KR100418733B1 - 에틸렌글리콜 잔사(殘渣)를 이용한 고로용 연료의 제조방법 - Google Patents

에틸렌글리콜 잔사(殘渣)를 이용한 고로용 연료의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에틸렌글리콜(EG)잔사(殘渣)[이하"EG잔사"라 칭함]를 이용한 고로용 연료의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 폴리에스테르(Polyester)원료제조시에 (TPA+EG반응으로 생긴 중간생성물)필히 발생되는 폐기물인 EG잔사를 고열의 에너지를 필요로 하는 고로 대체에너지로 사용이 가능한 고로용 연료의 제조방법을 제공하는 것이다.
즉, 폴리에스테르 원료제조공정에서 발생되는 에틸렌글리콜(EG)잔사를 가열용융하여 겔(gel)상태로 만들고, 상기 에틸렌글리콜잔사에 코크스분탄이나 폐플라스틱 또는 유기성폐기물을 혼합하고, 상기 혼합물을 5내지 300mm의 입도를 갖는 괴상의 성형체로 제조하는 것을 특징으로하는 에틸렌글리콜잔사를 이용한 고로용 연료의 제조방법이다.

Description

에틸렌글리콜 잔사(殘渣)를 이용한 고로용 연료의 제조방법{Method for manufacturing of fuel for blast furnace using ethylene glycol residue}
본 발명은 에틸렌글리콜(EG)잔사(殘渣)[이하"EG잔사"라 칭함]를 이용한 고로용 연료의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 폴리에스테르(Polyester)원료제조시에 (TPA+EG반응으로 생긴 중간생성물)필히 발생되는 폐기물인 EG잔사를 고열의 에너지를 필요로 하는 고로 대체에너지로 사용이 가능한 고로용 연료의 제조방법을 제공하는 것이다.
폴리에스테르(Polyester)는 다가알콜과 다염기산의 축합으로 이루어지는 고분자 화합물로서 내약품성 내열성이 뛰어나 가구, 건재, 합성섬유, 약품 및 음용수 용기등에 이용되고 있으며, 폴리에스테르계 합성섬유는 에틸렌글리콜(EG)과 테레프탈산(TPA)으로 구성된다.
EG잔사는 이러한 폴리에스테르의 원료 제조시에 TPA+EG반응으로 생긴 중간생성물로서 발생하는 폐기물로서 발생된 량의 극소수는 폐인트제조첨가물 또는 다시 반응시켜 저급품 원료로 사용하고 있으나 그량은 극소수이다.
즉 EG잔사는 폴리에스테르(Polyester)미숙성체이며 폴리에스테르90%, 에틸렌글리콜약10%가 함유된 열경화성 플라스틱에 속하는 고분자 화합물로서 현재 많은 량의 EG잔사(월간수백톤이상)가 발생하고 있는데 거의 전부 폐기물로 처리되고 있을 뿐만 아니라 그 처리비용도 많이 들게 되고 EG잔사를 소각하여 처리하므로 공기오염을 발생시키는 등 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 폴리에스테르 원료제조시에 발생되는 에틸렌글리콜(EG)잔사를 코크스분탄이나 폐플라스틱 또는 유기성폐기물과 혼합하여 고로의 대체연료로 제공할수 있도록 한 것이다.
본 발명의 에틸렌글리콜(EG)잔사(殘渣) 폴리에스테르(Polyester)미숙성체로서 폴리에스테르원료제조시에 테레프탈산(TPA)+에틸렌글리콜(EG)반응으로 생긴 중간생성물이며 폴리에스테르90%, 에틸렌글리콜 약10%가 함유되어 있다.
이러한 상기 EG잔사를 80∼150℃로 가열용융하여 겔(gel)상태로 만들고 여기에 입도10mm이하의 코크스분탄이나 폐플라스틱 또는 유기성폐기물을 15 : 85 내지 95 : 5 중량%로 혼합하여 그 혼합물을 5내지 300mm의 입도를 갖는 괴상의 성형체를 제조하는 공정의 고로용 연료제조방법이다.
즉, EG잔사를 이용하여 제철소, 시멘트공장등 고로사용의 공장에서 쓰이는화석연료의 대체연료로서 사용가능하도록 하는 방법으로서 고로의 연료로 사용되는 EG잔사를 코크스분탄이나 폐플라스틱 또는 유기성폐기물을 결합시키는 결합제(binder)역할뿐만 아니라 EG잔사 자체가 고로의 연료 및 환원제의 역할을 할수도 있다.
그리고 EG잔사와 혼합되는 코크스 분탄은 고로의 연료로 사용하면 투입공정에서 고로에서 발생되는 가스의 상승기류로 인해 연료로 사용되기 전에 고로밖으로 배출될수 있어서 고로의 연료로 사용되지 못하는 10mm이하의 입도를 갖는 코크스분탄은 모두 사용할수 있으며, 특별한 전처리공정을 실시할 필요없다.
상기 폐플라스틱은 필름상 및 고형상, 분말등 모두 활용 가능하며 성분에 있어서 단일 물질이 아닌 혼합폐플라스틱을 사용하여도 무방하다
특히 토양이나 기타 유,무기성 이물질이 어느정도 혼입되어 있어도 전처리없이 사용할수 있다.
상기 유기성 폐기물은 폐고무, 제지슬러지, 폐수슬러지, 하수슬러지, 폐목분으로 어느 1종만을 선택하여 사용하거나 2종이상 포함시켜 사용한다.
본 발명에서 사용하는 EG잔사는 코크스분탄이나 폐플라스틱 또는 유기성 폐기물과의 혼합비는 원하는 성형체의 물성 및 원료물질의 종류에 따라 다르게 되나, 보통 중량기준으로 EG잔사는 15내지 95중량%와, 코크스분탄이나 폐플라스틱 또는 유기성폐기물은 5내지 85 중량%를 혼합한다 여기서 EG잔사의 사용량은 최소 15중량% 이상이어야 하며 15중량% 미만인 경우에는 EG잔사에 의해 제공되는 결합체 역할이 불충분하여 괴상의 성형체 제조가 어려워 바람직하지 않고, EG잔사의 사용량이 95중량%를 초과하는 경우에는 고로의 연료로 사용하기 위한 발열성이 약화되어 바람직하지 않다.
성형체의 입도는 5내지 300mm로 하되 바람직하기로는 고로형태에 따라 코렉스고로에서의 성형체 입도는 10∼60mm, 일반고로에서의 성형체 입도는 5∼8mm, 시멘트고로에서의 성형체 입도는200∼300mm로 제조하여 사용한다.
본 발명에 따른 고로의 대체연료로 이용되는 EG잔사와 여기에 혼합되는 코크스분탄, 폐플라스틱, 유기성폐기물의 발열량은 다음과 같다.
상기의 EG잔사와 이와 혼합되어 고로용 연료로 제조하기 위한 배합실시예는 다음과 같다.
* 상기에서 유기성폐기물은 폐고무, 제지슬러지, 폐수슬러지, 하수슬러지, 폐목분에서 선택되는 1종 또는 2종이상 사용한다.
EG잔사와 여기에 혼합되는 코크스분탄, 폐플라스틱, 유기성폐기물로 괴상의 성형체를 제조하게 되는데 종래의 고로연료로 사용되던 괴상코크스 및 괴상석탄과 비슷하거나 더큰 발열량을 얻고자 할때에는 EG잔사에 높은 발열량을 가진 코크스분탄, 폐플라스틱, 폐고무를 혼합한 성형체를 제조하며, 비교적 낮은 발열량의 연료를 얻고자 할때에는 EG잔사에 발열량이 낮은 제지슬러지, 폐수슬러지, 하수슬러지, 폐목분을 혼합한 성형체를 제조한다.
이렇게 EG잔사를 이용하여 고로용 대체연료로 만들어진 괴상의 성형체를 고로에서 1200∼2000℃의 고열로 완전연소시키므로 공해발생을 최소화 시킬수 있게 된다.
이와같이 된 본 발명은 폴리에스테르 제조공정에서 발생되는 폐기물로 처리되는 EG잔사를 이용하여 고로의 대체연료로 사용이 가능하고 또한 폐기처리되던 코크스분탄, 폐플라스틱 유기성폐기물과 혼합하여 사용되므로 경제적이고 환경오염 도 줄일수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 폴리에스테르 원료제조공정에서 발생되는 에틸렌글리콜(EG)잔사를 가열용융하여 겔(gel)상태로 만들고, 상기 에틸렌글리콜잔사에 코크스분탄을 혼합하고, 상기 혼합물을 5내지 300mm의 입도를 갖는 괴상의 성형체로 제조하는 것을 특징으로하는 에틸렌글리콜잔사를 이용한 고로용 연료의 제조방법
  2. 제1항에 있어서, 에틸렌글리콜잔사에 코크스분탄, 폐플라스틱이 포함되어 혼합된 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 에틸렌글리콜잔사를 이용한 고로용 연료의 제조방법
  3. 제1항에 있어서, 에틸렌글리콜잔사에 코크스분탄, 폐플라스틱, 유기성 폐기물이 포함되어 혼합된 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 에틸렌글리콜잔사를 이용한 고로용 연료의 제조방법
  4. 제3항에 있어서, 유기성 폐기물은 폐고무, 제지슬러지, 폐수슬러지, 하수슬러지, 폐목분에서 선택되는 1종 또는 2종이상인 것을 특징으로 하는 에틸렌글리콜잔사를 이용한 고로용 연료의 제조방법
  5. 폴리에스테르 원료 제조공정에서 발생되는 에틸렌클리콜(EG)잔사를 가열용융하여 겔(gel)상태로 만들고, 상기 에틸렌글리콜잔사에 폐플라스틱을 혼합하고, 상기 혼합물을 5내지 300mm의 입도를 갖는 괴상의 성형체로 제조하는 것을 특징으로 하는 에틸렌글리콜잔사를 이용한 고로용 연료의 제조방법
  6. 제5항에 있어서, 에틸렌글리콜잔사에 폐플라스틱, 유기성폐기물이 포함되어 혼합된 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 에틸렌글리콜잔사를 이용한 고로용 연료의 제조방법
  7. 제6항에 있어서, 유기성폐기물은 폐고무, 제지슬러지, 폐수슬러지, 하수슬러지, 폐목분에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 에틸렌글리콜잔사를 이용한 고로용 연료의 제조방법
  8. 폴리에스테르 원료제조공정에서 발생되는 에틸렌글리콜(EG)잔사를 가열용융하여 겔(gel)상태로 만들고, 상기 에틸렌글리콜잔사에 유기성 폐기물을 혼합하고 상기 혼합물을 5내지300mm의 입도를 갖는 괴상의 성형체로 제조하는 것을 특징으로 하는 에틸렌글리콜잔사를 이용한 고로용 연료의 제조방법
  9. 제8항에 있어서, 유기성폐기물은 폐고무, 제지슬러지, 폐수슬러지, 하수슬러지, 폐목분에서 선택되는 1종 또는 2종이상인 것을 특징으로 하는 에틸렌글리콜잔사를 이용한 고로용 연료의 제조방법
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