KR100685282B1

KR100685282B1 - 폐통신선으로부터 구리, 젤리, 폴리에틸렌수지를 회수하는 장치 및 회수하는 방법

Info

Publication number: KR100685282B1
Application number: KR20050028921A
Authority: KR
Inventors: 류수헌
Original assignee: 학산금속공업 주식회사
Priority date: 2005-04-04
Filing date: 2005-04-04
Publication date: 2007-02-22
Also published as: KR20060105864A

Abstract

본 발명은 폐통신선으로부터 구리를 회수하고 구리를 감싸고 있는 폴리에틸렌수지와 지정폐기물인 젤리를 분리 회수하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 탈피기에 의해 외피와 알루미늄을 분리한 폐통신선을 용해관에 투입하고, 1차로 톨루엔을 투입하므로써 열매체보일러에 의한 간접 가열방식으로 먼저 톨루엔의 온도를 70℃이하로 유지하여 젤리를 완전히 용해시켜 용해액을 1차증발관으로 이송, 농축되어 젤리가 회수되며, 용해관 내의 젤리가 제거된 폐통신선에 2차로 톨루엔을 투입 150℃로 가열, 폴리에틸렌수지를 완전히 용해시켜 용해액을 2차증발관으로 이송, 농축되어 폴리에틸렌수지가 회수되고, 상기 톨루엔은 1차냉각기 및 2차냉각기, 칠러냉동기를 거쳐 완전히 회수되도록 한 폐통신선으로부터 구리, 젤리, 폴리에틸렌수지를 회수하는 장치 및 그 회수하는 방법을 기술적 요지로 한다. 이에 따라 환경오염을 일으키는 폐통신선을 용해관에 투입하고 톨루엔을 투입하여 구성재 간의 융점차를 이용하여 순차적으로 분리시키고, 다단계의 냉각과정 및 회수과정을 거침으로써 폐통신선의 구성재인 구리 및 폴리에틸렌수지의 재생 및 지정폐기물인 젤리를 완벽하게 분리 회수하여 재활용이 가능하도록 하였으며, 다이옥신 발생 및 폐수발생 등 환경오염의 문제점을 없애고 폐기물 발생이 전혀 없어 환경친화적인 자원의 효율적 활용에 크게 기여할 수 있게 되는 등의 이점이 있다.

폐통신선 젤리 폴리에틸렌수지 톨루엔 융점 용해관 1차증발관 2차증발관

Description

폐통신선으로부터 구리, 젤리, 폴리에틸렌수지를 회수하는 장치 및 회수하는 방법{separating apparatus of copper, jelly and polyethylene from wastecable and the separating method}

도1 - 본 발명에 따른 폐통신선으로부터 구리, 젤리, 폴리에틸렌수지를 회수하는 장치의 주요부에 대한 모식도.
<도면에 사용된 주요부호에 대한 설명>

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10 : 탈피기 20 : 대차
30 : 열매체보일러 100 : 용해관
200 : 증발관 210 : 1차증발관
220 : 2차증발관 300 : 냉각기
310 : 1차냉각기 320 : 2차냉각기
400 : 회수탱크 410 : 1차회수탱크
420 : 2차회수탱크 500 : 흡수탑
510 : 용제증발관 520 : 칠러냉동기
600 : 순환조 700 : 용제저장탱크
800 : 압출기

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본 발명은 폐통신선의 구성재를 분리 회수하여 재활용하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 폐통신선의 구성재 간의 융점차를 이용하여 분리시키고, 다단계의 냉각과정 및 회수과정을 거침으로써 폐통신선의 구성재인 구리 및 폴리에틸렌수지의 재생 및 지정폐기물인 젤리를 완벽하게 분리 회수하기 위한 폐통신선으로부터 구리, 젤리, 폴리에틸렌수지를 회수하는 장치 및 회수하는 방법에 관한 것이다.

종래에는 폐통신선으로부터 금속 특히, 구리를 회수하기 위하여 소각로에서 폴리에틸렌수지의 피복 및 젤리를 소각하거나 차핑기를 이용하여 수세식으로 젤리를 분리하는 소각에 의한 방법이 일반적으로 사용되었으나, 다이옥신 등 2차 공해발생의 문제가 있고, 차핑기에 의한 방법은 구리의 회수율이 떨어지고 수세를 함으로서 다량의 폐수가 발생하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 폐통신선의 구성재 간의 융점차를 이용하여 순차적으로 분리시키고, 다단계의 냉각과정 및 회수과정을 거침으로써 폐통신선으로부터 구리, 젤리, 폴리에틸렌수지를 회수하는 장치 및 그 방법을 기술적 요지로 한다.

상술한 바와 같은 목적 달성을 위해 본 발명은, 탈피기에 의해 알루미늄이 분리된 폐통신선이 투입되고, 톨루엔이 분사되어 폐통신선에 포함된 젤리와 폴리에틸렌수지가 융점차에 의해 순차적으로 용해되는 용해관과; 상기 용해관과 연결되며, 상기 젤리 용해액이 이송되는 1차증발관과, 상기 폴리에틸렌수지 용해액이 이송되는 2차증발관으로 이루어져, 톨루엔을 증발시키는 증발관과; 상기 1차증발관 및 2차증발관과 연결되며 증발된 톨루엔가스를 액화시키는 1차냉각기 및 2차냉각기로 이루어진 냉각기와; 상기 1차냉각기 및 2차냉각기에 각각 연결되어 액화된 톨루엔이 회수되는 1차회수탱크 및 2차회수탱크로 이루어진 회수탱크와; 상기 2차회수탱크와 연결되어 내부에 다단포종캡과 고비점오일이 들어있으며, 상기 2차회수탱크에 잔류된 잔류가스는 상기 다단포종캡과 고비점오일을 통과하면서 고비점오일에 흡수되는 흡수탑과; 상기 흡수탑으로부터 흡수된 상기 톨루엔과 고비점오일의 혼합액은 가온 분리되어 그 중 고비점오일이 저장되는 순환조와; 상기 흡수탑으로부터 흡수된 상기 톨루엔과 고비점오일의 혼합액은 가온 분리되어 그 중 톨루엔가스는 칠러냉동기를 거쳐 액화되어 저장되는 용제저장탱크;를 포함하여 구성되어, 상기 1차증발기 및 2차증발기에 각각 남은 젤리 및 폴리에틸렌수지는 추출되어 포장되는 것을 특징으로 하는 폐통신선으로부터 구리, 젤리, 폴리에틸렌수지를 회수하는 장치를 기술적 요지로 한다.
또한, 탈피기에 폐통신선을 투입하여 외피와 알루미늄을 분리시키는 전처리단계와; 상기 알루미늄이 분리된 폐통신선을 대차에 적재하여 용해관에 투입시키는 용해관투입단계와; 상기 용해관에 1차로 톨루엔을 분사하고 젤리의 용융온도까지 상기 용해관을 가열시켜 상기 폐통신선에 포함된 젤리 및 폴리에틸렌수지를 융점차에 의해 젤리만 용해시키고 상기 젤리가 용해된 용해액은 1차증발관으로 이송되며, 젤리가 제거된 폐통신선이 남아 있는 용해관에 2차로 톨루엔을 분사하고 폴리에틸렌수지의 용융온도까지 상기 용해관을 가열시켜 상기 폴리에틸렌수지를 용해시켜 대차 하부로 모이게 한 후 2차증발관으로 이송시키고, 대차 상부에는 구리만 잔존시키는 용해단계와; 상기 1차증발관에서 톨루엔을 진공추출하여 1차냉각기를 거쳐 액화시켜 1차회수탱크로 이송시키고, 잔류가스는 2차냉각기로 재차 냉각시켜 액화 응축된 톨루엔을 2차회수탱크로 회수시키는 냉각단계와; 상기 냉각단계에서 회수되지 않은 잔류가스는 다단구조로 포종캡 및 고비점오일이 들어있는 흡수탑을 통과하면서 상기 잔류가스는 가온 분리되어 고비점오일은 순환조에 공급시키고 톨루엔가스는 칠러냉동기를 거쳐 용제저장탱크로 이송시키는 용제저장단계와; 상기 톨루엔투입단계에서 1차증발관에 잔존하는 젤리는 추출되어 재포장시키고, 상기 2차증발관으로 이송된 폴리에틸렌수지 용해액에서 톨루엔가스는 상기 냉각단계를 거쳐 추출되고 폴리에틸렌수지는 압출기를 거쳐 칩상태로 재생시키며, 대차 상부에 잔존된 구리는 상기 용해관으로부터 대차를 끄집어내어 회수하는 회수단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐통신선으로부터 구리, 젤리, 폴리에틸렌수지를 회수하는 방법을 또 다른 기술적 요지로 한다.
이에 따라 환경오염을 일으키는 폐통신선을 용해관에 투입하고 톨루엔을 투입하여 구성재 간의 융점차를 이용하여 순차적으로 분리시키고, 다단계의 냉각과정 및 회수과정을 거침으로써 폐통신선의 구성재인 구리 및 폴리에틸렌수지의 재생 및 지정폐기물인 젤리를 완벽하게 분리 회수하여 재활용이 가능하도록 하였으며, 다이옥신 발생 및 폐수발생 등 환경오염의 문제점을 없애고 폐기물 발생이 전혀 없어 환경친화적인 자원의 효율적 활용에 크게 기여할 수 있게 되는 등의 이점이 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다. 도 1은 본 발명에 따른 폐통신선으로부터 구리, 젤리, 폴리에틸렌수지를 회수하는 장치의 주요부에 대한 모식도에 관한 것이다.
도시된 바와 같이 본 발명은 용해관(100), 증발관(200), 냉각기(300), 회수탱크(400), 흡수탑(500), 순환조(600), 용제저장탱크(700)로 크게 구성된다. 상기 용해관(100)에 폐통신선과 톨루엔을 투입하여 각 구성재의 융점까지 용해관(100)을 가열하여 구성재를 순차적으로 분리시켜 상기 증발관(200)으로부터 각각 추출하여 포장하며, 톨루엔은 상기 증발관(200)에서 증발되어 이송 후 냉각기(300)에서 액화되어 회수탱크(400)에 회수되며, 잔류된 톨루엔가스는 흡수탑(500)에서 완전히 흡수되어 용제저장탱크(700)로 모이게 된다.
먼저, 상기 용해관(100)은 탈피기(10)에 의해 알루미늄이 분리된 폐통신선이 투입되고, 그 다음 톨루엔이 분사되어 폐통신선에 포함된 젤리와 폴리에틸렌수지를 융점차에 의해 순차적으로 용해시키게 된다. 상기 용해관(100)에는 탈피기(10)로부터 알루미늄이 분리된 폐통신선이 대차(20)에 실려 레일을 따라 이동되는 방식으로 투입되며, 상기 용해관(100) 상측으로는 다수개의 분무기가 형성되어, 상기 분무기를 통해 톨루엔이 분사되게 된다. 여기에서 상기 톨루엔은 1차, 2차 순차적으로 분사되어 융점차에 따라 폐통신선의 구성재를 각각 용해시킨다.
이때 상기 용해관(100)은 열매체보일러(30)를 통해 대략 70℃ 정도 되도록 가열되며, 이 온도는 젤리가 톨루엔에 완전히 용해되도록 하면서 폐통신선의 나머지 구성요소(폴리에틸렌수지)는 용해되지 않도록 하는 온도이다. 이에 의해 폴리에틸렌수지에 비해 융점이 낮은 젤리가 먼저 용해되게 되고, 이 용해액은 상기 대차(20) 하부 즉 상기 용해관(100) 하측으로 고이게 되고, 용해관(100) 하부 밸브를 개방함으로써 상기 용해액은 1차증발관(210)으로 모이게 된다.
그리고 상기 1차증발관(210)을 열매체보일러(30)를 통해 대략 130℃ 정도 온도까지 가열하여 젤리와 톨루엔의 용해액에서 톨루엔을 기화시켜 진공추출한다. 진공추출된 톨루엔가스는 1차냉각기(310)를 거쳐 액화되어 1차회수탱크(410)로 들어가게 되며, 잔류가스는 2차냉각기(320)로 재차 냉각되어 2차회수탱크(420)로 모이게 된다. 상기 1차증발관(210)에서 톨루엔이 완전히 추출되면 남아있는 젤리를 추출, 포장하여 재활용할 수 있도록 한다.

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한편, 젤리가 용해되어 그 용해액이 완전히 제거된 용해관(100)에 2차로 톨루엔을 분사하고, 상기 열매체보일러(30)를 통해 대략 150℃ 정도 되도록 가열하면 용해관(100) 내부는 압력이 상승하면서 톨루엔이 기화되어 폴리에틸렌수지는 용해되어 대차(20) 하부로 흘러내리고 대차(20) 상부에는 폐통신선의 구성재인 구리만 남게 된다. 대차(20) 하부로 흘러내린 폴리에틸렌수지 용해액은 용해관(100) 하부 밸브를 개방함으로써 2차증발관(220)으로 모이게 되고, 용해관(100) 내부에 있는 잔류가스는 진공으로 추출 제거하면 용해관(100) 내에는 순수한 구리만 남게 되는 것이다. 이 구리는 나중에 대차(20)를 용해관(100)으로부터 끄집어내므로써 회수하여 재활용할 수 있게 되는 것이다.

그리고 상기 2차증발관(220)으로 이송된 폴리에틸렌수지 용해액은 열매체보일러(30)를 통해 대략 240℃로 증발 농축되어 톨루엔가스는 1차냉각기(310)와 2차냉각기(320)를 거쳐 액화되어 1차회수탱크(410) 및 2차회수탱크(420)에 모이게 되는 것이다. 2차증발관(220)에서 톨루엔을 완전히 추출한 후 남아있는 폴리에틸렌수지는 추출된 후 압출기(800)(800)를 통해 압출되어 칩 상태로 재생되어 포장되게 된다.

그리고 상기 1차냉각기(310) 및 2차냉각기(320)를 거쳐도 남아있는 잔류가스는 진공추출되어 내부에 다단구조로 포종캡 및 고비점오일이 들어있는 흡수탑(500)으로 흡수되면서 톨루엔가스는 98% 이상 회수되고 고비점오일과 톨루엔가스의 혼합액은 용제증발관(510)에서 가온 분리되어 고비점오일은 순환조(600)에 다시 공급되고, 톨루엔가스는 칠러 냉동기를 거쳐 용제저장탱크(700)로 이송된다.

상기에서 1차냉각기(310), 2차냉각기(320), 칠러냉동기(520)에서 응축 회수된 톨루엔은 상기 용제저장탱크(700)로 다시 모아지고 톨루엔은 계속 순환되어 용해관(100)으로 공급되고 회수되면서 재사용이 가능해지도록 한다. 그리고 용해관(100)으로부터 구리, 1차증발관(210)으로부터 젤리, 2차증발관(220)으로부터 폴리에틸렌수지가 추출하여 포장 및 가공과정을 거쳐 다시 재활용할 수 있도록 한다.

상기 구성에 의해 본 발명은, 환경오염을 일으키는 폐통신선을 용해관에 투입하고 톨루엔을 투입하여 구성재 간의 융점차를 이용하여 순차적으로 분리시키고, 다단계의 냉각과정 및 회수과정을 거침으로써 폐통신선의 구성재인 구리 및 폴리에틸렌수지의 재생 및 지정폐기물인 젤리를 완벽하게 분리 회수하여 재활용이 가능하도록 하였으며, 다이옥신 발생 및 폐수발생 등 환경오염의 문제점을 없애고 폐기물 발생이 전혀 없어 환경친화적인 자원의 효율적 활용에 크게 기여할 수 있게 되는 등의 효과가 있다.

Claims

탈피기에 의해 알루미늄이 분리된 폐통신선이 투입되고, 톨루엔이 분사되어 폐통신선에 포함된 젤리와 폴리에틸렌수지가 융점차에 의해 순차적으로 용해되는 용해관과;

상기 용해관과 연결되며, 상기 젤리 용해액이 이송되는 1차증발관과, 상기 폴리에틸렌수지 용해액이 이송되는 2차증발관으로 이루어져, 톨루엔을 증발시키는 증발관과;

상기 1차증발관 및 2차증발관과 연결되며 증발된 톨루엔가스를 액화시키는 1차냉각기 및 2차냉각기로 이루어진 냉각기와;

상기 1차냉각기 및 2차냉각기에 각각 연결되어 액화된 톨루엔이 회수되는 1차회수탱크 및 2차회수탱크로 이루어진 회수탱크와;

상기 2차회수탱크와 연결되어 내부에 다단포종캡과 고비점오일이 들어있으며, 상기 2차회수탱크에 잔류된 잔류가스는 상기 다단포종캡과 고비점오일을 통과하면서 고비점오일에 흡수되는 흡수탑과;

상기 흡수탑으로부터 흡수된 상기 톨루엔과 고비점오일의 혼합액은 가온 분리되어 그 중 고비점오일이 저장되는 순환조와;

상기 흡수탑으로부터 흡수된 상기 톨루엔과 고비점오일의 혼합액은 가온 분리되어 그 중 톨루엔가스는 칠러냉동기를 거쳐 액화되어 저장되는 용제저장탱크;를 포함하여 구성되어, 상기 1차증발기 및 2차증발기에 각각 남은 젤리 및 폴리에틸렌수지는 추출되어 포장되는 것을 특징으로 하는 폐통신선으로부터 구리, 젤리, 폴리에틸렌수지를 회수하는 장치.
탈피기에 폐통신선을 투입하여 외피와 알루미늄을 분리시키는 전처리단계와;

상기 알루미늄이 분리된 폐통신선을 대차에 적재하여 용해관에 투입시키는 용해관투입단계와;

상기 용해관에 1차로 톨루엔을 분사하고 젤리의 용융온도까지 상기 용해관을 가열시켜 상기 폐통신선에 포함된 젤리 및 폴리에틸렌수지를 융점차에 의해 젤리만 용해시키고 상기 젤리가 용해된 용해액은 1차증발관으로 이송되며,

젤리가 제거된 폐통신선이 남아 있는 용해관에 2차로 톨루엔을 분사하고 폴리에틸렌수지의 용융온도까지 상기 용해관을 가열시켜 상기 폴리에틸렌수지를 용해시켜 대차 하부로 모이게 한 후 2차증발관으로 이송시키고, 대차 상부에는 구리만 잔존시키는 용해단계와;

상기 1차증발관에서 톨루엔을 진공추출하여 1차냉각기를 거쳐 액화시켜 1차회수탱크로 이송시키고, 잔류가스는 2차냉각기로 재차 냉각시켜 액화 응축된 톨루엔을 2차회수탱크로 회수시키는 냉각단계와;

상기 냉각단계에서 회수되지 않은 잔류가스는 다단구조로 포종캡 및 고비점오일이 들어있는 흡수탑을 통과하면서 상기 잔류가스는 가온 분리되어 고비점오일은 순환조에 공급시키고 톨루엔가스는 칠러냉동기를 거쳐 용제저장탱크로 이송시키는 용제저장단계와;

상기 톨루엔투입단계에서 1차증발관에 잔존하는 젤리는 추출되어 재포장시키고, 상기 2차증발관으로 이송된 폴리에틸렌수지 용해액에서 톨루엔가스는 상기 냉각단계를 거쳐 추출되고 폴리에틸렌수지는 압출기를 거쳐 칩상태로 재생시키며, 대차 상부에 잔존된 구리는 상기 용해관으로부터 대차를 끄집어내어 회수하는 회수단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐통신선으로부터 구리, 젤리, 폴리에틸렌수지를 회수하는 방법.