KR101459731B1 - 일산화탄소 회수를 위한 흡착제 제조 방법 및 제조장치 - Google Patents

일산화탄소 회수를 위한 흡착제 제조 방법 및 제조장치 Download PDF

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Abstract

제조 과정에서 외기에 의한 오염을 최소화할 수 있고, 성능을 균일화하고, 제조 공정을 단축할 수 있도록, 담지체와 활성물질을 혼합하여 흡착제를 합성하는 합성부와, 상기 합성부 입측에 기밀을 유지하며 연결되어 활성물질 및 담지체를 공급하는 공급부, 상기 합성부 출측에 기밀을 유지하며 연결되어 용매 또는 가스를 제거하는 제거부를 포함하는 흡착제 제조 장치를 제공한다.

Description

일산화탄소 회수를 위한 흡착제 제조 방법 및 제조장치{DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING CO GAS ABSORBENT}
본 발명은 일산화탄소를 포함하는 가스에서 일산화탄소를 회수하는 흡착제에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명은 일산화 탄소 회수를 위한 흡착제의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.
제철소에서 발생하는 일산화탄소가 다량 함유된 가스는 통상 압력흡착(Pressure Swing Adsorption; PSA) 공정을 통해 일산화탄소를 포집 및 회수하게 된다.
압력흡착 공정을 통해 일산화탄소를 분리하기 위해서는 고체인 담지체에 활성물질이 담지된 흡착제가 이용되며, 활성물질 중 1가 구리화합물이 포함된 흡착제가 일산화탄소 흡착에 가장 효과적인 것으로 알려져 잇다.
활성물질인 구리화합물을 흡착제인 담지체에 분산시키는 방법으로, 크게 습식 담지법과 고상 열처리법이 알려져 있다.
습식 담지법은 수용액에 1가 또는 2가의 구리화합물을 용해한 후 그 혼합용액을 담지체에 투입하여 구리화합물을 침착시킨 후 수용액을 100℃ 이상의 감압 조건에서 제거하고, 이를 1가 구리 상태로 환원 과정을 거치는 방법이다.
1가 구리화합물은 대부분의 일반 용매에 거의 용해되지 않기 때문에 담지체에 원하는 양의 구리화합물을 균일하게 분산시키는 것은 쉽지 않다. 이에, 주로 염산이나 암모니아 수용액을 사용하게 되는 데, 이러한 강산이나 강염기는 담지체 조상에 영향을 주어 고유의 물성(기공 크기, 표면적, 조성 등)을 유지하기 어렵다.
2가의 구리화합물은 수용액에 쉽게 용해되나, 담지 후 1가의 구리화합물로 환원시키기 위해 100℃ 이상에서 수소 또는 일산화탄소로 환원하여 사용해야 하므로 제조 공정이 복잡한 문제가 있다.
고상 열처리법은 고체상의 담지체를 고체상의 1가 구리화합물과 불활성 분위기에서 물리적으로 혼합한 후 그 혼합물을 고온에서 열처리하여 구리화합물을 액상 또는 기상으로 상변화시켜 담지체 내부에 담지하는 방법이다. 고온 열처리에 의한 제조 역시 고체 담지체에 구리화합물을 원하는 양으로 균일하게 분산시키는 것은 쉽지 않다.
또한, 상기 습식 담지법이나 고상 열처리법에 의한 흡착제 제조시 각 공정 단계를 진행함에 있어, 외기의 물질(특히, 산소 및 수분)과 접촉으로 흡착제 내 1가 구리화합물이 2가로 전환되어 활성이 저하되는 문제가 있다.
이에, 종래에는 흡착제의 저하된 활성을 회복하기 위해, 일산화탄소 또는 수소가 포함된 환원가스를 사용하여 100 ~ 300℃ 사이의 온도 영역에서 환원하는 과정을 추가로 거쳐야 하므로 공정이 복잡하고, 흡착제의 성능이 불균일한 문제가 있다.
또한, 종래 구조의 경우 제조된 흡착제의 입자가 작아 이를 입자 형태로 성형하는 공정이 필요하므로, 공정이 많아져 생산성이 떨어지는 문제가 있다.
이에, 제조 과정에서 외기에 의한 오염을 최소화할 수 있도록 된 일산화탄소 회수를 위한 흡착제 제조 방법 및 제조장치를 제공한다.
또한, 성능을 균일화하고, 제조 공정을 단축하여 제조 시간을 줄이고 생산성을 높일 수 있도록 된 일산화탄소 회수를 위한 흡착제 제조 방법 및 제조장치를 제공한다.
본 제조 장치는 담지체와 활성물질을 혼합하여 흡착제를 합성하는 합성부와, 상기 합성부 입측에 기밀을 유지하며 연결되어 활성물질 및 담지체를 공급하는 공급부, 상기 합성부 출측에 기밀을 유지하며 연결되어 용매 또는 가스를 제거하는 제거부를 포함할 수 있다.
상기 합성부는 담지체와 활성물질을 교반 혼합하여 활성물질이 담지된 흡착제를 제조하는 반응기와, 상기 반응기의 양 선단에 설치되는 회전축, 상기 회전축에 결합되어 회전축을 회전가능하게 지지되는 고정축, 상기 반응기 외측에 배치되어 반응기를 가열하는 가열부를 포함할 수 있다.
상기 반응기는 300 ~ 400℃의 온도와 20bar 이하의 압력 하에서 흡착제를 제조하는 구조일 수 있다.
상기 반응기 내에 투입되는 담지체는 1 ~ 10mm의 크기로 이루어질 수 있다.
상기 반응기는 내주면에 길이방향을 따라 나선 형태의 돌기가 돌출 형성될 수 있다.
상기 합성부는 반응기의 양측에 연결되는 회전축 외주면에 설치되어 회전축과 반응기 사이의 실부재를 냉각시키는 수냉자켓을 더 포함할 수 있다.
상기 회전축에 연결되어 반응기를 회전시키는 구동부를 포함하고, 상기 구동부는 베이스판 상에 설치되는 구동모터와, 상기 구동모터의 회전축에 설치되는 구동휠, 상기 회전축에 설치되는 피동휠, 상기 구동휠과 피동휠 사이에 연결되어 동력을 전달하는 밸트를 포함할 수 있다.
상기 반응기를 좌우로 기울기 위한 회동부를 포함하고, 상기 회동부는 상기 반응기가 설치되는 베이스판과, 상기 베이스판 중심에 설치되는 회동축, 상기 회동축에 연결되고 회동축에 축으로 베이스판을 왕복 회동시키기 위한 정역모터를 포함할 수 있다.
상기 공급부는 고정축에 설치되고 상기 반응기 내부와 연통되어 반응기 내부로 원료를 투입하는 공급피더, 상기 공급피더에 연결되어 담지체를 공급하는 공급튜브, 상기 공급튜브에 설치되는 담지체호퍼, 상기 공급피더에 연결되어 활성물질을 공급하는 공급튜브, 상기 공급튜브에 설치되는 활성물질 공급부, 상기 공급피더에 연결되어 반응기 내부로 가스를 공급하는 가스공급부를 포함할 수 있다.
상기 활성물질 공급부는 고상의 활성물질을 공급하기 위한 활성물질호퍼 또는 액상의 활성물질 공급을 위한 활성물질용액 저장탱크와 활성물질용액을 이송하는 펌프를 포함할 수 있다.
상기 제거부는 고정축에 설치되고 상기 반응기 내부와 연통되는 배출관, 상기 배출관에 연결되어 용매 및 가스가 배출되는 배출튜브, 배출튜브에 연결된 배출라인 상에 설치되어 기상의 용매를 응축하는 저온응축기, 상기 배출라인 상에 설치되어 용매 및 가스를 흡입하는 진공펌프를 포함할 수 있다.
본 흡착제 제조 방법은 반응기 내부에 담지체와 활성물질을 투입하는 단계와, 반응기 내부에 가스를 공급하여 반응기 내부를 가압하는 단계, 반응기에 열을 가해 고온 고압 하에서 담지체와 활성물질을 교반 혼합하여 흡착제를 제조하는 단계, 반응기에서 가스 및 용매를 제거하는 단계, 반응기로부터 활성물질이 담지된 흡착제를 배출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제조 방법은 흡착제 제조 후 반응기 내부로 환원가스를 공급하여 흡착제를 환원하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 반응기 내부로 투입되는 활성물질은 액상 또는 고상으로 투입될 수 있다.
상기 반응기 내부로 투입되는 담지체는 1 ~ 10mm 크기로 이루어질 수 있다.
상기 가압 단계는 20bar 이하의 압력으로 설정될 수 있다.
상기 흡착제 제조시 반응기의 온도는 300 ~ 400℃로 설정될 수 있다.
상기 흡착제 제조시 반응기를 틸팅시키는 과정을 더 포함할 수 있다.
상기 흡착제 배출시 반응기 내부로 공급된 불활성가스와 함께 흡착제가 배출될 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 의하면, 하나의 시스템을 통해 외부 노출없이 공정을 진행할 수 있게 되어 대기 중의 산소 및 수분에 의한 흡착 성능 저하를 방지하고 흡착제 자체의 활성을 유지하여 제조할 수 있게 된다.
또한, 제조 공정과 시간을 단축하여, 생산성을 높일 수 있게 된다.
또한, 고체 상태의 활성 물질 및 담지체를 고온에서 혼합하여 균일한 성능의 흡착제 제조가 가능하다.
도 1은 본 실시예에 따른 일산화탄소 회수를 위한 흡착제 제조 장치를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 흡착제 제조 장치의 반응기 구조를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 흡착제 제조 장치의 작용을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 일산화탄소 회수를 위한 흡착제 제조 과정을 도시한 개략적인 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.
이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 실시예에 따른 일산화탄소 회수를 위한 흡착제 제조 장치를 도시한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 흡착제 제조 장치(100)는 담지체와 활성물질을 혼합하여 흡착제를 합성하는 합성부(10)와, 상기 합성부(10) 입측에 기밀을 유지하며 연결되어 활성물질 및 담지체를 공급하는 공급부(50), 상기 합성부(10) 출측에 기밀을 유지하며 연결되어 용매 또는 가스를 제거하는 제거부(70)를 포함한다.
본 실시예에서 상기 합성부(10)는 고온 고압 하에서 담지체에 활성물질을 담지하는 구조로 되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 합성부(10)는 고온 고압 상태에서 담지체와 활성물질을 교반 혼합하여 활성물질이 담지된 흡착제를 제조하는 반응기(12), 상기 반응기(12) 외측에 배치되어 반응기(12)를 가열하는 가열부(14), 상기 반응기(12)를 회전시키는 구동부를 포함한다.
상기 반응기(12)는 내부에 수용부를 갖는 원통형태로 내화학성으로 고열에 견딜 수 있는 재질로 이루어진다. 예를 들어 상기 반응기(12)는 스테인리스 스틸(Stainless steel)이나 하스텔로이(Hastelloy)로 이루어질 수 있다.
상기 반응기(12)는 구동부에 의해 회전되어 내부에 투입된 담지체와 활성물질을 고르게 교반 혼합하게 된다.
상기 반응기(12)의 양 선단에는 회전축(16)이 설치되고, 상기 회전축(16)은 베이스판(40) 상에 소정 높이로 설치된 고정축(18)에 회전가능하게 설치된다. 상기 반응기(12)의 양 측단은 회전축(16)에 기밀을 유지하면 설치된다. 상기 반응기(12)와 회전축(16) 사이는 기밀 유지를 위한 실부재(20)가 더 설치될 수 있다. 상기 회전축(16) 외주면에는 회전축(16)과 반응기(12) 사이의 실부재(20)를 고열로부터 보호할 수 있도록 수냉자켓(21)이 설치된다. 수냉자켓(21)으로 냉각수가 순환하여 회전축(16)을 냉각시킴으로써, 회전축(16)와 반응기(12) 사이에 설치된 실부재가 고열에 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.
상기 회전축(16)는 고정축(18)에 회전가능하게 설치된다. 상기 고정축(18)은 베이스판(40) 상에 지지대(22)를 매개로 고정 설치된다. 이에 구동부가 작동되면 상기 고정축(18)에 대해 회전축(16)를 매개로 반응기(12)가 회전하게 된다.
상기 구동부는 반응기(12)를 회전시키기 위한 것으로, 베이스판(40) 상에 설치되는 구동모터(24)와, 상기 구동모터(24)의 회전축(16)에 설치되는 구동휠(25), 상기 회전축(16)에 설치되는 피동휠(26), 상기 구동휠(25)과 피동휠(26) 사이에 연결되어 동력을 전달하는 밸트(28)를 포함한다.
이에, 구동모터(24)가 작동되면 구동휠(25)과 연결된 벨트(28)가 회전되고 벨트에 결합된 피동휠(26)이 회전축(16)를 회전시키게 된다. 이에 고정축(18)에 대해 회전축(16)을 매개로 연결된 반응기(12)가 일방향으로 회전하게 된다.
반응기(12) 회전에 따라 반응기(12) 내부로 투입된 담지체와 활성물질이 서로 교반되면서 고르게 혼합된다.
여기서 상기 반응기(12)는 내주면에 길이방향을 따라 나선 형태의 돌기(30)가 돌출 형성된 구조로 되어 있다. 이에 반응기(12)가 구동부에 의해 회전하게 되면 반응기(12) 내부로 투입된 담지체와 활성물질이 나선형태의 돌기(30)의 회전에 의해 보다 균일하게 혼합된다.
본 실시예에서, 상기 반응기(12)는 300 ~ 400℃의 온도와 20bar 이하의 압력 하에서 흡착제를 제조하는 구조일 수 있다. 상기 반응기(12)의 가열 온도는 가열부(14)를 통해 얻어진다. 또한, 상기 반응기(12) 내부 압력은 반응기(12)에 연결되는 공급부(50)를 통한 가스압을 통해 얻어진다. 이에 대해서는 뒤에서 다시 설명하도록 한다. 이와 같이, 고온 고압의 반응기(12)를 통해 담지체에 활성물질을 담지함으로써, 입도가 큰 담지체를 바로 반응기(12)에 투입하여도 활성물질을 원활하게 담지체에 흡착시킬 수 있게 된다. 따라서, 종래 입도가 작은 담지체를 사용하여 추후 흡착제를 성형하는 공정을 생략하고 바로 상기 반응기(12) 내에 1 ~ 10mm의 크기로 담지체를 투입하여 흡착제를 제조할 수 있게 된다.
또한, 상기 합성부(10)는 상기 베이스판(40)을 왕복 회동시켜 상기 반응기(12)를 좌우로 기울기 위한 회동부를 더 포함한다. 상기 합성부(10)는 베이스판(40) 상에 설치된다. 이에 상기 회동부는 베이스판(40) 자체를 좌우측으로 기울어지도록 함으로써, 베이스판(40) 상에 설치된 방응기를 좌우로 기울여 흔드는 구조로 되어 있다.
이를 위해, 상기 회동부는 상기 베이스판(40) 중심에 설치되는 회동축(42)과, 상기 회동축에 연결되고 회동축에 축으로 베이스판(40)을 왕복 회동시키기 위한 정역모터(44)를 포함한다.
상기 회동축(42)은 축방향이 반응기(12)에 직각방향으로 향하도록 하여 베이스판(40)에 설치된다. 이에 정역모터(44)의 구동에 따라 베이스판(40)이 회동축(42)을 중심으로 왕복 회동되면 반응기(12)는 양측 선단이 좌우로 기울어지는 틸팅(tilting) 운동을 하게 된다. 상기 반응기(12)는 물론 반응기(12)를 지지하는 고정축(18)과 반응기(12)를 회전시키는 구동모터(24) 등은 모두 베이스판(40) 상에 설치되어 베이스판(40) 회동시 같이 움직임으로, 베이스판(40) 회동과 관계없이 반응기(12)를 계속 회전시킬 수 있게 된다.
따라서 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 반응기(12)는 자체적으로 회전하고 좌우로 기울어지는 틸팅운동을 하면서 내부에 형성된 나선형태의 돌기(30)를 이용하여 담지체와 활성물질을 교반하게 된다. 이에, 담지체와 활성물질은 서로 균일하게 혼합되며, 더욱이, 반응기(12) 내부는 고온 고압 상태이므로, 담지체 내부로 활성물질이 보다 잘 침투하게 된다.
상기 반응기(12)의 회전축(16) 양 측단에 배치되는 고정축(18)은 각각 반응기(12) 내부로 원료를 투입하는 투입구와 제조된 흡착제를 배출하는 배출구 역할을 하게 된다.
상기 일측 고정축(18)에는 중심을 지나 관통되고 상기 반응기(12) 내부와 연통되어 반응기(12) 내부로 원료를 투입하는 공급피더(32)가 설치된다. 또한, 다른쪽 고정축(18)에는 중심을 지나 관통되고 상기 반응기(12) 내부와 연통되는 배출관(34)이 설치된다.
상기 고정축(18)에 설치되는 공급피더(32)는 예를 들어, 이송스크류를 구비하여 원료를 이송하는 구조일 수 있으며, 공급 피더의 구조는 특별히 한정되지 않는다.
상기 공급부(50)는 상기 공급피더(32)에 연결되어 담지체를 공급하는 공급튜브(52)와 공급튜브(52)에 설치되는 담지체호퍼(54), 상기 공급피더(32)에 연결되어 활성물질을 공급하는 공급튜브(52)와 공급튜브(52)에 설치되는 활성물질 공급부, 상기 공급피더(32)에 연결되어 반응기(12) 내부로 가스를 공급하는 가스공급부(60)를 포함한다.
상기 가스는 질소 등의 불활성가스일 수 있다. 상기 가스공급부(60)는 상기 공급피더(32)를 통해 가스를 공급하여 반응기(12) 내부의 압력을 원하는 설정압으로 높이게 된다. 상기 가스공급부(60)는 불활성가스 외에 반응기(12) 내부로 환원가스를 공급할 수 있다. 이에 본 장치는 담지체에 활성물질을 흡착한 후 필요시 가스공급부를 통해 환원가스를 반응기 내부로 공급하여 흡착제를 환원시킬 수 있다.
본 실시예에서, 상기 활성물질 공급부는 고상의 활성물질 또는 액상의 활성물질을 공급할 수 있다. 이를 위해, 고상의 활성물질을 공급하기 위한 활성물질호퍼(56) 또는 액상의 활성물질 공급을 위한 활성물질용액 저장탱크(58)와 활성물질용액을 이송하는 펌프(59)를 포함한다.
또한, 상기 제거부(70)는 상기 반응기(12)의 배출관(34)에 연결되어 용매 및 가스가 배출되는 배출튜브(72)와, 배출튜브(72)에 연결된 배출라인(74) 상에 설치되어 기상의 용매를 응축하는 저온응축기(76), 상기 배출라인 상에 설치되어 용매 및 가스를 흡입하는 진공펌프(78)를 포함할 수 있다. 상기 배출라인(74)에는 저온응축기(76)를 우회하는 바이패스라인(80)이 설치되는 가스 배출시 바이패스라인(80)을 통해 저온응축기(76)를 거치지 않고 바로 가스를 배출할 수 있다.
상기 공급부(50)와 반응기(12)의 공급피더(32)를 연결하는 각 공급튜브(52) 및 상기 반응기(12)의 배출관(34)과 제거부(70)를 연결하는 배출튜브(72)는 모두 유연하게 휘어지고 충분한 길이로 연장된 구조로 되어 있다. 이에 베이스판(40) 회동에 따라 반응기(12)가 틸팅운동하여 움직일 때 각 공급튜브(52)와 배출튜브(72)가 반응기(12)와 같이 유연하게 움직여 반응기(12) 움직임에 간섭되지 않게 된다.
상기 공급부(50)와 제거부(70)는 반응기(12)에 기밀을 유지하면 결합된다. 이에, 외기가 완전히 차단된 상태에서 담지체와 활성물질이 상기 합성부(10)로 공급되어 흡착제로 제조됨에 따라, 흡착제가 외기에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이하, 도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 흡착제 제조 과정에 대해 설명하면 다음과 같다.
흡착제 제조를 위해 담지체와 활성물질이 반응기 내부로 투입된다. 상기 담지체는 예를 들어 지올라이트(zeolite), 알루미나(alumina), 카본(carbon colecular sieve, activate carbon) 등이며, 활성물질은 CuCl 일 수 있다.
담지체와 활성물질은 외기와 차단된 상태에서 반응기 내부로 투입된다. 그리고 반응기 내부로 불활성가스를 공급하여 설정압으로 반응기 내부 압력을 높이고, 반응기를 가열하여 고온 고압 상태에서 담지체와 활성물질을 교반 혼합한다.
본 실시예에서 상기 반응기 내부 압력은 20bar 이하로 설정하고, 온도는 300 ~ 400℃로 설정한다. 이에, 반응기 내부로 투입되는 담지체는 1 ~ 10mm의 크기를 갖는 큰 입자 형태로 투입할 수 있다. 이와 같이 담지체의 입자 크기가 크더라도 고온 고압하에서 활성물질이 담지체에 충분히 흡착가능하게 된다. 상기 반응기 내부 압력과 온도가 설정 범위를 벗어나게 되면 담지체에 대한 활성물질 흡착이 불량하게 된다.
종래에는 담지체에 충분히 교반 혼합과 활성물질 흡착을 위해 분말형태의 미세한 크기의 담지체를 반응기로 투입하였다. 이에 종래에는 제조된 흡착제의 크기가 작아 이를 1 ~ 10mm 정도의 입자 크기로 성형하기 위한 과립,조립,압출 등의 성형 과정을 추가로 거치게 된다.
이에 반해, 본 실시예의 경우 상기와 같이 1 ~ 10mm 정도의 크기를 갖는 입자 형태의 담지체를 바로 반응기에 투입하여 별도의 성형과정없이 입자 크기를 갖는 흡착제를 제조할 수 있게 된다.
상기 반응기는 고온 고압 하에서 회전과 더불어 좌우로 기울여 틸팅 운동하여, 담지체와 활성물질을 보다 균일하게 교반 혼합하게 된다. 상기 교반 혼합 과정은 고온 고압 상태에서 1 ~ 24시간 동안 유지된다.
상기 과정을 통해 담지체 내부로 활성물질이 흡착되어 흡착제로 제조된다.
흡착제 제조가 완료되면, 반응기에서 가스 및 용매를 제거하고, 흡착제를 배출한다. 흡착제 배출 과정에서 흡착제는 반응기 내부로 투입된 질소 등의 불활성가스와 함께 배출된다. 이에 흡착제 배출시 흡착제가 외기와 접촉되는 것을 방지할 수 있게 된다.
여기서, 본 제조 과정에서 흡착제 제조 후 필요시 반응기 내부로 환원가스를 공급하여 흡착제를 환원하는 과정을 더 거칠 수 있다. 상기 환원 과정 시 반응기의 내부 온도는 100 ~ 200℃로 제어되며 1 ~ 24시간 동안 이루어질 수 있다. 상기 환원 과정을 통해 혹시 있을 수 있는 흡착제의 저하된 활성을 회복할 수 있게 된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10 : 혼합부 12 : 반응기
14 : 가열부 16 : 회전축
18 : 고정축 24 : 구동모터
28 : 밸트 30 : 돌기
32 : 공급피더 34 : 배출관
40 : 베이스판 42 : 회동축
44 : 정역모터 50 : 공급부
52 : 공급튜브 60 : 가스공급부
70 : 제거부 72 : 배출튜브
76 : 응축기 80 : 바이패스라인

Claims (15)

  1. 담지체와 활성물질을 혼합하여 흡착제를 합성하는 합성부와,
    상기 합성부 입측에 기밀을 유지하며 연결되어 활성물질 및 담지체를 공급하는 공급부,
    상기 합성부 출측에 기밀을 유지하며 연결되어 용매 또는 가스를 제거하는 제거부
    를 포함하는 흡착제 제조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 합성부는 담지체와 활성물질을 교반 혼합하여 활성물질이 담지된 흡착제를 제조하는 반응기와, 상기 반응기의 양 선단에 설치되는 회전축, 상기 회전축에 결합되어 회전축을 회전가능하게 지지되는 고정축, 상기 반응기 외측에 배치되어 반응기를 가열하는 가열부를 포함하는 흡착제 제조 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 반응기는 내주면에 길이방향을 따라 나선 형태의 돌기가 돌출 형성된 흡착제 제조 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 회전축에 연결되어 반응기를 회전시키는 구동부를 포함하고, 상기 구동부는 베이스판 상에 설치되는 구동모터와, 상기 구동모터의 회전축에 설치되는 구동휠, 상기 회전축에 설치되는 피동휠, 상기 구동휠과 피동휠 사이에 연결되어 동력을 전달하는 밸트를 포함하는 흡착제 제조 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 반응기를 좌우로 기울기 위한 회동부를 포함하고, 상기 회동부는 상기 반응기가 설치되는 베이스판과, 상기 베이스판 중심에 설치되는 회동축, 상기 회동축에 연결되고 회동축에 축으로 베이스판을 왕복 회동시키기 위한 정역모터를 포함하는 흡착제 제조 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 공급부는 고정축에 설치되고 상기 반응기 내부와 연통되어 반응기 내부로 원료를 투입하는 공급피더, 상기 공급피더에 연결되어 담지체를 공급하는 공급튜브, 상기 공급튜브에 설치되는 담지체호퍼, 상기 공급피더에 연결되어 활성물질을 공급하는 공급튜브, 상기 공급튜브에 설치되는 활성물질 공급부, 상기 공급피더에 연결되어 반응기 내부로 가스를 공급하는 가스공급부를 포함하는 흡착제 제조 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제거부는 고정축에 설치되고 상기 반응기 내부와 연통되는 배출관, 상기 배출관에 연결되어 용매 및 가스가 배출되는 배출튜브, 배출튜브에 연결된 배출라인 상에 설치되어 기상의 용매를 응축하는 저온응축기, 상기 배출라인 상에 설치되어 용매 및 가스를 흡입하는 진공펌프를 포함하는 흡착제 제조 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 반응기는 300 ~ 400℃의 온도에서 흡착제를 제조하는 구조의 흡착제 제조 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 반응기 내에 투입되는 담지체는 1 ~ 10mm의 크기인 흡착제 제조 장치.
  10. 반응기 내부에 담지체와 활성물질을 투입하는 단계와, 반응기 내부에 가스를 공급하여 반응기 내부를 가압하는 단계, 반응기에 열을 가해 고온 고압 하에서 담지체와 활성물질을 교반 혼합하여 흡착제를 제조하는 단계, 반응기에서 가스 및 용매를 제거하는 단계, 반응기로부터 활성물질이 담지된 흡착제를 배출하는 단계를 포함하는 흡착제 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 흡착제 제조 후 반응기 내부로 환원가스를 공급하여 흡착제를 환원하는 단계를 더 포함하는 흡착제 제조 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 흡착제 배출시 반응기 내부로 공급된 불활성가스와 함께 흡착제가 배출되는 흡착제 제조 방법.
  13. 삭제
  14. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡착제 제조시 반응기의 온도는 300 ~ 400℃로 설정되는 흡착제 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 반응기 내부로 투입되는 담지체는 1 ~ 10mm 크기로 이루어진 흡착제 제조 방법.
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