KR100861574B1 - 폐플라스틱의 오일 환원 장치에 장착되는 역류 방지조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐플라스틱의 오일 환원 장치에 장착되는 역류 방지조에 관한 것으로, 보다 상세히는 분쇄한 폐플라스틱을 가열탱크에 투입 가열하여 액화 및 기화시켜 배출되는 플라스틱 가스에 혼재하는 왁스를 분리한 잔여 플라스틱 가스를 환원 어셈블리에 의하여 액상의 원료물질인 오일로 환원시키기 위하여, 몸체 탱크와 포집관으로 이루어지는 역류 방지조를 구비하며 상기 몸체 탱크 상부측에 구비된 배출구를 통하여 잔여 플라스틱 가스를 수중 포집 처리하여 상기 가열탱크측으로 잔여 플라스틱 가스가 역류하는 것을 방지하고, 처리된 후처리 가스를 대기 중으로 배출 또는 가열탱크의 보조열원으로 환급시키는 것을 기술적 요지로 하여 잔여 플라스틱 가스 역류로 인한 오일의 액상 환원 저해 요소를 원천적으로 방지 가능함은 물론 폐플라스틱 가열에 필요한 보조 열원의 친환경적인 재활용까지 도모할 수 있도록 하는 폐플라스틱의 오일 환원 장치에 장착되는 역류 방지조에 관한 것이다.

폐플라스틱, 유화 환원, 역류 방지조, 가열탱크, 보조 열원

Description

폐플라스틱의 오일 환원 장치에 장착되는 역류 방지조{Gas holder of restoring apparatus for waste plastic to oil}

도 1은 본 발명에 따른 폐플라스틱의 오일 환원 장치에 장착되는 역류 방지조의 전체적인 구성을 나타낸 개념도

도 2는 본 발명에 따른 역류 방지조가 장착된 폐플라스틱의 오일 환원 장치의 전체적인 구성을 나타낸 개념도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

400...역류 방지조 410...몸체 탱크

420...포집관

본 발명은 폐플라스틱의 오일 환원 장치에 장착되는 역류 방지조에 관한 것으로, 잔여 플라스틱 가스를 물속에 포집 처리 후 배출하거나 폐플라스틱 가열의 보조 열원으로 사용토록 함으로써 오일의 액상 환원 저해 요소를 원천적으로 방지 가능함은 물론 폐플라스틱 가열에 필요한 보조 열원의 친환경적인 재활용까지 도모할 수 있도록 하는 폐플라스틱의 오일 환원 장치에 장착되는 역류 방지조에 관한 것이다.

본 발명은 폐플라스틱의 오일 환원 장치에 관한 것으로, 분쇄한 폐플라스틱을 액화 및 기화시켜 왁스를 분리하고 남은 잔여 플라스틱 가스를 오일로 환원하는 구성을 채택함으로써 안전하게 고순도의 원료물질인 오일의 획득이 가능하고 친환경적인 폐플라스틱의 오일 환원 장치에 관한 것이다.

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.

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.

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.

그리고, 상기 선행기술 3은 폐플라스틱을 투입하는 투입구와, 고주파 전류를 흘려 투입된 폐플라스틱을 가열하는 열분해조와, 상기 투입구에 투입된 폐플라스틱 을 공급 수단을 통해 상기 열분해조로 공급하는 공급부와, 상기 열분해조에서 발생한 분해 가스를 냉각하여 유화하는 유화 처리부를 구비한 구성이다.

그러나, 상기 선행기술 1 및 선행기술 2는 오일 환원 후에도 남은 잔여 플라스틱 가스를 포집하여 처리하는 설비가 부재하여, 잔여 플라스틱이 역류하여 오일 환원을 저해하는 문제점이 있었다.

그리고, 상기 선행기술 3의 경우 이러한 문제점 해결을 위하여 연소 처리부를 구비한 오프-가스 처리부를 통하여 잔여 플라스틱 가스를 연소시켜 대기 중에 방출하는 방식으로 해결하고 있으나, 잔여 플라스틱 가스의 연소 무해화 처리를 위하여 연소 처리부에 고주파 에너지를 인가하여야 하므로 매우 큰 에너지 소모가 불가피하다는 점에서 에너지 활용에 큰 문제점 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 잔여 플라스틱 가스 역류로 인한 오일의 액상 환원 저해 요소를 원천적으로 방지 가능함은 물론 폐플라스틱 가열에 필요한 보조 열원의 친환경적인 재활용까지 도모할 수 있도록 하는 폐플라스틱의 오일 환원 장치에 장착되는 역류 방지조를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 분쇄한 폐플라스틱을 가열탱크에 투입 가열하여 액화 및 기화시켜 배출되는 플라스틱 가스에 혼재하는 왁스를 분리한 잔여 플라스틱 가스를 환원 어셈블리에 의하여 액상의 원료물질인 오일로 환원시키는 폐플라스틱의 오일 환원 장치에 있어서, 냉각수를 수용하는 몸체 탱크와, 안전밸브가 장착되고 상기 환원 어셈블리로부터 상기 몸체 탱크 상부측에 구비된 잔여가스 유입구까지 형성된 잔여가스 배관에서 연장 형성되어 상기 몸체 탱크 바닥면측으로 일정길이 연장 형성되며, 단부가 냉각수에 수몰되는 포집관으로 이루어지는 역류 방지조를 구비하며, 상기 몸체 탱크 상부측에 구비된 배출구를 통하여 잔여 플라스틱 가스를 수중 포집 처리하여 상기 가열탱크측으로 잔여 플라스틱 가스가 역류하는 것을 방지하고, 처리된 후처리 가스를 대기 중으로 배출 또는 가열탱크의 보조열원으로 환급시키는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 폐플라스틱의 오일 환원 장치에 장착되는 역류 방지조의 전체적인 구성을 나타낸 개념도이며, 도 2는 본 발명에 따른 역류 방지조가 장착된 폐플라스틱의 오일 환원 장치의 전체적인 구성을 나타낸 개념도이다.

도 1과 같이, 본 발명에 따른 폐플라스틱의 오일 환원 장치에 장착되는 역류 방지조는 크게 몸체 탱크(410) 및 포집관(420)으로 구성되는 것을 알 수 있다.

상기 몸체 탱크(410)는 내부에 물을 수용하며 상부측에 잔여가스 유입구(402), 포집수 유입구(404) 및 배출구(406)를 구비하고 하부측에는 이물질 배출을 위한 드레인(407)이 구비된 것이다.

상기 잔여가스 유입구(402)는 상기 환원 어셈블리(300), 더욱 상세히는 가스 냉각기(320)와 연결되며 안전밸브(642)가 장착된 잔여가스 배관(640)을 통하여 상기 가스 냉각기(320)로부터 배출되는 잔여 플라스틱 가스가 유입되며, 상기 포집수 유입구(404)는 저수탱크(WT)와 연결된 냉각수 유입관(912)과 연결된다.

여기서, 상기 잔여가스 배관(640)의 단부는 물에 수몰되어 잔여 플라스틱 가스를 포집하여 처리되는 후처리 가스를 상기 역류 방지조 상부측의 배출구(406)와 연결된 배출배관(810)으로 배출시키는 것이다.

그리고, 상기 배출구(406)는 배출배관(810)과 연결되어 처리된 후처리 가스가 상기 배출구(406)로부터 배출배관(810)을 거쳐 상기 배출배관(810)과 연결된 굴뚝(S)을 통해 대기 중으로 배출되게 된다.

여기서, 상기 굴뚝(S)은 이그닛 유니트(ignite unit)와 같은 점화 플러그 계열의 점화장치가 장착되어 상기 배출배관(810)을 통해 배출되는 후처리 가스를 점화 연소하여 잔여 가능성이 있는 유해 물질을 제거한 후 무해한 상태로 배기시키는 것이다.

이때, 상기 잔여가스 배관(640) 상에는 상기 가스 냉각기(320)와 안전밸브(642) 사이에 상기 역류 방지조(400)로 유입되는 잔여 플라스틱 가스의 압력을 감지하는 압력감지센서(644)가 더 구비된다.

그리고, 상기 배출배관(810) 상에는 폐플라스틱(ps)을 투입하여 가열시키는 가열탱크(100)가 배치된 단열 챔버(C)와 3방 안전밸브(812)로 연결되어 상기 단열 챔버(C) 내의 연소 보조를 위한 후처리 가스를 리턴시키는 연소 보조 배관(820)이 더 구비되는 것이 바람직하다.

여기서, 후처리 가스는 상기 압력감지센서(644)로 감지된 잔여 플라스틱 가스의 유입압력이 일정 압력 이상일 때, 예를 들면 상기 가열탱크(100)에 투입되는 폐플라스틱(ps)의 양을 1톤 기준으로 하여 3kg/㎠ 이상일 때, 상기 배출배관(810)을 통하여 대기 중으로 방출되고, 일정 압력 이하일 때 상기 단열 챔버(C)로 리턴되는 것이다.

따라서, 후처리 가스는 무해한 상태로 대기 중으로 방출되거나 상기 단열 챔버(C)에 장착된 가열버너(B)의 보조 열원으로도 공급될 수 있게 되는 것이다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 폐플라스틱의 오일 환원 장치에 장착되는 역류 방지조를 실제 적용한 오일 환원 장치에 있어서 역류 방지조(400)와 기타 구성 요소간의 상관 관계를 살펴 보기로 한다.

도시된 바와 같이, 단열 챔버(C)의 가열탱크(100)에는 폐플라스틱(ps)을 분쇄기(b)로 분쇄한 것이 투입되어 연료 탱크(F)의 오일로 가동하는 가열버너(B)로써 상기 가열탱크(100) 내의 폐플라스틱(ps)이 연소점 이하의 온도로 가열 용융되면서 플라스틱 가스가 배출된다.

배출된 플라스틱 가스에서는 왁스 분리조(200)에 의하여 왁스가 분리되어 오일 분류조(310) 및 가스 냉각기(320)로 이루어진 환원 어셈블리(300)를 통하여 오일로 액화 환원되어 오일 탱크(OT)에 저장되고, 탱크로리 차량(TL)으로 운반되어 다양한 용도로 사용된다.

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.

이때, 상기 환원 어셈블리(300)에서 배출되는 잔여 플라스틱 가스는 본 발명에 따른 역류 방지조(400)에 수용된 물속에 포집되어 무해한 후처리 가스로 배출되며, 배출되는 후처리 가스는 대기중으로 다시 점화되어 최종 처리된 상태로 배출되거나 상기 가열버너(B)의 보조 열원으로 공급됨으로써 전량 회수 또는 처리되는 것 이다.

이상과 같이 본 발명은 잔여 플라스틱 가스 역류로 인한 오일의 액상 환원 저해 요소를 원천적으로 방지 가능함은 물론 폐플라스틱 가열에 필요한 보조 열원의 친환경적인 재활용까지 도모할 수 있도록 하는 폐플라스틱의 오일 환원 장치에 장착되는 역류 방지조를 제공하는 것을 그 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용이 가능함은 물론이다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 환원 어셈블리를 통해 분리된 잔여 플라스틱 가스를 후처리하는 역류 방지조를 장치에 채택하여, 배출되는 후처리 가스를 점화장치가 구비된 굴뚝을 통해 무해한 상태로 배출시키거나, 후처리 가스의 일부를 가열탱크의 가열을 위한 보조 열원으로 사용할 수 있도록 함으로써 장치 운용에 필요한 열원의 소비 문제를 해결할 수 있음은 물론 에너지의 친환경적인 재활용까지 가능한 특장점을 지닌다.

Claims (3)

1. 분쇄한 폐플라스틱을 가열탱크에 투입 가열하여 액화 및 기화시켜 배출되는 플라스틱 가스에 혼재하는 왁스를 분리한 잔여 플라스틱 가스를 환원 어셈블리에 의하여 액상의 원료물질인 오일로 환원시키는 폐플라스틱의 오일 환원 장치에 있어서,

   냉각수를 수용하는 몸체 탱크(410)와,

   안전밸브(642)가 장착되고 상기 환원 어셈블리(300)로부터 상기 몸체 탱크 상부측에 구비된 잔여가스 유입구(402)까지 형성된 잔여가스 배관(640)에서 연장 형성되어 상기 몸체 탱크 바닥면측으로 일정길이 연장 형성되며, 단부가 냉각수에 수몰되는 포집관(420)으로 이루어지는 역류 방지조(400)를 구비하며,

   상기 몸체 탱크 상부측에 구비된 배출구(406)를 통하여 잔여 플라스틱 가스를 수중 포집 처리하여 상기 가열탱크(100)측으로 잔여 플라스틱 가스가 역류하는 것을 방지하고, 처리된 후처리 가스를 대기 중으로 배출 또는 가열탱크의 보조열원으로 환급시키는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱의 오일 환원 장치에 장착되는 역류 방지조.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 잔여가스 배관(640) 상에는,

   상기 환원 어셈블리(300)와 안전밸브(642) 사이에 상기 역류 방지조(400)로 유입되는 잔여 플라스틱 가스의 압력을 감지하는 압력감지센서(644)가 더 구비되고,

   상기 역류 방지조 상부측의 배출배관(810) 상에는,

   상기 가열탱크(100)가 배치된 단열 챔버(C)와 3방 안전밸브(812)로 연결되어 상기 단열 챔버 내의 연소 보조를 위한 후처리 가스를 리턴시키는 연소 보조 배관(820)이 더 구비되며,

   상기 압력감지센서로 감지된 잔여 플라스틱 가스의 유입압력이 일정 압력 이상일 때 상기 배출배관을 통하여 대기 중으로 방출하고, 일정 압력 이하일 때 상기 단열 챔버로 리턴시키는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱의 오일 환원 장치에 장착되는 역류 방지조.

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