KR101075187B1 - Apparatus for restoring plastic to oil - Google Patents
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Abstract
플라스틱의 유화 환원 장치가 개시된다. 용해로는 내부에 수용공간이 형성되며, 상부 덮개에 의해 밀폐 가능한 형태를 가진다. 외부 용기는 용해로를 수용하며, 내측면에 열을 발산하는 코일이 설치된다. 제어회로는 외부 용기의 내측면 상부에 설치된 상부 코일 및 상부 코일의 하부에 설치된 하부 코일에 각각 독립적으로 전류를 공급한다. 본 발명에 따르면, 용해로에 열을 공급하는 코일을 상부 코일과 하부 코일로 분리하여 각각 전류를 공급함으로써, 용해로에 수납되는 플라스틱의 부피에 따라 상부 코일에 대응하는 공간 및 하부 코일에 대응하는 공간의 온도를 각각 조절할 수 있게 되어 전력의 낭비를 줄일 수 있다.An emulsification reduction apparatus for plastics is disclosed. The melting furnace has an accommodating space formed therein and has a form which can be sealed by an upper cover. The outer container houses the melting furnace, and a coil is installed on the inner side to dissipate heat. The control circuit independently supplies current to the upper coil provided on the inner side of the outer container and the lower coil provided on the lower portion of the upper coil. According to the present invention, by separating the coil for supplying heat to the furnace into the upper coil and the lower coil to supply the current, respectively, the space corresponding to the upper coil and the space corresponding to the lower coil according to the volume of the plastic contained in the furnace Each temperature can be adjusted to reduce waste of power.
플라스틱 유화, 용해로, 코일 Plastic oil painting, melting furnace, coil
Description
본 발명은 플라스틱의 유화 환원 장치에 관한 것으로, 플라스틱이 용해되어 발생한 기체를 냉각시켜 유화된 용액을 생성하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an emulsification reduction apparatus for plastics, and more particularly, to an apparatus for cooling a gas generated by dissolving plastics to produce an emulsified solution.
폐플라스틱으로 인해 발생하는 환경 오염을 줄이기 위해 폐플라스틱을 중유 등의 재생유로 환원시키는 방법이 많이 사용되고 있다. 이러한 환원 과정은 플라스틱을 용해시켜 발생한 가스를 수집하고, 수집한 가스를 냉각하여 유화된 용액을 얻는 과정으로 구성된다. 그런데 종래에는 플라스틱을 저온에서 용해하는 과정과 용해된 플라스틱을 고온으로 가열하여 분해 가스를 발생시키는 과정이 각각 별도의 장치에서 수행되었다. 따라서 장치가 전체적으로 대형화되어 소량의 플라스틱을 처리하기에는 적합하지 않다는 문제가 있었다.In order to reduce environmental pollution caused by waste plastics, a method of reducing waste plastics with renewable oils such as heavy oils has been widely used. This reduction process consists of collecting gas generated by dissolving the plastic and cooling the collected gas to obtain an emulsified solution. However, in the related art, a process of dissolving the plastic at a low temperature and a process of generating the decomposition gas by heating the dissolved plastic at a high temperature have been performed in separate apparatuses. Therefore, there has been a problem that the device is large in size and is not suitable for treating a small amount of plastic.
이러한 문제를 해결하기 위해 제안된 방법에서는 하나의 열분해조에서 용해 및 분해 가스의 발생 과정을 모두 수행하는 것을 특징으로 한다. 즉, 고체 상태의 플라스틱을 수납하여 용해시키고, 용해된 플라스틱을 계속 가열하여 분해 가스를 발생시킨다. 그러나 고체 상태의 플라스틱이 용해되면 부피가 감소하므로 분해 가스가 발생할 때까지 용해조 전체를 가열하는 것은 비효율적이며 전력의 낭비라는 문제가 발생한다.In order to solve this problem, the proposed method is characterized by performing both the dissolution and decomposition gas generation in one pyrolysis tank. That is, the plastic in the solid state is stored and dissolved, and the dissolved plastic is continuously heated to generate decomposition gas. However, when the plastic in the solid state is dissolved, the volume decreases, and thus heating the entire dissolution tank until decomposition gas occurs is inefficient and wastes power.
또한 냉각조에서 분해 가스를 냉각시켜 재생유를 생성하면, 재생유를 중유 등의 별도의 성분으로 분리하는 과정을 필요로 한다. 이러한 과정도 별도의 장치에서 수행되기 때문에 역시 전체적인 장치가 대형화되어 소량의 플라스틱을 처리하는 데에는 적합하지 않다.In addition, when the decomposition gas is cooled in the cooling tank to generate regenerated oil, a process of separating the regenerated oil into separate components such as heavy oil is required. Since this process is also performed in a separate device, the overall device is also large and not suitable for processing small quantities of plastic.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 플라스틱을 용해하여 재생유를 생성하는 과정에서 소비되는 전력을 줄일 수 있는 플라스틱의 유화 환원 장치를 제공하는 데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide an emulsification reduction apparatus for plastics that can reduce the power consumed in the process of dissolving plastics to produce regenerated oil.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 플라스틱의 유화 환원 장치는, 내부에 수용공간이 형성되며, 상부 덮개에 의해 밀폐 가능한 용해로; 상기 용해로를 수용하며, 내측면에 열을 발산하는 코일이 설치되는 외부 용기; 및 상기 외부 용기의 내측면 상부에 설치된 상부 코일 및 상기 상부 코일의 하부에 설치된 하부 코일에 각각 독립적으로 전류를 공급하는 제어회로;를 구비한다.In order to achieve the above technical problem, the emulsion reduction apparatus of a plastic according to the present invention, the receiving space is formed therein, the melting furnace capable of sealing by the upper cover; An outer container accommodating the melting furnace and provided with a coil for dissipating heat on an inner side thereof; And a control circuit for independently supplying current to the upper coil provided on the inner side of the outer container and the lower coil provided on the lower portion of the upper coil.
본 발명에 따른 플라스틱의 유화 환원 장치에 의하면, 용해로에 열을 공급하는 코일을 상부 코일과 하부 코일로 분리하여 각각 전류를 공급함으로써, 용해로에 수납되는 플라스틱의 부피에 따라 상부 코일에 대응하는 공간 및 하부 코일에 대응하는 공간의 온도를 각각 조절할 수 있게 되어 전력의 낭비를 줄일 수 있다. 또한 외부 용기의 내벽을 내화 벽돌에 의해 구성함으로써, 코일에 대한 전력 공급이 중단된 후에도 안정적으로 장시간동안 용해로에 복사열을 공급할 수 있으므로 효율적이다. 나아가 코일이 위치하는 홈의 내측면에 반사판을 설치함으로써, 코일로부터 발산된 열을 반사하여 용해로에 공급하므로 열효율을 높일 수 있다.According to the emulsification reduction apparatus of the plastic according to the present invention, by separating the coil for supplying heat to the melting furnace into the upper coil and the lower coil to supply the current, respectively, the space corresponding to the upper coil according to the volume of the plastic contained in the melting furnace and Since the temperature of the space corresponding to the lower coil can be adjusted individually, waste of power can be reduced. In addition, by forming the inner wall of the outer container by the refractory brick, it is efficient because the radiant heat can be supplied to the melting furnace for a long time even after the power supply to the coil is stopped. Furthermore, by providing a reflecting plate on the inner side of the groove in which the coil is located, the heat efficiency from the coil is reflected and supplied to the melting furnace, thereby improving the thermal efficiency.
이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 플라스틱의 유화 환원 장치의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the emulsification reduction apparatus of a plastic according to the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 플라스틱의 유화 환원 장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing the configuration of a preferred embodiment of the emulsification reduction apparatus of a plastic according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 플라스틱의 유화 환원 장치는, 외부 용기(110), 용해로(120), 냉각조(130) 및 제어회로(140)를 구비한다.Referring to FIG. 1, the emulsification reduction apparatus of plastic according to the present invention includes an
외부 용기(110)는 플라스틱을 용해시키는 용해로(120)에 열을 공급하는 기능을 수행한다. 용해로(120)는 내부에 수용공간이 형성되어 처리 대상 물질, 예를 들면 플라스틱을 수용할 수 있으며, 밀폐 가능한 구조를 가진다. 또한 외부 용기(110)의 내측면에는 전류를 공급받아 열을 발산하는 코일(112, 114)이 설치된다. 코일(112, 114)은 상부 코일(112) 및 상부 코일의 하부에 위치하는 하부 코일(114)로 구성되며, 제어회로(140)는 상부 코일(112) 및 하부 코일(114)에 각각 독립적으로 전류를 공급한다. 구체적으로 상부 코일(112) 및 하부 코일(114)에 공급되는 전류를 제어하는 방법에 관하여는 뒤에서 설명한다.The
외부 용기(110)의 내벽은 복수의 내화 벽돌에 의해 구성될 수 있다. 내화 벽돌은 고온에 강하며 열을 밖으로 잘 배출하지 않는 특성을 가지므로 코일(112, 114)에 대한 전류 공급이 중단되어도 상당 기간동안 외부 용기(110)의 내벽으로부터 발산되는 복사열을 용해로(120)에 공급할 수 있으므로 소비 전력을 절감할 수 있는 효과를 가진다. 다만, 외부 용기(110)의 내벽은 내화 벽돌과 유사한 성질을 가지는 다른 재료에 의해 구성될 수 있다.The inner wall of the
외부 용기(110)가 내화 벽돌로 구성되는 경우, 외부 용기(110)의 내측면을 형성하는 각각의 내화 벽돌의 일면에는 코일(112, 114)을 설치하기 위한 홈이 형성된다.When the
도 2는 코일(112, 114)이 설치된 외부 용기(110)의 내측면을 확대하여 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 외부 용기(110)의 내벽을 구성하는 내화 벽돌(210)의 일면에 홈(212)이 형성되고, 홈(212)의 내부 공간에 코일(112, 114)이 위치한다. 하나의 내화 벽돌(210)에 형성되는 홈(212)의 개수는 설치되는 코일(112, 114)로부터 발산되는 열의 양에 따라 설정된다. 또한 코일(112, 114)이 안정적으로 위치하도록 하기 위해 홈(212)의 형태는 도 2에 도시된 바와 같이 측면에서 보았을 때 원형 또는 타원형의 형태로 하는 것이 바람직하다.2 is an enlarged view illustrating an inner side surface of the
코일(112, 114)로부터 발산되는 열이 내화 벽돌(210)에 의해 흡수되지 않고 최대한 용해로(120)에 전달되도록 하기 위해 홈(212)의 내측면에는 반사판(214)이 설치될 수 있다. 이때 반사판(214)이 외부 용기(110)의 내측면을 둘러싸는 형태로 길게 이어져서 설치될 경우, 코일(112, 114)로부터 발산되는 열에 의해 팽창 또는 수축 등의 변형이 발생하여 코일(112, 114)에도 영향을 미칠 수 있다. 따라서 도 2에 도시된 바와 같이 반사판(214)을 짧게 형성하여 복수의 반사판(214)이 일정한 간격을 두고 홈(212)의 내측면에 착탈식으로 설치되도록 하는 것이 바람직하다. 반사판(214)의 길이가 짧아짐으로 인해 열에 의한 변형을 방지할 수 있다. 또한 반사판(214)을 착탈식으로 설치하면 설치 및 교체가 용이하다는 장점이 있다.A
또한 열을 반사하는 성질을 가져야 하는 반사판(214)의 특성상, 반사판(214)이 존재하게 되면 코일(112, 114)로부터 발산되는 열이 반사판(214)으로 상당 부분 전달될 가능성이 있으므로, 전달되는 열의 양을 최소화하기 위해서는 코일(112, 114)이 반사판(214)과 이격되도록 설치하는 것이 바람직하다. 이를 위해서는 코일(112, 114)을 반사판(214)으로부터 이격시키면서도 홈(212)에 고정시키는 수단이 필요하다.In addition, due to the characteristics of the
도 3은 반사판(214)이 설치되지 않는 경우에 코일(112, 114)의 설치 형태를 도시한 도면이고, 도 4는 반사판(214)이 설치되었을 경우에 외부 용기(110)와 용해로(120) 사이의 공간을 확대하여 도시한 도면이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 외부 용기(110)의 내벽은 복수의 내화 벽돌(210)에 의해 구성되며, 내화 벽돌(210)의 바깥쪽으로는 내화 벽돌(210)이 흡수한 열이 바깥쪽으로 방출되지 않도록 하기 위한 단열재(220)가 배치된다. 이와 같이 내화 벽돌(210), 단열재(220) 및 이들을 외부에서 둘러싸는 외벽(230)이 외부 용기(110)를 형성한다. 도 3 및 도 4로부터 용해로(120)는 외부 용기(110)로부터 이격되어 설치되어 있다는 것을 확인할 수 있다.3 is a view showing the installation form of the
도 3을 참조하면, 반사판(214)이 설치되지 않는 경우는 코일(112, 114)로부터 발산되는 열이 내화 벽돌(210)로 전달될 가능성이 크지 않다. 따라서 코일을 반드시 홈(212)의 내측면으로부터 이격되도록 할 필요가 없다.Referring to FIG. 3, when the reflecting
그러나 도 4와 같이 홈(212)의 내측면에 반사판(214)이 설치된 경우, 코일(112, 114)은 반사판(214)으로부터 이격되어 설치되며, 연결핀(216)에 의해 홈(212)에 고정된다. 연결핀(216)은 열전도성이 없거나 작은 물질로 하는 것이 바 람직하며, 코일(112, 114)로부터 반사판(214)으로 열이 전달되는 것을 최소화하기 위해 반사판(214)에서 연결핀(216)이 배치되는 부분에 구멍을 형성하여 코일(112, 114)이 반사판(214)과 직접 접촉하지 않도록 할 수 있다. 또는 반사판(214)이 도 2에 도시된 바와 같이 설치되어 있는 경우, 이웃하는 반사판(214) 사이의 부분에서 홈(212)의 내측면이 노출되어 있으므로 해당 부분에 연결핀(216)이 배치되도록 할 수 있다.However, when the reflecting
도 5a 및 도 5b는 포물선의 형태를 가지는 홈(212)에 반사판(214)이 설치된 예를 도시한 도면이다. 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 홈(212)의 형태가 포물선인 경우에는 코일(112, 114)로부터 발산된 열이 반사판(214)으로부터 수평방향으로 반사되어 용해로(120)에 전달되므로 열전달의 효율성이 향상될 수 있다. 다만, 홈(212)의 형태가 포물선이면 착탈식의 반사판(214)을 설치하였을 때 도 3 및 도 4에 도시된 경우에 비해 반사판(214)이 홈(212)으로부터 이탈될 가능성이 커진다. 따라서 도 5b에 도시된 바와 같이 홈(212)의 입구 부분에 작은 홈을 형성하고 반사판(214)의 형태도 그에 대응하도록 하여 반사판(214)을 홈(212)에 고정시킬 수 있다.5A and 5B illustrate an example in which a
도 6은 도 2에 도시된 외부 용기(110)의 내측면으로부터 코일(112, 114)이 제거된 형태를 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 홈(212)의 내측면과 코일(112, 114)을 연결하는 연결핀(216)이 이웃하는 반사판(214) 사이의 공간에 배치되어 코일(112, 114)과 반사판(214)이 직접 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 또한 도 7a 및 도 7b는 연결핀(216)의 여러 형태를 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 형태의 연결핀(216)은 코일(112, 114)의 측면과 연결되어 코일(112, 114)을 고정시킨다. 그러 나 이 경우 코일의 한쪽 면만 고정되므로 안정적이지 못하다. 반면에 도 7a 및 도 7b에 도시된 형태의 연결핀(216)은 코일(112, 114)의 하부를 감싸는 형태를 가지므로 코일(112, 114)을 보다 안정적으로 지지할 수 있다. 특히 도 7b에 도시된 형태의 연결핀(216)은 코일(112, 114)의 한 지점과 연결되는 것이 아니고 넓은 면적을 지지하고 있으므로 가장 안정적으로 코일(112, 114)을 홈(212)에 고정시킬 수 있다.FIG. 6 is a view illustrating a form in which
도 8은 도 1에 도시된 외부 용기(110) 및 용해로(120)의 상세한 구성을 도시한 도면이다. 도 8을 참조하면, 용해로(120)는 앞에서 설명한 바와 같은 구성을 가지는 외부 용기(110)와 이격되어 배치되며, 외부 용기(110)와 용해로(120)의 바닥면 사이의 공간은 용해로(120)를 외부 용기(110)로부터 이격시키는 지지대(128)에 의해 형성된다. 이때 지지대(128)는 외부 용기(110)의 내벽에서 코일(114)이 설치되지 않은 부분에 위치한다. 용해로(120)의 외벽과 외부 용기(110)의 내벽이 직접 접촉하고 있지 않기 때문에 용해로(120)는 외부 용기(110)의 내벽에 설치된 코일(112, 114)로부터 복사열의 형태로 열을 공급받아 내부에 수납된 플라스틱을 용해시킨다. 용해로(120)가 외부 용기(110)로부터 이격되어 위치하면 직접 접촉하는 경우에 비하여 용해로(120) 내부 공간을 고르게 가열할 수 있다.8 is a view showing a detailed configuration of the
앞에서 설명한 바와 같이 코일(112, 114)은 상부 코일(112) 및 하부 코일(114)로 분리되어 있으므로, 용해로(120)의 내부 공간은 상부 코일(112)로 둘러싸여 상부 코일(112)로부터 열을 공급받는 공간과 하부 코일(114)로 둘러싸여 하부 코일(114)로부터 열을 공급받는 공간으로 분리된다. 용해로(120)에 수납되는 고체 상태의 플라스틱은 용해되어 액체 상태가 되면 부피가 감소한다. 따라서 처음에는 상부 코일(112)과 하부 코일(114)로 둘러싸인 공간에 모두 플라스틱이 위치하였다가 시간이 경과하여 플라스틱이 용해되면 전체적인 부피가 감소하여 하부 코일(114)로 둘러싸인 공간에만 용해된 플라스틱이 위치하게 되는 경우가 발생할 수 있다. 이 경우에 상부 코일(112)과 하부 코일(114) 모두에 계속 전류를 공급하여 용해로(120) 전체를 가열하는 것은 전력의 낭비가 된다.As described above, since the
그러므로 본 발명과 같이 코일(112, 114)이 상부 코일(112)과 하부 코일(114)로 분리되어 있으면 제어회로(140)는 용해된 플라스틱이 상부 코일(112)로 둘러싸인 공간까지는 도달하지 못하는 것으로 판단되는 시점에 상부 코일(112)에 공급되는 전류를 차단하여 전력의 낭비를 줄일 수 있다. 예를 들면, 용해로(120) 내부에서 플라스틱을 모두 용해하는 데 걸리는 전체 시간이 2시간일 경우, 제어회로(140)는 플라스틱의 용해 과정이 개시된 후 50분이 되는 시점에 상부 코일(112)에 공급되는 전류를 차단할 수 있다. 또한 제어회로(140)는 용해로(120) 내부 공간의 온도에 따라 전류의 공급을 제어할 수도 있다.Therefore, when the
이를 위해 본 발명에 따른 유화 환원 장치는 상부 코일(112) 및 하부 코일(114)에 공급되는 전류를 용해로(120)의 내부 온도에 따라 조절하기 위해 상부 코일(112)에 의해 둘러싸인 용해로(120)의 내부 공간의 온도를 측정하는 상부 온도센서(116) 및 하부 코일(114)에 의해 둘러싸인 용해로(120)의 내부 공간의 온도를 측정하는 하부 온도센서(118)를 더 구비한다. 제어회로(140)는 상부 온도센서(116) 및 하부 온도센서(118)에 의해 측정된 온도를 기초로 상부 코일(112) 및 하부 코 일(114)에 공급되는 전류를 제어한다.To this end, the emulsion reduction apparatus according to the present invention is the
제어회로(140)는 먼저 상부 코일(112) 및 하부 코일(114)에 모두 전류를 공급하여 용해로(120)를 가열한다. 따라서 용해로(120) 내부 공간 전체의 온도가 상승하게 된다. 이때 상부 온도센서(116)에 의해 측정된 온도가 사전에 설정된 제1기준온도, 예를 들면 300℃가 되면 제어회로(140)는 상부 코일(112)에 공급되는 전류를 차단한다. 앞에서 설명한 바와 같이 용해로(120)는 복사열의 형태로 외부 용기(110)로부터 열을 공급받으며, 외부 용기(110)의 내벽을 형성하는 내화 벽돌의 특성상 코일(112, 114)에 더 이상 전류가 공급되지 않아도 장시간 동안 온도를 유지하며 용해로(120)에 열을 공급할 수 있다. 또한 제어회로(140)는 하부 온도센서(118)에 의해 측정된 온도가 사전에 설정된 제2기준온도 및 제3기준온도 사이를 유지하도록 하부 코일(114)에 공급되는 전류를 제어한다. 즉, 하부 코일(114)에 의해 둘러싸인 공간은 항상 일정한 온도를 유지하게 된다. 이때 제2기준온도 및 제3기준온도는 제1기준온도보다 높게 설정되며, 각각 497℃ 및 503℃, 즉 500℃ 부근의 온도를 유지하도록 설정될 수 있다. 또한 용해로(120) 내부공간 전체의 온도는 평균적으로 약 300℃~450℃로 유지된다.The
앞에서 언급한 바와 같이 용해로(120)는 외부 용기(110)로부터 공급받은 복사열을 이용하여 내부에 수납되는 처리 대상 물질, 즉 플라스틱을 용해시킨다. 용해로(120) 내부에 수납되는 플라스틱은 용해되기 쉽도록 하기 위해 일정한 크기로 파쇄하여 수납하는 것이 바람직하다. 플라스틱의 용해 과정이 진행되는 동안 용해로(120)는 상부 플랜지(121) 및 하부 플랜지(122)에 의해 밀폐된다. 플라스틱의 용해에 의해 발생한 분해 가스는 가스 수송관(125)을 통해 용해로(120)로부터 배출되어 유화 과정을 위해 냉각조(130)에 의해 수집된다.As mentioned above, the
이때 용해로(120)로부터 배출된 가스에 플라스틱 혼합물의 왁스 성분 등의 불순물이 포함되어 있을 수 있다. 이러한 불순물이 그대로 냉각조(130)에 전달되면 냉각조(130)에서 생성되는 유화 용액에 대해 거름 장치 등에 의한 2차적인 불순물 제거 작업을 수행하여야 한다. 따라서 유화 과정의 효율성을 위해 본 발명에 따른 유화 환원 장치는 용해로(120)의 상부 덮개에 설치되는 가스 집진부(123)를 더 구비할 수 있다. 가스 집진부(123)는 용해로(120)의 상부 플랜지(121) 뚜껑과 가스 수송관(125)의 사이에 설치되며, 거름망(124)을 구비하여 용해로(120)로부터 배출된 분해 가스가 가스 수송관(125)으로 유입되기 전에 불순물을 효과적으로 제거할 수 있다. 가스 집진부(123) 내부의 거름망(124) 아래쪽에는 지지대를 설치하여 거름망(124)을 지지하도록 할 수 있다.At this time, the gas discharged from the
이때 분해 가스가 가스 집진부(123)를 거치게 되면 용해로(120) 내부에서 분해 가스의 발생 속도에 비해 배출된 분해 가스가 냉각조(130)로 이동하는 속도가 느려질 수 있으며, 용해로(120)와 가스 집진부(123)의 사이에서 와류 현상이 발생할 수 있다. 따라서 가스 집진부(123)의 하부폭이 용해로(120)의 폭과 동일하게 되도록 설계하는 것이 바람직하다. 도 9a 및 도 9b는 가스 집진부(123)의 형상을 도시한 도면이다. 도 9a를 참조하면, 가스 집진부(123)는 원통형으로 설계되어 거름망(124)이 위치하는 부분과 거름망(124) 아래쪽에서 분해 가스를 수집하는 부분의 폭이 동일하다. 도 9b를 참조하면, 거름망(124)의 아래쪽으로부터 가스 집진 부(123)의 폭이 점차 넓어지도록 설계되어 동일한 시간에 수집되는 분해 가스의 양이 많아지게 된다.In this case, when the decomposition gas passes through the gas
용해로(120)의 측면으로부터 외부 용기(110)의 외벽까지 연결된 배기구(127)는 외부 용기(110)의 외벽에 설치된 냉각팬(126)과 함께 플라스틱의 용해 과정이 모두 끝난 후 용해로(120)를 냉각시키기 위해 구비된다. 배기구(127) 및 냉각팬(126)은 상부 코일(112)에 의해 둘러싸인 공간 및 하부 코일(114)에 의해 둘러싸인 공간에 각각 설치될 수 있다.The
용해 과정이 모두 종료된 후 배기구(127) 및 냉각팬(126)에 의해 용해로(120)의 내부를 강제로 냉각시키지 않고, 용해로(120) 내부의 잔열을 이용하여 추가적으로 플라스틱을 용해시킬 수 있다. 이를 위해 용해로(120)의 상부 덮개에는 재투입구(150)가 설치된다. 재투입구(150)는 하부 마개(151) 및 상부 마개(153)를 구비하여 용해로(120) 내부의 분해 가스가 밖으로 배출되는 것을 막는다. 하부 마개(151)의 개폐는 하부 밸브(152)에 의해 이루어지며, 상부 마개(153)의 개폐는 상부 밸브(154)에 의해 이루어진다. 상부 마개(153)는 재투입구(150)의 외부에 설치되는 것이므로 밸브에 의해 개폐되는 구조가 아닌 뚜껑 형태로도 설계할 수 있으나, 하부 마개(151)는 재투입구(150)의 내부에 위치하는 것이므로 하부 밸브(152)에 의해 개폐되는 형태로 설계하여야 한다. 또한 용해로(120) 내부에서 플라스틱이 용해되면서 발생하는 열이 재투입구(150)를 통해 빠져나가는 것을 막기 위해 재투입구(150)의 측면을 단열재로 형성할 수 있으며, 미관을 위해 재투입구(150)의 외측면에 커버(미도시)를 더 설치할 수 있다.After the melting process is completed, the plastics may be additionally dissolved using residual heat inside the
도 10a 및 도 10b는 각각 하부 마개(151)가 닫혀 있을 때와 열려 있을 때의 형태를 도시한 도면이다. 도 10a 및 도 10b를 참조하면, 하부 마개(151)는 하부 밸브(152)와 판 형상의 수납부에 의해 연결된 형태이며, 판 형상의 수납부는 하부 마개(151)가 수납되도록 내부가 비어 있는 구조를 가진다. 하부 마개(151)를 개방하기 위해 하부 밸브(152)를 회전시키면 하부 마개(151)가 도 10b와 같이 수납부 안으로 수납되어 용해로(120)의 내부와 재투입구(150)가 연결된다. 이와 같이 하부 마개(151)를 좌우로 이동시켜 관을 개폐하는 기능을 수행하는 하부 밸브(152)와 같은 구조를 라이트 게이트 밸브라 한다.10A and 10B are views showing shapes when the
재투입구(150)를 통해 플라스틱을 추가로 투입하고자 할 경우, 먼저 상부 밸브(154)에 의해 상부 마개(153)를 열고 플라스틱을 재투입구(150)에 투입한 후 상부 마개(150)를 닫는다. 하부 마개(151)가 막혀 있는 상태이므로 투입된 플라스틱은 하부 마개(151)와 상부 마개(153)의 사이에 위치하게 된다. 다음으로 하부 마개(151)를 열어 플라스틱을 용해로(120) 내부에 투입하고, 다시 하부 마개(151)를 닫는다. 이와 같이 추가적으로 투입된 플라스틱은 용해로(120) 내부의 잔열에 의해 용해되고, 발생한 분해 가스는 가스 수송관(125)을 거쳐 냉각조(130)로 전달된다.When additional plastic is to be added through the re-inlet 150, first, the
다른 실시예로서 용해로(120) 내부에서 용해 과정이 진행되는 도중에 재투입구(150)를 통해 플라스틱을 추가로 투입할 수도 있으나, 이 경우에는 용해로(120) 내부의 분해 가스가 재투입구(150)를 통해 유출될 수 있으므로 용해 과정이 모두 종료한 후 플라스틱을 추가로 투입하는 것이 바람직하다.In another embodiment, the plastic may be further added through the re-inlet 150 during the dissolution process in the
도 8에 도시된 외부 용기(110) 및 용해로(120)의 일 실시예에 따라 본 발명 에 따른 플라스틱의 유화 환원 장치를 설계하는 경우, 각 부의 규격은 다음과 같다.According to one embodiment of the
용해로(120)의 높이 : 500mmHeight of the melting furnace 120: 500mm
용해로(120)의 너비 : 276mmWidth of the furnace 120: 276mm
용해로(120) 벽면의 두께 : 6mmMelting furnace (120) wall thickness: 6mm
코일(112, 114) 사이의 간격 : 50mmSpacing between
배기구(127)의 직경 : 60mmDiameter of the exhaust port 127: 60 mm
가스 집진부(123)의 직경 : 200mmDiameter of the gas dust collector 123: 200 mm
재투입구(150)의 직경 : 89mm
재투입구(150)의 길이 :500mm
위와 같은 규격을 기초로 본 발명에 따른 플라스틱의 유화 환원 장치를 설계하면 On the basis of the above specifications, if you design the emulsion reduction device of plastics according to the present invention
도 11은 도 1에 도시된 냉각조(130)의 상세한 구성을 도시한 도면이다. 냉각조(130)는 용해로(120) 내부에서 플라스틱이 용해되어 배출된 분해 가스를 수집 후 냉각시켜 유화된 용액인 재생유(139)를 생성한다. 이를 위해 냉각조(130)의 내부 공간은 냉각수(133)에 의해 분해 가스를 냉각시켜 재생유(139)를 생성하는 재생유 생성공간(162)과 생성된 재생유(139)가 모이는 재생유 수집공간(164)으로 구분된다.11 is a view showing a detailed configuration of the
수집된 분해 가스는 재생유 생성공간(162)에 위치하는 냉각수(133)로 직접 투입되며, 냉각수(133)는 냉각기 커버(131)에 설치된 냉각수 유입구(137)를 통해 유입되어 유화 과정을 수행한 후 냉각수 배출구(136)를 통해 배출된다. 또한 용해로(120)로부터 배출된 분해 가스가 가스 수송관(125)을 통해 냉각조(130) 내부로 유입될 때 역류 차단 밸브(132)는 분해 가스가 다시 용해로(120) 쪽으로 역류하는 것을 방지한다. 냉각수(133)가 재생유 생성공간(162)의 상단까지 차있을 때 냉각수(133)가 냉각수 유입구(137)를 통해 추가로 유입될 경우 수면의 출렁임에 의해 냉각수(133)가 재생유 수집공간(164)으로 튈 염려가 있다. 따라서 재생유 생성공간(162)과 재생유 수집공간(164)의 사이에 망 구조의 경계막(134)이 설치되어 냉각수(133) 수면을 안정시킬 수 있다.The collected decomposition gas is directly injected into the
재생유 생성공간(162)에서 생성된 재생유(139)는 냉각수(133)와 서로 분리된 층을 형성하며, 냉각수(133)보다 비중이 작으므로 상단에 위치한다. 재생유(139)가 일정량 이상 생성되면 재생유 생성공간(162) 상단의 경계막(134)을 통과하여 재생유 수집공간(164)에 모이게 된다. 재생유 수집공간(164)의 재생유(139)는 재생유 배출구(135)를 통해 외부로 배출된다.The regenerated
냉각조(130)에서 생성된 재생유(139)를 등유 및 경유 등으로 분리하기 위해서는 별도의 처리 과정이 필요하다. 이를 위해 재생유(139)를 다시 용해로(120)에 투입하여 용해로(120) 내부에서 분리 과정을 수행할 수 있다. 즉, 용해로(120) 내부에서 플라스틱의 용해 과정이 종료한 후 냉각팬(126) 및 배기구(127)를 사용하여 용해로(120) 내부의 온도를 충분히 낮추고 재생유(139)를 투입시킨다. 이후 용해로(120)를 서서히 가열하여 재생유(139)로부터 순차적으로 휘발유, 등유, 경유 및 중유를 추출한다. 이와 같이 용해로(120)에서 재생유(139)의 분리 과정을 수행하도 록 함으로써 재생유(139)의 분리를 위해 별도의 장치를 구비할 필요가 없으므로 경제적이고, 장치를 소형화할 수 있어 소량의 플라스틱을 처리하는 데 적합하게 사용될 수 있다.In order to separate the
한편, 냉각조(130)에서 분해 가스의 유화 과정이 수행될 때 수증기 등의 가스로 이루어진 부산물이 발생할 수 있다. 이러한 부산물은 가스 배출구(138) 및 가스 배출관(610)을 통해 냉각조(130)로부터 배출되며, 소각히터(620)에 의해 모두 연소되어 제거될 수 있다.On the other hand, when the emulsification process of the decomposition gas is performed in the
도 12는 플라스틱의 용해 및 유화 과정에 의해 재생유가 생성되는 전체적인 과정을 도시한 흐름도이다.12 is a flowchart illustrating an overall process of generating regenerated oil by dissolving and emulsifying plastics.
도 12를 참조하면, 먼저 용해시키고자 하는 플라스틱을 용해로(120)에 투입한다(S1110). 플라스틱은 용해되기 쉽도록 파쇄하여 투입할 수 있다. 다음으로 제어회로(140)는 외부 용기(110)의 내측면에 설치된 상부 코일(112) 및 하부 코일(114)에 전류를 공급하고, 코일(112, 114)로부터 발산된 열이 용해로(120)에 공급된다(S1120). 용해로(120) 내부 공간 중에서 상부 코일(112)에 의해 둘러싸인 공간 및 하부 코일(114)에 의해 둘러싸인 공간의 온도는 각각 상부 온도센서(116) 및 하부 온도센서(118)에 의해 측정된다. 제어회로(140)는 하부 온도센서(118)에 의해 측정된 온도가 제2기준온도 및 제3기준온도 사이를 유지하도록 하부 코일(114)에 공급되는 전류를 제어한다. 또한 상부 온도센서(116)에 의해 측정된 온도가 사전에 설정된 제1기준온도 이상이 되면(S1130) 상부 코일(112)에 대한 전류 공급을 중단한다(S1140).Referring to FIG. 12, first, the plastic to be dissolved is introduced into the melting furnace 120 (S1110). Plastics can be crushed and added to facilitate dissolution. Next, the
냉각조(130)는 용해로(120) 내에서 플라스틱이 용해되어 배출된 가스를 수집한다(S1150). 냉각조(130) 내부에서는 냉각수(133)에 의한 가스의 냉각 및 유화에 의해 재생유(139)가 생성된다(S1160). 생성된 재생유(139)는 플라스틱의 용해 과정이 종료된 후 냉각시킨 용해로(120)에 다시 투입되고(S1170). 다시 용해로(120)를 서서히 가열함에 따라 순차적으로 휘발유, 등유, 경유 및 중유 등으로 분리될 수 있다(S1180).The
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and the present invention belongs to the present invention without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such changes are within the scope of the claims.
도 1은 본 발명에 따른 플라스틱의 유화 환원 장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면,1 is a view showing the configuration of a preferred embodiment of the emulsification reduction apparatus of plastics according to the present invention,
도 2는 코일이 설치된 외부 용기의 내측면을 확대하여 도시한 도면,2 is an enlarged view showing an inner side surface of an outer container provided with a coil;
도 3은 반사판이 설치되지 않는 경우에 코일의 설치 형태를 도시한 도면,3 is a view showing the installation form of the coil when the reflecting plate is not installed,
도 4는 반사판이 설치되었을 경우에 외부 용기와 용해로 사이의 공간을 확대하여 도시한 도면,4 is an enlarged view showing a space between an outer container and a melting furnace when a reflector is installed;
도 5a 및 도 5b는 포물선의 형태를 가지는 홈에 반사판이 설치된 예를 도시한 도면,5A and 5B illustrate an example in which a reflector is installed in a groove having a parabolic shape,
도 6은 도 2에 도시된 외부 용기의 내측면으로부터 코일이 제거된 형태를 도시한 도면,6 is a view showing a form in which the coil is removed from the inner surface of the outer container shown in FIG.
도 7a 및 도 7b는 연결핀의 여러 형태를 도시한 도면,7a and 7b are views showing various forms of the connecting pin,
도 8은 도 1에 도시된 외부 용기 및 용해로의 상세한 구성을 도시한 도면,8 is a view showing a detailed configuration of the outer container and the melting furnace shown in FIG.
도 9a 및 도 9b는 가스 집진부의 형상을 도시한 도면,9a and 9b are views showing the shape of the gas dust collecting unit,
도 10a 및 도 10b는 각각 하부 마개가 닫혀 있을 때와 열려 있을 때의 형태를 도시한 도면,10a and 10b show the form when the lower cap is closed and open, respectively;
도 11은 도 1에 도시된 냉각조의 상세한 구성을 도시한 도면, 그리고,11 is a view showing a detailed configuration of the cooling tank shown in FIG. 1, and
도 12는 플라스틱의 용해 및 유화 과정에 의해 재생유가 생성되는 전체적인 과정을 도시한 흐름도이다.12 is a flowchart illustrating an overall process of generating regenerated oil by dissolving and emulsifying plastics.
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KR1020090036485A KR101075187B1 (en) | 2009-04-27 | 2009-04-27 | Apparatus for restoring plastic to oil |
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KR1020090036485A KR101075187B1 (en) | 2009-04-27 | 2009-04-27 | Apparatus for restoring plastic to oil |
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KR101416342B1 (en) * | 2012-11-12 | 2014-07-09 | 주식회사 에스알티 | Device for producing refind oil using used plastics |
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2009
- 2009-04-27 KR KR1020090036485A patent/KR101075187B1/en not_active IP Right Cessation
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