KR100812682B1 - 폐 타이어 재활용 가스를 이용한 건류로 연소장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐 타이어 절편을 가열하여 열 분해하는 건류로에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 종래에는 건류로를 기름버너에 의해서만 가열 작동하므로 연료비가 많이 소요되는 문제점 등이 있었다.

이를 개선하고자, 본 발명은 폐 타이어를 파쇄한 절편을 건류로(5) 내부로 공급하여 연소수단에서 가열되는 고열과 스팀발생기(8)에 의해 분사되는 고온의 증기에 의해 열 분해 과정을 행하되, 상기 건류로(5)의 연소수단(10)은 기름버너(11)와 가스버너(12)를 겸용 구성하여 상기 기름버너(11)에 의한 초기 가열작동 후 상기 가스버너(12)에 의한 가열 유지작동을 행하도록 구성하고, 상기 가스버너(12)는 건류로(5)에서 열 분해 과정에서 발생되는 가스를 분리 추출하여 별도 공급하는 가스배관(30)에 연결하여 재활용 가스에 의해 가열 작동하도록 구성하므로서, 종래 기름버너만을 사용하여 건류로를 가열하는 종래 기술에 비해 경제성 잇점을 향상시키게 됨은 물론 가스의 외부 누출을 방지하여 환경오염을 방지하는 효과를 제공하는데 그 특징이 있다.

폐 타이어, 건류로, 열분해, 부산물, 가스, 연소장치, 가스버너, 기름버터

Description

폐 타이어 재활용 가스를 이용한 건류로 연소장치{A combustion device of dry distillation furnace using Recycling Gas}

도 1은 본 발명 장치가 적용된 건류로를 전체적으로 보여주는 구성도.

도 2은 본 발명 장치의 요부 구성도.

도 3은 본 발명 장치의 개념도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2: 호퍼 5: 건류로

6: 스크류 8: 스팀발생기

11: 기름버너 12: 가스버너

10: 연소수단 20: 냉각기

30: 가스배관 32: 연료공급배관

본 발명은 폐 타이어 절편을 가열하여 열 분해하는 건류로에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 건류로를 가열하는 연소수단을 기름버너와 가스버너로 복합 구성 하여 상기 기름버너를 사용하여 초기 건류로를 가열함과 함께 가스버너로 가열온도 유지하도록 가열하되, 상기 가스버너는 건류로의 폐 타이어 절편을 열분해하는 과정에서 발생되는 가스, 증기에서 가스를 분리, 재활용하므로서 경제성 향상은 물론 환경오염 방지를 우수하게 제공하는 폐 타이어 재활용 가스를 이용한 건류로 연소장치에 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.

이러한 종래의 건류로는 폐 타이어를 파쇄한 절편을 건류로의 일측 호퍼를 통해 공급하되, 상기 건류로 일측에서 구동모터에 의해 회전하면서 내부에 구비된 스크류에 의해 폐 타이어 절편이 이동하며 열 분해되는 과정을 거치게 된다.

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

상기 배출되는 부산물에서 가스, 증기는 냉각기와 저장탱크에 의해 냉각하는 과정을 거쳐 응결하므로 연료유를 추출하고, 상기 카본, 메탈 등은 별도의 분리장치에서 카본, 메탈 등을 분리하여 재활용하도록 하였다.

그런데 상기 종래 건류로 장치는 주로 건식이어서 폭발 위험성을 갖는 문제, 외부로 악취나 가스 등이 누출됨에 따른 환경 오염성 문제, 그리고 각종 부산물을 분리하기 위한 각종 부가장치를 별도 구비하게 되는 비 경제적 문제 등이 있었다.

이에 본 출원인은 상기한 종래 건류로 장치의 문제점을 개선하기 위해 특허등록 제582948호 등에서 상기한 제 문제점들을 해결한 바 있다.

즉, 건류로 내부의 고압방지, 호퍼를 통한 건류로 내부로의 외부공기 유입을 차단하여 폭발 위험성을 방지하고, 건류로에 의해 열분해된 폐 타이어의 부산물을 종전의 건식 방식이 아닌 습식방식에 의해 분리하여 안전성을 제공하였다.

또한, 건류로에서 열분해된 가스, 증기 및 그 밖의 카본, 메탈 등의 부산물을 분리 및 배출하여 이송하는 과정중에 각종 유해가스나 악취, 폐수 등이 외부로 유출되는 것을 차단하여 환경오염을 방지하도록 하였다.

또한, 건류로에서 배출되는 각종 부산물의 분리 처리를 위한 각종 설비를 집약 구성하여 전체적인 크기를 축소하면서도 각종 부산물의 분리 처리 효율을 극대화 하였다.

그러나 상기한 종래 건류로 장치 및 본 출원인에 의해 출원 및 등록된 건류로 장치는 모두 건류로의 연소수단으로 기름버너만을 단독 구비하고 있고, 상기 기름버너에 의해 건류로 내부를 450~500℃ 정도로 가열 및 유지하도록 하였다.

즉, 상기 기름버너만을 사용함에 따라 기름버너의 기름 연료가 다량 소비되기 때문에 건류로에 의해 발생되는 경제적 잇점에 비해 상기 건류로를 운영함에 따른 제반 운영 비용이 더 많이 소요되는 비 경제적인 문제점을 유발하였다.

본 발명은 상기한 종래기술 및 본 출원인에 의한 선 출원, 등록된 기술들이 갖는 제반 문제점을 근본적으로 해결하고자 창출된 것이다.

본 발명은 건류로를 가열하는 연소수단을 기름버너와 가스버너로 복합 구성하여 상기 기름버너를 사용하여 초기 건류로를 가열함과 함께 가스버너로 가열온도 유지하도록 가열하되, 상기 가스버너는 건류로의 폐 타이어 절편을 열분해하는 과정에서 발생되는 가스를 분리, 재활용하도록 하므로서 경제성 향상은 물론 환경오염 방지를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명의 목적은,

폐 타이어를 파쇄한 절편을 건류로 내부로 공급하여 연소수단에서 가열되는 고열과 스팀발생기에 의해 분사되는 고온의 증기에 의해 열 분해 과정을 행하되, 상기 건류로의 연소수단은 기름버너와 가스버너를 겸용 구성하여 상기 기름버너에 의한 초기 가열작동 후 상기 가스버너에 의한 가열 유지작동을 행하도록 구성하고,

상기 가스버너는 건류로에서 열 분해 과정에서 발생되는 가스를 분리 추출하 여 별도 공급하는 가스배관에 연결하여 재활용 가스에 의해 가열 작동하도록 구성함에 의해 달성된다.

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

본 발명의 폐 타이어 재활용 가스를 이용한 건류로 연소장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같다.

폐 타이어를 파쇄한 절편을 일측 호퍼(2)를 통해 건류로(5) 내부로 공급하여 건류로의 회전으로 내부의 스크류(6)에 의해 이동하면서 연소수단에서 가열되는 고열과 스팀발생기(8)에 의해 분사되는 고온의 증기에 의해 열 분해 과정을 행하되, 상기 열분해 과정에서 발생되는 가스, 증기는 냉각, 응결하는 과정을 거쳐 응결하여 연료유를 추출하고, 그 밖의 부산물은 분리수단에 의해 카본, 메탈 등을 분리하도록 하는 것에 있어서,

상기 건류로(5)의 외측에는 길이방향을 따라 기름버너(11)와 가스버너(12)를 겸용 구성한 연소수단(10)을 다수 설치하여 상기 기름버너(11)에 의한 초기 가열작동 후 상기 가스버너(12)에 의한 가열 유지작동을 행하도록 구성하되,

상기 가스버너(12)는 건류로(5)에서 열 분해 과정에서 발생되는 가스, 증기를 다수의 냉각기(20)를 통해 냉각, 응결처리하여 연료유와 응축수를 분리 추출한 후 기화된 가스를 별도 공급하는 가스배관(30)에 연결하여 재활용 가스에 의해 가열 작동하도록 이루어진다.

그리고, 상기 가스버너(12)에서 사용한 후 남는 잉여가스는 연소버너(15)에 의해 연소한 후 외부로 배출하도록 구성된다.

미설명부호로서, M1,M2는 건류로와 건류로 내부의 절편 공급 스크류를 구동하는 구동모터, 32는 기름버너(11)에 연료를 공급하는 연료공급배관을 나타내는 것이다.

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

먼저, 본 발명은 폐 타이어를 파쇄장치에 의해 1차적으로 파쇄한 절편을 건류로(5)의 호퍼(2)를 통해 투입하게 된다.

이때, 상기 건류로(5)는 별도의 구동수단에 의해 회전구동함과 함께 연소수단(10)에서 가열되는 고열과 스팀발생기(8)에 의해 분사되는 고온의 증기에 의해 고온 고압 상태를 형성하게 된다.

따라서 상기 호퍼(2)를 통한 폐 타이어 절편의 투입시에 외부의 공기가 건류로(5) 내부로 유입되는 것을 차단하는 것이 필수적이다.

이는 호퍼(2)를 통해 폐 타이어 절편 투입시에 상단 다층 구조의 격판(40)을 실린더(41)(42)(43)에 의해 순차적으로 개방 작동함과 진공펌프(P)에 의해 진공 펌핑작동으로 외부 공기가 유입됨을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이하여 호퍼(2)를 통해 공급된 폐 타이어 절편은 구동모터(M1)에 의해 회전구동하는 스크류(4)에 의해 건류로(5) 내부로 공급되고, 상기 건류로(5) 내 부에서 건류로의 회전으로 내부의 스크류(6)에 의해 이동하면서 연소수단(10)에서 가열되는 고열과 스팀발생기(8)에 의해 분사되는 고온의 증기에 의해 열 분해 과정을 거치게 된다.

특히, 상기 연소수단(10)은 기름버너(11)와 가스버너(12)를 겸용구성하고 있는데, 우선적으로 상기 기름버너(11)에 의해 상기 건류로(5)의 내부를 가열하여 내부 폐 타이어 절편의 열 분해 과정을 행하게 된다.

이와 같은 열 분해 과정에서 상기 건류로(5) 내부에는 가스, 증기 및 카본, 메탈 등의 부산물이 발생된다.

상기 카본, 메탈 등의 부산물은 배출하여 부산물 분리수단에 의해 카본, 메탈 등을 분리하여 재활용하게 되는 것이다.

그리고, 상기 가스, 증기는 다수의 냉각기(20)를 경유하면서, 냉각 및 응축 과정을 거쳐 연료유와 냉각수가 혼합된 상태로 분리하고, 기화된 가스를 별도의 가스배관(30)을 통해 공급하게 된다.

이때, 상기 연료유와 냉각수가 혼합된 것은 별도의 분리수단에 의해 연료유 만을 추출하여 재활용하게 된다.

상기와 같이 건류로(5)의 열 분해과정에서 발생되는 가스는 가스배관(30)을 통해 건류로를 가열하는 가스버너(12)로 공급되게 된다.

즉, 상기 건류로(5)의 연소수단(10)은 초기 가열을 기름버너(11)에 행한 후, 열 분해과정에서 가스가 발생되면 상기 가스에 의해 가스버너(12)를 가동하고 기름버너(11)를 정지하게 된다.

이후, 상기 가스버너(12)의 가열작동에 의해 건류로(5)의 가열 상태를 유지하게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 건류로(5)의 초기 가열시에만 별도의 연료를 필요로 하고, 그 이후에는 열 분해과정에서 발생되는 가스를 재활하기 때문에 경제적이게 되는 것이다.

상기와 같이 건류로(5)의 열 분해 과정에서 발생된 가스는 가스배관(30)을 통해 공급되어 가스버너(12)의 가열 작동을 행하되, 그 잉여가스는 계속적으로 연소버너(15)에 공급되어 연소되어 외부로 배출되게 되는 것이다.

즉, 상기 폐 타이어의 열분해 과정에서 발생되는 가스는 재활용 및 완전 연소된 상태로 외부 배출되기 때문에 환경오염의 문제를 방지하게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 건류로를 가열하는 연소수단을 기름버너와 가스버너로 복합 구성하여 상기 기름버너를 사용하여 초기 건류로를 가열함과 함께 가스버너로 가열온도 유지하도록 가열하되, 상기 가스버너는 건류로의 폐 타이어 절편을 열분해하는 과정에서 발생되는 가스를 분리, 재활용하도록 하므로서 종래 기름버너만을 사용하여 건류로를 가열하는 종래 기술에 비해 경제성 잇점을 향상시키게 됨은 물론 가스의 외부 누출을 방지하여 환경오염을 방지하는 효과를 갖게 되는 것이다.

Claims (1)

1. 폐 타이어를 파쇄한 절편을 일측 호퍼(2)를 통해 건류로(5) 내부로 공급하여 건류로의 회전으로 내부의 스크류(6)에 의해 이동하면서 연소수단에서 가열되는 고열과 스팀발생기(8)에 의해 분사되는 고온의 증기에 의해 열 분해 과정을 행하되, 상기 열분해 과정에서 발생되는 가스, 증기는 냉각기와 저장탱크에 의해 냉각하는 과정을 거쳐 응결하여 연료유를 추출하고, 그 밖의 부산물은 분리수단에 의해 카본, 메탈 등을 분리하도록 하는 것에 있어서,

   상기 건류로(5)의 외측에는 길이방향을 따라 기름버너(11)와 가스버너(12)를 겸용 구성한 연소수단(10)을 다수 설치하여 상기 기름버너(11)에 의한 초기 가열작동 후 상기 가스버너(12)에 의한 가열 유지작동을 행하도록 구성하되,

   상기 가스버너(12)는 건류로(5)에서 열 분해 과정에서 발생되는 가스, 증기를 다수의 냉각기(20)를 통해 연료유와 응축수를 분리 추출한 후 기화된 가스를 별도 공급하는 가스배관(30)에 연결되어 재활용 가스에 의해 가열 작동하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 폐 타이어 재활용 가스를 이용한 건류로 연소장치.

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