KR100739414B1 - 오일 확산진공 증류장치 및 방법 - Google Patents

오일 확산진공 증류장치 및 방법 Download PDF

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KR100739414B1
KR100739414B1 KR1020060056840A KR20060056840A KR100739414B1 KR 100739414 B1 KR100739414 B1 KR 100739414B1 KR 1020060056840 A KR1020060056840 A KR 1020060056840A KR 20060056840 A KR20060056840 A KR 20060056840A KR 100739414 B1 KR100739414 B1 KR 100739414B1
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권선대
배재흠
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권선대
(주) 세일정유
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
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Abstract

본 발명은 폐윤활유 등의 폐오일이나 원유를 연속증류시 높은 진공도에서 고품질의 정제유를 재생하는 증류장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원료공급펌프와 가열기와 수분응축기와 수분증류기와 탈수오일공급펌프와 오일증류기와 오일응축기와 진공펌프로 구성된 진공증류장치에 있어서, 상기 오일증류기는 탈수된 오일을 1차적으로 가열증류시켜 증류된 1차유증기는 오일이젝터를 거쳐 상기 오일응축기를 통해 1차정제유를 생산하도록 되어 있고 비증류된 1차액상오일은 오일확산형증류기로 보내도록 되어 있으며, 상기 오일확산형증류기는 하부에 2차오일증류부가 구비되어 있어 비증류된 1차액상오일을 가열증류시켜 증류된 2차유증기는 상부의 확산진공부로 보내고 비증류된 2차액상오일은 오일응축형증류기로 보내도록 되어 있으며 상기 확산진공부는 확산펌프와 같은 구조로 2차유증기를 하부쪽으로 경사진 다단식의 노즐부를 통해 고속분사시켜 상부를 고진공으로 유지하면서 순환되는 냉각수에 의해 2차유증기를 액화시켜 2차정제유를 생산하도록 되어 있되 하부가 상기 오일이젝터의 흡입노즐에 연결되어 있어 진공펌프와 오일이젝터로부터의 감압작용에 의해 오일확산형증류기 내부가 전체적으로 낮은 압력조건에서 증류되도록 되어 있으며, 상기 오일응축형증류기는 비증류된 2차액상오일을 가열증류시켜 증류된 3차유증기를 내부에 구비된 냉각응축부에서 액화시켜 3차정제유를 생산하도록 되어 있되 하부가 상기 확산진공부의 상부와 배관 연결되어 있어 상기 확산진공부와 오일이젝터와 진공펌프에 의해 내부가 전체적으로 가장 낮은 압력조건에서 증 류되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 오일 확산진공 증류장치 및 방법에 관한 것이다.
오일증류기, 오일이젝터, 오일확산형증류기, 오일응축형증류기, 2차오일증류부, 확산진공부

Description

오일 확산진공 증류장치 및 방법{Diffusion and vacuum distiller of an oil and the distilling method thereof}
도 1은 본 발명에 따른 오일 확산진공 증류장치의 전체 개략도
도 2은 본 발명에 따른 오일 확산진공 증류장치에서 오일증류기의 단면개략도
도 3은 본 발명에 따른 오일 확산진공 증류장치에서 오일이젝터의 단면개략도
도 4는 본 발명에 따른 오일 확산진공 증류장치에서 오일응축기의 단면개략도
도 5는 본 발명에 따른 오일 확산진공 증류장치에서 오일확산형증류기의 단면개략도
도 6은 본 발명에 따른 오일 확산진공 증류장치에서 오일응축형증류기의 단면개략도
도 7은 본 발명에 따른 오일 확산진공 증류장치의 다른 실시예를 나타낸 전체 개략도
도 8은 종래 오일 진공증류장치의 전체 개략도
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1. 오일 확산진공 증류장치 1'. 오일진공증류장치
2, 2'. 가열기 3, 3'. 원료공급펌프
4, 4'. 수분증류기 5, 5'. 수분응축기
6, 6'. 탈수오일공급펌프 7, 7'. 오일증류기
8. 1차오일증류케이싱 9. 1차유증기배출관
10. 1차비증류오일이송관 11a, 11b, 11c. 가열자켓
12a, 12b, 12c. 구동모터 13a, 13b, 13c. 회전축
14, 14b, 14c. 블레이드 15. 탈수오일유입관
16, 16', 16". 오일이젝터 17. 스팀노즐
18. 흡입노즐 19. 배출노즐
20, 20'. 오일응축기 21. 냉매라인
22. 냉매순환배관 23. 증류가스이송로
24. 1차정제유배출관 25. 오일확산형증류기
26. 2차오일증류부 27. 2차오일증류케이싱
28. 2차비증류오일이송관 29. 확산진공부
30. 노즐부 31. 확산진공부케이싱
32. 미응축가스이송관 33. 2차정제유배출관
34. 3차유증기흡입관 35. 냉각자켓
36. 확산노즐 37. 오일응축형증류기
38. 3차오일증류케이싱 39. 슬러지배출관
40. 냉각응축부 41. 냉각응축봉
42. 3차정제유배출관 43, 43'. 진공펌프
44. 미응축성배출가스이송관
본 발명은 폐윤활유 등의 폐오일이나 원유를 연속증류시 고출력의 대형 진공펌프를 사용하지 않고도 높은 진공도를 유지하여 고품질의 재생된 정제유를 생산하는 증류장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원료공급펌프에서 공급된 폐오일 등을 가열하는 가열기와 상기 가열기에서 가열된 폐오일 등의 수분을 증류시켜 수증기는 수분응축기를 통해 배출하고 탈수된 오일은 탈수오일공급펌프로 공급하는 수분증류기와 상기 탈수오일공급펌프로부터의 탈수된 오일을 감압상태에서 가열증류하는 오일증류기와 상기 오일증류기에서 증류된 유증기를 액화시켜 정제유를 생산하는 오일응축기와 상기 오일증류기와 오일응축기를 감압시키면서 흡기하는 진공펌프로 구성된 진공증류장치에 있어서, 상기 오일증류기는 탈수된 오일을 1차적으로 가열증류시켜 증류된 1차유증기는 오일이젝터를 거쳐 상기 오일응축기를 통해 1차정제유를 생산하도록 되어 있고 비증류된 1차액상오일은 오일확산형증류기로 보내도록 되어 있으며, 상기 오일확산형증류기는 하부에 2차오일증류부가 구비되어 있어 비증류된 1차액상오일을 가열증류시켜 증류된 2차유증기는 상부의 확산진공부로 보내고 비증류된 2차액상오일은 오일응축형증류기로 보내도록 되어 있으며 상기 확산진공부는 확산펌프와 같은 구조로 2차유증기를 하부쪽으로 경사진 다단식의 노즐부를 통해 고속분사시켜 상부를 고진공으로 유지하면서 순환되는 냉각수에 의해 2차유증기를 액화시켜 2차정제유를 생산하도록 되어 있되 하부가 상기 오일이젝터의 흡입노즐에 연결되어 있어 진공펌프와 오일이젝터로부터의 감압작용에 의해 오일확산형증류기 내부가 전체적으로 낮은 압력조건에서 증류되도록 되어 있으며, 상기 오일응축형증류기는 비증류된 2차액상오일을 가열증류시켜 증류된 3차유증기를 내부에 구비된 냉각응축부에서 액화시켜 3차정제유를 생산하도록 되어 있되 하부가 상기 확산진공부의 상부와 배관 연결되어 있어 상기 확산진공부와 오일이젝터와 진공펌프에 의해 내부가 전체적으로 가장 낮은 압력조건에서 증류되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 오일 확산진공 증류장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 폐윤활유 등의 폐오일이나 원유를 증류하여 정제된 원료유나 윤활유를 생산하는 공정은 연속증류방식에 의해 가열단계와 증류단계와 응축단계 등을 통해 정제유를 생산하도록 되어 있으며, 증류시 비점이 높은 오일이 고온으로 가열되면서 변질되거나 손상되지 않도록 좀더 낮은 온도조건에 증류가 이루어질 수 있게 진공펌프를 사용하여 높은 진공도(낮은 압력조건)가 유지된 상태에서 생산공정이 진행되도록 되어 있다.
이와 같은 연속증류방식에 의한 종래의 진공증류장치(1')는 도 8에 도시된 바와 같이 폐오일이나 원유가 원료공급펌프(3')에 의해 가열기(2') 내부로 공급되면 물과 같은 저비점의 불순물을 증류시켜 분리하기 위해 폐오일이나 원유를 약 120℃정도로 가열한 상태에서 통상의 플래쉬(flash)형 증류기인 수분증류기(4')로 보내고 상기 수분증류기(4')에서는 가열된 폐오일 등에서 기체와 액체를 분리하여 증류된 수분은 수분응축기(5')를 통해 배출하고 탈수된 오일은 탈수오일공급펌프(6')에 의해 통상의 오일증류기(7')로 보내게 되며 상기 오일증류기(7')에서는 탈수된 오일을 고온으로 가열하여 유증기를 발생시키고 발생된 유증기는 냉각수가 지속적으로 순환되는 오일응축기(20')를 통해 액화시켜 정제유를 얻게 되며 증류되지 않은 슬러지는 배출 제거하되, 상기 오일증류기(7')와 오일응축기(20')에는 내부의 압력을 감압하여 진공도(眞空度, degree of vacuum)를 높이는 진공펌프(43')가 연결되어 있어 높은 진공도를 유지하여 탈수된 오일의 증류온도를 낮추어 줄수록 오일이 변질되지 않은 상태로 정제유가 생산되도록 되어 있다.
일례로 상기와 같이 폐윤활유를 감압증류하여 재생 윤활유 또는 연료유를 생산하는 경우 통상적으로 오일증류기(7')내 진공도(압력)를 4Torr정도로 유지하고, 증류온도를 320℃로 유지시 85%의 수율로 정제유가 생산된다.
그러나, 광유(鑛油)가 일반적으로 250℃에서부터 서서히 열분해가 이루어지기 시작하면서 350℃ 부터는 급격히 분해가 이루어지므로 통상적인 조건(진공도(압력)는 4 Torr, 증류온도는 320℃로 유지)에서 추출된 정제유는 이미 상당량 분해가 이루어져 있어 정제유에 타르(tar)가 포함되어 있고 그 결과 증류된 정제유의 오일유색도측정기준수치(ASTM)가 3.5이상으로 그 색상이 검고 시간이 경과되면서 점점 검어져 오일유색도측정기준수치가 6.0이상이 되는 문제점이 있어 윤활유 등으로 사용하고자 할 경우에는 정제유에 화학반응제로서 황산이나 여과제로서 백토 등을 이용한 화학정제 공정을 2차적으로 거친 후 사용되는 것이 현 실정이다.
한편, 상기 오일증류기(7')는 배관과 오일응축기(20')를 거쳐 진공펌프(43')와 연결되어 있어 오일증류기(7') 내의 진공도(압력)를 상기와 같이 4 Torr정도로 유지하기 위해서는 진공펌프(43')는 0.1 Torr정도로 되어야 하며 상기 진공도를 점점 더 높일 경우(압력을 더욱 감압시) 오일의 증류온도가 320℃ 보다 낮아져 타르발생이 적고 오일유색도측정기준수치가 낮아 본래의 윤활유와 유사한 색상을 유지하게 되어 고품질의 정제유가 생산되지만, 이를 위해서는 더욱 높은 진공도를 유지할 수 있는 별도의 고출력 진공펌프가 설치되어야만 하고 진공도를 점점 높일 경우 진공펌프로부터 배출되는 배출가스의 부피는 기하급수적으로 증가하여 상기 진공펌프의 배출용량이 큰 대형화된 진공펌프를 사용해야 하는데, 실질적으로 고출력의 대형 진공펌프의 설치비용과 전력소모 등의 가동 및 유지비용이 매우 많은 비용이 소요되어 이로 인한 수익이 저출력의 진공펌프를 사용하고 2차적으로 화학정제공정 등을 수행하는 것보다 적어 현재의 작업공정에서는 고출력의 대형 진공펌프가 실제로 사용되지 않고 있는 실정이다.
본 발명은 이러한 문제점들을 개선하기 위한 것으로 폐윤활유 등의 폐오일이나 원유를 연속증류시 통상의 저출력 진공펌프와 오일증류기와 연결된 오일이젝터 와 오일확산형증류기의 확산진공부에 의해 고출력의 대형 진공펌프를 사용하지 않고도 높은 진공도를 유지할 수 있어 낮은 증류온도에서 고품질의 재생된 정제유를 생산할 수 있고, 또 상기 오일이젝터와 확산진공부의 구조가 간단하면서도 별도의 기계적인 가동이 필요 없으므로 사용이 간편하고 설치 및 유지비용이 저렴하여 고효율의 생산공정을 설비할 수 있도록 하는 것에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 원료공급펌프, 가열기, 수분응축기, 수분증류기, 탈수오일공급펌프, 오일증류기, 오일응축기, 진공펌프로 구성된 진공증류장치에 있어서, 상기 오일증류기는 탈수된 오일을 가열증류시켜 증류된 1차유증기는 오일이젝터를 거쳐 상기 오일응축기를 통해 1차정제유를 생산하도록 되어 있고 비증류된 1차액상오일은 오일확산형증류기로 보내도록 되어 있으며, 상기 오일확산형증류기는 하부에 2차오일증류부가 구비되어 있어 비증류된 1차액상오일을 가열증류시켜 증류된 2차유증기는 상부의 확산진공부로 보내고 비증류된 2차액상오일은 오일응축형증류기로 보내도록 되어 있으며 상기 확산진공부는 확산펌프와 같은 구조로 2차유증기를 하부쪽으로 경사진 다단식의 노즐부를 통해 고속분사시켜 상부를 고진공으로 유지하면서 순환되는 냉각수에 의해 2차유증기를 액화시켜 2차정제유를 생산하도록 되어 있되 하부가 상기 오일이젝터의 흡입노즐에 연결되어 있어 진공펌프와 오일이젝터로부터의 감압작용에 의해 오일확산형증류기 내부가 전체적으로 낮은 압력조건에서 증류되도록 되어 있으며, 상기 오일응축형증류기는 비증류된 2차액상오일을 가열증류시켜 증류된 3차유증기를 내부에 구비된 냉각응축부에서 액화시켜 3차정제유를 생산하도록 되어 있되 하부가 상기 확산진공부의 상부와 배관 연 결되어 있어 상기 확산진공부와 오일이젝터와 진공펌프에 의해 내부가 전체적으로 가장 낮은 압력조건에서 증류되도록 되어 있는 것에 본 발명의 특징이 있다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 구성을 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 오일 확산진공 증류장치(1)는 폐윤활유 등의 폐오일이나 원유를 연속증류시 고출력의 대형 진공펌프를 사용하지 않고도 높은 진공도를 유지하여 고품질의 재생된 정제유를 생산하는 증류장치에 관한 것으로, 도 1 내지 7에 도시된 바와 같이 원료공급펌프(3)에서 공급된 폐오일 등을 가열하는 가열기(2)와, 상기 가열기(2)에서 가열된 폐오일의 수분을 증류시켜 수증기는 수분응축기(5)를 통해 배출하고 탈수된 오일은 탈수오일공급펌프(6)로 공급하는 수분증류기(4)와, 상기 탈수오일공급펌프(6)로부터의 탈수된 오일을 감압상태에서 가열증류시켜 증류된 1차유증기는 오일이젝터(16)로 보내고 비증류된 1차액상오일은 오일확산형증류기(25)로 보내는 오일증류기(7)와, 오일증류기(7)로부터의 1차유증기를 고속 분사하면서 하부에 연결된 흡입노즐(18)로부터의 유증기를 흡입하여 1차유증기와 함께 배출되도록 하는 오일이젝터(16)와, 상기 오일이젝터(16)로부터의 혼합된 유증기를 액화시켜 1차정제유를 생산하는 오일응축기(20)와, 하부에 구비된 2차오일증류부(26)에서 비증류된 1차액상오일을 가열증류시켜 증류된 2차유증기는 상부에 연설된 확산진공부(29)로 보내고 비증류된 2차액상오일은 오일응축형증류기(37)로 보내 며 상기 확산진공부(29)에서는 2차유증기를 하부쪽으로 경사진 다단식의 노즐부(30)를 통해 고속분사시켜 상부를 고진공으로 유지하면서 액화시켜 2차정제유를 생산하되 하부가 상기 오일이젝터(16)의 흡입노즐(18)에 연결되어 있어 진공펌프(43)와 오일이젝터(16)의 감압작용에 의해 내부가 낮은 압력조건에서 증류되는 오일확산형증류기(25)와, 비증류된 2차액상오일을 가열증류시켜 증류된 3차유증기를 내부에 구비된 냉각응축부(40)에서 액화시켜 3차정제유를 생산하되 하부가 상기 확산진공부(29)의 상부와 연결되어 있어 상기 확산진공부(29)와 오일이젝터(16)와 진공펌프(43)에 의해 내부가 가장 낮은 압력조건에서 증류되는 오일응축형증류기(37)와, 상기 오일증류기(7)와 오일확산형증류기(25)와 오일응축형증류기(37)와 오일응축기(20)를 전체적으로 감압시키는 진공펌프(43)로 구성되어 있다.
상기 가열기(2)는 도 1 및 7에 도시된 바와 같이 일측에 연결된 원료공급펌프(3)로부터 공급되는 폐윤활유 등의 폐오일이나 원유를 순환되는 열매체유 등의 가열매체를 이용하여 일정온도로 가열하는 통상의 가열장치로 되어 있으며, 내부로 유입된 폐오일에서 물과 같은 저비점의 불순물을 증류시켜 분리하기 위하여 폐오일 등을 대략 100 ~ 150℃로 가열시켜 타측에 연결된 수분증류기(4)로 보내도록 되어 있다.
상기 수분증류기(4)는 도 1 및 7에 도시된 바와 같이 통상의 플래쉬(flash)형 증류기로 되어 있으며 상기 가열기(2)로부터의 가열된 폐오일 등에서 물과 같은 저비점의 불순물로 된 기체와 액체를 분리하여 증류된 수분 등은 내부에 냉각수 등의 냉매가 순환되는 통상의 수분응축기(5)로 보내 액화시켜 배출하고 탈수된 오일은 탈수오일공급펌프(6)를 통해 오일증류기(7)로 보내도록 되어 있다.
상기 오일증류기(7)는 도 1, 2, 7에 도시된 바와 같이 탈수오일공급펌프(6)로부터 공급된 탈수된 오일을 진공펌프(43)에 의해 일정하게 감압된 상태에서 가열증류시켜 증류된 1차유증기는 오일이젝터(16)를 거쳐 오일응축기(20)로 보내고 비증류된 1차액상오일은 오일확산형증류기(25)로 보내도록 되어 있다.
상기 오일증류기(7)는 TFE형 증류기(thin film evaporator)로 원통형의 1차오일증류케이싱(8)이 구비되어 있고, 상기 1차오일증류케이싱(8)은 상부 일측에 탈수오일공급펌프(6)와 연결된 탈수오일유입관(15)이 구비되어 있으며 상부 타측에는 상기 오일이젝터(16)와 연결된 1차유증기배출관(9)이 구비되어 있고 하부에는 상기 오일확산형증류기(25)와 연결된 1차비증류오일이송관(10)이 구비되어 있으며 외측 둘레면에는 내부에 통상의 열매체유(hot oil)와 같은 가열매체가 순환되어 1차오일증류케이싱(8)을 가열하는 가열자켓(11a)이 둘러싸고 있고 상부 외측에는 구동모터(12a)가 구비되어 있으며 상기 구동모터(12a)에 축설된 회전축(13a)이 수직방향으로 1차오일증류케이싱(8)의 내측 중앙에 위치되어 있되 상기 회전축(13a)에는 1차오일증류케이싱(8)의 내주면에 접촉되는 다수개의 판형상 블레이드(14a)가 설치되어 있어 상기 탈수오일유입관(15)을 통해 유입되는 탈수된 오일이 1차오일증류케이싱(8)의 내주면을 따라 흘러내리게 되면 구동모터(12a)에 의해 회전되는 다수개 의 판형상 블레이드(14a)가 탈수된 오일을 1차오일증류케이싱(8)의 내주면에 얇고 고르게 도포하도록 되어 있고 도포된 오일은 진공펌프(43)에 의해 감압된 상태에서 가열자켓(11a)에 의해 소정의 온도로 가열되어 감압 증류되면서 증류된 1차유증기는 상기 1차유증기배출관(9)을 통해 오일이젝터(16)로 보내지고 비증류된 1차액상오일은 상기 1차비증류오일이송관(10)을 통해 오일확산형증류기(25)로 보내지도록 되어 있다.
이때 상기 오일증류기(7)는 내부압력이 진공펌프(43)에 의해 50 ~ 100 Torr 정도로 유지되고 내부온도는 160 ~ 200℃ 정도로 유지되도록 되어 있어 탈수된 오일 중 비교적 낮은 비점을 지닌 성분을 증류시켜 분리하도록 되어 있다.
상기 오일이젝터(16)는 분류펌프의 일종으로 높은 에너지를 가진 구동유체(驅動流體)를 고속으로 뿜어내면서 낮은 압력을 가진 유체를 함께 운반하도록 되어 있는 통상의 스팀 젯 이젝터(steam zet ejector)로서, 도 1, 3, 7에 도시된 바와 같이 상기 진공펌프(43)의 흡입력에 의해 흡입되는 오일증류기(7)로부터의 1차유증기가 1차유증기배출관(9)을 거쳐 오일이젝터(16)의 일측에 구비된 직경이 작은 스팀노즐(17)을 통해 오일이젝터(16) 내부에서 고속으로 분사되면 이 분사력에 의해 하부에 연결된 흡입노즐(18)로부터 저압의 유증기가 1차유증기와 함께 오일이젝터(16)의 타측에 구비된 직경이 점점 넓게 테이퍼진 배출노즐(19)을 통해 배출되어 상기 오일응축기(20)를 거쳐 1차정제유를 생산하도록 되어 있되, 상기 오일이젝터(16)의 흡입노즐(18)은 오일확산형증류기(25)와 연결되어 있고 상기 오일확산형 증류기(25)는 오일응축형증류기(37)와 연결되어 있어 상기 오일이젝터(16)의 흡입노즐(18)을 통해 오일확산형증류기(25)로부터의 미응축된 2차유증기와 오일응축형증류기(37)로부터의 미응축된 3차유증기가 혼합된 유증기가 지속적으로 배출되면서 상기 오일확산형증류기(25)와 오일응축형증류기(37)가 감압되어 오일증류기(7)보다 높은 진공도를 나타내도록 되어 있다.
상기 오일응축기(20)는 도 1, 4, 7에 도시된 바와 같이 지속적으로 순환되는 냉각수와 같은 저온의 냉매를 이용하여 상기 오일이젝터(16)의 배출노즐(19)로부터의 혼합유증기를 액화시키는 통상의 냉각기(冷却機)로서, 냉매라인(21)을 통해 공급되는 냉각수 등의 저온의 냉매가 오일응축기(20)의 내부에 구비된 냉매순환배관(22)을 따라 지속적으로 순환되도록 되어 있으며 상기 냉매순환배관(22) 사이에는 다수개의 증류가스이송로(23)가 형성되어 있어 오일응축기(20) 내부로 유입되는 오일이젝터(16)로부터의 1차유증기와 미응축된 2차유증기 및 3차유증기로 된 혼합유증기가 상기 증류가스이송로(23)를 통과하면서 액화되고 하부에 구비된 1차정제유배출관(24)을 통해 배출되어 1차정제유를 생산하도록 되어 있으며, 액화되지 않은 나머지 기체상태의 미응축성 배출가스는 하부에 구비된 미응축성배출가스이송관(44)을 통해 상기 진공펌프(43)로 흡입되어 배출되도록 되어 있다.
상기 오일확산형증류기(25)는 도 1, 5, 7에 도시된 바와 같이 오일증류기(7)에서 이송된 비증류된 1차액상오일을 가열증류시켜 2차유증기 및 2차정제유를 발생 시키면서 내측 상부에 고진공을 형성하는 부분으로, 하부에는 2차오일증류부(26)가 구비되어 있고 상부에는 확산진공부(29)가 구비되어 있다.
상기 2차오일증류부(26)는 오일증류기(7)로부터의 비증류된 1차액상오일을 진공펌프(43)와 오일이젝터(16)의 감압작용에 의해 낮은 압력조건에서 가열증류시켜 증류된 2차유증기는 상부의 확산진공부(29)로 보내고 비증류된 2차액상오일은 오일응축형증류기(37)로 보내도록 되어 있다.
상기 2차오일증류부(26)는 오일증류기(7)와 같은 TFE형 증류기(thin film evaporator)로 원통형의 2차오일증류케이싱(27)이 구비되어 있고, 상기 2차오일증류케이싱(27)은 상부가 개방된 상태로 상기 확산진공부(29)의 확산진공부케이싱(31)과 연통되어 있고 상기 2차오일증류케이싱(27)의 일측 상부에는 1차비증류오일이송관(10)이 연결되어 있으며 하부에는 상기 오일응축형증류기(37)와 연결된 2차비증류오일이송관(28)이 구비되어 있으며 외측 둘레면에는 내부에 통상의 열매체유(hot oil)와 같은 가열매체가 순환되어 2차오일증류케이싱(27)을 가열하는 가열자켓(11b)이 둘러싸고 있고 하부 외측에는 구동모터(12b)가 구비되어 있으며 상기 구동모터(12b)에 축설된 회전축(13b)이 수직방향으로 길게 2차오일증류케이싱(27)의 내측 중앙에 위치되어 있되 상기 회전축(13b)에는 2차오일증류케이싱(27)의 내주면에 접촉되는 다수개의 판형상 블레이드(14b)가 설치되어 있어 상기 1차비증류오일이송관(10)로부터의 비증류된 1차액상오일이 2차오일증류케이싱(27)의 내주면을 따라 흘러내리게 되면 구동모터(12b)에 의해 회전되는 다수개의 판형상 블레이드(14b)가 비증류된 1차액상오일을 2차오일증류케이싱(27)의 내주면에 얇고 고르게 도포하도록 되어 있고 도포된 오일은 상기 진공펌프(43) 및 오일이젝터(16)에 의해 감압된 상태에서 가열자켓(11b)에 의해 소정의 온도로 가열되어 감압 증류되면서 증류된 2차유증기는 상승되어 상부에 연통된 확산진공부(29)로 보내지고 비증류된 2차액상오일은 상기 2차비증류오일이송관(28)을 통해 오일응축형증류기(37)로 보내지도록 되어 있다.
이때, 상기 2차오일증류부(26)는 내부압력이 진공펌프(43) 및 오일이젝터(16)에 의해 감압되어 4 ~ 1×10-1 Torr 정도로 유지되고 내부온도는 160 ~ 200℃ 정도로 유지되면서 비교적 비점이 높은 비증류된 1차액상오일을 증류시켜 분리하도록 되어 있다.
상기 확산진공부(29)는 2차오일증류부(26)로부터의 2차유증기를 하부쪽으로 경사진 다단식의 노즐부(30)를 통해 하방으로 고속분사시켜 상부를 고진공으로 유지하면서 순환되는 냉각수에 의해 2차유증기를 액화시켜 2차정제유를 생산하도록 되어 있는 부분으로, 통상의 확산펌프(diffusion pump)와 같은 구조로 원통형의 확산진공부케이싱(31)이 구비되어 있으며, 상기 확산진공부케이싱(31)은 하부가 2차오일증류케이싱(27)의 상부와 연통 설치되어 있고, 상기 확산진공부케이싱(31)의 일측 하부에는 미응축가스이송관(32)이 구비되어 있으며 타측 하부에는 2차정제유배출관(33)이 구비되어 있고 상부에는 상기 오일응축형증류기(37)와 연결된 3차유증기흡입관(34)이 구비되어 있으며 외측 둘레면에는 내부에 통상의 냉각수와 같은 냉매가 순환되어 확산진공부케이싱(31)을 냉각시키는 냉각자켓(35)이 둘러싸고 있고 내부에는 노즐부(30)가 구비되어 있되 상기 노즐부(30)는 하향경사진 확산노즐(36)들이 다단식으로 적층되어 있어 상기 2차오일증류부(26)로부터 발생되는 2차유증기가 다단식으로 하향경사진 확산노즐(36)들을 통해 노즐부(30)의 외측 하방으로 고속 분사되면서 저온으로 냉각된 확산진공부케이싱(31) 내주면에 맞닿아 액화되고 상기 2차정제유배출관(33)을 통해 배출되어 2차정제유를 생산하도록 되어 있으며, 이때 하향 경사지게 고속 분사되는 2차유증기에 의해 내부의 유증기 입자를 아래쪽으로 지속적으로 끌어 내려 확산진공부케이싱(31)의 상부는 고진공상태를 유지하게 되며 확산진공부케이싱(31)의 상부에 구비된 3차유증기흡입관(34)을 통해 오일응축형증류기(37)의 미응축된 3차유증기가 흡입되면서 오일응축형증류기(37)의 내부는 가장 높은 진공도를 유지하도록 되어 있다.
상기 3차유증기흡입관(34)을 통해 유입된 오일응축형증류기(37)의 미응축된 3차유증기는 확산진공부(29)에서 다시 액화되고 액화되지 않고 미응축된 3차유증기는 미응축된 2차유증기와 함께 혼합되어 혼합된 유증기가 상기 미응축가스이송관(32)을 통해 오일이젝터(16)의 흡입노즐(18)로 보내지도록 되어 있다.
상기 오일응축형증류기(37)는 도 1, 6, 7에 도시된 바와 같이 비증류된 2차액상오일을 높은 진공도에서 가열증류시키고 증류된 3차유증기를 내부에 구비된 냉각응축부(40)에서 액화시켜 3차정제유를 생산하는 부분으로, 원통형의 3차오일증류케이싱(38)이 구비되어 있고, 상기 3차오일증류케이싱(38)은 상부 일측에 상기 2차 비증류오일이송관(28)이 연결되어 있으며 하부 일측에는 슬러지배출관(39)이 구비되어 있고 하부 타측에는 상기 오일확산형증류기(25)의 확산진공부(29) 상부에 구비된 3차유증기흡입관(34)이 연결되어 있으며 외측 둘레면에는 내부에 통상의 열매체유(hot oil)와 같은 가열매체가 순환되어 3차오일증류케이싱(38)을 가열하는 가열자켓(11c)이 둘러싸고 있고 상부 외측에는 구동모터(12c)가 구비되어 있으며 상기 구동모터(12c)에 축설된 회전축(13c)이 수직방향으로 3차오일증류케이싱(38)의 내측 중앙에 위치되어 있되 상기 회전축(13c)에는 3차오일증류케이싱(38)의 내주면에 접촉되는 다수개의 판형상 블레이드(14c)가 설치되어 있고, 상기 3차오일증류케이싱(38)의 내측 하부에는 냉각응축부(40)가 구비되어 있되 상기 냉각응축부(40)는 내부에 냉각수와 같은 냉매가 순환되는 다수개의 냉각응축봉(41)이 수직방향으로 세워져 있고 냉각응축부(40)의 하부에는 3차정제유배출관(42)이 구비되어 있어 상기 2차비증류오일이송관(28)로부터의 비증류된 2차액상오일이 3차오일증류케이싱(38)의 내주면을 따라 흘러내리게 되면 구동모터(12c)에 의해 회전되는 다수개의 판형상 블레이드(14c)가 비증류된 2차액상오일을 3차오일증류케이싱(38)의 내주면에 얇고 고르게 도포하도록 되어 있고 도포된 오일은 상기 진공펌프(43)와 오일이젝터(16)와 확산진공부(29)에 의해 가장 낮은 압력으로 감압된 상태에서 가열자켓(11c)에 의해 소정의 온도로 가열되어 감압 증류되면서 증류된 3차유증기는 하부에 구비된 3차유증기흡입관(34)으로부터의 흡입력에 의해 내측 하부에 구비된 다수개의 냉각응축봉(41)에 접촉되어 액화되고 냉각응축부(40) 하부의 3차정제유배출관(42)을 통해 배출되어 3차정제유를 생산하도록 되어 있으며, 비증류된 2차액상오 일 중 증류되지 않은 슬러지는 하부의 슬러지배출관(39)을 통해 배출 처리되도록 되어 있다.
또한, 상기 냉각응축부(40)에 의해 액화되지 않고 미응축된 3차유증기는 오일확산형증류기(25)의 확산진공부(29)의 흡입력에 의해 3차유증기흡입관(34)을 통해 확산진공부(29) 내부로 이송되도록 되어 있다.
이때, 상기 오일응축형증류기(37)는 내부압력이 진공펌프(43)와 오일이젝터(16)와 확산진공부(29)에 의해 가장 낮은 압력으로 감압되어 1×10-1 ~ 1×10-3 Torr 정도로 유지되고 내부온도는 210 ~ 240℃ 정도로 유지되면서 가장 비점이 높은 비증류된 2차액상오일을 증류시켜 분리하도록 되어 있다.
상기 진공펌프(43)는 도 1 및 7에 도시된 바와 같이 오일응축기(20)의 일측 배관에 연결되어 있어 지속적으로 오일증류기(7)와 오일이젝터(16)와 오일확산형증류기(25)와 오일응축형증류기(37)와 오일응축기(20) 내부의 가스(gas)를 흡입하여 감압상태를 유지하도록 되어 있으며, 상기 흡입력에 의해 기본적으로 오일증류기(7)와 오일확산형증류기(25)와 오일응축형증류기(37)의 유증기가 오일이젝터(16)를 거쳐 오일응축기(20)까지 이송되도록 되어 있다.
또한, 상기 진공펌프(43)은 오일증류기(7)를 감압시키기 위한 50 ~ 100 Torr 정도의 압력으로만 가동되므로 기존 공정보다 높은 압력을 유지하여 배출되는 배출가스의 부피가 작아져 저출력의 소형 진공펌프를 사용할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 다른 실시예로서, 상기 오일이젝터(16)는 별도의 구동부가 없으므로 구조가 간단하며 부피 및 무게가 작아 다수개를 추가적으로 연결할 수 있으며, 이 경우에는 도 7에 도시된 바와 같이 다수개의 오일증류기(7)(7a)(7b)와 오일이젝터(16)(16a)(16b)와 오일응축기(8)(8a)(8b)를 서로 연결하여 더욱 높은 진공도가 발생되도록 할 수 있는데, 상기 오일증류기(7)의 1차비증류오일이송관(10)에는 다른 오일증류기(7a)를 연결하고 상기 오일증류기(7a)의 1차유증기배출관(9)에는 다른 오일이젝터(16a)를 연결하며 상기 오일이젝터(16a)의 배출노즐(19)에는 다른 오일응축기(20a)를 연결하며 상기 오일응축기(20a)의 미응축성배출가스이송관(44)은 상기 오일이젝터(16)의 흡입노즐(18)에 연결하고, 상기 오일증류기(7a)의 1차비증류오일이송관(10)에는 또 다른 오일증류기(7b)를 연결하며 상기 오일증류기(7b)의 1차유증기배출관(9)에는 또 다른 오일이젝터(16b)를 연결하고 상기 오일이젝터(16b)의 배출노즐(19)에는 또 다른 오일응축기(20b)를 연결하며 상기 오일응축기(20b)의 미응축성배출가스이송관(44)은 상기 오일이젝터(16a)의 흡입노즐(18)에 연결하고 상기 오일증류기(7b)의 1차비증류오일이송관(10)에는 상기 오일확산형증류기(25)의 2차오일증류부(26)를 연결하며 상기 오일이젝터(16b)의 흡입노즐(18)에는 확산진공부(29)의 미응축가스이송관(32)을 연결하는 방식으로 연속적으로 추가 연결하여 다수개의 오일이젝터(16)(16a)(16b)의 연속적인 감압작용에 의해 더욱 높은 진공도가 발생되도록 할 수 있다.
이하 본 발명에 다른 작용은 다음과 같다.
본 발명에 따른 오일 확산진공 증류장치(1)는 원료공급펌프(3)로부터 공급되는 폐윤활유 등의 폐오일이나 원유는 가열기(2)에서 100 ~ 150℃로 가열하여 수분증류기(4)로 보내고 상기 수분증류기(4)에서 물과 같은 저비점의 불순물로 된 기체와 액체를 분리하여 분리된 수분 등은 통상의 수분응축기(5)로 보내 액화시켜 배출하고 탈수된 오일은 탈수오일공급펌프(6)를 통해 오일증류기(7)로 보내지며, 상기 오일증류기(7)로 유입되는 탈수된 오일은 1차오일증류케이싱(8)의 내주면을 따라 흘러내리게 되면서 구동모터(12a)에 의해 회전되는 다수개의 판형상 블레이드(14a)가 탈수된 오일을 1차오일증류케이싱(8)의 내주면에 얇고 고르게 도포하고 도포된 오일은 진공펌프(43)에 의해 50 ~ 100 Torr 정도의 압력으로 감압된 상태에서 가열자켓(11a)에 의해 160 ~ 200℃ 정도로 가열되어 감압 증류되면서 증류된 1차유증기는 1차유증기배출관(9)을 통해 오일이젝터(16)로 보내지고 비증류된 1차액상오일은 1차비증류오일이송관(10)을 통해 오일확산형증류기(25)로 보내진다.
상기 오일이젝터(16)로 보내진 1차유증기는 진공펌프(43)의 흡입력에 의해 일측에 구비된 직경이 작은 스팀노즐(17)을 통해 오일이젝터(16) 내부에서 고속으로 분사되면서 이 분사력에 의해 하부에 연결된 흡입노즐(18)로부터의 오일확산형증류기(25)에서 미응축된 2차유증기와 오일응축형증류기(37)에서 미응축된 3차유증기가 1차유증기와 혼합된 상태로 오일이젝터(16) 타측의 배출노즐(19)을 통해 함께 배출되어 오일응축기(20)로 보내져 액화되면서 1차정제유를 생산하게 되며, 이때 상기 미응축된 2차유증기 및 3차유증기가 흡입노즐(18)을 통해 지속적으로 흡입 배 출되면서 상기 오일확산형증류기(25)와 오일응축형증류기(37)의 내부가 감압되어 오일증류기(7)보다 높은 진공도를 나타내게 되고, 상기 오일응축기(20)에서도 응축되지 않은 미응축성 배출가스는 하부의 미응축성배출가스이송관(44)을 통해 진공펌프(43)로 흡입되어 배출된다.
한편, 상기 1차비증류오일이송관(10)로부터의 비증류된 1차액상오일은 2차오일증류부(26)의 2차오일증류케이싱(27) 내주면을 따라 흘러내리게 되면서 구동모터(12b)에 의해 회전되는 다수개의 판형상 블레이드(14b)가 비증류된 1차액상오일을 2차오일증류케이싱(27)의 내주면에 얇고 고르게 도포하고 도포된 오일은 상기 진공펌프(43) 및 오일이젝터(16)에 의해 4 ~ 1×10-1 Torr 정도의 압력으로 감압된 상태에서 가열자켓(11b)에 의해 160 ~ 200℃ 정도로 가열되어 감압 증류되면서 증류된 2차유증기는 상승되어 상부에 연통된 확산진공부(29)로 보내지고 비증류된 2차액상오일은 상기 2차비증류오일이송관(28)을 통해 오일응축형증류기(37)로 보내지며, 상기 확산진공부(29)로 상승된 2차유증기는 다단식으로 하향경사진 노즐부(30)의 확산노즐(36)들을 통해 노즐부(30) 외측 하방으로 고속 분사되면서 저온으로 냉각된 확산진공부케이싱(31) 내주면에 맞닿아 액화되고 상기 2차정제유배출관(33)을 통해 배출되어 2차정제유를 생산하게 되며, 이때 하향 경사지게 고속 분사되는 2차유증기에 의해 내부의 유증기 입자를 아래쪽으로 지속적으로 끌어 내려 확산진공부케이싱(31)의 상부는 고진공상태를 유지하게 되며 확산진공부케이싱(31)의 상부에 구비된 3차유증기흡입관(34)을 통해 오일응축형증류기(37)의 미응축된 3 차유증기가 흡입되면서 오일응축형증류기(37)의 내부는 가장 높은 진공도를 유지하게 되며, 상기 확산진공부(29)에서 미응축된 2차유증기 및 오일응축형증류기(37)로부터의 미응축된 3차유증기는 미응축가스이송관(32)을 통해 상기 오일이젝터(16)의 흡입노즐(18)로 보내지게 된다.
상기 2차비증류오일이송관(28)로부터의 비증류된 2차액상오일은 높은 비점을 지닌 오일로서 오일응축형증류기(37)의 3차오일증류케이싱(38) 내주면을 따라 흘러내리게 되면서 구동모터(12c)에 의해 회전되는 다수개의 판형상 블레이드(14c)가 비증류된 2차액상오일을 3차오일증류케이싱(38)의 내주면에 얇고 고르게 도포하고 도포된 오일은 상기 진공펌프(43)와 오일이젝터(16)와 확산진공부(29)에 의해 1×10-1 ~ 1×10-3 Torr 정도로 가장 낮게 감압된 상태에서 가열자켓(11c)에 의해 210 ~ 240℃ 정도로 가열되어 감압 증류되면서 증류된 3차유증기는 하부에 구비된 3차유증기흡입관(34)으로부터의 흡입력에 의해 내측 하부에 구비된 다수개의 냉각응축봉(41)에 접촉되어 액화되고 3차정제유배출관(42)을 통해 배출되어 3차정제유를 생산하며, 비증류된 2차액상오일 중 증류되지 않은 슬러지는 하부의 슬러지배출관(39)을 통해 배출되며, 또 상기 냉각응축부(40)에 의해 액화되지 않고 미응축된 3차유증기는 상기 확산진공부(29)의 흡입력에 의해 3차유증기흡입관(34)을 통해 확산진공부(29) 내부로 이송되어 다시 액화되고 액화되지 않은 미응축된 3차유증기는 미응축된 2차유증기와 함께 상기 미응축가스이송관(32)을 통해 상기 오일이젝터(16)의 흡입노즐(18)로 보내진다.
상기와 같이 본 발명에 의하면 폐윤활유 등의 폐오일이나 원유를 연속증류시 통상의 저출력 진공펌프와 오일증류기와 연결된 오일이젝터와 오일확산형증류기의 확산진공부에 의해 고출력의 진공펌프를 사용하지 않고도 높은 진공도를 유지할 수 있어 낮은 증류온도에서 고품질의 재생된 정제유를 생산할 수 있고, 또 상기 오일이젝터와 확산진공부의 구조가 간단하면서도 별도의 기계적인 가동이 필요 없으므로 사용이 간편하고 설치 및 유지비용이 저렴하여 고효율의 생산공정을 설비할 수 있으며, 또 상기 진공펌프는 오일증류기를 감압시키기 위한 50 ~ 100 Torr 정도로 압력으로만 가동되므로 기존 공정보다 높은 압력을 유지하여 배출되는 배출가스의 부피가 작아져 소형의 진공펌프를 사용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 원료공급펌프(3)에서 공급된 폐오일이나 원유를 가열하는 가열기(2)와, 상기 가열기(2)에서 가열된 폐오일이나 원유의 수분을 증류시켜 수증기는 수분응축기(5)를 통해 배출하고 탈수된 오일은 탈수오일공급펌프(6)로 공급하는 수분증류기(4)와, 상기 탈수오일공급펌프(6)로부터의 탈수된 오일을 감압상태에서 가열증류시켜 증류된 1차유증기는 오일이젝터(16)로 보내고 비증류된 1차액상오일은 오일확산형증류기(25)로 보내는 오일증류기(7)와, 상기 오일증류기(7)로부터의 1차유증기를 고속 분사하면서 하부에 연결된 흡입노즐(18)에서의 유증기를 흡입하여 1차유증기와 함께 배출되도록 하는 오일이젝터(16)와, 상기 오일이젝터(16)로부터의 혼합된 유증기를 액화시켜 1차정제유를 생산하는 오일응축기(20)와, 하부에 구비된 2차오일증류부(26)에서 비증류된 1차액상오일을 가열증류시켜 증류된 2차유증기는 상부에 연설된 확산진공부(29)로 보내고 비증류된 2차액상오일은 오일응축형증류기(37)로 보내며 상기 확산진공부(29)에서는 2차유증기를 하부쪽으로 경사진 다단식의 노즐부(30)를 통해 고속분사시켜 상부를 고진공으로 유지하면서 액화시켜 2차정제유를 생산하되 하부가 상기 오일이젝터(16)의 흡입노즐(18)에 연결되어 있어 진공펌프(43)와 오일이젝터(16)의 감압작용에 의해 내부가 낮은 압력조건에서 증류되는 오일확산형증류기(25)와, 비증류된 2차액상오일을 가열증류시켜 증류된 3차유증기를 내부에 구비된 냉각응축부(40)에서 액화시켜 3차정제유를 생산하되 하부가 상기 확산진공부(29)의 상부와 연결되어 있어 상기 확산진공부(29)와 오일이젝터(16)와 진공펌프(43)에 의해 내부가 가장 낮은 압력조건에서 증류되는 오일응축형증류기(37)와, 상기 오일증류기(7)와 오일확산형증류기(25)와 오일응축형증류기(37)와 오일응축기(20)를 전체적으로 감압시키는 진공펌프(43)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 오일 확산진공 증류장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 오일증류기(7)는 원통형의 1차오일증류케이싱(8)이 구비되어 있고, 상기 1차오일증류케이싱(8)은 상부 일측에 탈수오일공급펌프(6)와 연결된 탈수오일유입관(15)이 구비되어 있으며 상부 타측에는 오일이젝터(16)와 연결된 1차유증기배출관(9)이 구비되어 있고 하부에는 오일확산형증류기(25)와 연결된 1차비증류오일이송관(10)이 구비되어 있으며 외측 둘레면에는 내부에 열매체유와 같은 가열매체가 순환되어 1차오일증류케이싱(8)을 가열하는 가열자켓(11a)이 둘러싸고 있고 상부 외측에는 구동모터(12a)가 구비되어 있으며 상기 구동모터(12a)에 축설된 회전축(13a)이 수직방향으로 1차오일증류케이싱(8)의 내측 중앙에 위치되어 있되 상기 회전축(13a)에는 1차오일증류케이싱(8)의 내주면에 접촉되면서 회전되는 다수개의 판형상 블레이드(14a)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 오일 확산진공 증류장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 오일이젝터(16)는 진공펌프(43)의 흡입력에 의해 흡 입되는 오일증류기(7)로부터의 1차유증기가 1차유증기배출관(9)을 거쳐 오일이젝터(16)의 일측에 구비된 직경이 작은 스팀노즐(17)을 통해 내부에서 고속으로 분사되도록 되어 있고, 이 분사력에 의해 하부에 연결된 흡입노즐(18)로부터 저압의 유증기가 1차유증기와 함께 흡입되어 오일이젝터(16)의 타측에 구비된 직경이 점점 넓게 테이퍼진 배출노즐(19)을 통해 배출되도록 되어 있되, 상기 오일이젝터(16)의 흡입노즐(18)은 오일확산형증류기(25)와 연결되어 있고 상기 오일확산형증류기(25)는 오일응축형증류기(37)와 연결되어 있어 상기 흡입노즐(18)을 통해 오일확산형증류기(25)로부터의 미응축된 2차유증기와 오일응축형증류기(37)로부터의 미응축된 3차유증기가 혼합된 유증기가 지속적으로 배출되면서 상기 오일확산형증류기(25)와 오일응축형증류기(37)가 감압되어 오일증류기(7)보다 높은 진공도를 나타내도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 오일 확산진공 증류장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 오일증류기(7)는 1차비증류오일이송관(10)에 다른 오일증류기(7a)가 연결되어 있으며 상기 오일증류기(7a)의 1차유증기배출관(9)에는 다른 오일이젝터(16a)가 연결되어 있고 상기 오일이젝터(16a)의 배출노즐(19)에는 다른 오일응축기(20a)가 연결되어 있으며 상기 오일응축기(20a)의 미응축성배출가스이송관(44)은 상기 오일이젝터(16)의 흡입노즐(18)에 연결되어 있고, 상기 오일증류기(7a)의 1차비증류오일이송관(10)에는 또 다른 오일증류기(7b)가 연결되어 있으며 상기 오일증류기(7b)의 1차유증기배출 관(9)에는 또 다른 오일이젝터(16b)가 연결되어 있고 상기 오일이젝터(16b)의 배출노즐(19)에는 또 다른 오일응축기(20b)가 연결되어 있으며 상기 오일응축기(20b)의 미응축성배출가스이송관(44)은 상기 오일이젝터(16a)의 흡입노즐(18)에 연결되어 있고 상기 오일증류기(7b)의 1차비증류오일이송관(10)에는 오일확산형증류기(25)의 2차오일증류부(26)가 연결되어 있으며 상기 오일이젝터(16b)의 흡입노즐(18)에는 확산진공부(29)의 미응축가스이송관(32)이 연결되는 방식으로 다수개의 오일증류기(7)(7a)(7b)와 오일이젝터(16)(16a)(16b)와 오일응축기(8)(8a)(8b)를 서로 연결하여 더욱 높은 진공도가 발생되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 오일 확산진공 증류장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 2차오일증류부(26)는 원통형의 2차오일증류케이싱(27)이 구비되어 있고, 상기 2차오일증류케이싱(27)은 상부가 개방된 상태로 확산진공부(29)의 확산진공부케이싱(31)과 연통되어 있고 상기 2차오일증류케이싱(27)의 일측 상부에는 1차비증류오일이송관(10)이 연결되어 있으며 하부에는 오일응축형증류기(37)와 연결된 2차비증류오일이송관(28)이 구비되어 있고 외측 둘레면에는 내부에 열매체유와 같은 가열매체가 순환되어 2차오일증류케이싱(27)을 가열하는 가열자켓(11b)이 둘러싸고 있으며 하부 외측에는 구동모터(12b)가 구비되어 있고 상기 구동모터(12b)에 축설된 회전축(13b)이 수직방향으로 길게 2차오일증류케이싱(27)의 내측 중앙에 위치되어 있되 상기 회전축(13b)에는 2차오일증류케이 싱(27)의 내주면에 접촉되면서 회전되는 다수개의 판형상 블레이드(14b)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 오일 확산진공 증류장치.
  6. 제 1항 또는 제 5항에 있어서, 상기 확산진공부(29)는 원통형의 확산진공부케이싱(31)이 구비되어 있으며, 상기 확산진공부케이싱(31)은 하부가 2차오일증류케이싱(27)의 상부와 연통 설치되어 있고 확산진공부케이싱(31)의 일측 하부에는 미응축가스이송관(32)이 구비되어 있으며 타측 하부에는 2차정제유배출관(33)이 구비되어 있고 상부에는 상기 오일응축형증류기(37)와 연결된 3차유증기흡입관(34)이 구비되어 있으며 외측 둘레면에는 내부에 냉각수와 같은 냉매가 순환되어 확산진공부케이싱(31)을 냉각시키는 냉각자켓(35)이 둘러싸고 있고 내부에는 노즐부(30)가 구비되어 있되 상기 노즐부(30)는 하향경사진 확산노즐(36)들이 다단식으로 적층되어 있어 상기 2차오일증류부(26)로부터 발생되는 2차유증기가 다단식으로 하향경사진 확산노즐(36)들을 통해 노즐부(30)의 외측 하방으로 고속 분사되면서 저온으로 냉각된 확산진공부케이싱(31) 내주면에 맞닿아 액화되고 상기 2차정제유배출관(33)을 통해 배출되어 2차정제유를 생산하도록 되어 있으며, 하향 경사지게 고속 분사되는 2차유증기에 의해 내부의 유증기 입자를 아래쪽으로 지속적으로 끌어 내려 확산진공부케이싱(31)의 상부는 고진공상태를 유지하도록 되어 있으며 확산진공부케이싱(31)의 상부에 구비된 3차유증기흡입관(34)을 통해 오일응축형증류기(37)의 미응축된 3차유증기가 흡입되면서 오일응축형증류기(37)의 내부는 가장 높은 진공도 를 유지하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 오일 확산진공 증류장치.
  7. 제 1항이나 제 3항 또는 제 5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 오일응축형증류기(37)는 원통형의 3차오일증류케이싱(38)이 구비되어 있고, 상기 3차오일증류케이싱(38)은 상부 일측에 2차비증류오일이송관(28)이 연결되어 있으며 하부 일측에는 슬러지배출관(39)이 구비되어 있고 하부 타측에는 오일확산형증류기(25)의 확산진공부(29) 상부에 구비된 3차유증기흡입관(34)이 연결되어 있으며 외측 둘레면에는 내부에 열매체유와 같은 가열매체가 순환되어 3차오일증류케이싱(38)을 가열하는 가열자켓(11c)이 둘러싸고 있고 상부 외측에는 구동모터(12c)가 구비되어 있으며 상기 구동모터(12c)에 축설된 회전축(13c)이 수직방향으로 3차오일증류케이싱(38)의 내측 중앙에 위치되어 있되 상기 회전축(13c)에는 3차오일증류케이싱(38)의 내주면에 접촉되면서 회전되는 다수개의 판형상 블레이드(14c)가 설치되어 있고, 상기 3차오일증류케이싱(38)의 내측 하부에는 냉각응축부(40)가 구비되어 있되 상기 냉각응축부(40)는 내부에 냉각수와 같은 냉매가 순환되는 다수개의 냉각응축봉(41)이 수직방향으로 세워져 있고 냉각응축부(40)의 하부에는 3차정제유배출관(42)이 구비되어 있어 상기 3차오일증류케이싱(38)의 내부에서 증류된 3차유증기는 다수개의 냉각응축봉(41)에 접촉되어 액화되고 3차정제유배출관(42)을 통해 배출되면서 3차정제유를 생산하도록 되어 있으며, 비증류된 2차액상오일 중 증류되지 않은 슬러지는 하부의 슬러지배출관(39)을 통해 배출 처리되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 오일 확산진공 증류장치.
  8. 원료공급펌프(3)로부터 공급되는 폐오일이나 원유를 가열기(2)에서 100 ~ 150℃로 가열하여 수분증류기(4)로 보내고 상기 수분증류기(4)에서는 물과 같은 저비점의 불순물로 된 기체와 액체를 분리하여 수증기는 수분응축기(5)로 보내 액화시켜 배출하고 탈수된 오일은 탈수오일공급펌프(6)를 통해 오일증류기(7)로 보내며, 상기 오일증류기(7)에서는 탈수된 오일을 진공펌프(43)에 의해 50 ~ 100Torr의 압력으로 감압된 상태에서 160 ~ 200℃로 가열하여 감압증류하고 증류된 1차유증기는 오일이젝터(16)로 보내고 비증류된 1차액상오일은 오일확산형증류기(25)의 2차오일증류부(26)로 보내며, 상기 오일이젝터(16)에서는 1차유증기를 진공펌프(43)의 흡입력에 의해 직경이 작은 스팀노즐(17)을 통해 내부에서 고속분사하면서 하부에 연결된 흡입노즐(18)로부터의 미응축된 2차유증기와 3차유증기가 혼합된 유증기를 함께 흡입하여 배출노즐(19)을 통해 오일응축기(20)로 보내 액화시켜 1차정제유를 생산하고 오일응축기(20)에서 미응축된 배출가스는 상기 진공펌프(43)를 통해 흡입 배출하며, 2차오일증류부(26)에서는 비증류된 1차액상오일을 진공펌프(43) 및 오일이젝터(16)에 의해 4 ~ 1×10-1Torr의 압력으로 감압된 상태에서 160 ~ 200℃로 가열하여 감압증류하고 증류된 2차유증기는 상부에 연통된 확산진공부(29)로 상승시키고 비증류된 2차액상오일은 오일응축형증류기(37)로 보내며, 상기 확산진공 부(29)에서는 2차유증기를 다단식으로 하향경사진 노즐부(30)의 확산노즐(36)들을 통해 노즐부(30) 외측 하방으로 고속분사하면서 저온으로 냉각된 확산진공부케이싱(31) 내주면에 맞닿아 액화시켜 2차정제유를 생산하며, 하향 경사지게 고속분사되는 2차유증기에 의해 확산진공부(29) 내부의 유증기입자를 아래쪽으로 지속적으로 끌어내려 확산진공부케이싱(31)의 상부는 고진공상태를 유지하며 확산진공부케이싱(31)의 상부에 구비된 3차유증기흡입관(34)을 통해 오일응축형증류기(37)의 미응축된 3차유증기를 흡입하면서 오일응축형증류기(37)를 가장 높은 진공도로 유지시키고 미응축된 2차유증기와 3차유증기가 혼합된 유증기는 상기 오일이젝터(16)의 흡입노즐(18)로 보내며, 상기 오일응축형증류기(37)에서는 비증류된 2차액상오일을 진공펌프(43)와 오일이젝터(16)와 확산진공부(29)에 의해 1×10-1 ~ 1×10-3Torr로 감압된 상태에서 210 ~ 240℃로 가열하여 감압증류하면서 증류된 3차유증기는 오일응축형증류기(37)의 내측 하부에 구비된 냉각응축부(40)에 의해 액화시켜 3차정제유를 생산하고 비증류된 2차액상오일 중 증류되지 않은 슬러지는 하부의 슬러지배출관(39)을 통해 배출하는 것을 특징으로 하는 오일 확산진공 증류방법.
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