KR101324095B1 - Apparatus for controling and retrieving volatile organic compound having membrane - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유증기 발생제어와 분리막을 적용한 유증기 회수장치에 관한 것으로서, 유류 저장탱크; 상기 유류 저장탱크에 연결되어 유증기를 회수하는 유증기 회수관; 및, 상기 유증기 회수관에 연결되며, 상기 유류 저장탱크의 내부 압력에 따라 선택적으로 채택되어 유증기를 농축한 뒤 상기 유류 저장탱크로 재순환시키기 위한 유증기 농축장치를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to an oil vapor recovery apparatus using the oil vapor generation control and the separation membrane, the oil storage tank; An oil vapor recovery pipe connected to the oil storage tank to recover oil vapor; And an oil vapor concentrator connected to the oil vapor recovery pipe and selectively adopted according to the internal pressure of the oil storage tank to concentrate the oil vapor and recirculate the oil storage tank.
Description
본 발명은 유증기 회수장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유류 저장탱크 내의 유증기 발생을 제어하고, 발생된 유증기를 공기와 분리 회수하여 유류 저장탱크 내부에서 액화 처리할 수 있도록 한 유증기 발생제어와 분리막을 적용한 유증기 회수장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an oil vapor recovery apparatus, and more particularly, to control the generation of oil vapor in the oil storage tank, and to separate and recover the generated oil vapor from the air to control the oil vapor generation control and separation membrane in the oil storage tank. The present invention relates to an applied vapor recovery system.
일반적으로, 주유소나 유류 저장소 등의 지하에 매설된 유류 저장탱크(이하, '탱크')로의 유류공급은 탱크로리부터 이루어지며 유류 적하시 많은 양의 휘발성 유기화합물(Volatile organci compounds:VOCs, 이하, '유증기')이 탱크 내부에서 발생하게 된다. Generally, the supply of oil to a oil storage tank (hereinafter referred to as a 'tank') buried in an underground of a gas station or an oil reservoir is made up of a tank, and a large amount of volatile organic compounds (VOCs) Vapor ') is generated inside the tank.
상기 유증기는 인체에 유해한 독성물질(벤젠, 톨루엔, 자일렌, NOX 및 알데히드)을 포함하고 있어 대기오염의 원인이 되므로 대기중에 대량으로 배출되지 않도록 할 필요가 있다.The vapor contains toxic substances (benzene, toluene, xylene, NO x and aldehyde) which are harmful to the human body, and it causes air pollution.
따라서, 인체 유해성 대기오염물질인 유증기의 대기유출을 방지하고 회수하여 재활용하는 기술개발이 지속적으로 이루어지고 있다.Therefore, the technology for preventing and recovering the air pollutant of the air pollutant, which is human harmful air pollutant, is continuously being developed.
그러나, 냉각응축방식, 흡착흡수 방식, 분리막 방식 등으로 이루어진 탱크 외부에 회수장치를 설치하여 운용하는 방식은 폭발성 유증기의 특성상 안전에 대한 문제가 제기될 수 있으며, 상기 유증기의 대기유출 방지설비로 활용시에는 설비효율을 높이기 위하여 설치비용이 증대하는 문제점이 있었다.
However, a method of installing and operating a recovery device outside the tank consisting of a cooling condensation method, an adsorption absorption method, and a separation membrane method may pose a safety problem due to the characteristics of explosive vapor, and may be used as an air leakage prevention facility of the vapor. In the city, there was a problem that the installation cost is increased to increase the efficiency of the facility.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 폭발성 유증기를 탱크 내부에서 연속적으로 순환 액화 회수함으로써, 안전성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 회수 효율을 높일 수 있는 유증기 발생제어와 분리막을 적용한 유증기 회수장치를 제공하는 데 있다.
Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention, by continuously liquefied liquefied recovery of the explosive vapor in the tank, it is possible to ensure the safety as well as to improve the recovery efficiency The present invention provides a vapor recovery apparatus using oil vapor generation control and a separation membrane.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 유증기 발생제어와 분리막을 적용한 유증기 회수장치는, 유류 저장탱크; 상기 유류 저장탱크에 연결되어 유증기를 회수하는 유증기 회수관; 및, 상기 유증기 회수관에 연결되며, 상기 유류 저장탱크의 내부 압력에 따라 선택적으로 채택되어 유증기를 농축한 뒤 상기 유류 저장탱크로 재순환시키기 위한 유증기 농축장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, the oil vapor recovery apparatus using the oil vapor generation control and the separator according to the present invention, the oil storage tank; An oil vapor recovery pipe connected to the oil storage tank to recover oil vapor; And an oil vapor concentrator connected to the oil vapor recovery pipe and selectively adopted according to the internal pressure of the oil storage tank to concentrate the oil vapor and recirculate the oil storage tank.
상기 유증기 농축장치는, 유증기를 분리막을 이용하여 농축하는 분리막 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
The oil vapor concentrator is characterized in that it comprises a membrane module for concentrating the oil vapor using a separator.
상기 유증기 농축장치는, 상기 분리막 모듈의 입구 측에 구비되며, 유증기를 압축하여 상기 분리막 모듈로 제공하기 위한 압축유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The vapor concentrator is provided on the inlet side of the membrane module, characterized in that it further comprises a compression unit for compressing the vapor to provide to the membrane module.
상기 유증기 농축장치는, 상기 분리막 모듈의 출구 측에 구비되며, 상기 분리막 모듈에서 농축된 유증기를 펌핑하여 흡입하기 위한 흡입유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The vapor concentrator is provided on the outlet side of the separation membrane module, characterized in that it further comprises a suction unit for pumping and sucking the concentrated vapor in the separation membrane module.
상기 분리막 모듈은 유입된 유증기로부터 청정 공기를 분리하여 공기 배출관을 통해 배출하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
The membrane module is characterized in that configured to separate the clean air from the introduced oil vapor and discharge through the air discharge pipe.
상기 유증기 회수관에는, 상기 유증기 농축장치로 유증기를 바이패스 시키기 위한 바이패스관이 연결된 것을 특징으로 한다.
The vapor recovery pipe, characterized in that the bypass pipe for bypassing the vapor to the vapor concentrator is connected.
상기 유증기 회수관과 바이패스관이 만나는 연결 부위에는 상기 유증기의 흐름 방향을 제어하는 제어밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.
The connection part where the vapor recovery pipe and the bypass pipe meet is characterized in that a control valve for controlling the flow direction of the vapor is installed.
상기 유증기 회수관의 출구 측 단부에는, 상기 유류 저장탱크의 바닥면을 따라 유류 내에 설치되며, 상기 유증기를 분사시킬 수 있도록 다수의 분사공이 형성되는 다공관이 연결된 것을 특징으로 한다.
The outlet side end of the steam recovery pipe, it is installed in the oil along the bottom surface of the oil storage tank, characterized in that the porous pipe which is formed with a plurality of injection holes to inject the oil vapor is connected.
전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 유증기 발생제어와 분리막을 적용한 유증기 회수장치에 의하면, 유류 저장탱크 내에서 발생된 유증기 일부는 액화 회수하여 재사용하고, 나머지 일부는 분리막 모듈에 고압으로 이송하여 농축시킨 후 다시 유류 저장탱크로 액화 회수하여 재사용함으로써 탱크 외부에서 처리하는 기존의 유증기 회수장치 대비, 안전성 향상은 물론, 효율성, 재활용성 등을 도모할 수 있는 효과가 있다.According to the oil vapor recovery control and the separator according to the present invention having the configuration as described above, part of the oil vapor generated in the oil storage tank is recovered by liquefied and reused, and the other part is transferred to the membrane module at high pressure to concentrate After liquefying and re-using the oil storage tank and reusing it, it is possible to improve the safety, as well as efficiency and recyclability, compared to the existing steam recovery apparatus processed outside the tank.
또한, 탱크 내부에서 액화되지 않은 유증기 일부는 상기 분리막 모듈에서 청정 공기로 분리하여 대기로 방출함으로써 유증기에 의한 대기 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다. In addition, some of the oil vapor not liquefied in the tank is separated into clean air from the membrane module and released to the atmosphere has the effect of preventing the air pollution by the oil vapor.
또한, 상기 분리막 모듈에는 탱크 내부에서 액화되지 않은 유증기 일부만이 유입되도록 함으로써 분리막 장치의 부하를 줄일 수 있는 효과가 있다.
In addition, the separator module has an effect of reducing the load of the separator device by allowing only a portion of the oil vapor which is not liquefied in the tank to be introduced.
도 1은 본 발명에 따른 유증기 발생제어와 분리막을 적용한 유증기 회수장치를 나타내는 구성도이다. 1 is a block diagram showing an oil vapor recovery apparatus using the oil vapor generation control and the separation membrane according to the present invention.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유증기 발생제어와 분리막을 적용한 유증기 회수장치는, 유류를 저장하는 유류 저장탱크(T)에 설치되는바, 상기 유류 저장탱크(T)에는 내부의 유증기를 회수하고 유류 저장탱크(T) 내의 유류 내에 침적하여 액화 처리하기 위한 유증기 회수관(100)이 연결되어 있다.As shown in FIG. 1, the oil vapor recovery apparatus using the oil vapor generation control and the separation membrane according to an embodiment of the present invention is installed in an oil storage tank T for storing oil, and in the oil storage tank T An oil
상기 유증기 회수관(100)의 일측 단부는 유류 저장탱크(T)의 상부, 즉 유증기가 잔류하는 공간에 설치되어 있으며, 유증기 회수관(100)의 타측 단부는 유류 저장탱크(T)의 바닥면, 즉 유류가 저장되는 공간에 설치되는 것이 바람직하다. One end of the oil
따라서, 상기 유류 저장탱크(T)의 상부에 잔류하는 유증기가 유증기 회수관(100)을 통해 순환하여 유류 저장탱크(T)에 저장되어 있는 유류 내에서 액상으로 상변화하는 열역학적 과정을 거쳐 분사된다.Therefore, the oil vapor remaining in the upper portion of the oil storage tank (T) is circulated through the oil
이때, 상기 유증기 회수관(100)의 출구 측 단부에는 상기 유류 저장탱크(T)의 바닥면을 따라 유류 내에 침적된 채 설치되며, 상기 유증기를 분사시키는 다수의 분사공(310)이 형성되는 다공관(300)이 연결되어 있다.At this time, the outlet side end of the
상기 다공관(300)으로부터 유류 내로 분사되는 유증기는 분사되면서 탄화수소 성분이 액화 처리되며, 특히 상기 유류 저장탱크(T) 전체에 걸쳐 신속히 분사 가능하게 된다. The oil vapor injected into the oil from the
이와 같이 상기 유증기 회수관(100)은 유류 저장탱크(T) 내에서 발생하는 유증기를 연속적으로 순환시켜 회수하는 것으로 유류 저장탱크(T) 내에서 액화 처리가 가능하게 된다. As described above, the oil
더불어, 본 발명에 따른 유증기 발생제어와 분리막을 적용한 유증기 회수장치는, 상기 유류 저장탱크(T)에서 액화되지 않은 유증기를 농축하는 유증기 농축장치(C)로 바이패스 시킬 수 있도록 상기 유증기 회수관(100)에 연결되는 바이패스관(200)이 구성된다. In addition, the oil vapor recovery apparatus using the oil vapor generation control and the separation membrane according to the present invention, the oil vapor recovery pipe (B) to bypass the oil vapor concentrator (C) for condensing the non-liquefied oil vapor in the oil storage tank (T) The
여기서, 상기 유증기 농축장치(C)는, 상기 바이패스관(200)을 통해 제공되는 유증기를 분리막을 이용하여 농축하는 분리막 모듈(500)을 포함한다.Here, the oil vapor concentrator C includes a
이때, 상기 분리막 모듈(500)의 입구 측에는 상기 분리막 모듈(500)로 흡입 예정인 유증기를 압축하여 상기 분리막 모듈(500)로 제공하기 위한 압축유닛(400)이 설치되어 있으며, 상기 분리막 모듈(500)의 출구 측에는 상기 분리막 모듈(500)에서 농축된 유증기를 펌핑하여 흡입하기 위한 흡입유닛(600) 등이 설치된다. At this time, the inlet side of the
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 분리막 모듈(500)은 상기 압축유닛(400)에 의해 흡입 압축된 유증기를 농축한 뒤 상기 흡입유닛(600)을 통해 유류 저장탱크(T)로 회수하는 구성부로서, 유증기의 분리 및 회수를 위해 분리막을 사용하게 된다.According to an embodiment of the present invention, the
상기 휘발성 유기화합물인 유증기를 분리하기 위한 분리막은 일반적으로 다공성 지지체 위에 폴리실록산계 고분자가 코팅된 복합막 형태가 가장 널리 사용되고 있는데, 상기 다공성 지지체는 기체의 투과에는 저항을 주지 않고 분리막의 기계적인 강도를 높이기 위해서 사용된다. The separation membrane for separating the volatile organic compound vapor is generally used in the form of a composite membrane in which a polysiloxane-based polymer is coated on a porous support. The porous support has mechanical strength of the separation membrane, It is used to increase.
특히, 폴리실록산계 고분자 분리막의 경우 공기에 비해 유증기의 투과속도가 매우 크기 때문에 공기에 섞여 있는 유증기를 효과적으로 분리할 수 있게 된다. Particularly, in the case of the polysiloxane-based polymer membrane, the permeation rate of the vapor is much greater than that of the air, so that it is possible to effectively separate the airborne vapor.
상기 압축유닛(400)은, 압축기로 실시 가능한데, 상기 바이패스관(200)을 압축기에 연결하여, 상기 압축기의 구동시에 상기 바이패스관(200)의 내부로 흡입력이 제공될 수 있도록 한다.The
상기 압축기로는 일정한 압축 압력 및 압축 용량을 갖는 피스톤식 또는 스크류식 압축기를 사용할 수 있으며, 물론 상기 용량은 상기 유류 저장탱크(T)의 저장 용량에 따라 변동이 가능하다.The compressor may be a piston or screw compressor having a constant compression pressure and compression capacity, of course, the capacity may vary depending on the storage capacity of the oil storage tank (T).
또한 상기 흡입유닛(600)은, 진공흡입 펌프로 실시 가능한데, 상기 분리막 모듈(500)과 바이패스관(200) 사이에 상기 진공흡입 펌프에 연결하여, 상기 분리막 모듈(500)로부터 농축되어 배출되는 유증기를 바이패스관(200), 그리고 유증기 회수관(100)을 거쳐 유류 저장탱크(T)로 이송될 수 있도록 한다. In addition, the
위와 같이 상기 압축유닛(400)에 의해 고압으로 압축되어 분리막 모듈(500)로 제공되는 유증기는, 상기 분리막 모듈(500)의 분리막에 의해 선택적으로 통과하여 농축된 뒤 흡입유닛(600)을 통해 유류 저장탱크(T)로 이송되는바, 이때 유증기 일부는 공기로 분리되어 공기 배출관(510)을 통해 대기로 방출된다. As described above, the oil vapor is compressed to high pressure by the
이때, 대기로 방출되는 공기는 청정 공기로서, 친환경적이다. At this time, the air discharged to the atmosphere is clean air, which is environmentally friendly.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 유류 저장탱크(T)로부터 분리막 모듈(500)에 유입되는 유증기는 농도가 원래의 농도에 비해 높아지게 되고, 이렇게 고농도로 농축된 유증기는 상기 흡입유닛(600)에 의해 수집된 뒤 상기 유증기 회수관(100)으로 회수되는데, 상기 유증기 회수관(100)과 바이패스관(200)이 만나는 연결 부위에는 상기 유증기의 흐름 방향을 제어하는 제어밸브(700)가 설치되는 것이 바람직하다. As described above, the oil vapor flowing into the
여기서, 상기 제어밸브(700)는 상기 유증기 회수관(100)을 통해 유류 저장탱크(T)로 유증기를 회수하거나, 상기 바이패스관(200)을 통해 유증기 농축장치(C)로 보내는 통상의 3웨이 밸브로 이루어지는 것이 바람직하다. Here, the
상기 유증기 회수관(100)을 통해 유증기를 회수하거나 상기 바이패스관(200)을 통해 유증기를 유증기 농축장치(C)로 보내도록 제어하는 것은, 상기 유류 저장탱크(T) 내의 유증기 압력과 상관 관계가 있으며, 특히 유류의 하역 작업 시 돌발적인 사고에 의해 유류 저장탱크(T)의 내부 압력이 일정 압력(0.09 kg/㎠) 이상으로 증가할 경우 상기 제어밸브(700)가 안전하게 작동하여 유증기를 상기 분리막 모듈(500)로 바이패스 시키게 된다. Controlling the vapor to be recovered through the
이로 인해, 일부의 유증기는 청정 공기로 분리되어 배출되고, 나머지 일부의 유증기는 농축되어 흡입유닛(600)에 의해 유증기 회수관(100)으로 재순환되어 유류 저장탱크(T)로 회수됨에 따라 상기 유류 저장탱크(T) 내의 압력이 이전 수준으로 환원되므로 안전 사고를 예방할 수 있게 된다. As a result, some of the oil vapor is separated and discharged as clean air, and some of the oil vapor is concentrated and recycled to the oil
또한 상기 분리막 모듈(500)로부터 청정 공기로 분리되어 배출되는 동시에, 유증기 회수관(100) 및 유증기 농축장치(C)를 통해 연속적으로 순환하여 회수되는 유증기는, 상기 유류 저장탱크(T) 내에서 액화 회수됨에 따라 그 농도가 순차적으로 감소하게 되어 분리막 모듈(500)의 부하를 줄일 수 있게 될 뿐만 아니라, 유증기의 외부 유출이 발생하지 않으므로 환경 오염을 줄일 수 있게 된다. In addition, the oil vapor is separated and discharged from the
즉, 이와 같이 상기 유류 저장탱크(T)에서 발생하는 유증기의 일부를 순환시켜 유류 내에 침적하여 액화 처리하고, 유증기의 나머지 일부에서는 청정 공기를 분리하여 대기 중으로 배출함에 따라, 상기 유류 저장탱크(T) 내부의 유증기 압력이 낮아지게 되며, 유류 저장탱크(T) 내부의 유증기의 압력 상승 없이 유증기를 대기 중으로 방출하지 않고 처리할 수 있게 되는 것이다.
That is, as described above, a part of the oil vapor generated in the oil storage tank T is circulated and liquefied by immersing in the oil, and the remaining part of the oil vapor separates clean air and discharges it into the atmosphere. In this case, the oil vapor pressure inside the tank is lowered, and the oil vapor can be processed without releasing the vapor into the atmosphere without increasing the pressure of the oil vapor inside the oil storage tank (T).
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예의 기재에 한정되지 않으며, 본 발명의 특허청구범위의 기재를 벗어나지 않는 한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 실시 또한 본 발명의 보호범위 내에 있는 것으로 해석되어야 한다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications made by the person skilled in the art are also within the scope of protection of the present invention.
100 : 유증기 회수관 200 : 바이패스관
300 : 다공관 400 : 압축유닛
500 : 분리막 모듈 600 : 흡입유닛
700 : 제어밸브100: vapor recovery pipe 200: bypass pipe
300: porous pipe 400: compression unit
500: membrane module 600: suction unit
700: control valve
Claims (8)
상기 유류 저장탱크에 연결되어 유증기를 회수하는 유증기 회수관; 및,
상기 유증기 회수관에 연결되며, 상기 유류 저장탱크의 내부 압력에 따라 선택적으로 채택되어 유증기를 농축한 뒤 상기 유류 저장탱크로 재순환시키기 위한 유증기 농축장치를 포함하되,
상기 유증기 회수관에는, 상기 유증기 농축장치로 유증기를 바이패스 시키기 위한 바이패스관이 연결된 것을 특징으로 하는 유증기 발생제어와 분리막을 적용한 유증기 회수장치.
Oil storage tanks;
An oil vapor recovery pipe connected to the oil storage tank to recover oil vapor; And
A vapor concentrator connected to the vapor recovery pipe and selectively adopted according to the internal pressure of the oil storage tank to concentrate the vapor and then recycle the oil storage tank to the oil storage tank,
The vapor recovery pipe, the vapor recovery device to which the vapor generation control and separation membrane is applied, characterized in that the bypass pipe for bypassing the vapor to the vapor concentrating device is connected.
상기 유증기 농축장치는,
유증기를 분리막을 이용하여 농축하는 분리막 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 유증기 발생제어와 분리막을 적용한 유증기 회수장치.
The method of claim 1,
The vapor concentrator,
An apparatus for recovering oil vapor and applying a separator, comprising: a separator module for concentrating oil vapor using a separator.
상기 유증기 농축장치는,
상기 분리막 모듈의 입구 측에 구비되며, 유증기를 압축하여 상기 분리막 모듈로 제공하기 위한 압축유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유증기 발생제어와 분리막을 적용한 유증기 회수장치.
3. The method of claim 2,
The vapor concentrator,
The vapor recovery apparatus applied to the vapor generation control and separation membrane is provided on the inlet side of the membrane module, further comprising a compression unit for compressing the oil vapor to provide to the membrane module.
상기 유증기 농축장치는,
상기 분리막 모듈의 출구 측에 구비되며, 상기 분리막 모듈에서 농축된 유증기를 펌핑하여 흡입하기 위한 흡입유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유증기 발생제어와 분리막을 적용한 유증기 회수장치.
3. The method of claim 2,
The vapor concentrator,
An oil vapor recovery apparatus using the vapor generation control and the separation membrane is provided on the outlet side of the membrane module, further comprising a suction unit for pumping and suctioning the concentrated vapor in the membrane module.
상기 분리막 모듈은 유입된 유증기로부터 청정 공기를 분리하여 공기 배출관을 통해 배출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 유증기 발생제어와 분리막을 적용한 유증기 회수장치.
3. The method of claim 2,
The separation membrane module is a vapor recovery apparatus applying the vapor generation control and separation membrane, characterized in that configured to discharge the clean air from the introduced oil vapor through the air discharge pipe.
상기 유증기 회수관과 바이패스관이 만나는 연결 부위에는 상기 유증기의 흐름 방향을 제어하는 제어밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 유증기 발생제어와 분리막을 적용한 유증기 회수장치.
The method of claim 1,
A vapor recovery apparatus using a vapor generation control and a separator, characterized in that a control valve for controlling the flow direction of the vapor is installed at the connection portion where the vapor recovery pipe and the bypass pipe meet.
상기 유증기 회수관의 출구 측 단부에는, 상기 유류 저장탱크의 바닥면을 따라 유류 내에 설치되며, 상기 유증기를 분사시킬 수 있도록 다수의 분사공이 형성되는 다공관이 연결된 것을 특징으로 하는 유증기 발생제어와 분리막을 적용한 유증기 회수장치.The method according to any one of claims 1 to 5,
At the outlet side end of the steam recovery pipe, the vapor generation control and separation membrane is installed in the oil along the bottom surface of the oil storage tank, the porous pipe is formed with a plurality of injection holes to inject the oil vapor is connected. Apparatus for recovering steam.
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