KR100394605B1 - 고주파 유도 가열을 이용한 고열로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가열수단으로서 고주파 유도 가열방식을 채용함으로써 폐기물의 소각 처리시에 발생되는 공해가스 중의 각종 가연성 공해물질을 고열에 의해 제거하도록 한 고열로에 관한 것이다.

본 발명에 따른 고주파 유도 가열을 이용한 고열로는 단열재(23)가 내주면에 부착된 함체(1), 상기 함체(1) 내부에 동축 상으로 설치되는 금속 용기통(27) 그리고, 상기 금속 용기통(27) 외주면에 감겨 고주파 전류가 인입되는 코일(25)을 구비하고 있는 고열로에 있어서, 상기 금속 용기통(27)의 내부에는 배기 유도관(31)이 동축 상으로 설치되어 있으며, 상기 배기 유도관(31)과 상기 금속 용기통(27) 사이의 공간에는 공간의 1/2 내지 2/3 정도의 높이를 갖는 공해가스 교반판(29)이 상하단으로 반복하여 조밀한 배열로 평행하게 설치되어 있고, 상기 함체(1)에는 상기 금속 용기통(27)에 연결된 공해가스 주입관(5)과 상기 배기 유도관(31)과 연결된 배기 배출관(9)이 인접한 위치에 관통 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명의 고열로에 의하면, 고주파 유도 가열로 고열을 발생시켜 주입된 공해가스 중의 가연성 공해물질을 산화 반응에 의해 제거함으로써 각종 소각 설비에서 발생되는 공해가스를 저비용, 고효율로 처리할 수 있게 된다.

Description

고주파 유도 가열을 이용한 고열로{high heat furnace using high frequency induction heating}

본 발명은 고주파 유도 가열을 이용한 고열로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고주파 유도 시 발생된 고열을 이용하여 다이옥신등과 같은 각종 가연성 공해가스를 열반응에 의해 산화 분해함으로써 제거하도록 한 고주파 유도 가열을 이용한 고열로에 관한 것이다.

공해물질은 환경오염은 물론, 오존층의 파괴 및 내분비계 장애등을 유발하는 매우 해로운 물질로서, 각 국은 공해물질 배출허용기준에 관한 환경관련법을 마련하여 공해물질의 배출을 제한하고 있는 실정이며, 이에 현재에는 각종 공해가스를 제거하기 위해 열반응기술을 이용하는 등 다양한 시도가 이루어지고 있다.

그러나 이러한 공해가스 제거방법은 섭씨 800도의 중저온에서 반응시켜 배출되어지고 반응시간도 1, 2초에 불과한 열반응로에 의해 제거하는 것이므로 공해가스가 교반되지 않고 그대로 배출되는 가스가 더 많아져 공해가스를 제거하는 데 전혀 효과가 없었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 가연성 공해가스 제거방식이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 고주파 유도 가열로 고열을 발생시켜 주입된 공해가스를 산화 반응시켜 제거하는 고열로를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 공해가 전혀 발생되지 않고 화석 연료에 비해 연료비가 절약되어 저비용으로 각종 소각 설비의 가연성 공해물질을 제거하는 데 이용할 수 있는 고열로를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 실시예의 정면도.

도 2는 본 발명에 따른 실시예의 정단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *

1 : 함체 3 : 공해가스 주입구

5 : 공해가스 주입관 7 : 배기 배출구

9 : 배기 배출관 11 : 냉각수 주입관

13 : 냉각수 배출관 15 : 고주파 냉각 열교환기

17 : 음극선 19 : 양극선

21 : 고주파 전원공급기 23 : 단열재

25 : 코일 27 : 금속 용기통

29 : 공해가스 교반판 31 : 배기 유도관

33 : 내화통.

본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위해, 단열재가 내주면에 부착된 함체, 이 함체 내부에 동축 상으로 설치되는 금속 용기통 그리고, 금속 용기통 외주면에 감겨 고주파 전류가 인입되는 코일을 구비하고 있는 고열로에 있어서, 금속 용기통 내부에는 배기 유도관이 동축 상으로 구비되어 있으며, 함체에는 금속 용기통에 연결된 공해가스 주입관과 배기유도관에 연결된 배기 배출관이 인접한 위치에서 관통 형성되어 있으며, 금속 용기통과 배기 유도관 사이의 공간에는 공해가스 교반판이 상하로 착설되어있는 고주파 유도 가열을 이용한 고열로를 제공한다.

또한, 위와 같은 고열로에 있어서, 금속 용기통과 배기 유도관 사이의 공간에 공해가스 교반판과 더불어 그물망 네트가 더 부가되어 구성되어지는 고주파 유도 가열을 이용한 고열로를 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 고주파 유도 가열을 이용한 고열로를 첨부 도면을 참조로 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에 따른 고주파 유도 가열을 이용한 고열로는 기본적으로 도 1 및 도 2에서 도시된 바와 같이, 장치의 외부 케이스를 형성하는 함체(1)와 함체(1) 내에 금속 용기통(27)의 외주면을 따라 설치되는 코일(25)에 음극선(17)과 양극선(19)을 통해 고주파 전류를 공급하는 고주파 전원공급기(21)와 상기 코일(25) 후면에 코일을 둘러싸는 냉각수관에 냉각수 주입관(11) 및 냉각수 배출관(13)가 연결되어 냉각수를 공급하는 고주파 냉각 열교환기(15)로 이루어져 있다.

여기에서, 함체(1)는 스틸과 같은 금속재질에 의해 직경이 1m, 길이가 2m인 원통형으로 제작되며 함체(1)에는 도 2에 도시된 바와 같이 도면 우측 및 상측의 위치에 공해가스 주입관(5)과 배기 배출관(9)이 각각 관통 형성되어 있으며, 내주면을 따라 단열재(23)가 부착되어 있고, 단열재(23) 내주면에는 내화재로 제작된 내화통(33)이 밀착 설치되어 있다. 함체(1)의 내부에는 축선 상에 금속 용기통(27)이 설치되어 공해가스 주입관(5)과 연결되어 있으며, 금속 용기통(27) 내측으로 동일한 축선 상에 배기 유도관(31)이 형성되어 배기 배출관(9)과 연결되어 있으며, 금속 용기통(27)의 외주면에는 고주파 전원공급기(21)로부터 고주파 전류가 인입되는 코일(25)이 감겨져 있고, 코일(25) 외측으로 고주파 냉각 열교환기(15)로부터 냉각수가 인입되는 냉각수관이 감겨져 있다.

또한, 금속 용기통(27)과 배기 유도관(31) 사이의 공간에는 공간의 1/2 내지 2/3 정도의 높이를 갖는 용융점이 높은 금속 또는 세라믹 재질로 제작된 공해가스 교반판(29)이 상하단으로 반복하여 다수개가 조밀한 배열로 평행하게 설치되어 있다.

이제, 위와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 고열로의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도 1 내지 도 2에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 고열로에 의하면, 최초 공해가스 주입구(3)를 통해 각종 공해물질을 함유하고 있는 공해 가스가 고열로 안으로 유입된다.

이 때, 고주파 발생기(21)에서 고주파 전류를 발생시켜 음극선(17)과양극선(19)을 통하여 함체(1) 내의 금속 용기통(27)에 감겨 있는 코일(25)에 고주파 전류를 인가한다. 이에 따라 코일(25)에서 발생된 고열에 의해 금속 용기통(27) 안에 설치되어 있는 공해가스 교반판(29)이 급속히 고온으로 가열되는데, 가열 온도는 1350℃에 이른다.

따라서, 공해가스 주입관(5)을 통해 예컨대, 공간속도 20000hr-1로 유입된 공해가스는 가열된 공해가스 교반판(29)에 의해 교반되어 고열에 반응되어 대부분의 가연성 공해물질이 산화 분해되어진다.

이와 같이, 공해가스 교반판(29)을 통과하면서 정화된 배기가스는 용기통 후방의 공간을 통해 배기 유도관(31)으로 유입된 다음 배기 배출관(9)를 통해 외부로 배출된다.

이상의 설명과 같이 본 발명의 고주파 유도 가열을 이용한 고열로에 의하면, 플라스틱, 폐고무, 폐페인트, 폐제초제, 폐타이어 등의 폐기물을 소각 처리하는 과정에서 발생되는 배기를 본 발명의 고열로에 투입하여 고르게 교반되면서 고열에 반응하여 산화 제거되도록 함으로써 배기에 함유된 각종 가연성 공해물질을 효과적으로 제거할 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 단열재(23)가 내주면에 부착된 함체(1), 상기 함체(1) 내부에 동축 상으로 설치되는 금속 용기통(27) 그리고, 상기 금속 용기통(27) 외주면에 감겨 고주파 전류가 인입되는 코일(25)을 구비하고 있는 고열로에 있어서,

   상기 금속 용기통(27)의 내부에는 배기 유도관(31)이 동축 상으로 설치되어 있으며, 상기 배기 유도관(31)과 상기 금속 용기통(27) 사이의 공간에는 공간의 1/2 내지 2/3 정도의 높이를 갖는 공해가스 교반판(29)이 상하단으로 반복하여 조밀한 배열로 평행하게 설치되어 있고, 상기 함체(1)에는 상기 금속 용기통(27)에 연결된 공해가스 주입관(5)과 상기 배기 유도관(31)과 연결된 배기 배출관(9)이 인접한 위치에 관통 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 유도 가열을 이용한 고열로.
2. 제 1항에 있어서, 상기 금속 용기통(27)과 상기 배기 유도관(31) 사이의 공간에 공해가스 교반판(29)과 더불어 그물망 네트가 더 부가되어 구성되어지는 것을 특징으로 하는 고주파 유도 가열을 이용한 고열로.