KR102437281B1 - 폐플라스틱 코크스 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐플라스틱 코크스 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐플라스틱을 처리하여 자원화하는 과정에서 발생된 고온의 코크스 온도를 효과적으로 낮추어 고온의 코크스에 의한 화재 등의 위험을 미연에 방지할 수 있도록 한 폐플라스틱 코크스 처리장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 분해부에서 이송된 고온의 코크스가 일정량 내부로 투입되는 챔버; 챔버 하단 내부에 형성되고 코크스를 아래 방향으로 낙하시키는 로터리밸브; 챔버 하단에 위치하고 낙하된 코크스를 코크스 저장조로 이송시키는 컨베이어; 챔버 하단에 위치하고 낙하된 고온의 코크스의 온도를 낮추며 내부에 물이 충진되어 있는 워터탱크를 포함하는 것이 주된 특징이다.

Description

폐플라스틱 코크스 처리장치{Waste plastic coke treatment device}

본 발명은 폐플라스틱 코크스 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐플라스틱을 처리하여 자원화하는 과정에서 발생된 고온의 코크스 온도를 효과적으로 낮추어 고온의 코크스에 의한 화재 등의 위험을 미연에 방지할 수 있도록 한 폐플라스틱 코크스 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 플라스틱은 가열, 가압 또는 이의 두 가지에 의해 성형이 가능한 재료 또는 이런 재료를 사용한 수지제품이다. 통상적으로 플라스틱은 합성수지를 말하는 것으로서, 최종적인 제품에서는 고형에 분자량을 많이 가지고 있지만, 성형 시에는 유동성을 가짐에 따라 성형이 용이하여 다양한 형태의 물품을 생산할 수 있다. 또한, 석유를 주 원료로 다양한 물질을 중합시켜 고분자 형태로 제조함에 따라 사용자가 원하는 특성을 가질 수 있는 물질을 중합함으로써, 다양한 기능과 특성을 가지는 고분자 화합물을 제작할 수 있고, 그 용도와 사용량이 급격히 증대되고 있다. 또한, 플라스틱은 석유를 주 원료로 사용하는 석유 화합물의 일종으로 고분자 형태로 제작됨에 따라 분해가 어렵고, 내부식성이 뛰어나 장시간 사용이 가능하고, 성형이 용이하여 다양한 형태의 제작이 가능하며, 중량이 가벼워 생활용품에서 각종 산업용품에 다양하게 사용됨으로써, 사용량이 급증하고 있다.

그러나, 플라스틱의 사용 후에 폐기되는 폐플라스틱은 플라스틱의 특성인 난분해성을 가지고 있어 매립처리가 어렵고, 소각 시에는 각종 유해가스가 배출되어 대기 환경을 오염시킴에 따라 폐플라스틱의 처리가 어려운 문제점이 있다.

또한, 폐플라스틱을 생산하기 위해서 사용되는 연료인 석유를 포함한 오일의 매장량이 축소되면서 오일의 가격이 상승되고, 자원의 고갈에 따라 폐플라스틱의 내부에 존재하는 오일의 재사용에 대한 필요성이 높아지고 있다.

이에, 최근에는 폐플라스틱의 내부에 함유된 오일을 환원 회수하여 자원 재활용도를 높이는 폐플라스틱의 오일 환원 시스템이 개발되었다.

종래의 폐플라스틱 오일 환원 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 폐플라스틱을 수용하고, 이를 일정온도 예컨대, 300 ~ 800℃로 가열시켜 열분해시킴에 따라 액상수지가 형성되도록 하는 분해로(1)와, 상기 분해로(1)의 일측에 구성되어 액상수지를 이송시키도록 하는 이송수단(2), 및 상기 이송수단(2)을 통해 이송되는 액상수지를 제공받아 이를 정제시켜 오일을 생성시키도록 하는 정제부(3)로 구성된다.

또한, 상기 분해로(1)는 제자리 회전을 통해 내부에 수용된 폐플라스틱의 용융이 원활하게 이루어지도록 한다.

또한, 상기 분해로(1)와 이송수단(2) 사이에는 자전하는 분해로(1)에 간섭없이 이송수단(2)을 통해 액상수지가 이송될 수 있도록 지지하는 배관구조(4)가 구성된다.

이와 같은 구성을 통하여 폐플라스틱의 내부에 함유된 오일을 환원 회수하여 자원 재활용도를 높이는 효과가 있음을 알 수 있다.

그러나, 상기한 종래 폐플라스틱 오일 환원 시스템에는 폐플라스틱을 자원화하면서 발생된 코크스 온도를 낮추는 코크스 처리장치가 별도로 마련되어 있지 않으며, 폐플라스틱을 자원화 하면서 발생되는 코크스는 상당히 고온이다. 따라서 고온의 코크스가 코크스 저장조로 투입되기 전 온도를 낮추지 않으면 화재의 위험성이 항상 내포되고 있는 문제점이 있었다.

(문헌 1) 대한민국 특허 제10-861573호(2008.10.07. 공고) (문헌 2) 대한민국 특허 제10-955297호(2010.04.30. 공고)

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 폐플라스틱을 처리하여 자원화하는 과정에서 발생된 고온의 코크스 온도를 효과적으로 낮추어 고온의 코크스에 의한 화재 등의 위험을 미연에 방지할 수 있도록 한 폐플라스틱 코크스 처리장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 챔버 하단에 형성된 토출구가 항상 수면 아래에 위치되게 하여 공기가 챔버 내부로 역유입되는 것을 방지할 수 있도록 한 폐플라스틱 코크스 처리장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 고온의 코크스가 낙하되어 수분이 증발되면 워터탱크측에 형성된 제2레벨센서에 의해 수량이 일정하게 유지될 수 있도록 한 폐플라스틱 코크스 처리장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 챔버내에 코크스가 일정량 투입되면 제1레벨센서를 통하여 로터리밸브가 작동하고, 이 로터리밸브를 통하여 적정량의 코크스가 워터탱크측으로 낙하될 수 있도록 한 폐플라스틱 코크스 처리장치를 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로, 분해부에서 이송된 고온의 코크스가 일정량 내부로 투입되는 챔버; 챔버 하단 내부에 형성되고 코크스를 아래 방향으로 낙하시키는 로터리밸브; 챔버 하단에 위치하고 낙하된 코크스를 코크스 저장조로 이송시키는 컨베이어; 챔버 하단에 위치하고 낙하된 고온의 코크스의 온도를 낮추며 내부에 물이 충진되어 있는 워터탱크를 포함하는 것과,

챔버 상단에는 코크스가 투입되는 투입구가 형성되고, 하단에 코크스가 배출되는 토출구를 일체로 형성하되, 토출구 하단은 워터탱크 내부에 충진된 물 수면 보다 항상 아래에 위치하는 것과,

챔버측에 제1레벨센서가 설치되고, 챔버 내부에 코크스가 일정량 투입되면 상기 제1레벨센서를 통하여 로터리밸브가 작동하는 것과,

워터탱크측에 제2레벨센서가 설치되고, 고온의 코크스에 의해 수분이 증발되면 제2레벨센서를 통하여 물이 공급되어 워터탱크 내의 수량이 일정하게 유지되게 하는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 폐플라스틱을 처리하여 자원화하는 과정에서 발생된 고온의 코크스는 워터탱크측에 낙하되면서 온도가 낮아지기 때문에 고온의 코크스에 의한 화재 등의 위험을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있는 것이다.

또한, 챔버 하단에 형성된 토출구는 워터탱크 내에서 항상 수면 아래에 위치하고 있기 때문에 토출구를 통하여 챔버 내부로 공기가 역유입되는 것이 방지될 수 있는 것이다.

또한, 고온의 코크스가 낙하되어 수분이 증발되면 워터탱크측에 형성된 제2레벨센서에 의해 물이 공급됨으로, 별도의 과정없이 자동으로 수량을 일정하게 유지할 수 있는 것이다.

또한, 투입구를 통하여 챔버내에 코크스가 일정량 투입되면 제1레벨센서를 통하여 로터리밸브가 작동하고, 이 로터리밸브를 통하여 적정량의 코크스가 워터탱크측으로 낙하될 수 있는 등의 효과가 있는 것이다.

도1은 종래의 일례를 보인 오일 환원장치의 구성도.
도2는 본 발명에 따른 폐플라스틱의 오일 환원 시스템의 개략적인 구성도.
도3은 본 발명에 따른 폐플라스틱 코크스 처리장치의 전체적인 구성도.
도4는 본 발명에 따른 폐플라스틱 코크스 처리장치의 측면 구성도 이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도2는 본 발명에 따른 폐플라스틱의 오일 환원 시스템의 개략적인 구성도이다. 본 발명은 도2에 도시된 바와 같이, 크게 원료압축부(10), 분해부(20), 정제부(30)를 포함하고, 분해부(20)와 정제부(30) 사이에 코크스 처리장치가 설치 사용된다.

상기 원료압축부(10)는 수집된 폐플라스틱을 압축시켜 분해부(20)에 제공하도록 하는 기능을 수행한다.

상기 원료압축부(10)는 수집되어 투입되는 폐플라스틱을 압축하는 압축스크와, 상기 압축스크류의 일단에 구성되는 배출관로(12), 및 상기 배출관로(12)의 내측에 구성되어 상기 배출관로(12)로 진입된 압축된 폐플라스틱을 분해부(20)로 진입될 수 있도록 이송시키는 이송스크류(14)를 포함한다. 이 경우, 상기 배출관로(12)는 고정된 상태를 유지하고, 상기 이송스크류(14)는 회전에 의해 폐플라스틱이 이송되도록 구성된다.

상기 분해부(20)는 상기 압축부(10)를 통해 압축된 폐플라스틱을 제공받아 이를 일정온도로 가열시킴에 따라 상기 폐플라스틱을 용융시키도록 하는 기능을 수행한다.

상기 분해부(20)는 상기 압축부(10)의 배출관로(12) 끝단에 일부가 삽입되어, 상기 배출관로(12)를 통해 배출되는 폐플라스틱을 안정적으로 제공받을 수 있도록 구성되는 진입관로(22), 및 상기 진입관로(22)의 타단에 구성되어 제공받은 폐플라스틱이 안정적으로 용융되도록 지지하는 드럼(24)을 포함한다.

이 경우, 상기 드럼(24)은 일측에 구성되는 구동부에 의해 저속으로 회전함에 따라 폐플라스틱의 안정적인 용융이 이루어지도록 지지한다. 이때, 상기 드럼(24)의 일단에 구성된 진입관로(22)도 상기 드럼(22)과 함께 회전한다.

분해부(20)를 통과하면서 발생된 코크스는 정제부(30)로 이송되기 전에 코크스 처리장치를 통하여 고온의 코크스에서 온도가 낮아진 상태로 이동된다.

상기와 같은 폐플라스틱 오일 환원시스템의 기본 시스템 원리를 설명하였으나 이하에서는 그에 대한 작동 관계는 생략하기 하며, 본 발명이 청구하고자 하는 기술 내용은 다음과 같다.

도3은 본 발명에 따른 폐플라스틱 코크스 처리장치의 전체적인 구성도 이고, 도4는 본 발명에 따른 폐플라스틱 코크스 처리장치의 측면 구성도 이다.

본 발명의 도3 내지 도4를 참조하면, 폐플라스틱 코크스 처리장치는 크게 분해부(20)에서 이송된 고온의 코크스가 일정량 내부로 투입되는 챔버(100), 챔버 하단 내부에 형성되고 코크스를 아래 방향으로 낙하시키는 로터리밸브(200), 챔버(100) 하단에 위치하고 낙하된 코크스를 코크스 저장조로 이송시키는 컨베이어(300), 챔버(100) 하단에 위치하고 낙하된 고온의 코크스의 온도를 낮추며 내부에 물이 충진되어 있는 워터탱크(400)를 포함하는 구성을 갖는다.

챔버(100) 상단에는 분해부(20)에서 이송된 고온의 코크스가 투입되는 투입구(110)가 형성되고, 하단에는 코크스가 배출되는 토출구(120)를 일체로 형성된다.

이때 토출구(120) 하단은 워터탱크(400) 내부에 충진된 물 수면 보다 항상 아래에 위치되게 하여 토출구(120)를 통하여 챔버(100) 내부로 공기가 유입되는 것을 방지 하였다.

공기가 챔버(100) 내부로 유입되면 고온의 코크스 온도를 더욱 활성화시켜 주변 기기의 화재를 발생시키는 요인이 되기 때문에 반드시 토출구(120)를 통한 공기 역유입을 방지하는 기술이 요구된다.

이에 대해 본 발명은 토출구(120) 하단을 수면 아래로 위치시키되, 워터탱크 (400)내의 수분이 어느 정도 증발하더라도 토출구(120)를 통한 공기 역유입을 방지하기 위해 어느 정도는 깊숙히 수면 아래에 위치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 챔버(100)측에 제1레벨센서(200)가 설치되고, 챔버(100) 내부에 코크스가 일정량 투입되면 상기 제1레벨센서(100)를 통하여 로터리밸브(200)가 작동하도록 구성하였다. 이와 같은 로터리밸브(200)는 제1레벨센서(210)를 통하여 작동되기 때문에 토출구(120)를 통하여 많은 양의 코크스가 한꺼번에 낙하되는 것이 방지된다.

워터탱크(400)측에 제2레벨센서(220)가 설치되고, 고온의 코크스에 의해 수분이 증발되면 제2레벨센서(220)를 통하여 물이 공급되어 워터탱크(400) 내의 수량이 일정하게 유지되게 하였으며, 하단에 형성된 지지대(410)를 통하여 바닥에 고정된다.

컨베이어(300) 몸체는 일직선으로 형성되어 사용되는 것이 아니라 몸체 일부는 워터탱크(400) 내부에 위치하고 일부는 바같쪽으로 경사져 있어 온도가 낮아진 코크스를 별도의 코크스 저장조(도시하지 않음)로 안전하게 이송시킨다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100; 챔버 110; 투입구
120; 토출구 200; 로터리밸브
210; 제1레벨센서 220; 제2레벨센서
300; 컨베이어 400; 워터탱크
410; 지지대

Claims (4)

1. 분해부에서 이송된 고온의 코크스가 일정량 내부로 투입되는 챔버;
   챔버 하단 내부에 형성되고 코크스를 아래 방향으로 낙하시키는 로터리밸브;
   챔버 하단에 위치하고 낙하된 코크스를 코크스 저장조로 이송시키는 컨베이어;
   챔버 하단에 위치하고 낙하된 고온의 코크스의 온도를 낮추며 내부에 물이 충진되어 있는 워터탱크;를 포함하며,
   상기 챔버 상단에는 코크스가 투입되는 투입구가 형성되고, 하단에 코크스가 배출되는 토출구를 일체로 형성하되, 토출구 하단은 워터탱크 내부에 충진된 물 수면 보다 항상 아래에 위치하며,
   상기 챔버측에 제1레벨센서가 설치되고, 챔버 내부에 코크스가 일정량 투입되면 상기 제1레벨센서를 통하여 로터리밸브가 작동하는, 폐플라스틱 코크스 처리장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 워터탱크측에 제2레벨센서가 설치되고, 고온의 코크스에 의해 수분이 증발되면 제2레벨센서를 통하여 물이 공급되어 워터탱크 내의 수량이 일정하게 유지되게 하는, 폐플라스틱 코크스 처리장치.

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