KR101270721B1 - Carbonizing and thermal decomposition apparatus utilizing of waste - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 마이크로 웨이브를 이용한 탄화 및 열분해장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 마이크로 웨이브에 의해 가열되는 유전발열체에 의해 각종 폐기물을 탄화 및 열분해 시키고, 탄화 및 열분해 시 발생되는 가스를 연소시킬 수 있는 폐기물의 탄화 및 열분해장치에 관한 것이다. The present invention relates to a carbonization and pyrolysis apparatus using microwave, and more particularly, to waste and carbonize various wastes by a dielectric heating element heated by microwaves, and to burn gas generated during carbonization and pyrolysis. It relates to the carbonization and pyrolysis device of.
일반적으로 폐기물이란 쓸모없게 되어 버리는 물질을 총칭하며, 통상적 관념내지는 폐기물 관리법에 따르면 '쓰레기, 연소재 오니(汚泥), 폐유(廢油), 폐산, 폐알칼리, 동물 사체, 합성수지 등 사람의 생활이나 산업활동에 필요없게 되어버리는 물질, 로 정의된다.In general, waste refers to materials that become obsolete, and according to the conventional management method of waste management, 'waste, combustible sludge, waste oil, waste acid, waste alkali, animal carcass, synthetic resin, etc. It is defined as a substance that becomes unnecessary for industrial activities.
한편, 현재 사용되고 있는 폐기물 처리방안에는 감량, 재활용, 재생, 매립, 소각 등이 있다. 이 중에서 감량, 재활용, 재생 등은 최종적인 폐기물 처리방안이 되지 못하며, 매립은 장기간에 걸쳐 심각한 토질 및 수질오염을 초래하므로 각국의 강력한 규제대상이 되고 있다. 따라서 소각방법이 주로 사용되는데, 이는 화염(火焰)을 이용하여 폐기물을 태워 제거하는 방법이다.Meanwhile, currently used waste treatment methods include weight loss, recycling, recycling, landfilling, and incineration. Among them, reduction, recycling, and regeneration are not the final waste disposal methods, and landfilling is a strong regulation subject in each country because it causes serious soil and water pollution over a long period of time. Therefore, the incineration method is mainly used, which is to remove the waste by burning the flame (火焰).
그러나 소각에 의한 폐기물 처리방법은 폐기물에 직접적인 화염을 가하는 소각방법으로 폐기물의 적재량, 밀도, 수분 함유량, 소각로 크기, 가열 온도와 같은 여러 요인으로 인해 완전연소가 실질적으로 불가능하고, 불완전 연소에 따른 그을음, 먼지, 대기오염 공해 배출가스 등이 다량 발생하는 문제점이 있다.However, incineration waste treatment is an incineration method that directly applies a flame to the waste, and it is practically impossible to burn completely due to various factors such as waste load, density, moisture content, incinerator size, and heating temperature, and soot from incomplete combustion. There is a problem in that a large amount of dust, air pollution pollution emissions occur.
이러한 점을 감안하여 고온 및 진공환경에서 폐기물을 열분해(pyrolysis)하거나 탄화시키는 방법이 제안되었다. In view of this, a method of pyrolysis or carbonization of waste in a high temperature and vacuum environment has been proposed.
대한민국 특허등록 제 0019679호에는 열분해 장치를 이용한 폐기물의 열분해 방법이 게시되어 있으며, 특허등록 제 0777616호에는 고탄소성 산업폐기물의 저온 열분해장치가 게시되어 있으며, 특허등록 제 0375569호에는 고분자 폐기물을 위한 열분해장치가 게시되어 있다. Korean Patent Registration No. 0019679 discloses a pyrolysis method of waste using a pyrolysis device, and Patent Registration No. 0777616 discloses a low temperature pyrolysis device of high carbonaceous industrial waste. The device is published.
이러한 열분해를 이용하여 폐기물 처리장치는 열분해 과정에서 열분해로 내부를 진공으로 조성/유지시키는 과정이 필요하고, 이로 인해 상기 고온으로 가열된 열분해의 온도관리 장치를 구비함으로서 전체적인 장치가 과다하게 복잡해지는 문제점이 있다.The waste treatment apparatus using the pyrolysis requires a process of forming / maintaining the inside of the pyrolysis in a pyrolysis process during the pyrolysis process, and thus, the overall apparatus is excessively complicated by having a temperature control device for pyrolysis heated to a high temperature. There is this.
한편, 산업폐기물의 탄화장치가 특허공고 제 1994-06872호에 폐기물 탄화 처리 소각장치가 게시되어 있으며, 특허 등록 제 787948호에는 유기성 폐기물 탄화를 위한 외열식 로타리 탄화로 장치가 게시되어 있으며, 특허 등록 제 0372775호에는 폐기물 탄화 소가장치가 게시되어 있다. On the other hand, the carbonization device of industrial wastes is published in Patent Publication No. 1994-06872, and the waste carbonization incineration device is registered. Patent registration No. 787948 discloses an external rotary carbonization furnace for organic waste carbonization. 0372775 discloses waste carbonization equipment.
이러한 탄화장치는 열원으로 가스, 화석연료 등을 사용하고 있으므로 상대적으로 많은 유지비가 소요되며, 구조가 상대적으로 복잡하다.The carbonization device uses gas, fossil fuel, etc. as a heat source, so it requires a relatively high maintenance cost, and the structure is relatively complicated.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 마이크로 웨이브에 의해 발열되는 유전 발열체로 이루어진 발열로 본체를 이용하여 폐기물을 열분해하거나 탄화시킬 수 있는 폐기물의 탄화 및 열분해장치를 제공함에 있다.The present invention is to solve the problems as described above, to provide a carbonization and pyrolysis device of the waste that can pyrolyze or carbonize the waste by using a heat generating body made of a dielectric heating element generated by microwaves.
본 발명의 다른 목적은 구조가 상대적으로 간단하고, 적은 에너지 원을 이용하여 고열을 발생시킬 수 있으며, 폐기물의 탄화 및 열분해 시 발생되는 가스를 연소시킬 수 있는 폐기물의 탄화 및 열분해 장치를 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide a waste carbonization and pyrolysis apparatus that is relatively simple in structure, can generate high heat using a small energy source, and can burn gas generated during carbonization and pyrolysis of waste. .
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 폐기물의 탄화 및 열분해장치는 탄화 또는 열분해 공간을 형성하며, 마이크로 웨이브에 의해 발열하는 유전발열체로 이루어진 발열로 본체와, 상기 발열로 본체와 인접되게 설치되어 발열로 본체가 발열되도록 하기 위한 마이크로 웨이브 발진기들과, 상기 발열로 본체의 하부측에 설치되어 탄화 또는 열분해 된 잔재를 잔재 배출구 측으로 이송시키기 위한 이송유닛과, Waste and carbonization and pyrolysis apparatus of the present invention for achieving the above object is a heat generation furnace formed of a dielectric heating element that forms a carbonization or pyrolysis space, and generates heat by microwaves, and is installed adjacent to the main body of the heat generation furnace Microwave oscillators for heating the main body, and a transfer unit for transporting carbonized or pyrolyzed residue to the residue outlet side installed on the lower side of the main body by the heat generation;
상기 발열로 본체의 탄화 또는 열분해 공간에 탄화 또는 열분해 시키기 위한 폐기물을 공급하기 위한 폐기물 공급유닛을 구비한다. It is provided with a waste supply unit for supplying waste for carbonization or pyrolysis in the carbonization or pyrolysis space of the main body by the heat generation.
본 발명에 있어서, 상기 발열로 본체는 탄화 또는 열분해 시 발생되는 가스를 연소시키기 위한 연소유닛을 더 구비한다.In the present invention, the heating furnace body further comprises a combustion unit for burning the gas generated during carbonization or pyrolysis.
상기 가스 연소유닛은 상기 가스연소유닛은 상기 발열로 본체와 연결된 가스 공급관과, 상기 가스 공급관과 연결되고 내부에 가스를 가열하는 가열공간부와 연소부들을 가지며 마이크로 웨이브에 의해 발열되는 유전 발열체로 이루어진 연소기 본체와, 상기 연소기 본체의 가열 공간부를 통하여 상기 연소부에 에어를 공급하기 위한 에어 공급관과, 에어 공급관의 단부에 설치되어 글로우방전 플라스마를 발생시키기 위한 전극들과, 상기 연소기 본체를 감싸고 있는 연소기 프레임 또는 연소기 커버부재에 설치되어 연소기 본체를 가열하기 위한 마이크로 웨이브 발진기을 구비한다.The gas combustion unit is a gas combustion unit is composed of a gas supply pipe connected to the main body by the heat generation, a heating element and a combustion space connected to the gas supply pipe and heats the gas therein and a dielectric heating element generated by microwaves A combustor body, an air supply pipe for supplying air to the combustion unit through a heating space portion of the combustor body, electrodes provided at an end of the air supply pipe to generate a glow discharge plasma, and a combustor surrounding the combustor body It is provided on a frame or a combustor cover member, and has a microwave oscillator for heating a combustor body.
그리고 상기 발열로 본체의 열분해 공간이 무산소 용융실과 열분해 기화실로 구획된다. The pyrolysis space of the main body is divided into an oxygen-free melting chamber and a pyrolysis vaporization chamber.
본 발명의 폐기물의 탄화 및 열분해 장치는 마이크로 웨이브를 이용하여 유전 발열체로 이루어진 발열로 본체를 발열시켜 이를 열원으로 이용하게 되므로 열원의 확보에 따른 비용을 줄일 수 있으며, 폐기물의 열분해 효율을 향상시킬 수 있다. Waste carbonization and pyrolysis device of the present invention can heat the main body by the heat generated by the dielectric heating element using the microwave to use it as a heat source can reduce the cost of securing the heat source, can improve the thermal decomposition efficiency of the waste have.
또한 탄화(carbonization) 및 열분해 시 발생되는 가스를 완전 연소시킬 수 있으므로 탄화 및 열분해에 따른 2차 환경오염을 줄일 수 있다. 특히, 하수처리장, 병원에서 배출되는 감염성 폐기물 등을 짧은 시간 내에 연료를 사용하지 않고 탄화 및 열분해 시킬 수 있다. In addition, since the gas generated during carbonization and pyrolysis can be completely burned, secondary environmental pollution due to carbonization and pyrolysis can be reduced. In particular, infectious wastes discharged from sewage treatment plants and hospitals can be carbonized and pyrolyzed in a short time without using fuel.
도 1은 본 발명에 따른 폐기물의 탄화 및 열분해장치의 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 폐기물의 탄화 및 열분장치의 발열로 본체의 단면도.
도 3은 공급관과 글로우 방전 플라즈마를 형성하기 위한 전극을 발췌하여 도시한 확대 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 폐기물 탄화 및 열분해 장치의 다른 실시예를 도시한 단면도. 1 is a cross-sectional view of a waste carbonization and pyrolysis apparatus according to the present invention,
Figure 2 is a cross-sectional view of the main body of the heat generation of the carbonization and thermal splitting device of the waste according to the present invention.
3 is an enlarged cross-sectional view illustrating an electrode for forming a supply pipe and a glow discharge plasma;
4 is a cross-sectional view showing another embodiment of a waste carbonization and pyrolysis apparatus according to the present invention.
본 발명에 따른 폐기물 즉, 열분해 및 탄화 가능한 산업폐기물, 의료폐기물, 고분자 폐기물 등을 탄화 및 열분해 시킬 수 있는 것으로, 그 일 실시예를 도 1 내지 도 4에 나타내 보였다. Waste according to the present invention, that is, it is possible to carbonize and pyrolyze the thermal decomposition and carbonization industrial waste, medical waste, polymer waste, etc., an embodiment thereof is shown in Figures 1 to 4.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 폐기물의 탄화 및 열분해 장치(10)는 폐기물을 탄화 및 열분해 시키기 위한 탄화 또는 열분해 공간을 형성하는 것으로, 마마이크로 웨이브에 의해 발열되는 발열로 본체(20)와, 상기 발열로 본체(20)를 지지하는 프레임(31)에 설치되어 상기 발열로 본체(20)를 발열시키기 위한 마이크로 웨이브 발진기(40)들과, 상기 발열로 본체(20)의 하부 측에 설치되어 탄화 또는 열분해 된 잔재 분해중인 폐기물을 이송시키기 위한 이송유닛(50)을 구비한다. 그리고 상기 발열로 본체(20)의 탄화 또는 열분해 공간에 탄화 또는 열분해 시키기 위한 폐기물을 공급하는 폐기물 공급유닛(60)을 구비한다. 상기 발열로 본체(20)와 가스 공급관(71)에 의해 연결되어 탄화 또는 열분해 시 발생되는 가스를 연소시키기 위한 가스 연소유닛(70)을 더 구비한다. Referring to the drawings, the waste carbonization and
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 폐기물의 탄화 또는 열분해 장치를 구성 요소별로 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.The carbonization or pyrolysis device of the waste according to the present invention configured as described above will be described in more detail by component.
상기 발열로 본체(20)는 가스 연소유닛(70)으로부터 공급된 폐기물(100)를 탄화시키기 위한 탄화 또는 열분해공간(21)을 형성하는 것으로, 폐기물 공급유닛(60)으로부터 공급되는 폐기물(100)이 이송되는 과정에서 탄화 및 열분해 될 수 있도록 소정의 길이를 가지는 관상의 형태를 가진다. 이 발열로 본체(20)는 단면에 도 2에 도시된 바와 같이 상부가 넓고 하부가 좁은 상광 하협의 단면 형상을 가진다. 상기 발열로 본체(20)는 탄화규소(silicon carbide)에 거푸집 액상 성형용 산화 알루미나가 혼합된 화합물로 이루어진다. The
상기 발열로 본체(20)는 프레임(31)에 지지된 커버부재(32)에 의해 감싸여지며 상기 커버부재(32)의 내주면과 상기 발열로 본체(20)의 외주면에 사이에는 단열공간(33)이 형성된다. 이 단열공간에는 단열재가 충전될 수도 있는데, 이 단열재는 충분히 열에 견딜 수 있어야 함은 당연하다.The
상기 이송유닛(50)은 탄화 또는 열분해 로로 유입되는 폐기물 또는/ 및 재를 발열로 본체(20)의 잔재 배출구(22) 측으로 이송시키는 것으로, 발열로 본체(20)의 하부측에 길이 방향으로 설치되는 스크류(51)와, 프레임(31)에 설치되어 상기 발열로 본체(20)의 외부로 돌출되는 스크류(51)를 회전축을 구동시키기 위한 구동모터(52)를 구비한다. 상기 이송유닛(50)은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 잔재 또는 잔사를 탄화 또는 열분해 공간을 따라 이송시킬 수 있는 구조이면 어느 것이나 가능하다. The
상기 마이크로 웨이브 발진기(40)는 상기 발열로 본체(20)와 대응되는 프레임(31) 또는 커버부재(32)에 설치된다. 상기 마이크로 웨이브 발진기(40)는 발열로 본체(20)의 양측에 설치함이 바람직하다. The
상기 마이크로 웨이브는 300㎒ 내지 300㎓ 사이를 마이크로 웨이브로 규정하고 있는데, 상기 발열로 본체(20)를 가열하기 위한 마이크로 웨이브 발진기(40)는 2.45㎓ 이상의 마이크로 웨이브를 발진하는 발진기를 사용함이 바람직하다. 상기 마이크로 웨이브 발진기(40)는 마그네트론으로 이루어질 수도 있다. 상기 커버부재(32) 또는 프레임(31)에는 마이크로 웨이브 발진기(40)로부터 발생되는 마이크로 웨이브가 발열로 본체(20) 이외의 영역으로 누설되는 것을 차단하기 위한 쉴드부재(shielding gasket;미도시)가 설치될 수 있다. 한편, 상기 발열로 본체(20)를 균일한 각도로 가열하기 위하여 보조 가열장치 또는 보조 열원이 더 구비될 수 있다. 보조 열원은 발열로 본체(20)의 발열에 간섭되지 않으며 발열로 본체(20)로부터 발생되는 열에 의해 손상되지 않은 구조이면 가능하다. 예컨대, 전열선이 이용될 수 있다. The microwave is defined as a microwave between 300MHz and 300kHz, the
상기 폐기물 공급유닛(60)은 발열로 본체(20)의 탄화 및 열분해 공간(21)에 폐기물을 공급하기 것으로, 상기 발열로 본체(20)와 인접되게 설치되는 폐기물이 저장되는 호퍼(61)와, 이 호퍼(61)와 연결되며 상기 호퍼(61) 내의 폐기물을 발열로 본체(20)의 주입구(24)로 공급하는 스크류 피더(62)를 구비하며, 상기 발열로 본체(20)로부터 열이 전달되어 스크류 피더(62)의 과열을 방지하기 위한 냉각유닛(65)을 구비한다. 상기 스크류 피더(62)는 이송공간(62a)을 가지며 일측에 상기 호퍼(61)가 설치되고 타측 단부가 상기 발열로 본체(20)의 주입구(24)와 연결되는 스크류 본체(62b)를 구비하고, 상기 스크류 본체(62b)의 이송공간(62a)의 내부에는 폐기물(100)을 이송시키기 위한 이송스크류(62c)가 설치된다. 이 이송스크류는 폐기물의 이송을 원활하게 하기 위하여 더블 스크류로 이루어질 수 있다. The
그리고 상기 냉각유닛은 스크류 본체(62b)가 발열체 본체(20)에 의해 과열되는 것을 방지하기 위한 것으로 스크로 본체(62b)의 외주면에 설치된 워터자켓(66)으로 이루어질 수 있으며, 이 워터 자켓(66)에 물을 공급하기 위한 공급펌프가 구비된다. The cooling unit is configured to prevent the
상기 폐기물 공급유닛(60)은 상기 폐기물을 파쇄하여 상기 호퍼에 공급하는 파쇄수단을 더 구비할 수 있다. 또한 폐기물의 폐플라스틱인 경우 분쇄 후 중화재(ca(OH)2)를 투입하기 위한 중화재 투입기가 더 구비될 수 있다. The
상기 가스연소유닛(70)은 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 폐기물의 탄화 또는 열분해 시 발생되는 가스를 연소시키기 위한 것으로, 상기 발열로 본체(20)와 연결된 가스 공급관(71)과, 상기 가스 공급관(71)과 연결되며 내부에 가스를 가열하는 가열공간부(72)와 연소부(73)들을 가지는 연소기 본체(74)를 구비한다. 상기 연소기 본체(74)는 가열공간부(72)의 외주가 마이크로 웨이브에 의해 발열되는 유전 발열체로 이루어진다. The
상기 연소기 본체(74)에는 상기 가열 공간부(72)를 통하여 상기 연소부(73)에 에어를 공급하기 위한 에어 공급관(75)이 설치된다. 상기 에어 공급관(75)의 단부에는 에어를 분사하기 위한 노즐부(75a)가 설치된다. 그리고 상기 에어공급관(75)의 노즐부(75a)의 단부에는 글로우 방전플라스마를 발생시키기 위한 전극(76)이 설치된다. 상기 노즐부(75a)와 대응되는 연소기 본체(74)에는 화염분사구(77)이 형성된다.The combustor
상기 연소기 본체(74)를 감싸고 있는 연소기 프레임 또는 연소기 커버부재(78)에는 유전 발열체로 이루어진 연소기 본체(74)를 가열하기 위한 마이크로 웨이브 발진기(79)들이 설치된다. 상기 연소기 커버부재와 연소기 본체(74)의 사이에는 단열공간이 설치된다. The combustor frame or
한편, 도 4 도시된 바와 같이 폐플라스틱과 같이 고분자 합성수지를 열분해시키기 위해서는 발열로 본체(20)의 내부공간을 무산소 용융실(27)과 열분해 기화실(28)로 구획할 수 있다. 상기 무산소 용융실(27)과 열분해 기화실(28)은 통로가 형성되어 무산소 용융실에 의해 용융된 폐기물인 폐플라스틱이 열분해 기화실로 유입 된다. On the other hand, as shown in Figure 4 in order to thermally decompose the polymer synthetic resin, such as waste plastic, the inner space of the
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 탄화 및 열분해장치의 작용을 설명하면 다음과 같다. Referring to the operation of the carbonization and pyrolysis device using the microwave according to the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 폐기물 즉, 병원 감염성 폐기물, 동물의 벼, 각종 PCB 기판, 통신선 등과 같은 폐전선 등, 각종 폐기물을 탄화처리 하기 위해서는 탄화를 위한 폐기물을 호퍼(61)에 공급한다. 이 과정에서 상기 폐기물은 소정의 크기로 분쇄하여 공급하는 것이 바람직하다. First, in order to carbonize various wastes such as hospital infectious wastes, animal rice, waste wires such as various PCB substrates, communication lines, etc., wastes for carbonization are supplied to the
이 상태에서 상기 마이크로 웨이브 발진기(40)를 이용하여 유전발열체로 이루어진 발열로 본체(20)를 가열한다. 발열로 본체(20)의 가열은 다음같이 이루어진다. 발열로 본체(20)는 유전 발열체로 이루어져 있으므로 이 유전체 발열체에는 +이온과 그에 근접되는 -의 전자가 대가 형성되어 있다. 이 상태에서 내부에 강한 전계를 가하면, 전자대가 전계의 방향으로 정열되고, 역으로 전계가 가해지면 전자대도 역으로 배열된다. 이와 같은 분자 내에서 쌍극자 회전이나 진동이 발생하여 내부에서 열이 발생하게 되는 것이다. In this state, the
상기와 같이 발열로 본체(20)에 마이크로 웨이브가 조사되어 발열되게 되면, 상기 폐기물 공급유닛(60)에 의해 호퍼(61) 내의 폐기물의 발열로 본체(20)의 내부에 이송된다. 이송된 폐기물은 발열로 본체(20)의 열분해 공간(21) 내에서 가열된 발열로 본체(20)에 의해 탄화된다. 이때에 상기 발열로 본체(20)의 열분해 공간(21)에는 산소가 공급되지 않게 되므로 무산소 상태에서 열분해 된다. 열분해 공간(21)에서 탄화되는 폐기물은 하부에 설치된 이송유닛(50)의 스크류(51)에 의해 잔재 배출구(22)측으로 서서히 이동되며, 이동되는 탄화가 완료되며, 탄화된 잔재 배출구(22)를 통하여 배출된다. 상기 잔재 배출구(22)는 순차적으로 작동하는 두 개 이상의 차단밸부가 설치되어 단계적으로 열고 닫아 상기 열분해 공간(25)로 산소 즉, 공기가 유입되는 것을 방지될 수 있다. As described above, when microwaves are irradiated to the
상술한 바와 같이 탄화과정에서 발생된 열분해 가스는 가스 공급관(71)을 통하여 가스 연소유닛(70)으로 공급되어 완전 연소된다. 열분해 가스의 연소는 가스 공급관(71)을 통하여 연소기 본체(74)의 가열 공간부(72)로 공급되고, 이 가열공간부로 공급된 연소가스는 마이크로 웨이브 발진기(75)에 의해 발열되는 연소기 본체(74)에 의해 가열된다. 이때에 상기 연소기 본체는 마이크로 웨이브에 의해 1300℃ 이상으로 가열된다. 상기 연소기 본체(74)의 가열은 발열로 본체(20)와 같은 상태로 이루어지므로 다시 설명하지 않기로 한다. As described above, the pyrolysis gas generated in the carbonization process is supplied to the
상기와 같이 연소기 본체(74)에 가열 공간부(72)로 공급되어 가열된 열분해가스는 상기 에어 공급관(75)을 통하여 공급되는 에어와 혼합되어 연소된다. 이때에 에어 공급관(75)를 통하여 공급되는 공기는 글로우 방전 플라즈마를 발생시키는 전극(76)들에 의한 초고온(1000~ 5000도)로 가열된 후 열분해가스와 혼합되어 완전연소를 열분해 가스의 완전연소를 유도하게 된다. 이와 같은 연소는 화염분사구를 통하여 분사되면서 연소된다. As described above, the pyrolysis gas supplied to the combustor
그리고 도 4도에 도시된 바와 같이 폐플라스틱과 같은 고분자수지는 폐기물 이송유닛(60)에 의해 발열로 본체(20)의 열분해 공간부(25)로 공급되고, 이 열분해 공간부로 이송된 폐플라스틱은 무산소 용융실(27)에서 용융되고, 이 용융된 폐플라스틱은 열분해 기화실(28)에서 기화되어 열분해가스가 발생되고, 이 열분해 가스는 가스 공급관(71)을 통하여 가스 연소유닛(70)으로 공급되어 상술한 바와 같이 연소된다.As shown in FIG. 4, the polymer resin such as waste plastic is supplied to the pyrolysis space portion 25 of the
상기와 같이 본 발명에 따른 탄화 및 열분해 장치는 연료를 이용하여 1200℃ 이상 가열하는 소각방식이 아니라 마이크로 웨이브를 이용하여 유전발열체 즉, 발열로 본체(20)과 연소기 본체(74)를 무산소 상태로 500 내지 650 ℃에서 열분해 한후 탄화 처리하는 방식이므로 상대적으로 화재나 폭발의 위험성을 배제시킬 수 있다. 또한 탄화 또는 열분해된 폐기물은 냄새가 나지 않으므로 실내 보관이 가능하다.As described above, the carbonization and pyrolysis apparatus according to the present invention is not an incineration method of heating 1200 ° C. or more using fuel, but uses a microwave to heat the dielectric heating element, that is, the
특히, 산업폐기물, 병원폐기물 등은 탄화에 의해 열분해가스를 완전연소시킴으로써 2차 환경오염을 근본적으로 방지할 수 있다 In particular, industrial waste, hospital waste, etc. can fundamentally prevent secondary environmental pollution by completely burning pyrolysis gas by carbonization.
본 발명은 상술한 특정의 바람직 한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims and their equivalents. And such changes are, of course, within the scope of the claims.
본 발명은 각종 폐기물의 탄화 또는 열분해 뿐만아니라 열을 이용한 각종 분해 장치에 널리 적용 가능하다. The present invention is widely applicable to various decomposition apparatuses using heat as well as carbonization or pyrolysis of various wastes.
20; 발열로 본체
40; 마이크로 웨이브 발진기
50; 이송유닛
60; 폐기물 공급유닛
70;가스 연소유닛20; Body with heat
40; Microwave oscillator
50; Transfer unit
60; Waste supply unit
70; gas combustion unit
Claims (7)
상기 발열로 본체와 가스 공급관에 의해 연결되어 탄화 또는 열분해 시 발생되는 가스를 연소시키기 위한 것으로, 상기 발열로 본체와 연결된 가스 공급관과, 상기 가스 공급관과 연결되고 내부에 가스를 가열하는 가열공간부와 연소부들을 가지며 마이크로 웨이브에 의해 발열되는 유전 발열체로 이루어진 연소기 본체와, 상기 연소기 본체의 가열 공간부를 통하여 상기 연소부에 에어를 공급하기 위한 에어 공급관과, 에어 공급관의 단부에 설치되어 글로우방전 플라스마를 발생시키기 위한 전극들과, 상기 연소기 본체를 감싸고 있는 연소기 커버부재에 설치되어 연소기 본체를 가열하기 위한 마이크로 웨이브 발진기를 가진 가스연소유닛을 구비한 것을 특징으로 하는 폐기물의 탄화 및 열분해 장치.A heat generating body consisting of a dielectric heating element that generates carbonization or pyrolysis space and generates heat by microwaves, microwave oscillators installed adjacent to the heat generating body to heat the body by heat, and the heat generating body A transport unit for transporting carbonized or pyrolyzed residue to the outlet side and installed on the lower side of the waste, and a waste supply unit for supplying waste for carbonizing or pyrolyzing the carbonization or pyrolysis space of the main body by the heat generation,
A gas supply pipe connected with the main body and a gas supply pipe to burn the gas generated during carbonization or pyrolysis, and a heating space part connected to the main body with the heat generating furnace, and connected to the gas supply pipe to heat the gas therein; The combustor body which has a combustion part and consists of a dielectric heating element which generate | occur | produces by a microwave, an air supply pipe for supplying air to the said combustion part through the heating space part of the said combustor body, and is installed in the edge part of an air supply pipe, And a gas combustion unit having electrodes for generating and a microwave oscillator installed on the combustor cover member surrounding the combustor body to heat the combustor body.
상기 발열로 본체는 상부가 넓고 하부가 좁은 상광 하협의 단면 형상을 가진 것을 특징으로 하는 폐기물의 탄화 및 열분해 장치. The method of claim 1,
The heating furnace main body is a carbonization and pyrolysis device of the waste, characterized in that the upper portion has a cross-sectional shape of the upper light narrow narrow narrow.
상기 이송유닛은 탄화 또는 열분해공간으로 유입되는 폐기물 또는 재를 발열로 본체의 잔재 배출구 측으로 이송시키는 것으로, 발열로 본체의 하부측에 길이 방향으로 설치되는 스크류와, 프레임에 설치되어 상기 발열로 본체의 외부로 돌출되는 스크류의 회전축을 구동시키기 위한 구동모터를 구비한 것을 특징으로 하는 폐기물의 탄화 및 열분해 장치. The method of claim 1,
The transfer unit is to transfer waste or ash introduced into the carbonization or pyrolysis space to the remnant outlet of the main body by heat generation, the screw is installed in the longitudinal direction on the lower side of the main body of the heat generating furnace, and installed on the frame to the Waste carbonization and pyrolysis device characterized in that it comprises a drive motor for driving the rotating shaft of the screw protruding to the outside.
상기 폐기물 공급유닛은 상기 발열로 본체와 인접되게 설치되는 폐기물이 저장되는 호퍼와, 이 호퍼와 연결되며 상기 호퍼 내의 폐기물을 발열로 본체의 주입구로 공급하는 스크류 피더를 구비하며, 상기 발열로 본체부터 열이 전달되어 스크류 피더가 과열되는 것을 방지하기 위한 냉각유닛을 구비한 것을 특징으로 하는 폐기물의 탄화 및 열분해 장치. The method of claim 1,
The waste supply unit includes a hopper for storing waste installed adjacent to the heat generating body, and a screw feeder connected to the hopper and supplying waste in the hopper to the inlet of the heat generating body. And a cooling unit for preventing heat from being transferred and causing the screw feeder to overheat.
상기 발열로 본체의 열분해 공간이 무산소 용융실과 열분해 기화실로 구획된 것을 특징으로 하는 폐기물의 탄화 및 열분해 장치.The method of claim 1,
The pyrolysis space of the body by the heat generation is characterized in that the carbonization and pyrolysis device of the waste, characterized in that partitioned into an oxygen-free melting chamber and pyrolysis vaporization chamber.
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