KR100582947B1

KR100582947B1 - 열 분해된 폐 타이어의 재활용 부산물 수중분리기용 침전수냉각장치

Info

Publication number: KR100582947B1
Application number: KR1020050121735A
Authority: KR
Inventors: 김건일
Original assignee: (주)세일환경
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2006-05-26

Abstract

본 발명은 폐 타이어 절편을 열 분해하여 연료유 추출 및 그 밖의 부산물에서 카본, 메탈 등과 같은 재활용 가능한 부산물 분리하는 열 분해된 폐 타이어의 재활용 부산물 수중분리기용 침전수 냉각장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 폐 타이어를 열 분해하여 발생된 고온의 카본, 메탈 등과 같은 부산물을 내부의 침전수로 투입하여 분리하는 수조탱크(21)상에 배수관(21a)과 급수관(21b)으로 냉각탑(31)을 연결 형성하여 수조탱크(21)내의 침전수를 펌프(P1)에 의해 강제 배수하여 냉각탑(31)을 경유하며 냉각된 상태로 재 순환 공급하면서 수조탱크(21)내의 침전수를 냉각하도록 하므로서 수조탱트내의 침전수 온도 상승을 방지하여 종래 침전수 온도 상승에 따른 각종 문제점을 방지하도록 하므로 안전성을 극대화함은 물론 환경오염을 완전 방지하도록 하는데 그 특징이 있다.

폐 타이어, 건류로, 열분해, 부산물, 카본, 메탈, 수중, 냉각장치, 침전수

Description

열 분해된 폐 타이어의 재활용 부산물 수중분리기용 침전수 냉각장치{WATER COOLING DEVICE FOR UNDERWATER SEPARATOR OF BY-PRODUCT RECYCLED FROM WASTE TYRE PYROLYZED}

도 1은 본 발명의 장치를 전체적으로 보여주는 구성도.

도 2은 본 발명의 부산물 1차 분리수단을 보여주는 구성도.

도 3은 본 발명의 부산물 1차 분리수단의 침전수를 냉각 순환 공급하는 침전수 냉각수단을 보여주는 측면 구성도.

도 4는 도 3의 정면 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2: 호퍼 5: 건류로

20: 부산물 1차 분리수단

25: 부산물 2차 분리수단

21: 수조탱크 22,26: 스크린 컨베이어

23: 배출 컨베이어 30: 침전수 냉각수단

31: 냉각탑 32,33: 분리통

32',33': 스크린 35: 냉각실

37: 흡기팬

본 발명은 폐 타이어 절편을 건류로에 의해 열 분해하여 생성된 가스, 증기에서 연료유를 추출하고, 그 밖의 부산물에서 카본, 메탈 등과 같은 재활용 가능한 부산물을 건식방식이 아닌 습식방식에 의해 분리하는 열 분해된 폐 타이어의 재활용 부산물 수중분리기용 침전수 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 폐 타이어는 50% 이상의 고분자 화합물과, 30%정도의 카본, 20% 정도의 철심 또는 섬유질, 무기질 첨가재로 이루어져 있다.

이와 같은 폐 타이어를 그대로 폐기 처분하는 경우에는 폐 타이어의 고무에 포함된 황이 토양 등의 생태계를 오염시킬 뿐만아니라 이를 소각처리하는 경우에 엄청난 유독가스 및 그을음이 발생하여 대기를 오염시키게 되는 심각한 문제점이 있었다.

그래서, 상기와 같은 폐 타이어를 작은 절편으로 분쇄하여 건류로에 의해 열 분해하여 처리하되, 연료유 추출 및 카본, 메탈 등의 재 활용 부산물을 회수하도록 하였다.

이와 같이 폐 타이어에서 연료유 추출 및 카본, 메탈 등을 분리하는 장치는 다수의 형태로 알려진바 있는데, 이중 대한민국 공개특허공보 제2004-110292호를 중심으로 설명하면 다음과 같다.

이는 폐 타이어를 파쇄한 절편을 건류로의 일측 호퍼를 통해 공급하되, 상기 건류로는 구동모터에 의한 연계구동으로 회전하면서 내부에 구비된 스크류에 의해 폐 타이어 절편이 건류로 내부에서 이동되면서 열 분해되는 과정을 거치게 된다.

즉, 건류로 외부의 가열장치에서 방사되는 고열과, 건류로 내부로 스팀발생기에 의해 분사되는 고온의 포화증기(약 500℃정도) 고열에 의해서 폐 타이어 절편들을 열 분해하여, 가스, 증기 및 그 밖의 카본, 메탈 등의 부산물을 배출하게 된다.

상기 가스와 증기는 냉각기와 저장탱크에 의해 냉각하는 과정을 거쳐 응결하므로 연료유를 추출하게 된다, 이때 상기 잉여 가스와 증기는 건류로의 가열장치를 구동하는 연료로 재 활용되기도 한다.

또한, 상기 카본, 메탈 등의 부산물은 건류로 일측의 배출구를 통해 배출하여 컨베어이어에 의해 이동하여서 별도의 분리장치에 의해 카본, 메탈 등을 분리하여 재활용하게 된다.

다시말하면, 상기 카본, 메탈 부산물은 우선 메탈을 분리하고, 상기 메탈과 카본이 엉켜 있는 것을 별도의 분리장치에 의해 카본과 메탈을 각각 분리하여 추출하고, 그 밖의 슬러지는 폐기 처분하게 된다.

그런데, 상기한 종래의 장치는 폭발 위험성이 내포되어 있는 문제점이 있었다.

즉, 상기 건류로에서 배출되는 카본과 메탈 등의 부산물은 실제 고온의 상태로, 가스가 포함되어 공급되기 때문에 이를 금속재의 컨베이어에 낙하 이송하는 과정중에 마찰 스파크에 의한 폭발 위험성이 있었던 것이다.

그래서, 본 출원인은 상기한 문제를 개선하고자 연구 개발에 몰두한 바, 대한민국 특허출원 제2005-396121호에서 건류로에서 배출되는 카본, 메탈 등의 부산물을 외부 공기가 차단된 공간에서, 그것도 수중에서 카본, 메탈 분리작업을 행하므로 폭발의 위험성 및 유해가스로 인한 대기오염의 문제를 해결하고자 하였다.

그러나, 실시 과정에서 상기한 본 출원인의 선 출원 기술에서 새롭게 발생되는 문제가 대두 되었는데, 이는 상기 카본, 메탈을 수중에서 분리시 건류로에서 고온 상태로 즉시에 지속적으로 투입되는 카본과 메탈로 인해 물의 온도가 급상승하면서 증발하여 유해가스 및 증기가 외부로 유출되어 심한 악취와 함께 인체에 치명적인 안전상의 문제점이 발생되었던 것이다.

본 발명은 상기한 본 출원인에 의한 선 출원에서 새로이 발생된 문제점을 근본적으로 해결하고자 안출된 것으로서, 고온의 카본, 메탈 등의 부산물이 투입되는 수조탱크 내부의 침전수를 배수하여 냉각 상태로 재 순환공급하므로 침전수의 온도 상승을 방지하여 종래 침전수 온도 상승에 따른 각종 문제점을 방지하도록 하므로 안전성을 극대화함은 물론 환경오염을 완전 방지하도록 하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명의 목적은, 폐 타이어를 열 분해하여 발생된 고온의 카본, 메탈 등과 같은 부산물을 내부의 침전수로 투입하여 분리하는 수조탱크상에 배수관과 급수관으로 냉각탑을 연결 형성하여 수조탱크내의 침전수를 펌프에 의해 강제 배수하여 냉각탑을 경유하며 냉각된 상태로 재 순환 공급하면서 수조탱크내의 침전수를 냉각하는 분산물 수중분리기용 침전수 냉각장치에 의해 달성된다.

이하, 상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

본 발명은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이,

폐 타이어를 파쇄한 절편을 일측 호퍼(2)를 통해 건류로(5) 내부로 공급하여 건류로의 회전으로 내부의 스크류(6)에 의해 이동하면서 가열기(7)에서 발생되는 고열과 스팀발생기(8)에 의해 분사되는 고온의 증기에 의해 열 분해 과정을 거쳐 발생된 가스, 증기는 냉각기와 저장탱크에 의해 냉각하는 과정을 거쳐 응결하므로 연료유를 추출하고, 그 밖의 부산물은 1,2차 분리수단(20)(25)에 의해 카본, 메탈 등을 분리하되,

상기 부산물 1차 분리수단(20)은 부산물을 수조탱크(21) 내부의 침전수로 투입하여 부유 및 스크린 컨베이어(22)에 걸러진 부산물을 배출하여 분리 수거함과 함께 수조탱크(21) 바닥에 침전된 부산물은 배출 컨베이어(23)에 의해 긁어 배출하여 분리 수거하고,

상기 부산물 2차 분리수단(25)은 1차 분리수단의 스크린 컨베이어(22)에 분리 수거된 부산물을 공급하여 진동작동하는 스크린 컨베이어(26)에 의해 재차 이송하면서 카본, 메탈 등을 분리 수거하여 재활용하는 것에 있어서,

상기 부산물 1차 분리수단(20)의 수조탱크(21)에는 배수관(21a)과 급수관(21b)으로 냉각탑(31)을 연결 형성하여 수조탱크(21)내의 침전수가 일정 온도 이상이 되면 펌프(P1)에 의해 배수관(21a)을 통해 강제 배수하여 냉각탑(31)을 경유하 면서 냉각된 상태로 급수관(21b)을 통해 순환 공급하여 수조탱크(21)내의 침전수를 일정 온도 이하로 냉각하는 침전수 냉각수단(30)을 구비한다.

그리고, 상기 냉각탑(31)은 상부 좌우로 수조탱크(21)에서 배수된 침전수에서 부산물을 분리하도록 상부에 경사진 스크린(32')을 갖는 분리통(32)을 구비하여 상기 경사 스크린에 걸러진 부산물은 경사를 따라 별도 분리 수거하고, 분리통에 수집된 침전수는 하부의 좌우 냉각실(35)로 공급되어 냉각처리하되,

상기 냉각실(35)은 침전수가 지그재그 형태의 안내판(36)을 따라 하부로 안내되면서 좌우 냉각실(35) 중앙의 흡기팬(37)에 의해 외측에서 내측으로 흡입되는 공기에 의해 냉각되어 하부 수거실(38)로 수거되어 수조탱크(21)로 재 순환 공급되게 된다.

이때, 상기 냉각탑(31)은 상부 좌우로 상부에 경사진 스크린(32')(33')을 갖는 분리통(32)(33)을 다단으로 연이어 형성하되 하부의 스크린이 상부의 스크린 보다 미세 입자로 형성하여 상기 상부 스크린에 1차 걸러진 상부 분리통(32)내의 침전수를 다시 하부 스크린에 2차 통과시켜 상하부 스크린에 다단으로 걸러진 부산물을 경사를 따라 별도 분리 수거하고, 하부 분리통(33)에 수집된 침전수는 하부의 좌우 냉각실(35)로 공급되어 냉각 처리하도록 구성할 수도 있게 된다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동 및 작용에 대해 살펴보기로 한다.

건류로(5) 내부에서 폐 타이어 절편을 열 분해하므로서 건류로(5) 내부에는 가스, 증기 및 카본, 메탈 등의 부산물이 발생된다.

상기 가스, 증기는 냉각기와 저장탱크에 의해 냉각하는 과정을 거쳐 응결하므로 연료유를 추출하고, 상기 카본, 메탈 등의 부산물은 배출하여 부산물 1,2차 분리수단(20)(25)에 의해 카본, 메탈 등을 분리하게 되는 것이다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면, 상기 건류로(5)에서 배출된 고온의 카본, 메탈 등의 부산물은 수조탱크(21) 내부의 침전수로 투입하게 된다.

이와 같이 침전수로 투입된 고온의 카본, 메탈 등의 부산물은 침전수에 의해 부산물의 온도를 저감하므로 인해 금속재와 충돌하면서 발생할 수 있는 폭발 위험성을 방지하게 된다.

또한, 상기와 같이 수조탱크(21)내의 침전수로 투입된 고온의 카본, 메탈 등의 부산물로 인해 침전수가 고온(대략 80℃이상)으로 급 상승되기 때문에 상기 침전수는 냉각탑(31)에 의해 냉각하여 계속적으로 순환 공급하면서 수조탱크(21)내의 침천수 온도를 일정하게 유지하게 된다.

이는 펌프(P1)에 의해 수조탱크(21)에 연결된 배수관(21a)을 통해 침전수를 강제 배수하여 냉각탑(31) 상부 좌우의 분리통(32)으로 각각 공급하되, 상부의 경사 스크린(32')에 의해 침전수에 포함된 부산물을 분리하여 경사 스크린의 경사를 따라 분리 배출하고, 상기 스크린을 통과한 침전수는 분리통(32)에 수거하게 된다.

그리고 다시한번 상기 상부 분리통(32)에 수거된 침전수는 하부의 분리통으로 공급하여 상부의 경사 스크린(33)에 의해 침전수에 포함된 부산물을 재차 분리하되, 상기 경사 스크린(33')은 상기한 상부 분리통(32)의 경사 스크린(32')보다 입자가 미세하여 보다 작은 부산물을 분리하여 경사 스크린(33)의 경사를 따라 분 리 배출하고, 상기 스크린을 통과한 침전수는 분리통(33)에 수거하게 되는 것이다.

이와 같이 부산물을 분리한 상태로 분리통(33)에 수거된 침전수는 그 하부 좌우측의 냉각실(35)에 구비된 지그재그 형태의 안내판(36)을 따라 하부로 안내하면서 상기 좌우측 냉각실(35) 중앙에 구비된 흡기팬(37)에 의해 외측에서 내측으로 흡입되는 공기에 의해 냉각하여 하부의 수거실(38)로 수거하게 된다.

이와 같이 수거실(38)로 수거된 냉각 상태의 침전수는 다시 급수관(21b)을 통해 수조탱크(21)내로 재 순환되면서 수조탱크내의 침전수 온도를 낮게 유지할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 건류로에서 열분해된 고온의 카본, 메탈 등의 부산물이 투입되는 수조탱크 내부의 침전수를 펌프에 의해 강제 배수하여 냉각탑을 경유하면서 냉각 상태로 재 순환 공급하므로 수조탱크내의 침전수 온도 상승을 방지하여 종래 침전수 온도 상승에 따른 각종 문제점을 방지하도록 하므로 안전성을 극대화함은 물론 환경오염을 완전 방지하게 되는 효과를 갖는 것이다.

Claims

폐 타이어를 파쇄한 절편을 건류로(5) 내부에서 고열에 의해 열 분해하여 발생 배출된 고온의 카본, 메탈 등과 같은 부산물을 수조탱크(21)내의 침전수로 투입하여 습식방식에 의해 분리 수거하는 것에 있어서,

상기 수조탱크(21)는 배수관(21a)과 급수관(21b)으로 냉각탑(31)에 연결 형성하여 수조탱크(21)내의 침전수를 펌프(P1)에 의해 배수관(21a)을 통해 강제 배수하여 냉각탑(31)을 경유하며 냉각된 상태로 급수관(21b)을 통해 재 순환 공급하면서 수조탱크(21)내의 침전수를 냉각하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 열 분해된 폐 타이어의 재활용 부산물 수중분리기용 침전수 냉각장치.
제1항에 있어서,

상기 냉각탑(31)은 상부 좌우로 수조탱크(21)에서 배출된 침전수에서 부산물을 분리하도록 상부에 경사진 스크린(32')을 갖는 분리통(32)을 구비하여 상기 경사 스크린에 걸러진 부산물은 경사를 따라 별도 분리 수거하고, 분리통에 수집된 침전수는 하부의 좌우 냉각실(35)로 공급되어 냉각처리하되,

상기 냉각실(35)은 침전수가 지그재그 형태의 안내판(36)을 따라 하부로 안내되면서 좌우 냉각실(35) 중앙의 흡기팬(37)에 의해 외측에서 내측으로 흡입되는 공기에 의해 냉각되어 하부 수거실(38)로 수거되어 수조탱크(21)로 재 순환 공급하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 열 분해된 폐 타이어의 재활용 부산물 수중분리 기용 침전수 냉각장치.
제1항에 있어서,

상기 냉각탑(31)은 좌우로 상부에 경사진 스크린(32')(33')을 갖는 분리통(32)(33)을 다단으로 연이어 형성하되 하부의 스크린이 상부의 스크린 보다 미세 입자로 형성하여 상기 상부 스크린에 1차 걸러진 상부 분리통(32)내의 침전수를 다시 하부 스크린에 2차 통과시켜 상하부 스크린에 다단으로 걸러진 부산물을 경사를 따라 별도 분리 수거하고, 하부 분리통(33)에 수집된 침전수는 하부의 좌우 냉각실(35)로 공급되어 냉각 처리하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 열 분해된 폐 타이어의 재활용 부산물 수중분리기용 침전수 냉각장치.