KR100226051B1 - 정전분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마찰전기 하전 혼합물질의 분리를 위한 자유낙하분리기식의 정전분리장치에 관한 것으로, 전극쌍을 형성하는 전극의 각각에는 각각 별도의 전압원(9a, 9b)이, 한 전압원은 접지전위에 대해 양 전압을 또한 다른 전압원은 접지전위에 대하여 음 전압을 공급하도록 접속되어 있으며, 분리기 중앙에서는 접지에 대한 전위차가 같이 영인 것을 특징으로 하는 정전 분리기에 관한 것이다.

Description

정전분리장치

본 발명은 혼합물 분리를 위한, 예컨대 무기물 원료 또는 합성수지혼합물의 분리를 위한 정전식 자유낙하분리기에 관한 것이다.

현 기술상태에 의하면 모두 같은 원리에서 작용하는 여러 자유낙하 분리기가 알려져있다. 분리하려는 입자들은 마찰전기식으로 선택적으로 같이 하전되어, 직류전압 인가에 의해 반대 전기극성을 가진 전극 쌍에 의해 경계가 이루어져있는 분리공간을 통해 낙하한다. 이 때 전극은 판재, 순환하는 띠, 또는 일련의 고정된 또는 회전가능하게 수장된 관로 형성될 수 있다. 전하에 따라 생기는 입자들의 굴절 배향성에 의해 보통 세가지 제품, 즉 음하전 물질, 양하전 물질 및 중간 물질이 얻어진다. 낙하구역 끝에 설치된 분리 텅에 의해 제품의 질이 지배될 수 있다. 공지된 원리로 작동되는 분리기가, 1967년,라이프찌히, 슈베르트 저 고체 무기원료의 선광 제 2권 페이지 233/234에 기재되어있다. DE 26 09 048에 의해, 전극으로서 도전성 재료로된 순환밴드를 사용하는 것이 알려져있다. 합성수지 혼합물의 분리를 위한 관형 자유낙하분리기가 DE 44 38 704에 의한 기술내용 기준이다. 이것에 의하면 분리제품의 순도를 개선하기위해, 그 자체 공지인 관들이 서로 틈을 두고 서 있도록 관들을 서로 어긋나게 배치시키고 있다. 그럼으로써 분리의 선택성은 개선될 수 있다.

정전 분리에 있어, 보통 선택적으로 만족한 순도를 가진 두 성분으로 분리하기 위해서는 단일 분리기는 불충분하다. 제품들을, 2단, 또는 다단 장치에서 재분리할 필요가 있다. 단과 단 사이의 긴 반송로 문제가 해결되어야 하고 점유부지도 고려해야 하고 또한 투자비용은 단수의 증가와 더불어 증가한다. 보통 2단, 그리고 특별한 경우에는 3단 또는 그 이상의 다단일 수 있는 그런 다단장치의 결점은, 예컨대 스크루 콘베이어, 체인 콘베이어 등의 수평반송장치가 중간물부분을 한 분리기로 부터 다른 분리기로 교대로 반송할 수 있기위해 필요하다는데 있다. 두 분리기를 가진 장치의 경우에는 그런 수평반송기 두 개가 필요하다. 수평 반송장치에 의해 순환되는 반송제품의 양은 현저히 증가한다. 이것은 두가지 본질적 결점과 연결된다. 한가지는 물질의 장치내 대기시간이 연장되고 이것은 충전된 입자의 방전이 상승하는것에 이를수 있다. 방전은 충전된 입자들간에 있어 전하교환에 의해서나 또한 입자가 반송장치의 하우징의 벽재료와 접촉함에 의해 일어날 수 있다. 순환물질량 증가의 다른 결점은 분리 균형의 조절이 지연된다는데 있다.

따라서 분리성능은 동일 또는 증가하더라도 소요공간은 저하하고 안정화된 작동상태가 신속히 도달되도록 정전분리를 위한 모두에 언급한 자유낙하 분리기를 개선하는 과제를 해결하는 것이 본 발명의 목적이다.

도 1은 본 발명에 의한 정전분리장치의 전면도이고,

도 2는 본 발명에 의한 정전분리장치의 측면도이고,

도 3은 본 발명에 의한 정전분리장치에 있는 전극의 높이에서의 단면도이고,

도 4는 전 및 후 분리부, 중간물 복귀부 및 두 최종제품의 배출부(유출부)를 가진 한 결선에 따른 배출영역의 단면도이다.

즉, 본 발명은 하우징(1)내에 수직으로 배치되어 있고, 그(전극들) 사이에 분리공간이 형성되고 전극쌍을 형성하는 반대 극성의 전극들, 그것(슈트)을 통해 분리하려는 혼합물이 자유낙하로 분리공간내로 도입되는 유입슈트, 및 분리제품의 배출을 위한 배출장치로 구성되어 있는, 마찰전기 하전 혼합물질의 분리를 위한 정전분리장치에 있어서, 각 전극에는 각각 별도의 전압원(9a, 9b)이, 한 전압원은 접지전위에 대해 양 전압을 또한 다른 전압원은 접지전위에 대하여 음 전압을 공급하도록 접속되어 있으며, 분리기 중앙에서는 접지에 대한 전위차가 같이 영인 것을 특징으로 하는 정전분리장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적은, 전극들이 극성이 상한 두 개의 별도의 전압원에 의해 그 전위를 얻게함으로써 달성될 수 있다. 한 전압원은 접지전위에 대해 양의 전압을 공급하고 다른 전압원은 접지전위에 대해 음의 전압을 공급하게함으로써 분리기 중앙에서는 접지에 대한 전위차가 영이 된다. 이제 이런 배치의 큰 장점은, 분리공간의 전장강도가 미리주어지고 치수가 주어진 경우 전극과 하우징 사이의 장 강도는 반값으로 저하한다는 것, 예컨대 독일규격(DIN)에 의한 최대 허용치가 2 KV/cm로 부터 단지 1KV/cm로 저하한다는데 있다. 따라서 이러한 본 발명에 의한 전압분배에 의해 다른 같은 분리성능의 경우에서의 전극과 하우징 사이의 안전거리의 반으로 할 수 있게 된다. 그럼으로써 단일 분리기의 경우 분리기 체적은 예컨대 1 t/h의 생산량의 경우 8.6m³에서 3.8m³로 감소될 수 있다.

본 발명에서 전극에 있어 접지에 대한 전위차는 양쪽 전극의 부호와는 관계없이 같거나 또는 거의 같으며, 약 20,000 내지 80,000볼트이고, 그리하여 두 전극간의 총전위차는 40,000 내지 160,000 볼트인 것이 바람직하다.

다른 방법으로는 하우징거리를 감소하는 대신 분리공간의 장강도를 증가시킬수도 있는데 이때 하우징까지의 거리는 증가시킬 필요가 없다. 높은 장강도에 의해 장내 입자는 보다 잘 굴곡배향될 수 있기 때문에, 낙하높이가 감소될 수 있고 그에 의해 구조물 높이가 절약될 수 있거나 장치치수가 고정된 경우에는 조대한 입자도 분리될 수 있다. 소정된 표면전하밀도의 경우, 즉 반경 r을 가진 구형입자의 경우에는 장강도 일정시 전장내 배향성은 입자의 반경에 역비례하며, 즉 입자반경을 2배로 하면 배향성은 반으로 저하한다. 이 저하는 다시, 분리기의 전압내성이 허용하는한, 장강도를 배가함으로써 보전될 수 있다. 그래서 분리기의 질량이 소정된 경우 전압분배(분할)에 의해 큰 입자의 분리가 가능해질 수 있다. 이것은 무엇보다 합성수지를 순환시키는 가운데 합성수지 입자를 분리할 때 중요하다.

본 발명의 특별한 양태에 의하면 2 분리단을 가진 장치의 경우 분리장치 체적이 추가적으로 감소될 수 있다. 이것은, 열을 이룬 두 분리공간을, 각각 한 분리공간을 이루는 전극쌍들이 나란히 인접배치되고 단지 비전도성 벽에 의해 서로 분리되도록 배치함으로써, 달성될 수 있다. 이때 같은 극성의 전극이 각각 일렬에 위치하게한다. 각 분리공간에는 통상적 구조의 분리공간유입구 및 낙하구역의 하단에는 중간물, 양하전물 및 음하전물을 위한 기지의 물질배출부가 배치된다. 이 경우 도합하여 적어도 두 개의 제품배출부가 있게한다. 분리과제에 따라 또한 요구되는 분리제품의 질에 따라 나머지 물질배출부의 각각은 선택적으로 반송장치에 의해 두 분리공간유입구 중의 어느 하나와 연결될 수 있다. 반송은 합목적적으로 송풍추진에 의한 공압적으로 또는 엘리베이터에 의해 행해진다. 이 실시에 따라 예컨대 1 t/h의 생산량 및 2 분리단의 경우 분리장치 체적은 약 22m³로 부터 10m³로 감소될 수 있다.

두 분리기를 가진 장치구조이고 그리고 분리하려는 과립의 입자크기가 미리 주어진 경우 두 본 발명특징을 조합하면, 1 t/h 장치의 경우 분리장치체적은 약 22m³로 부터 6m³로 감소될 수 있다. 이것은 현재 기술수준에 비해 거의 사분의 일의 장치 체적에 해당한다. 본 발명의 추가 이점은 두 개의 수평 반송장치가 절약될 수 있다는데 있다.

본 발명에서 전극은 판전극, 고정 관전극, 회전 관전극 또는 순환밴드로 형성되며, 물질 배출부(7a, 7b)와 분리공간 유입구(4a, 4b) 사이에서의 반송장치는 예컨대 엘리베이터 또는 공압작동 반송기구이다. 또한 분리공간 유입구(4a, 4b) 바로 앞에 장입장치가 배치된다.

본 발명에 의한 기술적 과제의 해결수단을 첨부 도면을 참고하여 두 분리단을 가진 분리장치에 따라 이하 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 정전분리장치의 전면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 정전분리장치의 측면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 정전분리장치에 있는 전극의 높이에서의 단면도이다. 도 4는 전 및 후 분리부, 중간물 복귀부 및 두 최종제품의 배출부(유출부)를 가진 한 결선에 따른 배출영역의 단면도이다.

하우징(1) 내에는 두 전극쌍(2a, 2b)을 형성하는 4열의 관전극이, 같은 극성의 전극들은 정렬되도록, 수직으로 배열되어있다. 전극쌍들은 전기 부전도성의 벽(3)에 의해 서로 분리되어있고 나란히 인접위치해 있다. 벽(3)과 대향하는 전극들(2a, 2b)에 의해 경계가 이루어져있는 두 개의 내공간이 형성되어있고, 이들 내공간에는 각각 슈트로 형성되어있는 각 분리공간유입구(4a, 4b)를 통해 (혼합물 입자가) 장입된다. 축(5a, 5b)에 의해 분리 텅(분리 설상체)(6a, 6b)의 위치가 별도로 조절된다. 분리물질인 양하전 물질, 중간 물질, 및 음하전 물질은 분리구역 하부에 장착된 물질배출부(7a, 7b) 내에 낙하하는데, 적어도 두 개의 물질 배출부가 존재하며 나머지 물질분리부는 반송장치들(8a 및 8b)중의 하나와 선택적으로 연결될 수 있다. 분리되어있는 전압원들(9a 및 9b)은 합목적적으로 전극의 차단부위에 연결되어있다.

여러 분리목적을 위해, 전극의 극성, 및 물질배출부(7a, 7b)의 분리공간유입구(4a, 4b)와의 연결이 임의로 변경될 수 있고, 그리하여 본 발명에 의한 이점이 생기고 경제적인 분리성과가 얻어진다.

본 발명의 정전분리장치는 점유공간을 줄일 수 있고 안정화된 작동상태가 신속하게 제공되도록 하는 이점을 갖는다.

Claims (6)

1. 하우징(1)내에 수직으로 배치되어 있고, 그(전극들) 사이에 분리공간이 형성되고 전극쌍을 형성하는 반대 극성의 전극들, 그것(슈트)을 통해 분리하려는 혼합물이 자유낙하로 분리공간내로 도입되는 유입슈트, 및 분리제품의 배출을 위한 배출장치로 구성되어 있는, 마찰전기 하전 혼합물질의 분리를 위한 정전분리장치에 있어서, 각 전극에는 각각 별도의 전압원(9a, 9b)이, 한 전압원은 접지전위에 대해 양 전압을 또한 다른 전압원은 접지전위에 대하여 음 전압을 공급하도록 접속되어있으며, 분리기 중앙에서는 접지에 대한 전위차가 같이 영인 것을 특징으로 하는 정전분리장치.
2. 제 1항에 있어서, (전극에 있어) 접지에 대한 전위차는 양쪽 전극의 부호와는 관계없이 같거나 또는 거의 같으며, 약 20,000 내지 80,000볼트이고, 그리하여 두 전극간의 총전위차는 40,000 내지 160,000 볼트인 것을 특징으로 하는 정전분리장치.
3. 제 1항에 있어서, 전극들은 나란히 인접배치된 전극쌍(2a, 2b)으로 구성되어있고, 전극쌍들은 같은 극성의 전극들이 각각 일렬로 정렬되고 그럼으로써 두 개의 분리공간을 형성하도록 비도전성 벽(3)에 의해 서로 분리되어있고, 분리공간들은 각각 하나의 중간물질 배출부 및 각각 하나의 양 또는 음하전 물질용 배출부를 구비하고있는데, 거기에 있어서 적어도 두 개의 제품배출부가 존재하고 나머지 물질배출부(7a, 7b)는 반송장치(8a, 8b)를 통해 분리공간 유입구(4a, 4b)중의 하나와 선택적으로 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 정전분리장치.
4. 제 1항 내지 3항중의 어느 한 항에 있어서, 전극은 판전극, 고정 관전극, 회전 관전극 또는 순환밴드로 형성되어있는 것을 특징으로 하는 정전분리장치.
5. 제 3항에 있어서, 물질 배출부(7a, 7b)와 분리공간 유입구(4a, 4b) 사이에서의 반송장치는 예컨대 엘리베이터 또는 공압작동 반송기구인 것을 특징으로 하는 정전분리장치.
6. 제 1항, 3항 또는 5항중 어느 한 항에 있어서, 분리공간 유입구(4a, 4b) 바로 앞에 장입장치가 배치되어있는 것을 특징으로 하는 정전분리장치.

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