KR101888829B1 - Adsorption carrier using silica fume and calcium hydroxide, and method of manufacturing there of - Google Patents
Adsorption carrier using silica fume and calcium hydroxide, and method of manufacturing there of Download PDFInfo
- Publication number
- KR101888829B1 KR101888829B1 KR1020180004392A KR20180004392A KR101888829B1 KR 101888829 B1 KR101888829 B1 KR 101888829B1 KR 1020180004392 A KR1020180004392 A KR 1020180004392A KR 20180004392 A KR20180004392 A KR 20180004392A KR 101888829 B1 KR101888829 B1 KR 101888829B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- weight
- mixture
- crude protein
- calcium hydroxide
- silica fume
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
- B01J20/041—Oxides or hydroxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
- B01J20/103—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate comprising silica
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
- B01J20/12—Naturally occurring clays or bleaching earth
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
- B01J20/28016—Particle form
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
- B01J20/28016—Particle form
- B01J20/28019—Spherical, ellipsoidal or cylindrical
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/3042—Use of binding agents; addition of materials ameliorating the mechanical properties of the produced sorbent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/3078—Thermal treatment, e.g. calcining or pyrolizing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 실리카 흄과 수산화칼슘을 이용한 흡착 담체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 점토와 탄소 성분이 포함된 유기물을 혼합하여 담체를 만들고, 실리카 흄 및 수산화칼슘의 화학적 반응을 이용하여 고강도의 흡착 담체가 제조되는 발명이다.The present invention relates to an adsorption carrier using silica fume and calcium hydroxide and a process for producing the same, and more particularly, to a process for preparing a carrier by mixing a clay and an organic material containing a carbon component, and using a chemical reaction of silica fume and calcium hydroxide, .
최근에는 법으로 규제되는 다양한 공업생산 공정에서의 악취 문제뿐만 아니라 법에서 제시되지 않은 사업장에서의 악취발생으로 인한 문제가 발생되고 있다.In recent years, problems have arisen due to not only bad odors in various industrial production processes regulated by the law but also bad odors in workplaces not presented in the law.
통계청(2015년) 자료에 의하면 악취 민원은 비규제대상 사업장을 기준으로 2011년 2,735건에서 2015년 4,417건으로 악취 민원의 건수가 61.5%로 급증하고 있는 실정이다.According to the National Statistical Office (2015) data, complaints of stench are increasing from 2,735 cases in 2011 to 4,417 cases in 2011 based on non-regulated workplaces, to 61.5%.
또한, 주거지역에 위치한 음식물퇴비화시설, 사료화시설, 생활 자동차집하시설, 하수처리장, 분뇨처리시설 등과 같은 환경기초 시설 및 공단지역 등에서 다양한 발생원과 경로를 통해 악취물질이 배출되어 근로자 및 인근 주민에게 피해를 주고 있다.In addition, odorous substances are discharged through various sources and routes in environmental basic facilities such as food composting facility, feed conversion facility, life automobile collection facility, sewage disposal plant, and manure disposal facility located in a residential area, .
더불어 자원위기 속에서 순환자원의 활용을 촉진하는 정책의 필요성으로 인하여 현재 우리나라의 폐기물 정책은 발생된 폐기물을 최대한 재활용하는 것을 적극 권장하고 있다.In addition, due to the need for policies to promote the utilization of recycled resources in the resource crisis, Korea 's waste policy strongly encourages recycling of generated waste as much as possible.
이에 도시 쓰레기 소각로로부터 발생하는 소각재에 대하여 환경 부하의 최소화와 재활용 측면에서의 활용이 필요하다.Therefore, it is necessary to minimize the environmental load and to utilize it in terms of recycling for incineration ash generated from municipal refuse incinerator.
현재의 소각재를 이용한 재활용 기법으로는 대부분 압축 성형 후 보도 블록 등의 성형재나 지반 보강재 등의 건설재 등의 활용에 치중되고 있다.Most of the recycling techniques using incineration ash are focused on the use of molding materials such as pavement block and construction materials such as ground reinforcement after compression molding.
본 발명의 배경기술이 되는 선행기술로는, 일본 특허공보 특허 제3960946호(이하, ‘선행문헌 1’), 대한민국 등록특허공보 제10-1112719호(이하, ‘선행문헌 2’), 대한민국 등록특허공보 제10-1348456호(이하, ‘선행문헌 3’) 및 대한민국 등록특허공보 제10-1142548호(이하, ‘선행문헌 4’)가 있다.As a prior art to be a background technique of the present invention, Japanese Patent Publication No. 3960946 (hereinafter referred to as "Prior Art 1"), Korean Patent Registration No. 10-1112719 (hereinafter referred to as "Prior Art 2" Patent Document No. 10-1348456 (hereinafter referred to as "Prior Document 3") and Korean Patent Registration No. 10-1142548 (hereinafter referred to as "
상기 선행문헌 1은 다공질 규산칼슘 제조방법 및 다공질 규산칼슘으로 흡유성이 높고, 생산성이 높은 다공질 규산칼슘을 제조하는 방법에 관한 것이다.The above prior art document 1 relates to a method for producing porous calcium silicate and a method for producing porous calcium silicate having a high oil absorbency and high productivity with porous calcium silicate.
선행문헌 1 발명은 실리카에 소석회 일부가 포함된 다공질 규산 칼슘분말을 흡착제로 사용하고 있으나, 주로 기름을 흡수하므로 악취 제거에 사용하기 적절하지 않다.Prior Art 1 The present invention uses a porous calcium silicate powder containing a part of calcium hydroxide in silica as an adsorbent, but it absorbs mainly oil and is not suitable for use in removing odor.
선행문헌 2는 슬러지와 무기성 폐자원을 이용한 고형화 블록 조성물 및 이의 제조방법으로 무기성 폐재류를 재혼합하여 물리적 특성이 개선된 블록에 관한 것이다.Prior Art 2 relates to a solidified block composition using sludge and inorganic waste resources and a block having improved physical properties by remineralizing inorganic waste materials by a method of manufacturing the same.
선행문헌 2 발명은 보차도블록, 하천 및 호안블록, 경계석 블록 등으로 제조하므로 악취 제거에 사용하기 적합하지 않다.The prior art 2 invention is not suitable for use in removing odor because it is manufactured from a road block, a river and a shore block, and a boundary block.
선행문헌 3은 하수슬러지용 기능성 고화재로 하수슬러지의 수분을 신속하게 제거하여 인공 토양용으로 재활용할 수 있도록 고체화시키는 고화제에 관한 것이다.Prior Art 3 relates to a solidifying agent for rapidly solidifying the sewage sludge by removing the water from the sewage sludge by means of a functional fire for sewage sludge so as to be recycled for artificial soil.
선행문헌 3 발명은 플라이애시, 규조토 및 실리카 흄이 포함되어 있으나, 분말형태로 제조되어 악취가 발생되는 곳에 뿌려 사용하므로 공기 중에 발생되는 악취를 제거하기 어렵다.Prior Art 3 The invention includes fly ash, diatomaceous earth, and silica fume, but it is manufactured in powder form and sprinkled on the place where odor is generated, so it is difficult to remove the odor generated in the air.
선행문헌 4는 투수성 흡착 세라믹 정화블록 및 그 제조방법으로 집수구나 초기 우수 처리시설의 흡착용 블록, 생태 블록, 어초 블록 등에 적용하는 블록에 관한 것이다.
선행문헌 4 발명의 블록은 공극이 형성되어 있지 않아 악취 제거가 어렵거나 불가능하다.
<선행기술문헌><Prior Art Literature>
(선행문헌 1) 일본 특허공보 특허 제3960946호(Prior Art 1) Japanese Patent Publication No. 3960946
(선행문헌 2) 대한민국 등록특허공보 제10-1112719호(Prior Art 2) Korean Patent Registration No. 10-1112719
(선행문헌 3) 대한민국 등록특허공보 제10-1348456호(Prior Art 3) Korean Patent Registration No. 10-1348456
(선행문헌 4) 대한민국 등록특허공보 제10-1142548호(Prior Art 4) Korean Patent Registration No. 10-1142548
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 활용 가치가 없는 폐기물을 리사이클링(recycling)하여 자원이 재순환되고자 한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to recycle waste without utilization to recycle resources.
본 발명의 흡착 담체는 결합물을 포함하고 있어 담체의 구조가 단단하게 형성되어 악취 제거 중 발생되는 여러 물리적 힘으로부터 흡착 담체의 구조가 유지되고자 한다.The adsorption carrier of the present invention includes a binding substance, and the structure of the carrier is hardly formed so that the structure of the adsorption carrier is maintained from various physical forces generated during the removal of the odor.
또한, 본 발명은 많은 공극이 형성되어 악취 제거 중 발생되는 악취 유발 기체물질을 흡착하여 공기를 정화하고자 한다.In addition, the present invention attempts to purify the air by adsorbing odor-inducing gaseous substances generated during the removal of the odor.
나아가, 본 발명은 담체의 공극을 확대하여 미생물의 부착 능과 집적화를 높여 악취 제거의 기능을 확대하고자 한다.Furthermore, the present invention aims to enlarge the pores of the carrier to enhance the adhesion and integration of the microorganisms, thereby expanding the function of removing odors.
더 나아가, 본 발명은 마모된 일부만을 교체하여 반영구적으로 사용가능한 흡착 담체를 제공하고자 한다.Furthermore, the present invention aims to provide a semi-permanently usable adsorbent carrier by replacing only the worn part.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 점토 15~25중량%; 연소재 15~25중량%; 유기물 30~40중량%; 콜타르피치 12~23중량%; 실리카 흄 1~10중량%; 및 수산화칼슘 0.1~5중량%가 포함되어 강도가 2~2.5N/mm2인 흡착제를 제공함으로써 기술적 과제를 해결하고자 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a clay composition comprising 15 to 25% by weight of clay; 15 to 25% by weight of soft material; 30 to 40% by weight of organic matter; 12 to 23% by weight of coal tar pitch; 1 to 10% by weight of silica fume; And 0.1 to 5% by weight of calcium hydroxide, so as to solve the technical problem by providing an adsorbent having a strength of 2 to 2.5 N / mm 2 .
본 발명의 흡착제 제조방법은 재료가 혼합되어 혼합물이 되는 단계(S110); 혼합물이 성형되는 단계(S120); 성형된 혼합물이 건조되는 단계(S130); 건조된 혼합물이 고온에서 소성되는 단계(S140); 소성된 혼합물이 다공성 흡착 담체로 양생되는 단계(S150);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for preparing an adsorbent according to the present invention comprises the steps of: (S110) mixing materials into a mixture; (S120) in which the mixture is formed; (S130) in which the molded mixture is dried; A step (S140) in which the dried mixture is fired at a high temperature; (S150) in which the calcined mixture is cured as a porous adsorption carrier.
본 발명의 혼합물은 점토 15~25중량%; 연소재 15~25중량%; 유기물 30~40중량%; 콜타르피치 12~23중량%; 실리카 흄 1~10중량%; 및 수산화칼슘 0.1~5중량%가 포함되어 제조되는 것을 특징으로 한다.The mixture of the present invention comprises 15 to 25% by weight of clay; 15 to 25% by weight of soft material; 30 to 40% by weight of organic matter; 12 to 23% by weight of coal tar pitch; 1 to 10% by weight of silica fume; And 0.1 to 5% by weight of calcium hydroxide.
본 발명의 성형된 혼합물은 펠렛, 판상, 괴상, 구상 중 어느 하나 이상으로 제조되는 것을 특징으로 한다.The molded mixture of the present invention is characterized in that it is produced by at least one of pellet, plate, bulk and spherical.
본 발명의 성형된 혼합물이 건조되는 단계(S130)에서 성형된 혼합물은 150~250℃에서 2~4시간 건조되는 것을 특징으로 한다.The molded mixture in the step (S130) of drying the molded mixture of the present invention is dried at 150 to 250 ° C for 2 to 4 hours.
본 발명의 건조된 혼합물이 고온에서 소성되는 단계(S140)에서 건조된 혼합물은 600~1,250℃에서 30~70분 열분해 소성되는 것을 특징으로 한다.The dried mixture in the step (S140) in which the dried mixture of the present invention is fired at a high temperature is pyrolytically fired at 600 to 1,250 ° C for 30 to 70 minutes.
본 발명은 활용 가치가 없는 폐기물을 재활용 하여 자원이 재순환되는 효과가 있다.The present invention has the effect that the waste is recycled and the resources are recycled.
본 발명의 흡착 담체는 결합물을 포함하고 있어 담체의 구조가 단단하게 형성되어 악취 제거 중 발생되는 여러 물리적 힘으로부터 흡착 담체의 구조가 유지되는 효과가 있다.The adsorption carrier of the present invention includes a binding substance, and the structure of the carrier is hardly formed, so that the structure of the adsorption carrier is maintained from various physical forces generated during the removal of odors.
또한, 본 발명은 많은 공극이 형성되어 악취 제거 중 발생되는 악취 유발 기체물질을 흡착하여 공기가 정화되는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of purifying the air by adsorbing the odor-inducing gaseous substances generated during the removal of the odor by forming many voids.
나아가, 본 발명은 담체의 공극을 확대하여 미생물의 부착 능과 집적화를 높여 악취 제거의 기능을 확대하여 다른 제품과 접목하여 사용이 가능한 효과가 있다.Furthermore, the present invention has an effect that the voids of the carrier can be enlarged to increase the adhesion and integration of microorganisms, thereby enlarging the function of removing odors and combining them with other products.
더 나아가, 본 발명은 마모된 일부만을 교체하여 반영구적으로 사용가능한 효과가 있다.Furthermore, the present invention has the effect of being semi-permanently usable by replacing only the worn part.
도 1은 다공성 흡착 담체의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 성형 후 건조된 흡착 담체이다.
도 3은 고온 열분해 반응 후 제조된 흡착 담체이다.
도 4는 고온 소성으로 제조된 크기가 다른 다공성 흡착 담체이다.
도 5는 성형된 혼합물의 구조를 100배율로 관찰한 것이다.
도 6은 혼합물의 성분을 EDX로 측정한 결과이다.
도 7은 본 발명에서 사용되는 반죽기이다.
도 8은 본 발명에서 사용되는 압출 성형기이다.
도 9는 본 발명에서 소성 시 사용되는 도구이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예의 방법으로 제조된 흡착 담체이다.
도 11은 용융슬래그의 결정구조를 촬영한 것이다.
도 12는 용융슬래그의 입도분포곡선을 나타낸 것이다.
<부호의 설명>
S110 : 재료가 혼합되어 혼합물이 되는 단계
S120 : 혼합물이 성형되는 단계
S130 : 성형된 혼합물이 건조되는 단계
S140 : 건조된 혼합물이 고온에서 소성되는 단계
S150 : 소성된 혼합물이 다공성 흡착 담체로 양생되는 단계1 is a flowchart showing a method of manufacturing a porous adsorption carrier.
Fig. 2 shows a dried adsorbed support after molding.
FIG. 3 is an adsorption carrier prepared after a high-temperature pyrolysis reaction.
Figure 4 is a porous sorbent carrier of different sizes prepared by high temperature calcination.
5 shows the structure of the molded mixture at 100 magnifications.
6 shows the result of measurement of the components of the mixture by EDX.
7 is a kneader used in the present invention.
8 is an extrusion molding machine used in the present invention.
Fig. 9 is a tool used in the firing in the present invention.
10 is an adsorbent carrier produced by the method of another embodiment of the present invention.
11 is a photograph of the crystal structure of molten slag.
Fig. 12 shows a particle size distribution curve of melted slag.
<Description of Symbols>
S110: a step in which the materials are mixed to become a mixture
S120: step in which the mixture is molded
S130: step in which the molded mixture is dried
S140: step in which the dried mixture is calcined at a high temperature
S150: a step in which the calcined mixture is cured as a porous adsorption carrier
이하, 실시예들을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
본 발명의 목적, 특징, 장점은 이하의 실시예들을 통해 쉽게 이해될 것이다.The objects, features and advantages of the present invention will be easily understood by the following embodiments.
본 발명은 여기에서 개시되는 실시예들에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화될 수 있다. 여기에서 개시되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 제공되는 것이고, 본 발명의 기술적 사상 및 기술적 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is not limited to the embodiments disclosed herein, but may be embodied in other forms. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. , ≪ / RTI > equivalents, or alternatives.
따라서 이하의 실시예들에 의하여 본 발명이 제한되어서는 안 되며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술적 범위에 포함되는 모든 변환이 포함되는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.Therefore, it should be understood that the present invention should not be limited by the following embodiments, and all transformations included in the technical idea and technical scope of the present invention are included. That is, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions, substitutions, substitutions, improvements, additions, substitutions, additions, substitutions, additions, substitutions, additions, It will be understood that it is also within the scope of the invention.
본 발명은 다양한 변환이 가해질 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명한다. 도면들에서 요소의 크기 또는 요소들 사이의 상대적인 크기는 본 발명에 대한 명확한 이해를 위해서 다소 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 도면들에 도시된 요소의 형상이 제조 공정상의 변이 등에 의해서 다소 변경될 수 있다.The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated and described in the drawings. The sizes of the elements or the relative sizes between the elements in the figures may be exaggerated somewhat for a clear understanding of the invention. Further, the shape of the elements shown in the drawings may be somewhat modified by variations in the manufacturing process or the like.
따라서 본 명세서에서 개시된 실시예들은 특별한 언급이 없는 한 도면에 도시된 형상으로 한정되어서는 안 되며, 어느 정도의 변형을 포함하는Accordingly, the embodiments disclosed herein should not be limited to the shapes shown in the drawings unless otherwise specified,
것으로 이해되어야 한다..
한편, 본 발명의 여러 가지 실시예들은 명확한 반대의 지적이 없는 한 그 외의 어떤 다른 실시예들과 결합될 수 있다. 특히 바람직하거나 유리하다고 지시하는 어떤 특징도 바람직하거나 유리하다고 지시한 그 외의 어떤 특징 및 특징들과 결합될 수 있다. 즉, 본 발명의 다양한 양상들, 특징들, 실시예들 또는 구현예들은 단독으로 또는 다양한 조합들로 사용될 수 있다.On the contrary, the various embodiments of the present invention can be combined with any other embodiments as long as there is no clear counterpoint. Any feature that is specifically or advantageously indicated as being advantageous may be combined with any other feature or feature that is indicated as being preferred or advantageous. That is, various aspects, features, embodiments, or implementations of the invention may be used singly or in various combinations.
본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 청구범위에 의해서 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한고, 본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한 통상의 기술을 가진 사람에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only, and is not intended to be limiting as to the scope of the claims, and all technical and scientific terms used herein have the same meanings as commonly understood in the art Has the same meaning as is generally understood by a person with. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예에서 조성물의 함량비는 특별한 사정이 없는 한 “중량%”이다. In the examples of the present invention, the content ratio of the composition is "% by weight " unless otherwise specified.
<실시예 1. 다공성 흡착 담체 제조>≪ Example 1: Preparation of porous adsorbent carrier &
도 1은 다공성 흡착 담체의 제조방법을 나타낸 순서도이다.1 is a flowchart showing a method of manufacturing a porous adsorption carrier.
1) 재료가 혼합되어 혼합물이 되는 단계(S110)1) a step S110 in which the materials are mixed to form a mixture;
점토; 연소재; 유기물; 및 결합물이 포함된 혼합물이 제조될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.clay; Soft material; Organic matter; And combinations thereof may be prepared, but are not limited thereto.
먼저, 점토; 연소재; 및 유기물을 혼합하여 기본 반죽을 제조할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.First, clay; Soft material; And organic materials may be mixed to prepare a basic dough, but the present invention is not limited thereto.
상기 점토 15~25중량%; 연소재 15~25중량%; 및 유기물 30~40중량%;가 포함될 수 있으며, 바람직하게는 점토 17~23중량%; 연소재 17~23중량%; 및 유기물 32~37중량%;가 포함될 수 있으며, 가장 바람직하게는 점토 20중량%; 연소재 20중량%; 및 유기물 35중량%;가 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.15 to 25% by weight of the clay; 15 to 25% by weight of soft material; And 30 to 40% by weight of organic matter; preferably 17 to 23% by weight of clay; 17 to 23% by weight of soft material; And 32 to 37% by weight of organic matter; most preferably 20% by weight of clay; 20% by weight of soft material; And 35% by weight of organic matter, but is not limited thereto.
상기 연소재는 팜오일 껍질, 석탄재, 연탄재, 폐기물 소각재 등이 포함될 수 있다.The soft material may include palm oil shell, coal ash, briquettes, waste incineration ash, and the like.
석탄재는 비회(飛灰, fly ash)와 저회(低灰, bottom ash)로 분류할 수 있으며, 비회는 미연탄 12% 이상으로 매립용으로 이용되고, 저회는 미연탄 2% 이내로 시멘트 대체재로 이용되고 있다.The coal ash can be classified into fly ash and bottom ash. The fly ash is more than 12% of briquettes and is used for landfill. Less than 2% of briquettes are used as a substitute for cement. .
상기 유기물은 톱밥, 마른 귤껍질 등의 유기성 폐기물; 왕겨, 쌀겨, 볏짚 등의 농업용 폐기물; 원두 찌꺼기; 하수슬러지(정수슬러지), 제지슬러지 등의 사업장 배출폐기물; 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The organic material may include organic waste such as sawdust, dried orange peel, etc .; Agricultural wastes such as rice hull, rice bran, and rice straw; Bean sprouts; Waste wastes from sewage sludge (wastewater sludge), paper sludge, etc.; But are not limited thereto.
상기 원두 찌꺼기는 커피 콩(bean)을 열탕 하여 커피를 추출한 후에 나오는 부산물을 의미한다.The above-mentioned bean sprouts refers to by-products obtained after boiling coffee beans and extracting coffee.
본 발명에서는 폐산물인 연소재 및 유기물을 흡착 담체 제조에 활용함으로써 폐자원의 순환율을 높여 천연자원의 이용을 줄일 수 있고, 폐자원을 활용하므로 경제적인 담체를 제조할 수 있다.According to the present invention, by using soft materials and organic materials, which are waste products, in the production of an adsorbent carrier, it is possible to reduce the use of natural resources by increasing the net exchange rate of waste resources, and economical carriers can be manufactured by utilizing waste resources.
하기 <표 1>은 왕겨, 쌀겨, 볏짚 및 원두 찌꺼기의 성분을 분석한 결과를 나타낸 것이다.Table 1 below shows the results of analysis of components of rice husks, rice bran, rice straw and bean waste.
<표 1>을 살펴보면, 왕겨, 쌀겨, 볏짚 및 원두 찌꺼기의 성분 중 가장 높은 함량을 차지하는 것은 수분으로 각각 43.8%, 38.1%, 39.9%, 29%가 함유되어 있다.As shown in Table 1, the highest contents of rice hull, rice bran, rice straw and bean waste were 43.8%, 38.1%, 39.9% and 29%, respectively.
특히, 농업용 폐기물인 왕겨, 쌀겨 및 볏짚과 원두 찌꺼기는 높은 수분을 함유하고 있어, 다공성 흡착 담체 제조 시 연소온도 조건에 따라 공극이 형성에 기여된다.Particularly, agricultural hogs such as rice hull, rice bran and rice straw and bean sprouts contain high moisture, and voids are formed according to the combustion temperature condition in the production of the porous adsorption carrier.
상기 결합물은 다공성 흡착 담체의 구조를 단단하게 유지하기 위하여 사용된다. 보다 상세하게는 콜타르피치; 실리카 흄; 및 수산화칼슘이 포함되며, 콜타르피치 12~23중량%; 실리카 흄 1~10중량%; 및 수산화칼슘 0.1~5중량%;가 포함될 수 있으며, 바람직하게는 콜타르피치 15~20중량%; 실리카 흄 3~8중량%; 및 수산화칼슘 1~4중량%;가 포함될 수 있으며, 가장 바람직하게는 콜타르피치 17중량%; 실리카 흄 5중량%; 및 수산화칼슘 3중량%;가 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The conjugate is used to firmly maintain the structure of the porous adsorption carrier. More particularly, coal tar pitch; Silica fume; And calcium hydroxide, and a coal tar pitch of 12 to 23% by weight; 1 to 10% by weight of silica fume; And 0.1 to 5% by weight of calcium hydroxide; preferably 15 to 20% by weight of a coal tar pitch; 3 to 8% by weight of silica fume; And 1-4% by weight of calcium hydroxide; most preferably 17% by weight of coal tar pitch; 5% by weight of silica fume; And 3% by weight of calcium hydroxide; however, it is not limited thereto.
콜타르피치는 500℃ 이하에서 열분해 시켰을 때 액정(liquid crystal)이 생성되며, 열처리 과정을 거치면서 중축합에 의한 고분자화 및 휘발분의 제거로 탄화와 흑연 화를 거쳐 치밀한 흑연 구조를 이룬다.When the coal tar pitch is pyrolyzed at 500 ℃ or less, liquid crystals are formed. After the heat treatment, polymerization by polycondensation and elimination of volatile components are carried out through carbonization and graphitization to form dense graphite structure.
이러한 장점으로 우수한 품질의 탄소섬유, 탄소/탄소 복합재의 제조가 가능하다.These advantages make it possible to produce carbon fibers and carbon / carbon composites of superior quality.
또한, 콜타르피치를 연화점 이하의 온도에서 장시간 산소와 반응하게 하여 메틸기(methyl) 등 반응기 그룹(functional group)을 분해함으로써 성형 체의 불용화(不溶化)를 유도하여 산화안정화 과정을 거친다.In addition, the coal tar pitch is reacted with oxygen at a temperature below the softening point for a long time to decompose the functional group such as methyl to induce insolubilization of the molded body, and the oxidation stabilization process is performed.
이 과정을 거친 성형체는 불용화가 되어 탄화와 흑연화 과정에서 치수안정성을 확보하게 되며 산소에 의한 가교반응으로 조직이 치밀해져 기계적 물성이 향상된다.The molded body after this process is insolubilized to ensure dimensional stability during carbonization and graphitization, and the mechanical properties are improved due to dense structure due to oxygen crosslinking reaction.
또한, 산화안정화는 저온에서 장시간 실시하는 것이 효과적인데 이는 고온에서의 산화안정화 시 급격한 산소 확산 속도로 인한 표면의 산화막이 형성되어 표면과 내부의 응력 차이가 발생하여 균열이 발생되는 것을 막을 수 있다.In addition, it is effective to carry out the oxidation stabilization at a low temperature for a long time. This is because when the oxidation stabilization at a high temperature forms an oxide film on the surface due to a rapid oxygen diffusion rate, a stress difference is generated on the surface and inside.
나아가, 콜타르피치는 열처리 온도가 500℃ 부근에서 형성되어 점결제로 수질 정화에 활용될 경우, 적정온도에서 탄소 성분이 강화되어 수질 정화처리 효율을 높일 수 있는 성분과 구조를 만들어 준다.Further, when the heat treatment temperature is about 500 ° C., the coal tar pitch is strengthened at an appropriate temperature to make the composition and the structure that can improve the water purification treatment efficiency when it is utilized for purification of water by the point-payment.
실리카 흄은 규소철과 실리콘메탈의 생산과정에서 생성되는 가스를 수집, 여과하여 포집되는 마이크로실리카 입자로 시멘트 및 콘크리트 제품, 내화물, 고강도 구조물 등의 사업에서 사용된다. 평균입자 0.15㎛로 완전 구형에 가까운 입자로서 비정질의 활성 실리카(silica)이다.Silica fume is used in the business of cement and concrete products, refractories, high-strength structures, etc., by collecting and filtering the gas produced during the production of silicon iron and silicon metal. It is an amorphous active silica as an almost spherical particle with an average particle size of 0.15 μm.
본 발명에서 하기 <화학식 1>과 같이 실리카 흄이 수산화칼슘과 반응하여 상온에서 함수규산 칼슘으로 변환되어 슈퍼 포졸란 성질을 나타낸다.In the present invention, silica fume reacts with calcium hydroxide as shown in the following formula (1) and converts to calcium hydrate at room temperature to exhibit super pozzolanic properties.
<화학식 1>≪ Formula 1 >
이와 같이 연소재 중 비회 입자 사이에 실리카 흄의 충전 효과에 의하여 고강도화가 나타나며, 알칼리 실리카 반응 억제 및 화학적 저항성이 향상되는 것이다.As described above, the strengthening of the non-recrystallized grains is enhanced by the filling effect of the silica fume, and the inhibition of the alkali silica reaction and the chemical resistance are improved.
상기 혼합물을 도 7과 같은 반죽기에 넣고 혼합한다.The mixture is put into a kneader as shown in FIG. 7 and mixed.
2) 혼합물이 성형되는 단계(S120)2) the step of forming the mixture (S120)
상기 혼합물은 반죽 상태이므로 원하는 형상으로 성형할 수 있다.Since the mixture is in a kneaded state, it can be molded into a desired shape.
도 8과 같은 압출 성형기를 통해 압출 성형되면, 펠렛(pellet), 판상(板商), 괴상(塊狀), 구상(球狀) 중 어느 하나 이상으로 다양하게 제조될 수 있으며, 바람직하게는 펠렛 또는 구상 형태로 제조될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.When extruded through the extrusion molding machine as shown in FIG. 8, it can be produced in various forms such as pellets, plate shapes, masses, and spheres, Or in spherical form, but are not limited thereto.
펠렛으로 혼합물이 성형되면, 일정한 크기로 형성되어 흡착 시에 일정한 효율을 나타낼 수 있다.When the mixture is formed into pellets, it is formed in a certain size and can exhibit a certain efficiency at the time of adsorption.
구상으로 혼합물이 성형되면, 악취를 제거하는 담체뿐 아니라 생물반응기에 미생물을 흡착할 수 있는 담체로 사용이 가능하다.When the mixture is molded into a spherical shape, it can be used not only as a carrier to remove odor but also as a carrier capable of adsorbing microorganisms in a bioreactor.
3) 성형된 혼합물이 건조되는 단계(S130)3) step S130, in which the molded mixture is dried,
성형된 혼합물이 150~250℃, 2~4시간 건조 될 수 있으며, 바람직하게는 170~230℃, 2.5~3.5시간 건조될 수 있으며, 가장 바람직하게는 200℃, 3시간 건조될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The molded mixture may be dried at 150 to 250 ° C for 2 to 4 hours, preferably at 170 to 230 ° C for 2.5 to 3.5 hours, and most preferably at 200 ° C for 3 hours. It is not limited.
상기 건조 과정을 통해 성형된 혼합물 내에 존재하는 유기물의 탄화 작용으로, 1차로 공극이 생성되기 위해 건조 단계가 포함된 것이다.A drying step is included in order to generate cavities primarily by the carbonization of organic substances present in the mixture formed through the drying process.
도 2는 성형 후 건조된 흡착 담체이다.Fig. 2 shows a dried adsorbed support after molding.
4) 건조된 혼합물이 고온에서 소성되는 단계(S140)4) step (S140) in which the dried mixture is fired at a high temperature,
상기 단계 3)의 과정으로 건조된 혼합물은 고온에서 소성될 수 있다.The mixture dried in the process of step 3) above may be calcined at a high temperature.
도 9는 본 발명에서 소성 시 사용되는 도구이다.Fig. 9 is a tool used in the firing in the present invention.
상기 소성 온도는 600~1,250℃, 바람직하게는 700~1,100℃, 더욱 바람직하게는 800~1,000℃, 가장 바람직하게는 850~950℃에서 소성될 수 있으며, 소성 시간은 30~70분, 바람직하게는 45~65분, 더욱 바람직하게는 58~63분, 가장 바람직하게는 60분 동안 열분해 소성될 수 있으나, 소성 온도 및 시간은 이에 한정되지 않는다.The firing temperature may be fired at 600 to 1,250 ° C., preferably 700 to 1,100 ° C., more preferably 800 to 1,000 ° C., and most preferably 850 to 950 ° C. The firing time is preferably 30 to 70 minutes, May be pyrolytically fired for 45 to 65 minutes, more preferably 58 to 63 minutes, and most preferably 60 minutes, but the firing temperature and time are not limited thereto.
흡착 담체의 실리카 흄이 녹기 위해서 최소 600℃ 이상의 온도와 30분 이상의 시간에서 소성이 필요하며, 혼합물 내부에 있는 유기물을 충분히 태우기 위해 1,250℃ 이하의 온도와 70분 이하의 시간에서 소성하는 것이다.In order to dissolve the silica fume of the adsorption carrier, it is necessary to firing at a temperature of at least 600 ° C. and a time of 30 minutes or longer, and firing at a temperature of 1,250 ° C. or less and a time of 70 minutes or less in order to sufficiently burn organic substances in the mixture.
흡착 담체는 내부의 공극이 미세하게 형성되기 위해서 850~950℃의 온도와 60분의 시간에서 소성하는 것이다.The adsorption carrier is fired at a temperature of 850 to 950 ° C and for a time of 60 minutes in order to form fine pores inside.
이러한 고온에서의 열분해 소성 과정을 통하여 콜타르피치, 실리카 흄 및 수산화칼슘이 포함된 결합물이 담체의 구조물을 단단하게 결합하며, 건조 과정에서 미처 타지 못한 유기물이 열분해 되어 공극이 확대된다.Through the pyrolysis and firing process at such a high temperature, the bond including the coal tar pitch, silica fume and calcium hydroxide bonds firmly to the structure of the carrier, and the organic substance which is not burned in the drying process is pyrolyzed to enlarge the void.
또한, 성형된 혼합물은 열분해 소성을 통해 확대 활성 된 공극으로 악취물질을 흡착하여 제거된다.Further, the molded mixture is removed by adsorbing the odorous substance into the expanded activated pores through thermal decomposition and calcination.
나아가, 소성된 혼합물은 확대된 공극을 통해 미생물의 부착 능과 집적화를 높여 악취 제거 기능을 확대하여 다른 제품과 접목하여 사용이 가능하다.Further, the fired mixture can be used by enlarging the adhesion and integration of the microorganisms through the enlarged pores and expanding the malodor removing function and combining them with other products.
이러한 열분해 소성이 완료되면, 다공성 흡착 담체가 되어 흡착제로 이용이 가능하다.When the pyrolysis and calcination is completed, it becomes a porous adsorption carrier and can be used as an adsorbent.
도 3은 고온 열분해 반응 후 제조된 흡착 담체이다.FIG. 3 is an adsorption carrier prepared after a high-temperature pyrolysis reaction.
5) 소성된 혼합물이 다공성 흡착 담체로 양생되는 단계(S150)5) step (S150) in which the calcined mixture is cured as a porous adsorptive carrier;
다공성 흡착 담체는 강도를 증진시키기 위해 양생될 수 있다.Porous adsorbent carriers can be cured to enhance strength.
양생 조건은 상온에서 6~8일, 바람직하게는 7일 양생될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.Curing conditions can be cured at room temperature for 6 to 8 days, preferably 7 days, but are not limited thereto.
흡착 담체의 양생을 저온에서 할 경우 강도 증진이 이루어지기 힘들어 악취 흡착 시 발생되는 물리적 힘으로부터 담체가 부셔질 수 있다.If curing of the adsorbent carrier is performed at a low temperature, it is difficult to increase the strength, so that the carrier may be broken from the physical force generated upon adsorption of the odor.
도 4는 고온 소성으로 제조된 크기가 다른 다공성 흡착 담체이다.Figure 4 is a porous sorbent carrier of different sizes prepared by high temperature calcination.
<실시예 2. 다공성 흡착 담체 제조>≪ Example 2: Preparation of porous adsorption carrier &
실시예 1의 혼합물에 희토류를 더 포함하여 다공성 흡착 담체를 제조할 수 있다.A porous adsorbent carrier can be prepared by further containing a rare earth in the mixture of Example 1. [
1) 재료가 혼합되어 혼합물이 되는 단계(S110)1) a step S110 in which the materials are mixed to form a mixture;
상기 실시예 1의 혼합물에 희토류를 더 포함하여 제조할 수 있다.The mixture of Example 1 may further contain a rare earth element.
실시예 2의 혼합물은 점토; 연소재; 유기물; 희토류; 및 결합물이 혼합될 수 있다.The mixture of Example 2 was clay; Soft material; Organic matter; Rare earths; And the binder may be mixed.
점토; 연소재; 유기물; 및 결합물은 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.clay; Soft material; Organic matter; And the same binder as in Example 1 were used.
보다 상세하게는 점토 15~25중량%; 연소재 15~20중량%; 유기물 30~40중량%; 및 희토류 0.1~5중량%;가 포함될 수 있으며, 바람직하게는 점토 17~21중량%; 연소재 16~20중량%; 유기물 32~37중량%; 및 희토류 1~5중량%;가 포함될 수 있으며, 가장 바람직하게는 점토 19중량%; 연소재 18중량%; 유기물 35중량%; 및 희토류 3중량%;가 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.More particularly 15 to 25% by weight of clay; 15 to 20% by weight of soft material; 30 to 40% by weight of organic matter; And 0.1 to 5% by weight of rare earths; preferably 17 to 21% by weight of clay; 16 to 20% by weight of soft material; 32 to 37% by weight of organic matter; And 1 to 5% by weight rare earth; and most preferably 19% by weight of clay; 18% by weight of soft material; 35% by weight of organic matter; And 3 wt% of rare earths, but are not limited thereto.
상기 희토류는 원자번호 57번 란타늄(La, Lanthanum)부터 71번 루테튬(Lu, Lutetium)까지의 원소 15개와 21번 스칸듐(Sc, Scandium) 및 39번 이트륨(Y, Yttrium) 등 총 17개의 원소를 총칭한다.The rare earths have a total of 17 elements such as 15 elements from atomic number 57 lanthanum (La, Lanthanum) to 71 lutetium (Lu, Lutetium), 21 scandium (Sc, Scandium) and 39 yttrium (Y, Yttrium) Collectively.
또한, 희토류는 자연계에 매우 드물게 존재하는 금속 원소라는 의미를 갖고 있다.In addition, rare earths have the meaning of metal elements that are very rarely found in nature.
본 발명에서는 란타늄이 포함된 희토류를 사용하는 것이 가장 좋다. 란타늄이 포함된 희토류는 수계에서 사용할 경우, 부영화의 주요 물질인 인을 흡착하여 제거할 수 있다.In the present invention, it is best to use rare earths containing lanthanum. Rare earth containing lanthanum can be adsorbed and removed by phosphorus, which is the main material of secondary films, when used in water.
상기 결합물은 다공성 흡착 담체의 구조를 단단하게 유지하기 위하여 사용된다.The conjugate is used to firmly maintain the structure of the porous adsorption carrier.
보다 상세하게는 콜타르피치, 실리카 흄 및 수산화칼슘이 포함되며, 콜타르피치 12~22중량%, 실리카 흄 1~10중량% 및 수산화칼슘 0.1~5중량%가 포함될 수 있으며, 바람직하게는 콜타르피치 14~20중량%, 실리카 흄 3~8중량% 및 수산화칼슘 1~4중량%가 포함될 수 있으며, 가장 바람직하게는 콜타르피치 17중량%, 실리카 흄 5중량% 및 수산화칼슘 3중량%가 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.More specifically, it includes coal tar pitch, silica fume and calcium hydroxide, and may include 12 to 22% by weight of coal tar pitch, 1 to 10% by weight of silica fume, and 0.1 to 5% by weight of calcium hydroxide, , 3 to 8 wt% of silica fume, and 1 to 4 wt% of calcium hydroxide, and most preferably 17 wt% of a coal tar pitch, 5 wt% of silica fume, and 3 wt% of calcium hydroxide. Do not.
2) 흡착 담체가 제조되는 단계(S210)2) step S210 in which the adsorption carrier is produced;
상기 실시예 1의 2)단계(S120) 내지 5)단계(S150)와 동일한 방법으로 다공성 흡착 담체를 제조할 수 있다.The porous adsorbent carrier may be manufactured in the same manner as in step 2) S120 of step 1) to step S150).
특히, 소성 온도는 600~1,250℃, 바람직하게는 700~1,100℃, 더욱 바람직하게는 800~1,000℃, 가장 바람직하게는 850~950℃에서 소성될 수 있으며, 소성 시간은 30~70분, 바람직하게는 45~65분, 더욱 바람직하게는 58~63분, 가장 바람직하게는 60분 동안 열분해 소성될 수 있으나, 소성 온도 및 시간은 이에 한정되지 않는다.In particular, the firing temperature can be fired at 600 to 1,250 ° C, preferably 700 to 1,100 ° C, more preferably 800 to 1,000 ° C, and most preferably 850 to 950 ° C, and the firing time is preferably 30 to 70 minutes , Preferably 45 to 65 minutes, more preferably 58 to 63 minutes, and most preferably 60 minutes. However, the firing temperature and time are not limited thereto.
소성 시, 희토류로 인해 흡착 담체의 강도가 향상되기 위해 600℃ 이상되어야하며, 다른 결합물의 성능 저하를 방지하기 위해 1,250℃ 이하의 온도에서 수행되어야 한다.In order to improve the strength of the adsorbent carrier due to the rare earth metals, it must be at least 600 ° C. and it should be carried out at a temperature of 1,250 ° C. or less to prevent deterioration of other binders.
<실시예 3. 다공성 흡착 담체 제조>≪ Example 3: Preparation of a porous adsorption carrier &
실시예 1의 혼합물에 물유리 또는 폐유리를 더 포함하여 다공성 흡착 담체를 제조할 수 있다.A porous adsorbent carrier can be prepared by further including water glass or waste glass in the mixture of Example 1.
1) 재료가 혼합되어 혼합물이 되는 단계(S110)1) a step S110 in which the materials are mixed to form a mixture;
상기 실시예 1의 혼합물에 물유리 또는 폐유리를 더 포함하여 제조할 수 있다.The mixture of Example 1 may further contain water glass or waste glass.
실시예 3의 혼합물은 점토; 연소재; 유기물; 및 결합물이 혼합될 수 있다.The mixture of Example 3 was clay; Soft material; Organic matter; And the binder may be mixed.
점토; 연소재; 및 유기물은 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.clay; Soft material; And the same organic material as in Example 1 were used.
보다 상세하게는 점토 15~23중량%; 연소재 14~22중량%; 및 유기물 30~40중량%;가 포함될 수 있으며, 바람직하게는 점토 17~21중량%; 연소재 16~20중량%; 및 유기물 33~37중량%;가 포함될 수 있으며, 가장 바람직하게는 점토 19중량%; 연소재 18중량%; 및 유기물 35중량%;가 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.More specifically 15 to 23% by weight of clay; 14 to 22% by weight of soft material; And 30 to 40% by weight of organic matter; preferably 17 to 21% by weight of clay; 16 to 20% by weight of soft material; And 33 to 37% by weight of organic matter, most preferably 19% by weight of clay; 18% by weight of soft material; And 35% by weight of organic matter, but is not limited thereto.
상기 결합물은 다공성 흡착 담체의 구조를 단단하게 유지하기 위하여 사용된다.The conjugate is used to firmly maintain the structure of the porous adsorption carrier.
보다 상세하게는 콜타르피치; 실리카 흄; 수산화칼슘; 및 물유리 또는 폐유리가 포함되며, 물유리 또는 폐유리는 분말을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.More particularly, coal tar pitch; Silica fume; Calcium hydroxide; And water glass or waste glass, and water glass or waste glass can be powder, but is not limited thereto.
보다 상세하게는 콜타르피치 10~20중량%; 실리카 흄 1~10중량%; 수산화칼슘 1~5중량%; 및 물유리 또는 폐유리 1~10중량%가 포함될 수 있으며, 바람직하게는 콜타르피치 13~18중량%; 실리카 흄 3~8중량%; 수산화칼슘 1~4중량%; 및 물유리 또는 폐유리 3~7중량%;가 포함될 수 있으며, 가장 바람직하게는 콜타르피치 15중량%; 실리카 흄 5중량%; 수산화칼슘 3중량%; 및 물유리 또는 폐유리 5중량%;가 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.More specifically 10 to 20% by weight of coal tar pitch; 1 to 10% by weight of silica fume; 1 to 5% by weight of calcium hydroxide; And 1 to 10% by weight of water glass or waste glass, preferably 13 to 18% by weight of coal tar pitch; 3 to 8% by weight of silica fume; 1 to 4% by weight of calcium hydroxide; And 3 to 7% by weight of water glass or waste glass; most preferably 15% by weight of coal tar pitch; 5% by weight of silica fume; 3% by weight of calcium hydroxide; And 5% by weight of water glass or waste glass; however, the present invention is not limited thereto.
특히, 물유리 또는 폐유리는 분말 형태로 강한 흡착력과 강도를 증진시켜주는 접착력이 뛰어나 흡착 담체 제조 시 포함되어 강도가 더 향상된 담체를 제조할 수 있다.Particularly, water glass or waste glass is excellent in adhesion force for enhancing strong adsorption force and strength in the form of powder, and can be manufactured when a carrier having improved strength is included in the manufacture of an adsorption carrier.
2) 흡착 담체가 제조되는 단계(S210)2) step S210 in which the adsorption carrier is produced;
상기 실시예 1의 2)단계(S120) 내지 5)단계(S150)와 동일한 방법으로 강도가 더 향상된 다공성 흡착 담체를 제조할 수 있다.A porous adsorbent support having a further improved strength can be produced in the same manner as in step 2) S120 of step 1) to step S150).
특히, 소성 온도는 600~1,250℃, 바람직하게는 700~1,100℃, 더욱 바람직하게는 800~1,000℃, 가장 바람직하게는 850~950℃에서 소성될 수 있으며, 소성 시간은 30~70분, 바람직하게는 45~65분, 더욱 바람직하게는 58~63분, 가장 바람직하게는 60분 동안 열분해 소성될 수 있으나, 소성 온도 및 시간은 이에 한정되지 않는다.In particular, the firing temperature can be fired at 600 to 1,250 ° C, preferably 700 to 1,100 ° C, more preferably 800 to 1,000 ° C, and most preferably 850 to 950 ° C, and the firing time is preferably 30 to 70 minutes , Preferably 45 to 65 minutes, more preferably 58 to 63 minutes, and most preferably 60 minutes. However, the firing temperature and time are not limited thereto.
소성 시 물유리가 사용된 경우, 급격한 기화현상을 일으켜 담체 내의 많은 공극을 형성하기 위해 600℃ 이상이 되어야하며, 공극이 균일하게 생성되기 위해서는 1,250℃ 이하의 온도에서 수행되어야한다.When water glass is used during firing, it must be at least 600 ° C to form a large number of pores in the carrier in the event of a rapid vaporization, and at a temperature of 1,250 ° C or lower in order to produce uniform pores.
또한, 소성 시 폐유리가 사용된 경우, 유리함량의 증가에 따른 밀도가 증가되기 위해 600℃ 이상이 되어야하며, 유리함량이 증가함에 따른 부풀림 현상에 의해 밀도가 감소되지 않기 위해 1,250℃ 이하의 온도에서 수행되어야한다.When waste glass is used during firing, it must be at least 600 ° C. in order to increase the density as the glass content increases. In order to prevent the density from decreasing due to the increase of the glass content, .
<실시예 4. 다공성 흡착 담체 제조>≪ Example 4: Preparation of porous adsorbent carrier &
실시예 3의 혼합물에 희토류를 더 포함하여 다공성 흡착 담체를 제조할 수 있다.A porous adsorbent carrier can be prepared by further containing a rare earth in the mixture of Example 3.
1) 재료가 혼합되어 혼합물이 되는 단계(S110)1) a step S110 in which the materials are mixed to form a mixture;
상기 실시예 3의 혼합물에 희토류를 더 포함하여 제조할 수 있다.The mixture of Example 3 may further contain rare earth.
실시예 4의 혼합물은 점토; 연소재; 유기물; 희토류; 및 결합물이 혼합될 수 있다.The mixture of Example 4 is clay; Soft material; Organic matter; Rare earths; And the binder may be mixed.
점토; 연소재; 및 유기물은 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.clay; Soft material; And the same organic material as in Example 1 were used.
희토류는 실시예 2와 동일한 것을 사용하였다.The same rare earth metals as in Example 2 were used.
보다 상세하게는 점토 15~23중량%; 연소재 14~22중량%; 유기물 30~40중량%; 및 희토류 1~5중량%;가 포함될 수 있으며, 바람직하게는 점토 17~21중량%; 연소재 16~20중량%; 유기물 33~37중량%; 및 희토류 2~4중량%;가 포함될 수 있으며, 가장 바람직하게는 점토 19중량%; 연소재 18중량%; 유기물 35중량%; 및 희토류 3중량%;가 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.More specifically 15 to 23% by weight of clay; 14 to 22% by weight of soft material; 30 to 40% by weight of organic matter; And 1 to 5% by weight of rare earths; preferably 17 to 21% by weight of clay; 16 to 20% by weight of soft material; 33 to 37% by weight of organic matter; And 2 to 4% by weight of rare earths; and most preferably 19% by weight of clay; 18% by weight of soft material; 35% by weight of organic matter; And 3 wt% of rare earths, but are not limited thereto.
상기 결합물은 다공성 흡착 담체의 구조를 단단하게 유지하기 위하여 사용되는 것으로 실시예 3과 동일한 것을 사용하였다.The conjugate was used to keep the structure of the porous adsorption carrier firmly and the same as that of Example 3 was used.
보다 상세하게는 콜타르피치; 실리카 흄; 수산화칼슘; 및 물유리 또는 폐유리가 포함되며, 물유리 또는 폐유리는 분말을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.More particularly, coal tar pitch; Silica fume; Calcium hydroxide; And water glass or waste glass, and water glass or waste glass can be powder, but is not limited thereto.
보다 상세하게는 콜타르피치 9~15중량%; 실리카 흄 1~10중량%; 수산화칼슘 1~5중량%; 및 물유리 또는 폐유리 1~10중량%가 포함될 수 있으며, 바람직하게는 콜타르피치 10~14중량%; 실리카 흄 3~8중량%; 수산화칼슘 1~4중량%; 및 물유리 또는 폐유리 3~7중량%;가 포함될 수 있으며, 가장 바람직하게는 콜타르피치 12중량%; 실리카 흄 5중량%; 수산화칼슘 3중량%; 및 물유리 또는 폐유리 5중량%;가 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.More specifically 9 to 15% by weight of coal tar pitch; 1 to 10% by weight of silica fume; 1 to 5% by weight of calcium hydroxide; And 1 to 10% by weight of water glass or waste glass, preferably 10 to 14% by weight of a coal tar pitch; 3 to 8% by weight of silica fume; 1 to 4% by weight of calcium hydroxide; And 3 to 7% by weight of water glass or waste glass; most preferably 12% by weight of coal tar pitch; 5% by weight of silica fume; 3% by weight of calcium hydroxide; And 5% by weight of water glass or waste glass; however, the present invention is not limited thereto.
특히, 물유리 또는 폐유리 분말은 강한 흡착력과 강도를 증진시켜주는 접착력이 뛰어나 흡착 담체 제조 시 포함되어 강도가 더 향상된 담체를 제조할 수 있다.Particularly, water glass or waste glass powder is excellent in adhesion force for enhancing strong adsorption force and strength, and can be produced when a carrier having enhanced strength is included in the production of an adsorption carrier.
2) 흡착 담체가 제조되는 단계(S210)2) step S210 in which the adsorption carrier is produced;
상기 실시예 1의 2)단계(S120) 내지 5)단계(S150)와 동일한 방법으로 강도가 더 향상된 다공성 흡착 담체를 제조할 수 있다.A porous adsorbent support having a further improved strength can be produced in the same manner as in step 2) S120 of step 1) to step S150).
<실시예 5. 다공성 흡착 담체 제조>≪ Example 5: Preparation of porous adsorption carrier &
실시예 1의 혼합물에 물유리 또는 폐유리 및 용융슬래그를 더 포함하여 다공성 흡착 담체를 제조할 수 있다.The porous adsorption carrier can be produced by further including water glass or waste glass and molten slag in the mixture of Example 1. [
1) 재료가 혼합되어 혼합물이 되는 단계(S110)1) a step S110 in which the materials are mixed to form a mixture;
상기 실시예 1의 혼합물에 물유리 또는 폐유리 및 용융슬래그를 더 포함하여 제조할 수 있다.The mixture of Example 1 may further contain water glass or waste glass and molten slag.
실시예 3의 혼합물은 점토; 연소재; 유기물; 용융슬래그; 및 결합물이 혼합될 수 있다.The mixture of Example 3 was clay; Soft material; Organic matter; Molten slag; And the binder may be mixed.
점토; 연소재; 및 유기물은 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.clay; Soft material; And the same organic material as in Example 1 were used.
보다 상세하게는 점토 15~20중량%; 연소재 15~20중량%; 유기물 30~35중량%; 및 용융슬래그 1~10중량%;가 포함될 수 있으며, 바람직하게는 점토 16~20중량%; 연소재 15~19중량%; 유기물 31~35중량%; 및 용융슬래그 5~9중량%;가 포함될 수 있으며, 가장 바람직하게는 점토 18중량%; 연소재 17중량%; 유기물 33중량%; 및 용융슬래그 7중량%;가 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.More particularly 15 to 20% by weight of clay; 15 to 20% by weight of soft material; 30 to 35% by weight of organic matter; And 1 to 10% by weight of molten slag, preferably 16 to 20% by weight of clay; 15 to 19% by weight of soft material; 31 to 35% by weight of organic matter; And 5 to 9 wt% molten slag; and most preferably 18 wt% clay; 17% by weight of soft material; 33 wt% organic matter; And 7% by weight molten slag; however, it is not limited thereto.
상기 용융슬래그는 생활폐기물 처리를 통하여 얻어진 부산물로 소각재 용융슬래그를 의미하며, 생활폐기물을 열분해 고형물용융로에서 1,350~1,450℃로 용융시켜 얻어진 소각재 용융슬래그를 사용하였다.The molten slag means a molten slag ash which is obtained as a byproduct obtained through the treatment of municipal waste, and a molten slag ash obtained by melting municipal waste at 1,350 to 1,450 ° C in a pyrolysis solid solubilization furnace.
또한, 용융 반응에서 용융열원으로서 열분해 고형물(char) 및 고형연료(RPF, Refuse Plastic Fuel)의 연소열을 활용하였다.In addition, combustion heat of pyrolysis solid (char) and refuse plastic fuel (RPF) was utilized as a melting heat source in the melting reaction.
나아가, 용융슬래그는 무기질 성분 중 SiO2가 20~50% 포함되어 유리질 범위에 해당하여 유리질을 형성하여 흡착 담체의 강도가 더 증가되기 위해 사용된 것이다.Further, the molten slag is used to increase the strength of the adsorbent carrier by forming a vitreous material corresponding to a glassy range containing 20 to 50% of SiO 2 in the inorganic component.
더 나아가, 보관이 어려운 용융슬래그를 재활용함으로써 환경 오염물질 배출을 최소화시킬 수 있다.Furthermore, by recycling molten slag, which is difficult to store, environmental pollutant emissions can be minimized.
상기 결합물은 다공성 흡착 담체의 구조를 단단하게 유지하기 위하여 사용된다.The conjugate is used to firmly maintain the structure of the porous adsorption carrier.
보다 상세하게는 콜타르피치; 실리카 흄; 수산화칼슘; 및 물유리 또는 폐유리가 포함되며, 물유리 또는 폐유리는 분말을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.More particularly, coal tar pitch; Silica fume; Calcium hydroxide; And water glass or waste glass, and water glass or waste glass can be powder, but is not limited thereto.
보다 상세하게는 콜타르피치 5~15중량%; 실리카 흄 1~5중량%; 수산화칼슘 1~5중량%; 및 물유리 또는 폐유리 5~15중량%가 포함될 수 있으며, 바람직하게는 콜타르피치 8~12중량%; 실리카 흄 2~4중량%; 수산화칼슘 1~3중량%; 및 물유리 또는 폐유리 8~12중량%;가 포함될 수 있으며, 가장 바람직하게는 콜타르피치 10중량%; 실리카 흄 3중량%; 수산화칼슘 2중량%; 및 물유리 또는 폐유리 10중량%;가 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.More specifically 5 to 15% by weight of coal tar pitch; 1 to 5% by weight of silica fume; 1 to 5% by weight of calcium hydroxide; And 5 to 15% by weight of water glass or waste glass, preferably 8 to 12% by weight of coal tar pitch; 2 to 4% by weight of silica fume; 1 to 3% by weight of calcium hydroxide; And 8 to 12% by weight of water glass or waste glass; most preferably 10% by weight of coal tar pitch; 3% by weight of silica fume; 2% by weight of calcium hydroxide; And 10 wt% of water glass or waste glass; however, the present invention is not limited thereto.
특히, 물유리 또는 폐유리 분말은 강한 흡착력과 강도를 증진시켜주는 접착력이 뛰어나 흡착 담체 제조 시 포함되어 강도가 더 향상된 담체를 제조할 수 있다.Particularly, water glass or waste glass powder is excellent in adhesion force for enhancing strong adsorption force and strength, and can be produced when a carrier having enhanced strength is included in the production of an adsorption carrier.
2) 흡착 담체가 제조되는 단계(S210)2) step S210 in which the adsorption carrier is produced;
상기 실시예 1의 2)단계(S120) 내지 5)단계(S150)와 동일한 방법으로 강도가 더 향상된 다공성 흡착 담체를 제조할 수 있다.A porous adsorbent support having a further improved strength can be produced in the same manner as in step 2) S120 of step 1) to step S150).
특히, 소성 온도는 600~1,250℃, 바람직하게는 700~1,100℃, 더욱 바람직하게는 800~1,000℃, 가장 바람직하게는 850~950℃에서 소성될 수 있으며, 소성 시간은 30~70분, 바람직하게는 45~65분, 더욱 바람직하게는 58~63분, 가장 바람직하게는 60분 동안 열분해 소성될 수 있으나, 소성 온도 및 시간은 이에 한정되지 않는다.In particular, the firing temperature can be fired at 600 to 1,250 ° C, preferably 700 to 1,100 ° C, more preferably 800 to 1,000 ° C, and most preferably 850 to 950 ° C, and the firing time is preferably 30 to 70 minutes , Preferably 45 to 65 minutes, more preferably 58 to 63 minutes, and most preferably 60 minutes. However, the firing temperature and time are not limited thereto.
소성 시 용융슬래그의 소결작용으로 인한 흡착 담체의 강도를 향상시키기 위해 600℃ 이상이 되어야하며, 융해(melting) 현상으로 인해 강도가 감소되는 것을 방지하기 위해 1,250℃ 이하의 온도에서 수행되어야한다.In order to improve the strength of the adsorbent carrier due to the sintering action of the molten slag during firing, the temperature should be 600 ° C. or higher and the temperature should be lower than 1,250 ° C. in order to prevent the strength from being decreased due to melting phenomenon.
<실시예 6. 다공성 흡착 담체 제조>≪ Example 6: Preparation of porous adsorbent carrier &
실시예 5의 혼합물에 희토류를 더 포함하여 다공성 흡착 담체를 제조할 수 있다.A porous adsorbent carrier can be prepared by further including rare earths in the mixture of Example 5.
1) 재료가 혼합되어 혼합물이 되는 단계(S110)1) a step S110 in which the materials are mixed to form a mixture;
상기 실시예 5의 혼합물에 희토류를 더 포함하여 제조할 수 있다.The mixture of Example 5 may further contain rare earths.
실시예 6의 혼합물은 점토; 연소재; 유기물; 용융슬래그; 희토류; 및 결합물이 혼합될 수 있다.The mixture of Example 6 is clay; Soft material; Organic matter; Molten slag; Rare earths; And the binder may be mixed.
점토; 연소재; 및 유기물은 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.clay; Soft material; And the same organic material as in Example 1 were used.
용융슬래그는 실시예 5와 동일한 것을 사용하였다.The molten slag used was the same as in Example 5.
희토류는 실시예 2와 동일한 것을 사용하였다.The same rare earth metals as in Example 2 were used.
보다 상세하게는 점토 15~20중량%; 연소재 15~20중량%; 유기물 30~35중량%; 용융슬래그 5~10중량%; 및 희토류 1~5중량%;가 포함될 수 있으며, 바람직하게는 점토 16~20중량%; 연소재 15~19중량%; 유기물 31~35중량%; 용융슬래그 5~8중량%; 및 희토류 2~4중량%;가 포함될 수 있으며, 가장 바람직하게는 점토 18중량%; 연소재 17중량%; 유기물 33중량%; 용융슬래그 6중량%; 및 희토류 3중량%;가 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.More particularly 15 to 20% by weight of clay; 15 to 20% by weight of soft material; 30 to 35% by weight of organic matter; 5 to 10% by weight of molten slag; And 1 to 5% by weight of rare earths; preferably 16 to 20% by weight of clay; 15 to 19% by weight of soft material; 31 to 35% by weight of organic matter; 5 to 8% by weight of molten slag; And 2-4 weight percent rare earth; and most preferably 18 weight percent clay; 17% by weight of soft material; 33 wt% organic matter; 6% by weight molten slag; And 3 wt% of rare earths, but are not limited thereto.
상기 결합물은 다공성 흡착 담체의 구조를 단단하게 유지하기 위하여 사용되는 것으로 실시예 5와 동일한 것을 사용하였다.The above-mentioned conjugate was used to keep the structure of the porous adsorption carrier firmly, and the same as that of Example 5 was used.
결합물은 콜타르피치; 실리카 흄; 수산화칼슘; 및 물유리 또는 폐유리가 포함되며, 물유리 또는 폐유리는 분말을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The bond is a coal tar pitch; Silica fume; Calcium hydroxide; And water glass or waste glass, and water glass or waste glass can be powder, but is not limited thereto.
보다 상세하게는 콜타르피치 5~12중량%; 실리카 흄 1~10중량%; 수산화칼슘 1~5중량%; 및 물유리 또는 폐유리 1~10중량%가 포함될 수 있으며, 바람직하게는 콜타르피치 8~12중량%; 실리카 흄 3~8중량%; 수산화칼슘 1~4중량%; 및 물유리 또는 폐유리 3~7중량%;가 포함될 수 있으며, 가장 바람직하게는 콜타르피치 10중량%; 실리카 흄 5중량%; 수산화칼슘 3중량%; 및 물유리 또는 폐유리 5중량%;가 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.More specifically 5 to 12% by weight of coal tar pitch; 1 to 10% by weight of silica fume; 1 to 5% by weight of calcium hydroxide; And 1 to 10% by weight of water glass or waste glass, preferably 8 to 12% by weight of coal tar pitch; 3 to 8% by weight of silica fume; 1 to 4% by weight of calcium hydroxide; And 3 to 7% by weight of water glass or waste glass; most preferably 10% by weight of coal tar pitch; 5% by weight of silica fume; 3% by weight of calcium hydroxide; And 5% by weight of water glass or waste glass; however, the present invention is not limited thereto.
특히, 물유리 또는 폐유리 분말은 강한 흡착력과 강도를 증진시켜주는 접착력이 뛰어나 흡착 담체 제조 시 포함되어 강도가 더 향상된 담체를 제조할 수 있다.Particularly, water glass or waste glass powder is excellent in adhesion force for enhancing strong adsorption force and strength, and can be produced when a carrier having enhanced strength is included in the production of an adsorption carrier.
2) 흡착 담체가 제조되는 단계(S210)2) step S210 in which the adsorption carrier is produced;
상기 실시예 1의 2)단계(S120) 내지 5)단계(S150)와 동일한 방법으로 강도가 더 향상된 다공성 흡착 담체를 제조할 수 있다.A porous adsorbent support having a further improved strength can be produced in the same manner as in step 2) S120 of step 1) to step S150).
<실시예 7. 다공성 흡착 담체 제조>≪ Example 7: Preparation of porous adsorbent carrier &
실시예 1의 혼합물에 용융슬래그 및 페놀수지를 더 포함하여 다공성 흡착 담체를 제조할 수 있다.A porous adsorbent carrier can be prepared by further including molten slag and a phenolic resin in the mixture of Example 1.
1) 재료가 혼합되어 혼합물이 되는 단계(S110)1) a step S110 in which the materials are mixed to form a mixture;
상기 실시예 1의 혼합물에 용융슬래그 및 페놀수지를 더 포함하여 제조할 수 있다.The mixture of Example 1 may further contain molten slag and phenol resin.
실시예 7의 혼합물은 점토; 연소재; 유기물; 용융슬래그; 및 결합물이 혼합될 수 있다.The mixture of Example 7 is clay; Soft material; Organic matter; Molten slag; And the binder may be mixed.
점토; 연소재; 및 유기물은 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.clay; Soft material; And the same organic material as in Example 1 were used.
용융슬래그는 실시예 5와 동일한 것을 사용하였다.The molten slag used was the same as in Example 5.
보다 상세하게는 점토 15~21중량%; 연소재 20~23중량%; 유기물 25~30중량%; 및 용융슬래그 5~13중량%;가 포함될 수 있으며, 바람직하게는 점토 17~21중량%; 연소재 18~22중량%; 유기물 26~30중량%; 및 용융슬래그 8~12중량%;가 포함될 수 있으며, 가장 바람직하게는 점토 19중량%; 연소재 20중량%; 유기물 28중량%; 및 용융슬래그 10중량%;가 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.More particularly 15 to 21% by weight of clay; 20 to 23% by weight of soft material; 25 to 30% by weight of organic matter; And 5 to 13% by weight of molten slag, preferably 17 to 21% by weight of clay; 18 to 22% by weight of soft material; 26-30% by weight of organic matter; And 8-12 wt% molten slag; and most preferably 19 wt% clay; 20% by weight of soft material; 28% by weight of organic matter; And 10 wt% molten slag; however, the present invention is not limited thereto.
상기 결합물은 다공성 흡착 담체의 구조를 단단하게 유지하기 위하여 사용된다.The conjugate is used to firmly maintain the structure of the porous adsorption carrier.
보다 상세하게는 콜타르피치; 실리카 흄; 수산화칼슘; 및 페놀수지가 포함되며, 콜타르피치 10~20중량%; 실리카 흄 1~5중량%; 수산화칼슘 1~5중량%; 및 페놀수지 1~5중량%가 포함될 수 있으며, 바람직하게는 콜타르피치 13~17중량%; 실리카 흄 1~3중량%; 수산화칼슘 2~4중량%; 및 페놀수지 2~4중량%;가 포함될 수 있으며, 가장 바람직하게는 콜타르피치 15중량%; 실리카 흄 2중량%; 수산화칼슘 3중량%; 및 페놀수지 3중량%;가 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.More particularly, coal tar pitch; Silica fume; Calcium hydroxide; And a phenolic resin, and 10 to 20% by weight of a coal tar pitch; 1 to 5% by weight of silica fume; 1 to 5% by weight of calcium hydroxide; And 1 to 5% by weight of a phenolic resin, preferably 13 to 17% by weight of a coal tar pitch; 1 to 3% by weight of silica fume; 2 to 4% by weight of calcium hydroxide; And 2 to 4% by weight of a phenolic resin; most preferably 15% by weight of a coal tar pitch; 2% by weight of silica fume; 3% by weight of calcium hydroxide; And 3% by weight of a phenolic resin; however, the present invention is not limited thereto.
상기 페놀수지는 열 및 화학물질에 대한 안정성이 에폭시 수지보다 우수하며, 탄소수율이 55~66%로 높다.The phenolic resin is superior to the epoxy resin in stability against heat and chemicals, and has a high carbon yield of 55 to 66%.
이러한 특성으로 흡착 담체 제조 시 사용할 경우 열 변형 온도가 높아 고온에서 소성 시 비가역적 화학 반응에 의하여 경화되어 페놀수지의 가교화로 인해 강성률이 높아져 열 및 화학물질에 대한 저항성이 증가되는 것이다.These characteristics make it possible to increase the resistance to heat and chemicals by increasing the stiffness due to the crosslinking of the phenol resin by the irreversible chemical reaction at the time of sintering at a high temperature due to the high heat distortion temperature when used in the production of the adsorbent carrier.
특히, 페놀수지는 300℃ 이상의 온도에서 가열할 경우 열분해가 되고, 많은 코크스상 탄소가 되어 잔류 탄소로 잔존하여 기계적 강도나 내열성에 강점이 된 흡착 담체를 제조할 수 있다.Particularly, the phenol resin is pyrolyzed when it is heated at a temperature of 300 ° C or higher, and a large amount of coke-like carbon is left as the residual carbon, thereby making it possible to produce an adsorptive carrier having a strong mechanical strength and heat resistance.
2) 흡착 담체가 제조되는 단계(S210)2) step S210 in which the adsorption carrier is produced;
상기 실시예 1의 2)단계(S120) 내지 5)단계(S150)와 동일한 방법으로 강도가 더 향상된 다공성 흡착 담체를 제조할 수 있다.A porous adsorbent support having a further improved strength can be produced in the same manner as in step 2) S120 of step 1) to step S150).
특히, 소성 온도는 600~1,250℃, 바람직하게는 700~1,100℃, 더욱 바람직하게는 800~1,000℃, 가장 바람직하게는 850~950℃에서 소성될 수 있으며, 소성 시간은 30~70분, 바람직하게는 45~65분, 더욱 바람직하게는 58~63분, 가장 바람직하게는 60분 동안 열분해 소성될 수 있으나, 소성 온도 및 시간은 이에 한정되지 않는다.In particular, the firing temperature can be fired at 600 to 1,250 ° C, preferably 700 to 1,100 ° C, more preferably 800 to 1,000 ° C, and most preferably 850 to 950 ° C, and the firing time is preferably 30 to 70 minutes , Preferably 45 to 65 minutes, more preferably 58 to 63 minutes, and most preferably 60 minutes. However, the firing temperature and time are not limited thereto.
소성 시 페놀수지의 열분해로 인해 흡착 담체의 강도를 향상시키기 위해 600℃ 이상이 되어야하며, 다른 결합물의 성능 저하를 방지하기 위해 1,250℃ 이하의 온도에서 수행되어야 한다.In order to improve the strength of the adsorbent carrier due to pyrolysis of the phenol resin during firing, it should be at least 600 ° C. and it should be carried out at a temperature of 1,250 ° C. or less to prevent deterioration of other binders.
<실시예 8. 다공성 흡착 담체 제조>≪ Example 8: Preparation of porous adsorbent carrier &
실시예 7의 혼합물에 희토류 및 물유리 또는 폐유리를 더 포함하여 다공성 흡착 담체를 제조할 수 있다.A porous adsorbent carrier can be prepared by further including rare earth and water glass or waste glass in the mixture of Example 7.
1) 재료가 혼합되어 혼합물이 되는 단계(S110)1) a step S110 in which the materials are mixed to form a mixture;
상기 실시예 7의 혼합물에 희토류 및 물유리 또는 폐유리를 더 포함하여 제조할 수 있다.The mixture of Example 7 may further contain rare earth and water glass or waste glass.
실시예 8의 혼합물은 점토; 연소재; 유기물; 용융슬래그; 희토류; 및 결합물이 혼합될 수 있다.The mixture of Example 8 was clay; Soft material; Organic matter; Molten slag; Rare earths; And the binder may be mixed.
점토; 연소재; 및 유기물은 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.clay; Soft material; And the same organic material as in Example 1 were used.
용융슬래그는 실시예 5와 동일한 것을 사용하였다.The molten slag used was the same as in Example 5.
희토류는 실시예 2와 동일한 것을 사용하였다.The same rare earth metals as in Example 2 were used.
보다 상세하게는 점토 15~22중량%; 연소재 15~23중량%; 유기물 25~30중량%; 용융슬래그 5~10중량%; 및 희토류 1~5중량%;가 포함될 수 있으며, 바람직하게는 점토 17~21중량%; 연소재 18~22중량%; 유기물 26~30중량%; 용융슬래그 6~10중량%; 및 희토류 1~3중량%;가 포함될 수 있으며, 가장 바람직하게는 점토 19중량%; 연소재 20중량%; 유기물 28중량%; 용융슬래그 8중량%; 및 희토류 2중량%;가 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.More particularly 15 to 22 wt% of clay; 15 to 23% by weight of soft material; 25 to 30% by weight of organic matter; 5 to 10% by weight of molten slag; And 1 to 5% by weight of rare earths; preferably 17 to 21% by weight of clay; 18 to 22% by weight of soft material; 26-30% by weight of organic matter; 6 to 10% by weight of molten slag; And 1 to 3% by weight of rare earths; and most preferably 19% by weight of clay; 20% by weight of soft material; 28% by weight of organic matter; 8% by weight molten slag; And 2% by weight of rare earths; however, it is not limited thereto.
상기 결합물은 다공성 흡착 담체의 구조를 단단하게 유지하기 위하여 사용된다.The conjugate is used to firmly maintain the structure of the porous adsorption carrier.
보다 상세하게는 콜타르피치; 실리카 흄; 수산화칼슘; 페놀수지; 및 물유리 또는 폐유리가 포함될 수 있다.More particularly, coal tar pitch; Silica fume; Calcium hydroxide; Phenolic resin; And water glass or waste glass.
콜타르피치; 실리카 흄; 및 수산화칼슘은 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.Coal tar pitch; Silica fume; And calcium hydroxide were the same as those used in Example 1.
페놀수지는 실시예 7과 동일한 것을 사용하였고, 물유리 또는 폐유리는 실시예 3과 동일한 것을 사용하였다.The same phenol resin as in Example 7 was used, and the same water glass or waste glass as in Example 3 was used.
보다 상세하게는 콜타르피치 10~15중량%; 실리카 흄 1~5중량%; 수산화칼슘 1~5중량%; 페놀수지 0.1~3중량%; 및 물유리 또는 폐유리 1~5중량%가 포함될 수 있으며, 바람직하게는 콜타르피치 11~15중량%; 실리카 흄 1~3중량%; 수산화칼슘 1~4중량%; 페놀수지 0.1~2중량%; 및 물유리 또는 폐유리 3~5중량%;가 포함될 수 있으며, 가장 바람직하게는 콜타르피치 13중량%; 실리카 흄 2중량%; 수산화칼슘 3중량%; 페놀수지 1중량%; 및 물유리 또는 폐유리 4중량%;가 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.More specifically 10 to 15% by weight of a coal tar pitch; 1 to 5% by weight of silica fume; 1 to 5% by weight of calcium hydroxide; 0.1 to 3% by weight of a phenolic resin; And 1 to 5% by weight of water glass or waste glass, preferably 11 to 15% by weight of coal tar pitch; 1 to 3% by weight of silica fume; 1 to 4% by weight of calcium hydroxide; 0.1 to 2% by weight of a phenolic resin; And 3 to 5% by weight of water glass or waste glass; most preferably 13% by weight of coal tar pitch; 2% by weight of silica fume; 3% by weight of calcium hydroxide; 1% by weight of phenolic resin; And 4% by weight of water glass or waste glass; however, the present invention is not limited thereto.
특히, 결합물의 최적의 조합을 통해 흡착 담체의 강도가 증가된다.In particular, the strength of the adsorptive carrier is increased through the optimal combination of binders.
2) 흡착 담체가 제조되는 단계(S210)2) step S210 in which the adsorption carrier is produced;
상기 실시예 1의 2)단계(S120) 내지 5)단계(S150)와 동일한 방법으로 강도가 더 향상된 다공성 흡착 담체를 제조할 수 있다.A porous adsorbent support having a further improved strength can be produced in the same manner as in step 2) S120 of step 1) to step S150).
<실험예 1. 성분 분석> <Experimental Example 1: Component analysis>
본 발명의 혼합물에 사용된 비회의 성분을 분석하였다.The nonconjugated components used in the mixture of the present invention were analyzed.
하기 <표 2>는 비회의 성분을 분석한 결과이다.Table 2 shows the result of analyzing the non-meeting components.
<표 2> 및 도 6을 살펴보면, 비회의 경우 Si 성분이 20.77중량%로 가장 많이 함유되어 흡착 담체에 충전 효과를 주러 고강도화 될 수 있다.As shown in Table 2 and FIG. 6, in the case of non-contact, the Si component is contained the most as 20.77% by weight, so that the SiC can be strengthened by imparting a filling effect to the adsorbent carrier.
또한, 비회는 Al, Ca 및 Fe가 각각 2.3중량%, 12.61중량%, 5.24중량% 더 포함하고 있어 흡착 담체의 공극 구조에 영향을 주는 것을 알 수 있다.Also, it can be seen that the non-ferrous materials include 2.3 wt%, 12.61 wt%, and 5.24 wt% of Al, Ca, and Fe, respectively, and affect the void structure of the adsorbent support.
<실험예 2. 물리적 특성 분석><Experimental Example 2> Physical property analysis>
실시예 1~8의 제조방법으로 제조된 흡착 담체를 이용하여 물리적 특성을 분석하였다.Physical properties of the adsorbent carrier prepared in Examples 1 to 8 were analyzed.
또한, 실험 군으로는 실시예 1~8의 혼합물이 사용되었으며, 흡착제로 활용 시에는 입경 1~3cm 또는 흡착 담체로 활용할 경우에는 3~5cm의 구형으로 제조되어 다른 형태의 담체보다 비표면적이 확대되어 악취 흡착하여 제거될 수 있다.In addition, the mixture of Examples 1 to 8 was used as the experimental group. When the adsorbent was used as the adsorbent, the particle size was 1 to 3 cm or when the adsorbent was used as the adsorption carrier, the adsorbent was manufactured to have a spherical shape of 3 to 5 cm. So that odor can be adsorbed and removed.
대조군으로는 시판중인 세라믹 담체(이하, 비교예)가 사용되었다.As a control group, commercially available ceramic supports (hereinafter referred to as comparative examples) were used.
하기 <표 3>은 본 발명의 흡착 담체와 기존에 시판 중인 세라믹 담체를 분석하여 비교한 것이다.Table 3 below shows the comparison between the adsorbent carrier of the present invention and a commercially available ceramic carrier.
<표 3>을 살펴보면, 실시예는 50~87%의 공극률을 가지며, 보다 상세하게는 실시예 8이 80~87%로 1순위로 높았으며, 실시예 7이 80~85%로 2순위로 높았고, 실시예 6이 65~75%로 3순위로 높았다.As shown in Table 3, the porosity of the example was 50 to 87%. In detail, the porosity of Example 8 was 80 to 87%, and that of Example 7 was 80 to 85% And that of Example 6 was as high as 65% to 75%.
실시예와 비교예의 공극률을 비교하면, 약 1~2.2배의 차이가 있음을 알 수 있다.Comparing the porosity of the example and the comparative example, it can be seen that there is a difference of about 1 to 2.2 times.
실시예의 밀도는 0.6~0.8g/cm3으로 1g/cm3인 물보다 작아 악취 제거용으로 사용하기 적합하다.The density of the embodiment is 0.6 to 0.8 g / cm < 3 >, which is smaller than 1 g / cm < 3 >
또한, 실시예는 2~4.3N/mm2의 강도를 가지며, 보다 상세하게는 실시예 8이 4~4.3N/mm2로 1순위로 높았으며, 실시예 7이 3.8~4.1N/mm2로 2순위로 높았고, 실시예 6이 3.5~4N/mm2로 3순위로 높았다.Further, the embodiment 2 ~ 4.3N / has a strength of 2 mm, and more particularly in Example 8 was higher by 4 to 4.3N / mm 2 on a primary, Example 7 is 3.8 ~ 4.1N / mm 2 And in Example 6 was 3.5 to 4 N / mm < 2 >
실시예와 비교예의 강도를 비교하면, 약 0.8~2.2배의 차이가 있음을 알 수 있다.When the strengths of Examples and Comparative Examples are compared, it can be seen that there is a difference of about 0.8 to 2.2 times.
이렇듯, 본 발명의 흡착 담체는 시판 중인 세라믹 담체보다 공극율과 강도가 향상된 물리적 특성을 나타내고 있다.As described above, the adsorption carrier of the present invention exhibits improved physical properties such as porosity and strength, compared with commercial ceramic carriers.
이는 본 발명의 흡착 담체에 포함된 결합물의 구성 조합에 따라 강도가 향상되는 것을 유추할 수 있다.It can be deduced that the strength improves depending on the constitution combination of the binders contained in the adsorbent carrier of the present invention.
<실험예 3. 정수슬러지의 성분><Experimental Example 3> Components of purified water sludge>
본 발명의 혼합물에 사용된 유기물 중 하수슬러지의 성분을 분석하였다.The components of the sewage sludge among the organic materials used in the mixture of the present invention were analyzed.
하기 <표 4>는 하수슬러지의 성분을 분석한 결과이다.Table 4 below shows the results of analyzing the components of sewage sludge.
<표 4>를 살펴보면, 본 발명에서 사용된 하수슬러지는 주로 무기 성분을 함유하고 있어 토질과 비교하였을 때 점토에 가까운 성상을 갖고 있다.As shown in Table 4, the sewage sludge used in the present invention mainly contains an inorganic component and has properties similar to that of clay when compared with soil.
또한, 하수슬러지는 최초침전지 슬러지와 잉여슬러지가 대부분으로 구성되어 있고, 주로 SiO2 및 Al2O3이 각각 34.8중량%, 18.37중량%로 구성되어 열분해 소성을 통해 흡착 담체의 구조를 단단하게 유지되는 것이다.In addition, the sewage sludge is mainly composed of the first settling sludge and the excess sludge, and mainly composed of SiO 2 and Al 2 O 3 are composed of 34.8% by weight and 18.37% by weight, respectively, so that the structure of the adsorbent carrier is firmly maintained through thermal decomposition and calcination.
<실험예 4. 용융슬래그의 특성 분석><Experimental Example 4> Characterization of melted slag>
본 발명 실시예 5~8에서 사용된 용융슬래그의 특성을 분석하였다.The characteristics of the molten slag used in Examples 5 to 8 of the present invention were analyzed.
하기 <표 5>는 용융슬래그의 화학적 조성비를 나타낸 것이다.Table 5 below shows the chemical composition ratio of molten slag.
<표 5>를 살펴보면, 용융슬래그의 주요성분은 평균적으로 SiO2가 47중량%, CaO가 24중량%, Al2O3이 15.35중량%로 전체 중 약 86%를 차지하고 있다.As shown in Table 5, the main components of molten slag are on average 47% by weight of SiO 2 , 24% by weight of CaO and 15.35% by weight of Al 2 O 3 , accounting for about 86% of the total.
이를 통해 용융슬래그는 주로 무기물로 구성되어 있음을 알 수 있고, 유리질 범위에 해당하여 결정화 유리를 얻어 흡착 담체의 강도가 향상되는 것을 알 수 있다.As a result, it can be seen that the molten slag is composed mainly of an inorganic material, and it is found that the crystallized glass is obtained within the range of glass quality, and the strength of the adsorption carrier is improved.
도 11은 주사전자현미경을 이용하여 용융슬래그의 결정구조를 촬영한 것으로 유리질의 검은 결정 형태이고, 입자 표면이 매끈한 형태임을 알 수 있다.FIG. 11 is a photograph of the crystal structure of molten slag using a scanning electron microscope, which shows a glassy black crystal form and a smooth particle surface.
도 12는 용융슬래그의 입도분포곡선으로 전체 입경이 0.25~10mm에 분포된 것을 확인할 수 있다.FIG. 12 shows a particle size distribution curve of molten slag, and it can be confirmed that the total grain size is distributed in the range of 0.25 to 10 mm.
특히, 용융슬래그는 1~5mm 사이에 주입경이 주로 분포되어 있음을 알 수 있다.In particular, it can be seen that the molten slag is mainly distributed in the range of 1 to 5 mm.
균등계수(Cu)는 3.75로 모래를 기준으로 하였을 때 6보다 작아 입조가 양호하지 못하고, 곡률계수(Cg)는 1.067로 양호한 것을 알 수 있다.The uniformity coefficient (Cu) is 3.75, which is smaller than 6 when the sand is used as a reference, and the curvature coefficient (Cg) is good at 1.067.
<실험예 5. 용융슬래그의 용출 분석><Experimental Example 5: Analysis of dissolution of molten slag>
본 발명 실시예 5~8에서 사용된 용융슬래그의 용출을 분석하였다.The elution of the molten slag used in Examples 5 to 8 of the present invention was analyzed.
용융슬래그는 폐기물에서 출발한 원료이므로 소각재에 다량 함유되어 있는 중금속 용출 가능성이 높아 환경적 안정성이 입증되어야 한다.Since molten slag is a raw material starting from waste, the possibility of leaching of heavy metals contained in ash is large, so environmental stability should be proved.
따라서 미국 환경보호청에서 제안한 독성 특성 침출 절차(TCLP, Toxicity Characteristic Leaching Procedure) 방법을 사용하여 용출 실험을 수행하였다.Therefore, the dissolution experiment was performed using the Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) proposed by the US EPA.
하기 <표 6>은 용융슬래그의 용출실험 결과를 나타낸 것이다.Table 6 below shows the dissolution test results of molten slag.
<표 6>을 살펴보면, 본 발명에서 사용된 용융슬래그에서 비소(AS), 카드뮴(Cd), 구리(Cu), 납(Pb), 수은(Hg), 시안(CN), 6가 크롬이 용출되지 않음을 알 수 있다.As shown in Table 6, arsenic (AS), cadmium (Cd), copper (Cu), lead (Pb), mercury (Hg), cyan .
<실험예 6. 유해가스 흡착능>≪ Experimental Example 6 >
본 발명의 제조방법으로 제조된 흡착 담체를 이용하여 암모니아, 황화수소 및 톨루엔의 흡착능을 확인하였다.Adsorption capacity of ammonia, hydrogen sulfide and toluene was confirmed by using the adsorbent carrier prepared by the production method of the present invention.
하기 <표 7>은 흡착 담체를 이용하여 기체 내에 존재하는 암모니아, 황화수소 및 톨루엔의 흡착능을 확인한 결과이다.Table 7 below shows the adsorption capacity of ammonia, hydrogen sulfide and toluene present in the gas using an adsorbent support.
<표 7>을 살펴보면, 실시예의 암모니아 흡착능이 0.4~0.53mg/g이며, 황화수소 흡착능이 0.74~1.23mg/g이고, 톨루엔 흡착능이 53~62.5mg/g임을 알 수 있다.Table 7 shows that the ammonia adsorption capacity of the examples is 0.4 to 0.53 mg / g, the hydrogen sulfide adsorption capacity is 0.74 to 1.23 mg / g, and the toluene adsorption capacity is 53 to 62.5 mg / g.
실시예에 따른 흡착 담체는 휘발성 유기화합물인 톨루엔에 대한 흡착량이 암모니아와 황화수소에 비해 높은 것을 확인할 수 있다.It can be confirmed that the adsorption carrier according to the embodiment has higher adsorption amount to toluene which is a volatile organic compound than ammonia and hydrogen sulfide.
이는 흡착되는 가스의 분자 크기에 따라 흡착 정도가 다르다는 것을 유추할 수 있다.It can be deduced that the degree of adsorption varies depending on the molecular size of the adsorbed gas.
본 발명은 실리카 흄과 수산화칼슘을 이용한 흡착 담체 및 그 제조방법에 관한 것으로 실리카 흄 및 수산화칼슘의 화학적 반응을 이용한 흡착 담체를 제조하여 강도가 향상된 산업상 이용가능한 발명이다.The present invention relates to an adsorption carrier using silica fume and calcium hydroxide, and a method for producing the same, and is an industrially applicable invention in which an adsorption carrier is prepared by chemical reaction of silica fume and calcium hydroxide to improve strength.
Claims (7)
Si 20.77중량%, Al 2.3중량%, Ca 12.61중량%, Fe 5.24중량%, K 1.23중량%, Ti 0.69중량%, Mg 2.17중량% 및 Na 8.73중량%가 포함된 비회를 포함하는 연소재 18 내지 22중량%;
수분 43.8중량%, 조단백질 3.7중량%, 조섬유 30.2중량% 및 조회분 12.9중량%가 포함된 왕겨,
수분 38.1중량%, 조단백질 14.2중량%, 조섬유 8.4중량% 및 조회분 8.3중량%가 포함된 쌀겨,
수분 39.9중량%, 조단백질 2.29중량%, 조섬유 0.8중량% 및 조회분 5.1중량%가 포함된 볏짚,
수분 29중량%, 조단백질 11.23중량%, 조섬유 24.02중량% 및 조회분 0.74중량%가 포함된 원두 찌꺼기,
SiO2가 34.8중량%, Al2O3이 18.37중량%, P2O5가 1.3중량%, CaO가 4.28중량%, Fe2O3이 6.71중량%, K2O가 1.65중량%, TiO2가 0.7중량%, MgO가 1.3중량% 및 Na2O가 1.15중량% 포함된 하수슬러지 중 어느 하나 이상이 포함된 유기물 26 내지 30중량%;
SiO2가 47중량%, CaO가 24중량%, Al2O3이 15.35중량%, MnO가 0.1중량%, MgO가 3.15중량%, Na2O가 5.55중량%, Fe2O3이 0.4중량%, P2O5가 1.9중량%, PbO가 0.01중량%, K2O가 1.34중량%, TiO2가 0.9중량%, ZrO2가 0.18중량% 및 CuO가 0.12중량% 포함되며, 고형물용융로에서 1,350 내지 1,450℃에서 용융된 것을 특징으로 하는 용융슬래그 6 내지 10중량%;
란타늄이 포함된 희토류 1 내지 3중량%;
콜타르피치 11 내지 15중량%;
실리카 흄 1 내지 3중량%;
수산화칼슘 1 내지 4중량%;
페놀수지 0.1 내지 2중량% 및
물유리 또는 폐유리 분말 3 내지 5중량%가 포함되며,
공극률이 80 내지 87%, 밀도가 0.7 내지 0.8g/cm3 및 강도가 4 내지 4.3N/mm2인 것을 특징으로 하며,
암모니아 0.512 내지 0.53mg/g, 황화수소 1 내지 1.23mg/g 및 톨루엔 61.8 내지 62.5mg/g가 흡착되는 것을 특징으로 하는, 흡착제.17 to 21% by weight of clay;
And a non-ferrous material containing 20.77% by weight of Si, 2.3% by weight of Al, 12.61% by weight of Ca, 5.24% by weight of Fe, 1.23% by weight of K, 0.69% by weight of Ti, 2.17% 22% by weight;
A rice husk containing 43.8% by weight of water, 3.7% by weight of crude protein, 30.2% by weight of crude fiber and 12.9% by weight of crude protein,
Rice bran containing 38.1% by weight of moisture, 14.2% by weight of crude protein, 8.4% by weight of crude fiber and 8.3% by weight of crude protein,
Rice straw containing 39.9% by weight of moisture, 2.29% by weight of crude protein, 0.8% by weight of crude fiber and 5.1% by weight of crude protein,
A bean jam containing 29% by weight of moisture, 11.23% by weight of crude protein, 24.02% by weight of crude fiber and 0.74% by weight of crude protein,
SiO 2 is 34.8 wt%, Al 2 O 3 is 18.37% by weight, P 2 O 5 is 1.3% by weight, CaO is 4.28 wt%, the 6.71 wt.% Fe 2 O 3, K 2 O is 1.65% by weight, TiO 2 26 to 30% by weight of organic matter containing at least one of sewage sludge containing 0.7% by weight, 1.3% by weight of MgO and 1.15% by weight of Na 2 O;
47 wt% of SiO 2 , 24 wt% of CaO, 15.35 wt% of Al 2 O 3 , 0.1 wt% of MnO, 3.15 wt% of MgO, 5.55 wt% of Na 2 O, 0.4 wt% of Fe 2 O 3 , 1.9 wt% of P 2 O 5 , 0.01 wt% of PbO, 1.34 wt% of K 2 O, 0.9 wt% of TiO 2 , 0.18 wt% of ZrO 2 and 0.12 wt% of CuO, and 1,350 ≪ / RTI > to 1450 < 0 >C;
1 to 3% by weight of rare earths containing lanthanum;
11 to 15% by weight of coal tar pitch;
1 to 3% by weight of silica fume;
1 to 4% by weight of calcium hydroxide;
0.1 to 2% by weight of a phenolic resin and
3 to 5% by weight of water glass or waste glass powder,
A porosity of 80 to 87%, a density of 0.7 to 0.8 g / cm 3 and a strength of 4 to 4.3 N / mm 2 ,
0.512 to 0.53 mg / g of ammonia, 1 to 1.23 mg / g of hydrogen sulfide and 61.8 to 62.5 mg / g of toluene are adsorbed.
Si 20.77중량%, Al 2.3중량%, Ca 12.61중량%, Fe 5.24중량%, K 1.23중량%, Ti 0.69중량%, Mg 2.17중량% 및 Na 8.73중량%가 포함된 비회를 포함하는 연소재 18 내지 22중량%;
수분 43.8중량%, 조단백질 3.7중량%, 조섬유 30.2중량% 및 조회분 12.9중량%가 포함된 왕겨,
수분 38.1중량%, 조단백질 14.2중량%, 조섬유 8.4중량% 및 조회분 8.3중량%가 포함된 쌀겨,
수분 39.9중량%, 조단백질 2.29중량%, 조섬유 0.8중량% 및 조회분 5.1중량%가 포함된 볏짚,
수분 29중량%, 조단백질 11.23중량%, 조섬유 24.02중량% 및 조회분 0.74중량%가 포함된 원두 찌꺼기,
SiO2가 34.8중량% 및 SiO2가 34.8중량%, Al2O3이 18.37중량%, P2O5가 1.3중량%, CaO가 4.28중량%, Fe2O3이 6.71중량%, K2O가 1.65중량%, TiO2가 0.7중량%, MgO가 1.3중량% 및 Na2O가 1.15중량% 포함된 하수슬러지 중 어느 하나 이상이 포함된 유기물 26 내지 30중량%;
SiO2가 47중량%, CaO가 24중량%, Al2O3이 15.35중량%, MnO가 0.1중량%, MgO가 3.15중량%, Na2O가 5.55중량%, Fe2O3이 0.4중량%, P2O5가 1.9중량%, PbO가 0.01중량%, K2O가 1.34중량%, TiO2가 0.9중량%, ZrO2가 0.18중량% 및 CuO가 0.12중량% 포함되며, 고형물용융로에서 1,350 내지 1,450℃에서 용융된 것을 특징으로 하는 용융슬래그 6 내지 10중량%;
란타늄이 포함된 희토류 1 내지 3중량%;
콜타르피치 11 내지 15중량%;
실리카 흄 1 내지 3중량%;
수산화칼슘 1 내지 4중량%;
페놀수지 0.1 내지 2중량% 및
물유리 또는 폐유리 분말 3 내지 5중량%가 혼합되어 혼합물이 되는 단계(S110);
혼합물이 흡착 시 일정한 효율을 내기 위해 펠렛 또는 구상으로 성형되는 단계(S120);
콜타르피치가 산화안정화 과정을 거쳐 기계적 물성이 향상되기 위해 성형된 혼합물이 150 내지 250℃에서 2 내지 4시간 건조되는 단계(S130);
용융슬래그, 희토류, 콜타르피치, 실리카 흄 및 수산화칼슘에 의해 혼합물의 구조가 단단하게 결합되고, 유기물이 분해되어 공극이 확대되며, 물유리의 기화현상에 의해 공극이 균일하게 생성되고, 폐유리의 유리함량의 증가로 인해 밀도가 증가되며, 페놀수지의 가교화로 내열성을 갖기 위해 건조된 혼합물이 600 내지 1,250℃에서 30 내지 70분 열분해 소성되는 단계(S140);
소성된 혼합물이 상온에서 7일 양생되는 단계(S150);를 포함하며,
공극률이 80 내지 87%, 밀도가 0.7 내지 0.8g/cm3 및 강도가 4 내지 4.3N/mm2인 것을 특징으로 하며,
암모니아 0.512 내지 0.53mg/g, 황화수소 1 내지 1.23mg/g 및 톨루엔 61.8 내지 62.5mg/g가 흡착되는 것을 특징으로 하는, 흡착제 제조방법.17 to 21% by weight of clay;
And a non-ferrous material containing 20.77% by weight of Si, 2.3% by weight of Al, 12.61% by weight of Ca, 5.24% by weight of Fe, 1.23% by weight of K, 0.69% by weight of Ti, 2.17% 22% by weight;
A rice husk containing 43.8% by weight of water, 3.7% by weight of crude protein, 30.2% by weight of crude fiber and 12.9% by weight of crude protein,
Rice bran containing 38.1% by weight of moisture, 14.2% by weight of crude protein, 8.4% by weight of crude fiber and 8.3% by weight of crude protein,
Rice straw containing 39.9% by weight of moisture, 2.29% by weight of crude protein, 0.8% by weight of crude fiber and 5.1% by weight of crude protein,
A bean jam containing 29% by weight of moisture, 11.23% by weight of crude protein, 24.02% by weight of crude fiber and 0.74% by weight of crude protein,
SiO 2 is 34.8%, and SiO 2 is 34.8 wt%, Al 2 O 3 is 18.37 wt%, P 2 O 5 of 1.3 wt%, CaO is 4.28% by weight, Fe 2 O 3 is 6.71% by weight, K 2 O 26 to 30% by weight of an organic material including at least one of sewage sludge containing 1.65% by weight of TiO 2 , 0.7% by weight of TiO 2 , 1.3% by weight of MgO and 1.15% by weight of Na 2 O;
47 wt% of SiO 2 , 24 wt% of CaO, 15.35 wt% of Al 2 O 3 , 0.1 wt% of MnO, 3.15 wt% of MgO, 5.55 wt% of Na 2 O, 0.4 wt% of Fe 2 O 3 , 1.9 wt% of P 2 O 5 , 0.01 wt% of PbO, 1.34 wt% of K 2 O, 0.9 wt% of TiO 2 , 0.18 wt% of ZrO 2 and 0.12 wt% of CuO, and 1,350 ≪ / RTI > to 1450 < 0 >C;
1 to 3% by weight of rare earths containing lanthanum;
11 to 15% by weight of coal tar pitch;
1 to 3% by weight of silica fume;
1 to 4% by weight of calcium hydroxide;
0.1 to 2% by weight of a phenolic resin and
(S110) in which 3 to 5% by weight of water glass or waste glass powder is mixed to form a mixture;
A step (S120) in which the mixture is shaped into pellets or spheres to achieve a certain efficiency upon adsorption;
(S130) in which the molded mixture is dried at 150 to 250 DEG C for 2 to 4 hours so that the coal tar pitch is oxidized and stabilized and the mechanical properties are improved;
The structure of the mixture is firmly bonded by molten slag, rare earth, coal tar pitch, silica fume and calcium hydroxide, the organic matter is decomposed to enlarge the pores, the pores are uniformly generated by the vaporization phenomenon of water glass, (S140) in which the dried mixture is pyrolytically calcined at 600 to 1,250 占 폚 for 30 to 70 minutes to have heat resistance by crosslinking of the phenolic resin;
(S150) the cured mixture is cured at room temperature for 7 days,
A porosity of 80 to 87%, a density of 0.7 to 0.8 g / cm 3 and a strength of 4 to 4.3 N / mm 2 ,
0.512 to 0.53 mg / g of ammonia, 1 to 1.23 mg / g of hydrogen sulfide and 61.8 to 62.5 mg / g of toluene are adsorbed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180004392A KR101888829B1 (en) | 2018-01-12 | 2018-01-12 | Adsorption carrier using silica fume and calcium hydroxide, and method of manufacturing there of |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180004392A KR101888829B1 (en) | 2018-01-12 | 2018-01-12 | Adsorption carrier using silica fume and calcium hydroxide, and method of manufacturing there of |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101888829B1 true KR101888829B1 (en) | 2018-08-16 |
Family
ID=63443430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180004392A Active KR101888829B1 (en) | 2018-01-12 | 2018-01-12 | Adsorption carrier using silica fume and calcium hydroxide, and method of manufacturing there of |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101888829B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111196617A (en) * | 2020-03-16 | 2020-05-26 | 河北省科学院生物研究所 | Composite material and method for removing antibiotics in water body |
JP2022108305A (en) * | 2021-01-13 | 2022-07-26 | 株式会社大林組 | Method for suppressing elution of heavy metals contained in fly ash, and self-hardening material |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101119893B1 (en) * | 2011-11-25 | 2012-02-29 | 지엘기술 주식회사 | High strength fibrous inorganic polymer mortar composition and concrete repair and reinforcement method using the same |
KR101581905B1 (en) * | 2015-11-02 | 2016-01-04 | 김건우 | Eco friendly non-cement quick-hardning binder composition for concrete and quick-hardning concrete composition containing the same |
KR101591275B1 (en) * | 2014-07-30 | 2016-02-04 | 한국건설기술연구원 | Ultra-high strength concrete for improving construct ability, and manufacturing method for the same |
KR101777676B1 (en) * | 2017-05-19 | 2017-09-12 | (주) 푸른환경산업 | Adsorption carrier using coal tar pitch and water glass, and method of manufacturing there of |
KR101779092B1 (en) * | 2017-05-19 | 2017-09-26 | (주) 푸른환경산업 | Odor removal carrier using incinerated slag and method of manufacturing there of |
-
2018
- 2018-01-12 KR KR1020180004392A patent/KR101888829B1/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101119893B1 (en) * | 2011-11-25 | 2012-02-29 | 지엘기술 주식회사 | High strength fibrous inorganic polymer mortar composition and concrete repair and reinforcement method using the same |
KR101591275B1 (en) * | 2014-07-30 | 2016-02-04 | 한국건설기술연구원 | Ultra-high strength concrete for improving construct ability, and manufacturing method for the same |
KR101581905B1 (en) * | 2015-11-02 | 2016-01-04 | 김건우 | Eco friendly non-cement quick-hardning binder composition for concrete and quick-hardning concrete composition containing the same |
KR101777676B1 (en) * | 2017-05-19 | 2017-09-12 | (주) 푸른환경산업 | Adsorption carrier using coal tar pitch and water glass, and method of manufacturing there of |
KR101779092B1 (en) * | 2017-05-19 | 2017-09-26 | (주) 푸른환경산업 | Odor removal carrier using incinerated slag and method of manufacturing there of |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111196617A (en) * | 2020-03-16 | 2020-05-26 | 河北省科学院生物研究所 | Composite material and method for removing antibiotics in water body |
CN111196617B (en) * | 2020-03-16 | 2022-05-31 | 河北省科学院生物研究所 | Composite material and method for removing antibiotics in water body |
JP2022108305A (en) * | 2021-01-13 | 2022-07-26 | 株式会社大林組 | Method for suppressing elution of heavy metals contained in fly ash, and self-hardening material |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101779092B1 (en) | Odor removal carrier using incinerated slag and method of manufacturing there of | |
Xu et al. | Effect of sintering temperature on the characteristics of sludge ceramsite | |
Xu et al. | Ceramsite obtained from water and wastewater sludge and its characteristics affected by (Fe2O3+ CaO+ MgO)/(SiO2+ Al2O3) | |
CN100569333C (en) | Fly ash activated regeneration composite filter material and its manufacturing method | |
CN105924222A (en) | Attapulgite and biomass compound biological ceramsite and preparation method thereof | |
KR101888829B1 (en) | Adsorption carrier using silica fume and calcium hydroxide, and method of manufacturing there of | |
KR101777676B1 (en) | Adsorption carrier using coal tar pitch and water glass, and method of manufacturing there of | |
CN113860908A (en) | Preparation method of porous biological filter material for biological aerated filter | |
Xu et al. | Utilization of dried sludge for making ceramsite | |
KR100678367B1 (en) | Lightweight clay brick and clay floor brick using purified water sludge and its manufacturing method | |
JP2005263547A (en) | Composite activated carbonized material and method for manufacturing the same | |
KR101066193B1 (en) | Carbonized Lightweight Aggregate Manufactured Using Organic Sludge | |
CN102515705B (en) | A method for preparing permeable material from municipal sludge and sugar filter mud | |
JP2005320188A (en) | Inorganic foamed, fired body and its production method | |
JP4119947B2 (en) | Ceramic porous body and method for producing the same | |
JP2006007186A (en) | Heavy metal capture material and method for separating and removing heavy metals | |
KR101777677B1 (en) | Bio carrier using incinerated slag and phenolic resin and method of manufacturing there of | |
KR101200278B1 (en) | Sewage sludge solidified agent and menufacturing method of artificial soil usign the same | |
KR20050020096A (en) | Process for dirty water/waste water high adsorption and high microorganism immobilyzatiom of capacity biocube and a manufacturing process method | |
KR100889037B1 (en) | Method for preparing zeolite molded body and water treatment method using zeolite molded body produced accordingly | |
KR100358888B1 (en) | The multi-pore ceramic using the slag of the by-products from iron-steel-industry and waste casting sand dust and method of making the same | |
KR100769218B1 (en) | Adsorbent using slag generated in waste melting process and its manufacturing method | |
KR100874887B1 (en) | Method for manufacturing lightweight carbide aggregate using organic sludge | |
KR101901279B1 (en) | Adsorption carrier using industrial wastes and method of manufacturing thereof | |
Simón et al. | Production of fired clay bricks as a safe removal method for spent adsorbents from sunflower and corn residues |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20180112 |
|
PA0201 | Request for examination | ||
PA0302 | Request for accelerated examination |
Patent event date: 20180112 Patent event code: PA03022R01D Comment text: Request for Accelerated Examination |
|
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20180316 Patent event code: PE09021S01D |
|
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Final Notice of Reason for Refusal Patent event date: 20180612 Patent event code: PE09021S02D |
|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20180731 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20180809 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20180809 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20210526 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20230517 Start annual number: 6 End annual number: 6 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20250521 Start annual number: 8 End annual number: 8 |