KR101036950B1

KR101036950B1 - 비응축 가스 재활용 장치

Info

Publication number: KR101036950B1
Application number: KR1020090009927A
Authority: KR
Inventors: 박충열; 박현주
Original assignee: 주식회사 동성에코어
Priority date: 2009-02-06
Filing date: 2009-02-06
Publication date: 2011-05-25
Also published as: KR20100090577A

Abstract

본 발명은 비응축가스를 재활용하는 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 열분해 방식에 의한 오일 회수 장치에서 비응축 가스를 재활용하는 장치에 관한 것이다.

본 발명에 의한 비응축 가스의 재활용 장치는, 열분해 방식에 의한 오일 회수 설비의 오일 응축 시스템을 거치고도 응축되지 않은 비응축 가스를 버너로 보내 재활용하는 장치에 있어서, 상기 오일 응축 시스템에서 배출된 비응축 가스가 모이는 비응축 가스 수집탱크; 상기 비응축 가스 수집 탱크에 모인 비응축 가스를 모아서 저장하는 비응축 가스 홀더; 상기 비응축 가스 수집 탱크에 수집된 비응축 가스를 상기 비응축 가스 홀더로 강제적으로 이동시키는 펌프; 및 상기 비응축 가스 홀더에 모아진 비응축 가스가 설정 압력 이상이 되는 경우에만 상기 버너로 보내 연료로 사용하도록 하는 감압밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

오일 회수 장치, 열분해 방식 오일 회수 장치, 비응축 가스 재활용,

Description

비응축 가스 재활용 장치{NON CONDENSABLE GAS RECYCLING APPARATUS}

에너지원의 부족이 심화되면서 사용이 끝난 제품에서 에너지원을 회수하기 위한 노력이 지속되고 있으며, 가장 대표적인 에너지원 회수 가능 제품으로 폐타이어가 있다.

폐타이어를 이용한 에너지 회수 이용 기술로서는 건류 소각방식과 열분해 방식이 있으나, 건류 소각방식은 대량처리가 어렵고 초기 시설비의 부담과 함께 소각에 의해 2차 오염물질이 발생하는 문제점을 가지고 있다. 폐타이어는 열분해시 그 무게비로 오일 50%, 가스 10%, 카본 30%, 철심 10%의 생성물이 발생되어, 에너지원 및 재생자원으로서 그 효용가치가 매우 높다.

한편, 기존에 사용되고 있는 열분해 방식 또한 개선할 사항이 매우 많이 있 다. 이러한 개선 노력의 하나로, 본 출원인의 열분해 방식의 오일 회수 설비에 대한 출원이 있다.

도 2는 본 출원인의 종래 출원에 나타나는 열분해 방식의 오일 회수 설비이다. 이러한 열분해 방식의 오일 회수 설비(100)는 반응기(110)를 통과한 폐타이어에서 발생하는 오일증기를 오일 응축 시스템(120)을 이용하여 응축시킨 뒤, 오일 저장 탱크(130)에 저장한다. 이때, 오일 응축 시스템(120)에서 응축되지 않은 비응축 가스를 가스 홀더(140)에 모아두었다가 버너(150)로 보내 연료로 사용하는 비응축 가스 재활용 시스템을 적용함으로써, 전체적인 설비의 효율을 높이고 있다.

하지만, 오일 응축 시스템(120)의 발전으로 비응축 가스의 발생이 감소하면서 버너(150)에 공급되는 비응축 가스의 양이 적어져 재활용 장치를 안정적으로 운영하지 못하는 문제가 있으며, 또한 비응축 가스에 포함된 황화수소(H₂S) 등으로 인하여 대기 중으로 오염물질을 배출하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 안정적으로 운영할 수 있을 뿐만 아니라 오염물질을 배출하지 않는 비응축 가스의 재활용 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 비응축 가스의 재활용 장치는, 열분해 방식에 의한 오일 회수 설비의 오일 응축 시스템을 거치고도 응축되지 않은 비응축 가스를 버너로 보내 재활용하는 장치에 있어서, 상기 오일 응축 시스템에서 배출된 비응축 가스가 모이는 비응축 가스 수집탱크; 상기 비응축 가스 수집 탱크에 모인 비응축 가스를 모아서 저장하는 비응축 가스 홀더; 상기 비응축 가스 수집 탱크에 수집된 비응축 가스를 상기 비응축 가스 홀더로 강제적으로 이동시키는 펌프; 및 상기 비응축 가스 홀더에 모아진 비응축 가스가 설정 압력 이상이 되는 경우에만 상기 버너로 보내 연료로 사용하도록 하는 감압밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 펌프는 진공펌프를 사용할 수 있다.

그리고 비응축 가스에 포함된 불순물을 제거하는 필터를 설치하는 것이 좋으며, 비응축 가스 홀더의 비응축 가스가 비응축 가스 수집탱크로 이동할 수 있는 바이-패스 라인을 포함하는 것이 좋다.

또한 비응축 가스 홀더에 모인 비응축 가스를 버너로 보내기 전에 오염원인물질을 제거하는 탈황장비를 설치하는 것이 좋으며, 이 탈황장비는 습식 탈황탑일 수 있다.

본 발명에 따르면, 비응축 가스를 재활용하는 새로운 장치를 제공함으로써 비응축 가스를 버너에 안정적으로 보낼 수 있어 재활용 장치의 효율이 크게 향상된다.

또한, 비응축 가스를 연료로 사용하는 버너에서 발생하는 오염물질을 크게 줄일 수 있는 뛰어난 효과가 있다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비응축 가스 재활용 장치이다. 본 발명의 실시예에 따른 비응축 가스 재활용 장치(10)는 비응축 가스 수집탱크(20), 비응축 가스 홀더(30), 펌프(40), 및 감압밸브(50)를 포함하여 구성된다.

비응축 가스 재활용 장치(10)는 오일 응축 시스템(120), 오일 저장 탱크(130), 및 버너(150)를 포함하는 열분해 방식의 오일 회수 설비(100)와 함께 사용되는 것이며, 열분해 방식의 오일 회수 설비(100)는 종래에 사용되던 구조와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

비응축 가스 수집탱크(20)는 냉각기와 응축기 등을 포함하는 오일 응축 시스템(120)에서 응축되지 않은 오일 증기를 포함하는 비응축 가스가 1차적으로 모이는 곳이다. 일반적으로 열분해 방식의 오일 회수 설비(100)에서 오일 응축 시스템(120)은 복수 개가 설치되며, 각각의 오일 응축 시스템(120)마다 비응축 가스 수집탱크(20)를 구비하는 것이 좋다. 비응축 가스가 비응축 가스 수집탱크(20)에 저 장되는 동안에 응축되어 생성된 오일은 하부에 형성된 배출구를 통하여 배출되며, 오일 저장 탱크(130)로 보내진다.

비응축 가스 홀더(30)는 비응축 가스를 버너(150)로 보내기 위해 비응축 가스 수집탱크(20)에서 비응축 가스를 모아서 저장하는 곳이다. 비응축 가스가 비응축 가스 홀더(30)에 저장되는 동안에 응축되어 생성된 오일은 하부에 형성된 배출구를 통하여 배출되며, 오일 저장 탱크(130)로 보내진다.

펌프(40)는 비응축 가스 수집탱크(20)에 모인 비응축 가스를 비응축 가스 홀더(30)로 강제로 보내는 것이며, 이를 위하여 비응축 가스 수집탱크(20)와 비응축 가스 홀더(30)의 사이에 설치된다. 이러한 펌프(40)는 비응축 가스의 양이 적은 것을 감안하여 진공펌프를 사용한다.

한편, 비응축 가스는 오일 증기 외에 비산먼지 및 미량의 오일 슬러지 등의 불순물을 포함하고 있다. 이러한 불순물은 비응축 가스 재활용 장치(10)의 곳곳에 쌓여서 문제를 일으킬 수 있으며, 특히 진공펌프에 코킹현상을 일으킬 수 있다. 따라서 비응축 가스가 펌프(40)에 도달하기 전에 불순물을 제거하기 위한 필터(60)를 설치하는 것이 좋다. 본 실시예에서는 불순물이 비응축 가스 재활용 장치(10)의 전반에 미치는 영향을 감안하여, 오일 응축 시스템(120)과 비응축 가스 수집탱크(20)의 사이에 필터(60)를 설치함으로써 불순물이 비응축 가스 재활용 장치(10)의 내부로 유입되는 것을 미연에 방지한다.

또한, 펌프(40)를 지속적으로 가동하는 경우 비응축 가스 홀더(30)의 압력이 상대적으로 매우 높아지고, 그에 따라 비응축 가스 수집탱크(20)의 압력이 상대적 으로 매우 낮아지는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위하여 비응축 가스 홀더(30)의 비응축 가스가 비응축 가스 수집탱크(20)로 이동할 수 있는 바이-패스 라인(70)을 설치한다. 바이-패스 라인(70)을 통해서 비응축 가스 수집탱크(20)와 비응축 가스 홀더(30) 사이의 압력이 조절된다.

감압밸브(50)는 비응축 가스 홀더(30)에 모인 비응축 가스가 설정 압력 이상인 경우에만 버너(150)로 보내도록 하는 압력 감응식 밸브이며, 이를 위하여 비응축 가스 홀더(30)와 버너(150) 사이에 설치된다. 감압밸브(50)로 인하여 버너(150)에 한 번에 일정량 이상의 비응축 가스를 안정적으로 공급하게 되어, 버너(150)의 안정적인 운영이 가능해 진다.

한편, 비응축 가스에는 황화수소 등의 오염원인 물질이 포함되어 있어, 비응축 가스를 원료로 사용하는 버너(150)에서 오염물질이 배출되는 문제가 있다. 이를 해결하기 위하여 비응축 가스 홀더(30)에서 감압밸브(50)로 이동하는 비응축 가스에 포함된 오염원인 물질을 제거하는 탈황장비(80)를 설치한다. 탈황장비(80)는 비응축 가스를 알칼리 약품으로 세정하여 황화수소를 NaOH 등의 알칼리 성분과 반응시켜 제거하는 습식 탈황탑을 사용한다. 탈황장비(80)를 통하여 황화수소 등의 오염원인 물질이 제거된 청정 비응축 가스를 버너(150)로 보내어 사용함으로써, 버너(150)에서 발생하는 오염물질을 크게 줄일 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 비응축 가스 홀더(30)에서 나온 비응축 가스가 탈황장비(80)를 통과하거나 바로 버너(150)로 보내질 수 있도록 관로를 구성한다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였 다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에만 국한되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위는 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 첨부된 특허청구범위에 의해 정해지는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비응축 가스 재활용 장치이다.

도 2는 종래의 열분해 방식의 오일 회수 설비이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10: 비응축 가스 재활용 장치 20: 비응축 가스 수집 탱크

30: 비응축 가스 홀더 40: 펌프

50: 감압밸브 60: 필터

70: 바이-패스 라인 80: 탈황장비

100: 오일 회수 설비 110: 반응기

120: 오일 응축 시스템 130: 오일 저장 탱크

140: 가스 홀더 150: 버너

Claims

열분해 방식에 의한 오일 회수 설비의 오일 응축 시스템에서 응축되지 않은 비응축 가스를 버너로 보내 재활용하는 장치에 있어서,

상기 오일 응축 시스템에서 배출된 비응축 가스가 모이는 비응축 가스 수집탱크;

상기 비응축 가스 수집 탱크에 모인 비응축 가스를 모아서 저장하는 비응축 가스 홀더;

상기 비응축 가스 수집 탱크에 수집된 비응축 가스를 상기 비응축 가스 홀더로 강제적으로 이동시키는 펌프; 및

상기 비응축 가스 홀더에 모아진 비응축 가스가 설정 압력 이상이 되는 경우에만 상기 버너로 보내 연료로 사용하도록 하는 감압밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 비응축 가스 재활용 장치.
제1항에 있어서,

상기 펌프가 진공펌프인 것을 특징으로 하는 비응축 가스 재활용 장치.
제2항에 있어서,

비응축 가스에 포함된 불순물을 제거하는 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 비응축 가스 재활용 장치.
제3항에 있어서,

상기 비응축 가스 홀더의 비응축 가스가 상기 비응축 가스 수집탱크로 이동할 수 있는 바이-패스 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 비응축 가스 재활용 장치.
제4항에 있어서,

상기 비응축 가스 홀더에 모인 비응축 가스를 상기 버너로 보내기 전에 오염원인물질을 제거하는 탈황장비를 포함하는 것을 특징으로 하는 비응축 가스 재활용 장치.
제5항에 있어서,

상기 탈황장비가 습식 탈황탑인 것을 특징으로 하는 비응축 가스 재활용 장치.