KR101051314B1 - Waste plastic pyrolyzing apparatus and fuel oil producing system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 진공열분해장치(pyrolyzing apparatus)와 진공열분해유화시스템(fuel oil producing system)에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 비닐, 합성수지, 고무, 폐어망 등의 폐 플라스틱(waste plastic)을 고온 및 진공 환경에서 연속적으로 열분해하는 진공열분해장치 그리고 상기 진공열분해장치의 열분해과정 중에 발생되는 유증기를 응축하여 열분해유를 얻는 진공열분해유화시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a pyrolyzing apparatus and a fuel oil producing system. More specifically, the present invention is a vacuum pyrolysis device that continuously decomposes waste plastics such as vinyl, synthetic resin, rubber, and waste fishing net in a high temperature and vacuum environment, and pyrolysis by condensing oil vapor generated during the pyrolysis process of the vacuum pyrolysis device. A vacuum pyrolysis emulsion system for obtaining oil.
최근 들어 사회가 급격한 산업화 및 도시화 양상을 보이면서 각종 폐기물의 발생량이 급증하는 가운데 비닐, 합성수지, 고무, 폐어망 등 플라스틱류 난분해성 폐기물이 차지하는 비중은 전 세계적으로 갈수록 가파른 증가추세를 보이고 있다.Recently, as the society shows rapid industrialization and urbanization, the generation of various wastes is rapidly increasing, and the proportion of plastic-degradable wastes such as vinyl, synthetic resin, rubber, and waste fishing nets is increasing rapidly.
이에 따라 세계 각국은 폐기물의 효율적인 처리방안을 적극 모색하는 한편 난분해성 폐기물의 처리에 수반되는 오염물질, 예컨대 다이옥신(dioxin : Poly Chlorinated Dibenzo Dioxins, PCDD 계 화합물을 총칭한다. 이하 동일하다.)으로 대표되는 대기오염공해배출가스 등을 줄이는데 총력을 기울이고 있다.As a result, countries around the world are actively seeking ways to efficiently treat wastes, while contributing to pollutants such as dioxin (Poly Chlorinated Dibenzo Dioxins, PCDD-based compounds). All efforts are being made to reduce the amount of air pollutant emissions.
일반적으로 폐기물이란 쓸모없게 되어 버리는 물질로서 폐기물 관리법에 따르면 "쓰레기·연소재·오니(汚泥)·폐유(廢油)·폐산·폐알칼리·동물의 사체 등 사람의 생활이나 산업활동에 필요 없게 되어 버리는 물질"로 정의된다.Waste generally becomes obsolete and according to the Waste Management Act, it is no longer necessary for human life or industrial activities such as garbage, combustion materials, sludge, waste oil, waste acids, waste alkalis, and carcasses of animals. Discarded substance ".
한편, 폐기물의 처리에는 과거로부터 '감량', '재활용', '재생', '매립', '소각'의 방법이 주로 사용되었지만, 최종 처리방안이 아닌 '감량', '재활용', '재생'을 제외하면 '매립'은 장기간에 걸쳐 심각한 토질 및 수질오염을 초래하므로 엄격한 규제대상이 되고, '소각'은 불완전 연소에 따른 그을음, 먼지, 대기오염공해배출가스를 다량 수반하므로 강력히 지양된다. 특히 비닐, 합성수지, 고무 등 폐 플라스틱은 매립시 환경오염의 주원인이 되고 소각시 심각한 대기오염을 초래한다.On the other hand, in the past, 'reduction', 'recycling', 'recycling', 'landfill' and 'incineration' methods have been mainly used for waste disposal, but 'reduction', 'recycling' and 'recycling' are not the final treatment. Except for this, 'landfill' is subject to strict regulation because it causes severe soil and water pollution over a long period of time, and 'incineration' is strongly discouraged because it involves a large amount of soot, dust, and air pollution emissions from incomplete combustion. In particular, waste plastics such as vinyl, synthetic resin, and rubber are the main causes of environmental pollution when landfilling and serious air pollution during incineration.
이에 따라 폐 플라스틱에 대한 재활용의 일환으로서 고온 및 진공 환경에서 열분해 하는 한편 열분해 과정 중에 발생되는 유증기를 응축하여 열분해유를 얻는 방법이 소개된 바 있다.Accordingly, as a part of recycling of waste plastics, a method of obtaining pyrolysis oil by pyrolysis in a high temperature and vacuum environment and condensing steam generated during the pyrolysis process has been introduced.
일례로, 대한민국 공개특허공보 제2001-66928호는 열분해로에서 폐 플라스틱의 건류 분해과정 중에 얻어진 유증기를 응축하여 열분해유를 회수하고 배가스처리공정의 벤트 콘덴서에서 잔여 열분해 생성물로부터 열분해유를 재차 회수하는 폐플라스틱의 분해유화방법 및 장치를 개시하고 있고, 대한민국 공개특허공보 제2004-22642호는 폐 플라스틱을 열분해로에 투입하기 전 실린더 수단으로 압축하여 공기를 제거함으로써 간접 가열 시 자기연소를 방지하고 잔여 열분해 생성물을 열원으로 재활용하는 폐합성수지 열분해유 재생장치를 개시하고 있다.For example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2001-66928 discloses pyrolysis oil obtained by condensing oil vapor obtained during dry distillation of waste plastic in a pyrolysis furnace and recovering pyrolysis oil from residual pyrolysis products in a vent condenser of a flue gas treatment process. Disclosed is a method and apparatus for decomposing and emulsifying waste plastics, and Korean Patent Laid-Open Publication No. 2004-22642 prevents self-burning during indirect heating by compressing waste plastic with a cylinder means before inserting it into a pyrolysis furnace to prevent self-burning. Disclosed is a waste synthetic resin pyrolysis oil regeneration device for recycling a pyrolysis product to a heat source.
하지만, 해당 분야의 일반적인 기술은 몇 가지 문제점을 나타내는데, 대표적인 두 가지만 살펴보면, 첫째 폐 플라스틱의 연속처리가 불가능하여 단위 시간당 크게 처리량이 부족하고, 둘째 폐 플라스틱의 열분해 중 진공상태를 지속적으로 유지하는 것이 어려워 처리효율이 낮을 뿐 아니라 자기연소에 의한 잔류물의 장치 내 고착으로 인해 원활한 공정진행을 방해하는 경우가 빈번하다.However, the general technology in the field presents several problems. Looking at two representative ones, firstly, it is not possible to continuously process waste plastics, so that the throughput is largely insufficient per unit time, and second, it is necessary to continuously maintain a vacuum state during pyrolysis of waste plastics. Difficult to lower processing efficiency due to difficulty, and often prevents smooth process progress due to sticking of residue by self-burning in the device.
각각을 간략히 살펴보면, 일반적인 폐 플라스틱의 열분해 장치는 열분해로 내부의 진공유지 등을 이유로 공정진행 중 폐기물의 추가투입이 불가능한 이른바 배치타입을 선택하고 있다. 때문에 1회 공정 시 정해진 양의 폐기물만 처리 가능하고, 이로 인한 시간적, 비용적 소모는 물론 대량의 폐기물 처리를 위해서는 대형의 열분해로를 필요로 함에 따라 설치면적 등 장치적 제약이 큰 단점을 보인다.In brief, each of the general waste plastic pyrolysis apparatuses is a so-called batch type, in which it is impossible to add waste during the process due to pyrolysis, which maintains the vacuum inside. Therefore, only a certain amount of waste can be treated in one process, and as a result, a large amount of pyrolysis furnace is required for large amount of waste disposal as well as time and cost.
또한 일반적인 폐 플라스틱의 열분해 장치는 폐 플라스틱의 투입 전 1~2 회 압축으로 공기를 제거하는 경우가 대부분이므로 그 내부의 공기를 완전히 제거하기 어렵고, 열분해 공정 중에는 추가적인 공기제거가 불가능하다. 때문에 열분해 공정 중 잔존공기로 인한 자기연소 현상이 나타날 가능성이 크며, 이로 인한 처리효율의 저하는 물론 자칫 자기연소에 의한 잔류물이 장치 내 곳곳에 고착되어 공정진행을 방해하거나 열분해 장치의 오작동 또는 고장을 일으키는 경우가 빈번하다.
In addition, in general, the pyrolysis device of waste plastics is often removed once or twice before compression of waste plastics, so it is difficult to completely remove the air therein, and further air removal is impossible during the pyrolysis process. Because of this, there is a high possibility of the self-burning phenomenon due to the remaining air during the pyrolysis process, and the deterioration of the processing efficiency as well as the residues caused by the self-burning stick to various places in the device, preventing the progress of the process or the malfunction or failure of the pyrolysis device. Frequently it causes.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 폐 플라스틱의 연속적인 열분해가 가능한 동시에 폐 플라스틱 내부에 함유된 공기 내지는 수분의 실질적인 전량을 제거할 수 있고, 만약 미량의 공기 등이 잔존하더라도 자기연소에 의한 잔류물의 장치 내 고착현상을 효과적으로 방지할 수 있어 처리효율과 공정신뢰성이 높은 폐 플라스틱의 진공열분해장치를 제공하는데 그 목적을 둔다.The present invention has been made to solve the above problems, it is possible to continuously thermal decomposition of the waste plastic and at the same time can remove a substantial amount of air or water contained in the waste plastic, even if a small amount of air, etc. The purpose of the present invention is to provide a vacuum pyrolysis device for waste plastics having high processing efficiency and process reliability, since it is possible to effectively prevent adhesion of residues in the device due to self-burning.
더 나아가 본 발명은 상기의 진공열분해장치를 이용하여 단위 시간당 한층 더 많은 양의 열분해유를 얻을 수 있는 진공열분해유화시스템을 제공하는데 그 목적을 둔다.
Furthermore, an object of the present invention is to provide a vacuum pyrolysis emulsion system that can obtain a larger amount of pyrolysis oil per unit time by using the vacuum pyrolysis apparatus.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 폐 플라스틱의 투입을 위한 호퍼가 구비된 투입부; 버너가 장착되어 내부에 고온환경이 조성되는 가열로; 상기 투입부에 일단이 연결되어 상기 일단과 타단이 외부로 노출되도록 상기 가열로를 관통하고, 내부 길이방향을 따라 상기 폐 플라스틱을 일 방향으로 이송 및 압축하는 이송압축수단이 장착되어 상기 폐 플라스틱을 이송, 압축, 용융하며, 일 측에 상기 폐 플라스틱의 압축, 용융에 따른 수증기의 배출을 위한 증기배출구가 구비된 용융로; 상기 용융로의 타단에 연결되어 상기 폐 플라스틱의 용융물이 전달되는 제 1 이송부; 상기 제 1 이송부에 일단이 연결되어 상기 일단과 타단이 외부로 노출되도록 상기 가열로를 관통하고, 진공조성을 위한 진공펌프가 연결되며, 내부 길이방향을 따라 상기 용융물을 상기 일단에서 타단으로 이송하는 이송수단이 장착되어 상기 용융물을 이송 및 열분해하는 진공열분해로; 상기 진공열분해로의 타단에 연결되어 상기 폐 플라스틱의 열분해 잔유물이 전달되는 제 2 이송부; 상기 제 2 이송부에 일단이 연결되어 상기 열분해 잔유물을 배출하는 배출부를 포함하는 진공열분해장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, the input portion provided with a hopper for the input of waste plastic; A heating furnace equipped with a burner to create a high temperature environment therein; One end is connected to the inlet part and penetrates the heating furnace so that one end and the other end are exposed to the outside, and a transport compression means for transporting and compressing the waste plastic in one direction along an inner longitudinal direction is installed. A melting furnace for conveying, compressing, melting, and having a steam outlet for discharging water vapor according to compression and melting of the waste plastic on one side; A first transfer part connected to the other end of the melting furnace to transfer the melt of the waste plastic; One end is connected to the first transfer part to penetrate the heating furnace so that the one end and the other end are exposed to the outside, and a vacuum pump for vacuum composition is connected, and transfers the melt from the one end to the other end along an inner longitudinal direction. A vacuum pyrolysis furnace equipped with means for conveying and pyrolyzing the melt; A second transfer part connected to the other end of the vacuum pyrolysis furnace to transfer the pyrolysis residue of the waste plastic; One end is connected to the second transfer unit provides a vacuum pyrolysis apparatus including a discharge unit for discharging the pyrolysis residues.
이때, 상기 투입부는 상기 폐 플라스틱의 투입 방향에 교차하여 상기 호퍼의 선 후단에 연장되고 다수의 투수공이 관통된 제 1 실린더 관; 상기 호퍼의 후단에서 상기 제 1 실린더 관에 교차하여 상기 제 1 실린더 관과 상기 용융로의 일단을 연결하는 제 2 실린더 관; 상기 제 1 실린더 관에 실장되어 상기 제 1 실린더 관의 길이방향을 따라 왕복운동하는 제 1 실린더 헤드를 제공하는 제 1 실린더 장치; 상기 제 2 실린더 관에 실장되어 상기 제 2 실린더 관의 길이방향을 따라 왕복운동하는 제 2 실린더 헤드를 제공하는 제 2 실린더 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.At this time, the injection portion is a first cylinder tube extending to the rear end of the line of the hopper crosses the injection direction of the waste plastic and a plurality of permeation holes penetrated; A second cylinder tube connecting the first cylinder tube and one end of the melting furnace to cross the first cylinder tube at a rear end of the hopper; A first cylinder device mounted to the first cylinder tube to provide a first cylinder head reciprocating along the longitudinal direction of the first cylinder tube; And a second cylinder device mounted to the second cylinder tube to provide a second cylinder head reciprocating along the longitudinal direction of the second cylinder tube.
또한, 상기 이송압축수단은 상기 용융로의 내부 길이방향을 따라 배치되는 제 1 회전축; 상기 용융로의 외부에서 상기 제 1 회전축을 회전시키는 제 1 모터; 상기 제 1 회전축을 따라 나선형으로 둘러 붙여지고, 상기 용융로의 일단에서 타단으로 갈수록 피치 간격이 줄어드는 복수의 블래이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the conveying compression means comprises a first rotating shaft disposed along the inner longitudinal direction of the melting furnace; A first motor that rotates the first rotation shaft outside the melting furnace; And a plurality of blades spirally enclosed along the first axis of rotation and the pitch interval decreases from one end of the melting furnace to the other end.
또한, 상기 제 1 이송부 또는 제 2 이송부는 상기 용융로의 타단 또는 진공열분해로의 타단에 연결되는 제 1 플렌지; 상기 진공열분해로의 일단 또는 상기 배출부의 일단에 연결되는 제 2 플렌지; 상기 제 1 및 제 2 플렌지를 연결하는 수평 원통형의 압출하우징; 편심축을 따라 회전 가능하게 상기 압출하우징의 길이방향을 따라 내장되어 상기 압출하우징의 내면에 선 접촉하며 편심회전하는 원통형의 회전체를 포함하는 것을 특징으로 한다.The first conveying unit or the second conveying unit may include: a first flange connected to the other end of the melting furnace or the other end of the vacuum pyrolysis furnace; A second flange connected to one end of the vacuum pyrolysis furnace or one end of the discharge unit; A horizontal cylindrical extrusion housing connecting the first and second flanges; It is characterized in that it comprises a cylindrical rotator which is embedded along the longitudinal direction of the extrusion housing rotatably along the eccentric shaft and eccentrically rotates in line contact with the inner surface of the extrusion housing.
또한 상기 이송수단은 상기 진공열분해로의 내부 길이방향을 따라 배치되는 제 2 회전축; 상기 진공열분해로의 외부에서 상기 제 2 회전축을 회전시키는 제 2 모터; 상기 제 2 회전축을 따라 나선형으로 둘러 붙여진 제 1 스크류를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 이송수단은 상기 제 1 스크류와 구간을 달리하며 상기 제 2 회전축을 따라 둘러 붙여진 복수의 패들을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The conveying means may also include a second rotating shaft disposed along an inner longitudinal direction of the vacuum pyrolysis furnace; A second motor for rotating the second rotating shaft outside the vacuum pyrolysis furnace; And a first screw spirally enclosed along the second axis of rotation, wherein the conveying means further comprises a plurality of paddles encircled along the second axis of rotation, the sections being different from the first screw. It features.
또한, 상기 배출부는 상기 일단이 제 2 이송부에 연결되고 타단이 개폐가능한 캡으로 밀폐된 수평 원통형이고, 내부 길이방향을 따라 상기 열분해 잔유물을 상기 일단에서 타단으로 배출하는 배출수단을 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 배출수단은 상기 배출부의 내부 길이방향을 따라 배치되는 제 3 회전축; 상기 배출부의 외부에서 상기 제 3 회전축을 회전시키는 제 3 모터; 상기 제 3 회전축을 따라 나선형으로 둘러 붙여진 제 2 스크류를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the discharge portion is a horizontal cylindrical one end is connected to the second transfer portion and the other end is closed by a cap that can be opened and closed, and comprises a discharge means for discharging the pyrolysis residue from the one end to the other end along the inner longitudinal direction And the discharge means includes a third rotation shaft disposed along an inner longitudinal direction of the discharge part; A third motor which rotates the third rotation shaft outside the discharge unit; And a second screw spirally enclosed along the third axis of rotation.
또한 상기 가열로는 상기 버너의 연소가스가 배출되는 연소가스배출구를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The heating furnace may further include a combustion gas discharge port through which the combustion gas of the burner is discharged.
아울러 본 발명은 상기의 진공열분해장치를 이용한 진공열분해유화시스템으로서, 상기 유증기배출구에 연결되어 상기 열분해 과정 중에 발생되는 유증기를 1차 응축하여 열분해유를 얻는 제 2-1 응축기; 상기 제 2-1 응축기에 연결되는 진공펌프; 상기 진공펌프에 연결되어 상기 유증기를 2차 응축하여 열분해유를 얻는 하나 이상의 제 2-2 응축기를 포함하는 진공열분해유화시스템을 제공한다.In addition, the present invention is a vacuum pyrolysis emulsification system using the vacuum pyrolysis apparatus, the first condenser is connected to the oil vapor outlet condensed oil vapor generated during the pyrolysis process to obtain a pyrolysis oil; A vacuum pump connected to the 2-1 condenser; It is connected to the vacuum pump provides a vacuum pyrolysis emulsification system comprising at least one second condenser 2-2 condensing the steam to obtain pyrolysis oil.
이때, 상기 증기배출구에 연결되어 상기 수증기를 물로 응축하는 제 1 응축기; 상기 제 1 응축기에 연결되어 상기 물을 정화하는 수정화기; 상기 연소가스배출구에 연결되어 상기 연소가스를 정화하는 공기정화기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
At this time, the first condenser connected to the steam outlet for condensing the water vapor into water; A purifier connected to the first condenser to purify the water; It is characterized in that it further comprises an air purifier connected to the combustion gas outlet for purifying the combustion gas.
본 발명에 따른 진공열분해장치는 폐 플라스틱의 연속적인 공급 및 열분해가 가능하고, 폐 플라스틱 내부에 함유된 공기 내지는 수분의 실질적인 전량을 제거할 수 있으며, 용융물 또는 열분해 잔유물의 장치 내 고착현상을 효과적으로 방지할 수 있어 처리효율과 공정신뢰성이 높은 장점을 나타낸다.The vacuum pyrolysis apparatus according to the present invention is capable of continuously supplying and pyrolyzing waste plastic, removing substantially all of the air or moisture contained in the waste plastic, and effectively preventing the sticking phenomenon of the melt or pyrolysis residue in the apparatus. It can show the advantage of high processing efficiency and process reliability.
따라서 상대적으로 규모라 할지라도 대량의 폐 플라스틱을 열분해 할 수 있고, 자기연소 현상을 미연에 방지하여 안정적인 공정진행이 가능하며, 오작동 내지는 고장의 가능성을 크게 줄일 수 있는 장점이 있다.Therefore, even a relatively large scale can be thermally decomposed a large amount of waste plastic, it is possible to prevent the self-burning phenomenon in advance to proceed a stable process, there is an advantage that can greatly reduce the probability of malfunction or failure.
더 나아가 본 발명에 따른 진공열분해유화시스템은 상기의 진공열분해장치의 열분해과정 중에 발생되는 유증기로부터 열분해유를 얻는바, 단위 시간당 한층 더 많은 양 및 고품질의 열분해유를 얻을 수 있다.
Furthermore, the vacuum pyrolysis emulsion system according to the present invention obtains pyrolysis oil from the oil vapor generated during the pyrolysis process of the vacuum pyrolysis apparatus, so that a higher amount and higher quality pyrolysis oil can be obtained per unit time.
도 1은 본 발명에 따른 진공열분해장치의 모식도.
도 2 내지 도 4는 각각 본 발명에 따른 진공열분해장치의 투입부에 대한 작동상태를 나타낸 모식도.
도 5는 본 발명에 따른 진공열분해장치의 이송부에 대한 모식도.
도 6은 본 발명에 따른 진공열분해장치의 용융로를 나타낸 모식도.
도 7은 본 발명에 따른 진공열분해장치의 진공열분해로를 나타낸 모식도.
도 8은 본 발명에 따른 진공열분해장치를 이용한 진공열분해유화시스템의 모식도.1 is a schematic diagram of a vacuum pyrolysis apparatus according to the present invention.
2 to 4 is a schematic diagram showing an operating state for the input unit of the vacuum pyrolysis apparatus according to the present invention, respectively.
5 is a schematic view of the transfer unit of the vacuum pyrolysis apparatus according to the present invention.
6 is a schematic view showing a melting furnace of a vacuum pyrolysis apparatus according to the present invention.
Figure 7 is a schematic diagram showing the vacuum pyrolysis furnace of the vacuum pyrolysis apparatus according to the present invention.
8 is a schematic diagram of a vacuum pyrolysis emulsion system using a vacuum pyrolysis apparatus according to the present invention.
이하, 도면을 통해 본 발명의 바람직한 일 양태(樣態)를 상세히 살펴본다.Hereinafter, a preferred aspect of the present invention through the drawings look at in detail.
첨부된 도 1은 본 발명에 따른 진공열분해장치의 모식도이다.1 is a schematic diagram of a vacuum pyrolysis apparatus according to the present invention.
보이는 것처럼, 본 발명에 따른 진공열분해장치는 편의상 폐 플라스틱이 투입되는 투입부(10), 내부에 고온환경이 조성되는 가열로(30), 투입부(10)에 일단이 연결된 상태로 가열로(30)를 관통하고 폐 플라스틱의 일 방향 이송 및 압축을 위한 이송압축수단(60)이 내부 길이방향을 따라 설치된 용융로(50), 용융로(50)의 타단에 연결되는 제 1 이송부(70), 제 1 이송부(70)에 일단이 연결된 상태로 가열로(30)를 관통하고 폐 플라스틱의 일 방향 이송을 위한 이송수단(100)이 내부 길이방향을 따라 설치된 진공열분해로(90), 진공열분해로(90)의 타단에 연결되는 제 2 이송부(110), 제 2 이송부(110)에 일단이 연결된 배출부(130)로 나누어볼 수 있다. As can be seen, the vacuum pyrolysis apparatus according to the present invention has a heating part in which the waste plastic is put into the
그리고 투입부(10)에는 호퍼(12) 및 호퍼(12)로 투입된 폐 플라스틱을 압축한 후 용융로(50)로 전달하는 제 1 및 제 2 실린더 장치(22,26)가 구비되고, 가열로(30)에는 고온환경의 조성 중에 발생되는 연소가스를 배출하기 위한 연소가스배출구(32)가 구비되며, 용융로(50)에는 폐 플라스틱의 압축 및 용융과정 중에 발생되는 수증기 등을 배출하기 위한 증기배출구(52)가 구비되고, 진공열분해로(90)에는 폐 플라스틱의 열분해 과정 중에 발생하는 유증기를 지속적으로 배출하여 진공을 조성 및 유지하기 위한 유증기배출구(92)가 구비되어 진공펌프(도 8의 180 참조, 이하 동일하다.)와 연결된다.In addition, the
따라서 투입부(10)의 호퍼(12)에 최초로 투입된 폐 플라스틱은 제 1 및 제 2 실린더 장치(22,26)에 의해 압축되어 내부에 함유된 공기 내지는 수분이 제거된 후 용융로(50)로 전달되고, 용융로(50)에서 폐 플라스틱은 이송압축수단(60)에 의해 일 방향으로 이송 및 압축되는 과정 중에 가열로(30)의 고온에 의해 용융되어 수증기 등이 증기배출구(52)로 배출되는 한편 용융물은 제 1 이송부(70)를 통해 진공열분해로(90)로 전달되며, 진공열분해로(90)에서 용융물은 이송수단(100)에 의해 일 방향으로 이송되는 과정 중에 진공열분해로(90) 내부의 진공과 가열로(30)의 고온에 의해 열분해되어 유증기 등이 유증기배출구(92)로 배출되는 한편 열분해 잔유물은 제 2 이송부(110)를 통해 배출부(130)로 전달되어 외부로 최종 배출된다.Therefore, the waste plastic first introduced into the
이하, 도 1 그리고 별도로 언급되는 도면을 적절히 참조하여 본 발명에 따른 진공열분해장치의 세부구성 및 작용을 살펴본다.Hereinafter, the detailed configuration and operation of the vacuum pyrolysis apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. 1 and the drawings mentioned separately.
투입부(10)는 폐 플라스틱이 최초로 투입되는 부분으로서 호퍼(12) 그리고 호퍼(12)로 투입된 폐 플라스틱을 압축하여 내부에 함유된 공기 내지는 수분을 제거한 후 용융로(50)로 전달하도록 상호 연동하는 제 1 및 제 2 실린더 장치(22,26)를 포함한다. 이때, 바람직하게는 호퍼(12)로 투입되는 폐 플라스틱은 돌, 금속, 나무 등의 이물질이 제거된 후 적절히 파쇄된 상태일 수 있다.The
첨부된 도 2 내지 도 5는 각각 본 발명에 따른 진공열분해장치의 투입부의 작동상태를 나타낸 모식도로서, 앞서 도 1과 함께 참조한다.2 to 5 are schematic views showing the operating state of the input portion of the vacuum pyrolysis apparatus according to the present invention, respectively, with reference to FIG. 1.
보이는 것처럼, 투입부(10)는 호퍼(12) 그리고 호퍼(12)에 대한 폐 플라스틱의 투입방향에 교차하여 호퍼(12)의 선 후단으로 연장되고 다수의 투수공(H)이 관통된 제 1 실린더 관(14), 호퍼(12)의 후단에서 제 1 실린더 관(14)에 교차하여 제 1 실린더 관(14)과 용융로(50)를 연결하는 제 2 실린더 관(16)을 제공한다. 그리고 제 1 실린더 관(14)에는 제 1 실린더 장치(22)의 제 1 실린더 헤드(24)가 길이방향을 따라 왕복운동 가능하게 실장되고, 제 2 실린더 관(16)에는 제 2 실린더 장치(26)의 제 2 실린더 헤드(28)가 길이방향을 따라 왕복운동 가능하게 실장된다. As can be seen, the
편의상 제 1 및 제 2 실린더 장치(22,26) 중 제 1 및 제 2 실린더 헤드(24,28)를 왕복 운동시키기 위한 모터 구동수단 등은 생략하였는바, 이는 일반적인 기술사상이 적용될 수 있으므로 별도의 도면 또는 설명이 없더라도 쉽게 이해할 수 있다.For convenience, the motor driving means for reciprocating the first and
한편, 제 1 및 제 2 실린더 장치(22,26)는 일정 규칙에 따라 상호 연동하여 호퍼(12)로 투입된 폐 플라스틱을 압축함으로써 폐 플라스틱에 함유된 공기 내지는 수분을 최대한 제거한 후 용융로(50)로 전달하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the first and
이를 위한 제 1 및 제 2 실린더 장치(22,26)의 상호 연동과정을 살펴보면, 먼저 도 2와 같이 호퍼(12)에 폐 플라스틱이 투입되기 전 제 1 실린더 헤드(24)는 제 1 실린더 관(14) 내부에서 호퍼(12)의 선단 측 제 1 지점(①)으로 이동하고, 제 2 실린더 헤드(28)는 제 2 실린더 관(16) 내부에서 제 1 실린더 관(14)의 후단을 밀폐하도록 제 1 및 제 2 실린더 관(14,16)의 연결지점인 제 2 지점(②)으로 이동한다. Looking at the interlocking process of the first and
이어서 호퍼(12)에 폐 플라스틱이 투입되면 도 3과 같이 제 2 실린더 헤드(28)는 해당 위치에 정지하는 대신 제 1 실린더 헤드(24)는 제 1 실린더 관(14)의 내부를 따라 호퍼(12)의 후단 측인 제 3 지점(③)으로 이동하여 폐 플라스틱을 압축한다. 이로써 폐 플라스틱 내부에 함유된 공기 내지는 수분 등은 제 1 실린더 관(14)의 투수공(H)을 통해 외부로 배출된다.Subsequently, when the waste plastic is put into the
계속해서, 제 1 실린더 헤드(24)의 압축압력이 일정값 이상이 되면 제 1 실린더 헤드(24)는 제 1 실린더 관(14) 내부의 해당 위치에 정지하는 대신 제 2 실린더 헤드(28)는 도 4와 같이 제 2 실린더 관(16) 내부에서 제 1 실린더 관(14)과 제 2 실린더 관(16)의 연결지점을 충분히 개방하도록 호퍼(12)의 상단에 해당하는 제 4 지점(④)으로 상승하고, 제 1 실린더 헤드(24)는 제 1 실린더 관(14) 내부에서 호퍼(12)의 후단 측인 제 5 지점(⑤)으로 이동하여 압축된 폐 플라스틱을 제 2 실린더 관(16)에 전달한다.Subsequently, when the compression pressure of the
마지막으로, 도 5와 같이 제 2 실린더 헤드(28)는 제 2 실린더 관(16)의 내부에서 최초의 제 2 지점(②)으로 이동하여 압축된 폐 플라스틱을 용융로(50)에 전달하는 한편 제 1 실린더 헤드(24) 역시 제 1 실린더 관(14)의 내부에서 최초의 제 1 지점(①)으로 이동한다. 그리고 제 1 및 제 2 실린더 장치(22,26)는 이상의 상호 연동관계를 반복함으로써 폐 플라스틱을 연속적으로 용융로(50)에 공급하는 한편 폐 플라스틱 내부의 공기 내지는 수분을 충분히 제거하고 동시에 외부의 공기가 용융로(450) 내부로 침투하는 것을 방지한다.Finally, as shown in FIG. 5, the
다시 도 1로 돌아와서, 가열로(30)는 그 내부에 고온환경을 조성 및 유지하는 부분으로서 일례로 용융로(50)와 진공열분해로(90)의 일단 및 타단을 제외한 나머지 부분을 수용하는 탱크 형상을 나타낸다. 그리고 바람직하게는 가열로(30)의 하단 일 측에는 적어도 하나의 버너(34)가 장착되어 화염을 제공함으로써 가열로(30)의 내부로 고온환경을 조성하고, 가열로(30)의 상단 일측에는 버너(34)의 연소에 의한 연소가스를 배출하기 위한 연소가스배출구(32)가 구비된다.Returning to FIG. 1 again, the
이때, 버너(34)는 별도의 연료공급장치(36)로부터 연료를 공급받고, 연료공급장치(36)와 버너(34) 사이에는 연료공급량을 조절하기 위한 밸브(V0) 등이 설치될 수 있다.At this time, the
용융로(50)는 투입부(10)에서 전달되어온 폐 플라스틱을 압축 및 용융하여 제1 이송부(70)에 전달하는 부분으로서 일례로 수평방향의 원통 또는 이와 유사한 탱크 형상을 나타낸다. 그리고 바람직하게는 용융로(50)는 투입부(10)에 일단이 연결된 상태로 일단 및 타단이 가열로(30)의 외부로 노출되도록 가열로(30)를 관통하고, 용융로(50)의 내부 길이방향을 따라서는 폐 플라스틱의 일 방향 이송 및 압축을 위한 이송압축수단(60)이 설치되며, 가열로(30)의 외부로 노출된 용융로(50)의 일 측 상단에는 폐 플라스틱의 압축 및 용융 중에 발생된 수증기 등을 배출하는 증기배출구(52)가 구비된다.Melting
따라서 투입부(10)를 통해 용융로(50)로 전달되어온 폐 플라스틱은 이송압축수단(60)에 의해 용융로(50)의 일단에서 타단으로 이송 및 압축되면서 가열로(30)의 고온에 의해 용융되어 용융물의 형태로 제 1 이송부(70)에 전달되고, 이 과정 중에 발생되는 수증기 등은 증기배출구(52)를 통해 배출된다.Therefore, the waste plastic that has been delivered to the melting
첨부된 도 6은 용융로(50)의 내부구조를 나타낸 모식도로서, 앞서 도 1과 함께 참조한다.6 is a schematic view illustrating an internal structure of the melting
보이는 것처럼, 용융로(50)의 내부 길이방향을 따라서는 이송압축수단(60)이 설치되어 폐 플라스틱을 일 방향으로 이송 및 압축한다. As can be seen, along the inner longitudinal direction of the melting
이를 위한 이송압축수단(60)은 용융로(50)의 내부를 길이방향으로 관통하는 제 1 회전축(54), 용융로(50)의 외부에서 제 1 회전축(54)을 회전시키는 제 1 모터(M1), 용융로(50)의 내부에서 제 1 회전축(54)을 따라 나선형으로 둘러 붙여진 복수의 블레이드(56)를 포함한다. 그리고 바람직하게는 복수의 블래이드(56)는 용융로(50)의 일단에서 타단으로 갈수록 피치 간격이 줄어든다.The conveying compression means 60 for this purpose is a first
그 결과 용융로(50)로 전달되어온 폐 플라스틱은 용융로(50)의 일단에서 타단으로 전달되는 과정 중에 블래이드(56)의 피치간격에 의해 압축되는 동시에 가열로(30)의 고온에 의해 용융되고, 폐 플라스틱은 수분 물질과 유분 물질로 구분되어 수분 물질을 수증기의 형태로 증기배출구(52)를 통해 배출되는 한편 유분물질은 용융물의 형태로 제 1 이송부(70)에 전달된다.As a result, the waste plastic that has been delivered to the melting
첨부된 도 4는 제 1 이송부(70)의 내부구조를 나타낸 모식도로서, 앞서 도 1과 함께 참조한다.4 is a schematic view showing an internal structure of the
보이는 것처럼, 제 1 이송부(70)는 용융로(50)의 타단과 진공열분해로(90)의 일단을 연결하여 용융로(50)의 용융물을 진공열분해로(90)에 전달한다.As shown, the
이를 위한 제 1 이송부(70)는 용융로(50)에 연결되는 제 1 플랜지(72), 진공열분해로(90)에 연결되는 제 2 플랜지(74), 제 1 및 제 2 플랜지(72,74)를 연결하는 수평 원통형의 압출하우징(76), 압출하우징(76)의 길이방향을 따라 내장된 상태로 중심축으로부터 편심된 위치에 있는 편심축(78)을 따라 회전 가능하게 설치되어 상시적으로 압출하우징(76)의 내면에 선 접촉하면서 편심 회전하는 원통형의 회전체(80)를 포함한다. 이때, 바람직하게는 제 1 플랜지(72), 압출하우징(76), 제 2 플랜지(74)는 상하의 일직선상에 배치되고, 회전체(80)의 외면에는 길이조절이 가능한 적어도 하나의 날개(82)가 부착되어 압축하우징(76)의 내면에 상시적으로 밀착 회전할 수 있다.The first conveying
참고로 편심축(78)을 회전시키기 위한 모터 등의 구동원은 생략하였는바, 이 역시 일반적인 기술사상이 적용될 수 있으므로 별도의 도면 또는 설명이 없더라도 쉽게 이해할 수 있다.For reference, a driving source such as a motor for rotating the
그 결과 제 1 이송부(70)는 회전체(80)의 편심 회전을 통해 용융로(50)의 용융물을 진공열분해로(90)로 전달하는데, 여기서 회전체(80)는 그 외면이 상시적으로 압출하우징(76)의 내면과 선 접촉 하도록 편심 회전하므로 회전체(80) 또는 압출하우징(76)에 대한 용융물의 고착을 효과적으로 방지할 수 있고, 이로써 용융물의 실질적인 전량을 진공열분해로(90)에 전달한다.As a result, the first conveying
다시 도 1을 참조하면, 진공열분해로(90)는 제 1 이송부(70)에서 전달되어온 용융물을 열분해하여 제 2 이송부(110)에 전달하는 부분으로서, 바람직하게는 수평의 원통 또는 이와 유사한 탱크 형상이고 제 1 이송부(70)에 일단이 연결된 상태로 일단 및 타단이 가열로(30)의 외부로 노출되도록 가열로(30)를 관통한다.Referring back to FIG. 1, the
그리고 진공열분해로(90)의 내부 길이방향을 따라서는 폐 플라스틱의 일 방향 이송을 위한 이송수단(100)이 설치되며, 가열로(30)의 외부로 노출된 진공열분해로(90)의 일 측 상단에는 용융물의 열분해 중에 발생된 유증기를 지속적으로 배기하여 진공열분해로(90) 내부에 진공을 조성 및 유지하기 위한 유증기배출구(92)이 구비되어 진공펌프(180)와 연결된다.And along the inner longitudinal direction of the vacuum pyrolysis furnace (90) is provided with a conveying means (100) for one-way transfer of waste plastic, one side of the vacuum pyrolysis furnace (90) exposed to the outside of the heating furnace (30) At the upper end, an
이때, 진공열분해로(90)는 열분해 효율을 높일 수 있도록 수평 원통형의 탱크를 둘 이상 지그재그 또는 이와 유사한 형태로 연결하여 둘 이상의 수평구간(A1,A2) 및 이들을 연결하는 하나 이상의 수직구간(B)을 정의하게 하고, 각 수평구간(A1,A2)의 내부 길이방향을 따라 제2 이송수단(100)을 설치하는 것도 가능하다. At this time, the vacuum pyrolysis furnace (90) is connected to at least two horizontal cylinders in a zigzag or similar form to increase the thermal decomposition efficiency of two or more horizontal sections (A1, A2) and one or more vertical sections (B) connecting them. It is possible to define, and to install the second transfer means 100 along the inner longitudinal direction of each horizontal section (A1, A2).
즉, 도면에 표시된 진공열분해로(90)는 제 1 이송부(70)에 일단이 연결된 제 1 수평구간(A1), 제 1 수평구간(A1)의 타단에 연결된 제 1 수직구간(B), 제 1 수직구간(B)에 일단이 연결되어 제 1 수평구간(A1)의 하단에 나란한 제 2 수평구간(A2)을 정의하고, 제 1 및 제 2 수평구간(A1,A2)에는 각각 폐 플라스틱의 일 방향 이송을 위한 이송수단(100)이 설치되어 서로 반대되는 이송방향을 취함으로써 제 1 이송부(70)에서 전달되어온 용융물이 제 1 수평구간(A1), 제 1 수직구간(B), 제 2 수평구간(A2)을 경유한 후 제 2 이송부(100)로 전달되게 하고 있다.That is, the
그 결과 제 1 이송부(70)를 통해 진공열분해로(90)로 전달되어온 용융물은 이송수단(100)에 의해 이송되면서 가열로(30)의 고온에 의해 열분해 되는데, 진공열분해로(90) 내부는 유증기배출구(92)을 통해 지속적으로 배기되어 일정한 진공이 조성 및 유지 되므로 용융물은 자기연소현상 없이 열분해된다.As a result, the melt that has been transferred to the
첨부된 도 8은 진공열분해로(90)의 내부구조를 나타낸 모식도로서, 앞서 도 1과 함께 참조한다. 임의로 제 1 수평구간(A1)을 위주로 살펴본다.8 is a schematic view showing the internal structure of the
보이는 것처럼, 진공열분해로(90)의 내부 길이방향을 따라서는 이송수단(100)이 설치되어 용융물을 일 방향으로 이송한다. As can be seen, along the inner longitudinal direction of the
이를 위한 이송수단(100)은 진공열분해로(90)의 내부를 길이방향으로 관통하는 제 2 회전축(94), 진공열분해로(90)의 외부에서 제 2 회전축(94)을 회전시키는 제 2 모터(M2), 진공열분해로(90)의 내부에서 제 2 회전축(94)을 따라 나선형으로 둘러 붙여진 제 1 스크류(96)를 포함한다. 이때, 바람직하게는 제 2 회전축(94)에는 제 1 스크류(96) 이외에 용융물 내지는 열분해 잔유물의 교반을 위한 복수의 패들(98)이 위치를 달리하여 붙여질 수 있고, 제 1 스크류(96)와 패들(98)의 수량과 배치순서 등은 적절히 조절될 수 있다.The conveying means 100 for this purpose is a second motor for rotating the second
그 결과 진공열분해로(90)로 전달되어온 용융물은 이송수단(100)에 의해 일 방향으로 이송되는 과정 중에 열분해되어 제 2 이송부(110)로 전달되고, 이 과정 중에 발생되는 유증기는 진공열분해로의 일 측에 구비된 유증기배출구(92) 및 여기에 연결된 진공펌프(180)를 통해 지속적으로 배기된다.As a result, the melt that has been transferred to the
다시 도 1로 돌아와서, 진공열분해로(90)의 타단에는 제 2 이송부(110)를 매개로 배출부(130)가 연결된다.1, the other end of the
이때, 제 2 이송부(110)는 앞서 제 1 이송부(70)와 실질적으로 동일한 구성 및 작용을 하되 용융로(50)의 용융물이 아닌 진공열분해로(90)의 열분해 잔유물을 배출부(130)로 전달하고, 배출부(130)는 열분해 잔유물을 최종 압축해서 외부로 배출한다.In this case, the
그리고 배출부(130)는 일단이 제 2 이송부(110)에 연결되고 타단이 개폐가능한 캡(132)으로 밀폐된 수평 원통형의 탱크 또는 이와 유사한 형상을 나타내며, 바람직하게는 내부 길이방향을 따라 열분해 잔유물을 일 방향 이송하기 위한 배출수단(140)이 설치된다.And the
이때, 배출수단(140)은 앞서 이송수단(100)과 실질적으로 동일하게 배출부(130)의 내부를 길이방향으로 관통하는 제 3 회전축(134), 배출부(130)의 외부에서 제 3 회전축(134)을 회전시키는 제 3 모터(M3), 배출부(130)의 내부에서 제 3 회전축을 따라 나선형으로 둘러 붙여진 제 2 스크류(136)를 포함한다. 아울러 배출부(140)의 타단은 캡(132)으로 밀폐되는데, 상기 캡(132)은 일정이상의 배출압력에 대해 비로소 배출부(130)의 타단을 개방하도록 무게추 등이 장착될 수 있고, 그 결과 최종의 열분해 잔유물은 배출부(130)를 통해 일정무게 별로 외부에 배출된다.
At this time, the discharge means 140 is a third
한편, 이상에서 살펴본 본 발명에 따른 진공열분해장치는 폐 플라스틱의 연속적인 공급 및 열분해가 가능하고 폐 플라스틱의 내부에 함유된 공기 내지는 수분의 실질적인 전량을 제거하는 가운데 용융물 또는 열분해 잔유물의 장치 내 고착을 효과적으로 방지하는데, 본 발명은 여기서 더 나아가 상기의 진공열분해장치를 이용하여 단위시간당 보다 많은 양의 열분해유를 얻을 수 있는 진공열분해유화시스템을 제공한다.On the other hand, the vacuum pyrolysis apparatus according to the present invention as described above is capable of continuous supply and thermal decomposition of the waste plastic and to fix the melt or pyrolysis residues in the device while removing substantially all of the air or water contained in the waste plastic. In order to effectively prevent the present invention, the present invention further provides a vacuum pyrolysis emulsion system capable of obtaining a larger amount of pyrolysis oil per unit time using the vacuum pyrolysis apparatus.
첨부된 도 9는 본 발명에 따른 진공열분해유화시스템을 나타낸 구조도이다. 참고로 본 도면에서 진공열분해장치는 필요한 부분을 위주로 간략히 나타내었고 설명에 불필요한 도면부호는 생략하였다.9 is a structural diagram showing a vacuum pyrolysis emulsion system according to the present invention. For reference, in this drawing, the vacuum pyrolysis apparatus is briefly shown mainly on necessary parts, and reference numerals unnecessary for description are omitted.
보이는 것처럼, 본 발명에 따른 진공열분해유화시스템은 용융로(50)의 증기배출구(52)에 차례로 연결되는 제 1 응축기(152)와 수정화기(Water purifier)(154), 가열로(30)의 연소가스배출구(32)에 연결되는 공기정화기(162), 진공열분해로(90)의 유증기배출구(92)에 연결되는 적어도 하나의 제 2 응축기(164,166,168)와 진공펌프(180)를 포함한다. 참고로, 응축기, 정화기, 진공펌프 등의 세부적인 구성은 일반적인 내용이 적용될 수 있으므로 자세한 설명을 생략하는 대신 각각의 역할을 위주로 살펴본다.As can be seen, the vacuum pyrolysis emulsification system according to the present invention is the combustion of the
용융로(50)의 증기배출구(52)에는 제 1 응축기(152)가 연결되어 폐 플라스틱의 압축 및 용융과정 중에 발생되는 수증기를 액체상태의 물로 응축하고, 제 1 응축기(152)에는 수정화기(154)가 연결되어 응축된 물을 정화한다.A
가열로(30)의 연소가스배출구(32)에는 공기정화기(162)가 연결되어 버너(34)에 의한 연료의 연소과정 중에 발생되는 연소가스를 정화하여 외부로 배출한다. 참고로 가열로(30)에서 배출되는 연소가스는 실질적인 완전연소에 의해 이산화탄소와 수증기가 대부분이며, 공기정화기(162)는 소량의 일산화탄소 등을 제거한다.An
진공열분해로(90)의 유증기배출구(92)에는 적어도 하나의 제 2 응축기(164,166,168)와 진공펌프(P)가 연결된다. 이때, 바람직하게는 제 2 응축기(164,166,168)는 유증기배출구(92)에 연결되는 제 2-1 응축기(164), 제 2-1 응축기(164)에 연결되는 적어도 하나의 제 2-2 응축기(166,168)를 포함하고, 진공펌프(180)는 제 2-1 응축기(164)를 통해 진공열분해로(90) 내부에서 용융물의 열분해 과정 중에 발생되는 유증기를 흡기하여 진공열분해로(90) 내부의 진공도을 적절히 유지함으로써 용융물의 유증기화를 촉진하는 가운데 흡기된 유증기를 제 2-2 응축기(166,168)로 배기한다. 그리고 바람직하게는 제 2-1 응축기(164)와 제 2-2 응축기(166,168)는 각각 제 1 및 제 2 열분해유탱크(165,167)에 연결된다.At least one
그 결과 진공열분해로(90)의 열분해 과정 중에 발생되는 유증기는 진공펌프(180)에 의해 유증기배출구(92)로 흡기되어 제 2-1 응축기(164)를 경유하는 과정 중에 1차 열분해유와 잔류유증기로 분리되고, 1차 열분해유는 제 1 열분해유탱크(165)에 저장된다. 그리고 잔류유증기는 진공펌프(180)를 통해 적어도 하나의 제 2-2 응축기(166,168)를 경유하는 과정 중에 2차 열분해유로 응축되어 제 2 열분해유탱크(167)에 저장된다.As a result, the oil vapor generated during the pyrolysis process of the
이때, 바람직하게는 제 2-1 응축기(164)와 제 2-2 응축기(166,168)를 연결하는 관로(L)에는 기준치 초과의 압력에 대해 해당 관로를 개방하는 안전밸브(V1)가 설치될 수 있고, 진공펌프(180)는 안전밸브(V1)와 제 2-1 응축기(164) 사이의 관로(L)에 흡기관(SL)이 연결되고 안전밸브(V1)와 제 2-2 응축기(166,168) 사이의 관로(L)에 배기관(BL)이 연결되는데, 이 경우 진공열분해로(90) 내부의 이상압력 등이 감지되면 안전밸브(V1)는 해당 관로(L)를 개방하고 진공열분해로(90) 내부의 유증기는 제 2-1 및 제 2-2 응축기(164,166,168) 모두를 통해 흡기되므로 진공열분해로(90)의 내부 압력을 신속하게 낮출 수 있다.At this time, preferably the safety valve (V1) for opening the corresponding pipe to the pressure exceeding the reference value may be installed in the pipe (L) connecting the 2-1
더 나아가 필요하다면 수정화기(154)에서 정화된 물을 냉각하는 냉각기(172), 냉각기(172)에서 냉각된 물을 저장하는 냉각수탱크(174), 냉각수탱크(174)에 저장된 냉각수를 제 2-2 응축기(166,168) 등에 순환시키는 펌프(178) 등을 추가로 사용하면 제 2-2 응축기(166,168)의 응축효율을 한층 더 향상시킬 수 있다. 아울러 제 2-1 응축기(164)와 제 1 열분해유탱크(165) 사이, 진공펌프(180)의 흡기관(SL) 또는 배기관(BL), 제 2-1 응축기(164)와 제 2-2 응축기(166,168)를 연결하는 관로 등에 각각 유체의 일 방향 흐름만을 허락하는 체크밸브(V2 내지V6)를 적절히 설치하면 전체적인 신뢰성을 한층 더 높일 수 있다.Furthermore, if necessary, a cooler 172 for cooling the purified water in the
참고로, 미설명부호 182는 냉각기(172)에서 냉각된 물을 외부로 직접 배출하기 위한 드레인관을 표시하고, V7은 드레인관에 설치되는 별도의 체크밸브를 나타낸다.For reference,
이상의 설명 및 도면은 본 발명의 예시에 지나지 않으며 본 발명을 한정하지는 않는다. 즉, 본 발명은 다양한 변형이 가능하지만 이들 변형이 본 발명의 기술사상 내에 있다면 본 발명의 권리범위에 속한다 해야 할 것인바, 본 발명의 권리범위는 이하의 특허청구범위 내지는 이와 균등한 것으로 해석될 필요가 있다.
The above description and drawings are only illustrative of the invention and do not limit the invention. That is, the present invention may be modified in various ways, but if these modifications fall within the technical scope of the present invention, it should be included in the scope of the present invention. There is a need.
10 : 투입부 12 : 호퍼
14,16 : 제 1 및 제 2 실린더 관 22,26 : 제 1 및 제 2 실린더 장치
24,28 : 제 1 및 제 2 실린더 헤드 30 : 가열로
32 : 증기배출구 34 : 버너
36 : 연료공급장치 50 : 용융로
52 : 증기배출구 54 : 제 1 회전축
56 : 블래이드 60 : 이송압축수단
70,110 : 제 1 및 제 2 이송부 72,74 : 제 1 및 제 2 플랜지
76 : 압출하우징 78 : 편심축
80 : 회전체 90 : 진공열분해로
92 : 유증기배출구 94 : 제 2 회전축
96 : 제 1 스크류 98 : 패들
100 : 이송수단 130 : 배출부
132 : 캡 134 : 제 3 회전축
136 : 제 2 스크류 152 : 제 1 응축기
154 : 수정화기 162 : 공기정화기
164,166,168 : 제 2 응축기 165,167 : 제 1 및 제 2 열분해유탱크
172 : 냉각기 174 : 냉각수탱크
178 : 펌프 180 : 진공펌프
182 : 드레인관 A1,A2 : 제 1 및 제 2 수평구간
B : 수직구간 H : 투수공
L : 관로 SL,BL : 흡기 및 배기관
M1,M2,M3 : 제 1 내지 제3 모터 V0~V7 : 밸브10: input part 12: hopper
14,16: first and
24,28: first and second cylinder head 30: heating furnace
32: steam outlet 34: burner
36: fuel supply device 50: melting furnace
52
56 blade 60: feed compression means
70,110: first and second conveying
76: extrusion housing 78: eccentric shaft
80: rotating body 90: vacuum pyrolysis furnace
92: vapor discharge outlet 94: the second rotary shaft
96: first screw 98: paddle
100: transfer means 130: discharge part
132
136: second screw 152: first condenser
154: crystal purifier 162: air purifier
164,166,168: second condenser 165,167: first and second pyrolysis oil tanks
172: cooler 174: coolant tank
178: pump 180: vacuum pump
182: drain pipe A1, A2: first and second horizontal section
B: Vertical section H: Puncture
L: Pipeline SL, BL: Intake and Exhaust Pipe
M1, M2, M3: first to third motors V0 to V7: valves
Claims (11)
버너(34)가 장착되어 내부에 고온환경이 조성되는 가열로(30);
상기 투입부(10)에 일단이 연결되어 상기 일단과 타단이 외부로 노출되도록 상기 가열로(30)를 관통하고, 내부 길이방향을 따라 상기 폐 플라스틱을 일 방향으로 이송 및 압축하는 이송압축수단(60)이 장착되어 상기 폐 플라스틱을 이송, 압축, 용융하며, 일 측에 상기 폐 플라스틱의 압축, 용융에 따른 수증기의 배출을 위한 증기배출구(52)가 구비된 용융로(50);
상기 용융로(50)의 타단에 연결되어 상기 폐 플라스틱의 용융물이 전달되는 제 1 이송부(70);
상기 제 1 이송부(70)에 일단이 연결되어 상기 일단과 타단이 외부로 노출되도록 상기 가열로(30)를 관통하고, 진공조성을 위한 진공펌프(180)가 연결되며, 내부 길이방향을 따라 상기 용융물을 상기 일단에서 타단으로 이송하는 이송수단(100)이 장착되어 상기 용융물을 이송 및 열분해하는 진공열분해로(90);
상기 진공열분해로(90)의 타단에 연결되어 상기 폐 플라스틱의 열분해 잔유물이 전달되는 제 2 이송부(110); 및
상기 제 2 이송부(110)에 일단이 연결되어 상기 열분해 잔유물을 배출하는 배출부(130)를 포함하고,
상기 이송압축수단(60)은,
상기 용융로(50)의 내부 길이방향을 따라 배치되는 제 1 회전축(54);
상기 용융로(50)의 외부에서 상기 제 1 회전축(54)을 회전시키는 제 1 모터(M1); 및
상기 제 1 회전축(54)을 따라 나선형으로 둘러 붙여지고, 상기 용융로(50)의 일단에서 타단으로 갈수록 피치 간격이 줄어드는 복수의 블래이드(56)를 포함하는 진공열분해장치.
An input unit 10 having a hopper 12 for inputting waste plastic;
Burner 34 is mounted to the heating furnace 30 to create a high-temperature environment therein;
Feed compression means for connecting one end to the inlet 10 to penetrate the heating furnace 30 to expose the one end and the other end to the outside, and to convey and compress the waste plastic in one direction along the inner longitudinal direction ( A melting furnace (50) equipped with a steam outlet (52) for transporting, compressing, and melting the waste plastic, and discharge of water vapor due to compression and melting of the waste plastic on one side thereof;
A first transfer part 70 connected to the other end of the melting furnace 50 to transfer the melt of the waste plastic;
One end is connected to the first transfer part 70 to penetrate the heating furnace 30 so that the one end and the other end are exposed to the outside, and a vacuum pump 180 for forming a vacuum is connected to the melt along the inner longitudinal direction. A vacuum pyrolysis furnace (90) equipped with a conveying means (100) for conveying from one end to the other end to convey and pyrolyze the melt;
A second transfer part 110 connected to the other end of the vacuum pyrolysis furnace 90 to transfer the pyrolysis residue of the waste plastic; And
One end is connected to the second transfer unit 110 includes a discharge unit 130 for discharging the pyrolysis residues,
The conveying compression means 60,
A first rotating shaft 54 disposed along an inner longitudinal direction of the melting furnace 50;
A first motor (M1) for rotating the first rotating shaft (54) outside the melting furnace (50); And
And a plurality of blades (56) spirally enclosed along the first rotating shaft (54) and the pitch interval decreases from one end of the melting furnace (50) to the other end.
버너(34)가 장착되어 내부에 고온환경이 조성되는 가열로(30);
상기 투입부(10)에 일단이 연결되어 상기 일단과 타단이 외부로 노출되도록 상기 가열로(30)를 관통하고, 내부 길이방향을 따라 상기 폐 플라스틱을 일 방향으로 이송 및 압축하는 이송압축수단(60)이 장착되어 상기 폐 플라스틱을 이송, 압축, 용융하며, 일 측에 상기 폐 플라스틱의 압축, 용융에 따른 수증기의 배출을 위한 증기배출구(52)가 구비된 용융로(50);
상기 용융로(50)의 타단에 연결되어 상기 폐 플라스틱의 용융물이 전달되는 제 1 이송부(70);
상기 제 1 이송부(70)에 일단이 연결되어 상기 일단과 타단이 외부로 노출되도록 상기 가열로(30)를 관통하고, 진공조성을 위한 진공펌프(180)가 연결되며, 내부 길이방향을 따라 상기 용융물을 상기 일단에서 타단으로 이송하는 이송수단(100)이 장착되어 상기 용융물을 이송 및 열분해하는 진공열분해로(90);
상기 진공열분해로(90)의 타단에 연결되어 상기 폐 플라스틱의 열분해 잔유물이 전달되는 제 2 이송부(110); 및
상기 제 2 이송부(110)에 일단이 연결되어 상기 열분해 잔유물을 배출하는 배출부(130)를 포함하고,
상기 제 1 이송부(70) 또는 제 2 이송부(110)는,
상기 용융로(50)의 타단 또는 진공열분해로(90)의 타단에 연결되는 제 1 플렌지(72);
상기 진공열분해로(90)의 일단 또는 상기 배출부(130)의 일단에 연결되는 제 2 플렌지(74);
상기 제 1 및 제 2 플렌지(72,74)를 연결하는 수평 원통형의 압출하우징(76); 및
편심축(78)을 따라 회전 가능하게 상기 압출하우징(76)의 길이방향을 따라 내장되어 상기 압출하우징(76)의 내면에 선 접촉하며 편심회전하는 원통형의 회전체(80)를 포함하는 진공열분해장치.
An input unit 10 having a hopper 12 for inputting waste plastic;
Burner 34 is mounted to the heating furnace 30 to create a high-temperature environment therein;
Feed compression means for connecting one end to the inlet 10 to penetrate the heating furnace 30 to expose the one end and the other end to the outside, and to convey and compress the waste plastic in one direction along the inner longitudinal direction ( A melting furnace (50) equipped with a steam outlet (52) for transporting, compressing, and melting the waste plastic, and discharge of water vapor due to compression and melting of the waste plastic on one side thereof;
A first transfer part 70 connected to the other end of the melting furnace 50 to transfer the melt of the waste plastic;
One end is connected to the first transfer part 70 to penetrate the heating furnace 30 so that the one end and the other end are exposed to the outside, and a vacuum pump 180 for forming a vacuum is connected to the melt along the inner longitudinal direction. A vacuum pyrolysis furnace (90) equipped with a conveying means (100) for conveying from one end to the other end to convey and pyrolyze the melt;
A second transfer part 110 connected to the other end of the vacuum pyrolysis furnace 90 to transfer the pyrolysis residue of the waste plastic; And
One end is connected to the second transfer unit 110 includes a discharge unit 130 for discharging the pyrolysis residues,
The first transfer unit 70 or the second transfer unit 110,
A first flange 72 connected to the other end of the melting furnace 50 or the other end of the vacuum pyrolysis furnace 90;
A second flange 74 connected to one end of the vacuum pyrolysis furnace 90 or one end of the discharge unit 130;
A horizontal cylindrical extrusion housing (76) connecting the first and second flanges (72, 74); And
Vacuum pyrolysis, which includes a cylindrical rotating body 80 that is eccentrically rotated in linear contact with an inner surface of the extrusion housing 76 and is embedded along the longitudinal direction of the extrusion housing 76 to be rotatable along the eccentric shaft 78. Device.
상기 투입부(10)는,
상기 폐 플라스틱의 투입 방향에 교차하여 상기 호퍼(12)의 선 후단에 연장되고 다수의 투수공(H)이 관통된 제 1 실린더 관(14);
상기 호퍼(12)의 후단에서 상기 제 1 실린더 관(14)에 교차하여 상기 제 1 실린더 관(14)과 상기 용융로의 일단을 연결하는 제 2 실린더 관(16);
상기 제 1 실린더 관(14)에 실장되어 상기 제 1 실린더 관(14)의 길이방향을 따라 왕복운동하는 제 1 실린더 헤드(24)를 제공하는 제 1 실린더 장치(22); 및
상기 제 2 실린더 관(16)에 실장되어 상기 제 2 실린더 관(16)의 길이방향을 따라 왕복운동하는 제 2 실린더 헤드(28)를 제공하는 제 2 실린더 장치(26)를 포함하는 진공열분해장치.
The method according to claim 1 or 2,
The injection unit 10,
A first cylinder tube (14) extending to a line rear end of the hopper (12) and crossing a plurality of perforation holes (H) through the direction in which the waste plastic is inserted;
A second cylinder tube (16) connecting the first cylinder tube (14) and one end of the melting furnace to cross the first cylinder tube (14) at the rear end of the hopper (12);
A first cylinder device (22) mounted to said first cylinder tube (14) to provide a first cylinder head (24) reciprocating along the longitudinal direction of said first cylinder tube (14); And
A vacuum pyrolysis device including a second cylinder device (26) mounted on the second cylinder pipe (16) to provide a second cylinder head (28) reciprocating along the longitudinal direction of the second cylinder pipe (16). .
상기 이송수단(100)은,
상기 진공열분해로(90)의 내부 길이방향을 따라 배치되는 제 2 회전축(94);
상기 진공열분해로(90)의 외부에서 상기 제 2 회전축(94)을 회전시키는 제 2 모터(M2); 및
상기 제 2 회전축(94)을 따라 나선형으로 둘러 붙여진 제 1 스크류(96)를 포함하는 진공열분해장치.
The method according to claim 1 or 2,
The transfer means 100,
A second rotating shaft (94) disposed along an inner longitudinal direction of the vacuum pyrolysis furnace (90);
A second motor (M2) for rotating the second rotating shaft (94) outside the vacuum pyrolysis furnace (90); And
And a first screw (96) spirally enclosed along the second axis of rotation (94).
상기 이송수단(100)은,
상기 제 1 스크류(96)와 구간을 달리하며 상기 제 2 회전축(94)을 따라 둘러 붙여진 복수의 패들(98)을 더 포함하는 진공열분해장치.
The method according to claim 5,
The transfer means 100,
And a plurality of paddles (98) which are spaced apart from the first screw (96) and enclosed along the second axis of rotation (94).
상기 배출부(130)는,
상기 일단이 제 2 이송부(110)에 연결되고 타단이 개폐가능한 캡(132)으로 밀폐된 수평 원통형이고, 내부 길이방향을 따라 상기 열분해 잔유물을 상기 일단에서 타단으로 배출하는 배출수단(140)을 더 포함하는 진공열분해장치.
The method according to claim 1 or 2,
The discharge unit 130,
The one end is connected to the second conveying unit 110 and the other end is a horizontal cylindrical closed with a cap 132, which is openable, further discharge means 140 for discharging the pyrolysis residue from the one end to the other end along the inner longitudinal direction. Vacuum pyrolysis device comprising.
상기 배출수단(140)은,
상기 배출부(130)의 내부 길이방향을 따라 배치되는 제 3 회전축(134);
상기 배출부(130)의 외부에서 상기 제 3 회전축(134)을 회전시키는 제 3 모터(M3); 및
상기 제 3 회전축(134)을 따라 나선형으로 둘러 붙여진 제 2 스크류(136)를 포함하는 진공열분해장치.
The method according to claim 7,
The discharge means 140,
A third rotating shaft 134 disposed along an inner longitudinal direction of the discharge part 130;
A third motor (M3) for rotating the third rotation shaft (134) outside the discharge unit (130); And
And a second screw (136) spirally enclosed along the third rotating shaft (134).
상기 가열로(30)는 상기 버너(34)의 연소가스가 배출되는 연소가스배출구(32)를 더 포함하는 진공열분해장치.
The method according to claim 1 or 2,
The heating furnace (30) further comprises a combustion gas outlet (32) in which the combustion gas of the burner (34) is discharged.
상기 유증기배출구(92)에 연결되어 상기 열분해 과정 중에 발생되는 유증기를 1차 응축하여 열분해유를 얻는 제 2-1 응축기(164);
상기 제 2-1 응축기(164)에 연결되는 상기 진공펌프(180); 및
상기 진공펌프(180)에 연결되어 상기 유증기를 2차 응축하여 열분해유를 얻는 하나 이상의 제 2-2 응축기(166,168)를 포함하는 진공열분해유화시스템.
A vacuum pyrolysis emulsion system using the vacuum pyrolysis apparatus according to claim 9,
A 2-1 condenser 164 connected to the vapor discharge port 92 so as to first condense oil vapor generated during the pyrolysis process to obtain pyrolysis oil;
The vacuum pump 180 connected to the 2-1 condenser 164; And
And at least one second condenser (166, 168) connected to the vacuum pump (180) to condense the steam secondary to obtain pyrolysis oil.
상기 증기배출구(52)에 연결되어 상기 수증기를 물로 응축하는 제 1 응축기(152);
상기 제 1 응축기(152)에 연결되어 상기 물을 정화하는 수정화기(154); 및
상기 연소가스배출구(32)에 연결되어 상기 연소가스를 정화하는 공기정화기(162)를 더 포함하는 진공열분해유화시스템.The method according to claim 10,
A first condenser 152 connected to the steam outlet 52 to condense the water vapor into water;
A purifier 154 connected to the first condenser 152 to purify the water; And
And an air purifier (162) connected to the combustion gas outlet (32) to purify the combustion gas.
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