KR100517881B1 - Recovery System for Waste Plastics Using Liquifaction - Google Patents

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KR100517881B1
KR100517881B1 KR10-2002-0070582A KR20020070582A KR100517881B1 KR 100517881 B1 KR100517881 B1 KR 100517881B1 KR 20020070582 A KR20020070582 A KR 20020070582A KR 100517881 B1 KR100517881 B1 KR 100517881B1
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Abstract

본 발명은 폐플라스틱의 유화재생 처리장치 및 처리방법에 관한 것이다. 폐플라스틱을 유화재생 처리하는데 있어, 열분해가 가능한 플라스틱은 열분해하여 열분해유로 회수하고 난분해성 고형물은 연소처리를 통해 폐열을 회수하여 공정의 열원으로 사용한다. 열효율이 높은 누벽식 열분해기를 채용하여 대용량 고속처리가 가능하고, 유격식 사출기를 고형물 분리기로 채용하여 열분해와 동시에 연소처리가 가능하게 하여 잔유물로서 소량의 회분과 코크가 회수제거되며, 열원으로 사용되고 남은 열분해유는 회수된다. 열분해유와 고형물의 연소로부터 발생하는 연도가스는 차량의 배기가스와 함께 처리되도록 하여 대기오염물질의 방출이 억제된다. 장치가 단순한 반면, 폐플라스틱 원료의 도입에서 연도가스 처리까지 연속적으로 처리되고, 소규모로서 대용량 처리가 가능하므로 차량에 적재 고정하여 정지 또는 운행중에도 장치운전이 가능하다는 장점이 있다.The present invention relates to an oil regeneration treatment apparatus and a treatment method of waste plastic. In the oil regeneration treatment of waste plastics, pyrolysable plastics are pyrolyzed and recovered as pyrolysis oil, and hardly decomposable solids are used as heat sources of the process by recovering waste heat through combustion treatment. A high-efficiency wall-wall pyrolysis machine is adopted to enable high-capacity high-speed processing, and a gap-type injection machine is employed as a solid separator to allow pyrolysis and combustion treatment to recover and remove a small amount of ash and coke as a residue. Pyrolysis oil is recovered. Flue gas resulting from the combustion of pyrolysis oil and solids is treated together with the exhaust gas of the vehicle to suppress the release of air pollutants. While the device is simple, it is continuously processed from the introduction of waste plastic raw materials to flue gas treatment, and can be processed in a small capacity, so that the device can be operated while stopped or running.

Description

폐플라스틱 유화재생 처리장치 {Recovery System for Waste Plastics Using Liquifaction}        Waste System Oil Recycling System {Recovery System for Waste Plastics Using Liquifaction}

본 발명은 폐플라스틱 또는 폐플라스틱을 함유한 고형폐기물(이하 '폐플라스틱'이라 한다) 처리 장치 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로는 폐플라스틱을 파쇄, 용융한 후, 용융액을 누벽식 열분해기로 도입하여 열분해하고, 열분해 생성물은 고형물 분리기에서 유분과 난분해성 고형물(이하 '고형물'이라 한다)로 분리한다. 유분은 다시 유분 분리기에서 기상물과 열분해유로 분리되며, 이 때 기상물은 수소와 C1∼C4의 기상 탄화수소이며, 열분해유는 C5∼C30의 액상 탄화수소이다. 고형물은 연소처리기에서 기상물과 함께 연소처리하고 폐열을 회수하며, 이 폐열과 열분해유의 연소열을 공정의 열원으로 이용한다. 본 장치를 차량에 적재고정하였을 경우 연소실로부터 배출된 연도가스는 차량의 배기가스 중으로 도입되어 함께 처리된다.The present invention relates to an apparatus and a method for treating waste plastic or solid waste containing waste plastic (hereinafter referred to as 'waste plastic'). Specifically, the waste plastic is crushed and melted, and then the melt is thermally decomposed by a lacquer pyrolysis, and the pyrolysis product is separated into an oil and a hardly decomposable solid (hereinafter referred to as a 'solid') in a solid separator. The oil is further separated into a gaseous substance and pyrolysis oil in an oil separator, wherein the gaseous substance is hydrogen and C 1 -C 4 gaseous hydrocarbons, and the pyrolysis oil is C 5 -C 30 liquid hydrocarbons. The solids are combusted together with the gaseous matter in the combustion processor, and the waste heat is recovered. The waste heat and the heat of pyrolysis oil are used as heat sources for the process. When the device is fixed to the vehicle, flue gas discharged from the combustion chamber is introduced into the vehicle exhaust gas and processed together.

플라스틱은 무게에 비하여 부피가 크고 분해가 어려운 특성 때문에 폐기시 적당한 처리를 하지 않으면 심각한 환경문제를 야기할 수 있다. 지금까지는 보통 매립이나 소각을 통하여 처리하여 왔으나, 매립처리 비용의 증가와 침출수, 유해가스발생에 의한 2차적인 오염 유발 문제 때문에 십수년 전부터 선진국을 중심으로 보다 환경친화적이고 경제적인 폐플라스틱 처리방법에 대한 연구가 활발히 진행되어 오고 있다.Plastics are bulky and difficult to disassemble due to their weight, which can cause serious environmental problems if not disposed of properly. Until now, it has usually been treated by landfill or incineration, but due to the increase of landfill cost and the secondary pollution caused by leachate and harmful gas generation, it has been developed for more environmentally friendly and economical waste plastic treatment methods in advanced countries for decades. Research has been actively conducted.

폐플라스틱의 재활용은 크게 물질적 재활용, 열적 재활용, 화학적 재활용으로 나눈다. 물질적 재활용은 폐플라스틱을 재료로서 다시 이용하는 기술인데, 이종 플라스틱 간에 상용성(compatibility)이 낮기 때문에, 원 플라스틱에 비해 물성이 저급하여, 고도한 선별, 세척, 건조 등의 전처리가 필요한 단점이 있으며, 오염정도가 심한 폐플라스틱의 경우에는 실시하기가 어렵다. 열적 재활용은 연소를 통하여 열에너지를 회수 이용하는 방법인데 다른 처리방법에 비해 쉽게 실시할 수 있다는 장점이 있으나 열 소비처가 인근에 있어야 하고 유해가스를 발생하여 2차적인 환경오염을 유발한다는 단점이 있다. 화학적 재활용은 앞에 언급한 다른 두 재활용법에 비해 고도한 기술에 속하며, 분해방법에 따라 유화, 가스화, 해중합으로 나눌 수 있다. 이 중 열분해로 대표되는 유화공정이 가장 전도있는 화학적 재활용 기술로 평가되고 있다. 특히 폐플라스틱의 약 80 % 이상을 차지하는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌과 같은 폴리올레핀계 플라스틱은 열가소성을 가지며, 분자가 탄소와 수소로만 이루어져 있으며, 수소/탄소 비가 높고, 분자구조상 액화가 쉬운 특성을 가지고 있어 유화공정에 매우 유리하기 때문에 다른 재활용법에 비해 상용화 가능성이 높다.The recycling of waste plastics is divided into material recycling, thermal recycling and chemical recycling. Material recycling is a technology that uses waste plastics again as a material. Due to the low compatibility between different plastics, physical properties are lower than those of raw plastics, which requires a high degree of pretreatment such as advanced sorting, washing and drying. Waste plastics with high levels of contamination are difficult to carry out. Thermal recycling is a method of recovering thermal energy through combustion, which has the advantage of being easier to perform than other treatment methods, but has the disadvantage of having a heat source nearby and generating harmful gases, causing secondary environmental pollution. Chemical recycling is a more advanced technology than the other two recycling methods mentioned above, and can be divided into emulsification, gasification and depolymerization depending on the decomposition method. Among them, the emulsification process represented by pyrolysis is evaluated as the most conductive chemical recycling technology. In particular, polyolefin-based plastics such as polyethylene, polypropylene, and polystyrene, which occupy about 80% or more of waste plastics, have thermoplastics, their molecules consist only of carbon and hydrogen, have a high hydrogen / carbon ratio, and are easy to liquefy due to their molecular structure. It is very advantageous for the emulsification process, so it is more commercialized than other recycling methods.

플라스틱은 산소가 없는 상태에서 열을 가하면 일반적으로 300 ℃ 이하에서 변형, 용융과 같은 물리적 변화를 겪게되며, 350 ℃ 이상에서는 주쇄 절단과 같은 화학적 변화를 겪게된다. 플라스틱의 열분해는 플라스틱을 이루고 있는 고분자의 주쇄를 절단하여 탄소수가 약 30, 40개 이하인 저분자량을 갖도록 하는 분해반응이다. 열분해는 흡열반응이며, 분자 주쇄를 이루는 탄소-탄소 또는 탄소-이종원자 간의 결합을 깰 수 있을 정도로 충분한 열이 제공되어야 진행될 수 있다.When plastic is heated in the absence of oxygen, plastics generally undergo physical changes such as deformation and melting below 300 ° C, and chemical changes such as backbone cutting above 350 ° C. Pyrolysis of plastic is a decomposition reaction in which the main chain of the polymer constituting the plastic is cut to have a low molecular weight having about 30 or 40 carbon atoms or less. Pyrolysis is an endothermic reaction and can proceed only if sufficient heat is provided to break the bond between the carbon-carbon or carbon-heteroatoms constituting the molecular backbone.

플라스틱의 열분해에 영향을 미치는 주요한 반응인자로는 플라스틱을 이루는 고분자의 분자구조(주쇄길이, 치환기의 종류 및 갯수 등) 및 물성(분자량, 중합도 등), 반응온도, 촉매 등이 있으며, 반응압력, 동반기체 등도 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.The major reaction factors affecting the thermal decomposition of plastics include the molecular structure (backbone length, type and number of substituents), physical properties (molecular weight, degree of polymerization), reaction temperature, catalyst, etc. Accompanying gases are also known to have an effect.

한편 열분해는 촉매상에서 이루어지는 접촉분해에 비해 분해온도가 높고, 분해 생성물이 넓은 범위의 비점 분포를 갖으며, 선형탄화수소와 올레핀의 비율이 높아서 연료유로 직접 사용하기에 부적당하다. 그러나 접촉분해는 열분해에 비해 분해온도를 저감할 수 있으며, 특정한 촉매상에서 분해 생성물의 조성을 어느 정도 조절할 수 있다는 장점이 있다. 또한 분해 생성물 중에 이소파라핀, 나프텐, 방향족 탄화수소 함량이 높아서 가솔린 등의 고품위의 수송연료를 제조할 수 있다. 고체산, 금속, 금속산화물, 활성탄, 초임계 물질 등 여러가지 물질이 접촉분해의 크래킹 촉매로 연구되었으며, 이 중 제올라이트로 대표되는 고체산 촉매가 가장 우수하다고 평가받고 있다. 그러나 폐기물 발생 특성상 폐플라스틱은 열경화성 고분자나 셀룰로스 같은 이종 물질과 섞여 있고, 수분, 먼지, 금속 파편 등으로 오염되어 있기 때문에, 이로 인한 부반응과 촉매의 열화가 접촉분해에 있어서 치명적인 단점이며, 특히 대용량 처리에 있어 매우 불리하다. 따라서 폐플라스틱을 발생 현장의 수집소에서 일차적으로 유화하여 열분해유를 얻은 후, 이차적으로 크래커에서 개질처리하는 방식이 가장 효율적인 방법으로 평가받고 있다. 플라스틱은 무게에 비하여 부피가 크고, 폐기물의 공극률이 최대 80 %에 이르기 때문에 이런 방식을 이용하면 수송비를 훨씬 절감할 수 있을 것이다.On the other hand, pyrolysis is not suitable for direct use as fuel oil because the decomposition temperature is higher than the catalytic cracking on the catalyst, the decomposition product has a wide range of boiling point distribution, and the ratio of linear hydrocarbon and olefin is high. However, catalytic cracking can reduce the decomposition temperature in comparison with pyrolysis, and has an advantage of controlling the composition of the decomposition products to a certain degree. In addition, high isoparaffins, naphthenes, aromatic hydrocarbons in the decomposition products can be produced high-quality transport fuel such as gasoline. Various materials such as solid acids, metals, metal oxides, activated carbon, and supercritical materials have been studied as cracking catalysts for catalytic cracking, and among these, the solid acid catalyst represented by zeolite is considered to be the best. However, due to the nature of waste generation, waste plastics are mixed with heterogeneous materials such as thermosetting polymers and cellulose, and are contaminated with moisture, dust, and metal debris. Therefore, side reactions and deterioration of catalysts are fatal disadvantages in catalytic cracking. Very disadvantageous to Therefore, the first method of emulsifying waste plastics at the collection site of the generation site to obtain pyrolysis oil, and then secondarily reforming them in crackers is evaluated as the most efficient method. Because plastics are bulky for their weight and the porosity of the waste reaches up to 80%, this method will save even more transportation costs.

따라서 오염정도가 심하지 않은 폐플라스틱 원료는 직접 처리할 수 있는 분리능력과 열효율이 높은 열분해기를 채용하여 대용량 고속처리가 가능한 범용 유화재생 처리장치의 개발이 요구된다 하겠다.Therefore, it is required to develop a general-purpose oil regeneration treatment apparatus capable of high-capacity high-speed treatment by employing a pyrolysis machine having high separation efficiency and thermal efficiency that can directly process waste plastic raw materials that are not severely polluted.

그러나, 공지된 기존의 폐플라스틱 처리장치는 아래와 같은 문제점을 갖고 있다.However, the known conventional waste plastics processing apparatus has the following problems.

첫째, 연속처리의 문제이다. 플라스틱은 열분해되는 과정에서 분해가 진행된 정도에 따라, 즉 분자량에 따라 고상, 부분 분해된 고상, 올리고머상, 왁스상, 액상, 기상으로 나눌 수 있다. 특히, 난분해성 플라스틱을 포함한 고형물은 고상이나 부분 분해된 고상 형태로 다른 열분해 생성물과 섞인 채로 각 공정 간에 이송되게 된다. 폐플라스틱 처리공정에 있어 바람직하지 못한 설계의 대표적인 예로서 물질 이송을 위해 연결관을 많이 사용하는 것이다. 상기한 플라스틱의 열분해과정 중의 여러 상중에서 액상과 기상을 제외하고, 나머지는 이송 중 응축을 방지하기 위해 연결관의 온도를 올리고머나 왁스상은 약 200 ℃, 고상이나 부분 분해된 고상은 250∼350℃로 유지시켜야 한다.First is the problem of continuous processing. Plastics may be divided into solid phase, partially decomposed solid phase, oligomeric phase, wax phase, liquid phase, and gas phase depending on the degree of decomposition progressed in the process of pyrolysis. In particular, solids, including hardly decomposable plastics, are transferred between the different processes in the form of solids or partially decomposed solids, mixed with other pyrolysis products. An example of an undesirable design in waste plastics processing is the use of many connecting tubes for mass transfer. Among the various phases during the thermal decomposition of the plastic, except for the liquid phase and the gas phase, the temperature of the connection tube is raised to about 200 ° C. in the oligomer or wax phase to prevent condensation during transportation, and the solid phase or the partially decomposed solid phase is 250 to 350 ° C. Should be maintained.

연속운전을 위해서는 난분해성 잔유물의 처리가 중요하다. 특허 제10-0265273호(2000. 6. 13)등에서는 공정운전 중 잔유물 제거가 가능하다고 하지만, 이 때 잔유물은 충분히 식은 상태에서 꺼내야 하며, 그렇지 않고 공기와 접촉할 경우 발화될 수 있으며, 악취가 발생하게 된다. 다른 처리 장치에서는 600 ℃ 이상에서 운전되는 고온 열분해 공정을 채용하지만 생산단가가 증가하여 채산성이 악화되는 결과가 얻어진다. 또한 특허공개 제2001-0031507호(2001. 4. 16)에서는 폐플라스틱을 열풍로와 코크스로에서 동시 처리한다고 하였으나, 이는 병용처리를 의미하며, 본 발명에서와 같이 열분해 공정의 운전중에, 잔유물인 고형물을 동시에 연소처리한다는 것과 전혀 다르다.For continuous operation, treatment of hardly decomposable residues is important. Patent No. 10-0265273 (June 13, 2000), etc., said that residues can be removed during process operation, but the residues must be taken out in a sufficiently cooled state, otherwise they may ignite when they come into contact with air, Will occur. Other treatment apparatus employs a high temperature pyrolysis process operated at 600 ° C. or higher, but results in increased profitability due to increased production cost. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-0031507 (April 16, 2001) said that waste plastics are simultaneously treated in a hot blast furnace and a coke oven, which means a combination treatment. It's not the same as burning solids at the same time.

둘째, 열분해공정의 채산성을 결정하는데 있어서 중요한 인자인 열전달 효율의 문제이다. 플라스틱은 단열재료로 사용될 정도로 열전도도가 매우 낮으므로 열분해를 위해 가열할 때 심한 온도구배 발생을 피할 수가 없다. 하부에서 가열되는 통상의 조형 반응기를 나타낸 특허 제0140957호(1998. 3. 17)을 예로 들면 반응기 하부가 먼저 가열되고 열분해되기 시작하며, 기포가 발생되며 끓어오르는데 기포에 의해 반응기 하부 내벽에 공간이 생기고 열전달은 더욱 불리하게 된다. 또한 측면에서 가열하는 튜브형태 반응기를 예로 들어 설명하면, 반응기의 온도는 반응기 내벽이 가장 높고 중심부가 가장 낮은, 아래로 볼록한 형태의 온도 분포를 갖게 된다. 따라서 열분해는 온도가 가장 높은 반응기 벽에 인접한 플라스틱에서 최초로 일어나며 반응기 중심축으로 갈수록 온도가 낮기 때문에 열분해가 더디게 진행된다. 이들 온도구배를 해소하기 위하여 교반장치나 특허 제10-0241543호(1999. 11. 3)에 나타낸 바와 같이 축열 열매체를 사용하기도 하고, 특허 제10-0245040호 (1999. 11. 25)에 나타낸 바와 같이 로타리-킬른 방식을 도입하기도 하지만, 장치가 복잡해지고, 점성의 영향으로 초기에 충분한 교반 효과를 얻기가 어려우며, 에너지 소모가 많기 때문에 경제적이지 못하다.Second, it is a matter of heat transfer efficiency, which is an important factor in determining profitability of the pyrolysis process. Plastics have a very low thermal conductivity enough to be used as a thermal insulation material, so that severe temperature gradients cannot be avoided when heated for pyrolysis. For example, Patent No. 0140957 (March 17, 1998), which shows a conventional modeling reactor that is heated at the bottom, the bottom of the reactor is first heated and begins to pyrolyze, and bubbles are generated and boil, which is caused by a space on the inner wall of the reactor. This occurs and the heat transfer becomes more disadvantageous. In addition, when a tubular reactor that is heated from the side described as an example, the temperature of the reactor has a temperature distribution of the convex shape, the highest in the inner wall of the reactor and the lowest in the center. Therefore, pyrolysis occurs first in the plastic adjacent to the reactor wall where the temperature is highest, and pyrolysis is slow because the temperature is lower toward the reactor central axis. In order to eliminate these temperature gradients, a heat storage medium may be used as shown in a stirring apparatus or Patent No. 10-0241543 (1999. 11. 3), and as shown in Patent No. 10-0245040 (1999. 11. 25). Likewise, the rotary-kiln method is introduced, but it is not economical because the device is complicated, the viscosity is difficult to obtain a sufficient stirring effect initially, and the energy consumption is high.

셋째, 특허공개 제1999-013701호(1999. 2. 25)에 나타낸 바와 같이 사출기 내에서 열분해하는 경우이다. 폐플라스틱 분해온도는 대체로 350∼450 ℃ 온도범위에 있으나 실제 공정운전에서는 450∼550 ℃를 채용하기 때문에 사출기를 구성하는 쉘과 블레이드의 손상이 발생할 수 있다. 즉, 블레이드 샤프트가 휘거나, 폐플라스틱 중의 금속파편이나 경도가 높은 고형물 등에 의해 고온상태인 블레이드와 쉘 내면이 손상을 입을 가능성이 있다.Third, as shown in Patent Publication No. 1999-013701 (February 25, 1999), thermal decomposition is performed in an injection molding machine. Waste plastic decomposition temperature is generally in the 350 ~ 450 ℃ temperature range, but the actual process operation employs 450 ~ 550 ℃ can damage the shell and blades constituting the injection molding machine. That is, there is a possibility that the blade shaft and the inner surface of the shell which are in a high temperature state may be damaged by the bending of the blade shaft, the metal fragments in the waste plastic, the solid material having high hardness, and the like.

넷째, 용융장치나 열분해장치의 가열시스템에 관한 것이다. 연속운전과 안전운전을 위해서 단위공정에서의 적정한 온도유지는 매우 중요하다. 전기발열체 등을 외부 열원을 사용하게 되면 채산성이 매우 악화된다.Fourth, the present invention relates to a heating system of a melting apparatus or a pyrolysis apparatus. Maintaining proper temperature in the unit process is very important for continuous operation and safe operation. When an external heat source is used for an electric heating element, profitability deteriorates very much.

상기한 바와 같이 공지된 기존 기술은 크게 열분해에 있어 열효율, 연속처리, 대용량 고속처리, 공정의 가열을 위한 열원공급에 있어서, 복잡하고 효율적이지 못하며, 불리하다는 문제점을 갖고 있다. As described above, the known conventional technology has a problem in that it is complicated, inefficient, and disadvantageous in thermal efficiency, continuous treatment, large-capacity high-speed treatment, and heat supply for heating of a process in pyrolysis.

따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 따른 폐플라스틱 유화 재생 처리장치는 누벽식 열분해기(4)와 유격식 사출기(3, 5)를 채용하였다. 열효율의 낮음은 폐플라스틱 원료 자체의 열전도성이 낮은데다가, 기존의 가열수단은 폐플라스틱 용융액과 열분해기 가열면의 접촉면적이 좁기 때문이며, 이를 해소하기 위하여 누벽식 열분해기(4)를 채용하면 용융액과 열분해기 가열면의 접촉면적은 반응기 내벽 면적만큼 확장되고, 반응물인 용융액이 막형태를 갖고 있기 때문에 열전달 지연효과가 거의 없어서 열효율이 획기적으로 높아지며, 용융액과 기상 계면도 확장되어, 부반응에 의한 열분해 촉진 효과도 부가적으로 얻을 수 있다.Therefore, in order to solve the above problems, the waste plastic emulsion recycling apparatus according to the present invention employs a lacrimal pyrolysis machine 4 and a spaced injection machine 3 and 5. The low thermal efficiency is due to the low thermal conductivity of the waste plastic raw material itself, and the conventional heating means has a narrow contact area between the waste plastic melt and the pyrolyzer heating surface. The contact area of the pyrolysis heating surface is extended by the inner wall area of the reactor, and since the reactant melt has a film form, there is almost no heat transfer delay effect, which greatly increases the thermal efficiency, and also expands the melt and gas phase interface, resulting in pyrolysis due to side reactions. A facilitation effect can also be obtained additionally.

연속처리에 있어서 문제점은 결국 원료와 생성물 분리의 문제이다. 폐플라스틱 처리공정은 통상의 석유화학이나 정밀화학 제품 제조공정처럼 기상물과 액상물 만을 다루는 공정이 아니므로, 처리과정중 각 상에 따라 점도, 용융흐름지수(MFI)와 같은 유체적 특성이 다르기 때문에 사출기를 도입하여 일차적으로 부피와 무게를 가진 고형물과 증기상인 유분으로 분리하는 것이 가장 바람직하다고 본다. 구체적으로 고형물은 사출기의 블레이드에 의해 이송하고, 증기상 유분은 열분해에 따라 증가된 반응기 내부압력에 의해 고형물 이송방향과 반대방향으로 이송한다. 이 때 증기상 유분이 고형물과 함께 배출되지 않도록 고형물의 이송에 지장을 주지 않으면서 증기상 유분이 새어나가지 않도록 기밀이 유지되어야 한다. 열분해가 진행되면 열분해기 내부에 상당한 압력이 발생하게 되며, 이로 인해 증기상 유분이 이송된다. 이러한 개념하에서 유격식 사출형 분리기(5)를 개발하였으며, 블레이드 유격(G1, G2, G3)과 직경감소구조물(317, 518)에 의한 이송물의 적체에 의해 저온분해가스 및 유분과 고형물이 연속적으로 분리 회수되도록 하며, 연소기(7)와 열분해기(4) 간에 기밀이 유지되도록 하여 연속처리가 가능하도록 한다. 또한 위와 같이 누벽식 열분해기(4)와 유격식 사출형 분리기(3, 5)를 사용함으로써 폐플라스틱 원료의 대용량 고속처리가 가능하게 한다.The problem with continuous processing is that of raw material and product separation. Waste plastics processing process does not deal only with gaseous and liquid substances like the process of manufacturing petrochemicals and fine chemicals, so the fluid characteristics such as viscosity and melt flow index (MFI) are different depending on each phase during the treatment process. Therefore, it is most preferable to introduce an injection molding machine to separate the solids having a volume and weight and the oils in the vapor phase. Specifically, the solids are transported by the blades of the injection machine, and the vapor phase fraction is transported in the opposite direction to the solids transport direction by the increased reactor internal pressure due to pyrolysis. At this time, confidentiality should be maintained so that the vapor phase oil does not leak without disturbing the transport of the solid so that the vapor phase oil is not discharged together with the solid material. As the pyrolysis proceeds, considerable pressure is generated inside the pyrolyzer, which causes vapor phase oil to be transferred. Under this concept, the play-type injection separator (5) was developed, and the low-temperature cracked gas, oil and solids were continuously formed by accumulation of the feed by the blade play (G1, G2, G3) and the diameter reducing structure (317, 518). Separation and recovery are performed, and airtightness is maintained between the combustor 7 and the pyrolyzer 4 to enable continuous processing. In addition, a large-capacity high-speed processing of waste plastic raw materials is possible by using the leak-wall pyrolyzer 4 and the spaced injection type separators 3 and 5 as described above.

공정의 열원에 대한 문제는 외부 열원을 사용하지 않고 생성물인 난분해성 고형물과 열분해유의 연소열을 회수하여 사용하고, 순환열유와 공급열유를 열교환함으로써 보다 정확한 온도조절이 가능하도록 한다.The problem with the heat source of the process is to recover the heat of combustion of the product hardly decomposable solids and pyrolysis oil without using an external heat source, and to heat exchange the circulating heat oil and the feed heat oil to enable more accurate temperature control.

본 발명에 따른 폐플라스틱 유화 재생처리 장치는 지상의 고정사이트는 물론이고, 차량에 적재고정하여 정차 중, 운송 중에도 처리 가능하게 할 목적으로 설계하였다. 상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 각 단위 공정을 유기적으로 연동하도록 배치하여, 폐플라스틱 원료가 파쇄, 용융, 열분해, 분리, 연소처리, 연도가스처리 과정을 겪는데 있어 물질 이송이 연속적으로 이루어지도록 하고, 열유가 안정적으로 공급되도록 하였다. 보다 상세하게 설명하면, 원료가 유인블레이드(221)에 의해 파쇄기(2)로 용이하게 도입되도록 하고, 용융과정 중에 염소기체가 분리되도록 하고, 잔유물을 최소화하기 위해 난분해성 고형물은 연소처리하고, 난분해성 고형물과 열분해유의 연소열을 회수하여 공정에 공급하고, 연소기(7, 8)로부터 배출된 연도가스는 차량 배기가스와 함께 처리되도록 하여 대기오염물질 방출이 최대한 억제되도록 하였다.The waste plastic emulsion recycling apparatus according to the present invention is designed to be fixed not only on the ground, but also on the vehicle, so that the waste plastic oil regeneration treatment apparatus can be processed during stop and transportation. In order to achieve the object of the present invention, each unit process is disposed so as to interlock organically, so that the waste plastic raw material is continuously crushed, melted, pyrolyzed, separated, combusted, and flue gas treatment. And it was made to supply heat oil stably. In more detail, the raw materials are easily introduced into the crusher 2 by the attracting blade 221, the chlorine gas is separated during the melting process, and the hardly decomposable solids are burned to minimize the residue. The combustion heat of the decomposable solids and pyrolysis oil was recovered and supplied to the process, and the flue gas discharged from the combustors 7 and 8 was treated together with the vehicle exhaust gas so that the release of air pollutants was suppressed as much as possible.

본 발명인 폐플라스틱 유화재생 처리장치는 기능과 역할에 따라 원료공급부, 열분해부, 생성물 분리부, 연소 및 폐열 회수부, 열유 공급부, 연도가스 처리부 등의 단위공정으로 나눌 수 있으며, 연속적이고 유기적으로 연동하도록 구성하였다.Waste plastic emulsion recycling apparatus of the present invention can be divided into unit processes such as raw material supply unit, pyrolysis unit, product separation unit, combustion and waste heat recovery unit, hot oil supply unit, flue gas treatment unit, etc. It was configured to.

도 1에 본 발명에 의한 폐플라스틱 유화재생 처리장치의 공정흐름도를 나타내었으며, 도 2는 이를 도식적으로 나타낸 공정배치도이다.Figure 1 shows a process flow diagram of the waste plastic emulsion recovery apparatus according to the present invention, Figure 2 is a process arrangement diagram showing this diagrammatically.

각각의 단위공정에 대하여 간단히 설명하면 아래와 같다.Brief description of each unit process is as follows.

원료공급부는 호퍼(1), 파쇄기(2), 용융기(3), 탈염기(10)로 구성되며, 호퍼(1)로부터 도입한 폐플라스틱을 파쇄기(2)에서 파쇄한 후 용융기(3)에서 용융하여 열분해기(4)에 공급하고, 용융과정 중에 유출되는 염소 등을 탈염기(10)로 회수하여 제거하는 기능을 한다. 열분해부는 폐플라스틱 용융액을 열분해기(4)에서 열분해에 의해 저분자량화하는, 즉 분해시키는 기능을 하며 분해 생성물과 난분해성 고형물을 분리부로 공급한다. 분리부에서는 분해 생성물로서 얻어진 유분과 고형물을 분리하는 고형물 분리기(5)와 고형물 분리기에서 분리되어진 유분을 LPG가 주성분이 기상물과 C5∼C30 범위의 탄화수소로 이루어진 열분해유로 분리하는 유분 분리기(2)로 구성되어 있다. 연소처리부는 고형물 연소기(7)와 열분해유 연소기(8)로 구성되어 있으며, 고형물 연소기(7)에서는 난분해성 고형물을 연소한 후 회분으로, 열분해유 연소기(8)는 열분해유를 연소한 후 탄소질 코크로 전환시키게 되며 연소열은 회수된다. 열유공급부는 연소처리부에서 회수된 열을 용융기(3), 열분해반응기(4), 고형물 분리기(5)에 공급하는 기능을 하며, 이를 위해 여러 대의 이송펌프와 열교환기, 온도제어기 등으로 구성하였다. 연도가스 처리부는 도 18과 같이 본 처리공정을 차량에 적재하였을 때, 연소 처리부에서 배출되는 연도가스를 차량 배기가스 처리 시스템에 도입하여 처리하는 단위공정이며, 이로 인해 본 공정으로부터의 대기오염 물질의 배출을 억제하는 기능을 한다.The raw material supply part is composed of a hopper 1, a crusher 2, a melter 3, and a demineralizer 10, and after crushing the waste plastic introduced from the hopper 1 in the crusher 2, the melter 3 ) Is supplied to the pyrolyzer (4), and the chlorine and the like discharged during the melting process are recovered and removed by the demineralizer (10). The pyrolysis unit functions to lower the molecular weight of the waste plastic melt by pyrolysis in the pyrolysis unit 4, that is, to decompose and to supply the decomposition product and the hardly decomposable solids to the separation unit. In the separation section, a solid separator (5) for separating the oil and solids obtained as a decomposition product and an oil separator for separating the oil fraction separated from the solid separator with pyrolysis oil whose main components are gaseous substances and hydrocarbons in the range of C 5 to C 30 ( It consists of 2). The combustion treatment unit is composed of a solid combustor (7) and pyrolysis oil combustor (8), and in the solid combustor (7) after burning the hardly decomposable solids in ash, the pyrolysis oil combustor (8) burns pyrolysis oil and then carbon It is converted to quality coking and the heat of combustion is recovered. The heat oil supply unit functions to supply the heat recovered from the combustion treatment unit to the melter (3), the pyrolysis reactor (4), and the solids separator (5). . The flue gas treatment unit is a unit process for introducing the flue gas discharged from the combustion treatment unit into the vehicle exhaust gas treatment system and treating the flue gas discharged from the combustion treatment unit as shown in FIG. 18. It serves to suppress emissions.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 용융기(3)와 고형물 분리기(5)에 유격식 사출기를 채용하고, 열분해기(4)에 누벽식을 채용하였으며, 연도가스 처리기(11)에 벤츄리 원리를 도입하였으며, 이는 본 발명의 요부에 해당한다. 유격식 사출기와 누벽식 열분해기에 대하여는 아래에서 각각의 단위공정에 대하여 서술할 때 상세히 설명하기로 한다.In order to achieve the above object of the present invention, the melter (3) and the solid separator (5) employs a play-type injection machine, the pyrolyzer (4) employs a leak-tight type, and the flue gas processor (11) uses the Venturi principle. It is introduced, which corresponds to the gist of the present invention. The spaced type injection machine and the wall-type pyrolysis machine will be described in detail when each unit process is described below.

[원료공급부]Raw Material Supply Department

도 2와 도 3에 나타낸 바와 같이 원료공급부는 호퍼(1), 파쇄기(2), 용융기(3), 탈염기(10)로 구성되며, 폐플라스틱을 용융하여 열분해기(4)에 공급하고 용융과정 중에 유출되는 염소와 플라스틱 첨가제, 수분 등을 탈염기(10)로 회수한 후 제거하는 기능을 한다.As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the raw material supply unit is composed of a hopper 1, a crusher 2, a melter 3, and a demineralizer 10. The waste plastic is melted and supplied to the pyrolyzer 4. Chlorine and plastic additives, water, and the like, which are discharged during the melting process, are recovered by the demineralizer 10 and then removed.

호퍼(1)는 폐플라스틱 원료를 공정에 투입하기 전 임시로 저장하고, 파쇄기(2)로 도입시키는 기능을 한다. 도 4에 나타낸 바와 같이 호퍼(1)의 형태는 상부는 실린더 형태이고, 하부는 직경이 좁아지는 끝이 잘린, 거꾸로 된 원뿔 형태이며, 호퍼(1)와 파쇄기(2)사이에 공급구(219)를 만들어서 폐플라스틱 원료를 파쇄기에 공급한다. 스테인레스 재질이 적당하며, 대기 중 공기 유입을 방지하기 위해서는 실린더가 높을 수록, 원료가 잘게 파쇄되어 있을수록 유리하다. The hopper 1 functions to temporarily store waste plastic raw materials before introducing them into the process and introduce them into the crusher 2. As shown in FIG. 4, the shape of the hopper 1 is in the form of a cylinder at the top, and the shape of the inverted cone is cut at the end of which the diameter is narrowed, and the supply port 219 is provided between the hopper 1 and the crusher 2. ) And feed the waste plastic raw material to the crusher. Stainless steel is suitable, and the higher the cylinder, the finer the raw material is shredded to prevent air from entering the atmosphere.

파쇄기(2)는 호퍼(1)로부터 도입된 폐플라스틱 원료를 용융기(3)로 공급하는데 있어 적당한 크기로 파쇄하거나 감용하는 기능을 한다. 도 5에 나타낸 바와 같이 두 개의 사출기를 인접시킨 트윈형태의 사출기를 사용하며, 도 4와 도 5에 나타낸 바와 같이 중단부에서 호퍼(1)쪽으로 갈수록 블레이드(212)의 직경이 줄어드는 형태를 하고 있다. 구동모터(216)가 둘 중 한 개의 샤프트(213)를 회전시키고, 맞물린 기어(215)에 의해 두 개의 블레이드(226)가 안쪽으로 모아지는 방향으로 회전하면서, 원료도입구(219)를 통해 호퍼(1)로부터 원료를 도입한 후 호퍼(1) 반대쪽에 위치한 파쇄원료도입구(315) 쪽으로 이송하며 파쇄되거나 감용되게 된다.The crusher 2 functions to crush or reduce the waste plastic raw material introduced from the hopper 1 to the melter 3 to a suitable size. As shown in FIG. 5, a twin injection molding machine adjacent to two injection molding machines is used, and as shown in FIGS. 4 and 5, the diameter of the blade 212 decreases toward the hopper 1 from the stop portion. . The drive motor 216 rotates one of the two shafts 213 and rotates in the direction in which the two blades 226 are collected inward by the interlocking gear 215, and the hopper through the raw material introduction port 219. After the raw material is introduced from (1), the raw material is transferred to the crushed raw material introduction port 315 opposite to the hopper 1 and then crushed or reduced.

한편, 도 4와 도 5에 나타낸 바와 같이 블레이드(212)의 직경이 줄어듦으로서 호퍼(1)쪽 원료도입구(219) 하부에 만들어진 공간에는 수직방향이며 상부로 갈수록 블레이드 직경이 줄어드는 원료유인 블레이드(221)를 위치시키며, 구동력은 파쇄기 구동샤프트(213)에 장착한 구동풀리(217)로부터 얻는다. 원료유인 블레이드(221)는 부피가 크기 때문에 파쇄기(2)로의 자발적인 도입이 어려운 폐플라스틱 원료를 강제적으로 끌어내리는 기능을 한다.On the other hand, as shown in Figures 4 and 5 the diameter of the blade 212 is reduced to the space made in the lower portion of the raw material introduction port 219 toward the hopper 1 in the vertical direction and the blade is a raw material oil that decreases the blade diameter toward the top ( 221 is positioned, and the driving force is obtained from the driving pulley 217 mounted to the crusher driving shaft 213. The blade 221, which is a raw material oil, functions to forcibly pull down waste plastic raw material, which is difficult to voluntarily introduce into the crusher 2 because of its bulky volume.

도 6에 나타낸 바와 같이 용융기(3)는 파쇄기(2)로부터 도입된 파쇄된 폐플라스틱 원료를 완전히 용융하여 열분해기(4)로 공급하는 기능을 하며, 파쇄기(2)에서 기어(216)를 통해 인가된 구동력으로 사출기를 회전시키며, 열분해기(4) 쪽으로 용융시키면서 이송시킨다. 폐플라스틱은 용융되면 부피가 감소하고 원료의 공극률이 최대 80 %에 이르므로, 이를 감안하여 용융기는 파쇄기에 비해 처리 용량이 작아야 하며, 40∼60 % 정도가 적당하며, 원료에 따라 이송속도를 조절한다.As shown in FIG. 6, the melter 3 functions to completely melt the crushed waste plastic raw material introduced from the crusher 2 and to supply it to the pyrolysis machine 4, and the gear 216 is removed from the crusher 2. It rotates the injection molding machine with the driving force applied through it, and conveys it while melting toward the pyrolyzer (4). Waste plastics are reduced in volume when melted, and the porosity of raw materials reaches up to 80%. Therefore, the melter needs to have a smaller processing capacity than the crusher, and 40 to 60% is appropriate, and the feed rate is adjusted according to the raw materials. do.

용융기(2)는 내관(331) 외부에 일정한 거리를 두고 외관(320)을 씌우고, 다시 단열재(334)로 덮는 형태로 구성된다. 용융기 내관(311)과 외관(320) 사이의 공간은 열유입구(332)로부터 도입되어 열유출구(333)로 빠져나가는 열유가 흐르는 통로(331)의 기능을 하도록 하며, 이 순환열유의 온도를 온도제어기(923)로 조절함으로써 용융기의 온도를 조절되도록 하고, 단열재(334)에 의해 보온되도록 한다. 용융기(2)는 고형물 연소기(7)로부터 얻은 폐열을 회수한 순환폐열유(731)를 폐열유열교환기(921)에서 공급폐열유(924)와 열교환이 이루어지도록 하고, 폐열유공급펌프(922)로 이 공급폐열유(924)가 용융기(2)를 순환하며 가열하도록 한다. 이 때 열유입구(332)는 열유출구(333)보다 아래에 위치시켜 열유가 상향흐름을 갖도록 하여 용융기 내관(331)이 열유에 충분히 잠기도록 한다.The melter 2 covers the exterior 320 at a predetermined distance to the outside of the inner tube 331, and is configured to cover the insulation tube 334 again. The space between the inner tube 311 and the outer shell 320 of the melter serves as a passage 331 through which the hot oil flowing from the heat inlet 332 and exiting the heat outlet 333 flows. The temperature of the melter is controlled by adjusting the temperature controller 923, and the temperature is maintained by the heat insulator 334. The melter 2 heat-exchanges the circulating waste heat oil 731 from which the waste heat obtained from the solid combustor 7 with the waste heat oil heat exchanger 921 is supplied to the waste heat oil 924, and the waste heat oil supply pump 922. This feed waste heat oil 924 is to circulate and heat the melter (2). At this time, the heat inlet 332 is located below the heat outlet 333 so that the heat oil has an upward flow so that the inner tube 331 of the melter is sufficiently immersed in the heat oil.

용융기는 250∼350 ℃의 온도범위에서 운전되도록 한다. 통상의 플라스틱의 용융점은 100∼200 ℃의 온도범위에 있으나, 폐플라스틱 원료는 공극률이 높고 열전도도가 낮은 특성을 가지므로 고속처리를 위해서 이 보다 높은 250∼350 ℃의 온도를 채용한 것이다. 또한 이 온도범위에서는 대표적인 염소함유 고분자인 폴리비닐클로라이드(PVC)의 염소기체가 분해되며, 플라스틱 제조를 위해 첨가된 여러 가지 화합물도 휘발에 의해 거의 대부분 제거되며, 또한 극소량의 메탄과 C2 탄화수소도 생성된다. 이후부터는 용융과정에 유출되는 위와 같은 기상 물질들을 '저온분해가스'로 표기하기로 한다.The melter is allowed to operate in a temperature range of 250 to 350 ° C. Although the melting point of ordinary plastics is in the temperature range of 100 to 200 ° C., the waste plastic raw material has a high porosity and low thermal conductivity, and thus a higher temperature of 250 to 350 ° C. is adopted for high speed treatment. In this temperature range, chlorine gas of polyvinyl chloride (PVC), which is a representative chlorine-containing polymer, is decomposed, and various compounds added for plastic production are almost eliminated by volatilization, and very small amounts of methane and C 2 hydrocarbons are also removed. Is generated. Afterwards, the above gaseous substances flowing out of the melting process will be referred to as 'cold decomposition gas'.

저온분해가스의 유출은 용융기의 중간의 일정한 구간에서만 일어나도록 한다. 염소기체 등은 금속 재질을 부식시키고 열분해기(4)를 거쳐 고형물 연소기(7)나 열분해유 연소기(8)로 유입되어 연소반응에 관여할 경우 다이옥신 등이 생성될 가능성이 있기 때문이다. 위와 같은 목적을 달성하기 위해, 도 6에 나타낸 바와 같이 용융기(2) 중간 부근의 적당한 지점(P1)에서 용융기 블레이드(312)를 끊어서 블레이드에 유격(G1)을 두고, 내관 직경이 점차적으로 절반 정도로 줄어들게 하는 직경감소구조물(317)을 두어서 도 7에 나타낸 바와 같이 용융 진행중인 원료가 적체되게 하여 기밀을 유지시키는 기능을 하도록 한다. 또한 용융기(2) 말단쪽에도 블레이드를 유격(G2)시켜서 동일한 효과가 얻어지도록 한다. 블레이드 유격(G1)을 파쇄원료의 용융이 상당히 진행된 지점에 위치시키면 샤프트(313)와 블레이드(312)에 걸리는 부하는 그리 증가하지 않는다.The outflow of cryogenic cracking gas should only occur in certain sections in the middle of the melter. This is because chlorine gas may corrode a metal material, enter a solid combustor 7 or a pyrolysis oil combustor 8 through a pyrolysis device 4, and cause dioxin or the like to be produced. In order to achieve the above object, as shown in FIG. 6, the melter blade 312 is cut off at a suitable point P1 near the middle of the melter 2 to leave a gap G1 on the blade, and the inner tube diameter gradually increases. The diameter reducing structure 317 is reduced to about half so that the raw material in the melting process accumulates as shown in FIG. 7 to maintain the airtightness. In addition, the blade G is spaced G2 at the distal end of the melter 2 so that the same effect can be obtained. When the blade clearance G1 is positioned at the point where the melting of the crushed raw material has advanced considerably, the load on the shaft 313 and the blade 312 does not increase very much.

용융 진행중인 원료는 유격부(G1)과 유격부(G2) 사이에서 이송되면서 저온분해가스를 생성하며, 저온분해가스 수집공간(322)을 거쳐 배출관(321)을 통하여 탈염기(10)로 배출되게 된다.The raw material being melted is transferred between the gap part G1 and the gap part G2 to generate low-temperature cracked gas, and is discharged to the desalter 10 through the discharge pipe 321 through the low-temperature cracked gas collection space 322. do.

탈염기는 저온분해가스중 염소기체를 중화하는 기능을 하는 공정으로서 가성소다나 암모니아수를 중화제로 사용하는 공정이 잘 알려져 있고 상용화되어 있다. 또한 탈염소 공정은 특허공개 제1999-023301호(1999. 3. 25)이나 특허 제10-0245040호(1999. 11. 25)에 잘 나타나 있으므로 상세한 설명은 생략한다. Demineralization is a process that neutralizes chlorine gas in low-temperature cracking gas, and a process using caustic soda or ammonia water as a neutralizing agent is well known and commercialized. In addition, since the dechlorination process is well represented in Patent Publication No. 1999-023301 (March 25, 1999) or Patent No. 10-0245040 (March 25, 1999), a detailed description thereof will be omitted.

[열분해부][Pyrolysis Part]

열분해부는 원료공급부로부터 공급된 폐플라스틱 용융액을 열분해하여 저분자량화시킨 후 분리부로 배출하는 기능을 하며, 물질의 화학적 변화가 일어나는 주요한 단위공정이다.The pyrolysis unit functions to thermally decompose the waste plastic melt supplied from the raw material supply unit to lower the molecular weight, and then discharge it to the separation unit, and is a main unit process in which chemical change of material occurs.

도 8에 나타낸 바와 같이 열분해기(4)는 열분해기 본체와 분배디스크(423), 분배디스크 구동모터(421)로 이루어진 매우 단순한 구조로 되어 있다. 열분해기 본체는 금속이나 세라믹 재질의 수직 원통형 내벽(411)과 외벽(412), 외벽을 감싸는 단열재(417)로 구성되어 있으며, 내관(411)과 외관(412) 사이의 공간은 열유 통로(416) 기능을 한다. 열분해기(4)의 상판 중심에 분배디스크 구동 샤프트(422)를 위치시키고 끝부분에 분배디스크(423)를 달고, 구동모터(421)에 의해 회전할 수 있게 하였다. 열유는 열분해유 연소기(8)로부터 회수한 열을 열원으로 사용하며, 열유공급펌프(912)로 순환되고, 열분해기 하부의 열유입구(414)로 들어와서 열유출구(415)로 나가며, 다시 고형물 분리기(5)의 열유입구(522)로 들어가서 고형물 분리기(5)를 가열한 후 열유출구(523)으로 나와서 열유열교환기(911)로 돌아간다. 열분해기 내관(411)은 직경/길이 비가 1/2에서 1/10 범위가 적당하다.As illustrated in FIG. 8, the pyrolyzer 4 has a very simple structure including a pyrolyzer body, a distribution disk 423 and a distribution disk drive motor 421. The pyrolyzer body includes a vertical cylindrical inner wall 411 and an outer wall 412 of the metal or ceramic material, and an insulating material 417 surrounding the outer wall. The space between the inner tube 411 and the outer surface 412 is a hot oil passage 416. ) Function. The distribution disk drive shaft 422 is positioned at the center of the top plate of the pyrolyzer 4 and the distribution disk 423 is attached to the end thereof, and the rotation disk is rotated by the driving motor 421. The heat oil uses heat recovered from the pyrolysis oil combustor 8 as a heat source, circulated to the heat oil supply pump 912, enters the heat inlet 414 under the pyrolyzer, and exits the heat outlet 415. After entering the heat inlet 522 of the separator 5, the solids separator 5 is heated, and then the heat outlet 523 is returned to the heat oil heat exchanger 911. The pyrolyzer inner tube 411 has a suitable diameter / length ratio in the range of 1/2 to 1/10.

열분해기(4)는 본 발명의 요부에 해당하며, 450∼550℃의 온도범위에서 운전한다. 용융기(3)에서 열분해기(4)로 도입된 폐플라스틱 용융액은 초기에는 유체적 물성이 액체와 기체의 중간 정도이다. 도 9에 나타낸 바와 같이 용융액은 분배디스크 샤프트(422) 근처에서 디스크(423) 상으로 적하되게 되며, 이 후 분배디스크(423)의 회전에 따른 원심력에 의해 열분해기 내벽으로 흩뿌려지게 되며, 샤프트(422)의 회전속도는 500 rpm 이상이면 충분하다. 내벽에 흩뿌려진 용융액은 중력에 의해 누벽, 즉 내벽을 적시며 흘러내리게 된다. 이 때 용융액 중에 섞인 난분해성 고형폐기물은 역시 난용성을 가지므로 무게에 의해 하부로 떨어지거나 내벽을 타고 빠르게 흘러내려서 배출구(419)를 거쳐 고형물 분리기로 도입되게 된다. 용융액은 450∼550 ℃ 온도범위의 내벽을 서서히 누벽하면서 열분해된다. 이와 같은 누벽식 열분해 방식을 도입함으로써 반응물인 용융액을 얇은 막형태를 유지할 수 있기 때문에 열전달 지연현상이 거의 없으며, 열전도도가 낮은 용융액을 통하지 않고 금속재질의 내벽을 통해 직접 열전도되므로 열효율이 매우 높고, 내벽의 온도가 바로 열분해 온도가 될 수 있기 때문에 정확한 열분해 온도를 유지할 수 있다는 장점이 있다.The pyrolyzer 4 corresponds to the essential part of the present invention and operates in a temperature range of 450 to 550 ° C. The waste plastic melt introduced from the melter 3 to the pyrolyzer 4 initially has a fluidity between the liquid and the gas. As shown in FIG. 9, the melt is dropped onto the disk 423 near the distribution disk shaft 422, and is then scattered to the inner wall of the pyrolysis unit by centrifugal force due to the rotation of the distribution disk 423. The rotational speed of 422 is more than 500 rpm. The molten liquid scattered on the inner wall flows down the leaky wall, ie, the inner wall, by gravity. At this time, the hardly decomposable solid waste mixed in the melt also has poor solubility so that it falls down by weight or quickly flows down the inner wall to be introduced into the solid separator through the outlet 419. The melt is thermally decomposed while gradually walling the inner wall in the temperature range of 450 to 550 ° C. By introducing such a wall-walled pyrolysis method, the reactant melt can be maintained in a thin film form, and thus there is almost no heat transfer delay.Therefore, the thermal efficiency is very high because the heat is directly transferred through the inner wall of the metal material without passing through the melt having low thermal conductivity. Since the temperature of the inner wall can be the pyrolysis temperature, there is an advantage of maintaining the accurate pyrolysis temperature.

누벽식 열분해의 또다른 장점은 아래 실시예에 나타낸 바와 같이 다른 방식의 열분해에 비해 분해개시 시간을 단축하고 분해개시 온도를 감소시키며, 생성물의 수율이 높다는 것이다. 이와 같은 분해촉진 효과는 아래 고분자 열분해 메카니즘에 설명한 바와 같이 용융액상과 용융액 상부의 기상 사이의 계면상에서 일어나는 부반응의 영향으로 추정된다. 먼저 고분자 열분해 메카니즘에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 고분자의 열분해는 매우 복잡하여 현재까지 정확히 규명되지는 않았으나, 일반적으로 개시, 전파, 종결 단계를 거쳐 진행되는 것으로 알려져 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 고분자를 이루는 탄소결합중 가장 결합력이 낮은 임의의 탄소결합이 절단되어 두 개의 거대 라디칼을 생성하며 열분해가 개시된다. 이 라디칼은 바로 베타절단, 복분해, 뒤물기 반응에 의해 분해되어 저분자량화된 후 활성을 잃는 과정을 겪을 수도 있고, 동일한 분자내 다른 부분, 혹은 다른 분자에 라디칼이 되어 위와 같은 분해 과정을 겪을 수도 있고, 이는 반복적으로 진행된다. 위와 같은 중간 반응은 고분자 구조와 반응조건에 따라 다르지만 복분해와 뒤물기 반응에 비해 베타절단과 라디칼 전이가 매우 우세하게 일어나는 것으로 알려져 있다. 위와 같은 전파단계에서 생성된 라디칼을 충분히 저분자량화된 후 분자 말단, 즉 알파위치의 탄소가 이중결합을 형성하여 알파올레핀이 되거나 다른 라디칼과 결합하여 활성을 잃음으로써 분해 반응이 종결된다. 통상의 열분해기에서 위와 같은 반응은 주로 용융액 중에서 일어나고, 용융액 상부의 기상에서도 일어나는 것으로 알려져 있다. 위와 같은 반응은 각각 주반응과 부반응이라 구분하며, 기상에서의 부반응은 용융액과 비교할 때 온도가 낮고 계면이 넓지 않아서 주반응에 비하여 매우 불리하다. 그러나 본 출원의 발명자 겸 출원인인 본인은 반회분식 튜브형 반응기를 사용한 폴리올레핀의 열분해에 관한 실험으로부터 기상이 아닌 용융액-기상 계면에서 일어나는 부반응의 효과가 상당히 크게 나타난 결과를 얻었으며, 이는 계면에서 고분자 열분해 메카니즘에서 전파단계인 분자간 라디칼 전이가 활발하게 일어나기 때문인 것으로 추정하였다. 따라서 용융액 계면이 넓고, 주반응의 온도조건과 유사하게 하면 분해반응이 매우 촉진될 것으로 판단하였다. Another advantage of the lacquer pyrolysis is that the decomposition initiation time is shortened, the decomposition initiation temperature is reduced, and the yield of the product is high as compared to other types of pyrolysis as shown in the examples below. This decomposition promoting effect is presumed to be the effect of side reactions occurring at the interface between the melt phase and the gas phase at the top of the melt as described in the polymer pyrolysis mechanism below. First, the polymer pyrolysis mechanism will be described in detail. Pyrolysis of the polymer is very complicated and has not been precisely identified to date, but it is generally known to proceed through initiation, propagation and termination steps. More specifically, any carbon bond having the lowest bonding strength among the carbon bonds constituting the polymer is cleaved to generate two huge radicals, and pyrolysis starts. This radical may be decomposed by beta cleavage, metathesis, and knock-down reactions, resulting in low molecular weight, and then losing activity.The radical may become a radical in another part of the same molecule or in another molecule and undergo the above decomposition process. And it proceeds repeatedly. The above intermediate reactions vary depending on the polymer structure and reaction conditions, but it is known that beta cleavage and radical transfer are very prevalent compared to metathesis and knock-down reactions. After sufficiently low molecular weight of the radical generated in the propagation step as described above, the decomposition reaction is terminated by forming a double bond of carbon at the end of the molecule, ie, the alpha position, to become an alpha olefin or by combining with other radicals to lose activity. Such reactions in conventional pyrolysis are known to occur mainly in the melt and also in the gas phase above the melt. The above reactions are classified into main reactions and side reactions, respectively, and the side reactions in the gas phase are very disadvantageous compared to the main reactions because the temperature is low and the interface is not wide compared to the melt. However, the inventor and applicant of the present application have found that the effects of side reactions occurring at the melt-gas interface rather than the gaseous phase have resulted in a significant effect of thermal decomposition of polyolefins using a semi-batch tubular reactor, which is a polymer pyrolysis mechanism at the interface. It is presumed that this is because the intermolecular radical transfer occurs actively at. Therefore, it was determined that the decomposition reaction would be accelerated if the melt interface was wide and the temperature conditions of the main reaction were similar.

본 발명에 의한 누벽식 열분해는 다른 열분해기에 비해 용융액의 계면을 최대한 확장함으로써 이러한 효과를 극대화 할 수 있으며, 아래 실시예에 의한 실험으로부터 그와 같은 결과를 확인하였다.Lacquer-type pyrolysis according to the present invention can maximize this effect by maximizing the interface of the melt as compared to other pyrolysis, and confirmed the results from the experiment by the following examples.

(실시예)(Example)

누벽식 열분해기와 튜브형 열분해기의 성능을 비교하기 위하여 실험을 행하였다. 발생되는 폐플라스틱의 대부분을 차지하고 있는 고밀도폴리에틸렌(HDPE), 저밀도폴리에틸렌(LDPE), 저분자량폴리에틸렌(LMWPE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS)을 원료로 사용하였다. 이들 원료는 350 ℃에서 용융된 후 30 초 동안 일정한 속도로 열분해기로 공급하였으며, 가열원으로써 전기로를 사용하였다. 반응기는 직경 60 mm, 길이 500 mm 인 석영재질이며, 반응기 상부에 분해생성물의 유출을 위한 연결관을 두어 응축기로 유도되도록 하였다. 응축기는 수돗물을 냉각수로 사용하고, 기상물과 액상물을 분리하여 각각 가스크로마토그래피로 성분을 분석하였다. 수율계산을 위해 기상물의 중량은 각 실험의 물질수지로부터 환산하였다.An experiment was conducted to compare the performance of the lacrimal pyrolysis and tubular pyrolysis. High density polyethylene (HDPE), low density polyethylene (LDPE), low molecular weight polyethylene (LMWPE), polypropylene (PP), and polystyrene (PS), which occupy most of the generated waste plastic, were used as raw materials. These raw materials were melted at 350 ° C. and then fed to the pyrolyzer at a constant rate for 30 seconds, and an electric furnace was used as a heating source. The reactor was made of quartz with a diameter of 60 mm and a length of 500 mm, and a connection tube was installed at the top of the reactor for the discharge of decomposition products to be led to the condenser. The condenser uses tap water as cooling water, and the gaseous phase and the liquid phase are separated and analyzed by gas chromatography. The weight of the gaseous phase was calculated from the mass balance of each experiment for yield calculation.

도 12에 HDPE에 대하여 반응온도 480 ℃에서 누벽식과 튜브형 열분해기의 원료량 변화에 따른 처리시간을 나타내었다. 50 g까지는 누벽식이 튜브형에 비해 약 3배 정도 처리시간이 짧았으나 200 g에서는 10배 정도 처리시간이 짧게 나타났으며, 이는 튜브형이 원료량이 많을 수록 열전달 지연현상이 심화되기 때문이다. 이로부터 누벽식이 튜브형에 비해 대용량 원료의 고속처리에 매우 유리한 것을 알 수 있다.12 shows the treatment time according to the amount of raw materials of the lacquer type and tubular pyrolyzer at the reaction temperature of 480 ° C for the HDPE. Up to 50 g was about 3 times shorter than the tube type, but at 200 g, the processing time was about 10 times shorter, because the larger the amount of the raw material, the worse the heat transfer delay. This shows that the wall-wall type is very advantageous for the high-speed processing of large-capacity raw materials compared to the tubular type.

도 13에 HDPE 100 g에 대하여 450∼550 ℃의 반응온도범위에서 처리시간을 나타내었다. 누벽식과 튜브형 열분해기 모두 반응온도가 높을수록 처리시간이 감소하며, 특히 누벽식의 경우 520 ℃ 이상의 반응온도에서 거의 용융액 공급과 동시에 열분해가 완료되었으며, 이는 역시 매우 효율적인 열전달 효과에 기인한 것으로 판단된다.Figure 13 shows the treatment time in the reaction temperature range of 450 ~ 550 ℃ for 100 g of HDPE. As the reaction temperature is higher in both the wall and tube type pyrolyzers, the treatment time decreases. Especially, in the case of the wall wall type, the pyrolysis was completed at the reaction temperature of more than 520 ℃, which was due to the very efficient heat transfer effect. do.

도 14에 HDPE, LDPE, LMWPE, PP, PS 각각 100 g에 대하여 480 ℃에서 누벽식과 튜브식으로 열분해할 때 처리시간을 나타내었다. 분자구조에 의해 열분해가 비교적 어려운 폴리에틸렌계 고분자에 특히 누벽식의 효과가 두드러짐을 알 수 있다.FIG. 14 shows the processing time when pyrolysis was performed by the lacquer type and the tube type at 480 ° C for 100 g of HDPE, LDPE, LMWPE, PP, and PS. It can be seen that the effect of the lacrimal wall is particularly prominent in polyethylene-based polymers having a relatively difficult thermal decomposition due to the molecular structure.

도 15에 HDPE 100 g에 대하여 480 ℃에서 누벽식과 튜브형으로 각각 열분해하였을 때 유분생성물의 탄소수별 분포를 나타내었다. 대체적으로 누벽식이 튜브형에 비해 보다 큰 분자량을 가진 탄화수소를 많이 포함하고, 특히 C1∼C4 범위의 기상물의 함량이 낮게 나타났다. 이는 튜브형은 열효율이 낮아서 열분해 반응속도는 느리지만, 대신 반응물이 반응기내에 보다 오랫동안 체류하므로 열분해 반응이 더욱 진행되었기 때문으로 판단된다. 한편 누벽식의 경우 특히 C8∼C16 범위의 탄화수소의 선택도가 높았으며, 이 범위에서의 알파올레핀과 파라핀의 비율이 0.63 정도로서 세제, 계면활성제, 지방산 등의 제조에 주요한 원료인 폴레알파올레핀 제조에 유용하게 이용할 수 있을 것으로 판단된다. 특히 여러 폴리올레핀중에서 폴리에틸렌계 고분자, 그중에서도 선형성이 높은 HDPE와 LMWPE가 폴리알파올레핀 생성에 유리하였다. 본 공정에서 폴리알파올레핀 제조를 목적으로 폐플라스틱 원료를 처리할 경우 원료가 오염되지 않고 순도가 높을수록 높은 수율을 얻을 수 있을 것이다.FIG. 15 shows the distribution of the carbon product according to the number of oil products when pyrolyzed into a wall-wall type and a tube type at 480 ° C. for 100 g of HDPE. In general, the lacrimal formula contained more hydrocarbons having a higher molecular weight than the tubular type, and the content of gaseous substances in the C 1 to C 4 range was low. This is because the tubular type has low thermal efficiency, which leads to a slow pyrolysis reaction rate, but instead, the pyrolysis reaction proceeds further because the reactant stays in the reactor for a longer time. On the other hand, in the case of the lacquer-type, the selectivity of hydrocarbons in the range of C 8 to C 16 was high, and the ratio of alpha olefins and paraffins in this range was about 0.63. It is considered that it can be usefully used for manufacture. In particular, among the various polyolefins, polyethylene-based polymers, among which HDPE and LMWPE having high linearity, are advantageous for producing polyalphaolefins. In the present process, when the waste plastic raw material is treated for the purpose of polyalphaolefin production, the higher the purity is obtained without the contamination of the raw material, the higher the yield can be obtained.

[생성물 분리부][Product Separation Part]

분리부는 난분해성 고형물과 유분을 분리하는 고형물 분리기(5)와 1차 분리된 유분을 다시 C1∼C4인 기상물과 C5∼C30인 열분해유로 분리하는 유분 분리기(6)로 구성되어 있다.The separation part is composed of a solid separator (5) for separating hardly decomposable solids and oil, and an oil separator (6) for separating the first separated oil into a gaseous substance having C 1 to C 4 and pyrolysis oil having C 5 to C 30 . have.

도 2에 나타낸 바와 같이 고형물 분리기(5)는 열분해기(4)의 하부에 위치하고 있으며, 열분해기(4)에서 열분해 과정을 거친 난분해성 고형물과 유분을 연결관(516)을 통해 도입한다. 도 16에 나타낸 바와 같이 난분해성 고형물과 유분을 분리하기 위해 용융기(3)와 동일한 개념의 유격식 사출기를 사용하며, 내관(511)과 외관(512) 사이의 열유통로(521)로 열분해기(4)의 열유출구(415)로부터 열유를 도입하여 내관(511)을 가열하게 하고 열유출구(523)을 통해 열유열교환기(911)로 보내고 열분해유 연소기(8)로부터 회수한 순환열유와 열교환되도록 한 후 열유순환펌프(912)를 통해 다시 열분해기(4)의 열유입구(414)로 보내어 순환하게 하므로 열분해기(4)보다 약간 낮은 온도범위에서 운전된다.As shown in FIG. 2, the solid separator 5 is positioned under the pyrolyzer 4, and introduces the hardly decomposable solids and the oil, which have undergone the pyrolysis in the pyrolyzer 4, through the connecting pipe 516. As shown in FIG. 16, a gap-type injection machine having the same concept as that of the melter 3 is used to separate the hardly decomposable solids and the oil, and are thermally decomposed into a heat flow path 521 between the inner tube 511 and the outer tube 512. The heat oil is introduced from the heat outlet 415 of the machine 4 to heat the inner tube 511, and the circulating heat oil recovered from the pyrolysis oil combustor 8 sent to the heat oil heat exchanger 911 through the heat outlet 523. After the heat exchange to the heat flow pump 912 is sent back to the heat inlet 414 of the pyrolyzer (4) to circulate it is operated in a slightly lower temperature range than the pyrolyzer (4).

연결관(516)을 통해 도입된 난분해성 고형물과 유분 중 난분해성 고형물은 구동모터(515)에 의해 회전하는 블레이드(513)에 의해 고형물 연소기(7)쪽으로 이송되며, 유분은 배출구(517)를 통해 유분 분리기(6)쪽으로 유출되게 된다. 이 때 난분해성 고형물은 표면에 고비점을 갖는 왁스상 탄화수소가 범벅이 된 상태이고, 유분은 증기상으로서 열분해기(4) 내부의 압력과 블레이드(513)의 회전에 의해 쉽게 분리된다. 그리고 고형물 연소기(7)와 고형물 배출구(520)을 통해 연결되어 있어서 공기가 고형물 분리기(5), 심지어 열분해기(4)로 유입되어 인화성 높은 유분과 연소반응할 가능성이 있으므로, 고형물 배출구(520)쪽에 블레이드(513)에 유격(G3)을 두고 직경감소구조물(518)을 설치하여, 도 17에 나타낸 바와 같이 난분해성 고형물의 적체로 인해 내관을 막음으로써 고형물 분리기(5)나 열분해기(4)로 공기가 들어오는 것을 불가능하게 하였다.The hardly decomposable solids and the oil-degradable solids introduced through the connecting pipe 516 are transferred to the solid combustor 7 by the blade 513 that is rotated by the drive motor 515, and the oil passes the outlet 517. Through the oil separator 6 will flow out. At this time, the hardly decomposable solids are in a state in which waxy hydrocarbons having a high boiling point on the surface are mixed, and the oil is vapor phase and easily separated by the pressure inside the pyrolyzer 4 and the rotation of the blade 513. In addition, the solids combustor 7 and the solids outlet 520 are connected to each other, so that air may enter the solids separator 5 and even the pyrolyzer 4 to burn and react with highly flammable oil. A diameter reducing structure 518 is provided with a gap G3 on the blade 513 on the side to block the inner tube due to the accumulation of the hardly decomposable solids, as shown in FIG. This made it impossible for air to enter.

유분 분리기(6)은 고형물 분리기(5)로부터 고형물과 유분으로 1차 분리된 유분을 다시 C1∼C4인 기상물과 C5∼C30인 액상물로 분리하는 기능을 한다. 도 2와 도 18에 나타낸 바와 같이 고형물 분리기(5)의 유분배출구(517)로부터 배출된 유분은 유분 분리기(6)의 도입구(613)을 통해 분리기 내로 도입되며 냉각수에 의해 액상물은 응축되게 하여 회수관(615)를 통해 회수조(621)로 회수하고, 기상물은 배출구(614)를 통해 배출되며, 연결관(725)을 통해 고형물 연소기(6)으로 공급된다. 내관(611)과 외관(612) 사이에 냉각수 통로(619)를 두고 단열재(625)로 덮어서 상온을 유지하게 하였으며, 순환펌프(626)가 냉각수를 순환관(627)을 통해 순환시킨다.The oil separator 6 functions to separate the oil fraction separated from the solid separator 5 into solids and oils into a gaseous substance of C 1 to C 4 and a liquid substance of C 5 to C 30 . 2 and 18, the oil discharged from the oil outlet 517 of the solid separator 5 is introduced into the separator through the inlet 613 of the oil separator 6 and the liquid is condensed by the cooling water. By the recovery pipe 615 is recovered to the recovery tank 621, the gaseous material is discharged through the discharge port 614, it is supplied to the solid combustor 6 through the connection pipe 725. A cooling water passage 619 is disposed between the inner tube 611 and the exterior 612 and covered with a heat insulating material 625 to maintain room temperature. The circulation pump 626 circulates the cooling water through the circulation pipe 627.

도 19에 나타낸 바와 같이 냉각효율을 높이기 위해 내관(611) 내부에 냉격자(618)를 채용하였다. 이 냉격자는 열전도도가 높은 금속 재료 등으로 만들며, 삿갓 형태의 망상으로서, 망에서 응축된 열분해유가 내벽을 타고 용이하게 흘러내리도록 하였다.As shown in FIG. 19, the cooler 618 was employ | adopted inside the inner tube 611 in order to improve cooling efficiency. The cold grate is made of a metal material with high thermal conductivity, and is a hat-shaped mesh, which allows the pyrolysis oil condensed in the net to easily flow down the inner wall.

[연소처리부][Combustion Processing Unit]

연소처리부는 고형물 연소기와 열분해유 연소기로 구성되어 있으며, 고형물과 열분해유의 연소처리로부터 연소열을 회수하여 각각 용융기(3)와 열분해기(4), 고형물 분리기(5)에 필요한 열을 제공하는 기능을 한다.The combustion treatment unit is composed of a solid combustor and a pyrolysis oil combustor, and recovers combustion heat from the combustion treatment of the solids and pyrolysis oil to provide the heat required for the melter (3), the pyrolysis (4) and the solids separator (5), respectively. Do it.

도 20에 나타낸 바와 같이 고형물 연소기는 고형물이 도입구(713)를 통해 연소실(711)로 적하되게 하고 공기공급펌프(723)가 공기공급노즐(721)을 통해 공기를 분사하여 연소가 이루어지도록 하였으며, 화격자(716)를 두어 고형물과 공기의 접촉을 좋게하고 충분한 접촉시간을 갖게 한다. 도입되는 고형물은 고비점의 왁스상 탄화수소와 범벅인 상태이고 450∼550 ℃ 온도범위에 유지하고 있기 때문에 연소실(711)에 공급된 공기중의 산소와 접촉하게 되면 용이하게 연소된다. 연소열은 폐열유순환관(731)내의 순환열유가 회수하게 되며, 연소실(711) 외부에 단열재(717)를 덮어서 단열이 이루어지도록 하였다. 순환열유는 순환펌프(732)에 의해 순환관(731)을 통해 순환하는데, 폐열유열교환기(921)에서 공급폐열유와 열교환을 통해 가열하게 된다. 고형물 연소기(7)가 용융기(3) 운전에 필요한 250∼350 ℃의 열유를 제공하지 못할 경우 열분해유 이송펌프2(733)가 열분해유 회수조(621)로부터 열분해유를 공급하여 보조연료로 사용할 수 있도록 하였다. 이 때 열분해유는 공급관(725)과 노즐(722)을 통해 연소실(711) 내로 분사되도록 하였다. 고형물은 연소처리후 회분이 되어 배출구(715)로 회수되며, 밸브(712)를 채용하여 연소처리중에도 회분이 회수되도록 한다.As shown in FIG. 20, the solid combustor allowed the solids to be dropped into the combustion chamber 711 through the inlet 713, and the air supply pump 723 injected the air through the air supply nozzle 721 to combust the combustion. In addition, the grate 716 is placed to improve contact between the solid and the air and to allow sufficient contact time. The solids introduced are in a state of being in a state of being in contact with the high boiling waxy hydrocarbon and maintained at a temperature in the range of 450 to 550 ° C., so that they are easily combusted when they come into contact with oxygen in the air supplied to the combustion chamber 711. The heat of combustion is to recover the circulating heat oil in the waste heat oil circulation pipe 731, and to cover the heat insulating material 717 on the outside of the combustion chamber 711 to be insulated. The circulating heat oil circulates through the circulation pipe 731 by the circulating pump 732, and is heated by heat exchange with the supplied waste heat oil in the waste heat oil heat exchanger 921. When the solid combustor 7 does not provide 250 to 350 ° C. heat oil required for the operation of the melter 3, the pyrolysis oil transfer pump 2 733 may supply pyrolysis oil from the pyrolysis oil recovery tank 621 to supply auxiliary fuel. It can be used. At this time, the pyrolysis oil was injected into the combustion chamber 711 through the supply pipe 725 and the nozzle 722. The solid matter is ash after the combustion treatment and is recovered to the outlet 715, and the valve 712 is employed to recover the ash during the combustion treatment.

도 21에 나타낸 바와 같이 열분해유 연소기(8)도 위에 서술한 고형물 연소기(7)와 유사한 구조로 되어 있다. 열분해유는 열분해유 이송펌프1(832)에 의해 도입구(813)의 분사노즐(822)을 통해 연소실(811)내로 분사되며, 공기공급펌프(723)가 공기공급노즐(821)을 통해 공기를 분사하여 연소가 이루어지도록 하였으며, 화격자(816)를 두어 열분해유와 공기의 접촉을 좋게 하고 충분한 접촉시간을 갖게 한다. 연소열은 열유순환관(831)내의 순환열유가 회수하게 되며, 연소실(811) 외부에 단열재(817)를 덮어서 단열이 이루어지도록 하였다. 순환열유는 순환펌프(832)에 의해 순환관(831)을 통해 순환하는데, 열유열교환기(911)에서 공급열유를 열교환을 통해 가열하게 된다. 열분해유는 연소처리후 연소실(811) 내부나 순환관(831) 외부에 소량의 탄소질 코크를 잔유하게 된다.As shown in Fig. 21, the pyrolysis oil combustor 8 also has a structure similar to that of the solid combustor 7 described above. The pyrolysis oil is injected into the combustion chamber 811 by the pyrolysis oil transfer pump 1 832 through the injection nozzle 822 of the inlet 813, and the air supply pump 723 receives air through the air supply nozzle 821. Injecting the combustion to be made, and the grate 816 is placed to improve the contact between the pyrolysis oil and the air to have a sufficient contact time. The heat of combustion is to recover the circulating heat oil in the heat oil circulation pipe 831, to cover the heat insulating material 817 on the outside of the combustion chamber 811 to be insulated. The circulating heat oil circulates through the circulation pipe 831 by the circulating pump 832, and heats the supply heat oil through the heat exchange in the heat oil heat exchanger 911. The pyrolysis oil remains a small amount of carbonaceous coke inside the combustion chamber 811 or outside the circulation pipe 831 after the combustion treatment.

고형물 연소기(7)과 열분해유 연소기(8)의 연소처리로부터 발생한 연도가스는 각각 배출구(714와 814)를 통해 배출되며, 연도가스처리기(11)로 도입되어 처리되게 된다. Flue gas generated from the combustion treatment of the solid combustor 7 and the pyrolysis oil combustor 8 is discharged through the discharge ports 714 and 814, respectively, and introduced into the flue gas processor 11 to be treated.

[열유 공급부][Heat oil supply part]

도 22에 나타낸 바와 같이 열매공급부(9)는 열유 열교환기(911)와 폐열유 열교환기(921), 열유공급펌브(912), 폐열유공급펌프(922), 열유 온도제어기(913), 폐열유온도제어기(923) 등으로 구성되어 있으며, 고형물 연소기(7)와 열분해유 연소기(8)로부터 회수한 열을 각 공정에 요구되는 온도범위를 갖는 열유로 만든 후 용융기(3), 열분해기(4), 고형물 분리기(5)로 공급하는 기능을 한다.As shown in FIG. 22, the fruit supply unit 9 includes a heat oil heat exchanger 911, a waste heat oil heat exchanger 921, a heat oil supply pump 912, a waste heat oil supply pump 922, a heat oil temperature controller 913, and waste heat. Oil temperature controller 923, and the heat recovered from the solid combustor 7 and the pyrolysis oil combustor 8 is made of hot oil having a temperature range required for each process, and then the melter 3 and the pyrolysis machine. (4), it serves to supply to the solid separator (5).

열분해유 연소기(8)로부터 순환열유가 회수한 열은 열유 열교환기(911)에서 열분해기(4)와 고형물 분리기(5)에 공급되는 공급열유와 열교환을 한다. 공급열유는 열유공급펌프(912)에 의해 열분해기(4)의 열유입구(414)로 공급되어 열유출구(415)로 배출되며, 다시 고형물 분리기(5)의 열유입구(522)로 공급되고 열유출구(523)으로 배출되어 열유열교환기(911)로 돌아오게 된다. 공급열유의 온도는 열전대 등으로 측정되어 열유온도제어기(913)로 보내지며, 열유온도제어기(913)는 공급열유가 원하는 온도가 되도록 열분해유이송펌프1(832)로부터 열분해유 연소기(8)로 이송되는 열분해유의 공급유속을 제어한다.The heat recovered by the circulating heat oil from the pyrolysis oil combustor 8 exchanges heat with the supply heat oil supplied to the pyrolyzer 4 and the solid separator 5 in the heat oil heat exchanger 911. The supplied heat oil is supplied to the heat inlet 414 of the pyrolyzer 4 by the heat oil supply pump 912, and is discharged to the heat outlet 415, and is then supplied to the heat inlet 522 of the solid separator 5. It is discharged to the outlet 523 and returned to the heat oil heat exchanger 911. The temperature of the supplied hot oil is measured by a thermocouple or the like and is sent to the hot oil temperature controller 913. The hot oil temperature controller 913 is supplied from the pyrolysis oil transfer pump 1 832 to the pyrolysis oil combustor 8 so that the supplied heat oil has a desired temperature. Control the feed flow rate of the pyrolysis oil to be transferred.

고형물 연소기(7)의 열을 이용한 열유공급도 위와 유사한 방식으로서, 고형물 연소기(7)로부터 순환열유가 회수한 열은 폐열유 열교환기(921)에서 용융기(3)에 공급되는 공급열유와 열교환을 한다. 공급열유는 폐열유공급펌프(922)에 의해 용융기(3)의 열유입구(332)로 공급되어 열유출구(333)로 배출되며, 폐열유열교환기(921)로 돌아오게 된다. 공급열유의 온도는 열전대 등으로 측정되어 폐열유 온도제어기(923)로 보내지며, 폐열유 온도제어기(923)는 공급열유가 원하는 온도가 되도록 열분해유이송펌프2(733)로부터 고형물 연소기(8)로 이송되는 열분해유의 공급유속을 제어한다.The heat oil supply using the heat of the solid combustor 7 is similar to the above, and the heat recovered by the circulating heat oil from the solid combustor 7 is exchanged with the supply heat oil supplied to the melter 3 from the waste heat oil heat exchanger 921. Do it. The supply heat oil is supplied to the heat inlet 332 of the melter 3 by the waste heat oil supply pump 922 and discharged to the heat outlet 333, and returned to the waste heat oil heat exchanger 921. The temperature of the supplied heat oil is measured by a thermocouple or the like and sent to the waste heat oil temperature controller 923, and the waste heat oil temperature controller 923 is a solid combustor 8 from the pyrolysis oil transfer pump 2 733 so that the supplied heat oil is at a desired temperature. Control the feed flow rate of pyrolysis oil to be sent to the furnace.

[연도가스 처리부][Fuel Gas Treatment Department]

연도가스 처리부는 고형물 연소기(7)과 열분해유 연소기(8)로부터 배출되는 연도가스중의 탄화수소와 휘발성유기화합물을 완전산화시켜서 공정운전에 따른 대기오염물질의 배출을 억제하는 기능을 한다. The flue gas treatment unit functions to completely oxidize hydrocarbons and volatile organic compounds in the flue gas discharged from the solid combustor 7 and the pyrolysis oil combustor 8 to suppress the emission of air pollutants during the process operation.

도 25에 나타낸 바와 같이 연도가스 처리기(11)는 차량 엔진과 촉매전환기 사이에 설치한다. 도 26에 나타낸 바와 같이 차량 배기가스가 유입구(121)와 유출구(122) 사이에 관로감소구조물(114)을 설치하고 내관(111)에 연도가스 유출홀(116)을 만들고 내관(111)과 외관(112) 사이에는 진공챔버(113)를 둔다.As shown in FIG. 25, the flue gas processor 11 is installed between a vehicle engine and a catalytic converter. As shown in FIG. 26, the vehicle exhaust gas installs a pipe reducing structure 114 between the inlet 121 and the outlet 122, makes a flue gas outlet hole 116 in the inner tube 111, and looks inside the inner tube 111. A vacuum chamber 113 is placed between the 112.

차량 엔진에서의 배기가스는 매우 높은 압력에서 배기되므로 연소기의 연도가스 배출관과 직접 연결할 경우 역류하게 되므로, 이를 방지하기 위하여 벤츄리 원리를 이용한다. 도 27에 나타낸 바와 같이 연도가스 처리기(11)에 실선과 같이 차량 배기가스가 지나갈 때 A지점에는 진공이 걸리게 되며 점선과 같이 연도가스가 배기가스중에 스며드는 방식으로 도입되게 된다. 연도가스는 배기가스와 섞여진 상태에서 차량의 촉매전환기에서 완전 산화하여 차량 배기구를 통해 대기중으로 방출되게 된다. 이 때 차량 엔진에 무리를 주지 않기 위해서는 관로감소구조물(114)을 길게하여 직경 감소가 완만할수록 유리하며, 진공챔버(V1) 부분에 걸리는 진공도도 높다. Since the exhaust gas from the vehicle engine is exhausted at a very high pressure, when directly connected with the flue gas discharge pipe of the combustor, the exhaust gas flows back, so that the Venturi principle is used to prevent this. As shown in FIG. 27, when the vehicle exhaust gas passes through the flue gas processor 11 like a solid line, a vacuum is applied to the point A, and the flue gas is introduced into the exhaust gas as shown by the dotted line. Flue gas is completely oxidized in the catalytic converter of the vehicle when it is mixed with the exhaust gas and released into the atmosphere through the vehicle exhaust. At this time, in order not to impose a burden on the vehicle engine, the length of the pipe reducing structure 114 is longer, so that the diameter decreases gradually, and the vacuum degree applied to the vacuum chamber V1 is also high.

[장치 운전방법 예시][Example of device operation method]

열분해유 회수조(621)에 등유 등 연료유를 넣은 후 열분해유 이송펌프1(733)과 열분해유 이송펌프2(823)을 작동시켜 고형물 연소기(7)과 열분해유 연소기(8)에 공급되도록 하고, 공기공급펌프(727)을 작동하여 연소를 시작하며, 폐열유순환펌프(732)와 열유순환펌프(832)를 작동하여 순환열유를 순환시키며, 열유공급펌프(912)와 폐열유공급펌프(922)도 작동시켜서 용융기(3)와 열분해기(4)가 상기한 작동온도 범위에 들어갈 때까지 예열시킨다.After inserting fuel oil such as kerosene into the pyrolysis oil recovery tank 621, the pyrolysis oil transfer pump 1 733 and the pyrolysis oil transfer pump 2 823 are operated to be supplied to the solid combustor 7 and the pyrolysis oil combustor 8. And start combustion by operating the air supply pump 727, circulating the circulating heat oil by operating the waste heat circulation pump 732 and the heat oil circulation pump 832, and the heat oil supply pump 912 and the waste heat oil supply pump ( 922 is also operated to preheat until melter 3 and pyrolyzer 4 fall within the above operating temperature range.

각 공정의 온도가 작동온도로 충분히 증가하면 모든 구동모터와 펌프, 온도제어기를 작동시켜서 운전을 개시한다.When the temperature of each process is sufficiently increased to the operating temperature, all the driving motors, pumps and temperature controllers are activated to start operation.

본 발명에 따른 폐플라스틱 유화 장치는 물론 지상의 고정싸이트에 설비할 수도 있으나, 차량에 적재하여 정차중, 운송중에도 운전이 가능하게 할 목적으로 설계하였으며, 이를 위해 원료공급, 열분해, 연소, 생성물 분리, 폐열회수 및 공급이 연속적으로 이루어지도록 하였다. 또한 유격식 용융기와 분리기, 그리고 누벽식 열분해기를 채용하여 소형이고 단순한 반면 대용량 원료의 고속처리가 가능하여 상용성이 매우 높고, 특히 고형물 처리를 위해 고온열분해를 채용하지 않고 연소처리되도록 하고, 폐열을 회수하여 공정에서 공급함으로써 공학적, 경제적으로 매우 유리하다. 또한 공정 잔유물이 소량의 회분형태인 것이 장점이다.The waste plastic emulsifying device according to the present invention may be installed on a fixed site of the ground, of course, but it is designed for the purpose of enabling operation during loading and transportation by loading it on a vehicle, and for this purpose, supplying raw materials, pyrolysis, combustion, and product separation. In addition, waste heat recovery and supply were continuously performed. In addition, small sized and simple, high-speed processing of large-capacity raw materials is possible by employing a gap melter, a separator, and a wall-wall pyrolyzer, so that the compatibility is very high, and in particular, it is possible to burn the waste heat without employing high temperature pyrolysis for solids processing. By recovering and supplying it in the process, it is very advantageous engineeringally and economically. It is also an advantage that the process residues are in the form of small amounts of ash.

특히 본 발명에서 채용한 누벽식 열분해기는 기존의 반응기에 비해 열효율이 매우 높고, 정확한 반응기 온도를 구현할 수 있어서, 고점성과 낮은 열전도도로 인한 기존 공정의 문제점을 해결하였으며, 열분해 처리 속도가 매우 높은 장점이 있으며, 선형 폴리에틸렌 고분자로부터의 폴리알파올레핀 회수에 매우 유리하여 폴리알파올레핀 제조 장치로도 사용될 수 있다.In particular, the wall-type pyrolyzer adopted in the present invention has a very high thermal efficiency compared to the conventional reactor, and can realize an accurate reactor temperature, thereby solving the problems of the existing process due to high viscosity and low thermal conductivity, and has the advantage of having a very high pyrolysis treatment rate. It is also very advantageous for polyalphaolefin recovery from linear polyethylene polymers and can be used as a polyalphaolefin production apparatus.

또한 본 발명에서 채용한 유격식 용융기 및 분리기는 각각 저온분해가스의 회수와 유분과 고형물의 분리, 연소기와 열분해기의 기밀유지가 가능하도록 하여 열분해와 연소를 동시에 이루어지도록 하는 기능을 갖으며, 소각로 등 다른 공정에 응용할 수도 있을 것이다.In addition, the playable melter and separator employed in the present invention have a function of simultaneously performing pyrolysis and combustion by recovering low-temperature cracking gas, separating oil and solids, and maintaining the airtightness of the combustor and pyrolyzer. It may be applied to other processes such as incinerators.

또한 본 발명에서 채용한 연도가스처리기는 고형물과 열분해유의 연소공정에서 발생한 연도가스를 차량 배기관으로 용이하게 유도하여 배기가스 촉매전환기를 거쳐 같이 처리되도록 함으로써 대기오염물질의 방출을 최대한 억제하였다.In addition, the flue gas treatment system employed in the present invention can easily guide the flue gas generated in the combustion process of the solids and pyrolysis oil to the vehicle exhaust pipe to be treated together with the exhaust gas catalytic converter, thereby suppressing the emission of air pollutants.

도 1는 본 발명에 의한 폐플라스틱 유화재생 처리장치의 공정 흐름도이다.1 is a process flowchart of the waste plastic emulsion regeneration treatment apparatus according to the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 폐플라스틱 유화재생 처리장치를 도식적으로 나타낸공정 배치도이다.2 is a process layout diagram schematically showing a waste plastics oil regeneration treatment apparatus according to the present invention.

도 3은 원료공급부의 정면 배치도이다.3 is a front layout view of the raw material supply unit.

도 4는 원료공급부를 구성하고 있는 파쇄기의 정면 단면도이다.4 is a front sectional view of a crusher constituting a raw material supply unit.

도 5는 원료공급부를 구성하고 있는 파쇄기의 평면 단면도이다.5 is a plan sectional view of a crusher constituting a raw material supply unit.

도 6은 원료공급부를 구성하고 있는 용융기의 정면 단면도이다.6 is a front sectional view of a melter constituting a raw material supply unit.

도 7은 원료공급부를 구성하고 있는 용융기의 평면 단면도로서, (A)는 유격부의 횡단면도이며, (B)는 저온분해가스 수집 챔버 부분의 횡단면도이다.Fig. 7 is a plan sectional view of the melter constituting the raw material supply part, (A) is a cross sectional view of the clearance, and (B) is a cross sectional view of a portion of the cryogenic gas collection chamber.

도 8은 원료공급부를 구성하고 있는 용융기의 실시예를 나타낸 정면 단면도이다.8 is a front sectional view showing an embodiment of the melter constituting the raw material supply unit.

도 9은 열분해기의 정면 단면도이다.9 is a front sectional view of a pyrolysis machine.

도 10은 열분해기의 실시예를 나타낸 정면 단면도이다.10 is a front sectional view showing an embodiment of a pyrolysis machine.

도 11은 열분해기의 내벽면적확장구조물의 구성예를 나타낸 평면 단면도로서, (A)는 내벽주름, (B)는 침상 또는 판상구조물을 나타낸다.Fig. 11 is a planar cross-sectional view showing a constitution example of the inner wall area expansion structure of the pyrolysis machine, (A) shows inner wall wrinkles, and (B) shows needle or plate structures.

도 12은 본 발명에 의한 누벽식 열분해기와 통상의 튜브형 열분해기에 대하여 고밀도폴리에틸렌(HDPE)을 원료로 하였을 때 원료량과 처리시간의 관계를 나타낸 그래프이다.12 is a graph showing the relationship between the amount of raw materials and the processing time when high density polyethylene (HDPE) is used as a raw material for the lacrimal pyrolysis machine and the conventional tubular pyrolysis machine according to the present invention.

도 13은 본 발명에 의한 누벽식 열분해기와 통상의 튜브형 열분해기에 대하여 고밀도폴리에틸렌(HDPE)을 100 g을 원료로 하였을 때 열분해온도와 처리시간의 관계를 나타낸 그래프이다.FIG. 13 is a graph showing the relationship between the pyrolysis temperature and the treatment time when 100 g of high density polyethylene (HDPE) is used as a raw wall pyrolysis machine and a conventional tubular pyrolysis machine.

도 14은 본 발명에 의한 누벽식 열분해기와 통상의 튜브형 열분해기에 대하여 원료량 100 g, 열분해온도 480 ℃에서 폴리올레핀 종류와 처리시간의 관계를 나타낸 그래프이다.FIG. 14 is a graph showing the relationship between polyolefin type and treatment time at a raw material amount of 100 g and a thermal decomposition temperature of 480 ° C. for a lacrimal pyrolysis machine and a conventional tubular pyrolysis machine according to the present invention.

도 15은 도 12에 나타낸 실험에 있어서 열분해 생성물인 유분의 탄소수별 분포를 나타낸 그래프이다.FIG. 15 is a graph showing the carbon number distribution of oil as a pyrolysis product in the experiment shown in FIG. 12.

도 16은 생성물 분리부를 구성하는 고형물 분리기의 정면 단면도이다.16 is a front sectional view of the solid separator constituting the product separator.

도 17은 생성물 분리부를 구성하는 고형물 분리기의 실시예를 나타낸 정면 단면도이다.17 is a front sectional view showing an embodiment of the solid separator constituting the product separator.

도 18은 생성물 분리부를 구성하는 유분 분리기의 정면 단면도이다.18 is a front sectional view of an oil separator constituting the product separator.

도 19은 생성물 분리부를 구성하는 유분 분리기의 평면 단면도(A)와 냉격자의 사시도(B)이다.19 is a plan sectional view A of the oil separator constituting the product separator and a perspective view B of the cold lattice.

도 20은 연소처리부를 구성하는 고형물 연소기의 정면 단면도이다.20 is a front sectional view of the solid combustor constituting the combustion treatment unit.

도 21은 연소처리부를 구성하는 열분해유 연소기의 정면 단면도이다.21 is a front sectional view of a pyrolysis oil combustor constituting a combustion treatment unit.

도 22은 열유 공급시스템의 열유공급을 나타낸 상세한 공정 흐름도이다.22 is a detailed process flowchart showing the hot oil supply of the hot oil supply system.

도 23은 열유 공급시스템을 구성하는 열유 열교환기를 나타낸 정면 단면도이다.23 is a front sectional view showing a heat oil heat exchanger constituting the heat oil supply system.

도 24은 본 발명에 의한 폐플라스틱 유화재생 처리장치를 차량에 적재한 상태를 도식적으로 나타낸 배치도이다.Fig. 24 is a layout diagram schematically showing a state in which a waste plastic emulsion recycling apparatus according to the present invention is loaded on a vehicle.

도 25은 연도가스처리기와 차량 배기부와의 결합을 나타낸 배치도이다.FIG. 25 is a layout view illustrating coupling between a flue gas processor and a vehicle exhaust unit. FIG.

도 26은 연도가스 처리기의 정면 단면도(A)와 진공챔버가 위치한 부분의 횡단면도(B)이다.26 is a cross sectional front view (A) of the flue gas processor and a cross sectional view (B) of the portion where the vacuum chamber is located.

도 27은 연도가스 처리기의 실시예를 나타낸 정면 단면도이다.27 is a front sectional view showing an embodiment of the flue gas processor.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명** Explanation of symbols on main parts of drawings *

1. 호퍼 2. 파쇄기1. Hopper 2. Crusher

3. 용융기 4. 열분해기3. melter 4. pyrolysis machine

5. 고형물 분리기 6. 유분 분리기5. Solids separator 6. Oil separator

7. 고형물 연소기 8. 열분해유 연소기7. Solid Combustor 8. Pyrolysis Oil Combustor

9. 열유 공급시스템 10. 탈염기9. Heat oil supply system 10. Demineralizer

11. 연도가스처리기 211. 파쇄기 쉘11. Flue gas processor 211. Crusher shell

221. 원료유인 블레이드 311. 용융기 내관221. Blade of raw material oil 311. Inner tube of melter

321. 저온분해가스 배출관 411. 열분해기 내관321. Low temperature cracking gas discharge pipe 411.

413. 열분해기 내벽면 확장구조물 423. 분배디스크413. Expanded inner wall of pyrolyzer 423. Distribution disk

511. 고형물 분리기 내관 517. 유분 배출구511. Inner tube of solids separator 517. Oil outlet

519. 고형물 배출구 611. 유분 분리기 내관519. Solids outlet 611. Oil separator inner tube

618. 냉격자 621. 열분해유 회수조618. Cold grid 621. Pyrolysis oil recovery tank

711. 고형물 연소실 811. 열분해유 연소실711. Solid combustion chamber 811. Pyrolysis oil combustion chamber

814. 연도가스 배출구 911. 열유 열교환기814. Flue gas outlets 911. Hot oil heat exchanger

913. 열유 온도제어기 913. 폐열유 열교환기913. Heat oil temperature controller 913. Waste heat oil heat exchanger

923. 폐열유 온도제어기 G1, G2, G3. 블레이드 유격부923. Waste heat oil temperature controllers G1, G2, G3. Blade shortstop

Claims (24)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 파쇄된 폐플라스틱을 용융시킨 폐플라스틱 용융액을 가열하여 열분해 처리하는 폐플라스틱 처리용 열분해기에 있어서,In the pyrolysis machine for waste plastics which thermally decomposes a waste plastic melt in which crushed waste plastics are melted, 속이 빈 본체의 내벽을 가열할 수 있게 형성되어 있고, 인입된 상기 폐플라스틱 용융액이 상기 내벽을 타고 흘러 내릴 수 있게 형성된 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 처리용 열분해기.It is formed so as to be able to heat the inner wall of the hollow body, the waste plastic processing pyrolysis for the waste plastic processing, characterized in that formed to flow down the inner wall. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 본체는 상부가 폐쇄되고 하부가 열린 배출구를 갖는 내관과, 상기 내관과의 사이에 가온된 열유가 흐를 수 있는 열유통로를 갖게 상기 내관 외측에 형성된 외관을 갖으며, 상기 폐플라스틱 용융액이 상기 내관 내부로 인입될 수 있도록 유입구가 형성되어 있고,The main body has an outer tube formed on the outer side of the inner tube having an inner tube having a closed upper portion and an open lower portion thereof, and a heat flow path through which heated hot oil flows between the inner tube and the waste plastic melt is formed. Inlet is formed to be drawn into the inner tube, 상기 유입구를 통해 상기 내관내로 인입되는 상기 폐플라스틱 용융액의 낙하영역을 커버할 수 있게 형성되어 낙하되어 안착된 상기 폐플라스틱 용융액을 회전에 의해 상기 내관의 내벽으로 비산시킬 수 있게 설치된 분배 디스크와;A distribution disk formed to cover the falling region of the waste plastic melt that is drawn into the inner tube through the inlet and installed to scatter the dropped plastic melt that has been dropped and seated on the inner wall of the inner tube by rotation; 상기 분배디스크의 사프트를 회전구동하는 구동모터;를 구비하는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 처리용 열분해기.And a drive motor for rotationally driving the shaft of the distribution disk. 제5항에 있어서, 상기 내관의 내벽에는 상기 폐플라스틱 용융액과의 접촉면적을 확장시키기 위해 주름, 침상 및 판상 중 어느 하나를 포함하는 형태로 형성된 내벽면 확장구조물을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 처리용 열분해기.According to claim 5, The inner wall of the inner tube further comprises an inner wall expansion structure formed in the form of any one of the wrinkles, needles and plate shape to expand the contact area with the waste plastic melt Pyrolysis Machine for Plastic Processing. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 폐플라스틱을 파쇄하는 파쇄기, 상기 파쇄기에서 파쇄된 폐플라스틱을 인가된 열에 의해 용융시켜 배출하는 용융기 및 상기 용융기에서 배출되는 폐플라스틱 용융액을 상기 용융기의 가열온도 보다 높은 온도로 가열에 의해 열분해 처리하여 배출하는 열분해기를 갖는 폐플라스틱 유화재생 처리장치에 있어서,Shredder for shredding waste plastic, melter for melting and discharging waste plastic shredded in the shredder by the applied heat and thermal decomposition of the waste plastic melt discharged from the melter by heating to a temperature higher than the heating temperature of the melter In the waste plastic emulsion recycling apparatus having a pyrolysis machine for treating and discharging, 상기 열분해기는The pyrolysis unit 상부가 폐쇄되고 하부가 열린 배출구를 갖는 내관과, 상기 내관과의 사이에 열유통로를 갖게 상기 내관 외측에 형성된 외관을 갖으며, 상기 융융기로부터 배출되는 상기 폐플라스틱 용융액를 상기 내관 내부까지 인입받을 수 있게 형성된 본체와;It has an inner tube having an upper opening and a lower outlet opening, and an outer tube formed between the inner tube and a heat flow path between the inner tube and receiving the waste plastic melt discharged from the melting machine to the inside of the inner tube. A main body so formed; 상기 내관내로 인입되는 상기 폐플라스틱 용융액의 낙하영역을 커버할 수 있게 디스크 형태로 형성되어 낙하되어 안착된 상기 폐플라스틱을 회전에 의해 상기 내관의 내벽으로 비산시킬 수 있게 설치된 분배 디스크와;A distribution disk formed in a disk shape so as to cover a falling area of the waste plastic melt drawn into the inner tube and installed to scatter the dropped plastic seated on the inner tube of the inner tube by rotation; 상기 분배디스크의 사프트를 회전구동하는 구동모터;를 구비하는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 유화재생 처리장치.And a drive motor for rotating the shaft of the distribution disk. 제17항에 있어서, 상기 열분해기의 상기 배출구로부터 낙하되는 유분과 고형물을 분리배출할 수 있는 고형물분리기;를 더 구비하고,18. The apparatus of claim 17, further comprising: a solids separator capable of separating and discharging oil and solids falling from the outlet of the pyrolyzer, 상기 고형물 분리기는The solid separator is 내관과 외관 사이에 열유통로를 갖으며 상기 열분해기의 배출구로부터 상기 내관 내부로 연장된 연결관을 통해 상기 유분과 고형물을 인입받을 수 있게된 본체와;A main body having a heat flow path between the inner tube and the outer body and receiving the oil and the solid through a connecting tube extending from the outlet of the pyrolyzer into the inner tube; 상기 내관 내에 상기 고형물의 배출방향을 따라 점진적으로 내경이 좁아지게 부분적으로 형성된 직경감소 구조물과;A diameter reducing structure partially formed in the inner tube to gradually narrow the inner diameter along the discharge direction of the solids; 상기 내관 내에 회전가능하게 설치된 샤프트와;A shaft rotatably installed in the inner tube; 상기 샤프트의 회전에 의해 상기 고형물을 전진시킬 수 있게 나선형의 블레이드가 상기 직경감소 구조물에 대응되는 부분을 벗어난 양측에 일정길이 형성된 블레이드와;A blade having a predetermined length on both sides of the spiral blade away from a portion corresponding to the diameter reducing structure so as to advance the solid by rotation of the shaft; 상기 샤프트를 구동하는 구동모터;를 구비하고,A driving motor for driving the shaft; 상기 본체에는 상기 연결관을 기준으로 상기 직경감소 구조물 반대편에 상기 유분을 배출할 수 있게 형성된 유분배출구;를 구비하는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 유화재생 처리장치.The main body has an oil discharge outlet formed so as to discharge the oil on the opposite side of the diameter reducing structure based on the connecting pipe; 제18항에 있어서, 상기 고형물분리기에서 배출된 고형물을 연소시키는 고형물 연소기와;A solids combustor for combusting solids discharged from said solids separator; 상기 고형물 분리기에서 배출된 유분을 기상물과 열분해유로 분리하는 유분 분리기; 및An oil separator separating the oil discharged from the solid separator into a gaseous substance and pyrolysis oil; And 상기 유분분리기에서 분리되어 회수된 열분해유를 연소시키는 열분해유 연소기;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 유화재생처리장치.And a pyrolysis oil combustor for combusting the pyrolysis oil recovered by separation from the oil separator. 제19항에 있어서, 상기 열분해유 연소기에서 연소된 열에 의해 가열될 수 있게 상기 열분해유 연소기 내를 경유하게 설치된 열유 순환관을 통해 순환되는 공급열유와 상기 열분해기 및 상기 고형물 연소기의 열유통로를 순환되게 흐르는 공급열유가 상호 열교환되게 설치된 열유 열교환기;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 유화재생처리장치.20. The method of claim 19, wherein the feed heat oil circulated through a heat oil circulation pipe installed through the pyrolysis oil combustor so as to be heated by the heat burned in the pyrolysis oil combustor and the heat flow path of the pyrolyzer and the solid combustor Waste oil emulsion recycling apparatus characterized in that it further comprises; 제19항에 있어서, 상기 고형물 연소기에서 연소된 열에 의해 가열될 수 있게 상기 고형물 연소기를 경유하게 설치된 폐열수 순환관을 통해 순환되는 순환열유가 상기 용융기내를 경유하여 순환되게 흐르는 공급열유와 상호 열교환되게 설치된 폐열유 열교환기;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 유화재생처리장치.20. The heat exchanger of claim 19, wherein the circulating heat oil circulated through the waste heat water circulation pipe installed through the solid combustor so as to be heated by the heat combusted in the solid combustor is circulated through the inside of the melter. Waste plastic oil heat exchanger so as to be installed; waste plastic emulsion recycling apparatus characterized in that it further comprises. 제19항에 있어서, 상기 폐플라스틱 유화재생처리장치는 차량에 탑재되어 있고,20. The waste plastic emulsion recycling apparatus is mounted on a vehicle according to claim 19, 상기 차량의 엔진과 촉매 전환기 사이에 설치되어 상기 고형물 연소기 및 상기 열분해유 연소기로부터 배출되는 연도가스를 상기 차량의 배기가스와 함께 배출할 수 있게 설치된 연도가스 처리기;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 유화재생처리장치.And a flue gas processor disposed between the engine and the catalytic converter of the vehicle, the flue gas processor installed to discharge flue gas discharged from the solid combustor and the pyrolysis combustor together with the exhaust gas of the vehicle. Plastic Emulsion Recycling Equipment. 제17항에 있어서, 상기 용융기에 인가되는 온도는 250 내지 350℃인 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 유화재생 처리장치.18. The apparatus of claim 17, wherein the temperature applied to the melter is 250 to 350 ° C. 제17항에 있어서, 상기 열분해기에 인가되는 온도는 450 내지 550℃인 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 유화재생 처리장치.18. The apparatus of claim 17, wherein the temperature applied to the pyrolyzer is 450 to 550 ° C.
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