KR102030493B1 - Regeneration apparatus for wasted activated carbon - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 활성탄의 탄화 및 활성화 공정의 효율성을 높여 활성탄의 재생율을 높이기 위한 폐활성탄 재생장치에 관한 것이다.The present invention relates to a waste activated carbon regeneration apparatus for increasing the efficiency of activated carbon carbonization and activation process to increase the regeneration rate of activated carbon.
활성탄(Activated Carbon)이란 코코넛 껍질이나, 석탄, 나무 등을 고온으로 탄화시켜 만든 활성탄 내부의 무수한 세공들을 이용하여 흡착 가능한 물질들을 흡착 제거할 수 있는 것으로서, 탄소질을 원료로 제조되는 미세세공이 잘 발달된 무정형 탄소의 집합체로, 활성화 과정을 통해 분자 크기 정도의 미세세공이 형성되어 큰 내부표면적을 갖는 흡착제이다.Activated Carbon is an adsorbed and removed material that can adsorb using countless pores inside activated carbon made by carbonizing coconut shell, coal, wood, etc. at high temperature. It is an aggregate of developed amorphous carbon. It is an adsorbent having a large internal surface area by forming micropores on the molecular size through activation process.
활성탄의 세공은 복잡한 그물망 구조를 나타내며 1g당 500~1,500㎡정도의 거대한 내부 표면적을 가지고 있다. 이 내부표면에 존재하는 탄소원자의 관능기가 주위의 액체 또는 기체에 인력을 가하여 피흡착질의 분자를 흡착하는 성질이 있다.The pores of activated carbon show a complex net structure and have a huge inner surface area of 500-1,500 square meters per gram. The functional group of the carbon atoms present on the inner surface has the property of adsorbing molecules of the adsorbate by applying attractive force to the surrounding liquid or gas.
흡착은 흡착제 표면에 피흡착질 분자가 축적되는 것이며 흡착될 수 있는 물질의 양은 흡착제의 비표면적 크기에 달려있다.Adsorption is the accumulation of adsorbate molecules on the adsorbent surface and the amount of material that can be adsorbed depends on the specific surface area of the adsorbent.
활성탄의 세공구조는 20Å이하의 직경을 갖는 Pore를 Micro-Pore라 하고 흡착이 일차적으로 일어나는 20~500Å의 직경을 갖는 Pore를 Transitional-Pore(Meso-Pore)라 한다. 반면 직경이 500Å 이상인 Macro-Pore는 실제적인 흡착공정에서 액체로부터 용질을 흡착하기 위한 통로로서 제공된다.The pore structure of activated carbon is called Pore having a diameter of 20Å or less and Micro-Pore and Pore having a diameter of 20 ~ 500Å where adsorption occurs first is called Transitional-Pore (Meso-Pore). On the other hand, Macro-Pore with a diameter of 500Å or more serves as a passage for adsorption of solutes from liquid in practical adsorption process.
활성탄의 흡착력에는 한도가 있고 그 중량의 30 ∼ 40%가 이용되고 있다. 더불어 활성탄의 가격이 비교적 고가이므로 재생해서 이용하는 편이 좋은 것은 말할 필요도 없다. 한번 사용하고난 폐활성탄은 재생하여 반복사용하지 않으면 폐기물처리비라는 추가적 비용이 발생 되어 경제적인 부분까지 부담을 줄 수도 있다. 따라서 활성탄을 재생하여 사용한다면 국내 부존자원인 원료 구입문제가 경감되고 또한 자연보호 및 운영비 절감이라는 효과를 기대할 수 있는 것이다.The adsorption power of activated carbon has a limit, and 30 to 40% of its weight is used. In addition, since activated carbon is relatively expensive, it is needless to say that it is better to recycle and use it. Once the used activated carbon is recycled and not used repeatedly, additional costs such as waste disposal costs may be incurred, which may burden the economic part. Therefore, if the activated carbon is recycled and used, the purchase of raw materials, which are domestic resources, can be alleviated, and the effect of saving nature and operating costs can be expected.
여기서, 활성탄의 재생이란 폐활성탄에 물리적, 화학적 및 생물학적 처리를 가하여 활성탄 표면에 축적된 오염물질을 제거하여 원래의 흡착능력을 회복시키는 것으로, 흡착 공정은 흡착 에너지만큼의 발열 반응이지만 탈착 공정은 흡착과 달리 흡착 에너지보다 큰 에너지의 흡열 반응을 수반하므로 비교적 고온에서 실시하는 것이 유리하다. 흡착질을 활성탄으로부터 탈리 시키는 방법으로는, 용매중의 용질농도(압력)를 낮춰 동일 평형관계에 있어서 평형점을 바꿔 탈리 시키는 감압재생방법. 외부에서 열을 가해 온도를 높이는 등의 방법에 의해 평형관계 그 자체를 바꾸는 가열탈착방법. 흡착질의 화학적 성질을 바꾸는 화학재생방법. 흡착질에 친화력이 강한 용매 등으로 추출하는 용매재생방법. 활성탄에 대한 친화력이 흡착질보다도 강한 물질로 치환하는 방법. 흡착질을 분해 또는 산화해서 제거하는 산화분해재생방법 등이 있다.Here, the regeneration of activated carbon is to recover the original adsorption capacity by applying contaminants accumulated on the surface of activated carbon by applying physical, chemical and biological treatment to the waste activated carbon. In contrast, it is advantageous to carry out at a relatively high temperature since it involves an endothermic reaction of energy larger than the adsorption energy. A method for desorbing an adsorbate from activated carbon, wherein the solute concentration (pressure) in a solvent is lowered to desorb and change the equilibrium point in the same equilibrium relationship. Heat desorption method that changes the equilibrium relationship itself by applying heat from the outside to raise the temperature. Chemical regeneration method to change the chemical properties of the adsorbate. Solvent regeneration method extracted with a solvent having affinity for adsorbate. A method in which affinity for activated carbon is substituted with a substance stronger than an adsorbate. And oxidative decomposition regeneration methods for decomposing or oxidizing and removing adsorbates.
입상 활성탄의 열 재생 방법은 수분을 제거한 활성탄이 고온가스에 의해 서서히 건조되고, 가열되어 가는 과정에서 흡착된 유기물이 그 성질에 의해 수증기 증류, 탈리 혹은 열분해 후 탈리, 탄화와 같은 형식으로 폐활성탄을 수분이 포함된 상태로 내부에 투입 후 건조(세공 내 수분을 증발), 탄화(흡착물을 탄화), 활성화(미세세공 구조 발달)를 거쳐 재생 시키는 방법으로, 가장 널리 쓰이는 열 재생법에는 다단로(Multiple Hearth Furnace) 와 회전로(Rotary Kiln)를 사용하는 방법이 있으나, 모두 재생효율성이 낮은 문제점이 있었다.Thermal regeneration of granular activated carbon is characterized in that waste activated carbon is gradually dried by hot gas, and the organic material adsorbed in the process of heating is used to form waste activated carbon in the form of steam distillation, desorption, or desorption after carbonization. It is regenerated through drying (evaporation of moisture in pores), carbonization (carbonization of adsorbate), and activation (development of microporous structure) after it is put in the state containing water. (Multiple Hearth Furnace) and Rotary Kiln have been used, but all have problems of low regeneration efficiency.
한편, 근래에는 마이크로파를 이용한 활성탄의 재생을 하려는 움직임이 있다.On the other hand, recently, there is a movement to regenerate activated carbon using microwaves.
일 예로서, 대한민국 공개특허 제10-2002-0013801호(이하, '특허문헌 1'이라 함)에서는 마이크로파를 조사하여 분자 진동에 의한 마찰열을 이용함으로써 탄화물의 미세공을 활성화하여 활성탄을 제조하는 방법 및 폐활성탄의 표면 및 내부에 흡착된 이물질을 제거하기 위한 재생방법이 제안된 바 있다.As an example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2002-0013801 (hereinafter referred to as 'Patent Document 1') is a method of manufacturing activated carbon by activating micropores of carbide by using frictional heat caused by molecular vibration by irradiating microwaves. And a regeneration method for removing foreign matter adsorbed on the surface and the inside of the waste activated carbon has been proposed.
(특허문헌 1) KR10-2002-0013801 A 마이크로파를 이용한 활성탄의 제조 및 폐활성탄의 재생방법(Patent Document 1) Preparation of Activated Carbon Using KR10-2002-0013801 A Microwave and Recycling Waste Activated Carbon
하지만, 활성탄의 재생은 단순히 탄화공정 또는 활성화 공정만을 실시하여 이루어질 수 있는 것이 아니라, 이를 복합적으로 실시하여야 하며, 이때에, 재생 효율성을 높이기 위한 조건이 주어여야만 하는데 상기 특허문헌 1은 단순히 마이크로파를 이용한 방법만 제시되어 있어 실질적으로 활성탄의 재생을 위한 적용이 불가능한 문제점이 있었다.However, the regeneration of activated carbon may not be achieved by simply performing a carbonization process or an activation process, but it should be carried out in combination. In this case, conditions for improving regeneration efficiency should be given. Since only the method used is presented, there is a problem in that practical application of activated carbon is impossible.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 폐활성탄 재생장치는 폐활성탄에 흡착된 흡착물을 탄화시키는 공정과 폐활성탄의 미세기공을 활성화시키는 활성화 공정을 각각 다른 로를 통해 실시하여 폐활성탄의 재생효율성을 높일 수 있는 폐활성탄 재생장치을 제공하는데 그 목적이 있다.Waste activated carbon regeneration apparatus according to the present invention for solving the above problems is performed by carbonizing the adsorbate adsorbed on the waste activated carbon and the activation process for activating the fine pores of the waste activated carbon through different furnaces It is an object of the present invention to provide a waste activated carbon regeneration device that can increase the regeneration efficiency.
본 발명의 또 다른 목적은 폐활성탄의 수납시 빈공간이 적게 발생할 수 있는 구조인 수직형으로 이루어진 탄화로에 마그네트론을 통한 마이크로파를 조사하여 폐활성탄의 자체 발열에 의해 폐활성탄에 흡착된 흡착물을 탄화시켜 한번에 다량의 폐활성탄의 탄화공정을 실시하여 폐활성탄의 탄화 효율성을 향상시킬 수 있고, 폐활성탄의 활성화 공정을 위한 폐활성탄 활성화로를 구성하는 활성화로는 폐활성탄의 표면에 수증기가 고르게 접촉할 수 있도록 수평형으로 이루어진 활성화로를 이용하여 폐활성탄의 활성화 효율성을 향상시킴으로써 폐활성탄의 재생효율성을 높일 수 있도록 하는데 있다.Still another object of the present invention is to irradiate microwaves through magnetrons in a vertical type carbonization furnace, which has a structure in which empty space is generated when storing waste activated carbon. The carbonization process of a large amount of waste activated carbon can be performed by carbonization to improve the carbonization efficiency of the waste activated carbon, and the activation furnace constituting the waste activated carbon activation furnace for the activation process of waste activated carbon evenly contacts water vapor on the surface of the waste activated carbon. It is to improve the regeneration efficiency of the waste activated carbon by improving the activation efficiency of the waste activated carbon using a horizontal activation furnace.
본 발명의 또 다른 목적은 폐활성탄 탄화로의 호퍼와 탄화로 사이의 투입조절판을 통해 탄화로 내에서 폐활성탄이 고르게 분포될 수 있도록 하여 폐활성탄의 탄화 효율성을 높일 수 있도록 하는데 있다.Still another object of the present invention is to increase the carbonization efficiency of waste activated carbon by allowing the waste activated carbon to be evenly distributed in the carbonization furnace through an input control plate between the hopper and the carbonization furnace of the waste activated carbon.
본 발명의 또 다른 목적은 폐활성탄 활성화로를 구성하는 발열체를 마그네트론의 마이크로파에 의해 발열이 잘 이루어지는 활성탄으로 형성하여 폐활성탄의 미세 기공의 활성화 효율성을 높일 수 있도록 하는데 있다.Another object of the present invention is to form a heating element constituting the waste activated carbon activated furnace with activated carbon which generates heat by microwaves of the magnetron to increase the activation efficiency of the fine pores of the waste activated carbon.
본 발명의 또 다른 목적은 폐활성탄 활성화로를 구성하는 활성화로 내에 날개를 형성하여 활성화로의 회전시 날개가 폐활성탄을 뒤집어 줌으로써 폐활성탄의 모든 표면에 수증기가 접촉할 수 있도록 하여 활성화 효율성을 더욱 높일 수 있도록 하는데 있다.Still another object of the present invention is to form a wing in the activation furnace constituting the activated activated carbon activated furnace, so that the wing overturns the activated activated carbon during the rotation of the activated furnace to make water vapor contact all surfaces of the activated activated carbon to further increase the activation efficiency To increase it.
본 발명은 폐활성탄에 흡착된 흡착물을 탄화시키는 공정과 폐활성탄의 미세기공을 활성화시키는 활성화 공정을 각각 다른 로를 통해 실시하여 폐활성탄의 재생효율성을 높일 수 있다.The present invention can be performed by carbonizing the adsorbate adsorbed on the waste activated carbon and the activation process for activating the fine pores of the waste activated carbon through different furnaces to increase the regeneration efficiency of the waste activated carbon.
또한, 폐활성탄의 수납시 빈공간이 적게 발생할 수 있는 구조인 수직형으로 이루어진 탄화로에 마그네트론을 통한 마이크로파를 조사하여 폐활성탄의 자체 발열에 의해 폐활성탄에 흡착된 흡착물을 탄화시켜 한번에 다량의 폐활성탄의 탄화공정을 실시하여 폐활성탄의 탄화 효율성을 향상시킬 수 있고, 폐활성탄의 활성화 공정을 위한 폐활성탄 활성화로를 구성하는 활성화로는 폐활성탄의 표면에 수증기가 고르게 접촉할 수 있도록 수평형으로 이루어진 활성화로를 이용하여 폐활성탄의 활성화 효율성을 향상시킴으로써 폐활성탄의 재생효율성을 높일 수 있도록 하는데 있다.In addition, by irradiating microwaves through magnetrons in a vertical type carbonization furnace, which is a structure in which empty space is generated when storing waste activated carbon, carbonized adsorbates adsorbed on the waste activated carbon by self-heating of the activated activated carbon are produced at a time. The carbonization process of waste activated carbon can be used to improve the carbonization efficiency of waste activated carbon, and the activating furnace which constitutes the waste activated carbon activation furnace for the activation process of waste activated carbon is horizontal so that water vapor can contact the surface of waste activated carbon evenly. By using the activation furnace consisting of improve the activation efficiency of the waste activated carbon to improve the regeneration efficiency of the waste activated carbon.
그리고 폐활성탄 탄화로의 호퍼와 탄화로 사이의 투입조절판을 통해 탄화로 내에서 폐활성탄이 고르게 분포될 수 있도록 하여 폐활성탄의 탄화 효율성을 높일 수 있도록 하는데 있다.In addition, through the input control panel between the hopper and the carbonization furnace of the waste activated carbon carbonization to allow the distribution of waste activated carbon evenly in the carbonization furnace to improve the carbonization efficiency of the waste activated carbon.
또한, 폐활성탄 활성화로를 구성하는 발열체를 마그네트론의 마이크로파에 의해 발열이 잘 이루어지는 활성탄으로 형성하여 폐활성탄의 미세 기공의 활성화 효율성을 높일 수 있도록 하는데 있다.In addition, the heating element constituting the waste activated carbon activation furnace is formed of activated carbon that generates heat well by microwaves of the magnetron to increase the activation efficiency of the fine pores of the waste activated carbon.
아울러, 폐활성탄 활성화로를 구성하는 활성화로 내에 날개를 형성하여 활성화로의 회전시 날개가 폐활성탄을 뒤집어 줌으로써 폐활성탄의 모든 표면에 수증기가 접촉할 수 있도록 하여 활성화 효율성을 더욱 높일 수 있도록 하는데 있는 유용한 발명이다.In addition, by forming the wing in the activation furnace constituting the activated activated carbon activated furnace, the wing turns over the activated activated carbon during the rotation of the activated furnace so that water vapor can come into contact with all surfaces of the activated activated carbon to further enhance the activation efficiency. It is a useful invention.
도 1은 본 발명에 따른 폐활성탄 재생장치를 도시한 블록도.
도 2는 본 발명에서의 폐활성탄 탄화로를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에서의 폐활성탄 활성화로를 도시한 단면도.1 is a block diagram showing a waste activated carbon recycling apparatus according to the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view showing the waste activated carbon carbonization furnace in the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view showing a waste activated carbon activation furnace in the present invention.
이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 구성에 대해 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the present invention with reference to the accompanying drawings in more detail.
본 발명은 도 1에서 도시된 바와 같이 폐활성탄에 흡착된 흡착물을 탄화시키는 폐활성탄 탄화로(10)와 상기 폐활성탄 탄화로(10)를 통해 흡착물이 탄화된 폐활성탄의 미세기공을 활성화하기 위한 폐활성탄 활성화로(20) 및 폐활성탄 탄화로(10)의 폐활성탄을 폐활성탄 활성화로(20)로 이송시키기 위한 이송라인(30)으로 이루어져 있다.The present invention activates the fine pores of the waste activated carbon carbonized through the waste activated
우선, 폐활성탄 탄화로(10)는 도 2에서 도시된 바와 같이 수직형의 탄화로(11)가 형성되어 있으며, 상기 탄화로(11)의 상측으로는 폐활성탄을 투입하기 위한 호퍼(12)가 형성되어 있다. First, as shown in FIG. 2, the waste activated
여기서, 상기 탄화로(11)는 특별히 한정짓는 것은 아니지만 내열성이 강한 세라믹 성형로 또는 내열점토 형성로 중 선택된 어느 하나의 것으로 이루어질 수 있으며, 상기 호퍼(12)와 탄화로(11)는 서로 연결된 구조가 아닌 별도로 제작되어 결합한 구조로 이루어질 수 있다.Here, the
또한, 상기 탄화로의 외측으로는 제1 단열층(13)이 형성되어 내부의 열이 외부로 방출되지 않도록 구성된다.In addition, the outer side of the carbonization furnace is formed with a first
여기서, 도 2에서는 제1 단열층(13)이 이중형태로 도시되어 있으나 열 효율성을 감안하여 사용자가 1개층 또는 2개층 이상으로도 형성할 수 있다.Here, in FIG. 2, the first
그리고 상기 제1 단열층(13)의 외측으로는 마이크로파를 발생하는 제1 마그네트론(14)이 형성되어 탄화로(11)의 내부에 마이크로파를 조사할 수 있도록 구성되어 있다.In addition, a
상기 제1 마그네트론(14)은 제1 단열층(13)의 외측에 형성된 탄화로 케이스(C1)에 결합될 수 있다.The
또한, 본 발명에서의 폐활성탄 탄화로(10)에는 탄화로 케이스(C1) 내측의 탄화로(11), 호퍼(12), 제1 단열층(13)을 수평방향으로 회전시킬 수 있는 제1 회전수단(15)이 형성되어 있다.In addition, the waste activated
상기 제1 회전수단(15)는 통상의 모터의 구동력을 이용하여 기어를 통해 위의 구성요소들을 회전시킬 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.The first rotating means 15 may rotate the above components through a gear using a driving force of a conventional motor, but is not limited thereto.
또한, 상기 탄화로(11)에서 탄화과정이 완료된 폐활성탄을 배출하기 위한 제1 배출구(16)가 탄화로(11)의 하측에 형성되어 있다.In addition, a
한편, 본 발명에서는 폐활성탄 탄화로(10)의 탄화로(11)에서 흡착물의 탄화시 발생하는 가스를 외부로 배출할 수 있는 가스배출수단(17)이 형성될 수 있다.On the other hand, in the present invention, the gas discharge means 17 for discharging the gas generated during the carbonization of the adsorbate in the
상기 가스배출수단(17)은 탄화로(11) 내에서 호퍼(12)가 형성된 위치까지 형성되는 제1 가스배출 파이프(17a)와 상기 제1 가스배출 파이프(17a)에 결합하되 일단은 외부에 노출되어 있는 제2 가스배출 파이프(17b)로 이루어져 있다.The gas discharge means 17 is coupled to the first
여기서, 상기 제1 가스배출 파이프(17a)는 고온으로 자체발열이 이루어지는 폐활성탄이 수납된 탄화로(11)에 일부가 삽입된 구조로 이루어져 있기 때문에 가스의 배출시 내부의 열기가 같이 배출되어 탄화로(11)의 내부 온도가 저하될 수 있다.Here, since the first
따라서, 상기 제1 가스배출 파이프(17a)에는 탄화로(11) 내부의 열기는 잘 빠져나가지 않으면서 탄화시 발생하는 가스만 원활히 배출될 수 있도록 다수의 미세기공 형태로 이루어진 배출홀(h)을 형성할 수도 있다.Therefore, the first
여기서, 상기 배출홀(h)은 특별히 한정지는 것은 아니지만 0.1 ∼ 0.9mm의 직경을 갖는 홀 형태로 구성될 수 있다.Here, the discharge hole (h) is not particularly limited but may be configured in the form of a hole having a diameter of 0.1 ~ 0.9mm.
또한, 본 발명에서는 호퍼(12)를 통한 폐활성탄의 투입시 폐활성탄이 고르게 탄화로(11)에 수납될 수 있도록 투입조절판(18)을 더 포함하여 구성할 수 있다.In addition, in the present invention, when the waste activated carbon is introduced through the
상기 투입조절판(18)는 상협하광 형태로 경사면(18a)을 포함하여 이루어져 있어 호퍼(12)를 통해 공급되는 폐활성탄이 경사면(18a)을 따라 퍼져서 고르게 수납되도록 할 수 있다.The
또한, 본 발명에서는 상기 제1 배출구(16)에 배출량 조절부(19)를 더 포함하여 구성할 수 있다.In addition, in the present invention, the
상기 배출량 조절부(19)는 탄화로(11)에서 탄화가 완료된 폐활성탄을 다음 공정으로 배출시 배출량을 조절하기 위한 것으로, 제1 배출구(16)의 크기를 조절하기 위한 배출 조정구(19a)와 상기 배출 조정구(19a)를 조절하기 위한 배출 조정레버(19b)로 이루어져 있다.The
다음으로, 폐활성탄 활성화로(20)의 구성을 살펴보면 다음과 같다.Next, look at the configuration of the waste activated
상기 폐활성탄 활성화로(20)는 도 1에서와 같이 이송라인(30)을 통해 폐활성탄 탄화로(10)에서 탄화공정을 마친 폐활성탄을 공급받아 폐활성탄의 미세기공을 확장 및 발달시키는 활성탄의 활성화 공정을 실시하기 위한 구성이다.The waste activated
우선, 도 3에서와 같이 폐활성탄 활성화로(20)는 이송라인(30)을 통해 공급받은 탄화공정을 마친 폐활성탄을 공급받는 활성화로(21)가 구성된다.First, as shown in FIG. 3, the activated activated
상기 활성화로(21)는 폐활성탄 탄화로(10)의 탄화로(11)와는 다르게 수평식 형태로 이루어져 있으며, 재질은 특별히 한정짓는 것은 아니지만 열 전달효율성이 높으면서 부식이 발생하지 않는 스테인레스 재질로 이루어질 수 있다.The
또한, 상기 활성화로(21)의 외측으로는 제2 단열층(23)이 형성되어 활성화로(21) 내부의 열이 외부로 방출되지 않도록 구성된다.In addition, a second
도 3에서는 제2 단열층(23)이 이중형태로 도시되어 있으나 열 효율성을 감안하여 사용자가 1개층 또는 2개층 이상으로도 형성할 수 있다.In FIG. 3, the second
그리고 활성화로(21)의 외측에는 발열체(27)가 형성된다.And the
상기 발열체(27)는 활성탄 재질로 형성될 수 있으며, 특별히 한정짓는 것은 아니지만 스테인레스관으로 이루어진 활성화로(21)의 외측 표면에 대략 20 ∼ 50mm의 두께로 도포되어 형성될 수 있다.The
또한, 상기 제2 단열층(23)의 외측으로는 마이크로파를 발생하는 제2 마그네트론(24)이 형성되어 있다.In addition, a
따라서, 상기 제2 마그네트론(24)의 마이크로파에 의해 발열체(27)가 발열이 이루어질 수 있도록 하여 활성탄의 활성화 공정을 실시할 수 있다.Therefore, the
여기서, 상기 제2 단열층(23)의 외측에는 활성화로 케이스(C2)가 더 형성되어 상술한 제2 마그네트론(24)이 결합될 수 있도록 구성된다.Here, the case C2 is further formed on the outer side of the second
또한, 상기 활성화로(21), 제2 단열층(23), 발열체(27)를 회전시키기 위한 제2 회전수단(25)이 형성된다.In addition, a second rotating means 25 for rotating the
상기 제2 회전수단(25)은 모터의 구동력을 전달받아 기어방식에 의해 회전시킬 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.The second rotating means 25 may be rotated by a gear method by receiving the driving force of the motor, but is not limited thereto.
그리고 활성화로(21) 중 이송라인(30)의 반대편에는 제2 배출구(26) 및 수증기를 공급하기 위한 수증기 투입구(28)가 구성된다.In addition, a
따라서, 제2 마그네트론(24)의 마이크로파에 의해 활성화로(21) 외측의 발열체(27)가 가열되어 스테인레스 재잴로 이루어진 활성화로(21) 내부의 활성탄에 열원을 공급한 상태에서 수증기 투입구(28)를 통해 수증기를 투입함으로써 폐활성탄의 활성화가 이루어질 수 있게 된다.Therefore, the
또한, 상기 활성화로(21)의 내부에는 폐활성탄을 뒤집어 주기 위한 날개(29)가 형성되어 있다.In addition, the
한편, 본 발명에서는 상술한 폐활성탄 탄화로(10) 3개소당 폐활성탄 활성화로(20)는 1개소를 배치하여 사용할 수 있다.On the other hand, in the present invention, the waste activated
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 폐활성탄 재생장치를 이용한 폐활성탄의 재생방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.Looking at the recycling method of the waste activated carbon using the waste activated carbon recycling apparatus according to the present invention having the configuration as described above are as follows.
우선, 통상의 전원을 인가하여 폐활성탄 탄화로(10)의 제1 회전수단(15), 제1 마그네트론(14)이 작동하도록 한 후 폐활성탄 탄화로(10)의 호퍼(12)를 통해 탄화로(11)에 폐활성탄을 투입한다.First, the first
여기서, 상기 탄화로(11)는 수직형으로 이루어져 있어 다량의 폐활성탄을 수납할 수 있으며, 특히, 투입조절판(18)에 의해 호퍼(12) 바로 밑으로만 폐활성탄이 수납되지 않고 방사형으로 투입되어 고르게 폐활성탄이 투입될 수 있다.Here, the
상기와 같이 투입된 폐활성탄은 제1 마그네트론(14)의 마이크로파에 의해 분자간의 충돌로 인한 자체 발열이 1,000 ∼ 1,300℃가 될때 까지 그 상태를 유지한다.The waste activated carbon introduced as described above is maintained until the self-heating caused by the collision of molecules by the microwaves of the
그러면, 폐활성탄은 자체발열에 의해 흡착된 흡착물의 탄화가 이루어지게 된다.Then, the waste activated carbon is carbonized with the adsorbate adsorbed by self-heating.
여기서, 본 발명에서의 탄화로(11)는 수직형으로 다량의 폐활성탄을 투입시킬 수 있고, 더욱이, 본 발명에서의 폐활성탄 탄화로(10)는 마이크로파를 발생하는 제1 마그네트론(14)을 이용하여 폐활성탄의 자체 발열에 의한 탄화가 이루어지기 때문에 탄화로(11) 내에 빈공간이 발생하지 않을 만큼의 폐활성탄을 투입하여 한번에 많은 양의 폐활성탄의 탄화작업을 실시하더라도 분자간 충돌로 인해 자체 발열을 시키는 제1 마그네트론(14)에 의해 다량의 폐활성탄을 고르게 탄화작업이 이루어질 수 있게 된다.Here, the
이는, 탄화로(11)가 탄화 공정을 위해서만 이용되고 더욱이 수직형으로 이루어져 있기 때문에 가능한 것이다.This is possible because the
한편, 상기와 같이 폐활성탄의 자체 발열에 의한 탄화작업시 발생한 가스는 탄화로(11)의 내, 외부를 연결하는 가스배출수단(17)에 의해 외부로 배출된다.On the other hand, the gas generated during the carbonization operation by the self-heating of the activated activated carbon as described above is discharged to the outside by the gas discharge means 17 for connecting the inside and outside of the carbonization furnace (11).
여기서, 상기 가스배출수단(17)은 탄화로(11) 내부에 형성되어 있는 제1 가스배출 파이프(17a)에 미세기공 형태로 이루어진 다수의 배기홀(h)이 형성되어 있어 탄화로(11) 내부의 가스는 배출하면서 탄화로(11) 내부 온도는 최대한 그대로 유지할 수 있게 된다.Here, the gas discharge means 17 is formed in the first gas discharge pipe (17a) formed in the
상기의 폐활성 탄화로(10)를 통한 폐활성탄의 탄화과정이 완료되면 배출량 조절부(19)의 배출 조정레버(19b)를 이용해 배출 조정구(19a)를 조절하여 제1 배출구(16)를 통해 탄화로(11) 내의 탄화가 완료된 폐활성탄을 이송라인(30) 및 폐활성탄 활성화로(20)의 활성화로(21)로 이동시킨다.When the carbonization process of the waste activated carbon through the waste activated
상기 폐활성탄 활성화로(20)는 제2 회전수단(25)에 의해 회전이 이루어짐과 동시에 수증기 투입구(28)를 통해 활성화로(21) 내부에 수증기가 유입되고, 또한, 제2 마그네트론(24)의 마이크로파에 의해 발열체(27)가 가열되어 폐활성탄의 미세기공을 확장 및 발달시킴으로써 활성화 공정의 효율성을 높이게 된다.The waste activated
여기서, 본 발명에서의 활성화 공정을 위한 활성화로(21)는 수평식 형태로 이루어져 있어 다량의 폐활성탄을 투입할 수 없는 구조로 이루어져 있고, 상기 활성화로(21)의 내부에는 날개(29)가 형성되어 있어 활성화로(21)의 회전시 내부에 투입된 폐활성탄을 뒤집어주도록 작동하게 된다.Here, the
따라서, 활성화로(21)의 내부에 유입된 수증기가 폐활성탄의 전체 면적에 고르게 흡수된 상태에서 발열체(27)에 의해 열이 전달되어 폐활성탄의 활성화 공정의 효율성이 향상되는 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.Therefore, heat is transferred by the
특히, 상기 활성화 공정에서 제2 마그네트론(24)의 마이크로파에 의해 발열되는 발열체(27)는 활성탄으로 이루어져 있어 분자간 충돌에 의해 약 1,000 ∼ 1,300℃의 온도로 자체발열되고, 이러한, 자체 발열된 발열체(27)는 스테인레스 재질로 이루어진 활성화로(11) 내부의 폐활성탄에 열원 공급시 약 800 ∼ 1.000℃의 높은 온도가 페활성탄으로 공급할 수 있기 때문에 활성화 효율성을 높일 수 있게 된다.In particular, the
본 발명은 앞서 설명한 것과 같이 탄화공정과 활성화 공정을 구분하여 실시함으로써 폐활성탄의 재생 효율성을 높일 수 있다.As described above, the present invention may be performed by dividing the carbonization process and the activation process to increase the regeneration efficiency of the waste activated carbon.
특히, 폐활성탄의 탄화공정시에는 수직형의 로를 이용하여 로 내부에 빈공간이 발생하지 않을 정도로 폐활성탄을 투입한 후 폐활성탄을 한번에 탄화시켜 탄화 효율성을 높이고, 또한, 폐활성탄의 활성화 공정시에는 수평형의 로를 이용하여 내부에 빈 공간이 많이 형성하여 폐활성탄의 표면에 수증기가 고르게 흡수되도록 한 후에 열과 접촉시킴으로써 활성화 효율성을 높일 수 있게 되어 폐활성탄의 재생 효율성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.In particular, during the carbonization process of waste activated carbon, waste activated carbon is introduced into a furnace using a vertical furnace so that no empty space is generated, and the activated carbon is carbonized at once to increase the carbonization efficiency, and also activate the waste activated carbon. In the city, a large number of empty spaces are formed inside the horizontal furnace to allow water vapor to be evenly absorbed on the surface of the waste activated carbon, and then contact with heat to increase the activation efficiency, thereby improving the recycling efficiency of the waste activated carbon. will be.
상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술자들에게 있어 명백한 것이다.Although the above-described embodiments have been described with respect to the most preferred embodiments of the present invention, it is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It is obvious to the engineers.
10 : 폐활성탄 탄화로
11 : 탄화로 12 : 호퍼 13 : 제1 단열층 14 : 제1 마그네트론
15 : 제1 회전수단 16 : 제1 배출구
17 : 가스배출수단 17a : 제1 가스배출 파이프
17b : 제2 가스배출 파이프 h : 배기홀
18 : 투입조절판
19 : 배출량 조절부 19a : 배출 조정구 19b : 배출 조정레버
C1 : 탄화로 케이스
20 : 폐활성탄 활성화로
21 : 활성화로 23 : 제2 단열층 24 : 제2 마그네트론 25 : 제2 회전수단
26 : 제2 배출구 27 : 발열체 28 : 수증기 투입구 29 : 날개
C2 : 활성화로 케이스
30 : 이송라인
50 : 폐활성탄 재생장치10: waste activated carbon carbonization furnace
DESCRIPTION OF
15: first rotating means 16: first outlet
17 gas discharge means 17a first gas discharge pipe
17b: second gas discharge pipe h: exhaust hole
18: input control plate
19: discharge control unit 19a: discharge control port 19b: discharge control lever
C1: carbonization furnace case
20: activated activated carbon
21 activating
26: second outlet 27: heating element 28: steam inlet 29: wing
C2: case with activation
30: transfer line
50: waste activated carbon regeneration device
Claims (7)
상기 폐활성탄 탄화로의 제1 배출구를 통해 배출된 탄화된 폐활성탄을 이동시키기 위한 이송라인;
상기 이송라인과 연결되어 탄화된 폐활성탄을 공급받는 수평형으로 형성되는 활성화로와, 상기 활성화로의 외측에 형성되어 내부를 단열하기 위한 제2 단열층과, 상기 제2 단열층의 외측에 형성되는 제2 마그네트론과, 상기 활성화로의 외부에 형성되어 제2 마그네트론의 마이크로파에 의해 발열되는 발열체와, 상기 활성화로, 제2 단열층, 발열체를 회전시키기 위한 제2 회전수단과, 상기 활성화로 내에 수증기를 공급하기 위한 수증기 투입구와, 상기 활성화로 내에서 활성화되어 재생이 완료된 재생된 활성탄을 배출하기 위한 제2 배출구를 포함하는 폐활성탄 활성화로;를 포함하며,
상기 폐활성탄 활성화로를 구성하는 활성화로 내부에는 폐활성탄을 뒤집어주기 위한 날개가 더 포함되어 구성되는 것에 특징이 있는 폐활성탄 재생장치.
A carbonization furnace formed vertically, a hopper formed at an upper portion of the carbonization furnace for injecting waste activated carbon into the carbonization furnace, a first heat insulation layer formed outside the carbonization furnace to insulate the interior of the carbonization furnace, A first magnetron formed outside the first heat insulating layer and transmitting microwaves to the waste activated carbon supplied into the carbonization furnace, first rotating means for rotating the carbonization furnace, the first heat insulating layer and the hopper, and the carbonization is completed. A waste activated carbon carbonization furnace comprising a first outlet for discharging the waste activated carbon from the carbonization furnace;
A transfer line for moving the carbonized waste activated carbon discharged through the first outlet of the waste activated carbon carbonization furnace;
An activation furnace formed in a horizontal shape connected to the transfer line to receive carbonized waste activated carbon, a second insulation layer formed outside the activation furnace to insulate the interior, and an agent formed outside the second insulation layer. 2 magnetrons, a heating element formed outside of the activation furnace to generate heat by microwaves of the second magnetron, the activation furnace, a second heat insulation layer, second rotating means for rotating the heating element, and supplying steam into the activation furnace And a waste activated carbon activation furnace including a steam inlet for discharging, and a second outlet for discharging the regenerated activated carbon activated in the activation furnace to complete regeneration.
Waste activated carbon regeneration apparatus, characterized in that the wing further for overturning the waste activated carbon inside the activation furnace constituting the waste activated carbon activation furnace.
According to claim 1, The waste activated carbon carbonization furnace and the first gas discharge pipe formed in the carbonization furnace for discharging the gas generated during the carbonization of the waste activated carbon, the outer peripheral surface includes a plurality of fine pore-type exhaust holes and the And a gas discharge means connected to the first gas discharge pipe and disposed inside the hopper and having one end of the second gas discharge pipe exposed to the outside.
According to claim 1, Between the hopper constituting the waste activated carbon carbonization furnace and the carbonization furnace further comprises an input control plate having an inclined surface in the form of a flat bottom light so that the waste activated carbon supplied from the hopper is evenly introduced into the carbonization furnace Waste activated carbon regeneration device characterized by.
According to claim 1, wherein the lower end of the first outlet constituting the waste activated carbon carbonization furnace further comprises a discharge control unit consisting of a discharge control for adjusting the size of the first discharge port and the discharge control lever for operating the discharge control. Waste activated carbon regeneration device characterized by being.
The waste activated carbon regeneration apparatus according to claim 1, wherein the heating element constituting the waste activated carbon activation furnace is made of activated carbon.
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|---|---|---|---|
| KR1020190099188A KR102030493B1 (en) | 2019-08-14 | 2019-08-14 | Regeneration apparatus for wasted activated carbon |
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|---|---|
| KR (1) | KR102030493B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102175095B1 (en) | 2019-11-13 | 2020-11-05 | 주식회사 우진이엔지 | Combined regenerating method and system of wasted active carbon using desorption gas from wasted activated carbon |
| KR102239789B1 (en) | 2020-12-29 | 2021-04-13 | 주식회사 우진이엔지 | Combined regenerating system using desorpted condensate |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001327857A (en) * | 2000-05-22 | 2001-11-27 | Hitachi Ltd | Microwave drying device |
| JP2002121016A (en) * | 2000-10-10 | 2002-04-23 | Bio Carbon Kenkyusho:Kk | Continuous carbonization furnace and continuous carbonization activation furnace |
| KR100636612B1 (en) * | 2005-07-18 | 2006-10-23 | 홍정호 | Using microwave dielectric heating, method and apparatus of activation for the carbonized materials or wasted activated carbon |
| KR20160022192A (en) * | 2014-08-19 | 2016-02-29 | 한국에너지기술연구원 | Radial Multi-pass Carbonizer Including Activation Process for Activated Carbon Production |
-
2019
- 2019-08-14 KR KR1020190099188A patent/KR102030493B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001327857A (en) * | 2000-05-22 | 2001-11-27 | Hitachi Ltd | Microwave drying device |
| JP2002121016A (en) * | 2000-10-10 | 2002-04-23 | Bio Carbon Kenkyusho:Kk | Continuous carbonization furnace and continuous carbonization activation furnace |
| KR100636612B1 (en) * | 2005-07-18 | 2006-10-23 | 홍정호 | Using microwave dielectric heating, method and apparatus of activation for the carbonized materials or wasted activated carbon |
| KR20160022192A (en) * | 2014-08-19 | 2016-02-29 | 한국에너지기술연구원 | Radial Multi-pass Carbonizer Including Activation Process for Activated Carbon Production |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102175095B1 (en) | 2019-11-13 | 2020-11-05 | 주식회사 우진이엔지 | Combined regenerating method and system of wasted active carbon using desorption gas from wasted activated carbon |
| KR102239789B1 (en) | 2020-12-29 | 2021-04-13 | 주식회사 우진이엔지 | Combined regenerating system using desorpted condensate |
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