KR101100407B1

KR101100407B1 - ＰＣＢｓ 함유 오일의 탈염소화 분해 장치

Info

Publication number: KR101100407B1
Application number: KR1020090073092A
Authority: KR
Inventors: 류수헌
Original assignee: 학산금속공업 주식회사
Priority date: 2009-08-10
Filing date: 2009-08-10
Publication date: 2011-12-30
Also published as: KR20110015722A

Abstract

본 발명은 PCBs 함유 오일의 탈염소화 분해 장치에 관한 것으로서, PCBs 농도가 확인된 폐변압기로부터 PCBs의 농도에 따라 구분하여 혼합, 저장되는 PCBs 함유 오일 저장탱크와; 상기 PCBs 함유 오일 저장탱크에서 정량 이송된 PCBs 함유 오일에 알코올성 용매와 알카리성 물질을 혼합하여 진공 상태에서 가온하여 탈염소화 반응을 일으키며, 유압교반기와 반응액 순환펌프에 의한 연속 순환 펌핑이 이루어지는 반응기와; 열매체유를 이용하여 상기 반응기의 쟈켓에 열을 공급하는 열매체 보일러와; 상기 알카리성 물질을 저장하는 알카리성 물질 저장탱크와; 상기 알카리성 물질을 미분말로 분쇄하는 알카리성 물질 분쇄기와; 상기 알코올성 용매를 가온하여 용해시키고 교반기가 달린 알코올성 용매 탱크와; 상기 반응기에서 탈염소화 반응 후 생성된 물질을 일시 저장하는 침전조와; 상기 침전조의 반응 생성물을 정제하여 무해한 비페닐 오일과 슬러지로 분리하는 데칸타와; 상기 데칸타에서 정제된 오일을 일시 저장하는 써비스 탱크와; 상기 데칸타에서 나오는 슬러지를 드럼 포장하기 위해 이송하는 스크루 콘베아와; 상기 써비스 탱크의 오일을 이송하여 검사 대기하는 검사 대기 탱크와; 상기 검사 대기 탱크에서 합격 판정 후 오일을 이송하여 최종적으로 출하 대기하는 최종 저장탱크와; 상기 반응기 내부에 진공을 거는 진공펌프와; 상기 진공펌프의 오일 냉각 및 공정 중 발생하는 유증을 냉각 및 액화시키는 냉각기와; 상기 냉각기에 저온의 냉매를 공급하는 칠러 냉동기와; 상기 냉각기에서 냉각 및 액화되지 못한 기체를 활성탄으로 흡착하여 청정공기를 대기로 방출하는 흡착탑;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 PCBs 함유 오일의 탈염소화 분해 장치를 기술적 요지로 한다. 이에 따라 폐변압기 등에 포함된 PCBs 함유 오일과 알코올성 용매, 알카리성 물질을 일정 온도 및 진공도에서 유압 교반기와 반응액 순환펌프에 의한 연속 순환 펌핑에 의하여 PCBs의 염소기가 수소기와 수산기로 치환되어 무해한 비페닐 오일로 완전히 분해함으로서 취급이 간편하고 운전 비용의 절감은 물론 PCBs가 제거된 오일은 연료유로 재활용함으로서 환경오염을 획기적으로 방지할 수 있는 이점이 있다.

ＰＣＢｓ 폐변압기 탈염소화 화학적 분해

Description

ＰＣＢｓ 함유 오일의 탈염소화 분해 장치{dechlorination apparatus of PCBs in oil}

본 발명은 PCBs 함유 오일의 탈염소화 분해 장치에 관한 것으로서, PCBs 함유 오일을 화학적으로 처리하기 위해 PCBs의 파괴 및 제거 효율이 향상될 수 있는 PCBs의 화학적 처리 즉 PCBs 함유 오일의 탈염소화 분해 장치에 관한 것이다.

PCBs(polychlorinated biphenyls)는 소위 동류물이라고 하는 209개의 개별적인 화합물들을 통칭하는 용어이며, 이 화합물들에는 2개의 페닐 고리에 1개에서 10개까지의 염소 원자가 결합되어 있다. 이 화학물질들은 1930년대에서 1977년까지 40여년간 상용화되어 생산된 바 있다. 전세계적으로 총 생산량은 1.1x10⁹kg이었던 것으로 추정되며, 그 중 93%는 미국 MONSANTO사에서 생산되었다. MONSANTO사에서 제조한 PCBs의 복합적인 화합물들은 AROCIOR라는 상품명으로 판매되었다.

이러한 PCBs는 화학적, 열역학적으로 안정적일 뿐 아니라 유전성이 강하여 변압기나 축전기와 같은 전기기구 내의 절연액으로 주로 사용되었다. 그러나 엄청난 사용량과 분별없는 폐기형태, 거기다 끈질긴 내환경성 때문에 PCBs는 만연된 환 경오염 물질로 대두되게 되었다.

이 화합물들은 해양생물, 어류, 조류, 육상 동물은 말할 것 없이 사람에게서도 체내 축적물로 발견되고 있다. 최근에는 PCBs가 생물체 내에서 자연 호르몬의 변환과정을 방해하여 수컷의 정자의 양을 줄게 하거나 수컷을 암컷으로 바꾸어 놓는 가성 호르몬과 같이 작용하는 것으로 알려지고 있다.

이처럼 환경파괴가 명백해짐에 따라 연방법인 독극물 관리법이 1976년에 제정됨으로써 PCBs의 규제가 시작되었고 유럽공동체에서도 그와 유사한 법령이 제정되었다. 이와 같은 법규들은 PCBs의 생산, 처리, 상업적인 판매 또는 개방 시스템에서의 사용 등을 금지하였다.

그러나 아직도 PCBs가 들어있는 사용 중인 장비들이 많이 있다. 미국과 유럽공동체에서는 아스카렐이 들어있는 변압기가 약 50만개가 있다고 보고되고 있다. 또함 함량 제한을 초과하는 PCBs 농축액이 함유된 광유 또는 유전액이 들어있는 변압기는 200만개가 넘는 것으로 추측되고 있다. 이 수치는 전세계를 합치면 훨씬 많아진다. 아스카렐에 오염되는 물질은 장비 제작시 상호 오염, 유전액의 처리, 충전 써비스, 유지 관리 작업 및 사용액의 폐기나 수거 과정에 의하여 발생한다. PCBs에 오염된 광유의 거의 대부분은 오염도가 규제 기관의 제한 범위를 초과하고 있다.

따라서, PCBs에 오염된 광유는 심각한 환경 문제가 되어 이 문제의 해결을 위한 접근으로 현재까지 가장 흔히 사용되고 있는 고온 소각법은 회전로에 PCBs로 오염된 변압기 오일을 붓고 고온에서 소각하는 것인데, 이 처리 방법은 단순한 방법이기는 하나, 처리 비용이 비싸고 오염물질의 운용면에서 재생 가능한 물질까지 도 파괴된다는데 문제점이 있고, 다른 방법은 기본 환경 조건하에서 알코올성 용매와 알카리성 물질을 PCBs와 반응시켜 처리하는 방법인데, 기본 환경 조건에서 반응을 하여 완벽하게 처리가 되지 않아 반응 환경 조건을 변화시켜 보다 효과적이고 환경친화적인 PCBs 처리 방법의 개선이 필요하였다.

본 발명은 폐변압기 등에 포함된 PCBs 함유 오일을 화학적으로 처리하기 위해 PCBs의 파괴 및 제거 효율이 향상될 수 있는 PCBs의 화학적 처리 즉 PCBs 함유 오일의 탈염소화 분해 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 반응 환경 조건을 변화시켜 취급이 용이하고 운전비용이 절감되며 환경오염이 획기적으로 개선되는 효과적이고 환경 친화적인 PCBs 함유 오일의 탈염소화 분해 장치의 제공을 또 다른 목적으로 한다.

상기 목적 달성을 위해 본 발명은, PCBs 농도가 확인된 폐변압기로부터 PCBs의 농도에 따라 구분하여 혼합, 저장되는 PCBs 함유 오일 저장탱크와; 상기 PCBs 함유 오일 저장탱크에서 정량 이송된 PCBs 함유 오일에 알코올성 용매와 알카리성 물질을 혼합하여 진공 상태에서 가온하여 탈염소화 반응을 일으키며, 유압교반기와 반응액 순환펌프에 의한 연속 순환 펌핑이 이루어지는 반응기와; 열매체유를 이용하여 상기 반응기의 쟈켓에 열을 공급하는 열매체 보일러와; 상기 알카리성 물질을 저장하는 알카리성 물질 저장탱크와; 상기 알카리성 물질을 미분말로 분쇄하는 알카리성 물질 분쇄기와; 상기 알코올성 용매를 가온하여 용해시키고 교반기가 달린 알코올성 용매 탱크와; 상기 반응기에서 탈염소화 반응 후 생성된 물질을 일시 저장하는 침전조와; 상기 침전조의 반응 생성물을 정제하여 무해한 비페닐 오일과 슬러지로 분리하는 데칸타와; 상기 데칸타에서 정제된 오일을 일시 저장하는 써비스 탱크와; 상기 데칸타에서 나오는 슬러지를 드럼 포장하기 위해 이송하는 스크루 콘베아와; 상기 써비스 탱크의 오일을 이송하여 검사 대기하는 검사 대기 탱크와; 상기 검사 대기 탱크에서 합격 판정 후 오일을 이송하여 최종적으로 출하 대기하는 최종 저장탱크와; 상기 반응기 내부에 진공을 거는 진공펌프와; 상기 진공펌프의 오일 냉각 및 공정 중 발생하는 유증을 냉각 및 액화시키는 냉각기와; 상기 냉각기에 저온의 냉매를 공급하는 칠러 냉동기와; 상기 냉각기에서 냉각 및 액화되지 못한 기체를 활성탄으로 흡착하여 청정공기를 대기로 방출하는 흡착탑;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 PCBs 함유 오일의 탈염소화 분해 장치를 기술적 요지로 한다.

또한, 상기 알코올성 용매는 MEG, DEG, TEG 및 PEG 중 어느 하나로 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 상기 알카리성 물질은 NaOH, CaOH 및 KOH 중에서 적어도 하나를 분쇄기에 의해 분쇄한 분말인 것이 바람직하다.

또한, 상기 PCBs 함유 오일의 농도 구분은 저농도(2~50ppm), 중농도(51~300ppm), 고농도(301ppm 이상)의 군으로 나누어지는 것이 바람직하다.

여기에서, 상기 PCBs 함유 오일, 알코올성 용매 및 알카리성 물질의 중량비는 PCBs 함유 오일 농도별로 3단계로 구분되며 저농도일때 100:2.5:2, 중농도일때 100:3.5:2.5, 고농도일때 100:5:3인 것이 바람직하다.

또한, 상기 진공도는 200~500mmHg(G)인 것이 바람하며, 상기 반응기 내부의 온도는 150~180℃인 것이 바람직하다.

본 발명은 폐변압기 등에 포함된 PCBs 함유 오일과 알코올성 용매, 알카리성 물질을 일정 온도 및 진공도에서 유압 교반기와 반응액 순환펌프에 의한 연속 순환 펌핑에 의하여 PCBs의 염소기가 수소기와 수산기로 치환되어 무해한 비페닐 오일로 완전히 분해함으로서 취급이 간편하고 운전 비용의 절감은 물론 PCBs가 제거된 오일은 연료유로 재활용함으로서 환경오염을 획기적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 화학 반응에 의해 PCBs의 염소기를 수소기와 수산기 등으로 치환해서 무해한 비페닐류 오일로 분해하는 탈염소화 반응을 기본원리로 하며, 염소가 함유되지 않은 무해한 오일의 재사용 및 재활용을 위한 것이다.

본 발명에 따른 PCBs 함유 오일의 탈염소화 분해 장치는 처리하려고 하는 폐절연유의 PCBs의 농도, PCBs를 처리하기 위한 알코올성 용매 및 알카리성 물질, 반응온도, 진공도 등 내부 환경의 변화에 따라 달라지게 된다. 또한, 처리시설의 공정은 PCBs 관리공정과 비PCBs 관리공정으로 나누어진다. 먼저, PCBs 관리공정은 처리대상으로 하는 PCBs 오일을 이송, 보관하는 유입공정과 산화반응에 의해 탈염소화 처리를 해서 무해한 비페닐 오일을 만드는 분해반응 공정으로 나누어지며, 비PCBs 관리공정은 탈염소 분해 후 오일 중 반응생성물의 제거를 행하는 후처리공정과 후처리 후의 오일을 보관, 방출하는 방출 공정으로 이루어지게 된다.

이하에서는 본 발명에 따른 PCBs 함유 오일의 탈염소화 분해 장치에 대해 첨 부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다. 도 1은 본 발명에 따른 PCBs 함유 오일의 탈염소화 분해 장치의 주요부에 대한 모식도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 PCBs 함유 오일의 탈염소화 분해 장치는 PCBs 함유 오일 저장탱크(1) , 반응기(2), 열매체 보일러(3), 알카리성 물질 저장탱크(4), 알카리성 물질 분쇄기(5), 알코올성 용매탱크(6), 침전조(7), 데칸타(8), 써비스 탱크(9), 스크루 콘베아(10), 검사 대기탱크(11), 최종 저장탱크(12), 진공펌프(13), 냉각기(14), 칠러 냉동기(15) 및 흡착탑(16)으로 크게 구성된다.

먼저, 상기 PCBs 함유 오일 저장탱크(1)는 PCBs 농도가 확인된 폐변압기로부터 PCBs의 농도에 따라 구분하여 혼합, 저장하는 시설이다. 20~50rpm의 유압 교반기(109)나 에어브로와를 갖춘, PCBs 농도별로 2개 이상의 탱크로 구성되며, 상부에 방충망이 설치된 벤트구가 있고, 하부에는 토출구, 샘플구, 드레인구 및 액면계, PCBs 함유 오일 이송펌프(108), 유량계 등이 설치되어 있다.

또한, 상기 PCBs 함유 오일의 농도 구분은 저농도(2~50ppm), 중농도(51~300ppm), 고농도(301ppm 이상)의 군으로 나누어져 반응기(2)에 투입되도록 하여 반응효율을 더 높인다.

그리고, 상기 반응기(2)는 상기 PCBs 함유 오일 저장탱크(1)와 연결되어 PCBs 함유 오일이 농도별로 저장되게 되며, PCBs 함유 오일 저장탱크(1)에서 이송된 PCBs 함유 오일에 알코올성 용매와 알카리성 물질을 혼합하여 진공 상태에서 가온하여 탈염소화 반응을 일으키는 장치이다.

상기 반응기(2)는 내부 반응물질의 화학반응 효율을 높이고 PCBs 함유 오일 이 공기 중의 산소와 접촉하는 것을 방지하고, 화학 반응이 일어나면서 반응열에 의하여 온도가 올라가고, 진공도가 떨어지게 되므로, 진공도를 200~500mmHg(G) 상태로 유지하고, 반응온도를 150~180℃로 승온시킨 다음 반응기(2) 내부에 전기적 스파크에 의한 화재 등의 발생을 방지하고 탈염소화 분해 반응이 완전하게 이루어지도록 유압 교반기(109)에 의한 교반 및 반응액 순환펌프(102)에 의한 펌핑 순환을 계속하면서 반응이 이루어지도록 한다. 상기 유압 교반기(109) 및 반응액 순환펌프(102)로 2~8시간 순환, 반응시켜 PCBs의 염소기를 수소기와 수산기로 치환해서 무해한 비페닐 오일로 완전히 분해하는 탈염소화 분해 반응이 직접 일어나는 곳이 된다.

또한, 상기 반응기(2)의 재질은 화학적으로 안정한 파이렉스와 같은 유리 및 스테인레스 스틸 등으로 하는 것이 바람직하며, 상기 반응기(2) 외부는 열매 자켓으로 되어 있고, 자켓 내부에는 열매체유가 열매체 보일러(3)와 연결되어 있다. 유압펌프에 의한 구동모타의 회전이 20~90rpm의 2~4단의 유압 교반기(109)가 있고 하부에는 스크레파를 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 반응기(2)의 진공도를 200~500mmHg(G)로 유지하기 위하여 자동 진공조절밸브, 진공 콘트롤러, 자동진공 기록계가 설치되어 있고, 온도를 150~180℃로 유지하기 위해 자동 온도 조절밸브, 온도 콘트롤러, 자동온도 기록계가 설치되어 있고, 반응 생성물의 침전을 방지하고, 알카리성 분말 투입시 회전하는 스크루에 분말을 미세하게 분쇄하여 탈염소화 반응을 촉진시켜 완전 반응이 이루어지도록 반응액 순환펌프(102) 바람직하게는 3본 스크루 펌프가 설치되어 있다.

그리고, 상기 열매체 보일러(3)는 반응기(2)와 배관으로 연결되어 있으며, 열매체유를 최고 300℃까지 가온하여 반응기(2)의 쟈켓에 열을 공급하여 반응기(2)의 내부 온도를 150~180℃로 승온시킨다. 상기 열매체 보일러(3)에는 열매의 순환을 위해 열매 순환펌프(101)가 연결되어 있다

그리고, 상기 알카리성 물질 저장탱크(4)는 알카리성 물질 분말을 일시 저장하는 곳으로, 알카리성 분말이 조습성이 있으므로 밀폐형으로 형성되어 외부에는 히팅장치가 설치되어 있다. 상기 알카리성 물질은 NaOH, CaOH 및 KOH 중에서 적어도 어느 하나를 사용한다.

그리고, 상기 알카리성 물질 분쇄기(5)는 상기 알카리성 물질 저장탱크(4)에 연결되어 알카리성 물질 분말이 공급되며, 공급된 알카리성 물질 분말을 반응이 용이하도록 미세 분말로 분쇄한다. 상부에 알카리성 물질 피드용 1본 스크루 콘베아, 하부에는 스크루 분쇄기가 설치되어 있고, 분진은 백필터에서 집진처리되고 외부 케이스는 밀폐형 박스 안에 습기 제거를 위해 히팅 장치 및 후드 장치가 설치되어 있다.

그리고, 상기 알코올성 용매탱크(6)는 알코올성 용매를 가온하여 용해시키는 곳으로, 20~90rpm의 교반기가 달려 있다. 상기 알코올성 용매는 MEG, DEG, TEG 및 PEG 중 어느 하나를 사용한다. 상기 알코올성 용매는 25℃ 이하에서는 고체 상태로 되므로 히팅하여 30~40℃로 액상 상태로 유지한다. 이를 위해 히팅장치, 온도 콘트롤러, 액면계가 설치되며, 배관 라인에는 열선(40℃ 유지)이 설치되어 있다.

여기에서, 상기 반응기(2)에는 상기 PCBs 함유 오일, 알코올성 용매 및 알카 리성 물질의 중량비는 PCBs 함유 오일 농도별로 3단계로 구분되어 투입되며, 저농도일때 100:2.5:2, 중농도일때 100:3.5:2.5, 고농도일때 100:5:3의 비율로 투입된다.

그리고, 상기 침전조(7)는 상기 반응기(2)에서 탈염소화 반응 후 생성된 물질을 일시 저장하는 곳으로, 반응생성물을 이송, 데칸타(8)에서 정제하기 전 일시 보관하는 탱크이다. 상기 침전조(7)의 상부에는 유증 배출구, 투시구가 설치되어 있고, 하부에는 밴드히타 및 샘플구가 설치되어 있다. 반응 생성물의 침전을 방지하기 위해 반응 생성물 순환펌프(103)가 기어 또는 스크류 형태로 설치되며, 반응 생성물을 데칸타(8)로 이송하기 위해 반응 생성물 이송펌프(104)가 기어 또는 스크류 형태로 설치되며, 이송라인에는 냉각수 라인이 설치된다.

그리고, 상기 데칸타(8)는 상기 침전조(7)의 반응 생성물을 정제하여 무해한 비페닐 오일 및 슬러지로 분리하는 곳으로, 입상 원심 분리 장치로써 인버터를 30~40Hz로 조정 사용한다.

그리고, 상기 써비스 탱크(9)는 상기 데칸타(8)에서 나오는 정제된 오일을 일시 저장하는 곳으로, 온도계, 투시구, 자동 액면 조절기, 샘플구, 상부 유증 토출구 및 정제 오일 이송펌프(105)가 설치되며, 상기 스크루 콘베아(10)는 상기 데칸타(8)에서 나오는 슬러지를 드럼 포장하기 위해 이송하는 곳으로, 상기 스크루 콘베아(10)의 외부에는 밀폐형 박스가 설치되어 있고, 상부에는 유증 후드가 연결되어 있으며, 스크루 콘베아(10) 케이싱에는 열선이 부착되어 있다.

그리고, 상기 검사 대기탱크(11)는 상기 써비스 탱크(9)의 오일을 이송하여 검사 대기하는 곳으로, 이송된 오일을 합,부 판정시까지 보관하게 된다. 오일에 대한 합격 판정시에는 최종 저장탱크(12)로 검사 합격 이송펌프(106)가 작동하며, 불합격시에는 반응기(2)로 검사 불합격 이송펌프(107)가 작동하게 된다. 상기 검사 대기탱크(11)에는 유면계, 상부 유증 닥터, 방류벽이 설치되어 있다.

그리고, 상기 최종 저장탱크(12)는 상기 검사 대기탱크(11)에서 합격 판정 후 오일을 이송하여 최종적으로 출하 대기하는 곳으로, 액면계, 방류벽 및 유량계가 설치되어 있다.

그리고, 상기 진공펌프(13)는 상기 반응기(2) 내부에 진공을 거는 것으로, 최적의 반응을 얻기 위하여 진공도 200~500mHg(G)를 유지시켜 주는 펌프이며, 오일 냉각 방식의 유봉식 진공펌프(13)를 사용한다.

그리고, 상기 냉각기(14)는 상기 진공펌프(13)의 오일을 냉각시키고, 공정 중 발생하는 유증을 냉각 및 액화시키는 곳으로, 상기 침전조(7), 데칸타(8), 써비스 탱크(9), 스크루 콘베아(10), 검사 대기탱크(11) 등에서 발생하는 유증을 냉각 및 액화하는 설비이다. 이는 칠러 냉동기(15)의 2차 냉매를 냉각수로 사용한다.

그리고, 상기 칠러 냉동기(15)는 상기 냉각기(14)에 저온의 냉매를 공급하는 곳으로, 상기 냉각기(14)에 최고 -20℃의 2차 냉매를 공급하는 장치이다.

그리고, 상기 흡착탑(16)은 상기 냉각기(14)에서 냉각 및 액화되지 못한 기체를 활성탄으로 흡착하여 청정공기를 대기로 방출하는 장치이다. 즉, 상기 냉각기(14)에서 미처 액화되지 못한 가스 및 악취를 흡착하여 청정공기를 배출하는 시설로 내부에 활성탄이 충진되고, 송풍기가 설치되어 있다.

이하에서는 본 발명의 작용, 효과에 대해 설명하고자 한다.

폐변압기 등에 배유된 PCBs 함유 오일 저장탱크(1)의 PCBs 함유 오일의 농도를 분석하여, 저농도(2~50ppm), 중농도(51~300ppm), 고농도(301ppm 이상) 등으로 세분화한 다음 반응기(2)에 정량 투입한다.

상기 반응기(2) 내부에 혼입된 반응물질 즉, PCBs 함유 오일, 알카리성 물질 및 알코올성 용매의 화학 반응 효율을 높이고 PCBs 함유오일이 공기 중의 산소와 접촉하여 산화되는 것을 방지하며, 화학 반응이 일어나면서 반응열에 의하여 온도가 올라가고 진공도가 떨어지게 되므로 내부 진공도를 200~500mmHg(G) 상태로 유지하고, 반응 온도를 150~180℃로 승온시킨 다음 반응기(2) 내부에 전기적 스파크에 의한 화재 등의 발생을 방지하고 탈염소화 분해 반응이 완전하게 이루어지도록 유압 교반기(109)에 의한 교반 및 반응액 순환펌프(102)에 의한 펌핑 순환을 계속한다.

상기 알카리성 물질은 중량비에 의거 먼저 알카리성 물질을 분쇄기에 미쇄 분말로 분쇄하여 투입하고, 5~10분 후 알코올성 용매를 투입한 다음 2~8시간 반응을 한 후 반응액 순환펌프(102)인 스크루 펌프로 계속 순환 펌핑하면서 침전조(7)로 반응 생성물을 이송하고 침전조(7)에서도 반응 생성물을 반응 생성물 순환펌프(103)로 순환시키면서 반응 생성물을 데칸타(8)로 냉각기(14)로 거쳐 투입하여 무해한 비페닐 오일과 슬러지로 분리 정제된다.

이 중 무해한 비페닐 오일은 써비스 탱크(9)를 거쳐 검사 대기탱크(11)에 합, 부 판정시까지 보관되며, 합격 판정시에는 최종 저장탱크(12)로 이송하여 출하 대기하고, 슬러지는 스크루 콘베아(10)를 통하여 드럼에 밀폐 보관하는 과정이 완료됨에 따라, 반응 및 이송, 정제 과정에서 발생되는 유증을 냉각, 액화하여 청정 공기를 배출하는 작업 중 대기 환경 오염이 전혀 없고, 작업이 간편하고 안전하며 공기와의 산화반응을 억제하여 다이옥신이나 퓨란 같은 독성 물질의 발생을 방지하게 되는 것이다.

도 1 - 본 발명에 따른 PCBs 함유 오일의 탈염소화 분해 장치의 주요부에 대한 모식도.

<도면에 사용된 주요 부호에 대한 설명>

1 : PCBs 함유 오일 저장탱크 2 : 반응기

3: 열매체 보일러 4: 알카리성 물질 저장탱크

5 : 알카리성 물질 분쇄기 6 : 알코올성 용매탱크

7 : 침전조 8 : 데칸타

9 : 써비스 탱크 10 :스크루 콘베아

11 : 검사 대기탱크 12 : 최종 저장탱크

13 : 진공펌프 14 : 냉각기

15 : 칠러 냉동기 16 : 흡착탑

Claims

PCBs 농도가 확인된 폐변압기로부터 PCBs의 농도에 따라 구분하여 혼합, 저장되는 PCBs 함유 오일 저장탱크(1)와; 상기 PCBs 함유 오일 저장탱크(1)에서 정량 이송된 PCBs 함유 오일에 알코올성 용매와 알카리성 물질을 혼합하여 진공 상태에서 가온하여 탈염소화 반응을 일으키며, 유압 교반기(109)와 반응액 순환펌프(102)에 의한 연속 순환 펌핑이 이루어지는 반응기(2)와; 열매체유를 이용하여 상기 반응기(2)의 쟈켓에 열을 공급하는 열매체 보일러(3)와; 상기 알카리성 물질을 저장하는 알카리성 물질 저장탱크(4)와; 상기 알카리성 물질을 미분말로 분쇄하는 알카리성 물질 분쇄기(5)와; 상기 알코올성 용매를 가온하여 용해시키고 교반기가 달린 알코올성 용매탱크(6)와; 상기 반응기(2)에서 탈염소화 반응 후 생성된 물질을 일시 저장하는 침전조(7)와; 상기 침전조(7)의 반응 생성물을 정제하여 무해한 비페닐 오일과 슬러지로 분리하는 데칸타(8)와; 상기 데칸타(8)에서 정제된 오일을 일시 저장하는 써비스 탱크(9)와; 상기 데칸타(8)에서 나오는 슬러지를 드럼 포장하기 위해 이송하는 스크루 콘베아(10)와; 상기 써비스 탱크(9)의 오일을 이송하여 검사 대기하는 검사 대기탱크(11)와; 상기 검사 대기탱크(11)에서 합격 판정 후 오일을 이송하여 최종적으로 출하 대기하는 최종 저장탱크(12)와; 상기 반응기(2) 내부에 진공을 거는 진공펌프(13)와; 상기 진공펌프(13)의 오일 냉각 및 공정 중 발생하는 유증을 냉각 및 액화시키는 냉각기(14)와; 상기 냉각기(14)에 저온의 냉매를 공급하는 칠러 냉동기(15)와; 상기 냉각기(14)에서 냉각 및 액화되지 못한 기체를 활성탄으로 흡착하여 청정공기를 대기로 방출하는 흡착탑(16);을 포함하여 구성되되,

상기 반응기 내부의 진공의 정도는 200~500mmHg(G)인 것을 특징으로 하는 PCBs 함유 오일의 탈염소화 분해 장치.
제 1항에 있어서, 상기 알코올성 용매는 MEG, DEG, TEG 및 PEG 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 PCBs 함유 오일의 탈염소화 분해 장치.
제 1항에 있어서, 상기 알카리성 물질은 NaOH, CaOH 및 KOH 중에서 적어도 하나를 분쇄기에 의해 분쇄한 분말인 것을 특징으로 하는 PCBs 함유 오일의 탈염소화 분해 장치.
제 1항에 있어서, 상기 PCBs 함유 오일의 농도 구분은 저농도(2~50ppm), 중농도(51~300ppm), 고농도(301ppm 이상)의 군으로 나누어지는 것을 특징으로 하는 PCBs 함유 오일의 탈염소화 분해 장치.
제 4항에 있어서, 상기 PCBs 함유 오일, 알코올성 용매 및 알카리성 물질의 중량비는 PCBs 함유 오일 농도별로 3단계로 구분되며 저농도일때 100:2.5:2, 중농도일때 100:3.5:2.5, 고농도일때 100:5:3인 것을 특징으로 하는 PCBs 함유 오일의 탈염소화 분해 장치.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 반응기(2) 내부의 온도는 150~180℃인 것을 특징으로 하는 PCBs 함유 오일의 탈염소화 분해 장치.