KR100861573B1 - Heating tank for restoring apparatus of waste plastic to oil - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 폐플라스틱의 오일 환원 장치에 장착되는 가열탱크의 전체적인 구성을 나타낸 사시도 및 단면도1 is a perspective view and a cross-sectional view showing the overall configuration of the heating tank mounted on the oil reduction device of the waste plastic according to the present invention
도 2는 본 발명에 따른 가열탱크가 장착된 폐플라스틱의 오일 환원 장치의 전체적인 구성을 나타낸 개념도Figure 2 is a conceptual diagram showing the overall configuration of the oil reduction device of the waste plastic equipped with a heating tank according to the present invention
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100...가열탱크 110...외통100
120...내통 130...진동 거치판120 ...
140...고정구140 ...
본 발명은 폐플라스틱의 오일 환원 장치에 장착되는 가열탱크에 관한 것으로, 투입 가열되는 폐플라스틱의 비등에 의한 진동 부여로 용융 플라스틱의 교반이 이루어지도록 하는 구성을 채택하여 불필요한 장치를 추가할 필요가 없으며 최소한의 에너지로도 플라스틱의 가열을 실시할 수 있도록 하는 폐플라스틱의 오일 환원 장치에 장착되는 가열탱크에 관한 것이다.The present invention relates to a heating tank mounted on an oil reducing apparatus of waste plastics, and adopts a configuration in which a molten plastic is agitated by vibrating the boiling plastic waste by boiling, and does not need to add an unnecessary apparatus. The present invention relates to a heating tank mounted on an oil reduction device of waste plastic that enables heating of plastics with minimal energy.
최근, 석유화학의 발전에 따라 플라스틱 생산량의 급격한 증가로 인하여 그 폐기물의 처리가 사회적 문제로 대두되고 있으며, 상기와 같은 관점에서 폐플라스틱을 가열하여 원료물질인 오일로 환원하는 장치에 관하여 다양하게 공지되어 있다.In recent years, due to the rapid increase in the production of plastics due to the development of petrochemicals, the treatment of the wastes is a social problem, and as described above, various devices are known regarding a device for heating waste plastics and reducing them to oils as raw materials. It is.
상기와 같은 관점에서 안출된 것으로, 대한민국 특허 출원 제10-1993-21806호의 "폐합성수지의 열분해 처리에 의한 저비점 탄화수소유의 회수방법"(이하 '선행기술 1'), 특허등록 제10-345760호의 "폐플라스틱의 유화 환원장치"(이하 '선행기술 2') 및 특허출원 제10-2006-7014064호의 "폐플라스틱의 유화 환원 장치"(이하 '선행기술 3')과 같은 것을 들 수가 있다.In view of the above, Korean Patent Application No. 10-1993-21806, "Method for recovering low boiling point hydrocarbon oil by pyrolysis treatment of waste synthetic resin" (hereinafter referred to as "prior art 1"), and Patent Registration No. 10-345760 Emulsification reduction apparatus of waste plastic "(hereinafter" prior art 2 ") and the patent application" 10-2006-7014064 "waste plastic emulsification reduction apparatus" (hereinafter "prior art 3").
상기 선행기술 1은 합성수지를 용융조에 넣고 가열하여 용융시킨 것을 열분해조의 충전층을 거쳐 액상으로 응축하고 가스는 배출하고 오일은 회수하는 방식이며, 상기 선행기술 2는 플라스틱을 호퍼에 분쇄 투과시키면서 가열하여 가스를 배출하고 호퍼 하부측으로 오일을 회수하는 방식이다.The prior art 1 is a method of condensing the synthetic resin into a molten bath by heating and condensing it into the liquid phase through the packed bed of the pyrolysis tank, the gas is discharged and the oil is recovered, the prior art 2 is heated while grinding the plastic through the hopper It discharges gas and recovers oil to the lower side of the hopper.
그리고, 상기 선행기술 3은 폐플라스틱을 투입하는 투입구와, 고주파 전류를 흘려 투입된 폐플라스틱을 가열하는 열분해조와, 상기 투입구에 투입된 폐플라스틱을 공급 수단을 통해 상기 열분해조로 공급하는 공급부와, 상기 열분해조에서 발생한 분해 가스를 냉각하여 유화하는 유화 처리부를 구비한 구성이다.In addition, the prior art 3 is an inlet for injecting waste plastic, a pyrolysis tank for heating the waste plastic introduced by flowing a high frequency current, a supply unit for supplying the waste plastic injected into the inlet to the pyrolysis tank through a supply means, and the pyrolysis tank It is a structure provided with the emulsification process part which cools and emulsifies the decomposition gas produced | generated at
그러나, 상기 선행기술들은 공히 폐플라스틱을 가열시킨 용융 플라스틱을 고루 교반하기 위한 교반기 및 교반기를 구동하기 위한 구동모터 등의 설비가 필수 적이며, 상기와 같은 구성요소의 가동에 불필요한 에너지가 소모되어야 하는 문제점이 있었다.However, the above-mentioned prior arts require equipment such as a stirrer for uniformly stirring molten plastic heated with waste plastic and a drive motor for driving the stirrer, and unnecessary energy must be consumed to operate the above components. There was a problem.
그리고, 상기 선행기술 3은 고주파 가열에 의한 폐플라스틱의 가열 용융시에 촉매를 투입하여야 하는 번거로움도 있다.In addition, the prior art 3 is also a hassle to put a catalyst in the heat melting of the waste plastic by high frequency heating.
특히, 선행기술 3의 경우 열분해조에 폐플라스틱을 용융시킬 정도의 고온 상태를 인가하기 위하여 사용되는 고주파 전류의 생성에 엄청난 량의 전기 에너지가 발생하게 된다.In particular, in the case of the prior art 3, a tremendous amount of electrical energy is generated in the generation of the high frequency current used to apply a high temperature state to melt the waste plastic in the pyrolysis tank.
따라서, 상기 선행기술 3은 전기 에너지의 조달에 막대한 전력량을 충당하기 위한 비용의 대폭적인 증가 또한 불가피하게 되는 바, 에너지 효율면에서 매우 비효율적인 문제점 또한 제기되었던 것이다.Therefore, the prior art 3 is also inevitably a significant increase in the cost to cover the enormous amount of power for the procurement of electrical energy, which has also raised a very inefficient problem in terms of energy efficiency.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 불필요한 장치를 추가할 필요가 없으며 최소한의 에너지로도 플라스틱의 가열을 실시할 수 있도록 하는 폐플라스틱의 오일 환원 장치에 장착되는 가열탱크를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, there is no need to add unnecessary devices and provides a heating tank mounted on the oil reduction device of the waste plastic to enable the heating of the plastic with a minimum of energy. There is a purpose.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 폐플라스틱에 열을 가하여 액상의 원료물질인 오일로 환원시키는 폐플라스틱의 오일 환원 장치에 장착되며 폐플라스틱을 투입 가열하는 가열탱크에 있어서, 상기 가열탱크는 플라스틱 가스 배출구, 과압 플라스틱 가스 배출구와, 왁스 환급구를 상부측에 각각 구비하며, 개폐 가능한 차단도어를 일측에 구비한 외통; 상기 외통에 내장되며 상기 플라스틱 가스 배출구, 과압 플라스틱 가스 배출구 및 왁스 환급구와 연결되는 원통 형상의 내통; 및 하부면이 상기 내통의 내주면과 일정간격 이격되게 장착되며 양단 개방의 반원통 형상인 진동 거치판;으로 이루어지며, 상기 가열탱크는 일측에 가열버너가 구비된 단열 챔버 내에 배치되어 상기 가열탱크 내로 분쇄 투입된 폐플라스틱을 연소온도 이하로 가열하여 액화 및 기화시키면서 발생하는 플라스틱 가스를 배출하고, 상기 진동 거치판과 내통 내주면 사이의 공간에 유입된 용융 플라스틱의 비등에 의한 진동 부여로써 용융 플라스틱이 교반되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is equipped with a waste plastic oil reduction device for reducing heat to waste oil by applying heat to the waste plastic in the heating tank for input heating the waste plastic, the heating tank is An outer cylinder having a plastic gas discharge port, an overpressure plastic gas discharge port, and a wax return port on the upper side, respectively, and having a shutoff door openable on one side; A cylindrical inner cylinder embedded in the outer cylinder and connected to the plastic gas outlet, the overpressure plastic gas outlet, and the wax refund port; And a vibration mounting plate having a lower surface spaced apart from the inner circumferential surface of the inner cylinder and having a semi-cylindrical shape at both ends, wherein the heating tank is disposed in an insulating chamber having a heating burner on one side thereof and into the heating tank. The molten plastic is stirred by heating the pulverized injected waste plastic below the combustion temperature to discharge the plastic gas generated by liquefaction and vaporization, and by vibrating the molten plastic introduced into the space between the vibration mounting plate and the inner circumferential surface of the inner cylinder. It is characterized by.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 폐플라스틱의 오일 환원 장치에 장착되는 가열탱크의 전체적인 구성을 나타낸 사시도 및 단면도이며, 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 가열탱크(100)는 크게 외통(110), 내통(120) 및 진동 거치판(130)으로 이루어지는 것을 알 수 있다.1 is a perspective view and a cross-sectional view showing the overall configuration of the heating tank mounted on the oil reduction device of the waste plastic according to the present invention, the
여기서, 상기 가열탱크(100)는 투입되는 폐플라스틱(ps)의 량과 처리용량에 따라 그 크기와 대수를 적절히 변형할 수 있음은 물론이다.Here, the
상기 외통(110)은 용융된 플라스틱 가스를 배출하는 플라스틱 가스 배출구(102), 과압 플라스틱 가스 배출구(104)와, 왁스 환급구(106)를 상부측에 각각 구비하며 도 1(a)와 같이 개폐 가능한 차단도어(112)를 구비한 원통 형상의 것이다.The
그리고, 상기 내통(120)은 도 1(b)에 도시된 바와 같이 상기 외통(110)에 내장되며 상기 가스 배출구(102), 과압 플라스틱 가스 배출구(104) 및 왁스 환급구와 연결되는 원통 형상의 것이다.In addition, the
또한, 상기 진동 거치판(130)은 하부면이 상기 내통(120)의 내주면과 일정간격 이격되게 고정구(140)로써 장착되며 양단 개방의 반원통 형상의 것이다.In addition, the
따라서, 상기와 같은 구성의 가열탱크(100)에 폐플라스틱을 투입하고 연소온도 이하, 더욱 상세히는 380 내지 450℃로 가열 용융시키면 폐플라스틱이 액화 및 기화되면서 액화된 용융 플라스틱(pl)에서 발생하는 플라스틱 가스(pg)가 상기 플라스틱 가스 배출구(102) 및 과압 플라스틱 가스 배출구(104)를 통하여 배출되게 된다.Therefore, when the waste plastic is put into the
여기서, 상기 플라스틱 가스(pg)는 상기 각 배출구(102, 104)를 통해 배출되는 외에도 상기 내통(120) 내주면에 접촉하여 다시 액화하여 용융 플라스틱(pl)의 상태로 상기 내통(120) 내주면 상부측에서 흘러내려 상기 진동 거치판(130)과 내통(120) 내주면 사이의 공간에 유입되면서 계속적으로 비등하게 된다.Here, the plastic gas pg is discharged through each of the
이때, 상기 진동 거치판(130)에는 용융 플라스틱(pl)의 계속적인 비등에 의한 진동이 부여되게 되며 이러한 진동에 의하여 상기 진동 거치판(130) 상의 용융 플라스틱(pl)과, 상기 진동 거치판(130)과 내통(120) 내주면 사이의 용융 플라스틱(pl)이 균일하게 교반 혼합될 수 있는 것이다.At this time, the
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 폐플라스틱의 오일 환원 장치에 장착되는 가열탱크를 실제 적용한 오일 환원 장치에 있어서 가열탱크(100)와 기타 구성 요소간의 상관 관계를 도 2를 참고로 간단히 살펴 보기로 한다.The correlation between the
도시된 바와 같이, 가열탱크(100)에는 폐플라스틱(ps)을 분쇄기(b)로 분쇄한 것이 투입되고, 상기 가열탱크(100)가 배치된 단열 챔버(C) 일측에 장착되어 연료 탱크(F)의 오일로 가동하는 가열버너(B)로써 상기 가열탱크(100) 내의 폐플라스틱(ps)이 연소점 이하의 온도로 가열 용융되어 플라스틱 가스로 배출된다.As shown, the pulverized waste plastic (ps) with a grinder (b) is input to the
플라스틱 가스는 플라스틱 가스 배출구(102)와 연결된 플라스틱 가스 배출배관(610)을 통하여 배출된 후, 플라스틱 가스의 유동을 지체시키며 발생하는 왁스를 상기 가열탱크(100)로 리턴시키면서 나머지 플라스틱 가스를 지속적으로 배출시키는 왁스 분리조(200)를 거친 다음, 환원 어셈블리(300)를 통하여 오일로 액화 환원되어 오일 탱크(OT)에 저장되고, 탱크로리 차량(TL)으로 운반되어 다양한 용도로 사용된다.After the plastic gas is discharged through the plastic
여기서, 상기 왁스 분리조(200) 및 환원 어셈블리(300)의 냉각수 공급은 상수도(T)에서 공급되는 물을 수용하는 저수 탱크(WT)로부터 공급되고 사용된 냉각수는 냉각탑(CT)을 통해 상기 저수 탱크(WT)로 환수된다.Here, the cooling water supply of the
이때, 상기 환원 어셈블리(300)에서 배출되는 잔여 플라스틱 가스는 별도로 구비된 역류 방지조(400)에 수용된 물 속에 포집되어 무해한 후처리 가스로 배출되며, 배출되는 후처리 가스는 대기중 또는 상기 가열버너(B)의 보조 열원으로 공급되게 되는 것이다.At this time, the remaining plastic gas discharged from the
한편, 상기 가열탱크(100)에는 상기 과압 플라스틱 가스 배출구(104)와 연결되어 일정 압력 이상으로 가압 과열된 플라스틱 가스가 배출되는 과압가스 배출관(630)과, 상기 과압가스 배출관(630)과 질소 가스가 충진된 질소 탱크(NT)를 상호 연결하는 퍼지 배관(700)이 더 구비된다.On the other hand, the
또한, 상기 과압가스 배출관(630)에는 일정 압력 이상으로 가열 가압된 플라스틱 가스를 안정화시키기 위하여 질소탱크(NT)를 통해 질소 가스를 주입하는 퍼지 배관(700)과 연결되는 바이패스 배관(632)이 더 구비되어 과열 가압된 플라스틱가 스로 인한 가열탱크(100)의 폭발을 미연에 방지할 수 있게 된다.In addition, the overpressure
상기 바이패스 배관(632)은 상기 퍼지배관(700)과 과압가스 배출관(630)의 연결부(j)와 상기 가열탱크(100) 사이에서 분기되며 안전밸브(634)를 구비하여, 설정 압력 이상으로 플라스틱 가스가 과열 가압될 경우 상기 안전밸브(634)를 개방하여 플라스틱 가스를 바이패스시킨 후 상기 질소탱크(NT)로부터 질소 가스를 상기 과압가스 배출관(630)내로 주입시켜 안정화시키는 원리인 것이다.The
이상과 같이 본 발명은 불필요한 장치를 추가할 필요가 없으며 최소한의 에너지로도 플라스틱의 가열을 실시할 수 있도록 하는 폐플라스틱의 오일 환원 장치에 장착되는 가열탱크를 제공하는 것을 그 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.As described above, the present invention has as its basic technical idea to provide a heating tank mounted on an oil reduction device for waste plastic, which does not need to add an unnecessary device and enables heating of plastic with minimal energy. It can be seen.
그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용이 가능함은 물론이다.In addition, many modifications and applications are possible to those skilled in the art within the scope of the basic technical idea of the present invention.
상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 가열탱크 내에 별도로 분쇄기 및 용융 플라스틱을 교반하기 위한 교반날개와 구동 모터 등의 불필요한 구성 부품과, 상기와 같은 구성 부품의 가동을 위한 필요 이상의 에너지 소모가 필요없이 내통 내주면에 일정 간격 이격 장착된 진동 거치판의 구성을 채택하고 용융 플라스틱의 비등에 의한 진동으로 자연스레 교반되도록 함으로써 초기 제작 비용의 대폭적인 저감이 가능함은 물론 대폭적인 운용 비용의 절감 또한 가능한 매우 유용한 발명인 것이다. According to the present invention having the above-described configuration, unnecessary components such as stirring blades and drive motors for agitating the grinder and molten plastic separately in the heating tank, and unnecessary energy consumption than necessary for the operation of such components By adopting the structure of the vibration mounting plate mounted on the inner circumferential surface of the inner cylinder and allowing it to be naturally agitated by the vibration of the molten plastic, it is possible to drastically reduce the initial manufacturing cost and greatly reduce the operating cost. It is an invention.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |