KR100935829B1 - 이원화된 패킹을 구비한 폐유 정제 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 감압 증류법을 이용한 폐유 정제 장치로 감압 증류탑 내부에서 슬러지를 제거하기 위한 패킹부를 이원화하여 패킹의 세정 작업 능률을 향상시키고 정제유의 품질을 개선시키는 폐유 정제 장치에 관한 것이다.
보다 구체적으로는 본 발명은 폐유 유입구를 통해 유입되는 폐유를 가열하여 기체 상태의 전처리 정제유를 상방 포집하는 가열로; 내측 중앙부에 형성되는 제 1 패킹부와 내측 상단부에 상기 제 1 패킹부와 이격 형성되는 제 2 패킹부를 구비하며, 상기 제 2 패킹부 상부에 상기 제 1 패킹부와 제 2 패킹부를 통과한 상기 전처리 정제유를 액화시키기 위한 액화 수단이 구비되는 감압 증류탑; 상기 감압 증류탑의 중단부에 포집된 정제유를 유동시키기 위한 순환 펌프; 상기 순환 펌프와 연결되고 상기 정제유를 냉각시키는 냉각 열교환기; 및 상기 냉각 열교환기를 통과한 상기 정제유 중 일부를 수용하는 정제유 탱크; 를 포함하되, 상기 냉각 열교환기를 통과한 나머지 정제유는 상기 액화 수단을 통하여 분출되는 것을 특징으로 하는 이원화된 패킹을 구비한 폐유 정제 장치에 관한 것이다.
감압 증류, 폐유 정제, 패킹 세척, 패킹 이원화, 정제 장치

Description

이원화된 패킹을 구비한 폐유 정제 장치{Apparatus for Refining Waste oil having dualistic packing}
본 발명은 감압 증류법을 이용한 폐유 정제 장치로 감압 증류탑 내부에서 슬러지를 제거하기 위한 패킹부를 이원화하여 패킹의 세정 작업 능률을 향상시키고 정제유의 품질을 개선시키는 폐유 정제 장치에 관한 것이다.
일반적으로 유해성 폐기물인 폐유는 윤활유의 사용 시간이 경과함에 따라 열화되거나 오염물의 혼입에 의해 성능이 떨어져 발생한다. 이러한 폐유의 주요 배출원은 자동차, 선박, 1차 금속, 조립 금속, 기계장비 등이며 이들 수요에 의해 그 발생량이 좌우되며 통상적으로 윤활유 판매량 대비 70% 정도가 폐유로 발생한다. 이러한 폐유는 유통 체계가 잘 정비되어 있어 수거가 용이하며 재활용에 따른 부가 가치가 높은 폐자원이다.
종래에는 폐유 정제 장치 중 핵심부인 감압 증류탑에서 슬러지 제거를 위한 패킹부가 여러 층으로 적층되어 일원적으로 구성되어 있었다. 감압 증류탑의 내부 에는 슬러지가 침전 응축되며 특히 패킹부에 응축된 슬러지를 주기적으로 세정하여야 하는데 이는 폐유 정제 장치 가동을 중단하고 인력을 직접 투입하여 작업을 행하게 된다.
따라서 이러한 종래의 폐유 정제 장치는 감압 증류탑의 내부에 침전 응축된 슬러지 제거를 위해 다층으로 적층된 패킹부를 상단부터 꺼내어 세정 작업을 하게 된다. 폐유는 감압 증류탑의 하단에서 상부로 상승시키며 증류 과정을 거치게 되므로 다층으로 적층된 패킹부 중 제일 하단에 적층된 패킹부에 슬러지가 가장 많게 된다. 따라서 제일 하단에 적층된 패킹부를 세정하기 위해 상단에 적층된 패킹부 부터 하단까지 모두 일일이 꺼내어 세정하고 다시 일일이 결합해야 하므로 세정 작업에 소요되는 노동력 소모가 심하고 작업 시간도 오래 걸려 장시간 동안 폐유 정제 장치를 중단해야 하는 문제점이 있다. 이에 따라 패킹부를 자주 세정할 수 없어 슬러지로 오염된 상태로 장치를 가동하게 되므로 정제유의 품질이 저하되는 단점도 있다. 또한, 종래에 사용하던 그리드 패킹(grid packing)은 부피가 크고 무거워 장착 및 탈착과 운반 및 세정 과정에 어려움이 있다.
따라서, 슬러지 제거를 위한 패킹 세정 작업에 노동력이 적게 들면서 비교적 짧은 시간동안 손쉽게 패킹을 세정할 수 있는 폐유 정제 장치의 개발이 시급한 실정이다.
본 발명은 감압 증류탑의 내부 패킹부가 이원화되어 패킹의 세정 작업이 필요한 부분만 선택하여 작업을 수행할 수 있는 폐유 정제 장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 이원화된 패킹부의 종류를 서로 달리하여 세정 작업이 필요한 부분의 패킹은 세정 작업에 용이하도록 구비되는 폐유 정제 장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 잦은 세정 작업이 필요한 패킹 부위는 울 재질로 구비하여 세정 작업이 편리하고 비용 소모가 적어 경제성 있는 폐유 정제 장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 폐유 유입구(1210)를 통해 유입되는 폐유(1110)를 가열하여 기체 상태의 전처리 정제유(1220)를 상방 포집하는 가열로(1200); 내측 중앙부에 형성되는 제 1 패킹부(1310)와 내측 상단부에 상기 제 1 패킹부(1310)와 이격 형성되는 제 2 패킹부(1320)를 구비하며, 상기 제 2 패킹부(1320) 상부에 상기 제 1 패킹부(1310)와 제 2 패킹부(1320)를 통과한 상기 전처리 정제유(1220)를 액화시키기 위한 액화 수단(1330)이 구비되는 감압 증류탑(1300); 상기 액화 수단(1330)에 의하여 액화되고 상기 제 2 패킹부(1320)와 제 1 패킹부(1310)를 통과하여 상기 감압 증류탑(1300)의 중단부에 포집된 정제유(1350)를 유동시키기 위하여 상기 감압 증류탑(1300)에 연결되는 순환 펌프(1400); 상기 순환 펌프(1400)와 연결되고 상기 순환 펌프(1400)를 통과한 상기 정제유(1350)를 냉각시키는 냉각 열교환기(1500); 및 상기 냉각 열교환기(1500)를 통과한 상기 정제유(1350) 중 일부를 수용하는 정제유 탱크(1600); 를 포함하되, 상기 냉각 열교환기(1500)를 통과한 나머지 정제유(1350b)는 상기 액화 수단(1330)을 통하여 분출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 감압 증류탑(1300)의 둘레면 중 상기 제 1 패킹부(1310)와 제 2 패킹부(1320) 사이에 위치한 부분에는 상기 제 1 패킹부(1310)가 인출 가능한 맨홀부(1340)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 제 1 패킹부(1310)는 그리드 패킹(grid packing)(1800)이 수용되는 제 1 상단 패킹부(1311)와 다수개의 랜덤 패킹(random packing)(1900)이 수용되는 제 1 하단 패킹부(1312)로 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 제 2 패킹부(1320)는 상기 그리드 패킹(grid packing)(1800)이 다단으로 적층되되 상기 그리드 패킹(grid packing)(1800)의 격자 방향이 각 단마다 다른 방향으로 적층되도록 하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은 상기 감압 증류탑(1300)으로 유입되는 기체 상태의 상기 전처리 정제유(1220)의 상승 유동을 촉진시키기 위해 상기 감압 증류탑(1300)의 상단에 진공 흡입 펌프(1700)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 그리드 패킹(grid packing)(1800)은 지그재그(zigzag)로 절곡되어 형성되는 필터면(1810)과 상기 필터면(1810)을 지지하는 프레임(1820)을 포함하되, 반달형으로 좌단과 우단이 분리되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 랜덤 패킹(random packing)(1900)은 통 형상으로 형성되는 지지체(1910)와 상기 지지체(1910)의 내측면에서 중심 방향으로 연장되는 다수개의 필터(1920)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 이원화된 패킹을 구비한 폐유 정제 장치는,
첫째, 감압 증류탑 내부에 슬러지 제거를 위한 패킹부를 이원화하여 세정 작업을 요하는 부분만 선택하여 작업 능률을 향상시킬 수 있다.
둘째, 이원화된 패킹부의 패킹 종류를 달리하여 잦은 세정 작업을 요하는 부위에는 운반이 편리하고 세정이 간편한 패킹 종류를 사용하고 세정 작업이 불필요한 부위는 보다 충실하게 슬러지를 제거할 수 있는 패킹 종류를 사용할 수 있다.
폐유를 정제하기 위한 방법은 일반적으로 화학적 처리방법과 물리적 처리방법으로 대별된다. 화학적 처리방법은 기존의 폐유 재활용업체에서 대다수 사용하고 있는 이온정제 방법이 대표적이나 정제 후 잔존하는 중금속, 황, 응집 침전물 등에 의해 2차 슬러지가 발생하여 정제된 제품의 품질이 낮고 환경오염 유발 물질을 많이 함유하고 있는 단점이 있다. 이에 비하여 고온 열분해 공정은 이온정제 방법에 비하여 정제유의 품질 수준이 높고 환경오염 물질이 상대적으로 적게 함유되어 있어 부가가치가 높은 정제 방법이다. 고온 열분해 공정은 상압 상태에서 고온으로 가열하여 열분해 시키기 때문에 제품이 불안정하고 타르가 발생하며 악취가 심한 단점을 갖고 있다. 일정시간 경과 후에는 침전물이 생성되고 타르에 의해 버너 사용시 연소 노즐 및 배관에서의 막힘 현상이 나타난다. 또한, 고온으로 운전되기 때문에 설비의 내구성이 짧고 화재 및 폭발 위험성이 비교적 높으며 발생되는 슬러지(sludge)를 처리하기 위해 공장의 가동을 정지해야 한다. 또한 설비의 초기 투자 비용이 높고 설비 운영에 많은 노력과 주의가 요구된다. 대표적인 물리적 처리 방법으로 감압 증류법에 의한 폐유의 정제 방법이 있다. 감압 증류법은 증류기의 압력을 강하시켜 진공 상태에서 증류하는 방법이다. 감압 증류법의 경우도 2차 슬러지를 처리해야 하는 부담이 있으며 본 발명에서는 이러한 슬러지(sludge)를 효율적으로 제거하기 위한 폐유 정제 장치를 제안하고자 한다.
감압 증류법에 의한 폐유의 정제 공정은 전처리 공정, 가열 공정, 분리 공정, 후 처리 공정으로 처리될 수 있다. 본 발명에서는 증류에 의한 분리 공정에서 발생하는 슬러지(sludge) 제거를 용이하도록 하기 위한 폐유 정제 장치를 제공한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명에 의한 폐유 정제 장치의 개략적인 구성을 나타낸 구성도를, 도 2 는 본 발명의 주요부인 감압 증류탑의 내부 구조를 나타낸 단면도를, 도 3 은 본 발명에 의한 그리드 패킹(grid packing)의 구성을 나타낸 사시도를, 도 4 는 도 3 에 도시한 그리드 패킹(grid packing)의 필터면을 나타낸 사시도를, 도 5 는 본 발명에 의한 랜덤 패킹(random packing)을 나타낸 사시도를 나타낸다.
도 1 을 참조하면 폐유 정제 장치(1000)는 가열로(1200), 감압 증류탑(1300), 순환 펌프(1400), 냉각 열교환기(1500), 정제유 탱크(1600)를 포함할 수 있고 진공 흡입 펌프(1700)를 선택적으로 구비할 수 있다.
도 1 을 참조하면 상기 가열로(1200)는 폐유 저장 탱크(1100)로부터 폐유(1110)를 공급받아 상기 가열로(1200)에 구비되는 폐유 유입구(1210)를 통해 상기 폐유(1110)가 유입된다. 상기 폐유 저장 탱크(1100)와 가열로(1200)에서 상기 폐유(1110)를 가열하여 수분과 슬러지(sludge)를 일차적으로 제거하는 전처리 과정을 거친다. 따라서 상기 가열로(1200)에서의 가열 과정은 슬러지(sludge) 발생을 최소화하기 위해 출구 온도 제어와 부식성에 대비한 재질 선정이 중요하다. 상기 가열로(1200)와 폐유 저장 탱크(1100)에는 선택적으로 탈수 반응기(도면 미도시)와 원심 분리기(도면 미도시)가 구비될 수 있다. 먼저 상기 폐유(1110)는 50 ~ 60 Torr의 감압 상태에서 상기 폐유 저장 탱크(1100)에 구비된 열교환기(도면번호 미부여)의 가열에 의하여 수분을 제거한다. 수분이 증발하여 제거되는 동안에는 상기 탈수 반응기(도면 미도시)의 내부 온도가 상승하지 않고 60 ℃ 부근에서 유지되며 수분이 모두 제거된 후에는 상기 탈수 반응기(도면 미도시)의 내부 온도가 상승하게 된다. 이와 같이 상기 폐유 저장 탱크(1100)에서의 가열 과정을 통해 수분이 모두 증발한 뒤 온도가 상승하면 상기 폐유(1110)에 포함된 경질 유분(light oil)도 제거되며 약 120 ℃ 에서 탈수 과정을 종료한다. 수분을 모두 제거한 상기 폐유(1110)는 상기 원심 분리기(도면 미도시)를 통과하면서 미립상의 불순물을 제거 할 수 있다. 이와 같이 수분이 제거된 상기 폐유(1110)는 상기 가열로(1200)에서 360 ~ 370 ℃ 까지 가열하여 기체 상태의 전처리 정제유(1220)를 상방으로 포집한다.
도 1 및 도 2 를 참조하면 상기 감압 증류탑(1300)은 내측 중앙부에 제 1 패킹부(1310)가 형성되고 내측 상단부에 제 2 패킹부(1320)가 형성되며 상기 제 1 패킹부(1310)와 제 2 패킹부(1320)는 소정 간격 이격되어 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이 감압 증류탑 내부에 침전 응축된 슬러지 제거를 위해 다층으로 적층된 패킹부를 세정 작업하기 까다로우므로 본 발명에서는 상기 제 1 패킹부(1310)와 제 2 패킹부(1320)로 이원화 하였다. 상기 전처리 정제유(1220)가 먼저 통과하는 부위는 상기 감압 증류탑(1300)의 내측 하단부에 위치한 상기 제 1 패킹부(1310)이다. 따라서 제 1 패킹부(1310)에 슬러지가 주로 응축되며 상기 제 2 패킹부(1320)는 상기 제 1 패킹부(1310)에서 포집하지 못한 슬러지만을 포집하게 된다. 슬러지의 세정 작업시에도 슬러지가 많이 응축되는 상기 제 1 패킹부(1310) 만을 대상으로 세정 작업을 수행할 수 있으며 상기 제 2 패킹부(1320)는 세정 작업이 불필요하거나 작업 빈도가 매우 낮을 수 있다.
도 1 및 도 2 를 참조하면 상기 감압 증류탑(1300)의 둘레면 중 상기 제 1 패킹부(1310)와 제 2 패킹부(1320) 사이에 위치한 부분에는 상기 제 1 패킹부(1310)가 인출 가능한 맨홀부(1340)가 형성될 수 있다. 상기 맨홀부(1340)는 상기 감압 증류탑(1300)의 둘레면을 개폐 가능하도록 형성되는 것이 좋다. 상술한 바와 같이 패킹부의 세정 작업은 인력이 직접 투입되어야 하는 작업이므로 상기 맨홀 부(1340)를 구비하여 이를 통해 상기 제 1 패킹부(1310)를 인출하여 세정 작업을 수행할 수 있다. 상기 맨홀부(1340)의 형성 위치는 일실시예에 불과하며 상기 맨홀부(1340)는 상기 제 2 패킹부(1320)의 상단에도 형성될 수 있고 세정 작업이 요구되는 위치에 따라 상기 감압 증류탑(1300)의 둘레면 중 다양한 위치에 다수개로 형성될 수 있다.
도 1 을 참조하면 상기 감압 증류탑(1300)의 상단에는 진공 흡입 펌프(1700)를 선택적으로 구비할 수 있다. 상술한 바와 같이 감압 증류법에 의한 폐유 정제는 상기 감압 증류탑(1300)의 내부를 진공 또는 저압의 상태로 만드는 것이 폐유 정제 효율면에서 유리하다. 따라서 상기 진공 흡입 펌프(1700)에서 상기 감압 증류탑(1300) 내부의 공기를 흡입하여 상기 폐유 정제 장치(1000)의 효율을 높일 수 있다.
도 1 및 도 2 를 참조하면 상기 제 2 패킹부(1320)의 상부에는 상기 전처리 정제유(1220)를 액화시키기 위한 액화 수단(1330)이 구비될 수 있다. 도 1 및 도 2 에서는 상기 액화 수단(1330)으로 분사 노즐을 도시하였으나 상기 전처리 정제유(1220)를 액화시키기 위한 다양한 수단이 사용될 수 있다. 상기 액화 수단(1330)에서 분사되는 물질에 대해서는 후술하기로 한다.
도 1 및 도 2 를 참조하면 상기 가열로(1200)에서 이송되는 상기 전처리 정제유(1220)가 상기 감압 증류탑(1300)으로 유입된다. 기체 상태의 상기 전처리 정제유(1220) 중 비중이 큰 슬러지는 상기 감압 증류탑(1300)의 하단으로 적층되고 적층된 슬러지는 상기 감압 증류탑(1300)의 하단에 형성되는 드레인 홀(1370)을 통 해 배출될 수 있다. 기체 상태의 상기 전처리 정제유(1220) 중 슬러지를 제거한 비중이 작은 부분은 상기 감압 증류탑(1300)의 중단에 위치한 분사구(1360)를 통해 상방으로 분사된다. 분사되는 상기 전처리 정제유(1220)는 상기 제 1 패킹부(1310)와 제 2 패킹부(1320)를 차례로 거치며 슬러지가 단계적으로 제거된다. 상기 제 2 패킹부(1320)를 통과한 상기 전처리 정제유(1220)는 상기 액화 수단(1330)에서 분사되는 차가운 물질과 접촉하여 액체 상태로 변환된다. 상기 전처리 정제유(1220)가 상기 제 1 패킹부(1310)와 제 2 패킹부(1320)를 차례로 통과하며 슬러지가 제거되고 상기 액화 수단(1330)에 의해 액화되어 최종 제품인 정제유(1350)로 완성된다. 완성된 상기 정제유(1350)는 상기 감압 증류탑(1300)의 중단부에 형성된 상기 분사구(1360)의 측면으로 포집된다.
도 1 을 참조하면 상기 감압 증류탑(1300)의 중단부에 포집된 상기 정제유(1350)를 유동시키기 위해 순환 펌프(1400)가 구비될 수 있다. 상기 순환 펌프(1400)는 상기 감압 증류탑(1300)의 중단부에 포집된 상기 정제유(1350)를 운반시킨다. 상기 순환 펌프(1400)에 의해 운반되는 상기 정제유(1350)는 냉각 열교환기(1500)를 통과하며 충분히 냉각된다. 상기 냉각 열교환기(1500)를 통과한 상기 정제유(1350)는 두 갈래로 분기된다. 일부의 정제유(1350a)는 정제유 탱크(1600)에 수용되어 최종 제품으로 저장되고, 나머지의 정제유(1350b)는 다시 상기 액화 수단(1330)을 통해 상기 감압 증류탑(1300)의 상부로 이송된다. 냉각된 상기 정제유(1350b)는 상기 액화 수단(1330)을 통해 분사되고 고온의 상기 전처리 정제유(1220)를 냉각시켜 액체 상태로 변환시키고 함께 상기 감압 증류탑(1300)의 중단 부에 형성된 상기 분사구(1360)의 측면으로 포집된다.
도 3 및 도 4 를 참조하면 그리드 패킹(grid packing)(1800)은 지그재그(zigzag)로 절곡되어 형성되는 필터면(1810)과 상기 필터면(1810)을 지지하는 프레임(1820)을 포함할 수 있다. 도 4 를 참조하면 상기 필터면(1810)은 세정 작업시 용이하도록 울(wool) 재질로 형성되는 것이 좋다. 다만 이는 일실시예에 불과하므로 상기 필터면(1810)은 세정 작업에 적합한 다양한 재질일 수 있다. 상기 필터면(1810)은 다수의 일자형 절첩부가 형성되어 지그재그로 교번하는 형상일 수 있다. 이와 같이 교번되는 형상의 일자형 절첩부에 의해 상기 필터면(1810)과 상기 전처리 정제유(1220)의 접촉 면적이 넓어지므로 슬러지 제거에 더욱 효율적이다. 상기 프레임(1820)은 다수개의 상기 필터면(1810)을 지지하도록 형성된다. 도 3 을 참조하면 상기 그리드 패킹(grid packing)(1800)은 원반형으로 도시되어 있으나 상기 감압 증류탑(1300)의 형상에 따라 달라질 수 있다. 상기 그리드 패킹(grid packing)(1800)은 반달형으로 좌단과 우단으로 분리되어 있는데 이는 세정 작업시 장착 및 탈착의 편의를 위함이다.
도 5 를 참조하면 랜덤 패킹(random packing)(1900)은 통 형상으로 형성되는 지지체(1910)와 상기 지지체(1910)의 내측면에서 중심 방향으로 연장되는 다수개의 필터(1920)를 포함할 수 있다. 상기 랜덤 패킹(random packing)(1900)은 상기 그리드 패킹(grid packing)(1800)에 비하여 작고 가볍게 형성될 수 있다. 따라서 상기 랜덤 패킹(random packing)(1900)이 상기 그리드 패킹(grid packing)(1800)에 비하여 세정 작업이 수월하므로 슬러지가 많이 포집되어 잦은 세정 작업이 요구되는 부 위에 사용하는 것이 바람직하다.
도 2 를 참조하면 상기 제 1 패킹부(1310)는 상기 감압 증류탑(1300)의 내측 하단부에 형성되되 제 1 상단 패킹부(1311)와 제 1 하단 패킹부(1312)로 구분될 수 있다. 또한 상기 제 1 하단 패킹부(1312)에는 상기 랜덤 패킹(random packing)(1900)이 수용되고 상기 제 1 상단 패킹부(1311)에는 상기 그리드 패킹(grid packing)(1800)이 수용될 수 있다. 상술한 바와 같이 상기 전처리 정제유(1220)는 상기 분사구(1360)를 통해 상기 감압 증류탑(1300)의 하부에서 상부로 상승 유동하게 된다. 따라서, 상기 제 1 하단 패킹부(1312)를 제일 먼저 통과하게 되므로 상기 제 1 하단 패킹부(1312)에 가장 많은 양의 슬러지가 응축될 수 있다. 따라서 잦은 세정 작업에도 작업이 용이한 상기 랜덤 패킹(random packing)(1900)을 상기 제 1 하단 패킹부(1312)에 수용하는 것이 바람직하다. 슬러지의 포집율을 극대화하기 위해 상기 랜덤 패킹(random packing)(1900)을 상기 제 1 하단 패킹부(1312)에 수용시 일정한 방향성을 갖지 않도록 무작위로 채워 넣는 것이 좋다. 상기 제 1 패킹부(1310)의 양단에는 상기 패킹 지지부(1315)를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 제 1 하단 패킹부(1312)의 하단에 형성되는 상기 패킹 지지부(1315)는 중력 방향으로 떨어지지 않도록 패킹을 지지한다. 상기 제 1 상단 패킹부(1311)의 상단에 형성되는 상기 패킹 지지부(1315)는 상기 분사구(1360)에서 분사되는 상기 전처리 정제유(1220)의 유동시 패킹이 상방으로 유동하지 않도록 지지한다. 도 2 에서는 상기 제 1 패킹부(1310)는 상기 제 1 상단 패킹부(1311)와 제 1 하단 패킹부(1312)의 2단으로 구성된 예를 도시하였으나 이는 설계에 따라 달라질 수 있 다. 일예로 상기 제 1 하단 패킹부(1312)에 상기 랜덤 패킹(random packing)(1900)이 2단으로 적층되는 예도 고려해 볼 수 있다.
도 2 를 참조하면 상기 제 2 패킹부(1320)는 상기 그리드 패킹(grid packing)(1800)이 다단으로 적층되어 형성될 수 있다. 도 2 에서는 상기 그리드 패킹(grid packing)(1800)이 4단으로 적층된 예를 도시하였으나 이는 일실시예에 불과하며 설계에 따라 다양한 개수로 적층될 수 있음은 물론이다. 상기 제 2 패킹부(1320)의 양단에는 패킹 지지부(1325)가 구비될 수 있다. 상기 패킹 지지부(1325)는 상술한 상기 제 1 패킹부(1310)에서의 상기 패킹 지지부(1315)와 동일한 역할을 수행할 수 있다. 상기 제 2 패킹부(1320)는 상술한 바와 같이 상기 제 1 패킹부(1310)에서 포집되지 않은 잔존 슬러지를 제거한다. 슬러지를 효율적으로 포집하기 위해 상기 제 2 패킹부(1320)에 구비되는 다단의 상기 그리드 패킹(grid packing)(1800)은 격자 방향이 각 단마다 다른 방향으로 적층되는 것이 좋다. 다시 말해 지그재그로 절곡되어 형성되는 상기 필터면(1810)의 방향이 각 단마다 다른 방향을 향하도록 적층되는 것이 바람직하다. 도 2 에서는 4단으로 적층된 상기 그리드 패킹(grid packing)(1800)의 필터면이 각각 다른 방향을 향해 적층된 형상을 도시하고 있음을 확인할 수 있다.
상술한 상기 폐유 정제 장치(1000)의 정제 및 세정 단계를 단계별로 정리해보면 다음과 같다.
(a) 폐유 저장 탱크(1100)에서 폐유(1110)를 1차적으로 가열하여 수분을 제 거하여 탈수한다.
(b) 상기 (a)단계에서 탈수된 상기 폐유(1110)를 2차로 가열하여 상방으로 기체 상태의 전처리 정제유(1220)를 포집한다.
(c) 감압 증류탑(1300)의 하단에서 고온의 상기 전처리 정제유(1220)를 유입시키고 상단의 액화 수단(1330)에서 저온의 정제유(1350b)를 유입시킨다.
(d) 상기 감압 증류탑(1300)의 상단에 구비된 진공 흡입 펌프(1700)에서 상기 감압 증류탑(1300)의 압력을 감압한다. 상기 전처리 정제유(1220)가 제 1 패킹부(1310)와 제 2 패킹부(1320)를 차례로 통과한 후 상기 액화 수단(1330)에 의해 액체 상태로 변화되고 다시 상기 제 2 패킹부(1320)와 제 1 패킹부(1310)를 차례로 통과하여 최종 제품인 정제유(1350)가 완성된다. 완성된 상기 정제유(1350)는 상기 감압 증류탑(1300)의 중단부에 형성된 상기 분사구(1360)의 측면으로 포집된다.
(e) 상기 (d)단계에서 정제된 상기 정제유(1350)를 순환 펌프(1400)를 통해 유동시켜 냉각 열교환기(1500)를 통해 냉각시킨다.
(f) 상기 (e)단계에서 냉각된 상기 정제유(1350) 중 일부를 정제유 탱크(1600)로 수용시켜 저장하고 나머지의 정제유(1350b)는 상기 액화 수단(1330)을 통해 상기 감압 증류탑(1300)의 내부로 분사시킨다.
(g) 상기 제 1 패킹부(1310)와 상기 제 2 패킹부(1320)에 수용되는 상기 랜덤 패킹(random packing)(1900)과 상기 그리드 패킹(grid packing)(1800)을 선택적으로 선별하여 세정한다.
본 발명의 상기한 실시예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
도 1 은 본 발명에 의한 폐유 정제 장치의 개략적인 구성을 나타낸 구성도.
도 2 는 본 발명의 주요부인 감압 증류탑의 내부 구조를 나타낸 단면도.
도 3 은 본 발명에 의한 그리드 패킹(grid packing)의 구성을 나타낸 사시도.
도 4 는 도 3 에 도시한 그리드 패킹(grid packing)의 필터면을 나타낸 사시도.
도 5 는 본 발명에 의한 랜덤 패킹(random packing)을 나타낸 사시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1000 : 폐유 정제 장치
1100 : 폐유 저장 탱크 1110 : 폐유
1200 : 가열로 1210 : 폐유 유입구
1220 : 전처리 정제유
1300 : 감압 증류탑 1310 : 제 1 패킹부
1311 : 제 1 상단 패킹부 1312 : 제 1 하단 패킹부
1315 : 패킹 지지부 1320 : 제 2 패킹부
1325 : 패킹 지지부 1330 : 액화 수단
1340 : 맨홀부 1350 : 정제유
1360 : 분사구 1370 : 드레인 홀
1400 : 순환 펌프 1500 : 냉각 열교환기
1600 : 정제유 탱크 1700 : 진공 흡입 펌프
1800 : 그리드 패킹 1810 : 필터면
1820 : 프레임 1900 : 랜덤 패킹
1910 : 지지체 1920 : 필터

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 폐유 유입구(1210)를 통해 유입되는 폐유(1110)를 가열하여 기체 상태의 전처리 정제유(1220)를 상방 포집하는 가열로(1200);
    내측 중앙부에 형성되는 제 1 패킹부(1310)와 내측 상단부에 상기 제 1 패킹부(1310)와 이격 형성되는 제 2 패킹부(1320)를 구비하며, 상기 제 2 패킹부(1320) 상부에 상기 제 1 패킹부(1310)와 제 2 패킹부(1320)를 통과한 상기 전처리 정제유(1220)를 액화시키기 위한 액화 수단(1330)이 구비되는 감압 증류탑(1300);
    상기 액화 수단(1330)에 의하여 액화되고 상기 제 2 패킹부(1320)와 제 1 패킹부(1310)를 통과하여 상기 감압 증류탑(1300)의 중단부에 포집된 정제유(1350)를 유동시키기 위하여 상기 감압 증류탑(1300)에 연결되는 순환 펌프(1400);
    상기 순환 펌프(1400)와 연결되고 상기 순환 펌프(1400)를 통과한 상기 정제유(1350)를 냉각시키는 냉각 열교환기(1500); 및
    상기 냉각 열교환기(1500)를 통과한 상기 정제유(1350) 중 일부를 수용하는 정제유 탱크(1600);
    를 포함하되,
    상기 냉각 열교환기(1500)를 통과한 나머지 정제유(1350b)는 상기 액화 수단(1330)을 통하여 분출되고,
    상기 감압 증류탑(1300)의 둘레면 중 상기 제 1 패킹부(1310)와 제 2 패킹부(1320) 사이에 위치한 부분에는 상기 제 1 패킹부(1310)가 인출 가능한 맨홀부(1340)가 형성되며,
    상기 제 1 패킹부(1310)는 그리드 패킹(grid packing)(1800)이 수용되는 제 1 상단 패킹부(1311)와 다수개의 랜덤 패킹(random packing)(1900)이 수용되는 제 1 하단 패킹부(1312)로 구비되고,
    상기 제 2 패킹부(1320)는 상기 그리드 패킹(grid packing)(1800)이 다단으로 적층되되 상기 그리드 패킹(grid packing)(1800)의 격자 방향이 각 단마다 다른 방향으로 적층되도록 하는 것을 특징으로 하는 이원화된 패킹을 구비한 폐유 정제 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 감압 증류탑(1300)으로 유입되는 기체 상태의 상기 전처리 정제유(1220)의 상승 유동을 촉진시키기 위해 상기 감압 증류탑(1300)의 상단에 진공 흡입 펌프(1700)를 구비하는 것을 특징으로 하는 이원화된 패킹을 구비한 폐유 정제 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 그리드 패킹(grid packing)(1800)은 지그재그(zigzag)로 절곡되어 형성되는 필터면(1810)과 상기 필터면(1810)을 지지하는 프레임(1820)을 포함하되, 반달형으로 좌단과 우단이 분리되는 것을 특징으로 하는 이원화된 패킹을 구비한 폐유 정제 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 랜덤 패킹(random packing)(1900)은 통 형상으로 형성되는 지지체(1910)와 상기 지지체(1910)의 내측면에서 중심 방향으로 연장되는 다수개의 필터(1920)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이원화된 패킹을 구비한 폐유 정제 장치.
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