KR101325031B1 - Evaporating apparatus of waste oil for modification of low-grade carbon source - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a medium-quality hydrocarbon evaporator for surface modification of a low-grade carbon source and, more specifically, to a waste oil evaporator for coating the surface of a low-grade carbon source with waste oil of medium-quality hydrocarbon. According to the present invention, a medium-quality hydrocarbon evaporator for surface modification of a low-grade carbon source can efficiently evaporate medium-quality hydrocarbon and can effectively coat the surface of the low-grade carbon source using a gaseous medium-quality hydrocarbon evaporation component without carbon source such as a complex solid-liquid separation device and a separation process of a coating component, thereby economically enabling the high-quality of the low-grade carbon source which is easy to separate the carbon source and the coating component and collect the coating component. In particular, the medium-quality hydrocarbon evaporator economically treats the waste oil without generating secondary waste by using the waste oil as a medium-quality hydrocarbon source.

Description

저급 탄소원 표면 개질용 중질탄화수소 증발장치{EVAPORATING APPARATUS OF WASTE OIL FOR MODIFICATION OF LOW-GRADE CARBON SOURCE} Heavy hydrocarbon evaporator for surface modification of lower carbon sources {EVAPORATING APPARATUS OF WASTE OIL FOR MODIFICATION OF LOW-GRADE CARBON SOURCE}

본 발명은 저급 탄소원의 표면 개질용 중질탄화수소 증발장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저급 탄소원의 표면을 중질탄화수소 공급원으로 폐유로 코팅하기 위한 폐유 증발장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a heavy hydrocarbon evaporator for surface modification of lower carbon sources, and more particularly to a waste oil evaporator for coating the surface of the lower carbon source with waste hydrocarbons as a heavy hydrocarbon source.

최근 원유의 값이 폭발적으로 상승하면서 원유를 대체할 수 있는 에너지원을 확보하고자 하는 노력이 증대되고 있다. 태양에너지, 바이오 에너지 등 기존의 화석연료를 대체할 수 있는 새로운 에너지원에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으나, 산업적 이용에는 아직 많은 한계가 있다. 이에 최근에는 석탄 등 저급 탄소원에 대한 수요가 다시 증대되고 있다. As the price of crude oil has exploded in recent years, efforts to secure energy sources that can replace crude oil are increasing. Research into new energy sources that can replace existing fossil fuels such as solar energy and bioenergy is being actively conducted, but there are still many limitations in industrial use. Recently, demand for lower carbon sources such as coal has increased again.

이하에서는 석탄을 중심으로 저급 탄소원의 사용에 대하여 설명한다. 석탄은 이탄(peat)에서부터 갈색탄(brown coal), 갈탄(lignite), 아역청탄(sub-bituminous coal), 역청탄(bituminous coal), 무연탄(anthracite) 등급으로 나뉘어지며 역청탄은 다시 저휘발분, 중휘발분, 고휘발분 역청탄으로, 그리고 무연탄은 반무연탄, 무연탄, Meta-무연탄과 흑연계 무연탄으로 나뉘어진다. 이 중에서 저등급석탄(LRC)은 갈색탄(brown coal)에서부터 아역청탄까지를 말하며 역청탄에서부터는 고등급석탄(HRC)로 분류된다.Hereinafter, the use of a lower carbon source centering on coal will be described. Coal is divided into peat, brown coal, lignite, sub-bituminous coal, bituminous coal, and anthracite grades. , Anthracite coal, and anthracite are divided into semi-anthracite, anthracite, meta-anthracite and graphite anthracite. Among them, low grade coal (LRC) refers to brown coal to sub-bituminous coal and from bituminous coal to high grade coal (HRC).

석탄을 직접 연소시켜 화력발전을 하기 위해서는 무연탄, 역청탄 등의 고품위 석탄이 사용되어야 하며, 석탄을 이용하여 액화가스를 제조하기 위해서도 수분 함량이 적은 무연탄, 역청탄 등이 사용되어야 한다. 그러나, 최근에는 호주, 인도네시아나 중국 등 외국으로부터 보조탄 등으로 쓰이는 저등급 석탄의 수입량이 늘어나는 형편인 바, 저등급 석탄을 고품위화하는 방법이 활발히 연구되고 있다. 저등급 석탄의 고품위화 방법 중 대표적인 방법으로는 저등급 석탄의 표면을 중질유 등의 액상 오일 성분에 직접 접촉시켜 코팅하는 방법을 들 수 있다. High-grade coal, such as anthracite and bituminous coal, must be used for direct thermal combustion of coal, and anthracite and bituminous coal with low moisture content must be used to produce liquefied gas using coal. However, recently, imports of low-grade coal used as secondary coal from foreign countries such as Australia, Indonesia, and China have been increasing, and methods for high quality low-grade coal have been actively studied. Representative methods of the high grade of low grade coal include a method of coating the surface of the low grade coal by direct contact with a liquid oil component such as heavy oil.

일본 특개평7-233383호는 중질유분과 용매유분을 포함하는 혼합유를 다공질탄과 혼합하고, 이 원료 슬러리를 가열하고, 그 다공질탄의 탈수를 진행시키는 것과 동시에, 그 다공질탄의 미세구멍 내에 중질유분과 용매유분을 포함하는 혼합유를 함유하게 하고, 이어서 슬러리를 고액분리하는 고형 연료의 제조방법을 소개하고 있다. 그러나, 상기 고형연료의 제조장치 및 제조방법은 액상의 용매를 석탄과 함께 혼합/가열하여 튀김/증발을 시켜 코팅함으로써 장치 및 공정이 복잡하며, 설비비, 유지 보수비 및 제조단가가 높은 등의 단점을 가지고 있다. Japanese Patent Laid-Open No. 7-233383 mixes a mixed oil including heavy oil and solvent oil with porous carbon, heats the raw material slurry, advances the dewatering of the porous carbon, and carries heavy oil in the fine pores of the porous carbon. A method for producing a solid fuel containing a mixed oil comprising a powder and a solvent oil, followed by solid-liquid separation of the slurry is introduced. However, the apparatus and manufacturing method of the solid fuel is complicated by the apparatus and process by mixing / heating the liquid solvent with coal to fry / evaporate, and the disadvantages of equipment cost, maintenance cost and high manufacturing cost Have.

국내특허 제10-1016873호는 석탄입자와 비수소 공여성 용제를 슬러리상 혼합물로서 혼합하여, 상기 석탄의 가용 성분을 상기 용제 중에 추출하는 추출공정과 상기 추출 공정 후의 추출 잔분을 포함하는 추출 잔분 농축 슬러리의 일부와 추출액의 혼합물로부터 용제를 제거하는 용제 제거 공정을 갖고, 상기 비수소 공여성 용제는 2환 방향족 화합물, 경유, 라이트 사이클 오일, 카르볼릭 오일로부터 선택되는 개질 석탄의 제조 방법이다. 상기의 개질 석탄 제조방법은 특정 용제를 이용하여 추출된 석탄 성분 자체를 자연발화 억제제 (코팅제)로 사용하는 공정이 핵심이다. 따라서 상기 액상 용제에 의한 추출공정이 복잡하고, 이러한 추출 공정을 위해서는 다량의 액상 용제가 사용되어 경제적이지 못하며, 액상 용제의 제거 및 회수가 어려운 단점을 가지고 있다. 또한 상기의 특허는 성형 전 석탄을 추출된 액상의 용제와 혼합 및 가열하여 튀김 및 증발 시키는 공정을 포함하고 있어 전체 공정이 매우 복잡하고 경제성이 낮은 문제점을 가지고 있다. Korean Patent No. 10-1016873 concentrates an extraction residue including an extraction step of mixing coal particles and a non-hydrogen donor solvent as a slurry mixture and extracting the soluble components of the coal into the solvent and the extraction residue after the extraction step. A non-hydrogen donor solvent is a manufacturing method of the reformed coal selected from a bicyclic aromatic compound, light oil, light cycle oil, and carbolic oil which has a solvent removal process which removes a solvent from the mixture of a part of slurry and an extract liquid. The method of manufacturing the reformed coal is the process of using the coal component itself extracted using a specific solvent as a spontaneous ignition inhibitor (coating agent). Therefore, the extraction process by the liquid solvent is complicated, a large amount of the liquid solvent is used for this extraction process is not economical, and the removal and recovery of the liquid solvent has a disadvantage. In addition, the above patent includes a process of mixing and heating coal with an extracted liquid solvent before the molding to fry and evaporate, so that the entire process is very complicated and economical low.

국내 특허 제10-1047515호는 저등급 석탄의 개질을 위하여 분쇄, 탈수, 분리, 건조, 코팅, 성형의 순서로 공정이 이루어져 있다. 따라서, 건조된 저등급 석탄의 코팅을 위해 다량의 액상 휘발성분이 사용되며, 코팅 후 과잉 코팅된 액상 휘발성분의 회수를 위해서는 재가열 하여야 하는 문제점을 가지고 있다.Korean Patent No. 10-1047515 is a process in the order of grinding, dehydration, separation, drying, coating, molding for the reforming of low grade coal. Therefore, a large amount of liquid volatile components are used for the coating of dried low grade coal, and there is a problem in that reheating is required to recover the overcoated liquid volatile components after coating.

한편, 자동차, 선박 등 수송기관과 각 산업체에서 발생되는 윤활유 계통의 폐유는 산업발전과 더불어 날로 증가하고 있다. 따라서, 이렇게 발생된 많은 폐유를 재활용하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그러나, 윤활유 계통의 폐유를 처리하면서 2차 폐기물을 발생시키지 않고 경제적으로 처리하는 기술은 아직까지 개발되지 못하고 있는 실정이다.
On the other hand, the waste oil of the lubricating oil system generated by transportation systems such as automobiles and ships and respective industries is increasing day by day with industrial development. Therefore, studies are being actively made to recycle many of the waste oils thus generated. However, a technology for economically treating the waste oil of the lubricating oil system without generating secondary waste has not been developed yet.

본 발명은 저급 탄소원의 개질을 위해 사용되는 액상 코팅제에 의해 발생되는 종래기술의 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 저급 탄소원의 표면을 기상의 중질탄화수소 증발성분으로 코팅하여 저급 탄소원을 고품위화하기 위한 저급 탄소원 표면 개질용 중질탄화수소 증발장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention has been made to solve the above problems of the prior art caused by the liquid coating agent used for the modification of the lower carbon source, by coating the surface of the lower carbon source with a gaseous heavy hydrocarbon evaporation component to a high quality carbon source It is an object of the present invention to provide a heavy hydrocarbon evaporator for lower carbon source surface modification.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명자들은, 원통형 금속용기의 내벽에 부착된 중질탄화수소 액적을 얇게 펴서 액막을 형성하는 블레이드를 구비함으로써 상기 증발장치의 효율을 극대화할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.In order to solve the above problems, the present inventors have found that the efficiency of the evaporation apparatus can be maximized by providing a blade which forms a liquid film by thinly spreading heavy hydrocarbon droplets attached to the inner wall of the cylindrical metal container. .

본 발명은, 원통형 금속용기, 상기 원통형 금속용기 외주면에 구비된 히터, 스팀 등 가열수단, 상기 원통형 금속용기 바닥의 중심을 관통하여 열린 금속용기의 상단까지 연장된 중심축, 및 상기 원통형 금속용기의 열린 상단을 커버하며, 중심에 중질탄화수소 증발성분의 이동통로가 구비된 덮개를 포함하며; 상기 원통형 금속용기 내부의 중심축의 바닥쪽 하부에는 그 축을 중심으로 회전하는 날개가 구비되며, 상기 날개의 위쪽 중심축에는 하나 이상의 중질탄화수소 분사노즐이 구비되며, 상기 날개의 위쪽 중심축에는 그 축을 중심으로 원통형 금속용기의 내벽과 0.1 내지 2 mm의 간격을 두고 회전하면서 중질탄화수소 분사노즐에서 분사되어 원통형 금속용기의 내벽에 부착된 중질탄화수소 액적을 얇게 펴서 액막을 형성하는 블레이드가 구비되며, 상기 중심축의 상단부 또는 하단부에는 중심축을 통하여 상기 중질탄화수소 분사노즐에 중질탄화수소를 공급하는 중질탄화수소 공급수단이 구비되며, 상기 원통형 금속용기 외부의 하단부에는 상기 중심축을 통하여 날개 및 블레이드에 회전동력을 전달하기 위한 동력발생수단이 구비되는 저급 탄소원 표면 개질용 중질탄화수소 증발장치를 제공한다.The present invention provides a cylindrical metal container, a heater provided on the outer circumferential surface of the cylindrical metal container, heating means such as steam, a central axis extending through the center of the bottom of the cylindrical metal container to the top of the open metal container, and the cylindrical metal container A cover having an open top and having a moving passage in the center of the heavy hydrocarbon evaporation component; The bottom of the central axis inside the cylindrical metal container is provided with a wing that rotates about the axis, the upper center axis of the wing is provided with one or more heavy hydrocarbon injection nozzles, the upper center axis of the wing is centered on the axis The blade is provided with a blade which is sprayed from the heavy hydrocarbon injection nozzle while rotating at intervals of 0.1 to 2 mm from the inner wall of the cylindrical metal container to form a liquid film by thinly spreading the heavy hydrocarbon droplet attached to the inner wall of the cylindrical metal container. The upper or lower portion is provided with a heavy hydrocarbon supply means for supplying heavy hydrocarbons to the heavy hydrocarbon injection nozzle through the central axis, the lower end of the outer cylindrical metal container is the power generation for transmitting rotational power to the blades and blades through the central axis Lower carbon source surfaces with means Jilyong provides the heavy hydrocarbon evaporator.

본 발명은 또한, 상기 블레이드는 중심축으로부터 원통형 금속용기의 내벽까지 연장된 평판형태일 수 있다. In another aspect, the blade may be in the form of a flat plate extending from the central axis to the inner wall of the cylindrical metal container.

또한, 상기 블레이드는 원통형 금속용기의 내벽에 평행한 막대와 상기 막대를 중심축에 회전 가능하게 고정하는 하나 이상의 암(arm)으로 구성될 수 있다.In addition, the blade may be composed of a rod parallel to the inner wall of the cylindrical metal container and one or more arms rotatably fix the rod to the central axis.

구체적으로, 상기 블레이드는 원통형 금속용기의 내벽에 평행한 막대와 상기 막대의 상단부 또는 하단부를 중심축에 회전 가능하게 고정하는 1개의 암(arm)으로 구성될 수 있다.Specifically, the blade may be composed of a rod parallel to the inner wall of the cylindrical metal container and one arm to rotatably fix the upper end or the lower end of the rod to the central axis.

또한, 상기 블레이드는 원통형 금속용기의 내벽에 평행한 막대와 상기 막대의 상단부와 하단부를 중심축에 회전 가능하게 고정하는 2개의 암(arm)으로 구성될 수 있다.In addition, the blade may be composed of a rod parallel to the inner wall of the cylindrical metal container and two arms rotatably fixing the upper end and the lower end of the rod to the central axis.

상기 블레이드는 1 내지 8 개로 포함될 수 있다.The blade may be included in 1 to 8 pieces.

상기 블레이드는 테플론 또는 금속 소재로 제조될 수 있다. The blade may be made of Teflon or metal material.

상기 중질탄화수소 분사노즐은 중심축의 외주에 고정된 형태로 형성되거나, 블레이드와 함께 회전 가능하게 설치될 수 있다. The heavy hydrocarbon injection nozzle may be formed in a shape fixed to the outer circumference of the central axis, or may be rotatably installed with the blade.

상기 원통형 금속용기 상단과 덮개 사이에는 스크린 메쉬가 더 구비될 수 있다. A screen mesh may be further provided between the cylindrical metal container top and the cover.

상기 원통형 금속용기 바닥에는 증발되지 않고 흘러내리는 중질탄화수소를 배출하기 위한 중질탄화수소 배출구가 더 구비될 수 있다. A heavy hydrocarbon outlet for discharging heavy hydrocarbons flowing down without evaporation may be further provided at the bottom of the cylindrical metal container.

상기 중질탄화수소 증발장치는 원통형 금속용기의 중질탄화수소 배출구로부터 흘러나오는 중질탄화수소를 회수하기 위한 중질탄화수소 회수용기를 더 포함할 수 있다. The heavy hydrocarbon evaporation apparatus may further include a heavy hydrocarbon recovery vessel for recovering heavy hydrocarbons flowing from the heavy hydrocarbon outlet of the cylindrical metal vessel.

상기 중질탄화수소 증발장치는 중질탄화수소 증발성분의 이동통로 상단부에 저급 탄소원 배드를 결합할 수 있다. The heavy hydrocarbon evaporator may couple a lower carbon source bed to the upper end of the moving passage of the heavy hydrocarbon evaporation component.

상기 저급 탄소원으로 저급 석탄, 하수 슬러지 및 목재로 및 폐바이오매스로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함한다. The lower carbon source includes at least one selected from the group consisting of lower coal, sewage sludge and wood furnace and waste biomass.

상기 중질탄화수소는 윤활유, 중유, 경유, 폐윤활유, 폐중유, 폐경유로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함한다.
The heavy hydrocarbon includes at least one selected from the group consisting of lubricating oil, heavy oil, diesel oil, waste lubricating oil, waste heavy oil and waste diesel oil.

본 발명의 저급 탄소원의 표면 개질용 중질탄화수소 증발장치는 중질탄화수소를 매우 효율적으로 증발시키고, 복잡한 고액분리장치와 같은 탄소원과 코팅성분의 분리 공정 없이 기상의 중질탄화수소 증발성분을 사용하여 저등급 탄소원의 표면을 효과적으로 코팅함으로써, 탄소원과 코팅성분의 분리 및 코팅성분의 회수가 용이한 매우 경제적인 저등급 탄소원의 고품위화가 가능하게 한다.
The heavy hydrocarbon evaporator for surface modification of the lower carbon source of the present invention evaporates heavy hydrocarbons very efficiently, and uses a low-carbon carbonaceous vapor evaporation component without the separation process of carbon sources and coating components such as a complex solid-liquid separator. By coating the surface effectively, it is possible to achieve high quality of very economical low grade carbon source which is easy to separate the carbon source and the coating component and recover the coating component.

도 1은 본 발명의 저급 탄소원의 표면 개질용 중질탄화수소 증발장치의 일 실시형태를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 저급 탄소원의 표면 개질용 중질탄화수소 증발장치의 일 실시형태(저급 탄소원 배드의 결합 형태)를 개략적으로 도시한 것이다.Figure 1 schematically shows an embodiment of the heavy hydrocarbon evaporator for surface modification of the lower carbon source of the present invention.
Figure 2 schematically shows one embodiment (combined form of the lower carbon source bed) of the heavy hydrocarbon evaporator for surface modification of the lower carbon source of the present invention.

이하, 본 발명의 실시형태로 예시된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지기능 및 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings exemplified as embodiments of the present invention. Prior to describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known functions and configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the description thereof will be omitted.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 저급 탄소원의 표면 개질용 중질탄화수소 증발장치(130)는 원통형 금속용기(10), 상기 원통형 금속용기 외주면에 구비된 히터(20), 상기 원통형 금속용기 바닥의 중심을 관통하여 열린 금속용기의 상단까지 연장된 중심축(30), 및 상기 원통형 금속용기의 열린 상단을 커버하며, 중심에 중질탄화수소 증발성분의 이동통로(42)가 구비된 덮개(40)를 포함하며;As shown in Figure 1, the heavy hydrocarbon evaporation apparatus 130 for surface modification of the lower carbon source of the present invention is a cylindrical metal container 10, the heater 20 provided on the outer peripheral surface of the cylindrical metal container, the bottom of the cylindrical metal container A cover 40 which covers a central axis 30 extending through the center of the open metal container to the top of the open metal container, and covers the open top of the cylindrical metal container, and has a moving passage 42 of heavy hydrocarbon evaporation component at the center thereof. It includes;

상기 원통형 금속용기(10) 내부의 중심축의 바닥쪽 하부에는 그 축을 중심으로 회전하는 날개(50)이 구비되며, 상기 날개(50)의 위쪽 중심축에는 하나 이상의 중질탄화수소 분사노즐(60)이 구비되며, 상기 날개(50)의 위쪽 중심축에는 그 축을 중심으로 원통형 금속용기(10)의 내벽과 0.1 내지 2 mm, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 0.5 mm의 간격을 두고 회전하면서 중질탄화수소 분사노즐에서 분사되어 원통형 금속용기의 내벽에 부착된 중질탄화수소 액적을 얇게 펴서 액막을 형성하는 블레이드(70)가 구비되며, 상기 중심축의 상단부 또는 하단부에는 중심축을 통하여 상기 중질탄화수소 분사노즐에 중질탄화수소를 공급하는 중질탄화수소 공급수단(80)이 구비되며, 상기 원통형 금속용기 외부의 하단부에는 상기 중심축을 통하여 날개 및 블레이드에 회전동력을 전달하기 위한 동력발생수단(90)이 구비된다.The bottom 50 of the central axis in the cylindrical metal container 10 is provided with a wing 50 to rotate around the axis, the upper central axis of the blade 50 is provided with one or more heavy hydrocarbon injection nozzles (60) In the upper central axis of the blade 50 is rotated at intervals of 0.1 to 2 mm, more preferably 0.1 to 0.5 mm with the inner wall of the cylindrical metal container 10 around the axis is injected from the heavy hydrocarbon injection nozzle And a blade 70 for forming a liquid film by thinly spreading heavy hydrocarbon droplets attached to the inner wall of the cylindrical metal container. A heavy hydrocarbon for supplying heavy hydrocarbons to the heavy hydrocarbon injection nozzle through the central axis is provided at the upper end or the lower end of the central axis. Supply means 80 is provided, the lower end portion of the cylindrical metal container outside to transmit the rotational power to the blades and blades through the central axis The power generating means (90) for are provided.

상기에서 블레이드(70)는 중심축으로부터 원통형 금속용기(10)의 내벽까지 연장된 평판형태(미도시)일 수 있다. The blade 70 may have a flat plate shape (not shown) extending from the central axis to the inner wall of the cylindrical metal container 10.

또한, 상기 블레이드(70)는 원통형 금속용기(10)의 내벽에 평행한 막대와 상기 막대를 중심축에 회전 가능하게 고정하는 하나 이상의 암(arm)으로 구성될 수 있다. 예컨대, 상기 블레이드(70)는 원통형 금속용기(10)의 내벽에 평행한 막대와 상기 막대의 상단부 또는 하단부를 중심축에 회전 가능하게 고정하는 1개의 암(arm)으로 구성될 수 있으며, 원통형 금속용기의 내벽에 평행한 막대와 상기 막대의 상단부와 하단부를 중심축에 회전 가능하게 고정하는 2개의 암(arm)으로 구성(도 1에 도시됨)될 수 있다.In addition, the blade 70 may be composed of a rod parallel to the inner wall of the cylindrical metal container 10 and one or more arms to rotatably fix the rod to the central axis. For example, the blade 70 may be composed of a rod parallel to the inner wall of the cylindrical metal container 10 and one arm rotatably fixing the upper end or the lower end of the rod to a central axis, the cylindrical metal It may consist of a rod parallel to the inner wall of the container and two arms (shown in FIG. 1) rotatably fixing the upper and lower ends of the rod to the central axis.

상기 블레이드(70)는 1 내지 8 개가 구비될 수 있다(도 1에는 2개의 블레이드를 구비한 것이 도시됨). The blade 70 may be provided with 1 to 8 (shown with two blades in Figure 1).

상기 블레이드(70)는 테플론 또는 금속 소재, 예컨대, 구리, 스테인리스, 탄소강 등으로 제조될 수 있다. 테플론은 상기 중질탄화수소가 200℃ 이하에서 증발되는 경우에 사용될 수 있으며, 그 이상의 온도에서 증발되는 경우는 금속 소재를 사용하는 것이 바람직하다.The blade 70 may be made of Teflon or a metal material, for example, copper, stainless steel, carbon steel, or the like. Teflon may be used when the heavy hydrocarbon is evaporated at 200 ° C. or lower, and when it is evaporated at a higher temperature, it is preferable to use a metal material.

본 발명의 중질탄화수소 증발장치(130)에서 상기 중질탄화수소 분사노즐(60)은 중심축(30)의 외주에 고정된 형태로 형성되거나, 블레이드와 함께 회전 가능하게 설치될 수 있다. In the heavy hydrocarbon evaporation apparatus 130 of the present invention, the heavy hydrocarbon injection nozzle 60 may be formed in a fixed form on the outer circumference of the central shaft 30 or may be rotatably installed with the blade.

상기 중질탄화수소 분사노즐(60)이 중심축(30)에 형성되는 형태는 중질탄화수소를 분사하여 원통형 금속용기(10)의 내벽에 액적이 도달하게 할 수 있는 형태라면 특별히 한정되지 않는다. 즉, 상기 중질탄화수소 분사노즐(60)은 원통형 금속용기(10)의 내벽에 중질탄화수소 액적이 골고루 분사되게 하는 역할을 하므로, 이러한 목적을 달성할 수 있는 형태가 바람직하다. 예컨대, 중심축의 외주에 다수개의 중질탄화수소 분사노즐(60)이 설치될 수도 있으며, 또한, 작은 개수의 노즐로도 중질탄화수소를 골고루 분사하는 것이 가능하다면 작은 개수, 예컨대 1 내지 4개의 노즐만 설치될 수도 있다. The form in which the heavy hydrocarbon injection nozzle 60 is formed on the central axis 30 is not particularly limited as long as the droplet can reach the inner wall of the cylindrical metal container 10 by injecting heavy hydrocarbon. That is, the heavy hydrocarbon injection nozzle 60 serves to evenly spray the heavy hydrocarbon droplets on the inner wall of the cylindrical metal container 10, a form that can achieve this purpose is preferable. For example, a plurality of heavy hydrocarbon injection nozzles 60 may be installed on the outer circumference of the central axis. Also, if it is possible to evenly distribute heavy hydrocarbons even with a small number of nozzles, only a small number, for example, 1 to 4 nozzles, may be installed. It may be.

본 발명의 중질탄화수소 증발장치(130)는 상기 원통형 금속용기(10)의 상단과 덮개(40) 사이에 스크린 메쉬(100)가 더 구비될 수 있다. 상기 스크린 메쉬(100)는 중질탄화수소 증발성분의 이동통로의 위쪽에 설치되는 저급 탄소원 배드(도 2 참고) 등에서 떨어지는 입자들을 걸러내고 증발되는 중질탄화수소중에서 응축되어 큰 액적이 된 것을 걸러내는 역할을 한다.Heavy hydrocarbon evaporation device 130 of the present invention may be further provided with a screen mesh 100 between the top of the cylindrical metal container 10 and the cover 40. The screen mesh 100 filters the particles falling from the lower carbon source bed (see FIG. 2) installed above the moving passage of the heavy hydrocarbon evaporation component, and condenses large heavy droplets by condensation in the evaporated heavy hydrocarbons. .

본 발명의 중질탄화수소 증발장치(130)에서 상기 원통형 금속용기(10) 바닥에는 증발되지 않고 흘러내리는 중질탄화수소를 배출하기 위한 중질탄화수소 배출구(110)가 구비될 수 있다. 상기 중질탄화수소 배출구(110)는 예컨대, 중심축(30)의 외주에 형성될 수 있다. In the heavy hydrocarbon evaporation apparatus 130 of the present invention, a heavy hydrocarbon outlet 110 for discharging heavy hydrocarbons flowing without evaporation may be provided at the bottom of the cylindrical metal container 10. The heavy hydrocarbon outlet 110 may be formed at, for example, an outer circumference of the central axis 30.

또한, 본 발명의 중질탄화수소 증발장치(130)는 상기 중질탄화수소 배출구(110)로부터 흘러나오는 중질탄화수소를 회수하기 위한 중질탄화수소 회수용기(120)를 더 포함할 수 있다. In addition, the heavy hydrocarbon evaporation apparatus 130 of the present invention may further include a heavy hydrocarbon recovery vessel 120 for recovering the heavy hydrocarbons flowing out of the heavy hydrocarbon outlet 110.

상기와 같은 장비에 의해 회수된 중질탄화수소는 중질탄화수소 저장부(미도시)로 다시 회수될 수 있다.Heavy hydrocarbons recovered by the above equipment can be recovered back to the heavy hydrocarbon storage (not shown).

상기에서 중질탄화수소는 윤활유, 중유, 경유뿐 아니라 폐윤활유, 폐중유, 폐경유 등의 폐유가 사용될 수 있다. 폐유를 중질탄화수소 공급원으로 사용하는 것은, 2차 폐기물을 발생시키지 않으면서 경제적으로 폐유를 처리하는 방법이 된다. Heavy hydrocarbons may be used as lubricating oil, heavy oil, light oil, as well as waste oil such as waste lubricating oil, waste heavy oil, and light diesel oil. Using waste oil as a source of heavy hydrocarbons is a method of economically treating waste oil without generating secondary waste.

또한, 상기 저급 탄소원은 저급 석탄뿐 아니라 하수 슬러지, 목재, 폐바이오매스 등이 사용될 수 있다. 저급 석탄을 개질하여 고품위화할 뿐 아니라, 연료로 사용되는 하수 슬러지, 목재, 폐바이오매스 등의 발열량을 높이는 데도 사용가능하다.
In addition, the lower carbon source may be used as well as lower coal, sewage sludge, wood, waste biomass and the like. In addition to reforming low-grade coal, it can be used to increase the calorific value of sewage sludge, wood, and waste biomass used as fuel.

본 발명의 저급 탄소원의 표면 개질용 중질탄화수소 증발장치(130)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 중질탄화수소 증발장치(130) 상부, 중질탄화수소 증발성분의 이동통로(42) 위에 저급 탄소원이 이동하는 저급 탄소원 배드를 설치하고 증발된 중질탄화수소 성분이 이동통로(42)를 통하여 저급 탄소원 배드의 코팅챔버(200)로 공급되게 하여 저급 탄소원의 표면을 코팅할 수 있다.In the heavy hydrocarbon evaporation apparatus 130 for surface modification of the lower carbon source of the present invention, as shown in FIG. 2, the lower carbon source is moved on the upper portion of the heavy hydrocarbon evaporation apparatus 130 and on the moving passage 42 of the heavy hydrocarbon evaporation component. The lower carbon source bed is installed and the evaporated heavy hydrocarbon component is supplied to the coating chamber 200 of the lower carbon source bed through the mobile passage 42 to coat the surface of the lower carbon source.

상기 저급 탄소원으로는 저급 석탄, 하수슬러지, 목재, 폐바이오매스 등이 사용될 수 있다. As the lower carbon source, lower coal, sewage sludge, wood, waste biomass, or the like may be used.

상기 저급 탄소원 배드는 저급 탄소원을 중질탄화수소 증발장치(130)로부터 공급되는 중질탄화수소 증발성분으로 코팅할 수 있는 장치로서 코팅챔버(200), 저급 탄소원 공급부(210), 및 코팅된 저급 탄소원의 배출부(220) 및 기체배출부(230)를 포함하여 구성될 수 있다. The lower carbon source bed is a device that can coat the lower carbon source with the heavy hydrocarbon evaporation component supplied from the heavy hydrocarbon evaporator 130, the coating chamber 200, the lower carbon source supply 210, and the discharge portion of the coated lower carbon source 220 and the gas discharge unit 230 may be configured.

상기 저급 탄소원 배드는 공급되는 중질탄화수소 증발 성분의 양을 고려하여 저급 탄소원이 충분히 코팅될 수 있는 적당한 속도록 이동될 수 있도록 설치될 수 있다. 예컨대, 상기 저급 탄소원 배드는 저급 탄소원의 공급부(210) 및 배출부(220)로 형성된 관의 직경에 대하여 저급 탄소원이 중질탄화수소의 증발성분과 접촉하며 머무는 코팅챔버(200)의 직경의 비가 4배 이상이 되도록 설치되는 것이 바람직하다.
The lower carbon source bed may be installed so that the lower carbon source can be moved at a suitable speed so that the lower carbon source can be sufficiently coated in consideration of the amount of heavy hydrocarbon evaporation component supplied. For example, the lower carbon source bed has a ratio of the diameter of the coating chamber 200 in which the lower carbon source stays in contact with the evaporation component of heavy hydrocarbons with respect to the diameter of the tube formed by the supply unit 210 and the discharge unit 220 of the lower carbon source. It is preferable to provide so that it may become an abnormality.

본 발명의 중질탄화수소 증발장치(130)의 운전 방법을 예를 들어 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation method of the heavy hydrocarbon evaporation device 130 of the present invention as an example.

먼저, 중질탄화수소를 공급하기 전에 원통형의 금속용기(10)의 내벽을 공급되는 중질탄화수소의 종류에 따라 100 내지 500℃로 히터(20)에 의해 예열하고, 중질탄화수소를 중질탄화수소 공급수단(80)을 통하여 공급하여 중질탄화수소 분사노즐(60)에서 분사되게 한다. 그리고, 이와 동시에 블레이드(70)를 회전시킨다. 상기 분사된 중질탄화수소 액적은 원통형의 금속용기(10)의 내벽에 도달하여 부착되며, 회전하는 블레이드(70)는 상기 액적을 얇게 펴서 중질탄화수소가 증발되기 쉽게하며, 히터(20)에 의해 가열된 원통형 금속용기(10)의 내벽은 중질탄화수소를 증발시켜 증발성분을 생성한다. 이때, 원통형의 금속용기(10)의 바닥 쪽에서 회전하는 날개(50)에 의해 중질탄화수소 증발성분이 중질탄화수소 증발성분의 이동통로(42)를 통하여 저급 탄소원 배드로 이동하여 저급 탄소원을 코팅한다.First, before the heavy hydrocarbon is supplied, the inner wall of the cylindrical metal container 10 is preheated by the heater 20 at 100 to 500 ° C. according to the type of heavy hydrocarbon supplied, and the heavy hydrocarbon is supplied to the heavy hydrocarbon supply means 80. It is fed through the heavy hydrocarbon injection nozzle 60 to be supplied through. At the same time, the blade 70 is rotated. The sprayed heavy hydrocarbon droplets are attached to reach the inner wall of the cylindrical metal container 10, and the rotating blade 70 spreads the droplets thinly so that the heavy hydrocarbons are easily evaporated and heated by the heater 20. The inner wall of the cylindrical metal container 10 evaporates heavy hydrocarbons to produce an evaporation component. At this time, the heavy hydrocarbon evaporation component is moved to the lower carbon source bed through the moving passage 42 of the heavy hydrocarbon evaporation component by the wing 50 rotating at the bottom of the cylindrical metal container 10 to coat the lower carbon source.

상기에서 중질탄화수소 분사노즐(60)은 중질탄화수소의 액적이 원통형의 금속용기(10)의 내벽에 도달할 수 있도록 분사 입자의 사이즈를 조절하여야 한다. 만약 분사된 중질탄화수소 입자의 사이즈가 너무 작으면 원통형의 금속용기(10)의 내벽에 도달하기 전에 기화될 수 있기 때문이다. The heavy hydrocarbon injection nozzle 60 should adjust the size of the injection particles so that the droplets of heavy hydrocarbons can reach the inner wall of the cylindrical metal container 10. If the size of the injected heavy hydrocarbon particles is too small, it may be vaporized before reaching the inner wall of the cylindrical metal container 10.

원통형의 금속용기(10)의 내벽에 도달한 액적은 회전하는 블레이드(70)에 의하여 얇게 펴지는데, 얇은 액막이 될수록 열전달 속도가 커지게 되며, 이때 액막이 충분히 얇아 증발속도가 커져야 증발이 중질탄화수소의 열분해보다 빨라져서 중질탄화수소 증발의 목적을 달성할 수 있다.
The droplets reaching the inner wall of the cylindrical metal container 10 are spread out thinly by the rotating blade 70. The thinner the liquid film is, the higher the heat transfer rate becomes. It is faster to achieve the purpose of heavy hydrocarbon evaporation.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련되어 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims will cover such modifications and variations as long as they fall within the spirit of the invention.

10: 원통형 금속용기, 20: 히터,
30: 중심축, 40: 덮개,
42: 중질탄화수소 증발성분의 이동통로, 50: 날개
60: 중질탄화수소 분사노즐, 70: 블레이드,
80: 중질탄화수소 공급수단, 90: 동력발생수단,
100: 메쉬 스크린 110: 중질탄화수소 배출구,
120: 중질탄화수소 회수용기, 130: 중질탄화수소 증발장치,
200: 코팅챔버, 210: 저급 탄소원 공급부,
220: 코팅된 저급 탄소원의 배출부10: cylindrical metal container, 20: heater,
30: central axis, 40: cover,
42: transfer passage of heavy hydrocarbon evaporation component, 50: wing
60: heavy hydrocarbon jet nozzle, 70: blade,
80: heavy hydrocarbon supply means, 90: power generating means,
100: mesh screen 110: heavy hydrocarbon outlet,
120: heavy hydrocarbon recovery vessel, 130: heavy hydrocarbon evaporator,
200: coating chamber, 210: low carbon source supply,
220: outlet of coated low carbon source

Claims (14)

원통형 금속용기,
상기 원통형 금속용기 외주면에 구비된 히터,
상기 원통형 금속용기 바닥의 중심을 관통하여 열린 금속용기의 상단까지 연장된 중심축, 및
상기 원통형 금속용기의 열린 상단을 커버하며, 중심에 중질탄화수소 증발성분의 이동통로가 구비된 덮개를 포함하며;
상기 원통형 금속용기 내부의 중심축의 바닥쪽 하부에는 그 축을 중심으로 회전하는 날개가 구비되며,
상기 날개의 위쪽 중심축에는 하나 이상의 중질탄화수소 분사노즐이 구비되며,
상기 날개의 위쪽 중심축에는 그 축을 중심으로 원통형 금속용기의 내벽과 0.1 내지 2 mm의 간격을 두고 회전하면서 중질탄화수소 분사노즐에서 분사되어 원통형 금속용기의 내벽에 부착된 중질탄화수소 액적을 얇게 펴서 액막을 형성하는 블레이드가 구비되며,
상기 중심축의 상단부 또는 하단부에는 중심축을 통하여 상기 중질탄화수소 분사노즐에 중질탄화수소를 공급하는 중질탄화수소 공급수단이 구비되며,
상기 원통형 금속용기 외부의 하단부에는 상기 중심축을 통하여 날개 및 블레이드에 회전동력을 전달하기 위한 동력발생수단이 구비되는,
저급 탄소원 표면 개질용 중질탄화수소 증발장치.
Cylindrical metal containers,
A heater provided on an outer circumferential surface of the cylindrical metal container;
A central axis extending through the center of the bottom of the cylindrical metal container to the top of the open metal container, and
A cover having an open top of the cylindrical metal container, the cover having a moving passage of a heavy hydrocarbon evaporation component at the center thereof;
The bottom side of the bottom of the central axis inside the cylindrical metal container is provided with a wing that rotates about the axis,
At least one heavy hydrocarbon injection nozzle is provided on the upper central axis of the wing,
The upper central axis of the wing is rotated at an interval of 0.1 to 2 mm from the inner wall of the cylindrical metal vessel around the axis while being sprayed from a heavy hydrocarbon jet nozzle and thinly deposited heavy hydrocarbon droplets attached to the inner wall of the cylindrical metal vessel to form a liquid film. It is provided with a blade to form,
Heavy hydrocarbon supply means for supplying heavy hydrocarbons to the heavy hydrocarbon injection nozzle through the central axis is provided at the upper end or the lower end of the central axis,
The lower end portion of the outer cylindrical metal container is provided with a power generating means for transmitting rotational power to the blades and blades through the central axis,
Heavy hydrocarbon evaporator for surface modification of lower carbon sources.
청구항 1에 있어서,
상기 블레이드는 중심축으로부터 원통형 금속용기의 내벽까지 연장된 평판형태인,
저급 탄소원 표면 개질용 중질탄화수소 증발장치.
The method according to claim 1,
The blade is in the form of a flat plate extending from the central axis to the inner wall of the cylindrical metal container,
Heavy hydrocarbon evaporator for surface modification of lower carbon sources.
청구항 1에 있어서,
상기 블레이드는 원통형 금속용기의 내벽에 평행한 막대와 상기 막대를 중심축에 회전 가능하게 고정하는 하나 이상의 암(arm)으로 구성되는,
저급 탄소원 표면 개질용 중질탄화수소 증발장치.
The method according to claim 1,
The blade consists of a rod parallel to the inner wall of the cylindrical metal container and one or more arms rotatably fix the rod to the central axis,
Heavy hydrocarbon evaporator for surface modification of lower carbon sources.
청구항 3에 있어서,
상기 블레이드는 원통형 금속용기의 내벽에 평행한 막대와 상기 막대의 상단부 또는 하단부를 중심축에 회전 가능하게 고정하는 1개의 암(arm)으로 구성되는,
저급 탄소원 표면 개질용 중질탄화수소 증발장치.
The method according to claim 3,
The blade consists of a rod parallel to the inner wall of the cylindrical metal container and one arm rotatably fixing the upper end or lower end of the rod to the central axis,
Heavy hydrocarbon evaporator for surface modification of lower carbon sources.
청구항 3에 있어서,
상기 블레이드는 원통형 금속용기의 내벽에 평행한 막대와, 상기 막대의 상단부와 하단부를 중심축에 회전 가능하게 고정하는 2개의 암(arm)으로 구성되는,
저급 탄소원 표면 개질용 중질탄화수소 증발장치.
The method according to claim 3,
The blade consists of a rod parallel to the inner wall of the cylindrical metal container, and two arms rotatably fixing the upper end and the lower end of the rod to the central axis,
Heavy hydrocarbon evaporator for surface modification of lower carbon sources.
청구항 1에 있어서,
상기 블레이드가 1 내지 8 개로 포함되는 것 특징으로 하는,
저급 탄소원 표면 개질용 중질탄화수소 증발장치.
The method according to claim 1,
Characterized in that the blade is included in 1 to 8,
Heavy hydrocarbon evaporator for surface modification of lower carbon sources.
청구항 1에 있어서,
상기 블레이드는 테플론 또는 금속 소재로 제조되는,
저급 탄소원 표면 개질용 중질탄화수소 증발장치.
The method according to claim 1,
The blade is made of Teflon or metal material,
Heavy hydrocarbon evaporator for surface modification of lower carbon sources.
청구항 1에 있어서,
상기 중질탄화수소 분사노즐은 중심축의 외주에 고정된 형태로 형성되거나, 블레이드와 함께 회전 가능하게 설치되는,
저급 탄소원 표면 개질용 중질탄화수소 증발장치.
The method according to claim 1,
The heavy hydrocarbon injection nozzle is formed in a fixed shape on the outer periphery of the central axis, or rotatably installed with the blade,
Heavy hydrocarbon evaporator for surface modification of lower carbon sources.
청구항 1에 있어서,
상기 원통형 금속용기 상단과 덮개 사이에 스크린 메쉬가 더 구비되는,
저급 탄소원 표면 개질용 중질탄화수소 증발장치.
The method according to claim 1,
The screen mesh is further provided between the cylindrical metal container top and the lid,
Heavy hydrocarbon evaporator for surface modification of lower carbon sources.
청구항 1에 있어서,
상기 원통형 금속용기 바닥에는 증발되지 않고 흘러내리는 중질탄화수소를 배출하기 위한 중질탄화수소 배출구가 더 구비되는,
저급 탄소원 표면 개질용 중질탄화수소 증발장치.
The method according to claim 1,
The bottom of the cylindrical metal container is further provided with a heavy hydrocarbon outlet for discharging heavy hydrocarbon flowing down without evaporation,
Heavy hydrocarbon evaporator for surface modification of lower carbon sources.
청구항 1에 있어서,
상기 중질탄화수소 증발장치는 원통형 금속용기의 중질탄화수소 배출구로부터 흘러나오는 중질탄화수소를 회수하기 위한 중질탄화수소 회수용기를 더 포함하는,
저급 탄소원 표면 개질용 중질탄화수소 증발장치.
The method according to claim 1,
The heavy hydrocarbon evaporation apparatus further includes a heavy hydrocarbon recovery container for recovering heavy hydrocarbons flowing out of the heavy hydrocarbon outlet of the cylindrical metal container.
Heavy hydrocarbon evaporator for surface modification of lower carbon sources.
청구항 1에 있어서,
상기 중질탄화수소 증발성분의 이동통로 상단부에 저급 탄소원 배드가 결합되는,
저급 탄소원 표면 개질용 중질탄화수소 증발장치.
The method according to claim 1,
Lower carbon source bed is coupled to the upper end of the passage of the heavy hydrocarbon evaporation component,
Heavy hydrocarbon evaporator for surface modification of lower carbon sources.
청구항 1에 있어서,
상기 저급 탄소원은,
저급 석탄, 하수슬러지, 목재 및 폐바이오매스로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인,
저급 탄소원 표면 개질용 중질탄화수소 증발장치.
The method according to claim 1,
The lower carbon source is
At least one selected from the group consisting of lower coal, sewage sludge, wood and waste biomass,
Heavy hydrocarbon evaporator for surface modification of lower carbon sources.
청구항 1에 있어서,
상기 중질탄화수소는,
윤활유, 중유, 경유, 폐윤활유, 폐중유 및 폐경유로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인,
저급 탄소원 표면 개질용 중질탄화수소 증발장치.

The method according to claim 1,
The heavy hydrocarbon is,
At least one member selected from the group consisting of lubricating oil, heavy oil, light oil, waste lubricating oil, waste heavy oil, and light oil,
Heavy hydrocarbon evaporator for surface modification of lower carbon sources.

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KR20040089167A (en) * 2003-04-10 2004-10-21 주식회사 클린코리아 Process for refining a waste oil using a distillation under reduced pressure
KR100739414B1 (en) * 2006-06-23 2007-07-13 권선대 Diffusion and vacuum distiller of an oil and the distilling method thereof

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