KR20110040861A - 위험한 화학 물질의 누출용 회수 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐쇄된 부압 챔버 및 외부의 위험한 화학 물질을 제1 컨테이너로 들어오게 하는 흡입구를 구비하는 제1 컨테이너, 실질적으로 무해한 액화 가스를 함유하고 그리고 외부 환경과 제어 가능하게 연통하는 개구를 구비하는 제2 컨테이너를 포함하는 위험한 화학 물질의 누출을 처리하기 위한 회수 장치에 관한 것이다. 위험한 화학 물질이 누출되고 있는 경우, 상기 회수 장치는 위험한 화학 물질의 손실을 감소시키고, 환경 및 인간에 대한 피해를 완화시키고, 또한 발생될 수 있는 비참한 결과를 방지하는데 사용될 수 있다.

Description

위험한 화학 물질 누출용 회수 장치{SALVAGING DEVICE FOR DANGEROUS CHEMICAL LEAK}
본 발명은 위험한 화학 물질의 처리에 관한 것으로서, 특히, 위험한 화학 물질의 누출을 처리하기 위한 회수 장치 및 방법에 관한 것이다.
화학 물질(chemicals)은 사람들의 삶 및 공업 생산에 필수적이다. 더욱이, 화학 물질의 대부분은 위험한 화학 물질이며, 그것들의 대부분은 기체와 액체를 포함하는 유체이다. 위험한 화학 물질의 생산, 보관, 이송 및 사용 중에, 컨테이너의 노화, 높은 온도 및 사고에 의한, 환경에 피해를 야기하고 심지어 비참한 결과를 초래할 수 있는 누출 문제가 때때로 발생한다. 피해를 감소시키고 비참한 결과를 방지하기 위해 신속하고 효과적인 회수가 중요하다.
본 발명은 위험한 화학 물질의 누출에 대한 신규한 회수 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 위험한 화학 물질이 누출되는 경우, 인간 및 환경에 대한 피해를 감소시키고 발생될 수 있는 비참한 결과를 방지하기 위하여, 부압(negative pressure)이 있는 자동 냉각 장치를 사용함으로써, 누출되고 있지 않은 위험한 화학 물질이 안전하고, 신속하고 그리고 효과적으로 상기 장치 내로 도입될 수 있다.
하나의 양태에 있어서, 본 발명은 위험한 화학 물질의 누출을 처리하기 위한 회수 장치에 관한 것이다. 상기 회수 장치는,
폐쇄된 부압 챔버 및 외부의 위험한 화학 물질을 제1 컨테이너로 들어오게 하는 흡입구를 구비하는 제1 컨테이너; 및
상기 제1 컨테이너에 설치 및 고정되며, 실질적으로 무해한 액화 가스를 함유하고 또한 외부 환경과 제어 가능하게 연통하는 개구를 구비하는 제2 컨테이너;를 포함한다.
사고 또는 장치의 노화 때문에 위험한 화학 물질이 노출되는 경우, 또는 저장된 위험한 화학 물질이 높은 온도에 의해 위협받는 경우, 본 발명의 회수 장치가 사용될 수 있다. 우선, 제1 컨테이너가 제1 컨테이너의 흡입구를 통하여 누출 컨테이너와 연결된다. 부압 하에서, 누출 컨테이너 내의 누출되고 있지 않은 위험한 화학 물질이 제1 컨테이너로 유입될 수 있다. 더욱이, 제2 컨테이너 내의 액화 가스를 방출함으로써 제1 컨테이너의 온도를 감소시키도록 제2 컨테이너의 개구는 적절한 순간에 개방될 수 있고, 그로 인해 누출 컨테이너로부터 보다 많은 위험한 화학 물질을 흡수하고, 위험한 화학 물질의 손실을 감소시키고, 환경 및 인간에 대한 피해를 완화시키고, 또한 발생될 수 있는 비참한 결과를 방지하기 위해, 제1 컨테이너의 압력이 감소된다.
그러므로, 다른 양태에 있어서, 본 발명은,
(1) 폐쇄된 부압 챔버 및 외부의 위험한 화학 물질을 제1 컨테이너로 들어오게 하는 흡입구를 구비하는 제1 컨테이너; 및
상기 제1 컨테이너에 설치 및 고정되며, 실질적으로 무해한 액화 가스를 함유하고 또한 외부 환경과 제어 가능하게 연통하는 개구를 구비하는 제2 컨테이너;를 포함하는 회수 장치를 제공하는 단계;
(2) 누출되고 있지 않은 위험한 화학 물질을 상기 회수 장치로 도입하기 위해, 상기 외부의 위험한 화학 물질을 상기 제1 컨테이너로 들어오게 하는 상기 흡입구를, 위험한 화학 물질이 누출되고 있는 컨테이너에 연결하는 단계; 및
(3) 누출되고 있지 않은 보다 많은 위험한 화학 물질을 상기 회수 장치로 도입하기 위해 상기 제1 컨테이너 내의 온도 및 압력이 감소하도록 상기 제2 컨테이너의 개구를 개방하고 상기 제2 컨테이너의 실질적으로 무해한 액화 가스를 방출하는 단계;를 포함하는 위험한 화학 물질의 누출을 처리하기 위한 회수 방법에 관한 것이다.
본 발명의 회수 장치는 분리된 컨테이너, 또는 차량에 의해 적재되는 컨테이너일 수 있다.
본 발명의 회수 장치는 가연성, 폭발성, 유독성, 부식성, 방사성 또는 화학적으로 오염된 위험한 화학 물질, 특히 낮은 비등점(boiling points)을 갖는 보다 위험한 기체 또는 액체가 누출되는 경우 회수 중에 사용될 수 있다. 상기 위험한 화학 물질은 포스포러스 옥시클로라이드(phosphorus oxychloride), 가솔린, 브로민(Bromine), 액체 암모니아, 액체 염소, 액체 황화수소, 히드로시안산, 메틸이소시아네이트, 에틸렌 옥사이드(ethylene oxide), 천연 가스, 액화석유가스, 알콜, 플로로포름 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
일 실시태양에 있어서, 상기 외부의 위험한 화학 물질을 상기 제1 컨테이너로 들어오게 하는 흡입구는 내압성(pressure-resistant) 및 내부식성(corrosion-resistant) 재료로 이루어지며 또한 위험한 화학 물질이 누출되고 있는 컨테이너와의 연결을 밀폐하거나 또는 실질적으로 밀폐하도록 배열된다. 밀폐 연결 또는 실질적으로 밀폐 연결은 파이프 연결, 마그네틱 연결 등과 같은 당업자에게 공지된 방법을 이용하여 실현될 수 있다.
제2 컨테이너는 상기 제1 컨테이너 내에 설치된다. 상기 제2 컨테이너는 실질적으로 무해한 액화 가스를 함유한다. 누출되고 있지 않은 위험한 화학 물질을 흡수하면서 회수가 수행되는 경우, 실질적으로 무해한 액화 가스는 제2 컨테이너 상의 벤트 밸브를 개방함으로써 제2 컨테이너로부터 기체의 형태로 방출될 수 있다.
액화 가스의 방출은 주위 환경(즉, 제1 컨테이너)의 열을 흡수하여 컨테이너의 온도가 감소하고 그로 인해 누출 컨테이너로부터 보다 많은 위험한 화학 물질을 흡수하기 위해 제1 컨테이너의 압력이 감소된다.
상기 제2 컨테이너는 당업자에게 공지된 방법을 이용하여 상기 제1 컨테이너에 고정될 수 있다. 바람직하게는, 위험한 화학 물질의 온도를 신속하게 감소시키기 위해, 상기 제2 컨테이너는 상기 외부의 위험한 화학 물질을 상기 제1 컨테이너로 들어오게 하는 상기 제1 컨테이너의 흡입구에 근접한다. 뿐만 아니라, 제2 컨테이너가 제1 컨테이너에 도입된 위험한 화학 물질과 열을 신속하게 교환하지만, 제1 컨테이너의 벽을 통하여 외부 환경과는 열을 교환하지 않도록, 상기 제2 컨테이너는 상기 제1 컨테이너와 직접적으로 접촉하지 않는다.
제2 컨테이너 내의 액화 가스는 임계 온도(critical temperature)가 정상 온도(normal temperature) 이상이며 환경 및 인간에 대하여 실질적으로 무해한, 기체로부터 선택될 수 있다. 액화 가스는 주위 온도에서의 대기압 하에서 기체이며, 하지만 주위 온도에서의 압력 하에서는 액체이다. 회수 장치가 사용되지 않는 경우, 압력 하에 있으며 가스는 액체로서 유지된다. 하지만, 사용 동안에는, 상기 제2 컨테이너가 외부와 연통하고 액화 가스가 기화되고 환경의 열을 흡수한다. 바람직하게는, 액화 가스는 용이하게 이용 가능하고 비싸지 않은 액상 이산화탄소(liquid carbon dioxide)이다.
상기 제1 컨테이너 및 상기 제2 컨테이너는 강성(rigid) 및 내압성 컨테이너이며, 바람직하게는 강철(steel) 탱크 또는 실린더이다. 상기 제2 컨테이너는 원통형, 구형 또는 뱀같은 관형(snakelike tubular) 등과 같은 여느 형태의 내압성 컨테이너일 수 있다.
본 발명의 제2 컨테이너는 외부 환경과 제어 가능하게 연통하는 개구를 구비한다. 상기 제2 컨테이너는 하나 또는 그 이상의 개구를 구비한다. 일 실시태양에 있어서, 상기 개구는 수동 벤트 밸브이다. 다른 실시태양에 있어서, 상기 개구는 자동 벤트 밸브이다. 또 다른 실시태양에 있어서, 상기 제2 컨테이너는 수동 벤트 밸브뿐만 아니라 자동 벤트 밸브를 구비한다.
다른 실시태양에 있어서, 상기 제1 컨테이너는 압력 센서를 구비한다. 회수 동안에, 제1 컨테이너 내의 압력이 평형 압력에 점진적으로 증가한다. 이러한 과정에 있어서, 압력의 변화율이 점진적으로 낮아지게 된다. 상기 압력 센서가 상기 제1 컨테이너 내의 압력의 변화율이 기결정된 값보다 낮다고 검출하는 경우, 신호가 제어 시스템으로 전달된다. 제어 시스템은 자동 벤트 밸브가 자동적으로 개방되도록 제어한다.
본 발명의 액화 가스가 액상 이산화탄소로 선택되는 경우, 액상 이산화탄소의 기화 동안에 형성되는 드라이 아이스가 개구를 차단하는 것을 방지하기 위해, 당업자는 제2 컨테이너의 개구를 어떻게 배열할지 알고 있다.
본 발명의 장치는 액상의 위험한 화학 물질 상품이 생산되고, 저장되고 그리고 사용되는 경우의 차량 및 장소에 대한 비상 회수 장치로서 사용될 수 있다. 또한 본 발명의 장치는 위험한 화학 물질 분야에서 활동하는 전문적인 구조자 용의 상시 회수 장치로서 사용될 수 있다. 본 발명의 장치는 위험한 화학 물질들, 특별히 낮은 비등점을 갖는 보다 위험한 기체 및 액체를 생산하고, 저장하고, 이송하고 그리고 사용하는 데 따른 위험 리스크를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시태양의 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시태양의 개략적인 도면이다.
본 발명의 기술적 내용들이 도면들과 관련하여 본 발명의 아래의 바람직한 실시태양에 의해 추가적으로 설명된다. 도면들에 도시된 내용들은 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며 단지 본 발명을 설명하기 위해 사용되는 것으로 이해해야 한다.
각각의 도면에서, 동일한 구성 요소는 동일한 번호를 갖는다. 예를 들어, 도 1에서 제1 컨테이너의 번호는 101이며, 도 2에서 제1 컨테이너의 번호는 201이다.
도 1은 본 발명의 일 실시태양의 개략도이다. 위험한 화학 물질의 누출용 회수 장치는 제1 컨테이너(101) 및 지주(105)를 매개로 제1 컨테이너(101)에 고정되는 제2 컨테이너(104)를 포함한다.
폐쇄된 부압 챔버(102)가 제1 컨테이너(101)의 내부에 형성된다. 제1 컨테이너(101)는 외부의 위험한 화학 물질을 제1 컨테이너(101)로 들어오게 하는 흡입구(103)를 구비한다. 회수 동안에, 제1 컨테이너(101)는 흡입구(103)를 통하여 누출 컨테이너와 연통한다. 부압 하에서, 누출 컨테이너로부터 누출되고 있지 않은 위험한 화학 물질은 제1 컨테이너(101)의 챔버(102)로 유입된다.
제2 컨테이너(104)는 실린더형 또는 구형일 수 있다. 제2 컨테이너(104)는 액화 가스(106)를 함유한다. 액체-레벨 센서(도시 안됨)가 제2 컨테이너(104)에 설치되어 언제라도 제2 컨테이너(104) 내의 액체의 양을 검출하고 필요한 경우 액체를 보충할 수 있다.
제2 컨테이너(104)는 외부 환경과 제어 가능하게 연통하는 벤트 밸브(107)를 구비한다. 제2 컨테이너(104)는 하나 또는 그 이상의 벤트 밸브(107)를 구비할 수도 있다.
액화 가스(106)는 벤트 밸브(107) 또는 다른 공급 주입구(도시 안됨)를 통하여 제2 컨테이너(104)로 주입되거나 또는 보충될 수 있다.
회수 동안에, 위험한 화학 물질의 일정량이 제1 컨테이너(101)로 유입되어 제1 컨테이너(101) 내의 압력이 평형 압력에 근접하게 되는 경우, 벤트 밸브(107)가 개방되어 제2 컨테이너(104) 내의 액화 가스(106)를 방출한다. 방출 동안에, 액화 가스(106)가 주위 환경(즉, 제1 컨테이너(101))의 열을 흡수하여 컨테이너의 온도가 감소하고 그로 인해 누출 컨테이너로부터 보다 많은 위험한 화학 물질을 흡수하기 위해 제1 컨테이너(101)의 압력이 감소된다.
도 2는 본 발명의 다른 실시태양의 개략도이다. 위험한 화학 물질의 누출용 회수 장치는 제1 컨테이너(201) 및 제1 컨테이너(201)에 고정되는 뱀같은 관형의 제2 컨테이너(204)를 포함한다.
폐쇄된 부압 챔버(202)가 제1 컨테이너(201)의 내부에 형성된다. 제1 컨테이너(201)는 외부의 위험한 화학 물질을 제1 컨테이너(201)로 들어오게 하는 흡입구(203)를 구비한다. 회수 동안에, 제1 컨테이너(201)는 흡입구(203)를 통하여 누출 컨테이너와 연통한다. 부압 하에서, 누출 컨테이너로부터 누출되고 있지 않은 위험한 화학 물질은 제1 컨테이너(201)의 챔버(202)로 유입된다.
제2 컨테이너(204)는 액화 가스(206)를 함유한다.
제2 컨테이너(204)는 외부 환경과 제어 가능하게 연통하는 벤트 밸브(207)를 구비하고 액화 가스(206)가 그것을 통하여 주입될 수 있는 공급 주입구(208)를 구비한다. 제2 컨테이너(204)는 하나 또는 그 이상의 벤트 밸브(107) 및 하나 또는 그 이상의 공급 주입구(208)를 구비할 수도 있다.
제1 컨테이너(201)는 압력 센서(209)를 구비한다. 회수 동안에, 위험한 화학 물질의 일정량이 제1 컨테이너(201)로 유입되어 압력 센서(209)가 제1 컨테이너 내의 압력의 변화율이 상기 제1 컨테이너 내의 압력의 변화율이 기결정된 값보다 낮다고 검출하는 경우, 신호가 제어 시스템(210)으로 전달된다. 제어 시스템(210)은 제2 컨테이너(204) 내의 액화 가스(206)를 방출하기 위해, 벤트 밸브(207)를 개방하거나 또는 부분적으로 개방하도록 제어한다. 방출 동안에, 액화 가스(206)가 주위 환경(즉, 제1 컨테이너(201))의 열을 흡수하여 컨테이너의 온도가 감소하고 그로 인해 누출 컨테이너로부터 보다 많은 위험한 화학 물질을 흡수하기 위해 제1 컨테이너(201)의 압력이 감소된다.

Claims (10)

  1. 폐쇄된 부압(negative pressure) 챔버 및 외부의 위험한 화학 물질을 제1 컨테이너로 들어오게 하는 흡입구를 구비하는 제1 컨테이너; 및
    상기 제1 컨테이너에 설치 및 고정되며; 실질적으로 무해한 액화 가스를 함유하고 또한 외부 환경과 제어 가능하게 연통하는 개구를 구비하는 제2 컨테이너;를 포함하는 위험한 화학 물질의 누출을 처리하기 위한 회수 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외부의 위험한 화학 물질을 상기 제1 컨테이너로 들어오게 하는 흡입구는 내압성(pressure-resistant) 및 내부식성(corrosion-resistant) 재료로 이루어지며 또한 위험한 화학 물질이 누출되고 있는 컨테이너와의 연결을 밀폐하거나 또는 실질적으로 밀폐하도록 배열되는 회수 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 컨테이너 및 상기 제2 컨테이너가 강성(rigid) 및 내압성 컨테이너인 회수 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 컨테이너가 원통형, 구형 또는 뱀같은 관형(snakelike tubular)일 수 있는 회수 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 컨테이너는 상기 외부의 위험한 화학 물질을 상기 제1 컨테이너로 들어오게 하는 상기 제1 컨테이너의 흡입구에 근접하며, 또한 상기 제2 컨테이너는 상기 제1 컨테이너와 직접적으로 접촉하지 않는 회수 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실질적으로 무해한 액화 가스가 액상 이산화탄소(liquid carbon dioxide)인 회수 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 개구가 수동 벤트 밸브(vent valve)인 회수 장치.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 개구가 자동 벤트 밸브(vent valve)인 회수 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 컨테이너는 압력 센서를 구비하고, 상기 압력 센서가 상기 제1 컨테이너 내의 압력의 변화율이 기결정된 값보다 낮다고 검출하는 경우, 상기 자동 벤트 밸브가 자동적으로 개방되도록 제어하는 회수 장치.
  10. (1) 폐쇄된 부압 챔버 및 외부의 위험한 화학 물질을 제1 컨테이너로 들어오게 하는 흡입구를 구비하는 제1 컨테이너; 및
    상기 제1 컨테이너에 설치 및 고정되며, 실질적으로 무해한 액화 가스를 함유하고 또한 외부 환경과 제어 가능하게 연통하는 개구를 구비하는 제2 컨테이너;를 포함하는 회수 장치를 제공하는 단계;
    (2) 누출되고 있지 않은 위험한 화학 물질을 상기 회수 장치로 도입하기 위해, 상기 외부의 위험한 화학 물질을 상기 제1 컨테이너로 들어오게 하는 상기 흡입구를, 위험한 화학 물질이 누출되고 있는 컨테이너에 연결하는 단계; 및
    (3) 누출되고 있지 않은 보다 많은 위험한 화학 물질을 상기 회수 장치로 도입하기 위해 상기 제1 컨테이너 내의 온도 및 압력이 감소하도록 상기 제2 컨테이너의 개구를 개방하고 상기 제2 컨테이너의 실질적으로 무해한 액화 가스를 방출하는 단계;를 포함하는 위험한 화학 물질의 누출을 처리하기 위한 회수 방법.
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