KR100340734B1 - 폐전선으로부터 합성수지 회수방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐전선분리대(3)에 폐전선을 투입하고 모터(16)을 작동시키면 와이어(21)는 풀리(17)에 감기면서 와이어(21)의 일측이 부착되어 일체로 된 폐전선분리대(3)가 서서히 가열로(4)에 들어가며, 도어(1)의 내측에 설치되어 있는 내화패킹제(23)에 의해 가열로를 밀폐시키고, 버너에 의해 버너 노줄주입구(5)를 통해 가열을 시작하면 격벽(15)의 영향으로 간접가열되어 5분이내에 400±50℃의 온도에 도달하며, 피복된 합성수지는 용융되어 가열로(4)의 하부에 설치된 폐합성수지수집구(20)에 수집되며, 배기 가스는 배기가스관을 통해 1차가스정제탑(10)으로 이송되고, 상기 1차가스정제탑(10)의 상부에는 보충수탱크(9)에서 물이 분사노즐(19)을 통해 분사되어 이송된 배기가스를 세척하여 불순물 및 입자를 물에 용해시키며, 1차가스정제탑(10)에 부착된 펌프에 의해 2차가스정제탑(11)으로 이송되어 재차 물에 의해 정제하여 배출구를 통해 배출하여 대기오염의 주범인 물질들을 상기 1차가스정제탑(10) 및 2차가스정제탑(11)에서 모두 포집하며, 상기 배기가스가 처음에는 가열로(4)의 압력에 의해 자동으로 1차가스정제탑(10)으로 이송되나 나중에 가열로의 내부압력이 떨어지면 송풍기(블로우)(13)에 의해 강제로 배기가스를 1차가스정제탑(10)에 이송시키고, 상기의 모든 동작은 콘트롤박스(22)에서 자동으로 작동시킴을 특징으로 하는 폐전선으로부터 합성수지 회수방법 및 장치

Description

폐전선으로부터 합성수지 회수방법 및 그 장치{THE APARATUS AND METHOD OF WIRE FOR PLASTICS COLLECITON}
본 발명은 전기, 통신, 전자산업분야에서 다량으로 발생되는 폴리에칠렌, 폴리비닐클로라이드 등의 합성수지가 피복되어 있는 폐전선에서 친환경적인 장치를 사용하여 합성수지를 회수하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 각종 전선 제조업계에서는 전자, 전자산업에 다량 사용하는 전선케이블의 재단설 및 전선 등의 용도 및 수요가 급증하고 있으며 이에 수반하여 폐전선의 양도 급격히 증가하여, 이들의 처리가 새로운 문제로 등장하고, 나아가 전선에 사용되는 금속, 즉 동 및 알루미늄 및 합성수지 등의 가격이 고가이어서 이를 폐기하는 것은 자원의 낭비이며, 또한 회수하기 위하여 단순히 소각하는 방법은 공해를 유발하며, 용제를 이용하여 합성수지를 용해시켜, 용해된 액에서 합성수지를 회수하는 방법은 그 비용이 고가이므로 많은 과학자들이 다양한 방법으로 상기 문제점을 해결하고자 계속 연구하고 있는 실정이다.
국내실용신안공보 공고번호 96-2245호에는 건류식 소각로의 2차 연소로 측에 밀폐상태의 재생가열통을 삽치하여 간접열에 의해 폐전선 및 합성수지를 높은 회수율로 분리 처리하는 건류식 소각로를 이용한 폐전선 재생장치에 관한 것이며,
국내등록특허공보 등록번호 제163200호에는 폐합성수지의 박피장치에 있어서 폐동선이 들어가는 입구 및 출구가 진공가열로의 전 후면에 부착되어 있으며 진공가열로에는 불활성 개스 주입구, 온도게이지, 진공게이지 및 진공펌프에 연결된 라인이 부착되며 로의 내부에 전열선이 균일하게 장설되며 로의 하단부에는 망상 지지판이 장설되어 로의 하단에는 배출구가 배설된 폐동선으로부터 동선, 알루미늄및 합성수지회수장치 및 이를 이용한 방법에 관한 것이고,
국내특허공보 공고번호 제91-7451호에는 폐전선에서 동선재와 피복수지를 열기와 용제에 의하여 피복된 수지를 용해하여 분리하여, 분리된 수지를 가열 증발조에서 증발시켜 응축기를 통과하여 회수하는 폴리에치렌수지 피복폐전선의 재활용 장치에 관한 것이며,
기타 유기용매나 산으로 처리하는 방법은 국내특허공고공보 공고번호 제91-3463호, 및 제91-7451호에 기재되어 있으며, 부유법이나 유기용매를 사용하는 방법이 일본공개특허공보 공개번호 제53-400830호 등에 공개되어 있음을 알 수 있으나,
상기 기재된 종래의 기술들은 가열 또는 용제를 이용하여 폐전선에서 합성수지 및 전선을 회수하는 방법들은 설비장치 및 가동경비가 고가이며, 회수공정시 다량 발생하는 폐가스 및 폐용제의 처리방법이 기재되어 있지 않아 최근 심각하게 대두되고 있는 대기오염을 유발시키는 문제점등이 있어 왔다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자, 장치 및 설비를 간소화하여 설치비 및 운전비용을 최소화하였으며, 가스회수 및 처리장치를 개발하여 대기오염의 문제점이 없는 폐전선에서 합성수지를 회수하는 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
제1도 본 발명의 폐전선으로부터 합성수지 회수장치의 상세도
제2도 본 발명의 폐전선으로부터 합성수지 회수장치의 하부도
제3도 본 발명의 폐전선으로부터 합성수지 회수장치의 내부도
(A) 내부도, (B) 내화패킹제 설치도
제4도 본 발명의 폐전선으로부터 합성수지 배기가스처리도
도면의 부호설명
(1)도어 (2)도어지지대 (3)폐전선분리대 (4)가열로 (5)버너노즐주입구
(6, 6')온도계 (7)압력게이지 (8)투시창 (9)보충수탱크 (10)1차가스정제탑
(11)2차가스정제탑 (12,12')유량계 (13)송풍기(블로우) (14,14',14')밸브
(15)격벽 (16)모터 (17)풀리 (18, 18')도르래 (19)분사노즐(20)폐합성수지수집구 (21)와이어 (22)콘트롤 박스 (23)내화패킹제(24)냉각장치 (25)스팀발생장치 (26)폐액수집탱크, (28)스팀파이프(29)오일습식에어크리너, (30)여과기 (31)여과탱크 (32)오일탱크
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 건조로에 폐전선을 안치하고, 간접 가열을 유도하기 위하여 건조로에 격막을 설치한 후에 가열하며, 하부에 용융된 합성수지를 회수시키는 수집구가 설치되어 있고, 상부에 가스배출구를 설치하여 가열시 방출되는 가스를 효과적으로 정제하기 위하여 두 개의 가스정제탑을 설치하여 정제된 가스를 배출시키며, 배출가스를 포집한 폐수를 정제하는 환경 친화적인 폐전선으로부터 합성수지 회수방법 및 그 장치에 관한 것이다.
본 발명의 장치는 소형으로서, 저렴한 가격으로 좁은 공간에 설치할 수 있으며, 적은 양의 폐전선을 간단한 조작으로 운전할 수 있으며, 온도게이지 및 신호등을 장착하여 운전시 운전자가 특별히 장치에 전담할 필요 없이 다른 일을 할 수 있고, 주택단지에서 사용하여도 대기오염의 문제점이 없는 경제적인 폐전선으로부터 합성수지 회수장치임을 알 수 있다. 약 300Kg 의 폐전선을 처리시 1시간 소요되며, 5기압하에서 작업할 수 있다.
이하 도면을 참고하여 상세히 설명하기로 한다.
제1도는 본 발명의 폐전선으로부터 합성수지 회수장치의 상세도, 제2도는 본 발명의 폐전선으로부터 합성수지 회수장치의 하부도 및 제3도 본 발명의 폐전선으로부터 합성수지 회수장치의내부도, 제4도 본 발명의 폐전선으로부터 합성수지 배기가스처리도를 도시하였으며, (1)도어 (2)도어지지대 (3)폐전선분리대 (4)가열로 (5)버너노즐주입구 (6,6｀)온도계 (7)압력게이지 (8)투시창 (9)보충수탱크 (10)1차가스정제탑 (11)2차가스정제탑 (12,12')유량계 (13)송풍기(블로우) (14,14',14')밸브 (15)격벽 (16)모터 (17)풀리 (18, 18｀)도르래 (19)분사노즐 (20)폐합성수지수집구 (21)와이어 (22)콘트롤 박스 (23)내화패킹제 (24)냉각장치 (25)스팀발생장치 (26)폐액수집탱크 (28)스팀파이프 (29)오일습식에어크리너 (30)여과기 (31)여과탱크 (32)오일탱크 임을 알 수 있다.
작동방법을 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다
도1과 같이 상기 폐전선분리대(3)에 폐전선을 투입하고 도2 및 도3과 같이 모터(16)을 작동시키면 와이어(21)는 풀리(17)에 감기면서 와이어의 일측이 부착되어 일체로된 도어(1)와 도어지지대(2) 및 폐전선분리대(3)이 서서히 가열로(4)에 들어간다. 상기 도어(1)와 가열로(4) 및 격벽(15)는 내화벽돌로 설치되어 있으며 내화벽돌외부는 철판으로 구성되어 있다.
상기 도어(1)의 내측에는 내화패킹제(23)가 설치되어 있어 상기 내화패킹제(23)에 의해 가열로를 밀폐시키도록 구성되어 있으며,
버너에 의해 버너노즐주입구(5)를 통해 가열을 시작하면 격벽(15)의 영향으로 간접가열하기 시작하면 5분 이내에 400 ±50℃의 온도에 도달하며, 상기 온도에서 1시간동안 가열한다. 이때 전선에 피복된 합성수지는 용융되어 액상으로 되어 상기 가열로(4)의 하부에 설치된 폐합성수지수집구(20)에 수집되며, 생성된 배기 가스는 배기 가스관을 통해 1차가스정제탑(10)으로 이송된다.
상기 1차가스정제탑(10)의 상부에는 보충수탱크(9)에서 물이 분사노즐(19)를 통해 분사되어 이송된 배기가스를 세척하여 불순물 및 입자를 물에 용해시키며, 1차가스정제탑(10)에 부착된 펌프에 의해 2차가스정제탑(11)로 이송되어 재차 물에 의해 정제하여 배출구를 통해 배출하여 대기오염의 주범인 물질들을 상기 1차가스정제탑(10) 및 2차가스정제탑(11)에서 모두 포집한다.
상기 배기가스가 처음에는 가열로(4)의 압력에 의해 자동으로 1차가스정제탑(10)으로 이송되나 나중에 가열로의 내부압력이 떨어지면 컴푸레샤(송풍기)(13)에 의해 강제로 배기가스를 1차가스정제탑(10)에 이송시킨다.
상기 1차정제탑(10)의 상층부에 생성되는 기름층은 폐액수집탱크(26)로 이송되어 스팀발생장치(25)에 의해 공급되는 스팀파이프(28,28｀)에 의해 일정온도를 유지시킨 다음 여과기(30)이 내장되어 있는 여과탱크(31)에서 기름과 물을 분리시키고 분리된 액을 오일탱크(32)로 보내어 처리되며, 처리된 오일은 따로 회수하여 폐기하거나 재 사용할 수 있다.
상기 폐액수집탱크의 하부에 모아진 물은 1차정제탑(10)으로 회수시켜 재사용한다.
1차정제탑(10)의 외부에 설치되어 있으며, 1차정제탑(10)의 물을 펌프로 냉각장치(24)로 순환시켜, 상기 냉각장치(24)에 의해 1차정제탑(10) 물의 온도를 일정하게(약5℃) 유지시키며, 제2차가스정제탑(11)내에는 오일습식에어크리너(29)가 내장되어 있어 정제된 가스를 최종 여과시킨다.
미 설명부호 온도계(6), 압력게이지(7) 및 투시창(8)이며, 상기의 모든 동작은 콘트롤박스(22)에서 자동으로 작동시킬 수 있다.
상기와 같이 본 발명은 소형이며, 설비가 간단하여 작동이 간편하며, 배기정제탑에 의해 완전히 정제된 배기가스를 배출하므로, 주택 단지 내에서도 설치하여 운전할 수 있으며, 회수율이 거의 100%에 가까운 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

  1. 폐전선으로부터 합성수지의 회수장치에 있어서,
    가열로는 내부에 폐전선분리대(3)가 들어갈 수 있는 공간이 형성되어 있으며, 버너노즐주입구(5)와, 폐전선을 간접가열시키기 위한 격벽(15)과, 하부에는 전선에 피복된 합성수지가 용융되어 액상으로 수집할수 있도록 설치된 폐합성수지수집구(20)와, 측면에는 형성된 폐전선분리대(3)와, 온도계(6)와, 압력게이지(7) 및 투시창(8)과, 상부에 배출가스관이 설치되어 있으며, 상기 폐전선 분리대(3)는 도어(1)및 도어지지대(3)와 일체로 구성되어 있으며, 일단은 와이어가 부착되어있어 모터(16)의 작동에 의해 와이어(21)가 풀리(17)에 감기거나 풀리면서 상기 폐전선 분리대(3)는 도어(1)및 도어지지대(2)가 이동되어 폐전선 분리대(3)는 가열로 내부로 들어가거나 나오는 도어(1)및 도어지지대(2)와, 상기 도어(1)에 설치되어 있으며, 가열로를 밀폐시키는 내화패킹제(23)와, 내화벽돌로 설치되어 있으며 내화벽돌외부는 철판으로 구성되어 있는 상기 도어(1)와 가열로(4) 및 격벽(15)과,
    상기 가열로의 상부에는 생성된 배기 가스를 1차가스정제탑(10)으로 이송할 수 있는 배기가스관과, 상기 1차가스정제탑(10)에 설치되어 있으며, 보충수탱크(9)에서 연결되어 물을 분사되어 이송된 배기가스를 세척하여 불순물 및 입자를 물에 용해시키는 분사노즐(19)과, 외부에 설치되어 있으며, 1차가스정제탑(10)의 온도를 일정하게(약5℃) 유지시키는 냉각장치(24)와,
    상기 1차가스정제탑(10)에 부착된 펌프에 의해 이송되며 오일습식에어크리너(29)가 내장되어 가스를 최종 정제시키는 2차가스정제탑(11)과, 상기 2차가스정제탑(11)의 측면에 설치된 유량계(12)와, 상기 배기가스를 강제로 1차가스정제탑(10)에 이송시키는 컴프레샤(송풍기)(13)와, 상기 1차가스정제탑(10) 및 2차가스정제탑(11)에서 사용된 물을 회수하여 처리하는 폐액수집탱크(26)와, 상기의 모든 동작을 자동으로 작동시키는 콘트롤박스(22)를 포함하여 구성됨을 특징을 하는 폐전선으로부터 합성수지 회수장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 1차가스정제탑(10)에서 생성된 가스가 물에 포집되어 기름층이 형성되어 있는 폐액을 처리하는 장치는,
    일정온도를 유지시키기 위해 스팀발생장치(25)에 연결된 스팀파이프(28,28｀)가 내장되어 있으며, 상기 제1차가스정제탑에서 이송되어 기름층과 물층을 분리시키기 위한 폐액수집탱크(26)와, 상기 폐액수집탱크(26)에서 이송된 폐유층과 물을 분리시키는 여과기(30)가 내장되어 있는 여과탱크(31)와, 상기에서 분리된 기름을 재처리 및 수집하는 오일탱크(32)와, 상기 폐액수집탱크의 하부에 모아진 물은 1차가스정제탑(10)으로 회수시키는 펌프 및 회수관을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 폐전선으로부터 합성수지 회수장치.
  3. 폐전선으로부터 합성수지 회수방법에 있어서,
    폐전선분리대(3)에 폐전선을 투입하고 모터(16)을 작동시키면 와이어(21)은 풀리(17)에 감기면서 와이어의 일측이 부착되어 일체로 된 도어(1)와 도어지지대(2) 및 폐전선분리대(3)가 서서히 가열로(4)에 들어가며, 상기 도어(1)의 내측에 설치되어 있는 내화패킹제(23)에 의해 가열로를 밀폐시키며, 버너에 의해 버너 노즐주입구(5)를 통해 가열을 시작하면 격벽(15)의 영향으로 간접가열하기 시작하면 5분 이내에 400 ±50℃의 온도에 도달하며, 상기 온도에서 1시간동안 가열하고, 이때 전선에 피복된 합성수지는 용융되어 액상으로 되어 상기 가열로(4)의 하부에 설치된 폐합성수지수집구(20)에 수집되며, 생성된 배기 가스는 배기가스관을 통해 1차가스정제탑(10)으로 이송되고,
    상기 1차가스정제탑(10)의 상부에는 보충수탱크(9)에서 물이 분사노즐(19)를 통해 분사되어 이송된 배기가스를 세척하여 불순물 및 입자를 물에 용해시키며, 1차가스정제탑(10)에 부착된 펌프에 의해 2차가스정제탑(11)로 이송되어 재차 물에 의해 정제하여 배출구를 통해 배출하여 대기오염의 주범인 물질들을 상기 1차가스정제탑(10) 및 2차가스정제탑(11)에서 모두 포집하며,
    상기 1차가스정제탑(10)에서 생성된 폐액은, 폐액수집탱크(26)로 이송되어 스팀발생장치(25)에 의해 공급되는 스팀파이프(28,28｀)에 의해 일정온도를 유지시킨 다음, 여과기(30)가 내장되어 있는 여과탱크(31)에서 기름과 물을 분리시키고 분리된 액을 오일탱크(32)로 보내어 처리되고, 상기 폐액수집탱크의 하부에 모아진 물은 1차정제탑(10)으로 회수시켜 재사용하며, 냉각장치(24)에 의해 1차가스정제탑(10)의 온도를 일정하게(약5℃) 유지시키며, 제2차가스정제탑(11)내에는 오일습식에어크리너(29)가 내장되어 있어 정제된 가스를 최종 여과시키고,
    상기 배기가스가 처음에는 가열로(4)의 압력에 의해 자동으로 1차가스정제탑(10)으로 이송되나 나중에 가열로의 내부압력이 떨어지면 송풍기(블로우)(13)에 의해 강제로 배기가스를 1차가스정제탑(10)에 이송시키며, 상기의 모든 동작은 콘트롤박스(22)에서 자동으로 작동시킴을 특징으로 하는 폐전선으로부터 합성수지 회수방법.
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