KR101832362B1 - 폐비닐 또는 폐플라스틱의 처리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐비닐 또는 폐플라스틱을 밀도에 따라 조건을 다르게 하여 열분해 처리하는 것이 가능한 폐비닐 또는 폐플라스틱 처리 장치에 있어서, 상기 처리장치는 폐비닐 또는 폐플라스틱의 밀도와 무게를 측정하는 측정센서가 내장된 측정부를 포함하고, 상기 측정부를 통해 측정된 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 열분해 하는 병렬구조로 배치된 복수의 반응기를 갖되, 상기 복수의 반응기의 일측에는 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱의 밀도에 따라 해당 반응기로 투입되는 투입구가 더 포함된다.
또한, 상기 복수의 반응기의 투입구의 일측에는 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 이송하는 레일의 일단이 연결되며, 상기 레일의 타단들은 상기 측정부에 의해 측정된 폐비닐 또는 폐플라스틱을 이송시키는 이송수단에 연결되어 있으며, 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱의 밀도를 측정하는 상기 측정부와 상기 측정된 결과에 따라 열분해 시킬 반응기를 결정하여, 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱의 투입을 제어하는 제어부로 형성된다.
또한, 상기 복수의 반응기의 투입구의 일측에는 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 이송하는 레일의 일단이 연결되며, 상기 레일의 타단들은 상기 측정부에 의해 측정된 폐비닐 또는 폐플라스틱을 이송시키는 이송수단에 연결되어 있으며, 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱의 밀도를 측정하는 상기 측정부와 상기 측정된 결과에 따라 열분해 시킬 반응기를 결정하여, 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱의 투입을 제어하는 제어부로 형성된다.
Description
본 발명은 폐비닐 또는 폐플라스틱의 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐비닐 또는 폐플라스틱을 밀도에 따라 조건을 다르게 하여 열분해 처리하는 것이 가능한 폐비닐 또는 폐플라스틱 처리 장치에 관한 것이다.
폐비닐 또는 폐플라스틱은 석유를 원료로 하여 생성된 화합물로서 재활용도가 낮고 대부분 쓰레기로 처분되고 있다. 이러한 폐기물들은 자연상태에서 분해되는데 상당한 시간이 소요되므로 토양을 오염시키고 심각한 환경오염을 유발하고 있는 실정이다. 현재 폐비닐 또는 폐플라스틱을 재활용하기 위한 방법으로 다양한 유화방법 및 장치가 연구되고 있으며 또한 꾸준히 개발되고 있다.
종래의 기술로서, 대한민국 등록특허 등록번호 제10-1557022호 "폐비닐 또는 폐플라스틱 회수장치"가 있다.
상기 종래 기술의 문헌 정보에 기재된 바와 같이, 폐비닐 또는 폐플라스틱 등을 잘게 잘라 칩형태로 만들어 열분해에 의하여 액체화한 후 크래킹(CRACKING)하면 액체와 기체로 조성된 휘발유, 디젤유, 가스 등으로 전환될 수 있다.
이때, 상기 종래 기술의 문헌들의 경우, 열분해를 하기 위한 반응기가 하나만 구비되거나 하나의 제1반응기와 복수의 제2반응기를 직렬배치하여, 상기 제1 및 제2반응기 사이를 연결하기 위한 불필요한 중간물 이송장치를 더 형성시키는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 회수장치들은 밀도에 따라 분류되는 플라스틱을 열분해 처리하는 경우, 각자 열분해 되는 정도가 다름에도 불구하고, 한 번에 한 종류의 플라스틱만 열분해 처리하는 것이 가능하기 때문에 다른 밀도를 가지는 플라스틱을 열분해 처리해야 하는 경우 한 번에 처리하지 못하고 여러 번 반복하여 공정해야 함으로써, 비용이 많이 들고 효율적이지 못한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 폐비닐 또는 폐플라스틱을 밀도에 따라 나누어, 반응기에서 열분해되는 시간 및 회전속도와 열분해 공급의 양을 다르게 하여 최적의 열분해 공정처리를 하는것을 목적으로 한다.
상기 처리장치는 폐비닐 또는 폐플라스틱의 밀도와 무게를 측정하는 측정센서가 내장된 측정부를 포함하고, 상기 측정부를 통해 측정된 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 열분해 하는 병렬구조로 배치된 복수의 반응기를 갖되, 상기 복수의 반응기의 일측에 레일을 연결하고, 상기 각각의 레일을 하나로 연결하는 이송수단을 통해 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 밀도에 따라 열분해 처리 조건이 다르게 설정된 해당 반응기로 이송하여 투입함으로써, 밀도에 따른 열분해 처리가 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폐비닐 또는 폐플라스틱을 밀도에 따라 조건을 다르게 하여 열분해 처리하는 것이 가능한 폐비닐 또는 폐플라스틱 처리 장치에 있어서, 상기 처리장치는 폐비닐 또는 폐플라스틱의 밀도와 무게를 측정하는 측정센서가 내장된 측정부를 포함하고, 상기 측정부를 통해 측정된 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 열분해 하는 병렬구조로 배치된 복수의 반응기를 갖되, 상기 복수의 반응기의 일측에는 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱의 밀도에 따라 해당 반응기로 투입되는 투입구가 더 포함된다.
또한, 상기 복수의 반응기의 투입구의 일측에는 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 이송하는 레일의 일단이 연결되며, 상기 레일의 타단들은 상기 측정부에 의해 측정된 폐비닐 또는 폐플라스틱을 이송시키는 이송수단에 연결되어 있으며, 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱의 밀도를 측정하는 상기 측정부와 상기 측정된 결과에 따라 열분해 시킬 반응기를 결정하여, 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱의 투입을 제어하는 제어부가 더 포함되어 형성된다.
이때, 상기 이송수단은 상기 이송수단과 상기 각각의 레일의 타단과 맞닿는 부분에 배치되는 방향전환 공급부를 더 포함하되, 상기 방향전환 공급부는 방향전환모듈을 통해 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 상기 레일의 타단과 연결된 반응기로 이송할 것인지, 다른 반응기로 이송할 것인지의 이송 방향을 결정하고, 상기 이송방향을 결정하는 방향전환모듈은 상기 제어부에 의해 제어된다.
또한, 상기 이송수단에 배치된 방향전환 공급부의 하부에 일정거리 이격되어 배치되는 복수의 게이트부를 더 포함하되, 상기 게이트부는 개폐모듈을 통해 상기 게이트부를 개방하거나 폐쇄함으로써 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 다음 레일의 타단과 연결된 상기 방향전환 공급부로 이송시킬 것인지의 여부를 결정하고, 상기 개폐여부를 결정하는 개폐모듈은 상기 제어부에 의해 제어된다.
상기 병렬구조로 배치된 반응기는 상기 측정부로부터 가장 가깝게 배치되고, 밀도값이 1.83 ~ 2.14(g/㎤)인 폐비닐 또는 폐플라스틱을 열분해 처리하는 반응기A와, 상기 반응기A의 하부에 배치되고, 밀도값이 1.52 ~ 1.82(g/㎤)인 폐비닐 또는 폐플라스틱을 열분해 처리하는 반응기B와, 상기 반응기B의 하부에 배치되고, 밀도값이 1.21 ~ 1.51(g/㎤)인 폐비닐 또는 폐플라스틱을 열분해 처리하는 반응기C 및 상기 반응기C의 하부에 배치되고, 밀도값이 0.9 ~ 1.20(g/㎤)인 폐비닐 또는 폐플라스틱을 열분해 처리하는 반응기D로 이루어진다.
이때, 상기 측정부에 의해 측정된 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱은 상기 측정값에 따라 상기 제어부에 의해 열분해 시킬 반응기가 결정되되, 상기 측정된 폐비닐 또는 폐플라스틱이 반응기A에서 처리되어야 하는 밀도값을 갖는 경우, 상기 이송수단을 따라 이송된 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱은 상기 이송수단에 설치된 방향전환 공급부에서 상기 반응기A와 연결된 레일이 설치된 방향으로 이송되고, 상기 해당 반응기A로 투입되어 열분해된다.
반면에, 상기 측정기에 의해 측정된 폐비닐 또는 폐플라스틱이 반응기B에서 처리되어야 하는 밀도값을 갖는 경우, 상기 이송수단을 따라 이송된 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱은 상기 이송수단과 상기 반응기A와 연결된 레일과 맞닿는 부분에 형성된 방향전환 공급부에서, 상기 방향전환 공급부의 하부에 배치된 게이트부의 방향으로 이송되고, 상기 이송수단과 상기 반응기B와 연결된 레일과 맞닿는 부분에 형성된 방향전환 공급부로 이송되어 상기 방향전환 공급부에 연결된 레일을 통해 상기 해당 반응기B로 투입된다.
상기 복수의 반응기는 하부에 배출구가 형성된 반응실과, 상기 반응실의 내부에 배치되어 상기 반응실의 외부에 설치된 모터의 구동력을 제공받아 상부에서 하부 쪽으로 상기 분해된 폐비닐 또는 폐플라스틱과 촉매의 혼합물을 단계별로 이송시키면서 반응시키는 제1, 제2 교반수단 및 상기 반응실의 내부에서 분해반응이 원활히 진행되도록 열에너지를 공급하는 복수 개의 히터를 포함하며, 상기 제1, 제2 교반수단은 상기 모터의 샤프트에 고정되어 함께 회전하면서 교반하는 교반부와, 상기 교반부의 하단과 일정 간격을 두고 상기 반응실의 내측에 고정되며, 상기 혼합물이 하부로 낙하할 수 있는 공간을 갖는 베이스부를 포함하는 다단식으로 형성된다.
또한, 상기 제어부는 상기 반응기 내부에 설치된 교반부의 회전 속도나 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱이 상기 반응기에 머무르는 시간 또는 상기 반응기에 공급되는 열 공급의 양 중 하나 이상의 조건을 다르게 함으로써, 상기 반응기를 상기 반응기에 투입되는 폐비닐 또는 폐플라스틱의 밀도에 따라 다르게 조건 처리한다.
더불어, 상기 복수의 반응기를 제어하는 제어부는 상기 측정부에 의해 측정된 모든 폐비닐 또는 폐플라스틱의 측정값이 반응기A에서 처리되어야 하는 밀도값을 갖는 경우, 상기 반응기B 또는 반응기C 또는 반응기D 중 하나 이상의 반응기의 조건을 반응기A의 조건과 동일하게 조건 처리하여 열분해시키는 것이 가능하다.
또한, 상기 처리장치는 상기 반응기의 일측에 하나 이상의 제2차 반응기가 더 연결된 형태를 더 포함하되, 상기 레일이 연결된 투입구는 상기 반응기의 일측에 상기 반응기의 상단으로부터 1/3 지점 범위 내에에 형성되고, 상기 반응기의 타측에 상기 반응기의 하단으로부터 1/3 지점 범위 내에 상기 열분해된 폐비닐 또는 폐플라스틱을 제2차 반응기로 내보내는 출구; 가 더 형성되며, 상기 출구의 일측에는 상기 열분해된 폐비닐 또는 폐플라스틱을 이송하는 레일의 일단이 연결되고, 상기 레일의 타단은 제2차 반응기의 일측에 상기 제2차 반응기 하단과 1/2 지점 사이의 소정의 위치에 형성되는 제2 투입구와 연결되어 형성됨으로써, 상기 반응기에 의해 열분해된 폐비닐 또는 폐플라스틱이 상기 제2차 반응기로 이송되어 열분해 처리된다.
상기 제2차 반응기의 타측에 복수 개의 제2차 반응기가 더 추가로 형성되는 경우, 상기 복수의 반응기의 투입구와 출구 및 레일은 상기 제2차 반응기 하단과 1/2 지점 사이의 소정의 위치에 형성된다.
더불어, 상기 반응기 또는 제2차 반응기 중 하나 이상의 하부의 일단에 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱으로부터 발생되는 분비물을 걸러내어 외부로 내보내는 분비물 통로가 더 구비되어, 상기 반응기 또는 제2차 반응기의 내부에는 분비물을 제외한 상기 폐비닐과 폐플라스틱만 용해되는 것이 가능하다.
또한, 상기 처리장치에는 상기 반응기의 상부에 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱이 열분해 되는 경우 발생하는 수분 또는 산도가 혼합된 수증기를 흡착하는 흡착기가 더 구비되고, 상기 흡착기의 타단과 연결되며, 상기 흡착된 수증기를 모으는 중화통이 더 구비됨으로써, 상기 반응기의 부식을 방지한다.
더불어, 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 이송시키는 레일의 외부에는, 상기 레일로부터 소정의 간격을 두고 상기 레일을 감싸는 형태의 관이 더 형성되되, 상기 관은 상기 반응기 또는 제2차 반응기 중 하나 이상에서 발생하는 폐열이 이동되는 통로 역할을 함으로써 원료의 예열이 가능하다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 발명에 따르면, 상기 처리장치는 측정부를 통해 측정된 폐비닐 또는 폐플라스틱을 밀도에 따라 나누어, 밀도에 따른 열분해의 처리 조건이 다르게 설정된 복수의 반응기에 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 각각 투입하여 열분해 처리가능하게 하되, 상기 복수의 반응기는 상기 반응기 일측에 연장되어 형성된 각각의 레일의 타단을 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 이송하는 이송수단에 연결됨으로써, 상기 복수의 반응기마다 밀도에 따라 일일이 투입하지 않아도 되어 매우 간편하다는 장점이 있다.
또한, 상기 복수의 반응로의 열분해 처리 조건을 제어하는 제어부는 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱의 대부분이 특정 반응기에 의해 처리되어야만 하는 조건인 경우, 상기 나머지 반응기의 열분해 처리조건을 해당 반응기와 같은 조건으로 제어하여 단시간에 많은 양의 폐비닐 또는 폐플라스틱의 열분해 처리가 가능하게 함으로써, 공정의 효율성을 높일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폐비닐 또는 폐플라스틱 처리장치의 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 폐비닐 또는 폐플라스틱 처리장치를 제어하는 제어부의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 폐비닐 또는 폐플라스틱 처리장치의 이송수단을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 폐비닐 또는 폐플라스틱 처리장치에서 반응기를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 폐비닐 또는 폐플라스틱 처리장치의 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 폐비닐 또는 폐플라스틱 처리장치의 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 폐비닐 또는 폐플라스틱 처리장치에서 반응기를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 폐비닐 또는 폐플라스틱 처리장치를 제어하는 제어부의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 폐비닐 또는 폐플라스틱 처리장치의 이송수단을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 폐비닐 또는 폐플라스틱 처리장치에서 반응기를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 폐비닐 또는 폐플라스틱 처리장치의 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 폐비닐 또는 폐플라스틱 처리장치의 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 폐비닐 또는 폐플라스틱 처리장치에서 반응기를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관계에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 의한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명에의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐비닐 또는 폐플라스틱의 처리장치에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폐비닐 또는 폐플라스틱의 처리장치의 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 폐비닐 또는 폐플라스틱의 처리장치를 제어하는 제어부의 구성도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 폐비닐 또는 폐플라스틱의 처리장치의 이송수단을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 폐비닐 또는 폐플라스틱의 처리장치에서 반응기를 나타낸 도면이며, 도 5 내지 도7은 본 발명의 실시예에 따른 폐비닐 또는 폐플라스틱의 처리장치의 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 폐비닐 또는 폐플라스틱을 밀도에 따라 조건을 다르게 하여 열분해 처리하는 것이 가능한 상기 처리장치(100)는 폐비닐 또는 폐플라스틱의 밀도와 무게를 측정하는 측정센서가 내장된 측정부(110)를 포함하고, 상기 측정부(110)를 통해 측정된 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 열분해 하는 병렬구조로 배치된 복수의 반응기(120)를 갖는다.
이때, 상기 복수의 반응기(120)는 분배로 역할을 포함하는 반응기이며, 상기 반응기의 일측에는 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱의 밀도에 따라 해당 반응기(120)로 투입되는 투입구(121)가 더 포함되고, 상기 복수의 반응기의 투입구(121)의 일측에는 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 이송하는 레일(130)의 일단이 연결된다.
반면에, 상기 레일의 타단들은 상기 측정부(110)에 의해 측정된 폐비닐 또는 폐플라스틱을 이송시키는 이송수단(140)에 연결되어 있으며, 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱의 밀도를 측정하는 상기 측정부(110)와 상기 측정된 결과에 따라 열분해 시킬 반응기(120)를 결정하여, 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱의 투입을 제어하는 제어부(150)가 더 포함된다.
이때, 제어부(150)에 의해 제어되는 상기 반응기는 반응기제어모듈(151)에 의해 제어된다.
상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 열분해 처리할 반응기를 나누는 기준은, 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱의 밀도값이다.
상기 밀도를 측정하는 방법에는 여러 방법이 있으나, 일 예로는, 바람을 사용하여 분류하는 것이다.
열분해 시키고자 하는 폐비닐 또는 폐플라스틱을 균일한 사이즈를 가지는 칩형태로 짤라 바람에 날리는 경우, 가장 멀리 날아가는 것은 밀도가 낮은 저밀도일 것이고, 가장 가까운 곳에서 떨어지는 것은 밀도가 높은 고밀도일 것이다.
상기 일 예와 같이 여러가지 방법 중 하나 이상의 방법을 선택하여 밀도를 측정하고 분류하여 열분해 하는 것이 가능하다.
또한, 상기 처리장치를 폐비닐 또는 폐플라스틱의 밀도차에 의해서 분류하여 반응기를 결정한다고 하였지만, 밀도가 아닌 무게를 기준으로 열분해 처리를 해야할 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱의 양이 일정 무게 이상인 경우 반응기를 나누어 처리하는 것도 가능하다.
상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 이송하는 이송수단(140)에는 상기 이송수단(140)과 상기 각각의 레일(130)의 타단이 맞닿는 부분에 배치되는 방향전환 공급부(141)를 더 포함한다.
상기 방향전환 공급부(141a)는 방향전환모듈(152)을 통해 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 상기 레일(130)의 타단과 연결된 반응기(120a)로 이송할 것인지, 다른 반응기(120b,120c,120d)로 이송할 것인지의 이송 방향을 결정한다.
이때, 상기 이송방향을 결정하는 방향전환모듈(152)은 상기 제어부(150)에 의해 제어된다.
더불어, 상기 이송수단(140)에 배치된 방향전환 공급부(141)의 하부에 일정거리 이격되어 배치되는 복수의 게이트부(142)를 더 포함한다.
상기 게이트부는 개폐모듈(153)을 통해 상기 게이트부(142)를 개방하거나 폐쇄함으로써 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 다음 레일의 타단과 연결된 상기 방향전환 공급부로 이송시킬 것인지의 여부를 결정한다.
이때, 상기 게이트부의 개폐여부를 결정하는 개폐모듈(153)은 상기 제어부(150)에 의해 제어된다.
상기 병렬구조로 배치된 복수의 반응기(120)는 상기 측정부(110)로부터 가장 가깝게 배치되고, 밀도값이 1.83 ~ 2.14(g/㎤)인 폐비닐 또는 폐플라스틱을 열분해 처리하는 반응기A(120a), 상기 반응기A(120a)의 하부에 배치되고, 밀도값이 1.52 ~ 1.82(g/㎤)인 폐비닐 또는 폐플라스틱을 열분해 처리하는 반응기B(120b), 상기 반응기B(120b)의 하부에 배치되고, 밀도값이 1.21 ~ 1.51(g/㎤)인 폐비닐 또는 폐플라스틱을 열분해 처리하는 반응기C(120c), 상기 반응기C(120c)의 하부에 배치되고, 밀도값이 0.9 ~ 1.20(g/㎤)인 폐비닐 또는 폐플라스틱을 열분해 처리하는 반응기D(120d)로 이루어진다.
이때, 상기 밀도값이 2.14g/㎤ 이상인 경우에도 반응기A에서 열분해 공정이 가능하고, 밀도값이 0.9g/㎤ 이하인 경우에는 반응기D에서 열분해 공정이 가능하다.
상기 측정부(110)에 의해 측정된 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱은 상기 측정값에 따라 상기 제어부에 의해 열분해 시킬 반응기(120)가 결정되되, 상기 측정된 폐비닐 또는 폐플라스틱이 반응기A(120a)에서 처리되어야 하는 밀도값을 갖는 경우, 상기 이송수단(140)을 따라 이송된 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱은, 상기 이송수단(140)에 설치된 방향전환 공급부(141a)에서 상기 반응기A(120a)와 연결된 레일이 설치된 방향으로 이송되고, 상기 해당 반응기A(120a)로 투입되어 열분해된다.
이때, 상기 방향전환 공급부(141)는 상기 반응기A(120a)와 연결된 레일의 방향으로 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 보내야하므로, 상기 도 3에 도시된 A 화살표 방향(A)으로 전환되게 된다.
따라서, 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱이 상기 반응기A(120a)와 연결된 레일(130)의 이송부(131)의 상부에 올려져 상기 레일(130)을 따라 이송되어 상기 반응기(120a)로 투입되는 것이 가능하다.
이때, 상기 레일(130)은 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 이송할 수 있는 종래에 알려진 방법들 중 하나를 사용 가능하며, 상기 레일의 이송부(131)는 생략되어 제작 될 수 있다.
일 예로, 상기 레일(130)은 물품의 이송을 위해 공장에서 사용하는 컨베이어 벨트를 사용할 수도 있다.
반면에, 상기 측정기(110)에 의해 측정된 폐비닐 또는 폐플라스틱이 반응기B(120b)에서 처리되어야 하는 밀도값을 갖는 경우, 상기 이송수단(140)을 따라 이송된 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱은 상기 이송수단(140)과 상기 반응기A(120a)와 연결된 레일과 맞닿는 부분에 형성된 방향전환 공급부(141a)에서, 상기 방향전환 공급부(141a)의 하부에 배치된 게이트부(142)의 방향으로 이송된다.
이때, 상기 방향전환 공급부(141)는 상기 도 3에 도시된 B 화살표의 방향으로 전환되어 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱이 상기 게이트부(142)로 이송된다.
또한, 상기 이송수단의 게이트부(142)가 개방되어 이송된 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱은 상기 이송수단(140)과 상기 반응기B(120b)와 연결된 레일과 맞닿는 부분에 형성된 방향전환 공급부(141b)로 이송되고, 상기 방향전환 공급부(141b)에 연결된 레일(131)을 통해 상기 해당 반응기B(120b)로 투입되어 열분해 되는 것이 가능하다.
이때, 상기 게이트부(142)가 개방되는 방향은 상기 도 3에 도시된 C 화살표 방향(C)으로 개방된다.
도 4를 참조하면, 상기 복수의 반응기(120)는 하부에 배출구가 형성된 반응실(122)과, 상기 반응실(122)의 내부에 배치되어 상기 반응실(122)의 외부에 설치된 모터(123)의 구동력을 제공받아 상부에서 하부 쪽으로 상기 분해된 폐비닐 또는 폐플라스틱과 촉매의 혼합물을 단계별로 이송시키면서 반응시키는 제1, 제2 교반수단(124,125) 및 상기 반응실(122)의 내부에서 분해반응이 원활히 진행되도록 열에너지를 공급하는 하나 이상의 열분해를 위한 히터와 같은 장치가 포함한다.
더불어, 상기 제1, 제2 교반수단(124,125)은 상기 모터(123)의 샤프트(126)에 고정되어 함께 회전하면서 교반하는 교반부(124a,125a)와, 상기 교반부의 하단과 일정 간격을 두고 상기 반응실(122)의 내측에 고정되며, 상기 혼합물이 하부로 낙하할 수 있는 공간을 갖는 베이스부(124b,125b)를 포함하는 다단식으로 형성된다.
또한, 상기 반응기(120)를 통해 열분해 되는 경우 상기 열분해 장치를 통해 발생되는 열기가 상기 반응실(122)을 통해 이동되어 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱이 투입되는 투입구(131)와 레일(130)을 감싸는 이송관(132)까지 전달되어 폐열에 의해 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱이 상기 반응기로 투입되기 전에도 열분해되는 것이 가능하다.
상기 도면에 도시된 모터의 위치는 일 예로써 제한하거나 한정하지 않으며, 상기 모터가 배치되는 소정의 위치는 당업자에 의해 결정된다.
또한, 상기 반응기를 사용한 폐비닐 또는 폐플라스틱을 열분해 처리하는 처리방법은 이미 종래에 공개된 기술이므로 자세하게 설명하지 않는다.
더불어, 상기 제어부(150)는 반응기제어모듈(151)을 통해 상기 반응기(120) 내부에 설치된 교반부(124a,125a)의 회전 속도나 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱이 상기 반응기(120)에 머무르는 시간 또는 상기 반응기(120)에 공급되는 열 공급의 양 중 하나 이상의 조건을 다르게 함으로써, 상기 반응기(120)를 투입되는 폐비닐 또는 폐플라스틱의 밀도에 따라 다르게 조건 처리한다.
또한, 상기 복수의 반응기(120)를 제어하는 제어부(150)는 상기 측정부에 의해 측정된 모든 폐비닐 또는 폐플라스틱의 측정값이 반응기A(120a)에서 처리되어야 하는 밀도값을 갖는 경우, 상기 반응기B(120b) 또는 반응기C(120c) 또는 반응기D(120d) 중 하나 이상의 반응기의 조건을 반응기A(120a)의 조건과 동일하게 조건 처리하여 열분해하는 것이 가능하다.
도 5를 참조하면, 상기 반응기(120)의 일측에 하나 이상의 제2차 반응기(120-1)가 더 연결된 형태를 더 포함하되, 상기 레일(130)이 연결된 투입구(121)는 상기 반응기(120)의 일측에 상기 반응기의 상단으로부터 1/3 이하 지점에 형성되고, 상기 반응기(120)의 타측에 상기 반응기의 하단으로부터 1/3 이상 지점에 상기 열분해된 폐비닐 또는 폐플라스틱을 제2차 반응기(120-1)로 내보내는 출구(180)가 더 형성되며, 상기 출구(180)의 일측에는 상기 열분해된 폐비닐 또는 폐플라스틱을 이송하는 레일(130-1)의 일단이 연결된다.
또한, 상기 레일(130-1)의 타단은 제2차 반응기(120-1)의 일측에 상기 제2차 반응기(120-1) 하단과 1/2 지점 사이의 소정의 위치에 형성되는 제2 투입구(121-1)와 연결되어 형성됨으로써, 상기 반응기(120)에 의해 열분해된 폐비닐 또는 폐플라스틱이 상기 제2차 반응기(120-1)로 이송되어 열분해 처리된다.
또한, 상기 제2차 반응기(120-1)의 제2 투입구(121-1)와 반응기의 투입구(121), 상기 레일(130)은 도 1에 도시된 반응기(120)와 동일한 형태와 특성을 갖는 투입구(121)와 레일(130)이다.
상기 제2차 반응기(120-1)의 타측에 복수 개의 제2차 반응기(120-2,120-3)가 더 추가로 형성되는 경우, 상기 복수의 제2차 반응기의 투입구와 출구 및 레일은 상기 제2차 반응기(120-1) 하단과 1/2 지점 사이의 소정의 위치에 형성된다.
이때, 상기 반응기(120) 또는 제2차 반응기(120-1,120-2,120-3) 중 하나 이상의 하부의 일단에 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱으로부터 발생되는 분비물을 걸러내어 외부로 내보내는 분비물 통로(170)가 더 구비되어, 상기 반응기(120) 또는 제2차 반응기(120-1,120-2,120-3)의 내부에는 분비물을 제외한 상기 폐비닐과 폐플라스틱만 용해된다.
이때, 상기 연결되어 구비되는 제2차 반응기(120-1)의 수는 제한하거나 한정하지 않으며, 당업자에 의해 결정된다.
이에 따라, 도 5에 도시된 형태의 처리장치(100)는 폐비닐 또는 폐플라스틱의 처리 용량이 많아지는 경우, 상기 처리장치를 다수 개로 추가시켜 형성하는 것이 가능하다.
또한, 상기 처리장치(100)에 형성되는 반응기(120)의 상부에 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱이 열분해 되는 경우, 수분 또는 산도가 혼합된 수증기가 발생한다.
열분해유는 그 원료가 순수하지 못한 관계로 염산 및 수지성 접착제인 폴리머 성분 등을 함유하고 있어, 중화를 완벽하게 하고 제거하여야 반응기의 부식을 일으키지 않고 장기간 사용이 가능하다.
그러나 종래에 반응기 시스템에 상기 중화를 제거하는 방법이 제시되지 않고있다.
따라서, 본 발명에 따른 처리장치(100)에는 열분해에 의해 형성되어 상기 반응기의 상부에 형성되는 수분 및 산도가 혼합된 수증기를 외부로 배출시키기 위한 상기 공기 및 수증기를 흡착하는 흡착기(200)가 더 구비된다.
또한, 상기 흡착기(200)의 타단과 연결되며, 상기 흡착기(200)를 통해 흡착된 상기 공기 및 수증기를 모으는 중화통(210)이 더 구비됨으로써, 상기 반응기(120) 또는 제2차 반응기(120-1)의 부식을 방지하는 것이 가능하다.
상기 반응기(120)는 300℃ 미만으로 열처리되기 때문에 염소, 수분, 산도, 상기 염소, 수분, 산도가 혼합된 수증기가 상기 반응기(120)의 상부에 형성되고, 상기 제2차 반응기(120-1,120-2,120-3)의 내부에는 300℃보다 높게 열처리가 되기 때문에 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 통해 기름을 얻어 원유(휘발유, 디젤유, 가스)로 재사용하는 것이 가능하다.
이에 따라, 상기 반응기(120)에 생성된 염소, 수분, 산도가 혼합된 공기는 상기 반응기의 일부에 형성된 배출구(160) 또는 흡착기(200)를 통해 빠져나와 상기 처리장치에 형성된 중화통에 저장된다.
또한, 상기 반응기(120)에 생성된 기름은 상기 처리장치에 형성된 기름탱크에 저장된다.
더불어, 도 7을 참조하면, 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 이송시키는 레일(130)의 외부에는 상기 레일로부터 소정의 간격을 두고 상기 레일을 감싸는 형태의 이송관(132)이 더 형성되되, 상기 이송관(132)은 상기 반응기(120)에서 발생하는 폐열이 이동되는 통로 역할을 함으로써 원료의 예열에 사용하는 가능한 것이 가능하다.
상기 폐열을 사용하면, 상기 반응기 또는 제2차 반응기에서 원료가 열분해 되는데에 필요한 전력 소모량을 줄일 수 있다.
이때, 상기 원료는 폐비닐 또는 폐플라스틱을 뜻한다.
또한, 상기 도 7에서는 상기 반응기(120)를 일 예로 도시하여 설명하였으나, 상기 제2차 반응기(120-1,120-2,120-3)의 레일(130-1,130-2,130-3)에 형성된 이송관으로도 폐열이 이동하여 상기 폐열에 의해 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱의 예열이 가능하다.
더불어, 도 1에 도시된 일 실시예에 따른 형태의 처리장치와 도 5에 도시된 실시예에 따른 형태의 처리장치는 함께 구비되어 형성될 수 있고, 반면에, 도 5에 도시된 실시예에 따른 형태의 처리장치가 단독으로 형성되는 것도 가능하다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상적 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
100 : 처리장치 110 : 측정부
120 : 반응기 121 : 투입구
130 : 레일 131 : 이송부
132 : 이송관 140 : 이송수단
141 : 방향전환공급부 142 : 게이트부
150 : 제어부 151 : 반응기제어모듈
152 : 방향전환모듈 153 : 개폐모듈
160 : 혼합가스 배출구 170 : 분비물 배출구
180 : 출구 200 : 흡착기
210 : 중화통
120 : 반응기 121 : 투입구
130 : 레일 131 : 이송부
132 : 이송관 140 : 이송수단
141 : 방향전환공급부 142 : 게이트부
150 : 제어부 151 : 반응기제어모듈
152 : 방향전환모듈 153 : 개폐모듈
160 : 혼합가스 배출구 170 : 분비물 배출구
180 : 출구 200 : 흡착기
210 : 중화통
Claims (12)
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폐비닐 또는 폐플라스틱을 밀도에 따라 조건을 다르게 하여 열분해 처리하는 것이 가능한 폐비닐 또는 폐플라스틱 처리 장치에 있어서,
상기 처리장치는,
폐비닐 또는 폐플라스틱의 밀도와 무게를 측정하는 측정센서가 내장된 측정부; 를 포함하고,
상기 측정부를 통해 측정된 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 열분해 하는 병렬구조로 배치된 복수의 반응기; 를 갖되,
상기 복수의 반응기의 일측에는 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱의 밀도에 따라 해당 반응기로 투입되는 투입구; 가 더 포함되고,
상기 복수의 반응기의 투입구의 일측에는 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 이송하는 레일의 일단이 연결되며,
상기 레일의 타단들은,
상기 측정부에 의해 측정된 폐비닐 또는 폐플라스틱을 이송시키는 이송수단; 에 연결되어 있으며,
상기 폐비닐 또는 폐플라스틱의 밀도를 측정하는 상기 측정부와 상기 측정된 결과에 따라 열분해 시킬 반응기를 결정하여, 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱의 투입을 제어하는 제어부; 가 더 포함되고
상기 이송수단은,
상기 이송수단과 상기 각각의 레일의 타단과 맞닿는 부분에 배치되는 방향전환 공급부; 를 더 포함하되,
상기 방향전환 공급부는,
방향전환모듈을 통해 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 상기 레일의 타단과 연결된 반응기로 이송할 것인지, 다른 반응기로 이송할 것인지의 이송 방향을 결정하고,
상기 이송방향을 결정하는 방향전환모듈은 상기 제어부에 의해 제어되고
상기 이송수단은,
상기 이송수단에 배치된 방향전환 공급부의 하부에 일정거리 이격되어 배치되는 복수의 게이트부; 를 더 포함하되,
상기 게이트부는,
개폐모듈을 통해 상기 게이트부를 개방하거나 폐쇄함으로써 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 다음 레일의 타단과 연결된 상기 방향전환 공급부로 이송시킬 것인지의 여부를 결정하고,
상기 개폐여부를 결정하는 개폐모듈은 상기 제어부에 의해 제어되며,
또한 상기 제어부는 각 반응기를 제어하는 반응기제어모듈을 통해 공급되는 폐비닐 또는 폐플라스틱의 밀도에 따라 상기 반응기 내부에 설치된 교반부의 회전 속도;와 상기 반응기에 머무르는 시간;과, 상기 반응기에 공급되는 열 공급의 양;의 조건 중에서 하나 이상의 조건을 다르게 함으로써, 상기 반응기(120)를 투입되는 폐비닐 또는 폐플라스틱의 밀도에 따라 반응기를 제어하고
상기 처리장치는,
상기 반응기의 일측에 하나 이상의 제2차 반응기가 더 연결된 형태를 더 포함하되,
상기 레일이 연결된 투입구는 상기 반응기의 일측에 상기 반응기의 상단으로부터 1/3 지점 범위 내에에 형성되고, 상기 반응기의 타측에 상기 반응기의 하단으로부터 1/3 지점 범위 내에 상기 열분해된 폐비닐 또는 폐플라스틱을 제2차 반응기로 내보내는 출구; 가 더 형성되며,
상기 출구의 일측에는 상기 열분해된 폐비닐 또는 폐플라스틱을 이송하는 레일의 일단이 연결되고, 상기 레일의 타단은 제2차 반응기의 일측에 상기 제2차 반응기 하단과 1/2 지점 사이의 소정의 위치에 형성되는 제2 투입구와 연결되어 형성됨으로써, 상기 반응기에 의해 열분해된 폐비닐 또는 폐플라스틱이 상기 제2차 반응기로 이송되어 열분해 처리되며
제2차 반응기의 타측에 복수 개의 제2차 반응기가 더 추가로 형성되는 경우, 상기 복수의 반응기의 투입구와 출구 및 레일은 상기 제2차 반응기 하단과 1/2 지점 사이의 소정의 위치에 형성되되
상기 반응기 또는 제2차 반응기 중 하나 이상의 하부의 일단에 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱으로부터 발생되는 분비물을 걸러내어 외부로 내보내는 분비물 통로가 더 구비되어,
상기 반응기 또는 제2차 반응기의 내부에는 분비물을 제외한 상기 폐비닐과 폐플라스틱만 용해되며
상기 병렬구조로 배치된 반응기는,
상기 측정부로부터 가장 가깝게 배치되고, 밀도값이 1.83 ~ 2.14(g/㎤)인 폐비닐 또는 폐플라스틱을 열분해 처리하는 반응기A,
상기 반응기A의 하부에 배치되고, 밀도값이 1.52 ~ 1.82(g/㎤)인 폐비닐 또는 폐플라스틱을 열분해 처리하는 반응기B,
상기 반응기B의 하부에 배치되고, 밀도값이 1.21 ~ 1.51(g/㎤)인 폐비닐 또는 폐플라스틱을 열분해 처리하는 반응기C,
상기 반응기C의 하부에 배치되고, 밀도값이 0.9 ~ 1.20(g/㎤)인 폐비닐 또는 폐플라스틱을 열분해 처리하는 반응기D로 이루어지고
상기 측정부에 의해 측정된 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱은 상기 측정값에 따라 상기 제어부에 의해 열분해 시킬 반응기가 결정되되,
상기 측정된 폐비닐 또는 폐플라스틱이 반응기A에서 처리되어야 하는 밀도값을 갖는 경우,
상기 이송수단을 따라 이송된 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱은,
상기 이송수단에 설치된 방향전환 공급부에서 상기 반응기A와 연결된 레일이 설치된 방향으로 이송되고,
상기 측정기에 의해 측정된 폐비닐 또는 폐플라스틱이 반응기B에서 처리되어야 하는 밀도값을 갖는 경우,
상기 이송수단을 따라 이송된 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱은,
상기 이송수단과 상기 반응기A와 연결된 레일과 맞닿는 부분에 형성된 방향전환 공급부에서,
상기 방향전환 공급부의 하부에 배치된 게이트부의 방향으로 이송되며
상기 이송수단의 게이트부가 개방되어 이송된 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱은,
상기 이송수단과 상기 반응기B와 연결된 레일과 맞닿는 부분에 형성된 방향전환 공급부로 이송되고,
상기 방향전환 공급부에 연결된 레일을 통해 상기 해당 반응기B로 투입되어 열분해 되며
상기 복수의 반응기는,
하부에 배출구가 형성된 반응실과,
상기 반응실의 내부에 배치되어 상기 반응실의 외부에 설치된 모터의 구동력을 제공받아 상부에서 하부 쪽으로 상기 분해된 폐비닐 또는 폐플라스틱과 촉매의 혼합물을 단계별로 이송시키면서 반응시키는 제1, 제2 교반수단 및
상기 반응실의 내부에서 분해반응이 원활히 진행되도록 열에너지를 공급하는 복수 개의 히터를 포함하며,
상기 제1, 제2 교반수단은 상기 모터의 샤프트에 고정되어 함께 회전하면서 교반하는 교반부와, 상기 교반부의 하단과 일정 간격을 두고 상기 반응실의 내측에 고정되며, 상기 혼합물이 하부로 낙하할 수 있는 공간을 갖는 베이스부를 포함하는 형태의 다단식으로 형성되고
상기 처리장치에는,
상기 반응기의 상부에 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱이 열분해 되는 경우 발생하는 수분 또는 산도가 혼합된 수증기를 흡착하는 흡착기가 더 구비되고,
상기 흡착기의 타단과 연결되며, 상기 흡착된 수증기를 모으는 중화통이 더 구비됨으로써, 상기 반응기의 부식을 방지하며
상기 폐비닐 또는 폐플라스틱을 이송시키는 레일(130)의 외부에는 상기 레일로부터 소정의 간격을 두고 상기 레일을 감싸는 형태의 이송관(132)이 더 형성되되, 상기 이송관(132)은 상기 반응기(120)에서 발생하는 폐열이 이동되는 통로 역할을 함으로써 상기 폐비닐 또는 폐플라스틱이 예열되는 것을 특징으로 하는 폐비닐 또는 폐플라스틱의 처리장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 반응기 내부에 설치된 교반부의 회전 속도나
상기 폐비닐 또는 폐플라스틱이 상기 반응기에 머무르는 시간 또는
상기 반응기에 공급되는 열 공급의 양 중 하나 이상의 조건을 다르게 함으로써,
상기 반응기를 상기 반응기에 투입되는 폐비닐 또는 폐플라스틱의 밀도에 따라 다르게 조건 처리하는 것을 특징으로 하는 폐비닐 또는 폐플라스틱의 처리장치. - 제9항에 있어서,
상기 복수의 반응기를 제어하는 제어부는,
상기 측정부에 의해 측정된 모든 폐비닐 또는 폐플라스틱의 측정값이 반응기A에서 처리되어야 하는 밀도값을 갖는 경우,
상기 반응기B 또는 반응기C 또는 반응기D 중 하나 이상의 반응기의 조건을 반응기A의 조건과 동일하게 조건 처리하여 열분해하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 폐비닐 또는 폐플라스틱의 처리장치. - 삭제
- 삭제
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