KR100225344B1 - 폐타이어 탄화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 폐타이어를 파쇄하거나 또는 그대로 투입하여 간접가열하므로서 열분해시키며, 열분해시 발생되는 유기성가스를 간접가열연료로 사용하여서 탄화를 촉진시키는 폐타이어 탄화장치에 관한 것으로, 가열로 내부를 가로지르며 약간 경사진 상태로 횡설되는 원형탄화로와, 상기 원형탄화로에 회전가능하게 설치된 회전축상에 다수 부착된 교반날개가 투입구로 부터 투입되는 원료(폐타이어 또는 그의 파쇄물)를 서서히 교반시키면서 배출구쪽으로 전진시키면서 간접가열하여 탄화시키는 탄화장치에 있어서, 상기 원형탄화로의 원료투입구 상측에 설치되어 투입하고자 하는 원료를 대기시켜 놓는 원료저장실과, 상기 원료저장실 상,하단을 밀폐하면서 교대로 개방되면서 원료의 저장작동 및 투입작동을 수행하면서 공기의 유입을 차단하는 1차 및 2차 원료투입밸브와, 상기 원형탄화로의 탄화물 배출구 하측에 설치되어 배출시키고자 하는 탄화물을 일시적으로 저장하는 탄화물 저장실과, 상기 탄화물 저장실 상,하단을 밀폐하면서 교대로 개방되면서 탄화물의 저장작동과 배출작동을 수행하면서 공기의 유입을 차단하는 1차 및 2차 탄화물배출밸브를 구비하여 원료투입시 및 탄화물배출시 외부 공기가 원형탄화로 내부로 유입되는 것을 철저하게 차단할 수 있도록 하므로서 건류 탄화효과를 높이고 폭발의 위험성을 완벽하게 배제할 수 있도록 하는 특징을 지닌 것이다.

Description

폐타이어 탄화장치

본 발명은 자동차의 폐타이어를 파쇄하거나 또는 그대로 투입하여 간접가열하므로서 열분해시키며, 열분해시 발생되는 유기성가스를 간접가열연료로 사용하여서 탄화를 촉진시키는 폐타이어 탄화장치에 관한 것이다.

폐타이어는 근래 매우 큰 공해물로 대두되고 있으며, 그의 일반적인 처리방법이나 활용방법으로서는 폐타이어를 파쇄한 후 소각로에서 처리하는 연소방법과 파쇄 또는 절삭하여서 폐타이어의 고무물질 부분을 재생고무 제품에 활용하거나 기타 성형제품의 충진제로서 활용하는 방안이 알려져 있다.

타이어의 구성물질은 고무물질을 주체로 하고 있으며, 섬유물질 외에는 약간의 강철선 등으로 구성되어 있으므로 이것을 탄화하기 위해서는 본원인의 선발명(특허 공고번호 제 90-9025 호, 제 95-10614 호) 장치와 같이 폐타이어 자체가 착화하지 않도록 가열하여서 탄화시키며, 여기에서 발생되는 휘발성 유기성가스를 간접가열로의 연료로 사용하므로서 완전연소를 가하여 매연이 없는 폐타이어의 탄화장치가 있었다.

그러나 상기한 선발명의 폐타이어 탄화장치는 구조가 복잡하고 건설비가 많이 소요되는 단점을 나타내고 있으며, 특히 간접가열로에 폐타이어를 투입할 때 공기가 유입되기 때문에 건류효과가 떨어지게 되며, 심한 경우에는 폭발되는 위험성을 내포하고 있는 문제점이 있어 이의 시정이 시급히 요구되고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 최소한의 비용으로 간편하게 시설할 수 있는 탄화장치를 개발하여 폐타이어의 탄화처리시 공해의 발생을 유발시키지 않고 또 탄화에 필요한 연료를 자급자족할 수 있도록 하는 한편, 그로 부터 얻어지는 탄화물은 복합흡착제의 제조에 이용할 수 있도록 하며, 특히 폐타이어를 탄화시키는데 필수 여건인 공기의 유입을 최소화하여 건류효율을 높힘과 동시에 폭발 등의 위험성을 완전하게 배제시킬 수 있도록 탄화로 내부로의 공기유입을 최대한 차단하면서 연속적인 탄화작업을 가능하게 하는데 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 추구하기 위한 수단으로서,

가열로 내부를 가로지르며 약간 경사진 상태로 횡설되는 원형탄화로와, 상기 원형탄화로에 회전가능하게 설치된 회전축상에 다수 부착된 교반날개가 투입구로 부터 투입되는 원료(폐타이어 또는 그의 파쇄물)를 서서히 교반시키면서 배출구쪽으로 전진시키면서 간접가열하여 탄화시키는 탄화장치에 있어서,

상기 원형탄화로의 원료투입구 상측에 설치되어 투입하고자 하는 원료를 대기시켜 놓는 원료저장실과;

상기 원료저장실 상,하단을 밀폐하면서 교대로 개방되면서 원료의 저장작동 및 투입작동을 수행하면서 공기의 유입을 차단하는 1차 및 2차 원료투입밸브와;

상기 원형탄화로의 탄화물 배출구 하측에 설치되어 배출시키고자 하는 탄화물을 일시적으로 저장하는 탄화물 저장실과; 및

상기 탄화물 저장실 상,하단을 밀폐하면서 교대로 개방되면서 탄화물의 저장작동과 배출작동을 수행하면서 공기의 유입을 차단하는 1차 및 2차 탄화물배출밸브와;

를 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 폐타이어 탄화장치의 실시예를 나타낸 단면도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 가열로 2 : 원형탄화로

3 : 원료저장실 4 : 원료공급통로

5 : 탄화물저장실 6 : 탄화물배출통로

11 : 버어너삽입구 12 : 연소가스배출구

21 : 원료투입구 22 : 탄화물배출구

23 : 회전축 24 : 교반날개

25 : 유기성가스배출구 31 : 1차 원료투입밸브

32 : 2차 원료투입밸브 51 : 1차 탄화물배출밸브

52 : 2차 탄화물배출밸브 M : 모우터

본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 폐타이어 탄화장치의 실시예를 도시한 것으로,

도면부호 1은 가열로를 나타내는 것으로, 상기 가열로(1)에는 버어너삽입구(11)와 연소가스배출구(12)가 설치되어 있다.

상기 가열로(1)에는 원형탄화로(2)가 횡설되는데, 상기 원형탄화로(2)의 원료투입구(21)측과 탄화물배출구(22)측은 상기 가열로(1)에서 돌출된 상태가 되게 설치되며, 또한 상기 원형탄화로(2)의 원료투입구(21)측이 탄화물배출구(22)측 보다 조금 높은 상태가 되게 약간 경사진 상태로 설치하는 것이 바람직한 구성이다.

상기 원형탄화로(2)의 내부에는 모우터(M)의 동력으로 회전하는 회전축(23)과 상기 회전축상에 다수 부착되어진 교반날개(24)가 장설되는데, 상기 교반날개는 투입된 원료를 교반시키면서 탄화물배출구(22)측으로 천천히 이송시키도록 구성되어 있으며, 또한 상기 가열로(1) 내부에 위치하는 원형탄화로(2)의 상부에는 원형탄화로(2) 내부에서 간접가열되는 원료에서 발생되는 유독성가스를 배출하는 유독성가스배출구(25)가 설치되며, 상기 유독성가스배출구(25)에서 배출되는 유독성가스는 도시하지 않은 가스저장실에 저장되었다가 버어너삽입구(11)측으로 회수되어 연료로 사용된다.

상기 원형탄화로(2)의 원료투입구(21)에는 원료저장실(3)과 원료공급통로(4)가 차례로 연결설치되며, 상기 원료저장실(3) 상,하단에 1차 및 2차 원료투입밸브(31)(32)를 개폐작동이 가능하게 설치하는데, 상기 원료투입밸브들은 상호 교대로 개방작동되는 것이다.

또한 상기 원형탄화로(2)의 탄화물배출구(22)에는 탄화물저장실(5)과 탄화물배출통로(6)가 차례로 연결설치되는데, 상기 탄화물저장실(5)의 상,하단에는 1차 및 2차 탄화물배출밸브(51)(52)가 상호 교대로 개방될 수 있게 설치되어 있다.

이와같은 구성원리로 된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기 원형탄화로(2)에 원료(폐타이어 또는 그의 파쇄물)를 투입하고자 할 경우에는 먼저 원료저장실(3)의 상단에 설치된 1차 원료투입밸브(31)는 개방작동시키고 2차 원료투입밸브(32)는 폐쇄상태를 유지시켜 놓게 되면 원료공급통로(4)에서 공급되는 원료는 원료저장실(3)에 저장되는 한편, 폐쇄작동된 2차 원료투입밸브(32)가 원형탄화로(2) 내부로 공기가 유입되는 것을 차단하고 있게 되는 것이다.

그리고 상기와 같이 개방된 1차 원료투입밸브(31)로 부터 공급된 원료가 원료저장실(3)에 저장이 완료된 시점에 이르게 되면 상기 1차 원료투입밸브(31)를 폐쇄작동시켜 준 다음 2차 원료투입밸브(32)를 개방시키게 되면 원료저장실(3)에 저장되어 있는 원료만 원형탄화로(2)로 투입되며, 원료공급통로(4)에 있는 공기는 폐쇄작동된 1차 원료투입밸브(31)에 의하여 차단된 상태가 되는 것이며, 원료투입작동이 완료된 시점에 이르게 되면 2차 원료투입밸브(32)를 폐쇄작동시킨 다음 1차 원료투입밸브(31)를 개방시켜 원료저장실(3) 내부에 원료를 저장하여 다음 투입작동을 준비하고 있도록 한다.

상기의 원료는 장치의 규모에 따라 원형 그대로의 폐타이어를 투입할 수 있으나 폐타이어를 1차 파쇄하여 파쇄입자의 크기가 50mm∼120mm 정도의 크기로 하여 투입하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 원료가 투입된 원형탄화로(2) 내부에는 모우터(M)의 동력으로 회전하는 회전축(23)상에 다수 부착되어 있는 교반날개(24)는 천천히 회전하면서 원료를 교반 및 이송시키게 되는데, 상기 원형탄화로(2) 자체는 탄화물배출구(22)측으로 약간 경사지게 설치하여 원료의 이송이 원활하게 이루어질 수 있도록 하며, 또한 원료의 이송속도는 원형탄화로(2)의 크기와 원료의 탄화정도에 따라 조정할 수도 있으나 보편적으로 원형탄화로(2)의 크기는 약 1mψ×10mψ 길이가 바람직하며, 또 원형탄화로(2)의 내부온도는 약 550℃∼600℃가 되도록 가열하며, 원료의 교반하면서 이송시키는 속도 즉, 원료투입구(21)에 투입된 원료가 탄화물배출구(22)까지 이동되는 시간은 2시간 내지 3시간 정도가 되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 원형탄화로(2)에 투입된 원료는 가열로(1)에서 가열되는 원형탄화로(2) 내부에서 간접가열되면서 유기성가스를 발생시키면서 건류 탄화하게 되며, 건류 탄화시 발생되는 유기성가스는 유기성가스배출구(25)를 통해 가스저장실(도시 없음)에 저장되었다가 버어너삽입구(11)로 회수되어 연료로 사용되도록 하였다.

상기와 같이 원형탄화로(2) 내부에서 간접가열에 의해 건류 탄화되면서 이동되는 탄화물이 탄화물배출구(22)측에 어느 정도 모이게 되면 탄화물저장실(5) 상단에 설치된 1차 탄화물배출밸브(51)는 개방시키고, 그 하단에 설치된 2차 탄화물배출밸브(52)는 폐쇄상태를 유지시킨다.

따라서 폐쇄된 2차 탄화물배출밸브(52)가 탄화물배출통로(6)에서의 외부 공기유입을 차단하면서 개방된 1차 탄화물배출밸브(51)를 통해 탄화물배출구(22)로 배출되는 탄화물이 탄화물저장실(5)에 저장되는 것이며, 상기 탄화물저장실(5)에 탄화물이 가득 저장된 상태에 이르면 앞서 개방작동하였던 1차 탄화물배출밸브(51)를 폐쇄작동시킨 다음 2차 탄화물배출밸브(52)를 개방시켜 탄화물을 탄화물배출통로(6)로 배출시키는데, 이때에도 1차 탄화물배출밸브(51)가 폐쇄된 상태이므로 외부 공기가 원형탄화로(1)로 유입되는 것을 차단할 수 있게 된다.

상기와 같이 원료의 투입작동과 탄화물의 배출작동시 1차 원료투입밸브(31) 및 탄화물배출밸브(51)과 2차 원료투입밸브(32) 및 2차 탄화물배출밸브(52)를 교대로 개방작동시키므로서 외부 공기가 원형탄화로(2) 내부로 유입되는 것을 철저하게 차단하면서 원형탄화로(2)를 연속적으로 가동시킬 수 있는 것이다.

상기와 같은 본 발명에 의하면 원형탄화로의 원료투입구에 연결설치되는 원료저장실 상,하단에 개폐가능하게 장착된 1차 및 2차 원료투입밸브를 상호 교대적으로 개폐시켜 원료를 저장하였다가 투입시키므로서 원료 투입시 발생될 수 있는 공기의 유입현상을 완벽하게 방지할 수 있는 효과와 함께 원료저장실에 저장된 원료를 원형탄화로에 공급하게 되므로서 원료의 탄화를 정확하게 수행할 수 있게 하는 효과를 가져다 주며, 또한 원형탄화로의 탄화물배출구상에 설치된 탄화물저장실 상,하단의 1차 및 2차 탄화물배출밸브도 상호 교대적으로 개방작동시키므로서 탄화물배출시 외부 공기의 유입을 철저하게 차단할 수 있는 효과를 얻을 수 있으며, 이와같은 본 발명은 폐타이어 원료를 간접가열로서 착화시키지 않고 탄화시키는 원형탄화로 내부에 외부 공기의 유입을 최소화시켜 건류효과를 높힘과 동시 폭발에 대한 위험성으로 부터 안전성을 확보하는 효과가 있을뿐 아니라 원형탄화로를 연속적으로 작동시킬 수 있어 탄화작업률의 향상을 가져다 주는 효과가 있으며, 원형탄화로의 원료투입구와 탄화물배출구상에 설치되는 원료저장실 및 탄화물저장실 각각의 상,하단에 1차 및 2차 밸브를 설치하여 이들을 교대적으로 개폐시키는 간단한 구조로 되어 있어 저렴한 건설비의 탄화장치를 제공할 수 있는 특징을 지닌 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 가열로 내부를 가로지르며 약간 경사진 상태로 횡설되는 원형탄화로와, 상기 원형탄화로에 회전가능하게 설치된 회전축상에 다수 부착된 교반날개가 투입구로 부터 투입되는 원료(폐타이어 또는 그의 파쇄물)를 서서히 교반시키면서 배출구쪽으로 전진시키면서 간접가열하여 탄화시키는 탄화장치에 있어서,

   상기 원형탄화로의 원료투입구 상측에 설치되어 투입하고자 하는 원료를 대기시켜 놓는 원료저장실과;

   상기 원료저장실 상,하단을 밀폐하면서 교대로 개방되면서 원료의 저장작동 및 투입작동을 수행하면서 공기의 유입을 차단하는 1차 및 2차 원료투입밸브와;

   상기 원형탄화로의 탄화물 배출구 하측에 설치되어 배출시키고자 하는 탄화물을 일시적으로 저장하는 탄화물 저장실과; 및

   상기 탄화물 저장실 상,하단을 밀폐하면서 교대로 개방되면서 탄화물의 저장작동과 배출작동을 수행하면서 공기의 유입을 차단하는 1차 및 2차 탄화물배출밸브와;

   를 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 폐타이어 탄화장치.

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