KR100652474B1 - 폐타이어 재활용 장치 및 재활용 방법 - Google Patents

폐타이어 재활용 장치 및 재활용 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마이크로파 가열을 이용해 무산소 분위기에서 폐타이어를 열분해하여 탄화수소, 카본블랙, 고철 등의 유용한 자원을 연속적으로 회수할 수 있는 폐타이어 재활용 장치 및 재활용 방법에 관한 것이다. 본 발명은 일련의 밀봉 셔터에 의해 최소한 둘 이상의 기밀실을 제공하는 폐타이어 공급기, 상기 폐타이어 공급기에 연결되어 공급되는 폐타이어를 열분해하기 위해 무산소 또는 희박 산소 분위기를 유지하며, 마이크로파 발생기와 상기 마이크로파 발생기를 냉각하는 냉각기를 구비하는 반응기, 상기 반응기의 폐타이어 열분해에 의해 발생하는 분해 가스 중 응축성 성분과 비응축성 성분을 분리하기 위한 응축기를 구비하며, 상기 반응기에 연결되는 탄화수소 회수기, 상기 반응기의 열분해 잔류물로부터 카본블랙과 고철을 분리하는 카본블랙/고철 선별기, 상기 분리된 카본블랙을 회수하는 카본블랙 회수기, 상기 분리된 고철을 회수하는 고철 회수기 및 상기 폐타이어 공급기의 투입구 외부에 장착되며, 상기 마이크로파 발생기의 냉각기 또는 상기 탄화수소 회수기의 응축기와 냉각 사이클을 형성하여 투입되는 폐타이어를 예열하는 열교환기를 포함하는 폐타이어 재활용 장치를 제공한다.
폐타이어, 재활용, 열교환, 예열, 건조, 기밀

Description

폐타이어 재활용 장치 및 재활용 방법{TIRE RECYCLING APPARATUS AND METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 연속식 폐타이어 재활용 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연속식 폐타이어 재활용 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연속식 폐타이어 재활용 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
<도면의 부호에 대한 간략한 설명>
110 : 폐타이어 공급기 112 : 폐타이어 공급용 컨베이어 벨트
120, 122 : 마이크로파 트랩 130 : 반응기
132 : 마이크로파 발생기 134, 182 : 냉각기
140 : 질소 공급기 150 : 수조
152 : 카본블랙/고철 선별기 160 : 카본블랙 회수기
172 : 마그네트 드럼 170 : 고철 회수기
180 : 탄화수소 회수기 190, 190A, 190B : 열교환기
192, 192A, 192B : 송풍기
본 발명은 폐타이어 재활용 장치 및 재활용 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이크로파 가열을 이용해 무산소 분위기에서 폐타이어를 열분해하여 탄화수소, 카본블랙, 고철 등의 유용한 자원을 연속적으로 회수할 수 있는 연속식 폐타이어 재활용 장치 및 재활용 방법에 관한 것이다.
이하 본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 '탄화수소'라는 용어는 폐타이어가 열분해되어 기화된 성분 중 탄소와 수소가 결합하여 CmHn의 화학식으로 표현되는 성분을 지칭하는 것으로서, 이것은 응축성 성분과 비응축성 성분을 포함한다.
폐타이어 재활용 장치는 무산소 또는 산소가 희박한 분위기에서 폐타이어를 직접 또는 간접적으로 가열하여 열분해함으로써 탄화수소, 카본블랙, 고철 등의 유용한 자원을 회수하는 장치를 말한다.
이러한 장치의 일례로 캐나다 EWI 사의 폐타이어 열분해 장치를 들 수 있다. 상기 장치는 높은 곳에서 폐타이어를 떨어뜨려 질소가 채워진 일련의 밀봉 셔터를 지나면서 무산소 분위기의 반응기 내부로 투입하는 건식 폐타이어 투입기를 채용하고 있다. 상기 폐타이어 투입 수단을 통해 투입된 폐타이어는 마이크로파에 의해 가열되고 약 150-450 ℃에서 열분해 반응이 일어나 탄화수소를 포함하는 분해가스로 기화된다. 이렇게 기화된 분해가스는 응축기를 거쳐 응축 성분은 액상 탄화수소 인 오일로 회수되고 비응축 성분은 탈황 수단을 거쳐 기상 탄화수소인 가스로 회수된다. 또한 폐타이어가 열분해된 후 컨베이어 벨트에 남은 잔유물인 카본블랙과 고철은 서로 엉겨있는데, 카본블랙 분쇄기를 거쳐 수조로 배출되면서 카본블랙과 고철이 선별되고 각각의 회수 수단에 의해 카본블랙과 고철로 회수된다.
이와 같은 폐타이어 재활용 장치에서는 에너지 효율이 장치의 경제성과 직결되는 매우 중요한 문제이다. 폐타이어 재활용 장치에서 마이크로파 가열식이 간접 가열식보다 에너지 효율이 높다고 알려져 있지만 장치의 에너지 효율을 높이는 것은 장치의 경제성을 더욱 높이는 것이므로 매우 의미있는 일이다.
일반적으로 마이크로파 가열에 사용되는 주파수는 2450MHz±50MHz와 915MHz±25MHz인데, 전자의 경우 마그네트론의 마이크로파 발생 효율은 약 70%로서 입력 전력의 약 30%가 열로 발생하고, 후자의 경우는 발생 효율이 약 80%로서 입력 전력의 약 20%가 열로 발생한다. 대량의 폐타이어를 처리하는 장치에서 소요되는 마이크로파 전력은 처리량, 처리 속도 등에 따라 수십-수백 kW에 달하기 때문에 이 정도의 마이크로파를 발생시키는 마그네트론들에서 발생하는 열이 십수-수십 kW에 달한다. 마그네트론이 열화되지 않고 정상적인 동작을 계속하기 위해서는 냉각이 필수불가결하고 여기서 상당량의 폐열이 발생한다.
또한 폐타이어가 열분해된 후 발생한 고온(약 150-450℃)의 탄화수소 가스는 탄화수소 회수기에서 오일과 가스로 분리되어 회수된다. 이때 탄화수소 회수기 내의 응축기에서 고온의 탄화수소 가스를 오일 성분과 가스성분으로 분리하기 위해 냉각하는 과정에서도 상당량의 폐열이 발생한다.
이와 같이 종래의 마이크로파 가열을 이용한 폐타이어 재활용 장치는 마이크로파 발생 수단과 탄화수소 회수 수단에서 상당량의 폐열이 발생함에도 불구하고 이 폐열이 제대로 회수되어 유용하게 사용되지 못하고 있다.
본 발명은 마이크로파를 가열 수단으로 하는 폐타이어 재활용 장치에서 발생하는 폐열을 폐타이어 재활용 장치의 다른 콤포넌트에서 활용함으로써 장치의 에너지 효율을 증대시키고 경제성을 높이는 폐타이어 재활용 장치 및 재활용 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명은 일련의 밀봉 셔터에 의해 최소한 둘 이상의 기밀실을 제공하는 폐타이어 공급기, 상기 폐타이어 공급기에 연결되어 공급되는 폐타이어를 열분해하기 위해 무산소 또는 희박 산소 분위기를 유지하며, 마이크로파 발생기와 상기 마이크로파 발생기를 냉각하는 냉각기를 구비하는 반응기, 상기 반응기의 폐타이어 열분해에 의해 발생하는 분해 가스 중 응축성 성분과 비응축성 성분을 분리하기 위한 응축기를 구비하며, 상기 반응기에 연결되는 탄화수소 회수기, 상기 반응기의 열분해 잔류물로부터 카본블랙과 고철을 분리하는 카본블랙/고철 선별기, 상기 분리된 카본블랙을 회수하는 카본블랙 회수기, 상기 분리된 고철을 회수하는 고철 회수기 및 상기 폐타이어 공급기의 투입구 외부에 장착되며, 상기 마이크로파 발생기의 냉각기 또는 상기 탄화수소 회수기의 응축기와 냉각 사이클을 형성하여 투입되는 폐타이어를 예열하는 열교환기를 포함하는 폐타 이어 재활용 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 일련의 밀봉 셔터에 의해 최소한 둘 이상의 기밀실을 제공하는 폐타이어 공급기, 상기 폐타이어 공급기에 연결되어 공급되는 폐타이어를 열분해하기 위해 무산소 또는 희박 산소 분위기를 유지하며, 마이크로파 발생기와 상기 마이크로파 발생기를 냉각하는 냉각기를 구비하는 반응기, 상기 반응기의 폐타이어의 열분해에 의해 발생하는 탄화수소를 분리하기 위해 응축기를 구비하며, 상기 반응기에 연결되는 탄화수소 회수기, 상기 반응기의 열분해 잔류물로부터 카본블랙과 고철을 분리하는 카본블랙/고철 선별기, 상기 분리된 카본블랙을 수집하는 카본블랙 회수기, 상기 분리된 고철을 수집하는 고철 회수기 및 상기 카본블랙 회수기에 장착되며, 상기 마이크로파 발생기의 냉각기 또는 상기 탄화수소 회수기의 응축기와 냉각 사이클을 형성하여 상기 카본블랙 회수기 내에 수집된 카본블랙을 예열하기 위한 열교환기를 포함하는 폐타이어 재활용 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 일련의 밀봉 셔터에 의해 최소한 둘 이상의 기밀실을 제공하는 폐타이어 공급기, 상기 폐타이어 공급기에 연결되며, 공급되는 폐타이어를 열분해하기 위한 마이크로파 발생기와 상기 마이크로파 발생기를 냉각하는 냉각기를 구비하는 반응기, 상기 반응기의 폐타이어의 열분해에 의해 발생하는 분해 가스 중 응축성 성분과 비응축성 성분을 분리하기 위한 응축기를 구비하며, 상기 반응기에 연결되는 탄화수소 회수기, 상기 반응기의 열분해 잔류물로부터 카본블랙과 고철을 분리하는 카본블랙/고철 선별기, 상기 분리된 카본블랙을 회수하는 카본블랙 회수기, 상기 분리된 고철을 회수하는 고철 회수기 및 상기 폐타이어 공급기의 투입구 외부 및 상기 카본블랙 회수기에 각각 장착되며, 상기 마이크로파 발생기의 냉각기 및 상기 탄화수소 회수기의 응축기와 냉각 사이클을 형성하여, 투입되는 폐타이어와 회수된 카본블랙을 예열 또는 건조하는 열교환기를 포함하는 폐타이어 재활용 장치를 제공한다.
본 발명의 재활용 장치에서 상기 열교환기에는 송풍기가 장착될 수 있다. 또한, 상기 재활용 장치는 상기 카본블랙/고철 선별기와 상기 반응기 사이에 수조를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 폐타이어 공급기의 투입구 외부에 장착되는 열교환기에는 송풍기 및 상기 송풍기로부터 발생된 열풍을 투입되는 폐타이어로 유도하는 덕트와 열풍 가이드가 장착될 수 있다. 이 때, 상기 덕트는 폐타이어의 투입 방향에 대해 역방향으로 경사지거나 만곡된 것이 바람직하다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명은 공급된 폐타이어를 마이크로파 발생기를 구비하는 무산소 또는 희박 산소 분위기에서 폐타이어를 열분해하는 반응기에 의해 열분해하여 카본블랙 및 고철로 회수하는 폐타이어의 재활용 방법에 있어서, 상기 마이크로파 발생기에서 발생하는 열을 열교환하여 상기 폐타이어 공급기로 투입되는 폐타이어 또는 회수된 카본블랙을 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐타이어의 재활용 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 폐타이어 공급기, 마이크로파 발생기를 구비하여 무산소 또는 희박 산소 분위기에서 폐타이어를 열분해하는 반응기, 상기 반응기에서 발생하는 고온의 탄화수소를 회수하는 탄화수소 회수기를 포함하여 투입되는 폐타이어로부터 탄화수소, 카본블랙 및 고철로 회수하는 폐타이어 재활용 방법에 있어서, 상기 탄 화수소 회수기 또는 상기 마이크로파 발생기에서 발생하는 열을 열교환하여 상기 폐타이어 공급기로 투입되는 폐타이어를 예열하거나 상기 회수된 탄화수소를 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐타이어 재활용 방법을 제공한다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상술한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐타이어 재활용장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 폐타이어 재활용 장치는 폐타이어 공급기(110), 반응기(130), 분쇄기(152), 고철 회수기(160), 카본블랙 회수기(170) 및 탄화수소 회수기(180)를 포함하여 구성된다.
도 1을 참조하여, 본 발명의 폐타이어 재활용 장치의 구성 및 동작을 설명하면 다음과 같다.
폐타이어 공급기(110)는 일련의 셔터(도시하지 않음)에 의해 분리되는 최소한 둘 이상의 기밀실을 구비하고 있다. 도시된 바와 같이, 상기 폐타이어 공급기(110)는 컨베이어 벨트(112)를 통해 투입된 폐타이어가 셔터의 개폐에 의해 연직 하방으로 순차 이동하도록 타워 형태일 수 있다.
폐타이어의 열분해시 상기 폐타이어 공급기(110)의 상기 기밀실은 질소 가스 공급기(140)에 의한 질소 가스의 공급에 의해 질소 분위기로 유지된다.
폐타이어 공급기(110)를 통해 투입된 폐타이어는 반응기 내부의 컨베이어 벨트(도시하지 않음)를 따라 이송되며, 반응기(110)에서 열분해된다.
상기 반응기(130) 외측 또는 내측에는 마이크로파 발생기(132)가 구비되어 있다. 상기 마이크로파 발생기(132)는 마그네트론을 구비하여 2.45GHz 및/또는 915MHz의 주파수를 갖는 마이크로파를 발생한다. 발생된 마이크로파는 도파관 등을 통해 반응기 내부로 투입된 폐타이어를 가열한다.
상기 반응기(130)에는 폐타이어의 투입측과 배출측으로 마이크로파가 누설되는 것을 차단하는 마이크로파 트랩(120, 122)이 구비될 수 있다.
또한, 상기 반응기(130)는 부가적으로 컨베이어 벨트(도시하지 않음)와 같은 운송 수단을 구비하여 연속적인 폐타이어의 투입 및 처리가 가능하도록 설계될 수 있다.
상기 반응기(130)의 내부 영역은 마이크로파 발생기(132)의 공급 에너지에 의해 폐타이어 가열실을 형성한다. 상기 마이크로파 발생기(132) 주위에는 마그네트론의 과열을 막기 위해 워터 재킷과 같은 냉각기(182)가 부착되어 있다.
상기 반응기(130)는 가열실 내부에 마이크로파를 가둘 수 있도록 비유전성 물질, 바람직하게는 도전성 금속으로 제작되는 것이 좋다. 또한, 상기 반응기의 보온과 단열을 위해 반응기 외벽 바깥쪽에 보온재 또는 단열재를 설치할 수 있다.
부가적으로, 상기 반응기 내부에는 온도 센서가 장착될 수 있다. 상기 온도 센서로부터 검출된 상기 반응기 내부의 온도 정보는 마이크로파 발생기의 제어기(도시하지 않음)로 전송되어 마이크로파 발생기의 동작 제어에 사용될 수 있다.
상기 반응기(130)는 외부와 기밀되어, 무산소 또는 희박 산소 분위기에서 동작하며, 이에 따라 분해 부산물로 탄화수소를 생성한다. 상기 반응기를 무산소 또 는 희박 산소 분위기에서 유지하기 위해, 질소 공급기(140)는 상기 반응기의 끝단에 질소를 공급한다.
상기 반응기(130) 내에 발생한 탄화수소를 외부로 배출하기 위해 상기 반응기(130) 내의 적절한 위치에는 탄화수소 가스의 배출을 위한 배기관이 형성되어 있다.
상기 탄화수소 회수기(180)는 상기 반응기에서 배출된 분해 가스 중 응축 성분은 오일로 비응축 성분은 가스로 분리하여 회수한다. 분해 가스의 응축을 위해 상기 탄화수소 회수기는 워터 재킷과 같은 냉각기(182)가 부착된 응축기를 구비하고 있다. 또한, 부가적으로 상기 탄화수소 회수기(180)는 비응축 성분에 포함된 황 성분을 제거하기 위한 탈황 수단을 더 구비할 수 있다.
상기 탄화수소 회수기(180)에 포집된 탄화수소는 외부 발전기(Generator) 등의 동력으로 사용될 수 있다.
탄화수소의 수거에 의해 상기 반응기(130)내의 컨베이어 벨트에는 열분해 부산물로 카본블랙과 고철이 서로 엉킨 상태로 존재하며, 상기 반응기(130) 외부로 이송된다. 이 때 상기 반응기(130) 내로 외부 공기가 유입되지 않도록 상기 컨베이어 벨트는 수조(150)와 같은 밀폐 수단을 통과한다.
상기 수조(150)를 통과한 컨베이어 벨트상의 카본블랙과 고철은 원심 분리기와 같은 선별기(152)로 유입되어 서로 엉켜 있는 카본블랙과 고철을 분리한다. 상기 선별기(152)는 반응기 내에 구비될 수도 있으나 분쇄로 인한 분진 등으로 인해 탄화수소의 회수 또는 반응기의 동작 제어가 용이하지 못할 수 있으므로 반응기(130) 외부에 구비되는 것이 바람직하다.
상기 선별기(152)를 통과하여 서로 분리된 카본블랙 및 고철은 각각 카본블랙 회수기(170) 및 고철 회수기(160)에 의해 회수된다.
이 때 컨베이어 벨트로부터 고철의 회수를 용이하게 하기 위해 상기 컨베이이어 벨트 상에는 마그네트 드럼(162)과 같은 선별 수단이 부가될 수 있다. 상기 마그네트 드럼은 상기 컨베이어 벨트에서 고철을 회수하여 상기 고철 회수기(160)로 이송한다.
상기 카본블랙 회수기(170)는 선별기(152)에 의해 분리된 카본블랙을 회수하고, 회수된 카본블랙을 건조하며 이를 저장한다.
상기 카본블랙 회수기(170)는 컨베이어 끝단의 적절한 위치에 설치되어 낙하하는 카본블랙을 회수하는 방식으로 운용될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 폐타이어 재활용 장치는 폐타이어를 가열 분해하여 그 분해 부산물로 탄화수소, 카본블랙 및 고철을 회수한다. 또한, 본 발명은 전술한 바와 같이, 폐타이어의 처리 과정에서 발생하는 폐열을 이용하여 폐타이어의 예열 건조 및/또는 카본블랙의 건조 등을 수행하여 손실되는 열을 재활용한다.
이하에서는 폐타이어 처리 과정에서 발생하는 열을 재활용하는 과정을 도 1 내지 도 3을 참조하여 이를 설명한다.
도 1의 폐타이어 재활용 장치는 냉각기의 폐열을 폐타이어의 예열에 사용하는 장치 구성을 보여주고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 폐타이어 공급기(130) 외부 투입구에 근접한 위치에는 라디에이터와 같은 열교환기(190)가 장착되어 있다. 폐타이어의 투입이 컨베이어와 같은 투입 수단에 의해 이루어지는 경우 상기 열교환기는 상기 컨베이어(112)의 끝단에 장착되는 것이 바람직하다.
상기 열교환기(190)는 각각 탄화수소 회수기(180)의 냉각기(182) 및 마이크로파 발생기(132)의 냉각기(134)와 냉각 순환 사이클을 형성하여 가열된 냉각액에 의해 상기 폐타이어 투입기내의 폐타이어를 예열 및 건조한다. 상기 열교환기에는 열교환을 용이하게 하도록 송풍기(192)가 추가로 부착될 수 있다.
상기 송풍기로부터 발생되는 열풍은 덕트(194) 및 열풍 가이드(196)에 의해 컨베이어 벨트 상으로 유도된다. 상기 덕트(194)는 상기 컨베이어 벨트를 타고 오는 폐타이어의 진행 방향의 역방향으로 상기 열풍을 공급하도록 상기 가이드(196)에 대해 약간의 경사를 갖거나 만곡되는 것이 바람직하다. 상기 열풍 가이드(196)는 송풍기(192)로부터의 열풍이 공급되는 컨베이어 벨트상의 영역을 한정하여, 한정된 공간에서 상기 열풍이 상기 폐타이어에 공급되도록 한다.
도 2는 냉각기의 폐열을 카본블랙 회수기(170)에 포집된 카본블랙의 건조에 사용하는 시스템 구성을 도시하는 도면이다.
도시된 바와 같이, 탄화수소 회수기(180)의 냉각기(182) 및 마이크로파 발생기(132)의 냉각기(134)의 냉각액은 카본블랙 회수기(170)의 내부에 설치된 열교환기(190) 및 송풍기(192)와의 사이를 순환하며 폐열을 카본블랙의 건조에 사용할 수 있다.
도 3은 냉각기의 폐열을 폐타이어의 예열 및 카본블랙의 건조에 동시에 사용 하는 장치 구성을 도시하는 도면이다.
도시된 바와 같이, 탄화수소 회수기(180)의 냉각기(182)는 카본블랙 회수기(170)와 냉각 사이클을 형성하며, 마이크로파 발생기(132)의 냉각기(134)는 폐타이어 투입기와 냉각 사이클을 형성하고 있다. 이러한 구성에 의하면, 폐열을 폐타이어의 예열 및 카본블랙의 건조에 활용할 수 있다.
이상 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 냉각기(134, 182)와 열교환기(190) 사이에 냉각 사이클을 형성하기 위해 필요한 냉매, 펌프, 배관 등에 관해서는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게는 널리 알려져 있으므로 여기서는 설명을 생략한다.
전술한 본 발명의 실시예는 본 발명의 구현 형태를 예시한 것에 불과하다. 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 앞서 설명한 실시예들에 다양한 변형 및 수정을 가할 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 정도의 변형 및 수정은 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.
본 발명에 따르면 마이크로파 발생 수단과 탄화수소 회수 수단에서 발생한 폐열을 회수해 폐타이어를 건조 및 예열하고/하거나 카본블랙 회수 수단에서 카본블랙을 건조하는데 활용함으로써 시스템의 에너지 효율을 증대하고 경제성을 높일 수 있는 연속식 폐타이어 재활용 장치를 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 일련의 밀봉 셔터에 의해 최소한 둘 이상의 기밀실을 제공하여 연속적으로 폐타이어를 공급하는 폐타이어 공급기;
    상기 폐타이어 공급기에 연결되어 공급되는 폐타이어를 열분해하기 위해 무산소 또는 희박 산소 분위기를 유지하며, 마이크로파 발생기와 상기 마이크로파 발생기를 냉각하는 냉각기를 구비하는 반응기;
    상기 반응기의 폐타이어의 열분해에 의해 발생하는 분해 가스 중 응축성 성분과 비응축성 성분을 분리하기 위한 응축기를 구비하며, 상기 반응기에 연결되는 탄화수소 회수기;
    상기 반응기의 열분해 잔류물로부터 카본블랙과 고철을 분리하는 카본블랙/고철 선별기;
    상기 분리된 카본블랙을 회수하는 카본블랙 회수기;
    상기 분리된 고철을 회수하는 고철 회수기; 및
    상기 폐타이어 공급기의 투입구 외부에 장착되며, 상기 마이크로파 발생기의 냉각기 또는 상기 탄화수소 회수기의 응축기와 냉각 사이클을 형성하고, 상기 폐타이어를 열분해 하는 과정에서 생성되는 폐열을 회수하여 상기 투입되는 폐타이어를 예열하는 열교환기를 포함하는 폐타이어 재활용 장치.
  2. 일련의 밀봉 셔터에 의해 최소한 둘 이상의 기밀실을 제공하여 연속적으로 폐타이어를 공급하는 폐타이어 공급기;
    상기 폐타이어 공급기에 연결되어 공급되는 폐타이어를 열분해하기 위해 무산소 또는 희박 산소 분위기를 유지하며, 마이크로파 발생기와 상기 마이크로파 발생기를 냉각하는 냉각기를 구비하는 반응기;
    상기 반응기의 폐타이어의 열분해에 의해 발생하는 탄화수소를 분리하기 위해 응축기를 구비하며, 상기 반응기에 연결되는 탄화수소 회수기;
    상기 반응기의 열분해 잔류물로부터 카본블랙과 고철을 분리하는 카본블랙/고철 선별기;
    상기 분리된 카본블랙을 수집하는 카본블랙 회수기;
    상기 분리된 고철을 수집하는 고철 회수기; 및
    상기 카본블랙 회수기에 장착되며, 상기 마이크로파 발생기의 냉각기 또는 상기 탄화수소 회수기의 응축기와 냉각 사이클을 형성하고, 상기 폐타이어를 열분해 하는 과정에서 생성되는 폐열을 회수하여 상기 카본블랙 회수기 내에 수집된 카본블랙을 예열하기 위한 열교환기를 포함하는 폐타이어 재활용 장치.
  3. 일련의 밀봉 셔터에 의해 최소한 둘 이상의 기밀실을 제공하여 연속적으로 폐타이어를 공급하는 폐타이어 공급기;
    상기 폐타이어 공급기에 연결되며, 공급되는 폐타이어를 열분해하기 위한 마이크로파 발생기와 상기 마이크로파 발생기를 냉각하는 냉각기를 구비하는 반응기;
    상기 반응기의 폐타이어의 열분해에 의해 발생하는 분해 가스 중 응축성 성분과 비응축성 성분을 분리하기 위한 응축기를 구비하며, 상기 반응기에 연결되는 탄화수소 회수기;
    상기 반응기의 열분해 잔류물로부터 카본블랙과 고철을 분리하는 카본블랙/고철 선별기;
    상기 분리된 카본블랙을 회수하는 카본블랙 회수기;
    상기 분리된 고철을 회수하는 고철 회수기; 및
    상기 폐타이어 공급기의 투입구 외부 및 상기 카본블랙 회수기에 각각 장착되며, 상기 마이크로파 발생기의 냉각기 및 상기 탄화수소 회수기의 응축기와 냉각 사이클을 형성하고, 상기 폐타이어를 열분해 하는 과정에서 생성되는 폐열을 회수하여 상기 투입되는 폐타이어와 회수된 카본블랙을 예열 또는 건조하는 열교환기를 포함하는 폐타이어 재활용 장치.
  4. 제1항 내지 제3항에 있어서,
    상기 열교환기에는 송풍기가 장착된 것을 특징으로 하는 폐타이어 재활용 장치.
  5. 제1항 내지 제3항에 있어서,
    상기 카본블랙/고철 선별기와 상기 반응기 사이에 수조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐타이어 재활용 장치.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 폐타이어 공급기의 투입구 외부에 장착되는 열교환기에는
    송풍기; 및 상기 송풍기로부터 발생된 열풍을 투입되는 폐타이어로 유도하는 덕트와 열풍 가이드가 장착된 것을 특징으로 하는 폐타이어 재활용 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 덕트는 폐타이어의 투입 방향에 대해 역방향으로 경사지거나 만곡된 것을 특징으로 하는 폐타이어 재활용 장치.
  8. 연속적으로 공급되는 폐타이어를 마이크로파 발생기를 구비하는 무산소 또는 희박 산소 분위기에서 폐타이어를 열분해하는 반응기에 의해 열분해하여 카본블랙 및 고철로 회수하는 폐타이어의 재활용 방법에 있어서,
    상기 마이크로파 발생기에서 발생하는 열을 열교환하여 상기 폐타이어 공급기로 투입되는 폐타이어 또는 회수된 카본블랙을 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐타이어 재활용 방법.
  9. 연속식 폐타이어 공급기, 마이크로파 발생기를 구비하여 무산소 또는 희박 산소 분위기에서 폐타이어를 열분해하는 반응기, 상기 반응기에서 발생하는 고온의 탄화수소를 회수하는 탄화수소 회수기를 포함하여 투입되는 폐타이어로부터 탄화수소, 카본블랙 및 고철로 회수하는 폐타이어 재활용 방법에 있어서,
    상기 탄화수소 회수기 또는 상기 마이크로파 발생기에서 발생하는 열을 열교환하여 상기 폐타이어 공급기로 투입되는 폐타이어를 예열하거나 상기 회수된 탄화수소를 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐타이어 재활용 방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100830595B1 (ko) 2007-01-17 2008-05-21 강진원 폐타이어 재생장치용 도파관장치
KR100830615B1 (ko) 2007-01-17 2008-05-21 (주)가리온 리소시즈 폐타이어 재생장치
KR100853814B1 (ko) 2007-09-21 2008-08-22 에이치케이산업(주) 출력가변형 마이크로파를 이용한 폐타이어의 오일회수장치및 방법
KR101147788B1 (ko) * 2010-08-06 2012-05-18 김석우 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011034989A2 (en) * 2009-09-16 2011-03-24 Envion, Inc. Decomposition of waste plastics
KR101230332B1 (ko) * 2010-11-10 2013-02-06 한국에너지기술연구원 폐타이어의 자원화 장치
WO2016072666A1 (ko) * 2014-11-03 2016-05-12 전세일 폐타이어용 연속식 열분해 장치
KR102623343B1 (ko) * 2023-01-10 2024-01-10 주식회사 엘디카본 열분해를 사용하여 폐타이어로부터 카본블랙을 제조하는 시스템 및 방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010010087A (ko) * 1999-07-15 2001-02-05 김명호 폐타이어 고무의 무산소 연속 열분해 장치
KR20010019847A (ko) * 1999-08-31 2001-03-15 김현순 마이크로파 유전가열방법을 이용한 보일러
KR20020082184A (ko) * 2002-09-28 2002-10-30 천지득 폐타이어 자동연속식 유화,카본블랙,와이어코어 재생장치
WO2004011165A1 (ja) 2002-07-25 2004-02-05 Kunimichi Sato 再資源化方法およびシステム、コンテナ
KR20040015782A (ko) * 2004-01-31 2004-02-19 김태진 마이크로파를 이용한 폐고무 또는 폐타이어 분해방법 및장치
KR20040050106A (ko) * 2002-12-09 2004-06-16 주식회사 에코웨이브 폐기물 처리시의 폐열을 재활용하는 고효율 복합시스템

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010010087A (ko) * 1999-07-15 2001-02-05 김명호 폐타이어 고무의 무산소 연속 열분해 장치
KR20010019847A (ko) * 1999-08-31 2001-03-15 김현순 마이크로파 유전가열방법을 이용한 보일러
WO2004011165A1 (ja) 2002-07-25 2004-02-05 Kunimichi Sato 再資源化方法およびシステム、コンテナ
KR20020082184A (ko) * 2002-09-28 2002-10-30 천지득 폐타이어 자동연속식 유화,카본블랙,와이어코어 재생장치
KR20040050106A (ko) * 2002-12-09 2004-06-16 주식회사 에코웨이브 폐기물 처리시의 폐열을 재활용하는 고효율 복합시스템
KR20040015782A (ko) * 2004-01-31 2004-02-19 김태진 마이크로파를 이용한 폐고무 또는 폐타이어 분해방법 및장치

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1020010010087 *
1020040015782 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100830595B1 (ko) 2007-01-17 2008-05-21 강진원 폐타이어 재생장치용 도파관장치
KR100830615B1 (ko) 2007-01-17 2008-05-21 (주)가리온 리소시즈 폐타이어 재생장치
KR100853814B1 (ko) 2007-09-21 2008-08-22 에이치케이산업(주) 출력가변형 마이크로파를 이용한 폐타이어의 오일회수장치및 방법
KR101147788B1 (ko) * 2010-08-06 2012-05-18 김석우 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치

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