KR102275438B1

KR102275438B1 - 시멘트킬른더스트 처리 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102275438B1
Application number: KR1020190163871A
Authority: KR
Inventors: 이주열; 김해기; 박병현; 최진식; 조성현
Original assignee: 주식회사 애니텍
Priority date: 2019-12-10
Filing date: 2019-12-10
Publication date: 2021-07-13
Anticipated expiration: 2039-12-10
Also published as: KR20210073672A

Abstract

본 발명은 시멘트 생산 공정에서 발생된 시멘트킬른더스트(CKD)를 처리하여 염소산칼륨(KClO₃)을 획득하는 시멘트킬른더스트 처리 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 시멘트킬른더스트 처리 장치는 물 및 염화칼륨과 중금속이 적어도 포함된 시멘트킬른더스트를 10:4의 비율로 투입하기 위한 투입부(100); 투입부(100)에 의해 투입되는 물과 멘트킬른더스트를 혼합하여 혼합액(1)을 생성하는 혼합부(200); 혼합액(1)에 초음파를 전달하며, 초음파를 통해 혼합액(1)에 포함된 염화칼륨과 중금속을 나노분산시킨 초음파 분산액(2)을 생성하는 초음파 분산부(300); 초음파 분산액(2)으로부터 제1 고형물(3)을 여과하되, 염화칼륨과 중금속이 포함된 제1 여과액(4)이 통과되는 제1 여과부(400); 제1 여과액(4)과 오존(5)을 기액접촉 및 교반하여 염화칼륨이 염소산칼륨으로 산화, 중금속이 산화물로 산화된 오존 반응액(6)을 생성하는 산화 반응부(500); 오존 반응액(6)으로부터 산화물이 포함된 제2 고형물(7)을 여과하되, 염소산칼륨이 포함된 제2 여과액(8)이 통과되는 제2 여과부(600); 및 제2 여과액(8)을 진공, 증발, 농축시켜 염소산칼륨의 결정을 생성하는 진공증발농축부(700);를 포함함으로써, 산업 폐기물인 시멘트킬른더스트로부터 중금속을 제거하여 산업재로서의 기준치를 충족하는 염소산칼륨을 획득할 수 있다.

Description

시멘트킬른더스트 처리 장치 및 방법{Cement kiln dust processing apparatus and method}

본 발명은 시멘트킬른더스트 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 혼합, 시멘트 생산 공정에서 발생된 시멘트킬른더스트(CKD)를 처리하여 염소산칼륨(KClO₃)을 획득하는 시멘트킬른더스트 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 환경보호의 필요성에 대한 인식이 확산되고 있다. 이러한 인식속에서 자원을 재활용하려는 기술 개발 활동도 증가되고 있다. 지금까지의 재활용 기술은 종이, 플라스틱, 알루미늄캔 등 생활 쓰레기로 버려지는 물품에 대해 집중되어 왔다.

한편, 산업 현장의 폐기물 중에도 각종 유용한 자원이 포함된 경우가 많다. 예컨대, 시멘트 생산 공정에서 발생되는 시멘트킬른더스트는 염화칼륨 등과 같이 산업에 필수적인 자원이 상당량 포함되어 있으나, 이를 포함한 상태로 폐기되고 있는 실정이다.

그러나 산업 폐기물의 경우, 재활용 과정에서 고도의 재처리 기술이 요구됨에 따라, 처리 비용이 상승하게 되는 문제점이 있다. 이에 따라, 종래에는 산업 폐기물에 대한 재처리를 기피하는 경향이 있으며, 산업 폐기물을 재처리하는 것보다 간편한 매립 방식 등이 채택되고 있다.

또한, 산업 폐기물의 처리 비용 문제외에도, 산업 폐기물은 납(Pb), 카드뮴(Cd), 비소(As) 등의 중금속이 포함되어 있으므로, 이를 제거하기 위해서는 새로운 방식의 재처리 기술이 요구되고 있으며, 종래에는 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0051905호와 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0116068호를 통해 재처리 기술이 제안된 바 있다.

상기 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0051905호와 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0116068호는 수세 방식을 제안하고 있으나, 이 방법은 중금속 제거 방법에만 한정되어 있다는 점에서, 산업상 필요한 자원을 추출하기 위한 필요성을 해소하지 못하는 문제점이 있다.

이러한 필요성에 따라 시멘트킬른더스트로부터 산업상 필요한 자원을 추출하는 새로운 방식의 제조방법이 요구되고 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2007-0051905호 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0116068호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 물과 혼합, 초음파 분산, 여과, 오존과의 산화 반응 및 진공, 증발, 농축 과정을 이용하여 시멘트 생산 공정에서 발생된 시멘트킬른더스트로부터 염소산칼륨을 획득할 수 있는 시멘트킬른더스트 처리 장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 실시예에 따른 시멘트킬른더스트 처리 장치는 물 및 염화칼륨과 중금속이 적어도 포함된 시멘트킬른더스트를 10:4의 비율로 투입하기 위한 투입부(100); 투입부(100)에 의해 투입되는 물과 멘트킬른더스트를 혼합하여 혼합액(1)을 생성하는 혼합부(200); 혼합액(1)에 초음파를 전달하며, 초음파를 통해 혼합액(1)에 포함된 염화칼륨과 중금속을 나노분산시킨 초음파 분산액(2)을 생성하는 초음파 분산부(300); 초음파 분산액(2)으로부터 제1 고형물(3)을 여과하되, 염화칼륨과 중금속이 포함된 제1 여과액(4)이 통과되는 제1 여과부(400); 제1 여과액(4)과 오존(5)을 기액접촉 및 교반하여 염화칼륨이 염소산칼륨으로 산화, 중금속이 산화물로 산화된 오존 반응액(6)을 생성하는 산화 반응부(500); 오존 반응액(6)으로부터 산화물이 포함된 제2 고형물(7)을 여과하되, 염소산칼륨이 포함된 제2 여과액(8)이 통과되는 제2 여과부(600); 및 제2 여과액(8)을 진공, 증발, 농축시켜 염소산칼륨의 결정을 생성하는 진공증발농축부(700);를 포함한다.

그리고 제1 여과부(400)는, 초음파 분산액(2)이 상측으로부터 유입되며, 제1 여과액(4)의 배출을 위한 제1 여과액 배출도관(411)과 제1 여과액 차단수단(413)이 하측에 구비되고, 제1 고형물(3)의 배출을 위한 제1 고형물 배출도관(415)과 제1 고형물 차단수단(417)이 하측에 구비되는 제1 여과 용기(410); 및 일측이 제1 여과 용기(410)의 내벽에 접촉되되, 타측이 제1 여과 용기(410)의 내벽에 형성된 홈(412)에 인입되고, 초음파 분산액(2)을 제1 고형물(3)로 여과하는 제1 여과 필터(420, 430, 440);를 포함할 수 있다.

또한, 제1 여과 필터(420, 430, 440)는, 초음파 분산액(2)의 유입 및 제1 고형물(3)의 여과가 종료되는 경우, 홈(412)을 통해 제1 여과 용기(410)로부터 인출되며, 제1 고형물(3)은, 제1 여과 필터(420, 430, 440)의 인출에 의해 제1 여과 용기(410)의 내벽에 체류될 수 있다.

그리고 제1 여과 용기(410)는, 내벽에 체류된 제1 고형물(3)이 제1 고형물 배출도관(415)을 향해 낙하되도록 안내하는 제1 고형물 가이드부재(419);를 포함할 수 있다.

또한, 산화 반응부(500)는, 제1 여과액(4)과 오존(5)의 기액접촉이 이루어지는 기액 접촉부(520); 기액 접촉부(520)에 제1 여과액(4)이 유입되면, 오존(5)을 상기 기액 접촉부(520)에 공급하는 오존 공급부(510); 기액 접촉부(520)로부터 기액접촉이 완료된 후 배출되는 오존 반응액(6)이 체류되며, 오존 반응액(6)의 배출을 위한 오존 반응액 배출도관(531)과 오존 반응액 차단수단(533)이 구비되는 오존 반응 용기(530); 및 오존 반응 용기(530)의 하측에 설치되며, 오존 반응액 배출도관(531)을 통해 배출되기 전에 오존 반응 용기(530)에서 체류되는 오존 반응액(6)을 한 번 이상 교반하는 교반부(540);를 포함할 수 있다.

그리고 제2 여과부(600)는, 오존 반응액(6)이 상측으로부터 유입되며, 제2 여과액(8)의 배출을 위한 제2 여과액 배출도관(611)과 제2 여과액 차단수단(613)이 하측에 구비되고, 제2 고형물(7)의 배출을 위한 제2 고형물 배출도관(615)과 제2 고형물 차단수단(617)이 하측에 구비되는 제2 여과 용기(610); 및 일측이 제2 여과 용기(610)의 내벽에 접촉되되, 타측이 제2 여과 용기(610)의 내벽에 형성된 홈에 인입되고, 오존 반응액(6)을 제2 고형물(7)로 여과하는 제2 여과 필터(620, 630, 640);를 포함할 수 있다.

또한, 제2 여과 필터(620, 630, 640)는, 오존 반응액(6)의 유입 및 제2 고형물(7)의 여과가 종료되는 경우, 제2 여과 용기(610)의 홈을 통해 제2 여과 용기(610)로부터 인출되며, 제2 고형물(7)은, 제2 여과 필터(620, 630, 640)의 인출에 의해 제2 여과 용기(610)의 내벽에 체류될 수 있다.

그리고 제2 여과 용기(610)는, 내벽에 체류된 제2 고형물(7)이 제2 고형물 배출도관(615)을 향해 낙하되도록 안내하는 제2 고형물 가이드부재(619);를 포함할 수 있다.

또한, 제2 여과 필터(620, 630, 640)는, 산화물은 통과되지 않되, 염소산칼륨은 통과되는 크기의 기공이 복수로 형성될 수 있다.

그리고 초음파 분산부(300)는, 혼합액(1)의 유입을 위한 혼합액 유입도관(311)과 혼합액 차단수단(313)이 구비되며, 초음파 분산액(2)의 배출을 위한 초음파 분산액 배출도관(315)과 초음파 분산액 차단수단(317)이 구비되는 초음파 용기(310); 외부로부터 공급되는 전기에너지를 나노분산을 위한 전기에너지로 변환시키는 전원공급부(320); 전원공급부(320)에 의해 변환된 전기에너지를 통해 초당 복수번의 진동을 발생시키는 압전자소자가 복수로 구비된 컨버터(330); 및 컨버터(330)의 진동을 증폭시킨 후 초음파 용기(310) 내의 혼합액(1)에 전달하여 혼합액(1)을 초음파 분산액(2)으로 변환시키는 프로브(340);를 포함할 수 있다.

또한, 상기 본 발명의 실시예에 따른 시멘트킬른더스트 처리 장치는 제1 고형물(3)에 포함된 중금속과 제2 고형물(7)에 포함된 산화물을 제거하는 고형물 처리부(800);를 더 포함할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적 방법으로서, 본 발명의 실시예에 따른 시멘트킬른더스트 처리 방법은 투입부(100)가 물 및 염화칼륨과 중금속이 적어도 포함된 시멘트킬른더스트를 10:4의 비율로 투입하고, 혼합부(200)가 물과 시멘트킬른더스트를 혼합하여 혼합액(1)을 생성하는 단계(S10); 초음파 분산부(300)가 혼합액(1)에 초음파를 전달하여 혼합액(1)에 포함된 염화칼륨과 중금속을 나노분산시킨 초음파 분산액(2)을 생성하는 단계(S20); 제1 여과부(400)가 초음파 분산액(2)으로부터 제1 고형물(3)을 여과하되, 염화칼륨과 중금속이 포함된 제1 여과액(4)이 통과되도록 하는 단계(S30); 산화 반응부(500)가 제1 여과액(4)과 오존(5)을 기액접촉 및 교반하여 염화칼륨이 염소산칼륨으로 산화, 중금속이 산화물로 산화된 오존 반응액(6)을 생성하는 단계(S40); 제2 여과부(600)가 오존 반응액(6)으로부터 산화물이 포함된 제2 고형물(7)을 여과하되, 염소산칼륨이 포함된 제2 여과액(8)이 통과되도록 하는 단계(S50); 및 진공증발농축부(700)가 제2 여과액(8)을 진공, 증발, 농축시켜 상기 염소산칼륨의 결정을 생성하는 단계(S60);를 포함한다.

그리고 상기 본 발명의 실시예에 따른 시멘트킬른더스트 처리 방법은 고형물 처리부(800)가 제1 고형물(3)에 포함된 중금속과 제2 고형물(7)에 포함된 산화물을 제거하는 단계(S70);를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 산업 폐기물인 시멘트킬른더스트로부터 중금속을 제거하여 산업재로서의 기준치를 충족하는 염소산칼륨을 획득할 수 있다.

그리고 본 발명의 실시예에 따르면, 시멘트킬른더스트의 여과 과정에 의해 생성되는 고형물에 포함된 중금속 또는 산화물을 제거하여 고형물이 시멘트 생산 공정에서 시멘트 등의 원료 또는 혼합재로 재활용될 수 있다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시멘트킬른더스트 처리 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 초음파 분산부의 구성 및 초음파 분산 과정을 나타내는 도면이다.
도 3은 제1 여과부의 구성 및 제1 여과 과정을 나타내는 도면이다.
도 4는 제1 여과부에 의한 고형물을 처리하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 5는 산화 반응부의 구성 및 산화 반응 과정을 나타내는 도면이다.
도 6은 제2 여과부의 구성 및 제2 여과 과정을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 시멘트킬른더스트 처리 방법의 과정을 나타내는 흐름도이다.

이하에서는, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리(범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

<시멘트킬른더스트 처리 장치>

이하에서는, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 시멘트킬른더스트 처리 장치에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시멘트킬른더스트 처리 장치의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 2는 초음파 분산부의 구성 및 초음파 분산 과정을 나타내는 도면이고, 도 3은 제1 여과부의 구성 및 제1 여과 과정을 나타내는 도면이며, 도 4는 제1 여과부에 의한 고형물을 처리하는 과정을 나타내는 도면이고, 도 5는 산화 반응부의 구성 및 산화 반응 과정을 나타내는 도면이며, 도 6은 제2 여과부의 구성 및 제2 여과 과정을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 시멘트킬른더스트 처리 장치는 시멘트 생산 공정에서 발생되고, 염화칼륨(KCl)과 중금속(예: 철(Fe), 납(Pb), 카드뮴(Cd), 비소(As) 등)이 적어도 포함된 시멘트킬른더스트(CKD)를 처리하여 염소산칼륨(KClO₃)을 획득하는 처리 장치이며, 이를 위해 투입부(100), 혼합부(200), 초음파 분산부(300), 제1 여과부(400), 산화 반응부(500), 제2 여과부(600), 진공증발농축부(700), 고형물 처리부(800) 및 제어부(900)를 포함하도록 구성된다.

투입부(100)는 물과 시멘트킬른더스트를 혼합부(200)로 투입한다. 바람직하게는, 투입부(100)는 물과 시멘트킬른더스트를 10:4의 비율로 하여 혼합부(200)에 투입할 수 있다. 더 나아가, 투입부(100)는 도면에 미도시되었으나 혼합부(200)로 물을 투입하기 위한 제1 투입부(미도시)와 시멘트킬른더스트를 투입하기 위한 제2 투입부(미도시)로 구현될 수 있다.

혼합부(200)는 투입부(100)로부터 10:4의 비율로 투입되는 물과 시멘트킬른더스트를 혼합하여 혼합액(1)을 생성한다. 여기서, 물과 시멘트킬른더스트의 혼합은 교반기 및 교반탱크를 포함하는 교반 수단(미도시)를 통해 이루어질 수 있고, 혼합부(200)는 혼합액(1)의 생성을 위해 물과 시멘트킬른더스트를 적어도 10분 이상 혼합할 수 있다.

도 2를 참조하면, 초음파 분산부(300)는 혼합액(1)의 물질을 나노분산시키기 위한 구성으로서, 초음파 용기(310), 전원공급부(320), 컨버터(330) 및 프로브(340)를 포함하도록 구성된다.

초음파 용기(310)는 혼합부(200)로부터 배출되는 혼합액(1)의 유입을 위한 혼합액 유입도관(311)이 상측에 구비되며, 혼합액(1)의 물질을 나노분산시키면서 획득하는 초음파 분산액(2)을 제1 여과부(400)로 배출하기 위한 초음파 분산액 배출도관(315)이 하측에 구비된다.

혼합액 유입도관(311)은 혼합액(1)이 초음파 용기(310)로 유입 또는 혼합액(1)이 초음파 용기(310)로 유입되는 것을 차단하기 위한 혼합액 차단수단(313)이 구비된다.

혼합액 차단수단(313)은 개방 또는 폐쇄가 가능한 개폐밸브일 수 있고, 혼합액 유입도관(311)의 일측에 구비되며, 제어부(900)에 의해 개방되는 경우, 혼합액(1)이 혼합액 유입도관(311)을 따라 초음파 용기(310) 내로 유입되도록 하고, 이와 달리 폐쇄되는 경우, 혼합액(1)이 초음파 용기(310) 내로 유입되는 것을 차단한다.

초음파 분산액 배출도관(315)은 초음파 용기(310) 내의 초음파 분산액(2) 배출 또는 초음파 용기(310) 내의 초음파 분산액(2)이 제1 여과부(400)로 배출되는 것을 차단하기 위한 초음파 분산액 차단수단(317)이 구비된다.

초음파 분산액 차단수단(317)은 개방 또는 폐쇄가 가능한 개폐밸브일 수 있고, 초음파 분산액 배출도관(315)의 일측에 구비되며, 제어부(900)에 의해 개방되는 경우, 초음파 분산액(2)이 초음파 분산액 배출도관(315)를 따라 초음파 용기(310)로부터 배출되도록 하고, 이와 달리 폐쇄되는 경우, 초음파 분산액(2)이 초음파 용기(310)로부터 배출되는 것을 차단하여, 초음파 분산액(2)이 초음파 용기(310) 내에 축적되도록 한다.

전원공급부(320)는 외부의 전원(미도시)로부터 전기에너지(예: 60 hz)를 공급받고, 공급받은 전기에너지를 혼합액(1)의 나노분산을 위한 전기에너지(예: 20000 hz)로 변환한다.

컨버터(330)는 전원공급부(320)와 연결되어 변환된 전기에너지를 공급받고, 공급받은 전기에너지를 통해 초당 복수번의 진동을 발생시킨다. 여기서, 컨버터(330)는 초당 복수번의 진동을 발생시키기 위해 복수의 압전자소자가 구비될 수 있다.

프로브(340)는 컨버터(330)와 결합되며, 컨버터(330)의 진동 세기를 기설정된 세기(예: 20 kHz)로 증폭시킨 후, 초음파 용기(310) 내의 혼합액(1)에 전달하여 혼합액(1)의 물질을 나노분산시킨다. 이때, 혼합액(1)은 프로브(340)의 증폭 진동에 의해 나노분산되면서 초음파 분산액(2)으로 변환된다.

도 3 내지 도 4를 참조하면, 제1 여과부(400)는 초음파 분산액(2)으로부터 제1 고형물(3)을 여과하되, 제1 여과액(4)이 통과되도록 하는 구성으로서, 제1 여과 용기(410) 및 제1 여과 필터(420, 430, 440)를 포함하도록 구성된다. 여기서, 제1 고형물(3)과 제1 여과액(4)은 초음파 분산액(2)과 마찬가지로, 나노분산된 염화칼륨과 중금속이 포함될 수 있다.

제1 여과 용기(410)는 초음파 분산액 배출도관(315)을 통해 초음파 용기(310)로부터 배출되는 초음파 분산액(2)이 상측의 개방구를 통해 유입되며, 제1 여과액(4)의 배출을 위한 제1 여과액 배출도관(411)과 제1 고형물(3)의 배출을 위한 제1 고형물 배출도관(415)이 하측에 구비된다.

제1 여과액 배출도관(411)은 제1 여과 필터(420, 430, 440)를 통과하는 제1 여과액(4)의 배출 또는 제1 여과 필터(420, 430, 440)를 통과하는 제1 여과액(4)의 배출을 차단하기 위한 제1 여과액 차단수단(413)이 구비된다.

제1 여과액 차단수단(413)은 개방 또는 폐쇄가 가능한 개폐밸브일 수 있고, 제1 여과액 배출도관(411)의 일측에 구비되며, 제어부(900)에 의해 가동되어 개방되는 경우, 제1 여과 필터(420, 430, 440)를 통과하는 제1 여과액(4)이 제1 여과액 배출도관(411)을 따라 배출되도록 하고, 이와 달리 폐쇄되는 경우, 제1 여과액(4)이 제1 여과 용기(410)로부터 배출되는 것을 차단하여 제1 여과 용기(410)의 하측에 축적되도록 한다.

제1 고형물 배출도관(415)은 제1 여과 필터(420, 430, 440)의 인출에 의해 제1 여과 용기(410)의 하측으로 낙하되는 제1 고형물(3)의 배출 또는 제1 고형물(3)의 배출을 차단하기 위한 제1 고형물 차단수단(417)이 구비된다.

제1 고형물 차단수단(417)은 개방 또는 폐쇄가 가능한 개폐밸브일 수 있고, 제1 고형물 배출도관(415)의 일측에 구비되며, 제어부(900)에 의해 가동되어 개방되는 경우, 제1 여과 필터(420, 430, 440)의 이동에 의해 제1 여과 용기(410)의 하측으로 낙하되는 제1 고형물(3)이 제1 고형물 배출도관(415)을 따라 배출되도록 하고, 이와 달리 폐쇄되는 경우, 제1 고형물(3)이 제1 고형물 배출도관(415)을 따라 배출되는 것을 차단한다.

제1 여과 필터(420, 430, 440)는 일측이 제1 여과 용기(410)의 내벽과 접촉되며, 타측이 제1 여과 용기(410)의 측부에 형성된 홈(412)에 인입됨으로써, 제1 여과 용기(410)의 내부에 위치되고, 제1 여과 용기(410)에 유입되는 초음파 분산액(2)으로부터 제1 고형물(3)을 여과하되, 기공을 통과하는 제1 여과액(4)이 제1 여과 용기(410)의 하측으로 낙하되도록 한다.

이러한 제1 여과 필터(420, 430, 440)는 제1 고형물(3)이 여과, 제1 여과액(4)이 통과되는 크기의 기공이 복수로 형성될 수 있고, 도면에 도시된 것보다 적거나 많게 제1 여과 용기(410) 내에 위치될 수 있다.

상기 제1 여과부(400)는 제1 고형물(3)의 배출을 위해 제1 고형물 배출수단(417)과 제1 여과 필터(420, 430, 440)가 제어부(900)에 의해 연계 가동되며, 이를 이용한 제1 고형물(3)의 배출 과정은 이하와 같다.

먼저, 도 4의 (a)를 참조하면, 초음파 분산액(2)의 유입 및 제1 여과 필터(420, 430, 440)에 의한 제1 고형물(3)의 여과가 종료되는 경우, 제1 여과 필터(420, 430, 440)는 제어부(900)에 의해 가동되어, 홈(412)을 통해 타측, 일측 순으로 제1 여과 용기(410)로부터 외부로 인출된다.

도 4의 (b)를 참조하면, 상기 제1 여과 필터(420, 430, 440)의 인출 과정에서 제1 고형물(3)은 홈(412)에 걸려 통과하지 못하여 제1 여과 용기(410)의 내벽에 체류된다. 더 나아가, 제1 고형물(3)은 홈(412)에 걸리게 됨에 따라, 제1 여과 필터(420, 430, 440)에 여과된 상태로부터 형태가 변형될 수 있다.

이와 같이, 제1 여과 필터(420, 430, 440)의 인입 및 인출이 가능하도록 하면서 제1 고형물(3)의 인출을 방지하기 위해, 홈(412)은 제1 여과 필터(420, 430, 440)의 폭과 동일 또는 제1 여과 필터(420, 430, 440)의 폭보다 미세하게 큰 크기를 가지는 것이 바람직할 것이다.

도 4의 (c)를 참조하면, 제1 여과 필터(420, 430, 440)가 홈(412)을 통해 인출이 완료되는 경우, 제1 여과 용기(410)의 내벽에 체류되는 형태 변형된 제1 고형물(3)은 제1 고형물 배출도관(415)을 향해 낙하된다.

여기서, 형태 변형된 제1 고형물(3)은 시간이 지남에 따라 자연스럽게 제1 고형물 배출도관(415)을 향해 낙하될 수 있으나, 제1 여과부(400)는 제1 고형물(3)의 배출 공정의 시간 단축을 위해 압축공기 등을 형태 변형된 제1 고형물(3)을 향해 분사하는 별도의 낙하수단(미도시)을 포함할 수 있다. 더 나아가, 낙하수단(미도시)은 형태 변형된 제1 고형물(3)의 상측에서 하측을 향해 압축공기를 분사하는 것이 바람직할 것이다.

상기 제1 여과부(400)는 형태 변형된 제1 고형물(3)이 제1 고형물 배출도관(415)으로 낙하되도록 안내하기 위해 제1 고형물 가이드부재(419)가 제1 여과 용기(410)의 하측에 구비된다.

제1 고형물 가이드부재(419)는 형태 변형된 제1 고형물(3)이 접착되지 않는 금속 재질로 이루어질 수 있고, 제1 고형물 배출도관(415)을 향해 안내하는 각도로 절곡형성될 수 있다.

도 5를 참조하면, 산화 반응부(500)는 제1 여과액(4)에 포함된 염화칼륨을 염소산칼륨으로 산화, 중금속이 산화물(예: 산화철(Fe₃O₄), 산화납(PbO₂), 산화카드뮴(CdO), 산화비소(As₂O₃) 등)로 산화된 오존 반응액(6)을 생성하는 장치로서, 오존 공급부(510), 기액 접촉부(520), 오존 반응 용기(530) 및 교반부(540)를 포함하도록 구성된다.

오존 공급부(510)는 기액 접촉부(520)에 제1 여과액(4)이 유입되면, 제어부(900)에 의해 가동되어 오존 생성부(미도시)로부터 전달받은 오존(5)을 기액 접촉부(520)에 공급한다. 여기서, 오존(5)은 제1 여과액(4)을 산화 반응시켜 오존 반응액(6)을 생성하기 위한 매개체이다.

기액 접촉부(520)는 제1 여과액 배출도관(411)을 따라 배출되는 제1 여과액(4)과 오존 공급부(510)로부터 오존(5)이 각각 투입되며, 제1 여과액(4)과 오존(5) 간의 기액접촉이 이루어지도록 한다. 여기서, 제1 여과액(4)은 오존(5)과의 기액접촉을 통해 염화칼륨이 염소산칼륨, 중금속이 산화물로 산화된 오존 반응액(6)으로 변형될 수 있다.

오존 반응 용기(530)는 기액 접촉부(520)로부터 기액접촉이 완료된 후 배출되는 오존 반응액(6)이 체류되며, 오존 반응액(6)의 배출을 위한 오존 반응액 배출도관(531)이 구비된다. 여기서, 오존 반응 용기(530)에 오존 반응액(6)을 체류시키는 것은, 오존 반응액(6)의 교반을 위한 것이며, 교반을 통해 제1 여과액(4)과 오존(5)의 기액 접촉이 극대화되도록 하기 위함이다.

오존 반응액 배출도관(531)은 오존 반응액(6)의 배출 또는 오존 반응액(6)의 배출을 차단하기 위한 오존 반응액 차단수단(533)이 구비된다.

오존 반응액 차단수단(533)은 개방 또는 폐쇄가 가능한 개폐밸브일 수 있고, 오존 반응액 배출도관(531)의 일측에 구비되며, 제어부(900)에 의해 가동되어 개방되는 경우, 오존 반응액(6)이 오존 반응액 배출도관(531)을 따라 배출되도록 하고, 이와 달리 폐쇄되는 경우, 오존 반응액(6)이 오존 반응액 배출도관(531)을 따라 배출되는 것을 차단한다.

교반부(540)는 오존 반응 용기(530)의 하측에 설치되며, 오존 반응액(6)이 오존 반응액 배출도관(531)을 통해 배출되기 전에, 오존 반응 용기(530) 내에 체류되는 오존 반응액(6)을 한 번 이상 교반하기 위한 교반익(541)이 구비된다.

도 6을 참조하면, 제2 여과부(600)는 오존 반응액(6)으로부터 제2 고형물(2)을 여과하되, 제2 여과액(8)이 통과되도록 하는 구성으로서, 제2 여과 용기(610) 및 제2 여과 필터(620, 630, 640)를 포함하도록 구성된다. 여기서, 제2 고형물(7)은 산화물이 포함되고, 제2 여과액(8)은 염소산칼륨이 포함될 수 있다.

제2 여과 용기(610)는 오존 반응액 배출도관(531)을 통해 오존 반응 용기(530)로부터 배출되는 오존 반응액(6)이 상측의 개방구를 통해 유입되며, 제2 여과액(8)의 배출을 위한 제2 여과액 배출도관(611)과 제2 고형물(8)의 배출을 위한 제2 고형물 배출도관(615)이 하측에 구비된다.

제2 여과액 배출도관(611)은 제2 여과 필터(620, 630, 640)를 통과하는 제2 여과액(8)의 배출 또는 제2 여과 필터(620, 630, 640)를 통과하는 제2 여과액(8)의 배출을 차단하기 위한 제2 여과액 차단수단(613)이 구비된다.

제2 여과액 차단수단(613)은 개방 또는 폐쇄가 가능한 개폐밸브일 수 있고, 제2 여과액 배출도관(611)의 일측에 구비되며, 제어부(900)에 의해 가동되어 개방되는 경우, 제2 여과 필터(620, 630, 640)를 통과하는 제2 여과액(8)이 제2 여과액 배출도관(611)을 따라 배출되도록 하고, 이와 달리 폐쇄되는 경우, 제2 여과액(8)이 제2 여과 용기(610)로부터 배출되는 것을 차단하여 제2 여과 용기(610)의 하측에 축적되도록 한다.

제2 고형물 배출도관(615)은 제2 여과 필터(620, 630, 640)의 이동에 의해 제2 여과 용기(610)의 하측으로 낙하되는 제2 고형물(7)의 배출 또는 제2 고형물(7)의 배출을 차단하기 위한 제2 고형물 차단수단(617)이 구비된다.

제2 고형물 차단수단(617)은 개방 또는 폐쇄가 가능한 개폐밸브일 수 있고, 제2 고형물 배출도관(615)의 일측에 구비되며, 제어부(900)에 의해 가동되어 개방되는 경우, 제2 여과 필터(620, 630, 640)의 이동에 의해 제2 여과 용기(610)의 하측으로 낙하되는 제2 고형물(7)이 제2 고형물 배출도관(615)을 따라 배출되도록 하고, 이와 달리 폐쇄되는 경우, 제2 고형물(7)이 제2 고형물 배출도관(615)을 따라 배출되는 것을 차단한다.

제2 여과 필터(620, 630, 640)는 일측이 제2 여과 용기(610)의 내벽과 접촉되며, 타측이 제2 여과 용기(610)의 측부에 형성된 홈(미도시)에 인입됨으로써, 제2 여과 용기(610)의 내부에 위치되고, 제2 여과 용기(610)에 유입되는 오존 반응액(6)으로부터 제2 고형물(7)을 여과하되, 기공을 통과하는 제2 여과액(8)이 제2 여과 용기(610)의 하측으로 낙하되도록 한다.

이러한 제2 여과 필터(620, 630, 640)는 제2 고형물(7)이 여과, 제2 여과액(8)이 통과되는 크기의 기공이 복수로 형성될 수 있고, 도면에 도시된 것보다 적거나 많게 제2 여과 용기(610) 내에 위치될 수 있다. 즉, 제2 여과 필터(620, 630, 640)는 산화물이 여과, 염소산칼륨이 통과되는 크기의 기공이 복수로 형성되는 것으로 이해되는 것이 바람직할 것이다.

상기 제2 여과부(600)는 제2 고형물(7)의 배출을 위해 제2 고형물 배출수단(617)과 제2 여과 필터(620, 630, 640)가 제어부(900)에 의해 연계 가동되며, 이를 이용한 제2 고형물(7)의 배출 과정은 상술한 제1 고형물(3)의 배출 과정과 부호만 다를 뿐 동일할 수 있다.

한편, 제2 고형물(7)의 배출 과정에서 형태 변형된 제2 고형물(7)은 시간이 지남에 따라 자연스럽게 제2 고형물 배출도관(615)을 향해 낙하될 수 있으나, 제2 여과부(600)는 제2 고형물(7)의 배출 공정의 시간 단축을 위해 압축공기 등을 형태 변형된 제2 고형물(7)을 향해 분사하는 별도의 낙하수단(미도시)을 포함할 수 있다.

상기 제2 여과부(600)는 형태 변형된 제2 고형물(7)이 제2 고형물 배출도관(615)으로 낙하되도록 안내하기 위해 제2 고형물 가이드부재(619)가 제1 여과 용기(410)의 하측에 구비된다.

제2 고형물 가이드부재(619)는 형태 변형된 제2 고형물(7)이 접착되지 않는 금속 재질로 이루어질 수 있고, 제2 고형물 배출도관(615)을 향해 안내하는 각도로 절곡형성될 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 진공증발농축부(700)는 제2 여과액 배출도관(611)을 따라 배출되는 제2 여과액(8)을 진공, 증발, 농축시켜 염소산칼륨 결정을 생성한다. 여기서, 진공증발농축부(700)는 진공 공정, 증발 공정, 농축 공정의 시간을 동일하게 설정할 수 있으며, 각 공정은 적어도 10분 이상 진행됨에 따라, 총 30분 이상의 진공증발농축 공정이 진행될 수 있다.

고형물 처리부(800)는 제1 고형물 배출도관(415)를 따라 배출되는 제1 고형물(3)과 제2 고형물 배출도관(615)를 따라 배출되는 제2 고형물(7)이 투입되며, 제1 고형물(3)로부터 중금속, 제2 고형물(7)로부터 산화물을 제거함으로써, 제1, 2 고형물(3, 7)이 시멘트 생산 공정에서 시멘트 등의 원료 또는 혼합재로 재활용되도록 한다.

<시멘트킬른더스트 처리 방법>

이하에서는, 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 시멘트킬른더스트 처리 방법의 과정에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.

먼저, 투입부(100)는 물 및 시멘트킬른더스트를 10:4의 비율로 혼합부(200)에 투입하고, 혼합부(200)는 10:4 비율의 물과 시멘트킬른더스트를 10분 이상 혼합하여 혼합액(1)을 생성한다(S10).

그 후, 초음파 분산부(300)는 전원공급부(320), 컨버터(330) 및 프로브(340)로부터 발생되는 초음파를 초음파 용기(310) 내에 유입된 혼합액(1)에 전달하여 혼합액(1)에 포함된 염화칼륨과 중금속을 나노분산시킨 초음파 분산액(2)을 생성한다(S20).

그 후, 제1 여과부(400)는 제1 여과 필터(420, 430, 440)을 이용하여 제1 여과 용기(410) 내로 유입되는 초음파 분산액(2)으로부터 제1 고형물(3)을 여과하되, 제1 여과액(4)이 통과되어 제1 여과 용기(410)의 하측으로 낙하되도록 한다(S30). 여기서, 제1 고형물(3)과 제1 여과액(4)은 나노분산된 염화칼륨과 중금속을 포함할 수 있다.

그 후, 산화 반응부(500)는 기액 접촉부(520)로부터 제1 여과액(4)과 오존(5)의 기액접촉 이루어지도록 하여 오존 반응액(6)을 생성하며, 기액 접촉부(520)로부터 배출되는 오존 반응액(6)을 교반부(540)를 통해 교반한다(S40). 여기서, 오존 반응액(6)은 산화 반응을 통해 염화칼륨이 염소산칼륨, 중금속이 산화물로 산화될 수 있다.

그 후, 제2 여과부(600)는 제2 여과 필터(620, 630, 640)을 이용하여 제2 여과 용기(610) 내로 유입되는 오존 반응액(6)으로부터 제2 고형물(7)을 여과하되, 제2 여과액(8)이 통과되어 제2 여과 용기(610)의 하측으로 낙하되도록 한다(S50). 여기서, 제2 고형물(7)은 산화물을 포함하며, 제2 여과액(8)은 염소산칼륨을 포함할 수 있다.

그 후, 진공증발농축부(700)는 진공 공정, 증발 공정, 농축 공정을 동일 시간동안 수행하되, 각 공정을 적어도 10분 이상 즉, 총 공정을 적어도 30분 이상 수행하여 제2 여과액(8)으로부터 염소산칼륨의 결정을 생성한다(S60).

한편, 고형물 처리부(800)는 상기 제1 여과부(400)의 여과 공정(S30)에서 생성된 제1 고형물(3)로부터 중금속을 제거하고, 상기 제2 여과부(600)의 여과 공정(S50)에서 생성된 제2 고형물(7)로부터 산화물을 제거하여 제1, 2 고형물(3, 7)이 시멘트 생산 공정에서 시멘트 등의 원료 또는 혼합재로 재활용되도록 한다(S70).

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시 예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

1: 혼합액, 2: 초음파 처리액,
3: 제1 고형물, 4: 제1 여과액,
5: 오존, 6: 오존 반응액,
7: 제2 고형물, 8: 제2 여과액,
100: 투입부, 200: 혼합부,
300: 초음파 분산부, 310: 초음파 용기,
311: 혼합액 유입도관, 313: 혼합액 차단수단,
315: 초음파 처리액 배출도관, 317: 초음파 처리액 차단수단,
320: 전원공급부, 330: 컨버터,
340: 프로브, 400: 제1 여과부,
410: 제1 여과 용기, 411: 제1 여과액 배출도관,
412: 홈, 413: 제1 여과액 차단수단,
415: 제1 고형물 배출도관, 417: 제1 고형물 차단수단,
419: 제1 고형물 가이드부재, 420,430,440: 제1 여과 필터,
500: 산화 반응부, 510: 오존 공급부,
520: 기액 접촉부, 530: 오존 반응 용기,
531: 오존 반응액 배출도관, 533: 오존 반응액 차단수단,
540: 교반부, 541: 교반익,
600: 제2 여과부, 610: 제2 여과 용기,
611: 제2 여과액 배출도관, 613: 제2 여과액 차단수단,
615: 제2 고형물 배출도관, 617: 제2 고형물 차단수단,
619: 제2 고형물 가이드부재, 620,630,640: 제2 여과 필터,
700: 진공증발농축부, 800: 고형물 처리부,
900: 제어부.

Claims

물 및 염화칼륨과 중금속이 적어도 포함된 시멘트킬른더스트를 10:4의 비율로 투입하기 위한 투입부(100);
상기 투입부(100)에 의해 투입되는 상기 물과 상기 시멘트킬른더스트를 혼합하여 혼합액(1)을 생성하는 혼합부(200);
상기 혼합액(1)에 초음파를 전달하며, 상기 초음파를 통해 상기 혼합액(1)에 포함된 염화칼륨과 중금속을 나노분산시킨 초음파 분산액(2)을 생성하는 초음파 분산부(300);
상기 초음파 분산액(2)으로부터 제1 고형물(3)을 여과하되, 상기 염화칼륨과 중금속이 포함된 제1 여과액(4)이 통과되는 제1 여과부(400);
상기 제1 여과액(4)과 오존(5)을 기액접촉 및 교반하여 상기 염화칼륨이 염소산칼륨으로 산화, 상기 중금속이 산화물로 산화된 오존 반응액(6)을 생성하는 산화 반응부(500);
상기 오존 반응액(6)으로부터 상기 산화물이 포함된 제2 고형물(7)을 여과하되, 상기 염소산칼륨이 포함된 제2 여과액(8)이 통과되는 제2 여과부(600); 및
상기 제2 여과액(8)을 진공, 증발, 농축시켜 상기 염소산칼륨의 결정을 생성하는 진공증발농축부(700);를 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트킬른더스트 처리 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 여과부(400)는,
상기 초음파 분산액(2)이 상측으로부터 유입되며, 상기 제1 여과액(4)의 배출을 위한 제1 여과액 배출도관(411)과 제1 여과액 차단수단(413)이 하측에 구비되고, 상기 제1 고형물(3)의 배출을 위한 제1 고형물 배출도관(415)과 제1 고형물 차단수단(417)이 하측에 구비되는 제1 여과 용기(410); 및
일측이 상기 제1 여과 용기(410)의 내벽에 접촉되되, 타측이 상기 제1 여과 용기(410)의 내벽에 형성된 홈(412)에 인입되고, 상기 초음파 분산액(2)을 상기 제1 고형물(3)로 여과하는 제1 여과 필터(420, 430, 440);를 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트킬른더스트 처리 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제1 여과 필터(420, 430, 440)는,
상기 초음파 분산액(2)의 유입 및 상기 제1 고형물(3)의 여과가 종료되는 경우, 상기 홈(412)을 통해 상기 제1 여과 용기(410)로부터 인출되며,
상기 제1 고형물(3)은,
상기 제1 여과 필터(420, 430, 440)의 인출에 의해 상기 제1 여과 용기(410)의 내벽에 체류되는 것을 특징으로 하는 시멘트킬른더스트 처리 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 제1 여과 용기(410)는,
상기 내벽에 체류된 제1 고형물(3)이 상기 제1 고형물 배출도관(415)을 향해 낙하되도록 안내하는 제1 고형물 가이드부재(419);를 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트킬른더스트 처리 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 산화 반응부(500)는,
상기 제1 여과액(4)과 상기 오존(5)의 기액접촉이 이루어지는 기액 접촉부(520);
상기 기액 접촉부(520)에 상기 제1 여과액(4)이 유입되면, 상기 오존(5)을 상기 기액 접촉부(520)에 공급하는 오존 공급부(510);
상기 기액 접촉부(520)로부터 기액접촉이 완료된 후 배출되는 상기 오존 반응액(6)이 체류되며, 상기 오존 반응액(6)의 배출을 위한 오존 반응액 배출도관(531)과 오존 반응액 차단수단(533)이 구비되는 오존 반응 용기(530); 및
상기 오존 반응 용기(530)의 하측에 설치되며, 상기 오존 반응액 배출도관(531)을 통해 배출되기 전에 상기 오존 반응 용기(530)에서 체류되는 오존 반응액(6)을 한 번 이상 교반하는 교반부(540);를 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트킬른더스트 처리 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 여과부(600)는,
상기 오존 반응액(6)이 상측으로부터 유입되며, 상기 제2 여과액(8)의 배출을 위한 제2 여과액 배출도관(611)과 제2 여과액 차단수단(613)이 하측에 구비되고, 상기 제2 고형물(7)의 배출을 위한 제2 고형물 배출도관(615)과 제2 고형물 차단수단(617)이 하측에 구비되는 제2 여과 용기(610); 및
일측이 상기 제2 여과 용기(610)의 내벽에 접촉되되, 타측이 상기 제2 여과 용기(610)의 내벽에 형성된 홈에 인입되고, 상기 오존 반응액(6)을 상기 제2 고형물(7)로 여과하는 제2 여과 필터(620, 630, 640);를 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트킬른더스트 처리 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제2 여과 필터(620, 630, 640)는,
상기 오존 반응액(6)의 유입 및 상기 제2 고형물(7)의 여과가 종료되는 경우, 상기 제2 여과 용기(610)의 홈을 통해 상기 제2 여과 용기(610)로부터 인출되며,
상기 제2 고형물(7)은,
상기 제2 여과 필터(620, 630, 640)의 인출에 의해 상기 제2 여과 용기(610)의 내벽에 체류되는 것을 특징으로 하는 시멘트킬른더스트 처리 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제2 여과 용기(610)는,
상기 내벽에 체류된 제2 고형물(7)이 상기 제2 고형물 배출도관(615)을 향해 낙하되도록 안내하는 제2 고형물 가이드부재(619);를 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트킬른더스트 처리 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제2 여과 필터(620, 630, 640)는,
상기 산화물은 통과되지 않되, 상기 염소산칼륨은 통과되는 크기의 기공이 복수로 형성되는 것을 특징으로 하는 시멘트킬른더스트 처리 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 초음파 분산부(300)는,
상기 혼합액(1)의 유입을 위한 혼합액 유입도관(311)과 혼합액 차단수단(313)이 구비되며, 상기 초음파 분산액(2)의 배출을 위한 초음파 분산액 배출도관(315)과 초음파 분산액 차단수단(317)이 구비되는 초음파 용기(310);
외부로부터 공급되는 전기에너지를 나노분산을 위한 전기에너지로 변환시키는 전원공급부(320);
상기 전원공급부(320)에 의해 변환된 전기에너지를 통해 초당 복수번의 진동을 발생시키는 압전자소자가 복수로 구비된 컨버터(330); 및
상기 컨버터(330)의 진동을 증폭시킨 후 상기 초음파 용기(310) 내의 혼합액(1)에 전달하여 상기 혼합액(1)을 상기 초음파 분산액(2)으로 변환시키는 프로브(340);를 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트킬른더스트 처리 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 고형물(3)에 포함된 중금속과 상기 제2 고형물(7)에 포함된 산화물을 제거하는 고형물 처리부(800);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트킬른더스트 처리 장치.
투입부(100)가 물 및 염화칼륨과 중금속이 적어도 포함된 시멘트킬른더스트를 10:4의 비율로 투입하고, 혼합부(200)가 상기 물과 상기 시멘트킬른더스트를 혼합하여 혼합액(1)을 생성하는 단계(S10);
초음파 분산부(300)가 상기 혼합액(1)에 초음파를 전달하여 상기 혼합액(1)에 포함된 염화칼륨과 중금속을 나노분산시킨 초음파 분산액(2)을 생성하는 단계(S20);
제1 여과부(400)가 상기 초음파 분산액(2)으로부터 제1 고형물(3)을 여과하되, 상기 염화칼륨과 중금속이 포함된 제1 여과액(4)이 통과되도록 하는 단계(S30);
산화 반응부(500)가 상기 제1 여과액(4)과 오존(5)을 기액접촉 및 교반하여 상기 염화칼륨이 염소산칼륨으로 산화, 상기 중금속이 산화물로 산화된 오존 반응액(6)을 생성하는 단계(S40);
제2 여과부(600)가 상기 오존 반응액(6)으로부터 상기 산화물이 포함된 제2 고형물(7)을 여과하되, 상기 염소산칼륨이 포함된 제2 여과액(8)이 통과되도록 하는 단계(S50); 및
진공증발농축부(700)가 상기 제2 여과액(8)을 진공, 증발, 농축시켜 상기 염소산칼륨의 결정을 생성하는 단계(S60);를 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트킬른더스트 처리 방법.
제 12 항에 있어서,
고형물 처리부(800)가 상기 제1 고형물(3)에 포함된 중금속과 상기 제2 고형물(7)에 포함된 산화물을 제거하는 단계(S70);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트킬른더스트 처리 방법.