KR102206036B1 - 잉여 비응축가스 제어를 위한 열분해 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고분자 폐기물을 열분해로로 투입시키는 투입수단, 일측은 투입수단과 연결되고 가열수단에 의해 고분자 폐기물이 열분해되어 타측 배출구를 향해 이송되는 열분해로, 배출구에 연결된 가스배출관, 가스배출관과 연결되어 열분해로에서 공급되는 유증기에서 기체를 분리하는 기체분리기 및 기체분리기에서 분리된 기체를 액화시키는 냉각수단, 액화된 재생유를 저장하는 재생유 저장수단 및 냉각수단과 비응축가스배관을 통해 연결되고 비응축가스를 저장하여 재공급배관을 통해 연소실로 재공급하는 가스공급수단을 포함하는 제1,2열분해장치를 포함하는 열분해 시스템에 있어서, 제1,2열분해장치의 각 비응축가스배관 사이에 제1,2가스교차배관이 연결되고, 제1,2가스교차배관에는 잉여 비응축가스를 한 방향으로만 이동시키기 위한 제1,2가스교차밸브가 형성된 것을 특징으로 하는 잉여 비응축가스 제어를 위한 열분해 시스템을 제공한다.

Description

잉여 비응축가스 제어를 위한 열분해 시스템{PYROLYSIS SYSTEM FOR CONTROL OF EXCESS NON-CONDENSIBLE GAS}
본 발명은 열분해 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐플라스틱, 비닐 등의 고분자 폐기물을 가열에 의해 열분해하여 재생유를 생산하는 열분해 장치에서 잉여 비응축가스를 제어하기 위한 열분해 시스템에 관한 것이다.
폐플라스틱은 근시안적 사고와 산업적 한계 등으로 환경적 측면에서 적절한 대안을 제시하지 못하고 있고, 영세 사업자와 해외 노동에 의존하여 불안전하게 운영되고 있으며, 폐플라스틱의 친환경적 시스템 설계와 처리를 위한 다양한 폐플라스틱 처리를 위한 요구안이 요청되고 있는 실정이다.
또한, 폐플라스틱은 미세플라스틱 발생의 주요인이 되고 있고, 해양 생물의 독성 화합물 흡착에 의한 먹이사슬 최상위 인류의 건강와 안전을 크게 위협하고 있는 실정이다.
현재, 다양한 용도로 사용되고 있는 탄화수소로 구성되는 고분자 물질인 플라스틱과 비닐 등은 산업발전에 의해 배출량이 증가하고, 대부분 소각 및 매립에 의해 처리되고 있어, 대기, 토양, 해양 등의 심각한 환경오염의 요인으로 부각되면서, 고분자 폐기물의 새로운 처리기술 개발이 요구되고 있다.
또한, 자원의 순환적 이용을 위한 여러 방안들이 강구되고 있고, 이에 다양한 종류의 폐플라스틱을 재활용하는 유화장치 기술이 활성화되고 있다. 일례로 석유를 원료로 하여 제조된 폐플라스틱, 비닐 등의 고분자 폐기물의 재활용 방법으로 산소가 없는 환원성 분위기에서 열을 가하여 고분자를 구성하는 탄소사슬이 끊어지는 분해 반응을 일으켜 여러 개의 저분자 물질로 변화시키는 것으로, 폐기물이 용해되면서 기체화된 후 냉각장치를 통해 액화되어 다시 재생유를 얻을 수 있게 된다. 일부 탄화수소는 200℃에서도 그 결합이 끊어지며, 350~450℃까지 승온될 경우 격렬한 열분해 반응이 발생한다.
이러한 유화장치는 폐기물을 열분해로에 장입시킨 상태에서 외부에서 가열하여 용융시키는 배치식과, 폐기물을 열분해로에 연속적으로 투입하여 외부에서 가열하면서 연속적으로 열분해하는 연속식이 있다.
이와 관련된 종래기술로 도 1을 참고하면 특허문헌 1에는 수평으로 배치되어 모터(13)가 제공하는 회전력에 의해 회전하고, 투입된 폐플라스틱 및 폐비닐을 내주면에 형성된 나선(11)에 의해 용매와 교반하여 가열하는 원통형의 가열로(10)와, 가열로(10)의 출구쪽에 연결된 배출관(12)으로부터 배출된 가스를 중유가스와 경유가스로 분리하는 분리장치(20)와, 분리장치(20)에 의해 분리된 경유가스를 냉각 및 액화하는 냉각장치(30)와, 냉각장치에 의해 냉각된 가스와 경유를 저장 및 액화하는 가스저장부(40)와, 가스저장부에 의해 액화하지 않는 가스를 가열로에 재공급하는 가스공급부(50)와, 폐기물의 연소가스를 가열로(10)의 외부로 배출하는 연소가스 배출구(60)와, 연소가스 중에 포함된 미문자를 분리 및 포집하는 집진기(70)와, 집진기(70)를 통과한 연소가스를 외부로 배출시키는 배기팬(80)을 포함하는 폐플라스틱 및 폐비닐 종합 유화장치가 공개되어 있다.
그러나, 상술한 종래기술은 냉각장치에서 응축 액화되지 않은 비응축가스가 일시에 발생하는 경우 가스버너로 완전 소화가 이루어지지 않고, 보일러 등의 추가 설치로 투자비가 증가하며, 비응축가스량이 증가하면 온도가 상승되면서 연속적으로 가스량도 더욱 증가하게 되어 열분해 시스템이 폭발할 위험이 있으므로 안전에 치명적인 문제가 발생되고, 잉여 비응축가스의 잦은 대기 방출로 환경오염이 초래되며, 비응축가스의 효율적인 제어 및 이용이 곤란한 문제가 있다.
대한민국 등록실용신안공보 제20-0452087호(2011.02.01. 공개)
본 발명은 상술한 문제들을 모두 해결하기 위하여 안출된 것으로, 냉각장치에서 응축되지 않은 비응축가스가 일시에 발생하더라도 다른 열분해장치로 이송시켜 시스템을 안정적으로 운영하고, 장치내 가스 압력을 상시 모니터링하여 가스량을 분배 조절 제어하여 비응축가스를 효율적으로 재이용하고 에너지를 절감할 수 있으며, 가스 폭발의 위험을 제거하여 안정성이 증대되고, 잉여 비응축가스의 잦은 대기방출에 따른 환경오염을 감소시키고, 보일러 등의 추가 설치에 따른 투자비가 감소될 수 있는 잉여 비응축가스 제어를 위한 열분해 시스템의 제공에 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 고분자 폐기물을 열분해로로 투입시키는 투입수단, 일측은 투입수단과 연결되고 가열수단에 의해 고분자 폐기물이 열분해되어 타측 배출구를 향해 이송되는 열분해로, 배출구에 연결된 가스배출관, 가스배출관과 연결되어 열분해로에서 공급되는 유증기에서 기체를 분리하는 기체분리기 및 기체분리기에서 분리된 기체를 액화시키는 냉각수단, 액화된 재생유를 저장하는 재생유 저장수단 및 냉각수단과 비응축가스배관을 통해 연결되고 비응축가스를 저장하여 재공급배관을 통해 열분해로로 재공급하는 가스공급수단을 포함하는 제1,2열분해장치를 포함하는 열분해 시스템에 있어서, 제1,2열분해장치의 각 비응축가스배관 사이에 제1,2가스교차배관이 연결되고, 제1,2가스교차배관에는 잉여 비응축가스를 한 방향으로만 이동시키기 위한 제1,2가스교차밸브가 형성된 것을 특징으로 하는 잉여 비응축가스 제어를 위한 열분해 시스템을 제공한다.
본 발명에 의하면, 냉각장치에서 응축되지 않은 비응축가스가 일시에 발생하더라도 다른 열분해장치로 이송시켜 시스템을 안정적으로 운영하고, 장치내 가스 압력을 상시 모니터링하여 가스량을 분배 조절 제어하여 비응축가스를 효율적으로 재이용하고 에너지를 절감할 수 있으며, 가스 폭발의 위험을 제거하여 안정성이 증대되고, 잉여 비응축가스의 잦은 대기방출에 따른 환경오염을 감소시키고, 보일러 등의 추가 설치에 따른 투자비가 감소될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 유화장치를 도시한 구성도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 잉여 비응축가스 제어를 위한 열분해 시스템의 실시예의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 잉여 비응축가스 제어를 위한 열분해 시스템에 따른 열분해 유화장치의 일실시예의 구성도이다.
도 4a는 본 발명에 따른 제1,2플랜지의 체결 구성을 도시한 도면이고, 도 4b는 체결수단을 상세하게 도시한 도면이며, 도 4c는 단속부재의 구성을 도시한 도면이고, 도 4d는 커버링을 도시한 도면이다.
도 5a는 본 발명에 따른 진동제어점검수단을 도시한 도면이고, 도 5b는 수평조절수단을 도시한 도면, 도 5c는 수직조절수단을 도시한 도면이다.
이하에서, 도면을 참고하여 본 발명에 따른 잉여 비응축가스 제어를 위한 열분해 시스템을 실시하기 위한 구체적인 내용에 대하여 실시예를 중심으로 상세하게 설명하도록 하겠다.
도 2a 내지 도 3을 참고하면 본 발명에 따른 잉여 비응축가스 제어를 위한 열분해 시스템은, 제1열분해장치(S1)와 제2열분해장치(S2)와 같이 복수 개의 장치가 함께 설치되고, 각 열분해장치는 호퍼(미도시) 등의 원료공급수단(100)으로부터 고분자 폐기물을 공급받아 열분해로(200)로 투입시키는 투입관(111)을 구비한 투입수단(110), 일측은 투입수단(110)과 연결되고 수평으로 배치되어 회전력에 의해 회전하면서 연소실(270)의 가열수단(280)에 의해 고분자 폐기물이 가열 용융되어 열분해하며 내측 둘레면에 나선(203)이 형성되어 용융물을 타측의 배출구(220)를 향해 이송시키는 열분해로(200), 열분해로(200)의 배출구(220)와 연결되어 가스와 슬러지를 배출시키는 배출수단(290), 배출수단(290)의 가스배출관(291)과 연결되어 열분해로(200)에서 공급되는 유증기에서 기체를 분리하는 기체분리기(300), 기체분리기(300)에서 분리된 기체를 액화시키는 냉각수단(400), 냉각수단(400)에서 액화된 재생유가 재생유배관(410)을 통해 이송되어 저장되는 재생유 저장수단(500), 및 냉각수단(400)과 비응축가스배관(420)을 통해 연결되고 비응축가스를 저장하는 가스홀더 기능을하여 재공급배관(610)을 통해 열분해로(200)로 재공급하는 가스공급수단(600)을 포함할 수 있다. 이때, 냉각수단(400)과 가스공급수단(600) 사이에 가스안정화수단(450)이 더 형성되어 비응축가스를 안정화시킨 후 가스공급수단(600)에 저장할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 상기 투입수단(110)은 호퍼 등 원료공급수단(100)과 연결되어 고분자 폐기물을 공급받아 열분해로(200)의 내부로 투입하는 것으로, 열분해로(200)의 일측에 돌출 형성된 유입관(210)에 투입관(111)의 수평라인(111b)이 열분해로(200)의 입구 근처까지 삽입되어 연결되며, 투입관(111) 내측에 회전샤프트(121)를 갖는 투입스크루(120)가 구동수단(122)에 의해 회전 가능하게 설치되어 고분자 폐기물을 열분해로(200)의 입구쪽으로 압착시켜 이송하여 수직라인(111a)을 통해 수평라인(111b)으로 공급된 고분자 폐기물을 정체됨없이 후방으로 원활히 이송시켜 열분해로 내부 투입이 이루어진다.
이때, 상기 열분해로(200)는 대략 원통형으로 형성되고, 수평으로 배치되며, 일측에 투입관(111)과 접속되는 유입관(210)이 돌출 형성된다.
또한, 상기 열분해로(200)는 타측에 설치된 모터(201)가 제공하는 회전력에 의해 회전하고, 이를 위해 열분해로(200)의 타단부 둘레에는 링 형상으로 설치된 기어(202)가 형성되며, 모터(201)와 기어(202) 사이에는 벨트와 같은 동력전달수단(미도시)이 설치될 수 있고, 일측에 연결된 투입수단(110)으로부터 폐플라스틱, 폐비닐 등의 고분자 폐기물이 자동으로 연속 투입되어 열분해로(200)의 회전에 의하여 교반되면서 가열 및 용융되며, 용융물은 나선(203)에 의해 가이드되면서 배출구(220)로 이송된다. 이로써 본 발명의 열분해로(200)는 많은 면적이 가열되고, 열이 고르게 전달되며, 컴팩트한 설계가 가능하고, 비용이 절감된다.
상술한 구성 중 열분해로(200)의 회전과 가열을 위한 구체적인 구성 및 작동은 이미 공지된 기술이므로 여기서 더이상 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 연소실(270)은 열분해로(200) 둘레를 감싸도록 형성되되, 상부에 가스배출구(271)가 형성되고, 열분해로(200) 하측에 가열수단(280)이 설치되며, 열분해로(200)의 양단부는 연소실(270) 외부로 노출되도록 설치된다.
이때, 상기 열분해로(200)는, 일단부 하측에 롤러지지대에 의해 지지되는 가이드롤러(205)가 설치되고, 타단부 하측에 롤러지지대에 의해 지지되는 단속롤러(206)가 설치되며, 상기 가이드롤러(205) 및 단속롤러(206)와 접촉되면서 회전이 가이드된다.
더불어, 상기 열분해로(200)는 타단부 외주면 둘레를 따라 단속링(204)이 돌출 형성되고, 상기 단속롤러(206)는 둘레를 따라 단속홈이 요입 형성되며, 상기 열분해로(200)가 회전할 때 상기 단속링(204)이 상기 단속홈에 삽입된 상태로 소폭 이동 가능한 상태가 되므로, 열분해로(200)의 열팽창 및 수축시 상기 단속홈의 범위 내에서 열분해로(200)의 움직임이 단속홈 범위 내에서 단속되므로 열분해로(200)의 열팽창 및 수축에 따른 구조물의 심한 진동 및 파손을 방지하고 열분해로(200)가 롤러를 이탈하는 것을 방지하여 열분해로(200)의 열팽창을 제어할 수 있다.
이와 함께, 열분해로(200)의 일단부 외주면 둘레를 따라 링 형상의 링홈(미도시)이 요입 형성될 수 있고, 상기 링홈에 상기 가이드롤러(205)가 삽입된 채 열분해로(200)가 회전하게 되어, 열분해로(200)의 열팽창 및 수축에 따른 구조물의 진동 및 파손 방지 효과가 증대될 수 있다.
또한, 제1,2열분해장치(S1,S2)의 각 비응축가스배관(420) 사이에는 제1,2가스교차배관(430,440))이 연결되고, 제1,2가스교차배관(430,440)에는 잉여 비응축가스를 한 방향으로만 이동시키기 위한 제1,2가스교차밸브(431,441)가 설치되며, 밸브는 스윙체크밸브로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1열분해장치(S1)의 비응축가스배관을 통과하는 비응축가스의 양이 기준치보다 많이 발생된 경우, 제1가스교차밸브(431)를 개방하여 잉여 비응축가스가 제1열분해장치(S1)에서 제2열분해장치(S2)로 이송되도록 하여 시스템을 안정적으로 운영하고, 가스 폭발의 위험을 제거하여 안정성이 증대되며, 잉여 비응축가스의 잦은 대기방출에 따른 환경오염을 감소시킬 수 있다. 상기 제2가스교차밸브(441)가 개방되면 잉여 비응축가스가 제2열분해장치(S2)에서 제1열분해장치(S1)로 이송된다.
또한, 제1,2열분해장치(S1,S2)의 각 재공급배관(610) 사이에 제1,2가스분배배관(620,630)이 연결되고, 제1,2가스분배배관(620,630)에는 잉여 비응축가스를 한 방향으로만 이동시키기 위한 제1,2가스분배밸브(621,631)가 형성되며, 밸브는 스윙체크밸브로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1열분해장치(S1)의 비응축가스배관을 통과하는 비응축가스의 양이 기준치보다 과다하게 많은 경우, 상기 제1가스교차밸브(431)의 개방과 함께 제1가스분배밸브(621)를 개방하여 잉여 비응축가스가 제1열분해장치(S1)에서 제2열분해장치(S2)로 이송되도록 하여 시스템의 안정화를 도모할 수 있다. 여기서, 제1가스분배밸브(621)를 통과하여 제2열분해장치(S2)로 이송된 잉여 비응축가스는 제2열분해장치(S2)의 가스공급수단을 거치지 않고 연소실로 공급되므로 가스공급수단에 대한 부하량을 감소시킬 수 있다. 상기 제2가스분배밸브(631)가 개방되면 잉여 비응축가스가 제2열분해장치(S2)에서 제1열분해장치(S1)로 이송된다.
또한, 제1,2열분해장치(S1,S2)는 가스공급수단(600)으로부터 비응축가스를 공급받아 황을 제거하는 탈황수단(700) 및 탈황된 탄화수소를 저장하는 탄화수소 저장수단(800)을 더 포함한다. 즉, 상기 탈황수단(700)을 통해 황이 포함되지 않은 탄화수소를 유효하게 회수할 수 있고, 탄화수소는 탄소를 많이 함유하고 있기 때문에 탄소섬유 등의 원재료로 재생시켜 이용할 수 있다.
또한, 제1,2열분해장치(S1,S2)는 가스공급수단으(600)로부터 비응축가스를 공급받아 가열하여 소각시키는 가스분해수단(850)을 더 포함하고, 가스분해수단(850)의 소각에 의해 발생한 열은 급탕 등에 이용할 수 있으며, 비응축가스를 최대한 이용하면서 최소한의 양만 소각하여 종래기술의 잉여 비응축가스의 잦은 대기 방출로 인한 환경오염을 최소화할 수 있다.
또한, 연소실(270)은 버너 등 가열수단(280)에 의해 고분자 폐기물이 가열 용융되어 열분해하고, 초기에는 주입구를 통해 경유 등의 연료를 공급하여 열분해가 이루어진 후 가스공급수단(600)으로부터 비응축가스가 재공급배관(610)을 통해 연소실(270)로 공급되어 주원료로 사용함으로써 비응축가스를 효율적으로 재이용하고 에너지를 절감할 수 있다. 다만, 고분자 폐기물이 열분해되는 온도는 대략 350~450℃인데 이보다 고온이 계속되는 경우 연소실(270) 내에 부식이 발생하여 손상되고 폭발 위험이 존재한다.
따라서, 에어공급유닛(미도시)과 연소실(270)은 에어공급배관(미도시)을 통해 연결되고, 연소실(270)의 온도가 상승하면 제어부가 에어공급밸브(미도시)를 개방하여 불활성가스를 연소실(270)로 공급하여 비응축가스와 혼합시켜 연소가 이루어짐으로써 연소실(270)의 내부 온도를 조절할 수 있다. 이때, 불활성가스는 질소(N2)를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 잉여 비응축가스 제어를 위한 열분해 시스템은 잉여 비응축가스를 모니터링하여 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함하고, 각 제1,2열분해장치(S1,S2)의 비응축가스배관(420)에는 가스유량계가 설치되어 비응축가스의 양을 실시간으로 측정하여 제어부로 전송한다.. 이때, 제1열분해장치(S1)의 가스유량계에서 측정된 측정치를 Q1, 제2열분해장치(S2)의 가스유량계에서 측정된 측정치를 Q2라 정의한다.
상기 제어부는, 제1,2열분해장치(S1,S2)의 각 냉각수단(400)에서 응축되지 않은 비응축가스의 측정치(Q1,Q2)가 모두 제1기준치(α) 미만으로 정상범위인 경우, 즉 Q1, Q2 < 제1기준치(α)인 경우엔 비응축가스가 과잉되지 않은 상태이므로 비응축가스배관(420)을 통해 각 열분해장치 내에서 그대로 통과시켜 가스공급수단(600)에 저장되어 열분해로로 재공급되도록 제어한다(이하, '실시예 1'이라 함). 이때, 제1,2가스교차밸브(431,441)과 제1,2가스분배밸브(621,631)는 클로즈된 상태이다.
하지만, 양 열분해장치 중에 한쪽의 측정치는 정상범위이고 다른 한쪽의 측정치가 제1기준치(α) 이상인 경우, 예컨대 제1열분해장치(S1)의 측정치(Q1)가 제1기준치(α)≤ Q 1 <제2기준치(β)인 경우엔 제어부는 제1열분해장치(S1) 내에 잉여 비응축가스가 발생한 것으로 판단하여, 제1가스교차밸브(431)를 개방하고 잉여 비응축가스를 제2열분해장치(S2)로 이송시킨다(이하, '실시예 2'라 함).
또한, 양 열분해장치 중에 한쪽의 측정치는 정상범위이고 다른 한쪽의 측정치가 제2기준치(β) 이상인 경우, 예컨대 제1열분해장치(S1)의 측정치(Q1)가 Q1 ≥ 제2기준치(β)인 경우엔 제어부는 제1가스교차밸브(431)를 개방하고, 추가로 제1가스분배밸브(621)를 개방하여 잉여 비응축가스를 제2열분해장치(S2)로 이송시킨다(이하, '실시예 3'이라 함).
이와 같이, 제어부는 제1열분해장치(S1)에서 잉여 비응축가스가 발생한 경우 상기 실시예 2 및 실시예 3과 같이 제어하고, 실시예 3과 같이 제어하는 도중에 측정치가 제1기준치와 제2기준치 사이 범위로 낮아지면 다시 실시예2와 같이 제어하고, 정상범위로 돌아오면 다시 실시예 1과 같이 제어하게 된다.
다만, 잉여 비응축가스의 열분해장치 사이의 교차 분배에 따라 제1열분해장치(S1)뿐만 아니라 제2열분해장치(S2)도 측정치가 정상범위 이상이 되면 아래와 같은 제어가 이루어질 수 있다.
제1,2열분해장치(S1,S2)의 측정치(Q1,Q2)가 모두 제1기준치(α) 이상인 경우, 즉 제1,2열분해장치(S1,S2)의 비응축가스의 측정치(Q1,Q2)가 제1기준치(α) ≤ Q1, Q2 < 제2기준치(β)인 경우엔 제어부는 제1,2가스교차밸브(431,441) 및 제1,2가스분배밸브(621,631)가 클로즈된 상태에서 각 열분해장치에 구비된 탈황수단(700)을 가동하여 비응축가스를 탈황수단(700)으로 이송시켜 비응축가스에서 황을 제거한 탄화수소를 탄화수소 저장수단(800)에 저장하여 비응축가스를 소비한다(이하, '실시예 4'라 함)
또한, 제1,2열분해장치(S1,S2)의 측정치(Q1,Q2)가 모두 제2기준치치(β)인 경우, 즉 제1,2열분해장치(S1,S2)의 비응축가스의 측정치(Q1,Q2)가 Q1, Q2 ≥ 제2기준치(β)인 경우엔 제어부는 제1,2가스교차밸브(431,441) 및 제1,2가스분배밸브(621,631)가 클로즈된 상태에서 각 열분해장치에 구비된 탈황수단(700)을 가동시키고, 추가로 가스분해수단(850)을 함께 가동하여 비응축가스를 가열하여 분해시키며, 이때 발생한 열로 급탕 등이 이용할 수 있고, 비응축가스를 소비하여 재이용하면서 최소한의 양만 소각하게 되므로 종래기술의 잉여 비응축가스의 잦은 대기 방출로 인한 환경오염을 최소화할 수 있다(이하, '실시예 5').
한편, 도 4a 내지 도 4d를 참고하면 상기 열분해로(200)의 일측에 돌출 형성된 유입관(210)의 단부에는 외측으로 확개된 제1플랜지(230)가 형성되고, 제1플랜지(230)에는 가장자리를 따라 복수 개의 체결홀들이 관통 형성되며, 또한 제2플랜지(240)가 별도로 구비되고, 제2플랜지(240)도 가장자리를 따라 복수 개의 체결홀들이 관통 형성되며, 제1플랜지(230)와 제2플랜지(240)는 체결수단(250)이 체결홀에 체결되어 접속된다. 이때, 투입관(111)은 제2플랜지(240)와 제1플랜지(230)를 관통하여 유입관(210) 내측으로 삽입된다. 따라서, 투입관(111)은 고정된 상태에서, 열분해로(200)의 회전시 유입관(210)과 접속된 제1,2플랜지(230,240)도 함께 회전하게 된다.
제2플랜지(240)는 일측에 돌출링(241)이 돌출 형성되어 유입관(210) 내측으로 삽입되며, 돌출링(241) 일측에 링 형상의 복수 개의 그랜드패킹(260)들이 유입관(210) 내측으로 삽입된 투입관(111)의 둘레에 형성되고, 유입관(210) 내주면에 밀착되어 유증기의 외부 유출을 차단하여 사고를 방지할 수 있다.
상기 유입관(210)은 그랜드패킹(260)이 형성된 주변에 주입구(231)가 형성되어 내측의 그랜드패킹(260)을 향해 윤활유의 주입이 가능하고, 이로써 그랜드패킹(260)이 고온에 의해 딱닥하게 경질화되는 것을 방지하여 가스 누출을 차단할 수 있고, 투입수단(110)을 자주 분리하여 보수하지 않아도 유입관(210)이 계속하여 원활하게 회전할 수 있게 된다.
상기 유입관(210)의 내주면을 따라 링 형상의 고정링(211)이 형성되고, 그랜드패킹(260)이 고정링(211)과 접촉되며, 이와 함께 돌출링(241)이 그랜드패킹(260)을 지지함으로써, 열분해로(200)의 열팽창 및 수축시 열분해로가 흔들리거나 일측으로 이동되지 않도록 고정이 이루어질 수 있다.
또한, 상기 체결수단(250)은 제1,2플랜지(230,240)를 관통하여 연결된 전산볼트(251)와, 제1,2플랜지(230,240)의 외측에서 전산볼트(251)에 각각 체결되는 지지링(252), 제1플랜지(230)와 지지링(252) 사이, 제2플랜지(240)와 지지링(252)사이의 전산볼트(251)에 각각 체결되는 스프링(253) 및 제1,2플랜지(230,240)의 외측에 단속홀(254b)을 통해 체결되는 단속부재(254)로 이루어진다. 이로써, 열분해로(200)가 열팽창에 따라 변형이 발생하더라도 충격을 완충시키고, 체결부재의 풀림을 방지할 수 있다.
이때, 상기 전산볼트(251)는 몸체 양측을 따라 선상의 접속홈(251a)이 형성되고, 상기 단속부재(254)는 단속홀(254b) 상부에 단차진 안착면(254a)이 형성되고, 안착면(254a)의 둘레를 따라 복수 개의 돌부(255)와 홈부(256)가 교번 형성된다.
더불어, 상기 지지링(252)은, 상기 안착면(254a)에 일부가 안착되어 삽입되고, 내측으로 돌출된 한쌍의 "L"자형 접속돌기(252a)가 서로 마주보도록 형성되어 접속홈(251a)에 접속되어 지지되며, 외측면을 따라 복수 개의 체결돌기(252b)가 일면이 라운드진 형상으로 이루어져 단속부재(254)를 전산볼트(251)에 체결하여 조임에 따라 체결돌기(252b)가 돌부(255)를 순조롭게 넘어간 후 체결돌기(252b)의 비라운드진 면이 돌부(255)에 최종 체결되어 고정이 이루어진다.
이때, 상기 돌부(255)는 일면은 완만한 경사지게 이루어진 완경사면(255a)과, 타면은 급격한 경사지게 이루어진 급경사면(255b)과, 완경사면(255a)과 급경사면(255b)을 연결하는 단부면(255c)을 포함하여 이루어지고, 이로써 단속부재(254)를 조일 때 상기 체결돌기(252b)의 라운드진 면이 완경사면(255a)을 타고 넘어간 후 체결돌기(252b)의 비라운드진 면이 급경사면(255b)에 걸려서 반대 방향으로 회전되지 않도록 고정이 이루어진다.
그리고, 상기 제1,2플랜지(230,240)의 외부면을 감싸는 커버링(257)이 더 구비되고, 상기 커버링(257)은 단면이 "┏┓" 형상으로 이루어지며, 양측면이 전산볼트(251)에 의해 관통 체결되고, 커버링(257)이 제1,2플랜지(230,240)의 둘레를 따라 감싸 체결하여 전산볼트(251)와 제1,2플랜지(230,240)의 체결이 견고하여 지지력이 증가하므로, 열분해로의 열팽창 및 수축에 따른 구조물의 진동을 완충시키고 파손을 방지하며, 체결부재가 제거되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 그랜드패킹(260)은 중량%로, 테프론수지 25 내지 35%, EVA 수지 10 내지 20%, 헥사플루오르프로필렌올리고머 10 내지 20%, 다이메틸아미노에틸 메타크릴레이트 10 내지 20%, 경질마그네슘카보네이트 5 내지 10%, 트리하이드록시스테아린 3 내지 8%, 폴리올레핀계 수지 3 내지 8%, 펄라이트 1 내지 3%, 소듐폴리아크릴레이트 1 내지 3%, 실리콘 수지 1 내지 3%, 하이드록시탄산구리 1 내지 3%, 2-에틸헥사노익산 0.5 내지 1.5%, 테트라알킬 암모늄 벤토나이트 0.5 내지 1.5%, 탄산리튬 0.5 내지 1.5%, 아미드왁스 0.5 내지 1.5%, 부틸메톡시디벤조일메탄 0.5 내지 1.5%, 징크디아크릴레이트 0.5 내지 1.5%, 디사이클로헥실카보디이미드 0.5 내지 1.5%, 폴리옥시에틸렌프로필렌글리콜 0.5 내지 1.5%, 히드로제네이티드폴리이소부텐 0.5 내지 1.5%, 폴리하이드록시카르복실산아미드 0.5 내지 1.5%, 하이드록시에틸셀룰로오스 0.5 내지 1.5%, 아타풀자이트 0.1 내지 1.0%, 세리사이트 0.1 내지 1.0% 및 구연산나트륨 0.05 내지 0.5%를 포함하여, 유입관(210)이 투입관(111)에 밀착된 채 원활히 회전될 수 있고, 그랜드패킹(260)이 고온에 의해 고착되거나 딱딱해지는 경질화를 방지하며, 가스 누출을 차단할 수 있고, 열분해로의 회전에 따른 금속간의 접촉에 의해 발생될 수 있는 불꽃을 미연에 차단하여 폭발을 방지하며, 내열성과 내마모성이 우수하여 내구성이 증가될 수 있다.
상기 테프론수지는 25 내지 35 중량%가 포함되는 바, 불소와 탄소의 강력한 화학적 결합으로 인해 매우 안정된 화학물을 형성한 것으로, 화학적 비활성, 내열성, 비점착성, 절연안정성, 낮은 마찰계수 등의 성질을 갖고 있어 불꽃을 방지하며, 내구성도 증가시킨다.
상기 EVA 수지는 에틸렌과 초산비닐모노머를 공중합시켜 얻어지는 중합체로, 탄성과 유연성이 뛰어나 완충 효과가 있고, 크랙 발생이 방지되며, 내구성이 우수하여 쉽게 파손되지 않고, 피복력이 우수하여 보존성이 뛰어나며, 발수성 및 방청성이 우수하여 고온 및 고습 조건에서 사용할 수 있고, 이와 같은 특성으로 인해 본 발명에서는 10 내지 20 중량%를 첨가한다.
상기 헥사플루오르프로필렌올리고머는 단량체보다는 분자량이 크고 고분자보다는 분자량이 작은 중간 분자량을 갖는 프로필렌계 올리고머로, 밀착성이 우수하고, 유연성, 경도, 안정성이 우수하며, 테트라알킬 암모늄 벤토나이트 등과 혼합되어 틱소트로픽성이 증가되어 고온에 의한 그랜드패킹의 경질화가 방지되고, 부착성능이 증대되며, 10 내지 20 중량%로 포함되는 것이 바람직한데, 20 중량%를 초과하면 분산성 및 흐름성이 저하될 수 있다.
상기 다이메틸아미노에틸 메타크릴레이트는 우수한 접착력으로 바인더로 작용하여 각 성분을 정착시켜 안정화시키고, 더불어 그랜드패킹의 강도와 내열성을 증가되며, 이를 위하여 10 내지 20 중량%가 함유되는 것이 바람직하며, 20 중량%를 초과하는 경우 점성이 증가하여 접착력이 나빠질 수 있다.
상기 경질마그네슘카보네이트는 마그네사이트에서 산출되는 무색의 결정 또는 분말로, 그랜드패킹 내 열전도율을 감소시켜 내구성을 증가시키고, 강도를 증가시키며, 이를 위하여 5 내지 10 중량%가 함유된다.
상기 트리하이드록시스테아린은 흐름 조절제로 분산성과 흐름성을 향상시켜 그랜드패킹의 고착화를 방지하기 위하여 3 내지 8중량%가 첨가된다.
상기 폴리올레핀계 수지는 신축성을 부여하고 강성 및 내열성을 향상시키며, 열분해로의 가열에 따른 온도 상승에도 열적으로 안정성을 나타낼 수 있고, 낮은 점도로 인하여 흐름성이 향상된다. 이러한 폴리올레핀계 수지로서 아이소택틱 폴리프로필렌을 사용할 수 있다. 폴리올레핀계 수지는 3 내지 8 중량%로 포함되는 것이 바람직한데, 3 중량% 미만이면 흐름성과 내열성이 저하될 수 있고, 8 중량%를 초과하면 강도가 저하될 수 있다.
상기 펄라이트는 진주암을 분쇄하여 발포 및 팽창시킨 미립자로 0.01 내지 0.02mm의 입도를 갖고, 표면적이 크고 미세 공극이 많아서 유동성 및 틱소트로픽성이 우수하며, 1 내지 3 중량%가 포함되어 경도 및 응집성도 함께 증가시킨다.
상기 소듐폴리아크릴레이트는 아크릴산 아마이드 모노머를 과산화수소수 촉매 하에 중합하여 생산한 것으로, 1 내지 3 중량%가 포함되어 그랜드패킹의 점도를 조절하고 성질을 유화시켜 접착력이 유지될 수 있도록 하고, 부착력을 증대시키며, 온도차에 의한 수축 및 팽창에 따른 차이를 경감시키며, 피막을 형성하여 고분자 수지의 변형을 방지한다.
상기 실리콘 수지는 신축성이 있고 탄성과 유연성을 나타내고, 내습성이 우수하여 고온 고습 조건에서도 사용할 수 있으며, 보존성이 우수하고, 이를 위하여 1 내지 3 중량%로 포함되는 것이 바람직한데, 1 중량% 미만이면 탄성과 유연성이 저하되어 크랙이 발생될 수 있고, 3 중량%를 초과하면 내열성과 흐름성이 저하되어 사용이 어렵게 될 수 있다.
상기 하이드록시탄산구리는 염기성염으로, 단사 결정계의 구조를 갖고 있고, 바늘 모양의 미세한 결정으로 이루어져 그랜드패킹 내의 미세 공극들을 메울 수 있고, 본 발명에서 1 내지 3 중량%가 포함되어 미세 공극을 메우면서 장기적으로 안정적이고 치밀한 구조를 형성하게 하여 그랜드 패킹의 균열을 억제하며, 안정적인 강도 증진에 기여하게 된다.
상기 2-에틸헥사노익산은 하이드록시탄산구리 등 충전재가 균일하게 분산되어 형성되도록 첨가하는 것으로, 1.5 중량%를 초과하면 강도가 저하되므로 0.5 내지 1.5 중량%가 포함되는 것이 바람직하다.
상기 테트라알킬 암모늄 벤토나이트는 분산성이우수하고, 수지와 올리고머에 틱소트로픽성을 부여하기 위해 첨가되는 것으로, 0.5 내지 1.5 중량%가 포함되는 것이 바림직하다.
상기 탄산리튬은 우수한 내부식성이 있어 부식을 방지하며, 이를 위하여 각각 0.5 내지 1.5 중량%를 첨가한다.
상기 아미드왁스는 0.5 내지 1.5 중량%가 첨가되되, 유기산과 아민의 축합반응에 의해 제조되고, 팽윤 입자의 망상 구조로 인하여 틱소트로픽성과 안정성이 우수하다.
상기 부틸메톡시디벤조일메탄은 0.5 내지 1.5 중량%가 포함될 수 있고, 부식을 방지하고, 평활도를 증가시켜 그랜드패킹(260)이 투입관(111)과 밀착된 상태에서도 유입관(210)의 원활한 회전이 가능하도록 하며, 1.5 중량%를 초과하면 내스크래치성이 저하될 수 있다.
상기 징크디아크릴레이트는 가교제로 사용되고, 접착력과 강도를 증대시키며, 0.5 내지 1.5 중량%가 포함될 수 있다.
상기 디사이클로헥실카보디이미드는 0.5 내지 1.5 중량%가 포함되어 경화제로 작용하여 경화 속도를 촉진시킨다.
상기 폴리옥시에틸렌프로필렌글리콜 및 히드로제네이티드폴리이소부텐은 표면을 매끄럽게 유지시켜 그랜드패킹(260)이 투입관(111)과 밀착된 상태에서도 유입관(210)이 원활히 회전되도록하고, 그랜드패킹의 분산성과 흐름성을 증대시키기 위해 첨가되는것으로, 0.5 내지 1.5 중량%를 첨가한다.
상기 폴리하이드록시카르복실산아미드 및 하이드록시에틸셀룰로오스는 각각 0.5 내지 1.5 중량%가 첨가되어 틱소트로픽성이 증가되고, 그랜드패킹의 고착화가 방지될 수 있다.
상기 아타풀자이트는 미정질이고 규산 4면체의 사슬구조에 의한 터널 구조를 갖고 있으며, 가볍고 기공성이 있는 점토 광물이고, 결합력과 흡수성 및 흡착력이 뛰어나며, 본 발명에서는 0.1 내지 1.0 중량%가 포함되어 우수한 결합력과 흡수력 및 흡착력을 갖는다.
상기 세리사이트는 0.1 내지 1.0 중량%가 포함되는 바, 작은 비늘 모양이나 엽상 구조로 이루어지고, 입자가 미세하며, 우수한 피복력을 제공하여 표면층을 보호하고, 점성이 낮아지는 것을 방지하여 접착력이 유지되도록 한다.
상기 구연산나트륨은 그랜드패킹이 급속히 경화되는 것을 방지하기 위한 지연제로, 0.05 내지 0.5 중량%를 첨가한다.
아울러, 도 5a 내지 도 5c를 참고하면 본 발명에 따른 제1,2열분해 유화장치(S1,S2)는 투입수단(110)의 하측에 진동제어점검수단(900)이 설치될 수 있다.
상기 진동제어점검수단(900)은 투입수단(110)과 지지대(130)를 통해 연결되어 투입수단(110)을 지탱하는 상부프레임(910), 상부프레임(910)과 복수 개의 이탈방지볼트(940)에 의해 체결되어 투입수단(110)의 흔들림과 이탈을 방지하는 중간프레임(920), 중간프레임(920) 하측에 구비된 하부프레임(930), 상부프레임(910)과 중간프레임(920) 사이에 형성된 복수 개의 스프링부재(950)를 포함하여, 열분해로(200)의 회전 및 열팽창에 따른 진동 발생시 이를 완충시키거나 방지하여 배관의 파열과 이탈 및 구조물의 손상을 방지할 수 있다. 이때, 상기 스프링부재(950)는 상부와 하부에 이탈방지캡(951)이 설치되어 스프링부재(350)의 이탈이 방지될 수 있다.
더불어, 상기 진동제어점검수단(900)은 하부프레임(930) 하부에 형성된 복수 개의 바퀴(965) 및 바퀴(965)가 활주할 수 있도록 레일홈이 형성된 레일(960)을 포함할 수 있고, 바퀴엔 브레이크가 설치되며, 이러한 바퀴(965)와 레일(960)을 통해 투입수단(110)을 일측 공간으로 슬라이딩 이동시켜 열분해로(200)와 용이하게 분리시킨 후 점검이 가능하므로, 작업시간이 단축되고 유지보수 및 점검이 효율적으로 이루어질 수 있다.
다만, 상기진동제어점검수단(900)은 인력으로 바퀴와 레일을 통해 이동시켜야 하므로 세밀한 위치 조정이 곤란하여 투입관(111)의 단부가 열분해로(200)의 입구에 위치하지 못하거나, 열분해로(200) 내부로 과도하게 투입될 수 있고, 장치 사용중에 이탈방지볼트(940)와 스프링부재(950)의 마모 및 신축성 저하로 열분해로의 유입관(210)과 높이가 맞지 않을수 있고 투입관(111)의 길이가 길이 방향으로 길게 형성되므로 수평을 이루지 못하여 유입관(210)에 다소 기울어진 상태로 삽입될 수 있으며 이러한 경우 배관의 연결 상태가 불량하게 되거나 배관이 이탈되어 가스가 유출될 수 있는 문제가 있다.
따라서, 상기 진동제어점검수단(900)은 투입수단(110)의 투입관(111)을 유입관(210)에 삽입시킬 때 세밀한 수평 위치 조정이 가능하도록 하는 수평조절수단(970) 및 투입수단(110)의 투입관(111)의 세밀한 수직 위치 조정이 가능하도록 하고 투입관(111)이 기울어지지 않고 수평 상태가 유지될 수 있도록 조정이 가능한 수직조절수단(980)을 더 포함할 수 있다.
상기 수평조절수단(970)은 내측에 상부홀(911)이 관통 형성된 상부프레임(910)의 상부에 결합되고 상부에 양측 방향을 향해 한쌍의 활주홈부(971a)가 형성되며 한쌍의 활주홈부(971a) 사이에 중간홀(971b)이 관통 형성된 베이스판(971)과, 하부에 양측 방향으로 형성된 한쌍의 활주바(972a)가 형성되고 한쌍의 활주바(972a) 사이에 복수 개의 돌기와 홈이 교번 형성된 이동바(972b)가 구비되며 기어 회전에 따른 이동바(972b)의 수평 이동에 따라 활주바(972a)가 활주홈부(971a)에 삽입된 채 양측으로 이동되는 활주판(972)과, 상부프레임(910) 하부에 고정 설치된 작동모터(973)와, 작동모터(973)에 의해 회전하고 이동바(972b)와 맞물려 이동바(972b)를 양측으로 이동시키는 기어(974)로 이루어지며, 이동바(972b)의 이동에 따라 활주판(972)도 일측 또는 타측으로 이동시킬 수 있고, 투입관(111) 하측에 형성된 지지대(130)가 활주판(972) 상에 결합되며, 작동모터(973)를 작동시켜 투입관(111)을 유입관(210) 내부의 원하는 위치까지 세밀하게 조절할 수 있다. 이로써, 각 열분해로에 맞는 투입관의 투입깊이의 세밀한 조절이 가능하고, 작업시간이 상당히 단축될 수 있다.
상기 수직조절수단(980)은 중간프레임(920)과 하부프레임(930) 사이에 승강유닛(981)이 연결되어 중간프레임(920)을 승강시킬 수 있는 바, 중간프레임(920)의 타측 하부와 하부프레임(930)의 타측 상부에 각각 이동홀(982a)이 관통 형성된 이동대(982)가 형성된다.
상기 승강유닛(981)은 중앙이 중앙핀(981a)에 의해 연결되어 X자 형태로 이루어지고, 각 단부는 핀에 의해 연결되어 회전이 가능하며, 실린더(983)에 의해 접철 작동이 이루어진다.
이를 위하여, 상기 실린더(983)는 하단이 하부프레임(930) 상부에 핀에 의해 회전 가능하게 설치되고, 실린더로드(983a)의 단부는 중앙핀(981a) 부근에 핀으로 결합되어 승강유닛(981)을 접철시킬 수 있으며, 승강유닛(981)의 타측 상부와 하부는 각각 중간프레임(920)과 하부프레임(930) 상에 접하면서 이동대(982)의 안내를 받아 수평으로 이동 가능하게 설치된다.
보다 상세하게 설명하면, 승강유닛(981)은, 중간프레임(920)과 하부프레임(930)을 연결하고, 중앙이 중앙핀(981a)으로 연결되어 X자 형태를 갖고 있어 접철이 가능하며, 하부프레임(930) 상부에 고정편(983b)이 형성되고, 실린더(983) 하부에 구멍이 관통 형성된 체결편(983c)이 구비되며, 체결축(983d)이 고정편(983b)과 체결편(983c)을 관통하여 실린더(983)가 하부프레임(930)에 대하여 회전 가능하게 설치되고, 실린더(983) 내외로 출몰하는 실린더로드(983a)의 단부는 중앙핀(981a)과 중앙편(981b)를 통해 결합되어 승강유닛(981)을 접거나 펼쳐서 중간프레임(920)의 높이를 세밀하게 조절할 수 있다.
이때, 상기 승강유닛(981)은, 상부와 하부의 일측은 각각 중간프레임(920)과 하부프레임(930)에 핀으로 회전 가능하게 연결되고, 상부와 하부의 타측은 이동핀(981c)이 형성되어 각각 중간프레임(920)과 하부프레임(930)에 접촉된 상태에서 이동핀(981c)이 이동홀(982a)에 삽입된 채 이동대(982)의 안내를 받아 이동홀(982a) 범위 내에서 수평으로 이동되므로 원활한 승강 작동이 이루어질 수 있으며, 이로써, 각 장치에 맞는 투입관의 높이를 조절할 수 있고, 수평 상태를 조절할 수 있으며, 작업시간이 단축되고, 유지보수 및 점검이 효율적으로 이루어질 수 있다.
이러한 수직조절수단(980)은 복수 개의 위치에 형성되어 각 위치에서 높이를 조절하여 투입관(111)이 기울어지지 않고 수평 상태를 유지할 수 있도록 함으로써, 투입관(111)이 유입관(210)에 정확히 체결될 수 있고, 다른 구조물과의 간섭이 방지되어 열분해로 회전에 따른 손상을 방지하고 내구성이 증대되며, 손상에 따른 가스 누출 방지할 수 있다.
결국, 본 발명에 따른 잉여 비응축가스 제어를 위한 열분해 시스템은 냉각장치에서 응축되지 않은 비응축가스가 일시에 발생하더라도 다른 열분해장치로 이송시켜 시스템을 안정적으로 운영하고, 장치내 가스 압력을 상시 모니터링하여 가스량을 분배 조절 제어하여 비응축가스를 효율적으로 재이용하고 에너지를 절감할 수 있으며, 가스 폭발의 위험을 제거하여 안정성이 증대되고, 잉여 비응축가스의 잦은 대기방출에 따른 환경오염을 감소시키고, 보일러 등의 추가 설치에 따른 투자비가 감소될 수 있는 것이다.
또한, 다른 열분해 장치에서 사용하고 남은 잉여 비응축가스 저장을 위한 가스홀더를 설치하여 비응축가스를 안정적으로 저장하고 사용할 수 있도록 시스템을 설계함으로써 비응축가스의 외부 방출과 불안전한 활용으로 인한 폭발 및 화재 등으로부터 시스템을 안정적으로 운영할 수 있으며, 로타리킬른 타입의 열분해로에서 일시적으로 가스가 발생하는 문제점을 해결할 수 있도록 시스템을 안정적으로 운전할 수 있다.
본 발명에서 상기 실시 형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
*종래기술
10. 가열로 11. 나선
12. 배출관 13. 모터
20. 분리장치 30. 냉각장치
40. 가스저장부 50. 가스공급부
60. 연소가스 배출구 70. 집진기
80. 배기팬
*본 발명
100. 원료공급수단 110. 투입수단
111. 투입관 111a. 수직라인
111b. 수평라인 120. 투입스크루
121. 회전샤프트 122. 구동수단
130. 지지대 200. 열분해로
201. 모터 202. 기어
203. 나선 204. 단속링
205. 가이드롤러 206. 단속롤러
210. 유입관 211. 고정링
220. 배출구 230. 제1플랜지
231. 주입구 240. 제2플랜지
241. 돌출링 250. 체결수단
251. 전산볼트 251a. 접속홈
252. 지지링 252a. 접속돌기
252b. 체결돌기 253. 스프링
254. 단속부재 254a. 안착면
254b. 단속홀 255. 돌부
255a. 완경사면 255b. 급경사면
255c. 단부면 256. 홈부
257. 커버링 260. 그랜드패킹
270. 연소실 271. 가스배출구
280. 가열수단 290. 배출수단
291. 가스배출관 292. 슬러지배출관
295. 슬러지배출수단 300. 기체분리기
400. 냉각수단 410. 재생유배관
420. 비응축가스배관 430. 제1가스교차배관
431. 제1가스교차밸브 440. 제2가스교차배관
441. 제2가스교차밸브 450. 가스안정화수단
500. 재생유 저장수단 600. 가스공급수단
610. 재공급배관 620. 제1가스분배배관
621. 제1가스분배밸브 630. 제2가스분배배관
631. 제2가스분배밸브 700. 탈황수단
800. 탄화수소 저장수단 850. 가스분해수단
900. 진동제어점검수단 910. 상부프레임
911. 상부홀 920. 중간프레임
930. 하부프레임 940. 이탈방지볼트
950. 스프링부재 951. 이탈방지캡
960. 레일 965. 바퀴
970. 수평조절수단 971. 베이스판
971a. 활주홈부 971b. 중간홀
972. 활주판 972a. 활주바
972b. 이동바 973. 작동모터
974. 기어 980. 수직조절수단
981. 승강유닛 981a. 중앙핀
981b. 중앙편 981c. 이동핀
982. 이동대 982a. 이동홀
983. 실린더 983a.실린더로드
983b. 고정편 983c. 체결편
983d. 체결축 S1. 제1열분해장치
S2. 제2열분해장치

Claims (6)

  1. 고분자 폐기물을 열분해로로 투입시키는 투입수단, 일측은 투입수단과 연결되고 가열수단에 의해 고분자 폐기물이 열분해되어 타측 배출구를 향해 이송되는 열분해로, 배출구에 연결된 가스배출관, 가스배출관과 연결되어 열분해로에서 공급되는 유증기에서 기체를 분리하는 기체분리기 및 기체분리기에서 분리된 기체를 액화시키는 냉각수단, 액화된 재생유를 저장하는 재생유 저장수단 및 냉각수단과 비응축가스배관을 통해 연결되고 비응축가스를 저장하여 재공급배관을 통해 연소실로 재공급하는 가스공급수단을 포함하는 제1,2열분해장치를 포함하는 열분해 시스템에 있어서,
    제1,2열분해장치의 각 비응축가스배관 사이에 제1,2가스교차배관이 연결되고, 제1,2가스교차배관에는 잉여 비응축가스를 한 방향으로만 이동시키기 위한 제1,2가스교차밸브가 형성된 것을 특징으로 하는 잉여 비응축가스 제어를 위한 열분해 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    제1,2열분해장치의 각 재공급배관 사이에 제1,2가스분배배관이 연결되고, 제1,2가스분배배관에는 잉여 비응축가스를 한 방향으로만 이동시키기 위한 제1,2가스분배밸브가 형성된 것을 특징으로 하는 잉여 비응축가스 제어를 위한 열분해 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    제1,2열분해장치는 가스공급수단으로부터 비응축가스를 공급받아 황을 제거하는 탈황수단 및 탈황된 탄화수소를 저장하는 탄화수소 저장수단과,
    가스공급수단으로부터 비응축가스를 공급받아 가열하여 소각시키는 가스분해수단을 더 포함하는 잉여 비응축가스 제어를 위한 열분해 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    시스템은 잉여 비응축가스를 모니터링하여 제어하는 제어부를 더 포함하고, 제1,2열분해장치의 비응축가스배관에는 가스유량계가 설치되며,
    제어부는, 제1,2열분해장치의 냉각수단에서 응축되지 않은 비응축가스의 양(Q1,Q2))이 Q1, Q2 < 제1기준치(α)인 정상범위인 경우엔 비응축가스가 가스공급수단에 저장되어 열분해로로 재공급되도록 제어하고,
    양 열분해장치 중 하나는 정상범위이고, 다른 하나의 비응축가스의 양(Q1)이 제1기준치(α)≤ Q 1 <제2기준치(β)인 경우엔 제1,2가스교차밸브 중 어느 하나를 개방하여 잉여 비응축가스를 다른 열분해장치로 이송시키고,
    양 열분해장치 중 하나는 정상범위이고, 다른 하나의 비응축가스의 양(Q1)이 Q1 ≥ 제2기준치(β)인 경우엔 제1,2가스교차밸브 중 어느 하나를 개방하고, 추가로 제1,2가스분배밸브 중 어느 하나를 개방하여 잉여 비응축가스를 다른 열분해장치로 이송시키고,
    제1,2열분해장치의 비응축가스의 양(Q1,Q2)이 제1기준치(α) ≤ Q1, Q2 < 제2기준치(β)인 경우엔 제1,2가스교차밸브와 제1,2가스분배밸브를 클로즈하고 상기 탈황수단을 가동하여 탈황된 탄화수소를 탄화수소 저장수단에 저장하며,
    제1,2열분해장치의 비응축가스의 양(Q1,Q2)이 Q1, Q2 ≥ 제2기준치(β)인 경우엔 상기 탈황수단을 가동하고, 추가로 상기 가스분해수단을 가동하여 비응축가스를 가열하여 분해시켜 재이용하는 것을 특징으로 하는 잉여 비응축가스 제어를 위한 열분해 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 냉각수단과 가스공급수단 사이에 가스안정화수단이 더 포함되어 비응축가스를 안정화시킨 후 가스공급수단에 저장하고,
    상기 연소실의 온도를 조절하여 고온 부식을 방지하기 위해 에어공급유닛으로부터 에어공급배관을 통해 공급되는 불활성가스를 비응축가스와 혼합하여 연소시키는 잉여 비응축가스 제어를 위한 열분해 시스템.
  6. 제 4항에 있어서,
    제1,2열분해장치는 열분해로 일측에 돌출 형성된 유입관에 투입수단의 투입관이 삽입 연결되고,
    상기 유입관의 단부에 형성된 제1플랜지가 제2플랜지와 가장자리를 따라 체결수단에 의해 체결되고, 제2플랜지에 돌출 형성된 돌출링이 유입관 내측으로 삽입되며, 돌출링 일측에 링 형상의 복수 개의 그랜드패킹이 투입관 둘레에 형성되고,
    상기 체결수단은 제1,2플랜지를 관통하여 연결되고 헤드가 형성된 전산볼트, 제1,2플랜지의 외측에서 전산볼트에 각각 체결되는 지지링, 제1,2플랜지와 지지링 사이의 전산볼트에 각각 체결되는 스프링 및 제1,2플랜지의 외측에 단속홀을 통해 체결되는 단속부재로 이루어지며,
    상기 유입관은 그랜드패킹이 형성된 주변에 주입구가 형성되어 내측의 그랜드패킹에 윤활유를 주입하여 그랜드패킹의 고착화 및 가스 누출을 방지하고,
    상기 그랜드패킹은, 중량%로, 테프론수지 25 내지 35%, EVA 수지 10 내지 20%, 헥사플루오르프로필렌올리고머 10 내지 20%, 다이메틸아미노에틸 메타크릴레이트 10 내지 20%, 경질마그네슘카보네이트 5 내지 10%, 트리하이드록시스테아린 3 내지 8%, 폴리올레핀계 수지 3 내지 8%, 펄라이트 1 내지 3%, 소듐폴리아크릴레이트 1 내지 3%, 실리콘 수지 1 내지 3%, 하이드록시탄산구리 1 내지 3%, 2-에틸헥사노익산 0.5 내지 1.5%, 테트라알킬 암모늄 벤토나이트 0.5 내지 1.5%, 탄산리튬 0.5 내지 1.5%, 아미드왁스 0.5 내지 1.5%, 부틸메톡시디벤조일메탄 0.5 내지 1.5%, 징크디아크릴레이트 0.5 내지 1.5%, 디사이클로헥실카보디이미드 0.5 내지 1.5%, 폴리옥시에틸렌프로필렌글리콜 0.5 내지 1.5%, 히드로제네이티드폴리이소부텐 0.5 내지 1.5%, 폴리하이드록시카르복실산아미드 0.5 내지 1.5%, 하이드록시에틸셀룰로오스 0.5 내지 1.5%, 아타풀자이트 0.1 내지 1.0%, 세리사이트 0.1 내지 1.0% 및 구연산나트륨 0.05 내지 0.5 중량%를 포함하는 잉여 비응축가스 제어를 위한 열분해 시스템.
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