KR20140065135A - 열풍 탈착식 폐활성탄 재생장치 - Google Patents

열풍 탈착식 폐활성탄 재생장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐활성탄 재생장치에 관한 것으로서,
활성탄은 많은 미세공과 넓은 표면적을 가지고 있어 유기물질 등이 함유된 공기가 활성탄층을 통과하면서 흡착되며 계속 흡착되어 포화상태가 되면 흡착기능이 없어지므로 새로운 활성탄으로 교체하거나나 재생하여 다시 사용하게 된다.
폐활성탄의 재생은 대부분 폐활성탄을 소성로에 넣고 스팀 등 산소가 없는 가스로 채워놓고 600℃이상의 열을 폐활성탄에 가하여 피흡착물질의 탈착은 물론 분진 등 유기성 불순물까지도 열분해 시켜 재생하는 방식을 사용한다,
그러나 본 방식은 첫째 설비규모가 커서 투자비가 크고, 다량의 열이 필요한 고온에서 이루어져 많은 연료비가 소모되는 문제점이 있으며
둘째 탈착시 나오는 유기물질 등의 대기오염물질의 처리가 미흡하며
셋째 소성로가 회전식이기 때문에 이 과정에서 폐활성탄이 부숴져 인해 손실이 많다.
이에 이러한 단점을 해결한 방식으로 열풍 탈착식 폐활성탄 재생장치를 발명하였으며 주요장치로는 전처리장치로 폐활성탄 가루를 세척 제거하기 위한 물세척 건조장치가 설치 된 세척장치와
재생장치로 폐활성탄을 충전하고 여러 개의 탈착열풍분사구로 열풍을 넣어주고 흡입 배출하는 탈착장치
탈착열풍 생성 및 탈착 유기물질 처리장치로 히터, 촉매가 내장된 촉매연소장치를 일련의 장치를 구비하여 폐활성탄을 재생한다.
[색인어] 폐활성탄 재생장치

Description

열풍 탈착식 폐활성탄 재생장치{HOT AIR DESORBING TYPE REACTIVATOR OF WASTE CARBON}
본 발명은 열풍 탈착식 폐활성탄 재생장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐활성탄을 전처리장치인 세척기에 넣어 물로 세척하여 폐활성탄 가루 및 분진 등을 제거하고 저온 열풍으로 건조한 후 전처리 된 폐활성탄 탈착재생기에 넣고 열풍으로 가열 탈착재생하며 이 때 탈착시 나오는 휘발성유기화합물(VOC)은 촉매연소장치로 촉매분해 처리하는 폐활성탄 재생장치에 관한 것이다.
활성탄은 야자껍질, 석탄 등 가연성물질이 약 500℃의 탄화(Carbonization)와 약 900℃의 활성화(活性化, Activation) 과정을 거쳐 제조되는 흑색 탄소 알맹이로써 수 옹스트롬(Å)에서 수천 옹스트롬(Å) 크기의 미세공이 발달되어 1g 당 1,000 ㎡ 이상의 표면적을 가지고 있어 각종 유기물을 흡착 제거하는 성질이 있는 물질이다.
활성탄은 사용분야가 광범위하며 크게 액상용과 기상용으로 나눌 수 있으며 액상용은 상수처리, 폐수처리 등에 사용되며 기상용은 휘발성유기화합물 등을 제거하는 대기오염방지 등에 사용된다.
그 중 기상용 활성탄의 흡착특성을 살펴보면 활성탄은 많은 미세공과 넓은 표면적을 가지고 있어 벤젠, 톨루엔, 자일렌 가스와 같이 분자량이 큰 유기물질 등이 함유된 공기가 활성탄층을 통과하게 되면 미세공으로 유기물질분자가 반데르발스힘에 의해 유입되며 미세공 안에서는 압력이 매우 낮아 쉽게 과포화 상태가 됨으로써 응축된 상태로 미세공 표면에 흡착된다. 이러한 흡착특성은 유기물질 등 피흡착물질이 계속 흡착되어 포화상태가 되면 더 이상 흡착할 수 없는 특징을 가지고 있다
액상의 경우에도 피흡착물질이 계속 흡착되어 포화상태가 되면 더 이상 흡착할 수 없는 특징은 동일하다
활성탄이 포화되면 흡착기능이 없어지므로 새로운 활성탄으로 교체하여 사용하게 되는데 포화되어 기능이 없어진 활성탄 즉 폐활성탄은 폐기물처리하거나 재생하여 다시 사용하게 된다.
폐활성탄의 재생은 가열하여 미세공에 흡착되어 있던 피흡착물질을 열로 빼내는 탈착공정을 거쳐 재생하는 가열재생 방식과 황산, 가성소다, 유기용매 등 약품을 사용하여 피흡착물질을 녹여 추출하는 약품재생 방식이 있으나 현재에는 가열재생 방식을 주로 사용하고 있다.
가열재생 방식은 대부분 폐활성탄을 로타리 킬른 등 소성로에 넣고 스팀, 이산화탄소, 질소 등 산소가 없는 가스로 채워놓고 600℃이상의 열을 폐활성탄에 가하여 피흡착물질의 탈착은 물론 분진 등 유기성 불순물까지도 열분해 시켜 재생하는 방식으로 재생공정은 아래와 같다.
Figure pat00001
본 방식은 산업용으로 유용하게 사용되고 있으나 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째 설비규모가 커서 투자비가 크고, 다량의 열이 필요한 고온에서 이루어져 많은 연료비가 소모되는 문제점이 있으며
둘째 탈착시 나오는 유기물질 등의 대기오염물질의 처리가 미흡하며
셋째 소성로 타입이 탈착의 효율을 높이기 위해 회전(로타리)형 로를 사용하기 때문에 이 과정에서 폐활성탄이 부숴지므로 인해 손실되는 양이 많은 단점을 가지고 있다.
두번째 문제의 경우 냉각로에 설치된 집진기 후단에 별도의 유기물질의 처리장치를 설치할 수는 있으나 냉각로로 불어넣어 주는 냉각공기량이 커서 냉각로 외부로 배출되는 공기량도 커지므로 인해 처리장치의 용량도 증가하여 처리장치의 설비비와 운전비가 높아지는 문제가 있다..
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 불순물을 제거한 폐활성탄을 열풍으로 가열 탈착재생하는 탈착기와 탈착시 나오는 유기물질을 촉매분해 처리하는 촉매연소장치를 가진 열풍 탈착식 폐활성탄 재생장치를 제공하여
첫째 소규모로 가능한 폐활성탄 재생장치를 제공하고,
탈착온도가 100∼200℃로 낮아 소요되는 열량 자체가 적고, 탈착열 및 건조열 등 소요되는 열 대부분이 다량의 촉매분해열 자체의 열회수와 폐활성탄 가루를 연료로 한 난로 등을 이용한 열로 대부분 충당하므로써 낮은 연료비 (또는 동력비)로 재생할 수 있으며
둘째 탈착시 배출되는 휘발성유기화합물은 소용량고농도 특성을 이용한 촉매연소장치로 고효율 처리하여 대기오염을 방지하고
셋째 폐활성탄의 재생을 용기에 충전하여 움직임 없이 재생하므로써 부숴짐에 의한 활성탄 손실을 최소화 하여 기존 방식의 문제점을 해결코져 한다.
본 발명은 상기 과제를 달성하기 위하여,
폐활성탄이 부숴져 발생한 활성탄 가루와 활성탄 사용 중에 유입되어 활성탄 표면에 붙어 있는 분진 등을 제거하기 위한 전처리장치와 세척 및 건조된 폐활성탄 입자를 탈착재생하는 탈착재생장치, 탈착재생시 배출되는 유기증기를 제거해 주는 장치로 구성된 일련의 시설을 갖춘다.
전처리장치로
폐활성탄 가루를 세척 제거하기 위한 물 분사장치(702)와 물세척 후 저온 열풍으로 건조시키는 건조장치(703)가 설치 되고 폐활성탄 입자와 세척으로 가루가 섞인 물을 분리하기 위한 메쉬망(701)이 장착된 세척기(7);
상기 세척기(7) 하단에 연결되어, 세척기로부터 세척물에 섞인 활성탄 가루와 물을 분리하기 위한 필터로 역세하여 재사용이 가능한 미세메쉬망(801)이 장착된 여과기(8);
상기 여과기(8) 하단에 연결되어, 활성탄 가루와 분리된 물을 저장하고 세척기에 세척수를 분사해 주기 위한 펌프(901)와 세척수공급관(902)을 장착하고 보충수를 공급해 주는 물보충관(903)을 장착한 물저장조(9);
또한, 여과기(8) 미세메쉬망(801)에서 분리된 케익상태의 활성탄을 건조해 주기 위한 케익건조기(10);
또한, 케익건조기(10)에서 건조된 활성탄을 연료로 사용하고 탈착열풍의 열회수를 위해 이중으로 설계 된 난로(11);
또한, 촉매연소장치(4) 후단에 위치하여 세척기에 건조용 열풍을 공급하기 위한 열회수용 열교환기(5)와 건조열풍공급팬(6);
건조열풍공급팬(6), 열교환기(5), 세척기 건조장치(703)를 연결하는 건조열풍공급관(501);
재생장치로,
세척기(7)에서 가루 및 분진이 제거된 폐활성탄을 탈착재생하기 위해
폐활성탄을 충전하고 충전 된 폐활성탄의 효율적인 탈착을 위해 다공판으로 제작된 육면체 또는 구 형태의 구조로 된 여러 개의 탈착열풍분사구(101)와 탈착열풍흡입헤더(102)가 내장된 탈착기(1);
상기 촉매연소장치히터(401) 및 촉매(402)층에서의 촉매분해열에 의해 발생한 탈착열풍을 탈착기의 탈착열풍분사구(101)로 공급해 주는 탈착열풍공급관(103);
탈착열풍에 의해 탈착되어 나오는 유기물질을 함유한 공기를 탈착열풍흡입헤더(102)로 흡입하여 유기물질 처리장치로 이송하는 탈착열풍배출관(104);
탈착열풍 생성 및 탈착 유기물질 처리장치로,
탈착열풍팬(3) 전단에 위치하여 탈착열풍배출관(104)으로 탈착되어 나오는 공기와 열회수열풍관(201)으로 촉매연소로 유기물질이 제거 된 고온의 열회수공기 및 외기유입관(203)으로 외부공기를 혼합해 주는 혼합챔버(2);
혼합된 공기를 이송하여 일부는 탈착열풍으로 탈착기로 보내고 나머지는 촉매연소장치로 보내는 탈착열풍팬(3);
탈착되어 나온 유기물질을 제거하기 위해 히터(401), 촉매(402)가 내장된 촉매연소장치(4);
탈착열풍온도제어장치로,
탈착열풍공급관(103)에 설치되어 탈착열풍온도 신호를 보내주는 탈착열풍온도컨트롤러(403)와 열회수열풍관(201)에 설치되어 탈착열풍온도 신호를 받아 열회수열풍량을 제어해 주는 탈착열풍온도제어밸브(202);
촉매후온도제어장치로,
촉매연소장치의 촉매 후단에 설치되어 촉매후온도 신호를 보내주는 촉매후온도컨트롤러(405)와 혼합챔버의 촉매후온도제어외기유입관(204)에 설치되어 촉매후온도 신호를 받아 촉매후온도제어밸브(205)를 특징으로 하는 열풍 탈착식 폐활성탄 재생장치를 특징으로 하는 열풍 탈착식 폐활성탄 재생장치를 제공한다.
본 발명의 열풍 탈착식 폐활성탄 재생장치에 따르면, 폐활성탄 가루 등을 제거하는 물제척 후 건조하는 세척기와 폐활성탄을 충진 탈착하는 용기형태의 탈착기, 그리고 탈착시 배출되는 유기증기를 제거해 주는 소용량의 촉매연소장치로 구성되어 있어 간단하고, 규모도 작아 적은 투자비로 가능하며, 탈착온도가 100∼200℃로 낮아 소요되는 열량 자체가 적고, 탈착열 및 건조열 등 소요되는 열 대부분이 다량의 촉매분해열 자체의 열회수와 폐활성탄 가루를 연료로 한 난로 등을 이용한 열로 대부분 충당하므로써 낮은 연료비 (또는 동력비)로 재생할 수 있으며
또한 탈착시 배출되는 유기증기를 촉매연소장치로 고효율 처리하여 대기오염을 방지하고, 세척시 사용되는 물도 외부 방류 없이 순환 사용하는 방식이어서 다른 환경오염을 최소화하면서 재생할 수 있으며
또한 폐활성탄의 재생을 용기에 충전하여 움직임 없이 재생하므로써 부숴짐에 의한 활성탄 손실을 최소화하면서 재생이 가능하다.
도 1은 열풍 탈착식 폐활성탄 재생장치의 구성도이다.
* 도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 ........ 탈착기 101 ....... 탈착열풍분사구
102 ...... 탈착열풍흡입헤더 103 ....... 탈착열풍공급관
104 ...... 탈착열풍배출관 2 ......... 혼합챔버
201 ...... 열회수열풍관 202 ....... 탈착열풍온도제어밸브
203 ...... 외기유입관 204 ....... 촉매후온도제어외기유입관
205 ...... 촉매후온도제어밸브 3 .....,,,, 탈착열풍팬
4 ........ 촉매연소장치 401 ....... 히터
402 ...... 촉매 403 ....... 탈착열풍온도컨트롤러
404 ...... 촉매전온도컨트롤러 405 ....... 촉매후온도컨트롤러
406 ...... 촉매연소장치유입관 407 ....... 촉매연소장치배출관
5 ........ 열교환기 501 ....... 건조열풍공급관
6 ........ 건조열풍공급팬 7 ......... 세척기
701 ...... 메쉬망 702 ....... 물분사장치
703 ...... 건조장치 8 ......... 여과기
801 ...... 미세메쉬망 9 ......... 물저장조
901 ...... 펌프 902 ....... 세척수공급관
903 ...... 물보충관 10 ........ 케익건조기
11 ....... 난로
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
실시예의 설명에 있어서, 장치의 구성이나 그 기능, 동작 등에 대한 설명 중 이해가 요구되는 사항 중 몇 가지 특징에 대해 설명하면
1) 탈착열풍온도 선정 및 제어
폐활성탄에 흡착되어 있는 물질은 대부분 톨루엔, 자일렌 등의 유기물질로 대부분 200℃이하의 비점을 가지고 있다.
이러한 물질의 탈착 특성은 통상 60℃부터 탈착되기 시작하여 80℃에 이르르면 탈착이 급격하게 증가하기 시작하여 150℃ 전후에서 지속적으로 가열하면 대부분 탈착된다.
여기에서 탈착열풍온도는 높을수록 빠른 탈착이 가능하나 활성탄의 화재문제로 제약을 받는다.
활성탄의 자연발화온도는 야자껍질 등으로 만든 파쇄탄의 경우 250∼300℃ 석탄으로 만든 성형탄의 경우 400∼450℃이나 산화가 이루어지는 온도는 이보다 낮아 안전하게 탈착하려면 150℃ 이하를 유지하는 것이 바람직스럽다.
다만 폐활성탄이 성형탄인 경우에는 200℃까지 가능하다.
본 발명에서는 탈착열을 공급해 주는 촉매분해후의 고온가스를 회수하는 양을 조절해 주므로써 탈착열풍온도를 제어한다.
즉 탈착열풍공급관(103)에 설치된 탈착열풍온도컨트롤러(403)의 신호를 받아 열회수열풍관(201)에 설치된 탈착열풍온도제어밸브(202)를 조절해 주어 제어한다.
2) 폐활성탄으로의 탈착열풍 가열방식
탈착기에 충전된 폐활성탄을 열풍을 넣어주면서 가열하게 되는 데 탈착열풍분사구(101)의 가열 구조는 다공판으로 제작된 육면체 또는 구 형태의 구조로 하였다.
이는 분사구 주위 사방으로 열풍을 불어 넣어주어 효과적이다.
이러한 구조의 탈착열풍분사구(101)로 열풍을 불어 넣어주면 분사구 주위의 활성탄부터 가열되기 시작하여 점차 주위로 열전달 되어 퍼져 나가면서 가열된다.
그러나 1개의 분사구로 가열한다면 가열시간이 장시간 소요되므로 본 발명에서는 가능한한 많은 수의 분사구를 설치하여 탈착효율을 높힌 방식을 채택하였다.
3) 탈착시 배출되는 유기증기 처리방식인 촉매연소방식에 대해
촉매는 백금, 파라듐등으로 이루어진 물질로 자기 자신은 직접 반응에 참여하지 않고 다만 반응물질의 활성화 에너지를 낮춰 반응을 촉진시켜 유기물질의 연소산화온도인 800 내지 850℃ 보다 훨씬 낮은 250 내지 350℃에서 연소산화가 가능하게 하여 에너지 절감을 가능하게 하여 주는 물질이다. 촉매연소방식은 이러한 촉매를 사용하는 방식으로 연소분해가 가능한 250 내지 350℃로 승온하여 촉매층을 통과시켜 연소분해하여 제거시키는 방식으로 반응식은 아래와 같다.
Figure pat00004
상기 반응식에서 알 수 있듯이 촉매층에서 휘발성유기화합물 분해시 자체 산화열에 의해 가스온도가 상승하며 상승 정도는 유기물질농도에 비례하는데, 예를들면 촉매층 유입 온도가 250℃에 유기물질이 톨루엔인 경우 톨루엔 농도가 2000ppm인 경우 촉매분해 후 열풍 온도는 약 200℃ 정도 상승하여 촉매후온도는 450℃의 고온으로 배출된다.
4) 촉매후온도 제어
탈착시 배출되는 유기물질 농도는 초기에는 낮은 농도로 배출되다가 점차 증가하여 수천 ppm의 고농도로 탈착 되다가 점차 감소하는 형태로 배출된다,
이처럼 탈착되어 나오는 유기물질은 촉매분해 되면서 분해열에 의해 촉매후온도가 700℃를 초과하는 경우가 발생한다.
촉매후온도가 500℃이상 온도가 지속적으로 배출되면 촉매가 열화되어 촉매성능이 떨어지고, 고온으로 인한 촉매연소장치 본체가 변형 및 손상되는 등의 문제로 촉매후온도가 500℃ 이하로 배출되도록 탈착 유기물질 농도를 제어하며 제어방법은 탈착 유기물질 등을 혼합해 주는 혼합챔버(2)에 외기를 넣어 유기물질농도를 낮추는 방법을 사용한다.
즉 촉매후온도컨트롤러(405)의 신호를 받아 촉매후온도제어외기유입관(204)에 설치된 촉매후온도제어밸브(205)를 조절해 주어 제어한다.
5) 폐활성탄의 전처리
활성탄은 액상용에서 일부 분말로 사용하기도 하지만 대부분 입자형으로 사용하고 있다. 입자의 크기는 여러가지가 있으나 통상 2 ∼ 20mm의 크기를 가지고 있다.
입자형 폐활성탄의 경우 재생사용이 반복되면 경도가 약해져 부숴지면서 발생한 가루가 혼합되어 있고 사용 중에 유입되어 붙어 있는 분진을 제거해 줄 필요성이 있다.
제거방법은 여러가지로 생각할 수 있으나 물로 세척하고 건조하는 방법을 채택하였다.
즉 세척은 가루와 분진이 빠질 수 있는 크기를 가진 격자형 메쉬망 위에 폐활성탄을 펼쳐 놓고 물로 분사하여 세척하면 가루와 분진은 물에 씻겨 메쉬망 밑으로 분리되고 메쉬망위에 있는 세척된 폐활성탄은 건조열풍으로 건조시킨 후 재생기로 넣는 방식을 채택하였다.
6) 열회수의 극대화를 위한 열회수방식
탈착열풍에 소요되는 열은 주로 촉매분해후 분해열에 의해 상승한 고온의 정화된 공기 중 50∼70％를 직접회수하여 사용한다.
이는 열교환기에 의한 간접방식의 열회수방식 보다 높은 열회수가 가능하고 열량제어가 용이한 장점을 가지고 있다.
다만 촉매가 역할을 못 할 경우 제거가 미흡한 유기물질이 순환하여 재투입되기 때문에 유기물질농도가 농축되어 폭발농도까지 올라갈 수 있다.
이를 방지하기 위해 최소한 30％는 촉매연소장치배출관을 통해 외부로 배출하며 배출된 만큼 외기유입관(203)을 통해 외기를 넣어 준다.
여기에서 폐활성탄 가루를 연료로 사용하는 난로(11)에서 열을 회수하여 60∼80℃로 가열된 외기를 넣어준다.
도 1은 상기 특징을 반영한 본 발명의 일 실시예에 따른 열풍 탈착식 폐활성탄 재생장치의 구성도이다.
본 발명에 따른 폐활성탄 재생장치는,
전처리장치로
폐활성탄 가루를 세척 제거하기 위한 물 분사장치(702)와 물세척 후 저온 열풍으로 건조시키는 건조장치(703)가 설치 되고 폐활성탄 입자와 세척으로 가루가 섞인 물을 분리하기 위한 메쉬망(701)이 장착된 세척기(7);
상기 세척기(7) 하단에 연결되어, 세척기로부터 세척물에 섞인 활성탄 가루와 물을 분리하기 위한 필터로 역세하여 재사용이 가능한 미세메쉬망(801)이 장착된 여과기(8);
상기 여과기(8) 하단에 연결되어, 활성탄 가루와 분리된 물을 저장하고 세척기에 세척수를 분사해 주기 위한 펌프(901)와 세척수공급관(902)을 장착하고 보충수를 공급해 주는 물보충관(903)을 장착한 물저장조(9);
또한, 여과기(8) 미세메쉬망(801)에서 분리된 케익상태의 활성탄을 건조해 주기 위한 케익건조기(10);
또한, 케익건조기(10)에서 건조된 활성탄을 연료로 사용하고 탈착열풍의 열회수를 위해 이중으로 설계 된 난로(11);
또한, 촉매연소장치(4) 후단에 위치하여 세척기에 건조용 열풍을 공급하기 위한 열회수용 열교환기(5)와 건조열풍공급팬(6);
건조열풍공급팬(6), 열교환기(5), 세척기 건조장치(703)를 연결하는 건조열풍공급관(501);
재생장치로,
세척기(7)에서 가루 및 분진이 제거된 폐활성탄을 탈착재생하기 위해
폐활성탄을 충전하고 충전 된 폐활성탄의 효율적인 탈착을 위해 여러 개의 탈착열풍분사구(101)와 탈착열풍흡입헤더(102)가 내장된 탈착기(1);
상기 촉매연소장치히터(401) 및 촉매(402)층에서의 촉매분해열에 의해 발생한 탈착열풍을 탈착기의 탈착열풍분사구(101)로 공급해 주는 탈착열풍공급관(103);
탈착열풍에 의해 탈착되어 나오는 유기물질을 함유한 공기를 탈착열풍흡입헤더(102)로 흡입하여 유기물질 처리장치로 이송하는 탈착열풍배출관(104);
탈착열풍 생성 및 탈착 유기물질 처리장치로,
탈착열풍팬(3) 전단에 위치하여 탈착열풍배출관(104)으로 탈착되어 나오는 공기와 열회수열풍관(201)으로 촉매연소로 유기물질이 제거 된 고온의 열회수공기 및 외기유입관(203)으로 외부공기를 혼합해 주는 혼합챔버(2);
혼합된 공기를 이송하여 일부는 탈착열풍으로 탈착기로 보내고 나머지는 촉매연소장치로 보내는 탈착열풍팬(3);
탈착되어 나온 유기물질을 제거하기 위해 히터(401), 촉매(402)가 내장된 촉매연소장치(4);
탈착열 공급 및 탈착열풍온도제어장치로,
탈착열풍공급관(103)에 설치되어 탈착열풍온도 신호를 보내주는 탈착열풍온도컨트롤러(403)와 열회수열풍관(201)에 설치되어 탈착열풍온도 신호를 받아 열회수열풍량을 제어해 주는 탈착열풍온도제어밸브(202);
촉매후온도제어장치로,
촉매연소장치의 촉매 후단에 설치되어 촉매후온도 신호를 보내주는 촉매후온도컨트롤러(405)와 혼합챔버의 촉매후온도제어외기유입관(204)에 설치되어 촉매후온도 신호를 받아 촉매후온도제어밸브(205)를 특징으로 하는 열풍 탈착식 폐활성탄 재생장치로 구성되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 것으로 본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (1)

  1. 전처리장치로
    폐활성탄 가루를 세척 제거하기 위한 물 분사장치(702)와 물세척 후 저온 열풍으로 건조시키는 건조장치(703)가 설치 되고 폐활성탄 입자와 세척으로 가루가 섞인 물을 분리하기 위한 메쉬망(701)이 장착된 세척기(7);
    상기 세척기(7) 하단에 연결되어, 세척기로부터 세척물에 섞인 활성탄 가루와 물을 분리하기 위한 필터로 역세하여 재사용이 가능한 미세메쉬망(801)이 장착된 여과기(8);
    상기 여과기(8) 하단에 연결되어, 활성탄 가루와 분리된 물을 저장하고 세척기에 세척수를 분사해 주기 위한 펌프(901)와 세척수공급관(902)을 장착하고 보충수를 공급해 주는 물보충관(903)을 장착한 물저장조(9);
    또한, 여과기(8) 미세메쉬망(801)에서 분리된 케익상태의 활성탄을 건조해 주기 위한 케익건조기(10);
    또한, 케익건조기(10)에서 건조된 활성탄을 연료로 사용하고 탈착열풍의 열회수를 위해 이중으로 설계 된 난로(11);
    또한, 촉매연소장치(4) 후단에 위치하여 세척기에 건조용 열풍을 공급하기 위한 열회수용 열교환기(5)와 건조열풍공급팬(6);
    건조열풍공급팬(6), 열교환기(5), 세척기 건조장치(703)를 연결하는 건조열풍공급관(501);
    재생장치로,
    세척기(7)에서 가루 및 분진이 제거된 폐활성탄을 탈착재생하기 위해
    폐활성탄을 충전하고 충전 된 폐활성탄의 효율적인 탈착을 위해 다공판으로 제작된 육면체 또는 구 형태의 구조로 된 여러 개의 탈착열풍분사구(101)와 탈착열풍흡입헤더(102)가 내장된 탈착기(1);
    상기 촉매연소장치히터(401) 및 촉매(402)층에서의 촉매분해열에 의해 발생한 탈착열풍을 탈착기의 탈착열풍분사구(101)로 공급해 주는 탈착열풍공급관(103);
    탈착열풍에 의해 탈착되어 나오는 유기물질을 함유한 공기를 탈착열풍흡입헤더(102)로 흡입하여 유기물질 처리장치로 이송하는 탈착열풍배출관(104);
    탈착열풍 생성 및 탈착 유기물질 처리장치로,
    탈착열풍팬(3) 전단에 위치하여 탈착열풍배출관(104)으로 탈착되어 나오는 공기와 열회수열풍관(201)으로 촉매연소로 유기물질이 제거 된 고온의 열회수공기 및 외기유입관(203)으로 외부공기를 혼합해 주는 혼합챔버(2);
    혼합된 공기를 이송하여 일부는 탈착열풍으로 탈착기로 보내고 나머지는 촉매연소장치로 보내는 탈착열풍팬(3);
    탈착되어 나온 유기물질을 제거하기 위해 히터(401), 촉매(402)가 내장된 촉매연소장치(4);
    탈착열 공급 및 탈착열풍온도제어장치로,
    촉매분해후의 고온가스로 탈착열을 공급해 주는 열회수열풍관(201)을 포함하고
    탈착열풍공급관(103)에 설치되어 탈착열풍온도 신호를 보내주는 탈착열풍온도컨트롤러(403)와 열회수열풍관(201)에 설치되어 탈착열풍온도 신호를 받아 열회수열풍량을 제어해 주는 탈착열풍온도제어밸브(202);
    촉매후온도제어장치로,
    촉매연소장치의 촉매 후단에 설치되어 촉매후온도 신호를 보내주는 촉매후온도컨트롤러(405)와 혼합챔버의 촉매후온도제어외기유입관(204)에 설치되어 촉매후온도 신호를 받아 촉매후온도제어밸브(205)를 특징으로 하는 열풍 탈착식 폐활성탄 재생장치
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109569555A (zh) * 2018-12-10 2019-04-05 安徽金叶碳素科技有限公司 一种活性炭回收装置
KR20190085791A (ko) * 2018-01-11 2019-07-19 한국에너지기술연구원 실록산 흡착제, 이의 제조방법 및 실록산 제거방법
CN110624360A (zh) * 2019-11-04 2019-12-31 福建龙净环保股份有限公司 一种VOCs废气净化装置、净化方法及净化系统
CN111330406A (zh) * 2020-04-09 2020-06-26 深圳市瑞秋卡森环保科技有限公司 一种VOCs废气处理用活性炭吸附与催化燃烧装置
CN114073943A (zh) * 2021-11-25 2022-02-22 宁夏锦鹏炭业有限公司 基于气流加热粉末活性炭再生装置及其再生工艺
CN116637607A (zh) * 2023-05-22 2023-08-25 山东一清环保设备有限公司 一种连续式固废再生工艺方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101876308B1 (ko) * 2018-03-20 2018-07-10 한국건설기술연구원 저에너지 소모 및 집적 소형화 구조를 가지는 폐활성탄 재생장치 및 이를 이용한 폐활성탄 재생방법
KR102114227B1 (ko) * 2018-11-23 2020-05-22 (주) 시온텍 필터
KR102175095B1 (ko) 2019-11-13 2020-11-05 주식회사 우진이엔지 폐활성탄 탈착가스를 이용한 통합형 폐활성탄 재생 방법 및 시스템
KR102239789B1 (ko) 2020-12-29 2021-04-13 주식회사 우진이엔지 탈착 응축액을 이용한 통합형 폐활성탄 재생 시스템

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200328409Y1 (ko) 2003-06-26 2003-09-29 문준식 활성탄층 직접열풍분사식 탈착장치 부착형 흡착탑
KR200340079Y1 (ko) 2003-11-12 2004-01-31 문준식 변환형 열풍탈착 및 탈착휘발성유기증기 촉매정화식 탈착장치
KR200385826Y1 (ko) 2004-11-19 2005-06-07 문준식 순환 및 화재안전형 촉매연소식 탈착 장치
KR20110074335A (ko) * 2009-12-24 2011-06-30 한양대학교 산학협력단 농도 제어식 활성탄 흡탈착 장치

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190085791A (ko) * 2018-01-11 2019-07-19 한국에너지기술연구원 실록산 흡착제, 이의 제조방법 및 실록산 제거방법
CN109569555A (zh) * 2018-12-10 2019-04-05 安徽金叶碳素科技有限公司 一种活性炭回收装置
CN110624360A (zh) * 2019-11-04 2019-12-31 福建龙净环保股份有限公司 一种VOCs废气净化装置、净化方法及净化系统
CN111330406A (zh) * 2020-04-09 2020-06-26 深圳市瑞秋卡森环保科技有限公司 一种VOCs废气处理用活性炭吸附与催化燃烧装置
CN114073943A (zh) * 2021-11-25 2022-02-22 宁夏锦鹏炭业有限公司 基于气流加热粉末活性炭再生装置及其再生工艺
CN116637607A (zh) * 2023-05-22 2023-08-25 山东一清环保设备有限公司 一种连续式固废再生工艺方法

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