KR101541410B1 - System and method for processing sludge and used refrigerant - Google Patents

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KR101541410B1
KR101541410B1 KR1020140062144A KR20140062144A KR101541410B1 KR 101541410 B1 KR101541410 B1 KR 101541410B1 KR 1020140062144 A KR1020140062144 A KR 1020140062144A KR 20140062144 A KR20140062144 A KR 20140062144A KR 101541410 B1 KR101541410 B1 KR 101541410B1
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sludge
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노선아
윤진한
김우현
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한국기계연구원
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Abstract

The embodiment of the present invention relates to a system for integrally processing sludge and used refrigerants. Provided is the system for integrally processing the sludge and the used refrigerants which includes an ash receiver which receives sludge ash generated by the combustion of calcium containing sludge and one or more reactors which produce reactive products including halogen group elements by receiving the sludge ash, vapor, and the used refrigerants including the halogen group elements.

Description

슬러지 및 폐냉매 통합 처리 시스템 및 방법 {System and method for processing sludge and used refrigerant} BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system and method for sludge and waste refrigerant integrated processing,

본 발명은 슬러지 및 폐냉매 통합 처리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 칼슘 함유 슬러지를 이용하여 폐냉매를 처리하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to sludge and waste refrigerant integrated treatment systems and methods, and more particularly, to systems and methods for treating waste refrigerant using calcium containing sludge.

현재 염화불화탄소(CFC)나 수소불화탄소(HFC) 등의 냉매는 냉장고, 에어컨 등의 냉동 장치에 필수적으로 사용되고 있으며 이러한 장치의 폐기에 따라 폐냉매로서 함께 버려지고 있다. 폐냉매는 적절한 처리 없이 대기중으로 방출되면 오존층 파괴나 지구 온난화의 주원인이 된다. Currently, refrigerants such as chlorofluorocarbons (CFC) and hydrogen fluoride (HFC) are inevitably used in refrigerating apparatuses such as refrigerators and air conditioners, and are discarded together with waste refrigerants as they are discarded. The release of waste refrigerant into the atmosphere without appropriate treatment is the main cause of ozone depletion and global warming.

따라서 환경 문제가 점점 대두되는 현재 폐냉매를 적절히 처리하는 기술 개발이 이루어지고 있으며 예를 들어 폐냉매를 고체 폐기물과 함께 연소하여 처리하는 장치 및 방법이 제시되고 있다(공개특허번호 제2011-0023253호). Accordingly, a technology for appropriately treating waste refrigerant, which is becoming more and more environmentally problematic, is being developed, and for example, an apparatus and a method for combusting waste refrigerant together with solid waste have been proposed (see Japanese Patent Laid-Open No. 2011-0023253 ).

그러나 이러한 폐냉매 처리 장치는 폐냉매 처리를 위해 별도의 장치를 마련해야 하고 폐냉매 분해시 생성되는 HCl 또는 HF의 후처리를 위해 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 추가 투입해야 하므로 처리 비용이 높다는 단점이 있다. However, such a waste refrigerant processing apparatus has a disadvantage of requiring a separate apparatus for treating waste refrigerant and additionally adding calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) for post-treatment of HCl or HF generated in the decomposition of waste refrigerant, .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 칼슘 함유 슬러지를 이용하여 폐냉매를 처리할 수 있는 폐냉매 처리 방법 및 시스템을 제공한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a waste liquid refrigerant treatment method and system capable of treating waste refrigerant using calcium-containing sludge.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 폐기물로서 처리되는 칼슘 함유 슬러지를 연소하여 나온 슬러지 애쉬를 반응기에 넣고 폐냉매를 주입하여 폐냉매에 함유된 할로겐족 원소를 포함하는 반응생성물을 산출할 수 있는 폐냉매 처리 방법 및 시스템을 제공한다.According to one embodiment of the present invention, sludge ash produced by burning calcium-containing sludge treated as waste is introduced into a reactor, and waste refrigerant is injected into the reactor to produce a reaction product containing a halogen group element contained in the waste refrigerant. Processing method and system.

본 발명의 실시예에 따르면, 슬러지 및 폐냉매 통합 처리 시스템으로서, 칼슘 함유 슬러지의 연소에 의해 생성된 슬러지 애쉬를 수용하는 애쉬 수용기; 및 상기 애쉬 수용기로부터 상기 슬러지 애쉬를 공급받고 할로겐족 원소를 함유한 폐냉매와 수증기를 공급받아, 상기 할로겐족 원소를 포함한 반응생성물을 산출하는 하나 이상의 반응기;를 포함하는 슬러지 및 폐냉매 통합 처리 시스템이 제공된다. According to an embodiment of the present invention, there is provided an integrated treatment system for sludge and waste refrigerant, comprising: an ash receiver for receiving sludge ash produced by combustion of calcium-containing sludge; And at least one reactor for receiving the sludge ash from the ash receiver and receiving waste refrigerant and steam containing a halogen group element and calculating a reaction product including the halogen group element, do.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 슬러지 및 폐냉매 통합 처리 방법으로서, 칼슘 함유 슬러지를 연소하여 슬러지 애쉬를 생성하는 단계; 생성된 상기 슬러지 애쉬를 애쉬 수용기로 공급하는 단계; 상기 슬러지 애쉬를 반응기로 공급하는 단계; 및 상기 반응기에서, 할로겐족 원소를 함유한 폐냉매와 수증기를 공급받아 할로겐족 원소를 포함한 반응생성물을 산출하는 단계;를 포함하는 슬러지 및 폐냉매 통합 처리 방법이 제공된다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a method for integrated treatment of sludge and waste refrigerant, comprising the steps of: burning calcium-containing sludge to produce sludge ash; Supplying the generated sludge ash to an ash receiver; Feeding the sludge ash to a reactor; And recovering a reaction product containing a halogen group element and a waste refrigerant containing a halogen group element and water vapor to produce a reaction product containing the halogen group element.

본 발명의 일 실시예에 따르면 폐기물로서 처리되는 칼슘 함유 슬러지를 이용하여 폐냉매를 처리할 수 있는 이점이 있다. According to one embodiment of the present invention, there is an advantage that the waste refrigerant can be treated using the calcium-containing sludge treated as waste.

또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 칼슘 함유 슬러지를 연소하여 나온 슬러지 애쉬를 이용하여, 폐냉매에 함유된 할로겐족 원소를 포함하는 반응생성물을 산출할 수 있는 이점이 있다. Further, according to one embodiment of the present invention, there is an advantage that a reaction product including a halogen group element contained in the waste refrigerant can be calculated using sludge ash produced by burning the calcium-containing sludge.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬러지 및 폐냉매 통합 처리 시스템을 도식적으로 도시한 도면,
도2는 도1의 처리 시스템을 이용한 예시적인 슬러지 및 폐냉매 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도, 그리고,
도3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬러지 및 폐냉매 통합 처리 시스템을 도식적으로 도시한 도면이다. FIG. 1 schematically illustrates a sludge and waste refrigerant integrated treatment system according to a first embodiment of the present invention, FIG.
FIG. 2 is a flow chart for explaining an exemplary sludge and waste refrigerant treatment method using the treatment system of FIG. 1,
3 is a diagram schematically illustrating a sludge and waste refrigerant integrated treatment system according to a second embodiment of the present invention.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more readily apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.Where the terms first, second, etc. are used herein to describe components, these components should not be limited by such terms. These terms have only been used to distinguish one component from another. The embodiments described and exemplified herein also include their complementary embodiments.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. The terms "comprise" and / or "comprising" used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In describing the specific embodiments below, various specific details have been set forth in order to explain the invention in greater detail and to assist in understanding it. However, it will be appreciated by those skilled in the art that the present invention may be understood by those skilled in the art without departing from such specific details. In some cases, it should be mentioned in advance that it is common knowledge in describing an invention that parts not significantly related to the invention are not described in order to avoid confusion in explaining the present invention.

본원 명세서에서 칼슘 함유 슬러지는 칼슘(Ca)을 구성성분으로서 포함한 슬러지를 의미한다. 칼슘 함유 슬러지는, 예를 들면 제지 슬러지, 하수 슬러지, 또는 염색 폐수 슬러지와 같은 것이 될 수 있으며, 이러한 슬러지들은 예시적인 것이므로 본원 발명이 그러한 슬러지들에만 한정되는 것이 아님을 당업자는 이해할 수 있을 것이다. In the present specification, the calcium-containing sludge means sludge containing calcium (Ca) as a constituent. It will be appreciated by those skilled in the art that the calcium-containing sludge may be, for example, paper sludge, sewage sludge, or dye waste wastewater sludge, and such sludges are exemplary and that the present invention is not limited to such sludges.

이하에서 도면을 참조하여 설명되는 실시예에서는 칼슘 함유 슬러지로서 제지 슬러지를 사용하며 폐냉매로서 불소(F)를 함유하는 냉매(예컨대, HFC)를 사용하는 것으로 가정한다. It is assumed in the following examples that the paper sludge is used as the calcium-containing sludge and a refrigerant (for example, HFC) containing fluorine (F) is used as the waste refrigerant.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬러지 및 폐냉매 처리 시스템을 도식적으로 도시한 도면이다. 도1을 참조하면 제1 실시예에 따른 폐냉매 처리 시스템은 연소부(10), 애쉬 수용기(20), 및 반응기(30)를 포함할 수 있다. 1 is a diagram schematically illustrating a sludge and waste refrigerant treatment system according to a first embodiment of the present invention. Referring to Fig. 1, the waste refrigerant processing system according to the first embodiment may include a combustion section 10, an ash receiver 20, and a reactor 30. [

연소부(10)는 칼슘을 함유한 슬러지를 공급받아 이를 연소시키며, 애쉬 수용기(20)는 연소부(10)에서 배출되는 슬러지 애쉬(ash)를 공급받아 수용한 뒤 소정 간격으로 반응기(30)에 공급할 수 있으며, 반응기(30)는 할로겐족 원소를 포함한 폐냉매 및 슬러지 애쉬를 공급받아 할로겐족 원소를 함유한 반응생성물을 산출할 수 있다. The ash receiver 20 receives the sludge ash discharged from the combustion unit 10 and receives the sludge ash discharged from the reactor 30. The ash receiver 20 receives the sludge ash discharged from the combustion unit 10, And the reactor 30 can supply a waste refrigerant containing a halogen group element and sludge ash to produce a reaction product containing a halogen group element.

도면을 참조하면, 연소부(10)는 제지 슬러지와 같이 칼슘을 함유한 슬러지와 공기를 공급받아 고온의 분위기 하에서 이를 연소시킨다. 연소되는 제지 슬러지는 슬러지 애쉬와 함께 배출가스를 생성한다. 배출가스는 이산화탄소(CO2), 질소(N2), 수증기(H2O) 등의 기체 중 하나 이상을 포함한다. Referring to the drawings, the combustion unit 10 supplies sludge containing calcium and air, such as paper sludge, and burns it in a high temperature atmosphere. The burning paper sludge together with sludge ash produces exhaust gas. The exhaust gas includes at least one of gas such as carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen (N 2 ), water vapor (H 2 O) and the like.

연소 반응을 위해 연소부(10) 내부는 고온의 분위기로 유지되고 필요에 따라 수분이 공급될 수 있다. 일 실시예에서 연소부(10)는 섭씨 900도 이상의 온도로 유지된다. 이를 위해 초기에 전기히팅 또는 버너 등의 히팅수단에 의해 연소부(10) 내부를 가열할 수 있고, 그 후 제지 슬러지를 공급함에 따라 제지 슬러지가 자체적으로 열원이 되어 연소될 수 있다. 또한 제지 슬러지가 수분을 함유하고 있는 경우 제지 슬러지가 연소되는 과정에서 수분이 자체적으로 공급되므로 연소부(10)에 별도로 수분(스팀)을 공급할 필요가 없을 수도 있다. For the combustion reaction, the inside of the combustion section 10 is maintained in a high-temperature atmosphere and water can be supplied as needed. In one embodiment, the combustion zone 10 is maintained at a temperature above 900 degrees Celsius. To this end, it is possible to heat the inside of the combustion unit 10 by a heating means such as electric heating or a burner at first, and then the paper sludge as a heat source itself can be burned as the paper sludge is supplied. Further, in the case where the paper sludge contains moisture, moisture may be supplied in the process of burning the paper sludge, so that it may not be necessary to separately supply water (steam) to the combustion unit 10.

애쉬 수용기(20)는 연소부(10)로부터 슬러지 애쉬를 공급받아 수용하는 용기이고, 애쉬 공급관(15)을 통해 연소부(10)와 연결되어 있다. 일 실시예에서 연소부(10)에서 제지 슬러지를 연소할 때 공기(air)를 빠른 속도로 주입하여 이에 의해 애쉬가 애쉬 공급관(15)을 통과하여 애쉬 수용기(20)측으로 공급되도록 구성한다. 애쉬 수용기(20)로 공급된 애쉬는 매우 뜨거운 상태로 이동층(moving bed) 방식으로 애쉬 수용기(20) 내에서 수용될 수 있다. The ash receiver 20 is a container for receiving and receiving sludge ash from the combustion unit 10 and connected to the combustion unit 10 through an ash supply pipe 15. In one embodiment, when burning the paper sludge in the combustion section 10, the air is injected at a high speed, whereby the ash is supplied through the ash supply pipe 15 to the side of the ash receiver 20. The ash supplied to the ash receiver 20 can be accommodated in the ash receiver 20 in a moving bed manner in a very hot state.

도시한 일 실시예에서, 배출가스가 애쉬 공급관(15)을 통해 애쉬와 함께 애쉬 수용기(20)로 유입되고, 애쉬 수용기(20)는 연소부(10)에서 사이클론 방식으로 애쉬와 배출가스를 분리한다. 분리된 애쉬는 애쉬 수용기(20) 아래쪽에 집진되고 애쉬 수용기(20)로 함께 유입된 배출가스는 애쉬 수용기(20) 상부에 형성된 배출관을 통해 애쉬 수용기(20) 외부로 배출될 수 있다. The exhaust gas is introduced into the ash receiver 20 together with the ash through the ash feed pipe 15 and the ash receiver 20 separates the ash and the exhaust gas in the cyclone manner in the combustion section 10 do. The separated ash is collected under the ash receiver 20 and the exhaust gas that has flowed into the ash receiver 20 together can be discharged to the outside of the ash receiver 20 through a discharge pipe formed in the upper portion of the ash receiver 20.

대안적 실시예에서, 연소부(10)에서 배출되는 CO2, N2 등을 함유한 배출가스는 연소부(10)의 상부에 형성된 배출관(도시 생략)을 통해 연소부(10) 외부로 배출될 수 있다.In an alternative embodiment, the exhaust gas containing CO 2 , N 2, etc. discharged from the combustion section 10 is discharged to the outside of the combustion section 10 through a discharge pipe (not shown) formed in the upper part of the combustion section 10 .

바람직한 일 실시예에서, 애쉬 수용기(20)는 하나 이상의 밸브(25)를 통해 반응기(30)와 연결되고, 밸브(25)의 개폐 제어에 의해 소정 시간마다 애쉬를 반응기(30)로 공급할 수 있다. 반응기(30)는 애쉬 수용기(20)로부터 슬러지 애쉬를 공급받고, 이와 동시에 할로겐족 원소를 함유한 폐냉매 및 수증기를 공급받아 할로겐족 원소를 포함한 반응생성물을 산출한다. In one preferred embodiment, the ash receiver 20 is connected to the reactor 30 via one or more valves 25 and can supply the ash to the reactor 30 at predetermined intervals by control of the opening and closing of the valve 25 . The reactor 30 receives the sludge ash from the ash receiver 20, and at the same time receives the waste refrigerant containing the halogen element and the steam to produce the reaction product including the halogen group element.

폐냉매 및 수증기와 슬러지 애쉬와의 반응을 위해서는 반응물질을 잘 섞어서 충분한 시간 동안 반응시키는 것이 바람직하며, 이를 위해 반응기(30)를 유동층 반응기로 구성할 수 있다. 반응기(30)가 유동층 반응기인 경우, 도시한 것처럼 반응기(30) 내의 분산판(31) 아래쪽에서 폐냉매와 수증기를 빠른 속도로 공급함으로써 폐냉매와 수증기가 분산판(31)을 통과하여 반응기(30) 내에서 슬러지 애쉬와 충분히 잘 섞여서 반응할 수 있다. In order to react the waste refrigerant and the water vapor with the sludge ash, it is preferable to mix the reaction materials well and react for a sufficient time. For this purpose, the reactor 30 can be configured as a fluidized bed reactor. When the reactor 30 is a fluidized bed reactor, as shown in the figure, waste refrigerant and water vapor are supplied at a high speed from below the dispersion plate 31 in the reactor 30, so that waste refrigerant and water vapor pass through the dispersion plate 31, 30) can react well with the sludge ash.

도시된 실시예에서는 폐냉매로서 수소불화탄소(HFC)를 사용하였고, 수증기(H2O)는 스팀(steam) 형태로 공급된다. 이렇게 공급된 HFC, H2O는 칼슘이 함유된 슬러지 애쉬와 반응하여 반응생성물로서 형석(CaF2)을 산출하게 된다. 형석은 안정화된 광물이고 산업계에 널리 사용될 수 있으며 도시하지 않은 후공정을 통해 여러 다양한 방식으로 처리될 수 있다.In the illustrated embodiment, hydrogen fluoride (HFC) is used as the waste refrigerant, and water vapor (H 2 O) is supplied in the form of steam. The HFC and H2O thus supplied react with sludge ash containing calcium to produce fluorite (CaF 2 ) as a reaction product. Fluorspar is a stabilized mineral which can be widely used in industry and can be processed in a variety of ways through post-processes not shown.

한편 일 실시예에 따른 폐냉매 처리 시스템은 애쉬 수용기(20)와 반응기(30) 사이에 설치된 배관(35)을 더 포함할 수 있다. 반응기(30) 내부로 공급된 폐냉매 중에서 슬러지 애쉬와 반응하지 못한 폐냉매 기체는 이 배관(35)을 통해 애쉬 수용기(20)로 전달될 수 있다. 애쉬 수용기(20)로 전달된 폐냉매 기체의 일부는 슬러지 애쉬와 반응할 수 있고 나머지는 연소부(10)에서 배출되는 배출가스와 함께 애쉬 수용기(20) 상부의 배출관(도시 생략)을 통해 외부로 배출되어 후처리될 수 있다. Meanwhile, the waste refrigerant treatment system according to one embodiment may further include a pipe 35 installed between the ash receiver 20 and the reactor 30. [ The waste refrigerant gas which has not reacted with the sludge ashes in the waste refrigerant supplied into the reactor 30 can be transferred to the ash receiver 20 through the pipe 35. A part of the waste refrigerant gas delivered to the ash receiver 20 can react with the sludge ash and the remainder is discharged to the outside through the discharge pipe (not shown) in the upper portion of the ash receiver 20, together with the exhaust gas discharged from the combustion unit 10 To be post-treated.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 및 폐냉매 처리 시스템을 이용한 예시적인 폐냉매 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. FIG. 2 is a flowchart illustrating an exemplary method of treating a waste refrigerant using a sludge and waste refrigerant treatment system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도2를 참조하면, 단계(S110)에서 칼슘 함유 슬러지를 연소하여 슬러지 애쉬를 생성한다. 이 단계(S110)는 도1의 연소부(10)에서 수행될 수 있다. 연소부(10)에서 생성된 슬러지 애쉬는 단계(S120)에서 애쉬 수용기로 공급된다. 이 때 도1을 참조하여 설명한 바와 같이, 연소부(10)에서 공기를 빠른 속도로 주입함으로써 슬러지 애쉬가 애쉬 공급관(15)을 통해 애쉬 수용기(20)로 공급되도록 할 수 있다. Referring to FIG. 2, in step S110, the calcium-containing sludge is burnt to produce a sludge ash. This step S110 may be performed in the combustion section 10 of Fig. The sludge ash generated in the combustion section 10 is supplied to the ash receiver in step S120. 1, the sludge ash can be supplied to the ash receiver 20 through the ash supply pipe 15 by injecting air at a high speed in the combustion unit 10. [

한편 대안적 실시예에서, 슬러지 애쉬가 미리 준비되어 있는 경우 슬러지 애쉬를 생성하는 단계(S110)가 생략될 수 있고, 이 경우 단계(S120)에서는 임의의 저장용기 내에 미리 준비된 슬러지 애쉬를 충분히 높은 고온으로 가열한 뒤 애쉬 수용기(20)로 공급할 수 있다. 또는 대안적으로, 미리 준비된 슬러지 애쉬를 애쉬 수용기(20)에 공급함과 동시에 애쉬 수용기(20)를 충분히 높은 온도 분위기로 유지시킬 수도 있다. In an alternative embodiment, the step of creating sludge ash (S110) may be omitted if the sludge ash is prepared in advance, in which case, in step S120, And then supplied to the ash receiver 20. Alternatively, the previously prepared sludge ash may be supplied to the ash receiver 20 and the ash receiver 20 may be kept at a sufficiently high temperature atmosphere.

다음으로 단계(S130)에서, 애쉬 수용기(20)는 애쉬 수용기(20)와 반응기(30) 사이의 배관을 통해 슬러지 애쉬를 반응기(30)로 공급한다. 이 때 배관에 설치된 밸브(25)를 제어하여, 소장 시간 간격을 두고 반응기(30)에 슬러지 애쉬를 공급할 수 있다. 이렇게 소정 시간을 두는 이유는, 반응기(30) 내에서 슬러지 애쉬가 폐냉매와 충분히 반응하여 반응생성물을 산출할 수 있도록 하기 위함이다. Next, in step S130, the ash receiver 20 supplies the sludge ash to the reactor 30 through the piping between the ash receiver 20 and the reactor 30. [ At this time, the valve 25 provided in the pipe can be controlled to supply the sludge ash to the reactor 30 at a short time interval. The reason why the predetermined time is set is that the sludge ash reacts sufficiently with the waste refrigerant in the reactor 30 so that the reaction product can be calculated.

그 후 단계(S140)에서 폐냉매와 수증기를 공급하여 폐냉매, 수증기, 및 애쉬를 반응시켜 반응생성물을 산출한다. 일 실시예에서 반응기(30)가 유동층 반응기일 수 있고, 이 경우 폐냉매와 수증기를 분산판을 통과하도록 주입하여 반응기(30) 내에 유동층을 형성하고 이러한 분위기 하에서 충분한 시간동안 반응시킴으로써 반응생성물을 산출할 수 있다. 폐냉매로서 HFC를 사용할 경우, 이 단계(S140)에서 HFC가 칼슘을 함유한 슬러지 애쉬와 반응하여 반응생성물로서 형석(CaF2)을 산출할 수 있다. 대안적 실시예에서 예컨대 폐냉매로서 염화불화탄소(CFC)를 사용할 경우 이 단계(S140)를 통해 반응생성물로서 염화칼슘(CaCl2)을 산출할 수 있다. Then, in step S140, waste refrigerant and steam are supplied to react the waste refrigerant, steam, and ash to produce a reaction product. In one embodiment, the reactor 30 can be a fluidized bed reactor, in which the waste refrigerant and water vapor are injected through the diffuser plate to form a fluidized bed in the reactor 30 and reacted for sufficient time under such atmosphere to yield a reaction product can do. When HFC is used as the waste refrigerant, HFC reacts with calcium-containing sludge ash in this step (S140), and calcium fluoride (CaF 2 ) can be produced as a reaction product. In an alternative embodiment, for example, when chlorofluorocarbon (CFC) is used as a waste refrigerant, calcium chloride (CaCl 2 ) may be produced as a reaction product through this step (S140).

이상과 같은 폐냉매 처리 시스템에 따르면, 연소부(10)에서 제지 슬러지는 자체적으로 에너지원과 스팀 공급원으로 역할을 하며 연소되어 제지 슬러지 애쉬로 변화하고, 이때 생성된 슬러지 애쉬를 폐냉매 처리에 활용함으로써 형석, 염화칼슘 등과 같은 반응생성물을 산출할 수 있다. According to the waste refrigerant treatment system as described above, the paper sludge in the combustion unit 10 itself serves as an energy source and a steam supply source, and is burned and changed into paper sludge ash, and the generated sludge ash is utilized for waste refrigerant treatment Thereby yielding reaction products such as fluorite, calcium chloride and the like.

도3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬러지 및 폐냉매 처리 시스템을 도식적으로 도시한 도면이다. 3 is a diagram schematically illustrating a sludge and waste refrigerant treatment system according to a second embodiment of the present invention.

도1과 도3을 비교하면, 제2 실시예의 처리 시스템은 연소부(10)와 애쉬 수용기(20)의 도1의 폐냉매 처리 시스템과 동일 또는 유사하고 반응기(40)가 추가로 더 구비된 점에서 제1 실시예의 처리 시스템과 상이하다. 1 and 3, the treatment system of the second embodiment is similar to or similar to the waste refrigerant treatment system of Fig. 1 of the combustion section 10 and the ash receiver 20, and further comprises the reactor 40 Which is different from the processing system of the first embodiment.

반응기(40)는 반응기(30)와 동일한 내지 유사한 기능을 수행할 수 있다. 즉 애쉬 수용기(20)로부터 애쉬를 공급받고 폐냉매와 수증기를 공급받아 이를 반응시켜 반응생성물을 산출할 수 있다. 반응기(40) 내에서의 반응 동안 반응기(40) 내의 일부 기체는 배관(45)을 통해 애쉬 수용기(20)로 공급될 수 있다. The reactor 40 may perform the same or similar functions as the reactor 30. That is, the ash is supplied from the ash receiver 20, and the waste refrigerant and the steam are supplied and reacted to produce a reaction product. During the reaction in the reactor 40, some of the gas in the reactor 40 may be fed to the ash receiver 20 via line 45.

제2 실시예와 같이 반응기(30,40)를 복수개 구비한 이유는 각 반응기(30,40)에서 충분한 시간 동안 반응할 수 있도록 하기 위해서이다. 즉 애쉬 수용기(20)에서 우선 반응기(30)에 애쉬를 공급하여 반응기(30)가 동작하도록 하고, 그 동안 밸브(26)를 개방하여 반응기(40)에 애쉬를 공급하거나 또는 이미 반응이 종료된 반응기(40)에서 반응생성물을 추출하는 동작을 수행할 수 있으며, 이에 따라 전체 공정 시간을 단축할 수 있다. 그러므로 대안적 실시예의 경우 필요에 따라 반응기(30,40)의 개수를 더 증가시킬 수도 있음을 이해할 것이다. The reason that the plurality of reactors 30 and 40 are provided as in the second embodiment is that the reactors 30 and 40 can react for a sufficient time. That is, in the ash receiver 20, the ash is first supplied to the reactor 30 so that the reactor 30 is operated, while the valve 26 is opened to supply the ash to the reactor 40, It is possible to perform the operation of extracting the reaction product from the reactor 40, thereby shortening the entire process time. It will therefore be appreciated that the number of reactors 30,40 may be increased as needed in alternative embodiments.

변형례Modifications

당업자는 상술한 도1 내지 도3을 참조하여 실시예 외에 다양한 변형례가 가능함을 이해할 것이다. Those skilled in the art will appreciate that various modifications are possible in addition to the embodiments described with reference to FIGS.

예를 들어, 위에서 언급하였듯이 슬러지 애쉬가 이미 존재하는 경우 폐냉매 처리 시스템에서 연소부(10)가 생략될 수 있고 또한 도2의 방법 실시예에서도 첫째 단계(S110)가 생략될 수 있다. For example, as noted above, if the sludge ash already exists, the combustion section 10 in the waste refrigerant treatment system can be omitted and the first step (S110) can also be omitted in the method embodiment of FIG.

또한 본 명세서에 언급된 칼슘 함유 슬러지는 제지 슬러지 뿐만 아니라 임의의 슬러지도 가능하다. 예를 들면, 하수 슬러지, 분뇨 슬러지, 염색 폐수 슬러지 등과 같이 칼슘을 함유한 임의의 슬러지가 본 발명에 따른 처리 시스템에 사용될 수 있다. The calcium-containing sludge referred to herein can be any paper sludge as well as any sludge. For example, any sludge containing calcium, such as sewage sludge, manure sludge, dyeing wastewater sludge, etc., may be used in the treatment system according to the present invention.

또한 상술한 실시예에서는 폐냉매로서 HFC를 예로서 설명하였지만 본 발명은 불소(F), 염소(Cl) 등과 같이 할로겐족 원소를 적어도 하나 함유하는 다른 냉매에 적용될 수 있다. 일 예로서 폐냉매로서 염화불화탄소(CFC)를 사용할 경우, 반응기(30) 내에서 칼슘 함유 슬러지 애쉬와 CFC가 반응하여 염화칼슘(CaCl2)이 생성되며, 이렇게 생성된 염화칼슘은 제설제 등의 용도로 사용될 수 있다. In the above-described embodiments, HFC is used as a waste refrigerant. However, the present invention can be applied to other refrigerants containing at least one halogen group element such as fluorine (F), chlorine (Cl) and the like. For example, when chlorofluorocarbon (CFC) is used as a waste refrigerant, calcium-containing sludge ash and CFC react with each other in the reactor 30 to produce calcium chloride (CaCl 2 ) .

도시된 실시예에서 반응기(30)를 유동층 반응기로 가정하였지만 실시 형태에 따라 유동층 반응기 대신 고정층 반응기를 사용할 수도 있다. 도시된 실시예에서 유동층 반응기를 사용하는 이유가 폐냉매와 슬러지 애쉬를 균일하게 섞어서 반응하도록 하기 위함이므로, 유동층 방식 대신 다른 방식으로 폐냉매와 슬러지 애쉬의 균일 반응을 달성할 수 있다면 고정층 반응기로 대체하여도 무방할 것이다. Although the reactor 30 is assumed to be a fluidized bed reactor in the illustrated embodiment, a fixed bed reactor may be used instead of a fluidized bed reactor, depending on the embodiment. The reason for using the fluidized bed reactor in the illustrated embodiment is that the waste refrigerant and the sludge ash are uniformly mixed and reacted. Therefore, if a uniform reaction between the waste refrigerant and the sludge ash can be achieved in place of the fluidized bed method, It is also possible to do it.

이와 같이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자라면 상술한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims, as well as the appended claims.

10: 연소부
15: 애쉬 공급관
20: 애쉬 수용기
25,26: 밸브
30,40: 반응기
35,45: 배관10:
15: Ash feeder
20: Ash receptor
25, 26: Valve
30, 40: reactor
35, 45: Piping

Claims (10)

슬러지 및 폐냉매 통합 처리 시스템으로서,
폐기물로서 처리되는 칼슘 함유 슬러지를 공급받아 연소시켜 슬러지 애쉬를 생성하는 연소부;
상기 연소부에 의해 생성된 슬러지 애쉬 및 배출가스를 공급받아 사이클론 방식에 의해 상기 슬러지 애쉬와 배출가스를 분리하고, 분리된 슬러지 애쉬를 집진시키고 상기 배출가스를 외부로 배출하는 애쉬 수용기;
상기 애쉬 수용기로부터 상기 슬러지 애쉬를 공급받고, 할로겐족 원소를 함유한 폐냉매 및 수증기를 공급받아, 상기 할로겐족 원소를 포함한 반응생성물을 산출하는 하나 이상의 반응기;
상기 애쉬 수용기에서 상기 하나 이상의 반응기의 각각으로 공급되는 상기 슬러지 애쉬의 공급량을 조절하기 위한 하나 이상의 밸브; 및
상기 애쉬 수용기와 각각의 상기 반응기 사이에 설치되어 각 반응기 내의 가스의 적어도 일부를 상기 애쉬 수용기로 공급하는 배관;을 포함하고,
각각의 상기 반응기는 분산판을 포함하는 유동성 반응기이며,
각각의 상기 유동성 반응기에서 상기 할로겐족 원소를 함유한 폐냉매 및 수증기를 상기 분산판을 통해 주입받아 상기 슬러지 애쉬와 반응하여 상기 반응생성물을 산출하며, 상기 유동성 반응기 내의 적어도 일부의 기체가 상기 배관을 통해 상기 애쉬 수용기로 공급되어 상기 애쉬 수용기 내에서 상기 슬러지 애쉬와 반응하거나 외부로 배출될 수 있는 것을 특징으로 하는, 슬러지 및 폐냉매 통합 처리 시스템. A sludge and waste refrigerant integrated treatment system comprising:
A combustion unit for supplying and burning calcium-containing sludge treated as waste to produce sludge ash;
An ash receiver for receiving sludge ash and exhaust gas generated by the combustion unit and separating the sludge ash and exhaust gas by a cyclone method, collecting the separated sludge ash and discharging the exhaust gas to the outside;
At least one reactor for receiving the sludge ash from the ash receiver, receiving waste refrigerant containing a halogen group element and steam, and producing a reaction product containing the halogen group element;
At least one valve for regulating the feed rate of the sludge ash supplied to each of the one or more reactors in the ash receiver; And
And a pipe installed between the ash receiver and each of the reactors to supply at least a part of the gas in each reactor to the ash receiver,
Each of said reactors being a flowable reactor comprising a diffuser plate,
The waste fluid containing the halogen group element and the water vapor are injected through the dispersion plate and reacted with the sludge ashes to produce the reaction product in each of the fluidized reactors, and at least a part of the gas in the fluidized reactor is passed through the pipe And is supplied to the ash receiver to react with the sludge ash in the ash receiver or to be discharged to the outside. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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