KR100923343B1 - Method for recycling oil used in vaccum pump and apparatus provided with therefor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 장비에 사용되는 진공펌프 오일을 값싸고 효율적으로 재생하는 방법 및 이를 위해 제공되는 재생 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 장비의 진공펌프에서 사용된 폐오일에 포함된 불순물 및 수분을 효과적으로 제거하면서도 진공펌프 재생 오일에 있어서 요구되는 점도와 색상을 유지하고 고온에서도 사용이 가능하게 한 진공펌프 오일의 재생 방법 및 재생 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for inexpensively and efficiently regenerating a vacuum pump oil used in semiconductor equipment and a regeneration device provided therefor, and more particularly, to impurities and moisture contained in waste oil used in a vacuum pump of semiconductor equipment. The present invention relates to a method for regenerating a vacuum pump oil and a regenerating device, which maintains the required viscosity and color in a vacuum pump regenerating oil and can be used even at high temperatures.
반도체 제조공정에서는 다양한 장비가 사용된다. A variety of equipment is used in the semiconductor manufacturing process.
그리고, 반도체 제조공정에서 사용되는 장비에는 각각의 공정을 진행하기 위한 챔버가 제공된다. 이때, 반도체 제조공정을 진행하기 위해서는 각 장비의 챔버를 진공상태로 만들어야 하는데, 이를 위해 진공 펌프가 일반적으로 사용된다.The equipment used in the semiconductor manufacturing process is provided with a chamber for performing each process. At this time, in order to proceed with the semiconductor manufacturing process, the chamber of each equipment should be made in a vacuum state, for which a vacuum pump is generally used.
반도체 장비의 챔버를 진공상태로 만들기 위한 진공 펌프는 기어부분과 실링부분(sealing part)으로 크게 나뉘는데, 반도체 장비의 챔버를 진공으로 만들기 위한 진공 펌프의 구동을 위해서는 기어부분에 오일이 공급되어야 한다.The vacuum pump for vacuuming the chamber of semiconductor equipment is divided into a gear part and a sealing part, and oil is supplied to the gear part to drive the vacuum pump for vacuuming the chamber of the semiconductor equipment.
일반적으로 반도체 제조공정에서는 불소계 윤활유가 진공펌프 오일로서 사용되고 있는데, 대표적으로 클라이톡스 오일(Crytox oil)이나 폼블린 오일(Fomblin oil)이 널리 사용되고 있다. In general, fluorine-based lubricating oil is used as a vacuum pump oil in the semiconductor manufacturing process, and typically, Crytox oil or Pomblin oil is widely used.
그런데, 반도체 장비의 챔버를 진공상태로 만들기 위해 사용되는 진공펌프는 6개월 내지 1년 주기로 오버홀(overhaul)을 실시하게 되며, 이때 소모품인 O-RING 류, 베어링류, 오일 등은 교체 후 페기처분하게 된다. 따라서, 클라이톡스 오일(Crytox oil)이나 폼블린 오일(Fomblin oil)과 같은 진공펌프 오일 역시 영구적으로 사용될 수 없고 6개월 내지 1년 주기로 교체 후 폐기처분된다. By the way, the vacuum pump used to make the chamber of semiconductor equipment into a vacuum state is overhauled every 6 months to 1 year. At this time, consumables such as O-rings, bearings, and oils are discarded after replacement. Done. Therefore, vacuum pump oils such as Crytox oil or Fomblin oil also cannot be used permanently and are disposed of after 6 months to 1 year.
그러나, 진공펌프 오일은 산업페기물로 분류되어 있어 일정한 환경요건에 맞추어 폐기 처리해야 한다. 따라서, 사용된 진공펌프 오일은 폐기처리를 위해 별도의 처리과정을 거쳐야 하고 이에 따라 처리비용이 들어가는 문제점을 안고 있다.However, vacuum pump oils are classified as industrial waste and must be disposed of in accordance with certain environmental requirements. Therefore, the used vacuum pump oil has to go through a separate treatment process for waste disposal, and thus has a problem in that the processing cost becomes high.
따라서, 반도체 공정에서 사용되는 진공펌프 오일을 폐기하는 대신 이를 재생하여 사용하는 기술의 개발이 본 발명이 속하는 기술분야에서는 요구되고 있다. 즉, 반도체 공정에 사용되는 진공펌프 오일을 재생하여 새 오일과 같은 수준의 오일을 생산할 수 있으면 진공펌프 오일의 단가를 새 오일 단가의 반 이하로 낮출 수 있어 원가 절감을 할 수 있을 뿐만 아니라 산업페기물을 재활용함으로써 환경오염을 줄일 수 있게 되는 것이다.Therefore, development of a technology for regenerating and using the vacuum pump oil used in the semiconductor process is required in the technical field to which the present invention belongs. In other words, if the vacuum pump oil used in the semiconductor process can be regenerated to produce the same oil as the new oil, the unit price of the vacuum pump oil can be lowered to less than half of the new oil price, thereby reducing costs and industrial waste. By recycling the waste, environmental pollution can be reduced.
이와 관련하여 몇몇 진공펌프 오일 재생 기술이 제공되고 있으나, 종래 기술에서는 폐오일의 재활용시 사용 중에 분해된 저비점 오일들에 의해 점도가 저하되는 문제점이 있었다. 또한, 종래의 재생된 진공펌프 오일의 경우에는 종종 수분이 함유되어 있어 진공 및 고온의 환경에서 수분에 의한 반도체 장비의 부식 문제도 있었다. 즉, 진공펌프 오일을 재사용하기 위해서는 수분이 완전히 제거되어야 하고 60 내지 100℃이상의 고온에서도 점도가 저하되지 않아야 하지만, 종래 방식으로 재생된 진공펌프 오일은 이러한 재생 진공펌프 오일의 요건들을 충족시키지 못하고 있었다. Some vacuum pump oil regeneration techniques have been provided in this regard, but the prior art has had a problem that the viscosity decreases due to low boiling point oils decomposed during use in recycling waste oil. In addition, conventional regenerated vacuum pump oils often contain moisture, and there is a problem of corrosion of semiconductor equipment due to moisture in vacuum and high temperature environments. That is, in order to reuse the vacuum pump oil, the water must be completely removed and the viscosity must not be lowered even at a high temperature of 60 to 100 ° C. or more, but the conventionally regenerated vacuum pump oil did not meet the requirements of the regenerated vacuum pump oil. .
예를 들어, 전술한 점도 문제를 해결하기 위해 종래 기술에서는 활성탄과 규조토 등을 사용하여 진공펌프 폐오일의 이물질을 여과처리하는 방식을 사용하고 있었으나, 이 방식은 이물질 및 수분의 완전한 제거가 불가능하여 오일의 점도저하 문제를 근본적으로 해결하기 어려운 문제점이 있었다. 또한, 이물질을 진공증류 방식으로 제거하여 재생된 진공펌프 오일의 점도 저하를 방지하고자 하는 시도가 있었으나, 이 역시 산업적으로 효용성이 있는 방법은 아니다.For example, in order to solve the above-mentioned viscosity problem, in the prior art, activated carbon and diatomaceous earth are used to filter foreign substances in the waste oil of the vacuum pump, but this method cannot completely remove foreign substances and moisture. There was a problem that it is difficult to fundamentally solve the problem of lowering the viscosity of the oil. In addition, there has been an attempt to prevent the deterioration of the viscosity of the regenerated vacuum pump oil by removing foreign matter in a vacuum distillation method, but this is not an industrially useful method.
따라서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서는 값싸고 효율적으로 진공펌프 오일을 재생하되, 폐오일에 포함된 불순물 및 수분을 효과적으로 제거하면서도 진공펌프 오일에 있어서 요구되는 점도와 색상을 유지하고 고온에서도 사용이 가능하게 한 진공펌프 오일의 재생 기술이 요구되고 있다고 할 수 있다.Therefore, in the technical field to which the present invention belongs, it is inexpensively and efficiently regenerating the vacuum pump oil, while effectively removing impurities and moisture contained in the waste oil while maintaining the viscosity and color required for the vacuum pump oil and being able to use at high temperatures. It can be said that there is a need for a technology for regenerating vacuum pump oil.
이에 본 발명자들은 진공펌프 폐오일을 활성탄 분말과 교반하고, 특정한 교반 온도의 설정과 반응 시간에 따라 불순물과 수분이 효과적으로 제거됨을 확인하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다. Accordingly, the present inventors agitated the vacuum pump waste oil with the activated carbon powder, and confirmed that impurities and moisture were effectively removed according to the setting of the specific stirring temperature and the reaction time.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하는데 그 목적이 있는 것으로서, 진공펌프 오일을 값싸고 효율적으로 재생하는 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has an object of solving the problems of the prior art as described above, and an object thereof is to provide a method and apparatus for inexpensively and efficiently regenerating vacuum pump oil.
보다 구체적으로 본 발명은 반도체 장비의 진공펌프에서 사용된 폐오일에 포함된 불순물 및 수분을 효과적으로 제거하면서도 진공펌프 재생 오일에 있어서 요구되는 점도와 색상을 유지하고 고온에서도 사용이 가능하게 한 진공펌프 오일의 재생 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.More specifically, the present invention is to remove the impurities and water contained in the waste oil used in the vacuum pump of the semiconductor equipment, while maintaining the viscosity and color required for the vacuum pump regeneration oil and to be used at a high temperature vacuum pump oil It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for reproducing.
본 발명의 진공펌프 오일의 재생 방법은, 진공펌프에서 사용된 폐오일을 회수하는 단계와, 활성탄을 준비하는 단계와, 상기 회수된 폐오일과 활성탄을 혼합하여 교반하는 단계와, 상기 폐오일과 활성탄의 혼합물의 교반온도를 일정한 온도까지 상승시키는 단계와, 상기 폐오일과 활성탄의 혼합물을 일정한 시간 동안 교반하면서 반응시키는 단계와, 상기 혼합물의 온도를 일정한 온도까지 하강시키는 단계와, 상기 온도가 하강된 혼합물을 필터를 통해 여과하는 단계를 포함한다.The method for regenerating the vacuum pump oil of the present invention includes recovering waste oil used in a vacuum pump, preparing activated carbon, mixing and agitating the recovered waste oil and activated carbon, and Raising the stirring temperature of the mixture of activated carbon to a constant temperature, reacting the waste oil and the mixture of activated carbon with stirring for a predetermined time, lowering the temperature of the mixture to a constant temperature, and lowering the temperature Filtering the resultant mixture through a filter.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 활성탄은 상기 폐오일 중량에 대해 0.5 중량%의 비율로 혼합되는 것이 바람직하다. In one embodiment of the present invention, the activated carbon is preferably mixed in a proportion of 0.5% by weight based on the weight of the waste oil.
또한, 상기 폐오일과 활성탄의 혼합물의 교반온도를 일정한 온도까지 상승시키는 단계에 있어서 상기 상승 온도는 약 80℃일 수 있다. 또한, 상기 혼합물의 온 도를 일정한 온도까지 하강시키는 단계에 있어서 상기 하강 온도는 약 40℃일 수 있다.In addition, in the step of raising the stirring temperature of the mixture of the waste oil and activated carbon to a constant temperature, the elevated temperature may be about 80 ℃. In addition, in the step of lowering the temperature of the mixture to a constant temperature, the falling temperature may be about 40 ℃.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 폐오일과 활성탄의 혼합물의 최초 교반속도는 약 600 내지 700 rpm이고, 상기 교반온도가 약 80℃까지 상승되면 상기 폐오일과 활성탄의 혼합물의 교반속도를 약 400 rpm으로 내리는 것이 바람직하다. 상기 폐오일과 활성탄의 혼합물의 교반속도를 약 400 rpm으로 내린 후, 상기 폐오일 중량 100kg을 기준으로 4시간 동안 상기 혼합물을 교반하여 반응시키는 것이 바람직하다. In a preferred embodiment of the present invention, the initial stirring speed of the mixture of the waste oil and activated carbon is about 600 to 700 rpm, the stirring speed of the mixture of the waste oil and activated carbon when the stirring temperature is raised to about 80 ℃ It is desirable to lower to about 400 rpm. After the stirring speed of the mixture of the waste oil and the activated carbon is lowered to about 400 rpm, it is preferable to stir and react the mixture for 4 hours based on the weight of the
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 필터는 다단계로 복수 개가 제공되며, 가장 마지막 단계의 필터는 멤브레인 필터인 것이 바람직하다. In one preferred embodiment of the present invention, a plurality of filters are provided in multiple stages, and the filter of the last stage is preferably a membrane filter.
본 발명의 진공펌프 오일의 재생 장치는, 진공펌프에서 사용되어 회수된 폐오일과 활성탄이 투입되어 혼합되고 상기 폐오일과 활성탄의 혼합물의 교반온도를 일정한 온도까지 상승시키며 상기 폐오일과 활성탄의 혼합물을 일정한 시간 동안 교반하면서 반응시키는 교반기와, 상기 교반기에서 반응이 완료되어 유동관로를 통해 배출되는 상기 폐오일과 활성탄의 혼합물이 유입되어 여과되는 복수 개의 필터들을 포함한다. In the regeneration apparatus of the vacuum pump oil of the present invention, waste oil and activated carbon recovered and used in a vacuum pump are added and mixed, and the stirring temperature of the mixture of the waste oil and activated carbon is raised to a constant temperature and the mixture of the waste oil and activated carbon is It includes a stirrer for reacting while stirring for a predetermined time, and a plurality of filters in which the mixture of the waste oil and the activated carbon discharged through the flow pipe is introduced and filtered through the stirrer.
바람직하게는, 본 발명의 일실시예의 진공펌프 오일의 재생 장치는 상기 유동관로에 제공되고 상기 혼합물을 상기 교반기로부터 상기 필터들로 펌핑하는 펌프를 더 포함한다.Preferably, the regeneration apparatus of the vacuum pump oil of one embodiment of the present invention further includes a pump provided in the flow passage and pumping the mixture from the stirrer to the filters.
본 발명의 일실시예의 진공펌프 오일의 재생 장치에 있어서, 상기 필터들은 1차 필터, 2차 필터, 3차 필터 및 4차 필터가 다단계로 순차적으로 위치하는 것을 특징으로 한다. 상기 1차 내지 3차 필터는 불순물을 크기별로 순차적으로 제거하는 백 필터(bag filter)이고, 상기 4차 필터는 불순물을 최종적으로 완전히 제거하는 멤브레인 필터인 것이 바람직하다. In the regeneration apparatus of the vacuum pump oil of an embodiment of the present invention, the filters are characterized in that the primary filter, the secondary filter, the tertiary filter and the fourth filter are sequentially positioned in multiple stages. The first to third filters are bag filters that sequentially remove impurities by size, and the fourth filters are membrane filters that finally remove impurities completely.
본 발명에 따르면, 진공펌프 오일을 값싸고 효율적으로 재생할 수 있고, 특히 반도체 장비의 진공펌프에서 사용된 폐오일에 포함된 불순물 및 수분을 효과적으로 제거하면서도 진공펌프 재생 오일에 있어서 요구되는 점도와 색상을 유지하고 고온에서도 사용이 가능하게 하는 장점이 있다.According to the present invention, it is possible to recycle vacuum pump oil inexpensively and efficiently, and in particular, it is possible to effectively remove impurities and moisture contained in waste oil used in vacuum pumps of semiconductor equipment, while maintaining the viscosity and color required for vacuum pump regeneration oil. It has the advantage of maintaining and enabling use at high temperatures.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명을 한정하지 아니하고 오로지 예시를 위한 실시예에 의해 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings without limiting the present invention by way of example only.
본 발명의 하기 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석된다. The following examples of the present invention are not intended to limit or limit the scope of the present invention only to embody the present invention. From the detailed description and examples of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains can easily be interpreted as belonging to the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일실시예의 진공펌프 오일 재생장치(100)의 구성도이고, 도 2는 도 1의 진공펌프 오일 재생장치(100)를 이용하여 진공펌프 오일을 재생하는 방법을 각 단계 별로 설명하는 플로우 챠트이다. 1 is a block diagram of a vacuum pump
우선, 첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예의 진공펌프 오일의 재생 장치(100)는 활성탄 분말을 이용하여 폐오일의 수분 및 불순물을 제거하는 교반기(10)와, 필터부(30)와, 상기 교반기(10)와 상기 필터부(30)를 연결하고 폐오일과 활성탄 분말의 혼합물을 상기 교반기(10)로부터 상기 필터부(30)로 유동시키는 유동관로(20)와, 상기 유동관로(20)에 제공되어 상기 혼합물을 상기 교반기(10)로부터 상기 필터부(30)로 펌핑하는 공급 펌프(feed pump)(22)를 포함한다.First, referring to the accompanying FIG. 1, the
상기 교반기(10)에는 사용되어 회수된 폐오일과 활성탄 분말이 투입되어 혼합된다. 교반기(10)의 용량은 대략 1,000ℓ이고, 폐오일 600kg 내지 700kg을 처리할 수 있는 용량으로 설계되어 있다. 폐오일과 활성탄 분말의 교반을 위해 교반기(10)내에는 교반 회전축(미도시)이 제공되는데 이 교반 회전축의 회전동력을 제공하는 교반기 모터(12)가 교반기(10)의 상단부에 설치될 수 있다(도 1 참조). 또한, 교반기(10)의 상부 일측에는 휘발성 유기 화합물의 배기를 위한 배기관(14)에 설치되고, 휘발성 유기 화합물의 효율적인 외부 배출을 위해 배기관(14)의 일단부에 배기팬(16)이 설치된다(도 1 참조). Waste oil and activated carbon powder used and recovered are added to the
이러한 배기관(14)과 배기팬(16)은 폐오일과 활성탄 분말을 교반기(10)에 투입한 후 내부 온도를 대략 80℃까지 상승시킬 경우 발생하게 되는 휘발성 유기 화합물을 효과적으로 제거하는 작용을 하게 된다. The
교반기(10)의 하단 일측에는 유동관로(20)가 연결되어 있고, 교반기(10)에서 1차적으로 처리가 완료된 폐오일과 활성탄 분말의 혼합물은 유동관로(20)를 통해 필터부(30)로 유입된다. 교반기(10) 근처의 유동관로(20)에는 개폐 밸브(24)가 설치되어 있다. 개폐 밸브(24)는 교반기(10)에서 폐오일이 처리되고 있는 동안에는 폐쇄시키고 처리가 완료되면 개방하여 처리된 폐오일과 활성탄 분말의 혼합물을 유동관로(20)를 통해 배출하게 된다. 그리고, 유동관로(20)에 제공된 공급 펌프(22)는 개폐 밸브(24)의 개방에 의해 배출된 폐오일과 활성탄 분말의 혼합물을 펌핑하여 필터부(30)로 유입시킨다. One side of the lower end of the
한편, 교반기(10)와 필터부(30) 사이에는 공급 펌프(22)를 우회하는 우회관로(26)가 제공되어 공급 펌프(22)를 전원에 의해 구동시키지 않은 경우에도 일정한 유량의 폐오일과 활성탄 분말의 혼합물이 지속적으로 교반기(10)에서 필터부(30)로 유입되게 할 수 있다. 상기 우회관로(26)에는 별도의 개폐 밸브(28)가 설치된다. 이러한 개폐 밸브(28)는 공급 펌프(22)에 의해 폐오일과 활성탄 분말의 혼합물을 강제적으로 교반기(10)로부터 필터부(30)로 유동시킬 때 폐쇄시킴으로써 폐오일과 활성탄 분말의 혼합물의 신속한 유동을 가능하게 한다.Meanwhile, a
상기 필터부(30)는 상기 교반기(10)에서 1차적으로 처리되어 유입된 폐오일과 활성탄 분말의 혼합물을 추가적으로 여과처리한다. The
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 필터부(30)는 1차 필터부(30a), 2차 필터부(30b), 3차 필터부(30c) 및 4차 필터부(30d)로 구성되고, 이들 필터부(30a-30d)가 다단계로 순차적으로 위치하는 것을 특징으로 한다. 상기 1차 내지 3차 필터부(30a-30c)는 불순물을 크기별로 순차적으로 제거하는 백 필터(bag filter)(미도시)를 내부에 포함하고, 상기 4차 필터부(30d)는 불순물을 최종적으로 완전히 제거하는 멤브레인 필터(미도시)를 내부에 포함한다. As shown in FIG. 1, the
상기 1차 필터부(30a)는 용량이 27.5ℓ이고 직경이 대략 10㎛ 이상인 불순물 을 제거한다. 그리고, 상기 2차 필터부(30b)와 3차 필터부(30c)는 용량이 25ℓ이고 직경이 대략 1㎛ 이상 10㎛ 미만의 불순물을 제거한다. 최종 단계의 필터부인 4차 필터부(30d)는 용량이 20ℓ이고 불순물(직경이 대략 0.6㎛ 내외의 불순물)을 완전히 제거한다. 4차 필터부(30d)까지 거친 재생 오일은 샘플 검사를 거친 후 제품으로 출하된다.The
상기 1차 필터부(30a)의 백 필터로는 인프러스테크社의 제품명 PE-10-P02S(규격 10μ×Φ180×810)를 사용하고, 상기 2차 필터부(30b)의 백 필터로는 인프러스테크社의 제품명 POXL-1-PO2E(규격 1μ×Φ180×810)를 사용하며, 상기 3차 필터부(30c)의 백 필터로는 인프러스테크社의 제품명 AGF-51-E02E(규격 1μ×Φ180×810)를 사용한다. 또한, 4차 필터부(30d)의 멤브레인 필터로는 씨에스테크노필社의 제품명 CSP-7P1S-2A-0.6A(규격 0.6μ×20˝×3단 필터)를 사용한다. 참고로, 멤브레인 필터는 역삼투압방식 필터로 널리 알려진 것으로서, 통상 정수기에서 사용되고 있으며 반도체 제조 공정에서 사용하는 탈이온수 제조용으로도 사용된다.As the bag filter of the
그러나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니고, 본 발명의 진공펌프 오일의 재생장치(100)의 필터부(30)를 구성하는 필터로는 현재 상업적으로 입수가능한 다양한 종류의 필터들이 사용될 수 있음을 본 발명이 속한 기술분야의 당업자라면 용이하게 이해할 것이다. However, the present invention is not limited thereto, and as the filter constituting the
이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 진공펌프 오일의 재생 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, the regeneration method of the vacuum pump oil of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
본 발명의 진공펌프 오일 재생 방법은 크게 교반기(10)에서 폐오일의 수분과 불순물을 제거하는 단계와, 필터부(30)에서 불순물을 크기별로 순차적으로 여과하여 제거하는 단계로 나눌 수 있다.Vacuum pump oil regeneration method of the present invention can be largely divided into the step of removing the water and impurities of the waste oil in the
우선, 도 2를 참조하면, 진공펌프에서 사용된 폐오일을 회수하고(S200), 폐오일의 상태를 점검한다(S210). 점검 결과 폐오일의 상태가 교반기(10)에 바로 투입해도 좋은 경우(YES)에는 폐오일을 교반기(10)에 투입하고(S230), 점검 결과 폐오일 상태가 매우 불량한 경우(NO)에는 7일 동안 수분 및 다른 오일층을 분리하여 제거한 후(S220), 수분 및 다른 오일 성분이 제거된 폐오일을 교반기(10)에 투입한다(S230). 이때 폐오일을 교반기(10)에 투입하기 전에 폐오일의 실중량을 측정한다. 그리고, 활성탄을 준비하고 측정된 폐오일의 실중량에 대해 0.5 중량%의 활성탄을 교반기(10)에 투입한다(S240). 활성탄의 종류로는 분말활성탄(입수처: 제일탄소공업)을 사용한다. First, referring to FIG. 2, the waste oil used in the vacuum pump is recovered (S200), and the state of the waste oil is checked (S210). If the result of the check indicates that the waste oil may be directly put into the stirrer 10 (YES), the waste oil is put into the stirrer 10 (S230). After separating and removing the water and other oil layers (S220), the waste oil from which the water and other oil components are removed is introduced into the stirrer 10 (S230). At this time, before the waste oil is put into the
폐오일과 활성탄을 교반기(10)에 투입한 후, 교반기(10)의 교반기 모터(12)의 스위치를 온(ON)으로 하여 교반기 모터(12)를 동작시키고 교반기의 회전축의 회전속도(교반속도)를 600 내지 700 rpm으로 설정한다. 그리고, 교반기(10)의 내부 온도를 상승시키기 위해 교반기 온도 스위치(미도시)를 온(ON)으로 하여 교반기 내부를 가열하고 상승온도를 80℃로 설정한다. 이때 투입된 폐오일과 활성탄 분말이 혼합되어 교반되는데, 교반기(10) 내부의 온도(교반온도)가 80℃까지 상승하면 교반기(10)의 교반속도를 400 rpm으로 내리고 교반기(10)를 운행한다(S250).After the waste oil and activated carbon are put into the
폐오일과 활성탄 분말의 혼합물의 교반속도를 400 rpm으로 내린 후, 교반기(10)의 운행시간은 교반기(10)에 투입된 폐오일의 중량에 따라 결정한다. 예를 들어, 교반기(10)에 투입된 폐오일 중량이 100kg이면 4시간 동안 교반기(10)를 운행하고, 교반기(10)에 투입된 폐오일 중량이 200kg, 300kg, 400kg, 500kg, 600kg, 700kg이면 교반기(10)의 운행시간은 각각 8시간, 12시간, 16시간, 20시간, 24시간, 28시간으로 설정한다.After the stirring speed of the mixture of the waste oil and the activated carbon powder is lowered to 400 rpm, the running time of the
교반기(10)의 운행이 완료되면 교반기(10)의 내부 온도를 40℃로 설정하여 폐오일과 활성탄 분말의 혼합물의 온도를 40℃까지 하강시킨다(S260). 40℃ 이상의 혼합물이 필터부(30)로 유입되면 필터부(30)를 구성하는 백 필터 및 멤브레인 필터가 파손되어 필터부(30)의 불순물 여과기능이 작동하지 않게 되므로 40℃ 이상의 혼합물이 필터부(30)로 유입되지 않도록 유의할 필요가 있다.When the operation of the
교반기(10)의 내부 온도가 40℃ 이하로 되면 유동관로(20)에 제공된 개폐 밸브(24)를 개방하고, 공급 펌프(22)를 가동하여 교반기(10)에서 처리된 폐오일과 활성탄 분말의 혼합물을 필터부(30)로 강제로 유입시킨다(S270). 이 경우 공급 펌프(22)의 가동 전에 1차 필터부 내지 4차 필터부(30a-30d)의 압력계 이상 유무를 점검한다. When the internal temperature of the
한편, 본 발명에서는 교반기(10)에 활성탄을 투입함으로써 재생 오일에 요구되는 점도와 색상을 유지할 수 있게 된다. 즉, 활성탄은 흡착력이 강하여 폐오일에 혼합되어 있는 이물질이나 잔제물을 흡착시키고, 폐오일의 변색된 색도를 제거할 수 있다. 활성탄을 사용하지 않은 경우에는 폐오일에 혼합된 이물질이 이후의 필터부(30)에서 어느 정도 여과된다고 하더라도 미세한 이물질까지 필터부(30)에서 완전히 여과될 수 없는 한계가 있고, 특히 변색된 색도를 필터부(30)에서는 제거하지 못한다. 따라서, 교반기(10)에서 1차적으로 활성탄을 이용하여 폐오일의 불순물을 제거하고 색도를 제거하는 것은 중요한 것이다.On the other hand, in the present invention, by adding activated carbon to the
또한, 본 발명에서는 교반기(10) 내부의 온도를 올려 교반함으로써 폐오일에 잔존하는 수분 및 가스 잔여물을 효과적으로 제거할 수 있게 된다. 즉, 진공펌프에서 회수된 폐오일에는 수분을 비롯하여 반도체 공정에서 사용한 가스 잔여물이 잔존할 가능성이 있다. 이러한 잔존 수분과 가스 잔여물을 재생 오일에서 제거하지 않고 재생 오일을 사용할 경우 진공펌프 내부를 부식시킬 수 있는데, 본 발명에서는 교반기(10) 내부의 온도를 올려 장시간 교반함으로써 수분 및 가스 잔여물을 제거하게 된다. In addition, in the present invention, by raising the temperature inside the
결국, 본 발명에서는 활성탄을 사용하여 교반하고 교반기 내부의 온도를 올려 장시간 교반함으로써 폐오일에 포함된 불순물 및 수분을 효과적으로 제거하면서도 진공펌프 재생오일에 있어서 요구되는 점도와 색상을 유지할 수 있게 되는 것이다.As a result, in the present invention, by using the activated carbon and stirring for a long time by raising the temperature inside the stirrer, it is possible to effectively remove impurities and moisture contained in the waste oil, while maintaining the viscosity and color required for the vacuum pump regeneration oil.
한편, 교반기(10)에서 1차적으로 처리되어 필터부(30)로 유입된 폐오일은 필터부(30)에서 불순물이 크기별로 순차적으로 여과되어 제거된다. 즉, 1차 필터부(30a)에서는 직경이 대략 10㎛ 이상인 불순물을 제거하고(S282), 2차 필터부(30b)에서는 직경이 대략 1㎛ 이상 10㎛ 미만의 불순물을 제거하며(S284), 3차 필터부(30c)에서는 직경이 대략 1㎛ 이상 10㎛ 미만의 불순물을 제거한다(S286). 그리고, 최종 단계의 필터부인 4차 필터부(30d)에서는 불순물을 완전히 제거한다(S288). 4차 필터부(30d)를 거친 재생 오일은 샘플 검사를 거친 후(S290) 최종 제품으로 출하된다(S292).On the other hand, the waste oil which is first processed in the
본 발명에서는 다단계의 필터를 사용하여 순차적으로 폐오일의 불순물을 크기별로 제거함으로써 재생 오일에 잔존할 수 있는 미세한 이물질을 확실하게 제거하게 된다. 따라서, 최종 멤브레인 필터를 통과한 재생 오일 제품은 진공펌프 오일 신상품과 거의 동일한 점도, 색상 및 물성을 갖게 된다.In the present invention, by removing the impurities of the waste oil by size sequentially using a multi-stage filter, it is possible to reliably remove the fine foreign matter that may remain in the regeneration oil. Thus, the regenerated oil product passing through the final membrane filter will have almost the same viscosity, color and physical properties as the new vacuum pump oil product.
본 발명의 진공펌프 오일의 재생방법에 따라 재생된 재생오일의 성능을 시험하였고, 분석결과를 확인하였다.The performance of the regenerated regenerated oil was tested according to the regeneration method of the vacuum pump oil of the present invention, and the analysis result was confirmed.
성능시험은 한국석유품질검사소 경인지소에 의뢰하여 수행하였다. 본 발명의 방법에 따라 재생된 시험의뢰 진공펌프 재생 오일은 폼플린 폐오일과 클라이톡스 폐오일을 혼합한 것을 2단계 필터과정을 거쳐 재생한 것(실시예 1)과 4단계 필터과정을 거쳐 재생한 것(실시예 2)이다. The performance test was carried out by the Korea Oil Quality Inspection Office. The test request vacuum pump regenerated oil recycled according to the method of the present invention was regenerated by a two-stage filter process (Example 1) and a four-stage filter process, which was a mixture of Pomplin waste oil and Klytox waste oil. (Example 2).
본 발명의 방법에 따라 재생된 실시예 1 및 실시예 2의 재생오일에 대한 성능분석이 다양한 분석항목에 대해 실시되었고, 신상품 진공펌프 오일인 폼블린 진공펌프 오일 및 클라이톡스 오일에 대해서도 성능분석이 실시되었다. 분석항목으로서 동점도, 점도지수, 유동점, 색상, 굴절율, 동판부식, 기유 및 FT-IR 스펙트럼이 측정되었고, 각 분석항목 마다의 분석조건, 분석방법 및 분석결과는 하기의 표 1에 도시하였다. Performance analysis of the regenerated oil of Example 1 and Example 2 recycled according to the method of the present invention was carried out for a variety of analysis items, performance analysis for the new product vacuum pump oil, Pomblein vacuum pump oil and Klytox oil. Was carried out. As analysis items, kinematic viscosity, viscosity index, pour point, color, refractive index, copper plate corrosion, base oil, and FT-IR spectra were measured, and analysis conditions, analysis methods, and analysis results for each analysis item are shown in Table 1 below.
표 1. 진공펌프 오일 분석 데이터Table 1. Vacuum Pump Oil Analysis Data
상기 표 1에 도시된 바와 같이, 진공펌프 재생 오일에서 가장 주요한 분석항목인 점도지수, 색상 및 동판 부식을 살펴보면, 본 발명의 방법에 따라 재생된 실시예 1 및 실시예 2의 재생오일은 신상품 진공펌프 오일과 거의 동일한 성능을 나타냄을 알 수 있다. As shown in Table 1, when looking at the viscosity index, color, and copper plate corrosion, which is the most important analysis item in the vacuum pump regeneration oil, the regeneration oil of Example 1 and Example 2 regenerated according to the method of the present invention is a new product vacuum It can be seen that it shows almost the same performance as the pump oil.
또한, 도 3 내지 도 5에는 신상품 진공펌프 오일의 FT-IR 스펙트럼이 도시되어 있고, 도 6 및 도 7에는 각각 본 발명의 방법에 따라 재생된 실시예 1 및 실시예 2의 재생오일의 FT-IR 스펙트럼이 도시되어 있다. 이들 도면에서 확인되는 바와 같이, 실시예 1 및 실시예 2의 재생오일은 신상품 진공펌프 오일과 거의 동일 내지 유사한 FT-IR 스펙트럼을 나타내고 있음을 알 수 있고, 이로부터 실시예 1 및 실시예 2의 재생오일은 신상품 진공펌프 오일과 거의 동일 내지 유사한 물성을 가지는 것을 알 수 있다.3 to 5 show FT-IR spectra of new vacuum pump oils, and FIGS. 6 and 7 show FT- of recycled oils of Example 1 and Example 2, respectively, recycled according to the method of the present invention. IR spectrum is shown. As can be seen from these figures, it can be seen that the regeneration oils of Examples 1 and 2 exhibited FT-IR spectra that are almost identical to or similar to new vacuum pump oils. It can be seen that the recycled oil has almost the same physical properties as the new vacuum pump oil.
따라서, 본 발명의 진공펌프 오일 재생방법은 진공펌프 오일의 물성을 유지하면서 진공펌프 오일을 값싸고 효율적으로 재생할 수 있는 방법임을 재차 확인할 수 있었다.Therefore, it was confirmed again that the vacuum pump oil regeneration method of the present invention is a method for inexpensively and efficiently regenerating the vacuum pump oil while maintaining the properties of the vacuum pump oil.
이상, 본 발명을 상기 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다. 당업자라면 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경을 할 수 있으며 이러한 수정과 변경 또한 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated to the said Example, this invention is not limited to this. Those skilled in the art can make modifications and changes without departing from the spirit and scope of the present invention, and it will be appreciated that such modifications and changes also belong to the present invention.
도 1은 본 발명의 일실시예의 진공펌프 오일 재생장치(100)의 구성도이다.1 is a block diagram of a vacuum pump
도 2는 도 1의 진공펌프 오일 재생장치(100)를 이용하여 진공펌프 오일을 재생하는 방법을 각 단계 별로 설명하는 플로우 챠트이다. FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of regenerating vacuum pump oil for each stage by using the vacuum pump
도 3은 신상품 진공펌프 오일(폼블린 오일 25/06)의 FT-IR 스펙트럼 분석 그래프이다.3 is a graph of the FT-IR spectrum analysis of a new vacuum pump oil (
도 4는 신상품 진공펌프 오일(폼블린 오일 16/06)의 FT-IR 스펙트럼 분석 그래프이다. 4 is an FT-IR spectrum analysis graph of a new product vacuum pump oil (
도 5는 신상품 진공펌프 오일(클라이톡스 오일 1525)의 FT-IR 스펙트럼 분석 그래프이다.5 is a FT-IR spectrum analysis graph of a new product vacuum pump oil (Klytox oil 1525).
도 6은 본 발명의 방법에 따라 재생된 실시예 1의 재생오일의 FT-IR 스펙트럼 분석 그래프이다.6 is a FT-IR spectrum analysis graph of the regeneration oil of Example 1 regenerated according to the method of the present invention.
도 7은 본 발명의 방법에 따라 재생된 실시예 2의 재생오일의 FT-IR 스펙트럼 분석 그래프이다.7 is a FT-IR spectrum analysis graph of the regeneration oil of Example 2 recycled according to the method of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100: 진공펌프 오일의 재생장치100: regeneration device for vacuum pump oil
10: 교반기 12: 교반기 모터10: stirrer 12: stirrer motor
14: 배기관 16: 배기팬14: exhaust pipe 16: exhaust fan
20: 유동관로 22: 공급 펌프20: flow passage 22: feed pump
24, 28: 개폐 밸브 26: 우회관로24, 28: on-off valve 26: bypass pipe
30: 필터부30: filter part
30a: 1차 필터부 30b: 2차 필터부30a:
30c: 3차 필터부 30d: 4차 필터부30c: 3rd
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