KR102563035B1 - System for recycling waste plastic - Google Patents

System for recycling waste plastic Download PDF

Info

Publication number
KR102563035B1
KR102563035B1 KR1020210131676A KR20210131676A KR102563035B1 KR 102563035 B1 KR102563035 B1 KR 102563035B1 KR 1020210131676 A KR1020210131676 A KR 1020210131676A KR 20210131676 A KR20210131676 A KR 20210131676A KR 102563035 B1 KR102563035 B1 KR 102563035B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
pyrolysis
thermal decomposition
waste plastic
reaction
Prior art date
Application number
KR1020210131676A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20230049167A (en
Inventor
윤영식
Original Assignee
윤영식
주식회사 인피니티환경
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤영식, 주식회사 인피니티환경 filed Critical 윤영식
Priority to KR1020210131676A priority Critical patent/KR102563035B1/en
Priority to KR1020230044341A priority patent/KR20230051141A/en
Priority to KR1020230045819A priority patent/KR20230054332A/en
Publication of KR20230049167A publication Critical patent/KR20230049167A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102563035B1 publication Critical patent/KR102563035B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/10Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal from rubber or rubber waste
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/04Disintegrating plastics, e.g. by milling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/48Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents followed by reaction of water vapour with carbon monoxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/10Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/002Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal in combination with oil conversion- or refining processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/008Controlling or regulating of liquefaction processes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F23G5/027Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/24Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a vertical, substantially cylindrical, combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/44Details; Accessories
    • F23G5/46Recuperation of heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/50Control or safety arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/06Arrangements of devices for treating smoke or fumes of coolers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/04Disintegrating plastics, e.g. by milling
    • B29B2017/0424Specific disintegrating techniques; devices therefor
    • B29B2017/0496Pyrolysing the materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10Feedstock materials
    • C10G2300/1003Waste materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/40Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
    • C10G2300/4006Temperature
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/40Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
    • C10G2300/4081Recycling aspects
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/70Catalyst aspects
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Abstract

본 발명은 폐플라스틱 재활용 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 폐플라스틱 재활용 시스템은, 폐플라스틱을 열분해하여 열분해 가스가 생성되는 열분해 반응부; 열분해 반응부와 연결되고, 열분해 반응부의 폐열 및 열분해 반응부의 잉여 열분해 가스 중 적어도 하나를 공급받아 예열되며, 예열이 완료되면, 열분해 반응부로부터 열분해 가스를 공급받아 열분해 가스에 포함된 왁스 성분을 제거하여 정제 열분해 가스를 생성하는 촉매부; 촉매부와 연결되고, 촉매부로부터 정제 열분해 가스를 공급받아 응축시켜서 응축 열분해 가스가 생성되는 응축부; 응축부와 연결되고, 응축부로부터 응축 열분해 가스를 공급받아 냉각시켜서 응축 열분해 가스로부터 열분해유가 분리되는 냉각부; 및 냉각부와 연결되고, 냉각부로부터 열분해유를 공급받아 정제하여 열분해유로부터 정제 열분해유가 분리되는 정제부를 포함한다.The present invention relates to a waste plastic recycling system. A waste plastic recycling system according to an embodiment of the present invention includes a pyrolysis reaction unit in which pyrolysis gas is generated by pyrolyzing waste plastic; It is connected to the pyrolysis reaction unit, and is preheated by receiving at least one of waste heat of the pyrolysis reaction unit and excess pyrolysis gas of the pyrolysis reaction unit, and when the preheating is completed, pyrolysis gas is supplied from the pyrolysis reaction unit to remove wax components included in the pyrolysis gas a catalyst unit for generating refined pyrolysis gas; A condensing unit connected to the catalyst unit and condensing the purified pyrolysis gas supplied from the catalyst unit to generate condensed pyrolysis gas; a cooling unit connected to the condensing unit and receiving and cooling the condensed pyrolysis gas from the condensing unit to separate the pyrolysis oil from the condensed pyrolysis gas; and a purification unit connected to the cooling unit and receiving and purifying the pyrolysis oil from the cooling unit to separate the refined pyrolysis oil from the pyrolysis oil.

Figure R1020210131676
Figure R1020210131676

Description

폐플라스틱 재활용 시스템{SYSTEM FOR RECYCLING WASTE PLASTIC}Waste plastic recycling system {SYSTEM FOR RECYCLING WASTE PLASTIC}

본 발명은 폐플라스틱 재활용 시스템에 대한 것이다.The present invention relates to a waste plastic recycling system.

플라스틱은 석유를 주 원료로 사용하는 석유 화합물의 일종으로서, 고분자 형태로 제작됨에 따라, 분해가 어려워 장시간 사용이 가능하고, 성형이 용이하여 다양한 형태의 제작이 가능하므로, 생활용품에서 각종 산업용품에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다.Plastic is a type of petroleum compound that uses petroleum as its main raw material. As it is made in the form of a polymer, it is difficult to decompose and can be used for a long time. It is widely used throughout.

한편, 플라스틱의 사용량이 급증하면서 플라스틱의 사용 후에 폐기되는 폐플라스틱의 양도 급증하고 있다. 기존 폐플라스틱의 처리는 소각 또는 매립에 의존하고 있었으나 매립지 부족 및 소각에 의한 유해가스 발생 등의 2차 환경오염에 의해 문제가 되고 있다. 이와 같은 환경문제 및 폐기물 처리비용의 증가, 매립지의 한계 등으로 인해 폐플라스틱을 열분해하여 처리하는 폐플라스틱 열분해 공정 기술에 관심이 높아지고 있다.On the other hand, as the amount of plastic is rapidly increasing, the amount of waste plastic discarded after use is also rapidly increasing. Existing waste plastic treatment relied on incineration or landfill, but it has become a problem due to secondary environmental pollution such as a lack of landfill and generation of harmful gases due to incineration. Due to such environmental problems, increased waste disposal costs, limitations of landfills, and the like, interest in a waste plastic pyrolysis process technology that pyrolyzes and treats waste plastic is increasing.

이러한 폐플라스틱의 열분해 공정 기술은 폐플라스틱의 열분해 생성물 중 가스를 냉각하여 열분해유를 생산한다. 이렇게 생산된 열분해유는 경유의 대체연료로 사용할 수 있고, 저장 및 이동이 가능하므로, 활용가치가 높고, 환경오염 문제를 해결하는 데 유용하다. 이때, 폐플라스틱의 열분해 공정은 2,000톤/년 이하의 소규모 플랜트에 주로 이용되는 회분식 공정 및 5,000톤/년 규모 이상의 대규모 플랜트에 주로 이용되는 연속식 공정으로 구분될 수 있다.In the pyrolysis process technology of waste plastics, pyrolysis oil is produced by cooling gas among pyrolysis products of waste plastics. The pyrolysis oil produced in this way can be used as an alternative fuel to diesel, and can be stored and moved, so it has high utilization value and is useful in solving environmental pollution problems. At this time, the pyrolysis process of waste plastics can be divided into a batch process mainly used for small-scale plants of 2,000 tons/year or less and a continuous process mainly used for large-scale plants of 5,000 tons/year or more.

먼저, 회분식 공정은 폐플라스틱을 회분식 반응기에 투입하고, 회분식 반응기를 가열하면 회분식 반응기의 폐플라스틱이 열분해된다. 하지만, 폐플라스틱의 열분해가 완료되면, 회분식 반응기의 내부에 열분해 반응 잔재물이 남아있기 때문에, 회분식 반응기에 더 이상 폐플라스틱을 투입할 수 없다. 이에, 회분식 공정은 폐플라스틱의 열분해 반응이 완료되면, 회분식 반응기를 냉각시켜서 회분식 반응기에 남아 있는 열분해 반응 잔재물을 제거한 후, 회분식 반응기에 다시 폐플라스틱을 투입하는 과정을 반복하여야 한다. 따라서, 회분식 공정은 운영비가 높고, 열효율이 낮으며, 생산성이 저하되는 단점이 있다. 또한, 회분식 공정을 통해 생산되는 열분해유는 왁스 성분을 포함하므로, 열분해유가 쉽게 응고되고, 이로 인해, 최종적으로 생산되는 정제 열분해유의 품질이 저하되는 단점이 있다.First, in the batch process, waste plastic is put into a batch reactor, and when the batch reactor is heated, the waste plastic in the batch reactor is thermally decomposed. However, when the thermal decomposition of the waste plastic is completed, since the thermal decomposition reaction residue remains inside the batch reactor, the waste plastic cannot be introduced into the batch reactor any longer. Therefore, in the batch process, after the pyrolysis reaction of waste plastic is completed, the batch reactor is cooled to remove the pyrolysis reaction residue remaining in the batch reactor, and then the waste plastic is introduced into the batch reactor again. Therefore, the batch process has disadvantages of high operating cost, low thermal efficiency, and low productivity. In addition, since the pyrolysis oil produced through the batch process includes a wax component, the pyrolysis oil is easily coagulated, and as a result, the quality of the finally produced refined pyrolysis oil is degraded.

한편, 회분식 공정의 단점을 보완하기 위해, 폐플라스틱의 투입, 폐플라스틱의 열분해 반응, 열분해 반응 잔재물의 배출 및 처리, 열분해유의 정제 등이 연속적으로 실시되는 연속식 공정이 제안된 바 있다. 이러한 연속식 공정은 대부분의 공정이 자동화되기 때문에, 운영비가 적게 들고, 열효율이 높으며, 생산성이 향상되는 장점이 있지만, 초기 투자비가 많이 소요되는 단점이 있다.On the other hand, in order to compensate for the disadvantages of the batch process, a continuous process has been proposed in which waste plastic is input, pyrolysis reaction of waste plastic, discharge and treatment of pyrolysis reaction residues, purification of pyrolysis oil, etc. are continuously performed. Since most of the processes are automated, such a continuous process has the advantages of low operating cost, high thermal efficiency, and improved productivity, but has the disadvantage of requiring a large initial investment.

따라서, 회분식 공정의 단점을 보완하면서 연속식 공정과 유사한 효율의 성능을 구현할 수 있고, 폐플라스틱으로부터 우수한 품질의 정제 열분해유를 수득할 수 있는 폐플라스틱 재활용 시스템이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for a waste plastic recycling system capable of compensating for the disadvantages of the batch process, achieving performance similar to that of the continuous process, and obtaining refined pyrolysis oil of excellent quality from the waste plastic.

본 발명의 실시예들은 상술한 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 회분식 공정의 단점을 보완하면서 연속식 공정과 유사한 효율의 성능을 구현할 수 있고, 폐플라스틱으로부터 우수한 품질의 정제 열분해유를 수득할 수 있는 폐플라스틱 재활용 시스템을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention have been made to solve the above-mentioned problems in the prior art, and can implement performance of similar efficiency to that of the continuous process while compensating for the disadvantages of the batch process, and can obtain refined pyrolysis oil of excellent quality from waste plastics. We want to provide a waste plastic recycling system that can

본 발명의 일 측면에 따르면, 폐플라스틱을 열분해하여 열분해 가스가 생성되는 열분해 반응부; 상기 열분해 반응부와 연결되고, 상기 열분해 반응부의 폐열 및 상기 열분해 반응부의 잉여 열분해 가스 중 적어도 하나를 공급받아 예열되며, 예열이 완료되면, 상기 열분해 반응부로부터 상기 열분해 가스를 공급받아 상기 열분해 가스에 포함된 왁스 성분을 제거하여 정제 열분해 가스를 생성하는 촉매부; 상기 촉매부와 연결되고, 상기 촉매부로부터 상기 정제 열분해 가스를 공급받아 응축시켜서 응축 열분해 가스가 생성되는 응축부; 상기 응축부와 연결되고, 상기 응축부로부터 상기 응축 열분해 가스를 공급받아 냉각시켜서 상기 응축 열분해 가스로부터 열분해유가 분리되는 냉각부; 및 상기 냉각부와 연결되고, 상기 냉각부로부터 상기 열분해유를 공급받아 정제하여 상기 열분해유로부터 정제 열분해유가 분리되는 정제부를 포함하는, 폐플라스틱 재활용 시스템이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, a thermal decomposition reaction unit in which thermal decomposition gas is generated by thermal decomposition of waste plastic; It is connected to the pyrolysis reaction unit, is preheated by receiving at least one of waste heat of the pyrolysis reaction unit and surplus pyrolysis gas of the pyrolysis reaction unit, and when the preheating is completed, receives the pyrolysis gas from the pyrolysis reaction unit to supply the pyrolysis gas A catalyst unit for generating refined pyrolysis gas by removing the included wax component; a condensing unit connected to the catalyst unit and condensing the purified pyrolysis gas supplied from the catalyst unit to generate condensed pyrolysis gas; a cooling unit connected to the condensing unit and configured to receive and cool the condensed pyrolysis gas from the condensing unit to separate pyrolysis oil from the condensed pyrolysis gas; and a purification unit connected to the cooling unit and receiving and purifying the pyrolysis oil from the cooling unit to separate purified pyrolysis oil from the pyrolysis oil.

또한, 상기 열분해 반응부는 복수로 구비되고, 복수의 상기 열분해 반응부는 상호 병렬 연결되며, 상호 병렬 연결된 복수의 상기 열분해 반응부의 적어도 일부에서 발생하는 잉여 열분해 가스가 복수의 상기 열분해 반응부의 나머지 및 상기 촉매부 중 적어도 하나에 공급될 수 있다.In addition, a plurality of thermal decomposition reaction units are provided, the plurality of thermal decomposition reaction units are connected in parallel to each other, and excess pyrolysis gas generated from at least a part of the plurality of thermal decomposition reaction units connected in parallel with each other is used to treat the rest of the plurality of thermal decomposition reaction units and the catalyst. It may be supplied to at least one of the parts.

또한, 상기 열분해 반응부는, 일측에 투입구가 구비되고, 타측에 배출구가 구비되며, 내부에 상기 폐플라스틱의 열분해가 수행될 수 있는 공간을 구비하는 열분해 반응로; 상기 열분해 반응로와 연결되고, 상기 열분해 반응로를 가열하는 적어도 하나의 가열 장치; 단부의 적어도 일부가 상기 열분해 반응로의 내측에 배치되도록 상기 열분해 반응로의 상기 배출구에 결합되는 연결관; 및 상기 연결관의 외측에 결합되고, 유체가 충진된 유체 충진부가 내부에 구비되어 상기 열분해 반응로의 내부의 상기 열분해 가스가 외부로 누출되는 것을 방지하는 실링 부재를 포함할 수 있다.In addition, the pyrolysis reaction unit includes a pyrolysis reactor having an inlet on one side, an outlet on the other side, and a space in which the pyrolysis of the waste plastic can be performed; at least one heating device connected to the pyrolysis reactor and heating the pyrolysis reactor; a connecting pipe coupled to the outlet of the pyrolysis reactor so that at least a portion of an end thereof is disposed inside the pyrolysis reactor; and a sealing member coupled to the outside of the connection pipe and provided inside a fluid filling part filled with a fluid to prevent leakage of the pyrolysis gas inside the pyrolysis reactor to the outside.

또한, 상기 응축부 및 상기 냉각부와 연결되고, 상기 응축부의 폐수 및 상기 냉각부의 폐수 중 적어도 하나를 공급받아 처리하는 제1 처리부; 및 상기 냉각부와 연결되고, 상기 응축 열분해 가스 중 상기 열분해유가 분리되고 남은 냉각 열분해 가스를 공급받아 처리하는 제2 처리부를 더 포함할 수 있다.In addition, a first processing unit connected to the condensing unit and the cooling unit, receiving and processing at least one of wastewater from the condensing unit and wastewater from the cooling unit; and a second processing unit that is connected to the cooling unit and receives and processes the cooling pyrolysis gas remaining after the pyrolysis oil is separated from the condensed pyrolysis gas.

또한, 복수의 상기 열분해 반응부, 상기 촉매부, 상기 응축부, 상기 냉각부, 상기 정제부, 상기 제1 처리부 및 상기 제2 처리부 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.In addition, a control unit for controlling at least one of the plurality of thermal decomposition reaction units, the catalyst unit, the condensation unit, the cooling unit, the purification unit, the first processing unit, and the second processing unit may be further included.

또한, 상기 제어부는, 상기 정제부에서 상기 열분해유로부터 상기 정제 열분해유의 분리가 완료되면, 상기 촉매부의 촉매 반응 잔재물이 배출되도록 상기 촉매부를 제어할 수 있다.In addition, the control unit may control the catalyst unit to discharge catalytic reaction residues of the catalyst unit when the separation of the refined pyrolysis oil from the pyrolysis oil in the purifier unit is completed.

또한, 상기 제어부는, 상기 열분해 반응부에서 상기 폐플라스틱의 열분해가 완료되면, 상기 열분해 반응부의 열분해 반응 잔재물이 배출되도록 상기 열분해 반응부를 제어하고, 상기 열분해 반응부로부터 배출된 상기 열분해 반응 잔재물은 상기 촉매부의 폐열 및 상기 정제부의 폐열 중 적어도 하나에 의해 처리될 수 있다.In addition, the control unit controls the thermal decomposition reaction unit to discharge thermal decomposition reaction residues from the thermal decomposition reaction unit when thermal decomposition of the waste plastic is completed in the thermal decomposition reaction unit, and the thermal decomposition reaction residues discharged from the thermal decomposition reaction unit are At least one of the waste heat of the catalyst unit and the waste heat of the purification unit may be treated.

또한, 상기 제어부는, 상기 정제부에서 정제 열분해유의 분리가 완료되면, 상기 정제부로부터 정제 반응 잔재물이 배출되도록 상기 정제부를 제어하고, 상기 정제부로부터 배출된 상기 정제 반응 잔재물은 상기 열분해 반응 잔재물과 혼합 처리될 수 있다.In addition, the control unit controls the purification unit so that the purification reaction residue is discharged from the purification unit when the separation of the refined pyrolysis oil is completed in the purification unit, and the purification reaction residue discharged from the purification unit is mixed with the pyrolysis reaction residue. Mixing can be done.

또한, 상기 제어부는, 상기 정제부에서 상기 열분해유로부터 상기 정제 열분해유의 분리가 완료되면, 상기 촉매부의 촉매 반응 잔재물이 배출되도록 상기 촉매부를 제어할 수 있다.In addition, the control unit may control the catalyst unit to discharge catalytic reaction residues of the catalyst unit when the separation of the refined pyrolysis oil from the pyrolysis oil in the purifier unit is completed.

또한, 상기 열분해 반응부는, 상기 열분해 반응로에 설치되고, 상기 열분해 반응로의 온도를 측정하는 온도 센서를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 온도 센서의 측정값을 기초로 하여 상기 가열 장치 및 상기 제2 처리부 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.The thermal decomposition reaction unit may further include a temperature sensor installed in the thermal decomposition reactor and measuring a temperature of the thermal decomposition reactor, and the controller may control the heating device and the heating device based on the measured value of the temperature sensor. At least one of the second processing units may be controlled.

또한, 상기 제어부는, 상기 제2 처리부에서 처리된 처리 열분해 가스의 적어도 일부가 상기 제1 처리부 및 상기 가열 장치 중 적어도 하나로 공급되도록 상기 제2 처리부를 제어할 수 있다.The control unit may control the second processing unit to supply at least a portion of the pyrolysis gas processed by the second processing unit to at least one of the first processing unit and the heating device.

또한, 상기 정제부와 연결되어 상기 정제부에서 분리된 상기 정제 열분해유를 공급받고, 상기 정제 열분해유를 이용하여 수소를 생성하는 수소 생성부를 더 포함할 수 있다.In addition, a hydrogen generating unit connected to the refining unit to receive the purified pyrolysis oil separated from the refining unit and generating hydrogen using the refined pyrolysis oil may be further included.

또한, 상기 제어부는, 상기 수소 생성부에서 상기 정제 열분해유로부터 수소가 생성되는 과정에서 발생하는 미반응 가스의 적어도 일부가 상기 열분해 반응부로 공급되도록 제어할 수 있다.In addition, the controller may control at least a portion of unreacted gas generated in the process of generating hydrogen from the refined pyrolysis oil in the hydrogen generating unit to be supplied to the pyrolysis reaction unit.

본 발명의 실시예들에 따르면, 회분식 공정의 단점을 보완하면서 연속식 공정과 유사한 효율의 성능을 구현할 수 있고, 폐플라스틱으로부터 우수한 품질의 정제 열분해유를 수득할 수 있다는 효과가 있다.According to the embodiments of the present invention, it is possible to achieve performance similar to that of the continuous process while compensating for the disadvantages of the batch process, and to obtain refined pyrolysis oil of excellent quality from waste plastics.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐플라스틱 재활용 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 폐플라스틱 재활용 시스템의 공정 흐름도이다.
도 3은 도 1의 폐플라스틱 재활용 시스템의 구성도이다.
도 4는 도 1의 폐플라스틱 재활용 시스템의 열분해 반응부를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐플라스틱 재활용 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 5의 폐플라스틱 재활용 시스템의 공정 흐름도이다.
1 is a block diagram showing a waste plastic recycling system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a process flow diagram of the waste plastic recycling system of FIG. 1 .
FIG. 3 is a block diagram of the waste plastic recycling system of FIG. 1 .
FIG. 4 is a view showing a thermal decomposition reaction unit of the waste plastic recycling system of FIG. 1 .
5 is a block diagram showing a waste plastic recycling system according to another embodiment of the present invention.
6 is a process flow diagram of the waste plastic recycling system of FIG. 5 .

이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, specific embodiments for implementing the spirit of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '결합, '연결'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 결합되거나 연결될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, it should be understood that when a component is referred to as being 'coupled' or 'connected' to another component, it may be directly coupled or connected to the other component, but other components may exist in the middle.

본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.Terms used in this specification are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

또한, 본 명세서에서 일측, 타측, 상측, 하측 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.In addition, in this specification, expressions such as one side, the other side, the upper side, the lower side, etc. are described based on the drawings, and it is made clear in advance that they may be differently expressed when the direction of the object is changed. For the same reason, some components in the accompanying drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated, and the size of each component does not entirely reflect the actual size.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In addition, terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various components, but the components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another.

명세서에서 사용되는 '포함하는'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.As used herein, the meaning of 'comprising' specifies specific characteristics, regions, integers, steps, operations, elements and/or components, and other specific characteristics, regions, integers, steps, operations, elements, components and/or groups. does not exclude the presence or addition of

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 폐플라스틱 재활용 시스템의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.Hereinafter, a detailed configuration of a waste plastic recycling system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐플라스틱 재활용 시스템(1)은 열분해 반응부(10), 촉매부(20), 응축부(30), 냉각부(40), 정제부(50), 제1 처리부(60), 제2 처리부(70) 및 제어부(80)를 포함할 수 있다.1 to 4, the waste plastic recycling system 1 according to an embodiment of the present invention includes a thermal decomposition reaction unit 10, a catalyst unit 20, a condensation unit 30, a cooling unit 40, It may include a purification unit 50, a first processing unit 60, a second processing unit 70 and a control unit 80.

열분해 반응부(10)는 폐플라스틱을 공급받아 열분해할 수 있다. 이를 위해, 열분해 반응부(10)는 열분해 반응로(11), 가열 장치(12), 연결관(13), 실링 부재(14) 및 온도 센서(15)를 포함할 수 있다.The thermal decomposition reaction unit 10 may receive and thermally decompose waste plastic. To this end, the pyrolysis reactor 10 may include a pyrolysis reactor 11, a heating device 12, a connection pipe 13, a sealing member 14, and a temperature sensor 15.

열분해 반응로(11)는 폐플라스틱의 열분해 반응이 수행되는 부분으로, 내부에 폐플라스틱의 열분해 반응이 수행될 수 있는 공간을 구비할 수 있다. 열분해 반응로(11)는 가열 장치(12)를 통해 간접 가열될 수 있으며, 가열 장치(12)에 의해 승온된 열분해 반응로(11)의 온도는 열분해 반응로(11)의 내부에서 폐플라스틱이 열분해되면서 발생하는 열분해 가스에 의해 유지될 수 있다. 이러한 열분해 반응로(11)의 일측에는 투입구(미도시)가 구비될 수 있고, 열분해 반응로(11)의 타측에는 배출구(111)가 구비될 수 있다.The pyrolysis reactor 11 is a part in which the pyrolysis reaction of waste plastic is performed, and may have a space in which the pyrolysis reaction of waste plastic can be performed. The pyrolysis reactor 11 may be indirectly heated through the heating device 12, and the temperature of the pyrolysis reactor 11 raised by the heating device 12 is the waste plastic inside the pyrolysis reactor 11. It can be maintained by pyrolysis gas generated during pyrolysis. An inlet (not shown) may be provided on one side of the pyrolysis reactor 11, and an outlet 111 may be provided on the other side of the pyrolysis reactor 11.

이때, 열분해 반응로(11)는 일 예로, 로터리 킬른 타입의 반응로로 구비될 수 있다. 이에, 열분해 반응로(11)는 회전 가능하게 제공될 수 있고, 열분해 반응로(11)의 내주면에는 나선 블레이드(미도시)가 설치될 수 있다. 이로써, 투입구를 통해 투입된 폐플라스틱이 나선 블레이드에 의해 배출구(111) 방향으로 이동하면서 열분해될 수 있다.At this time, the pyrolysis reactor 11 may be equipped with, for example, a rotary kiln-type reactor. Accordingly, the pyrolysis reactor 11 may be rotatably provided, and a spiral blade (not shown) may be installed on an inner circumferential surface of the pyrolysis reactor 11 . As a result, the waste plastic introduced through the inlet may be pyrolyzed while moving toward the outlet 111 by the spiral blade.

한편, 열분해 반응로(11)에서 폐플라스틱이 열분해되는 과정에서 열분해 가스, 예컨대, 유증기가 생성될 수 있다. 이러한 열분해 가스는 촉매부(20)로 공급될 수 있으며, 촉매부(20)를 통해 열분해 가스에 포함된 왁스 성분이 제거될 수 있다. 이에 대해서는 후술하겠다.Meanwhile, in the process of pyrolyzing waste plastic in the pyrolysis reactor 11, pyrolysis gas, for example, oil vapor may be generated. The pyrolysis gas may be supplied to the catalyst unit 20 , and wax components included in the pyrolysis gas may be removed through the catalyst unit 20 . I will tell you more about this later.

가열 장치(12)는 열분해 반응로(11)에서 폐플라스틱의 열분해 반응이 수행될 수 있도록 열분해 반응로(11)를 간접 가열할 수 있다. 이를 위해, 가열 장치(12)는 열분해 반응로(11)와 연결될 수 있으며, 적어도 하나로 구비될 수 있다. 이때, 가열 장치(12)는 일 예로, 열분해 반응로(11)를 가열하는 버너로 구비될 수 있다.The heating device 12 may indirectly heat the pyrolysis reactor 11 so that the pyrolysis reaction of waste plastic can be performed in the pyrolysis reactor 11 . To this end, the heating device 12 may be connected to the pyrolysis reactor 11 and may be provided with at least one. At this time, the heating device 12 may be provided as a burner for heating the pyrolysis reactor 11, for example.

이러한 가열 장치(12)는 LPG를 연료로 공급받아 연소 가스를 생성하도록 구비될 수 있다. 뿐만 아니라, 가열 장치(12)는 제2 처리부(70)에서 처리된 처리 열분해 가스를 연료로 공급받아 연소 가스를 생성하도록 구비될 수도 있다. 이에 대해서는 후술하겠다.The heating device 12 may be provided to generate combustion gas by receiving LPG as fuel. In addition, the heating device 12 may be provided to generate combustion gas by receiving the pyrolysis gas processed in the second processing unit 70 as fuel. I will tell you more about this later.

연결관(13)은 열분해 반응로(11)의 내부에서 폐플라스틱의 열분해 반응을 통해 생성된 열분해 생성물이 통과되는 관으로서, 열분해 반응로(11)의 배출구(111)에 결합될 수 있다. 이때, 열분해 반응로(11)는 연결관(13)을 축으로 하여 상대 회전될 수 있다.The connection pipe 13 is a pipe through which a pyrolysis product generated through a pyrolysis reaction of waste plastic passes inside the pyrolysis reactor 11, and may be coupled to the outlet 111 of the pyrolysis reactor 11. At this time, the pyrolysis reactor 11 may be relatively rotated with the connecting pipe 13 as an axis.

실링 부재(14)는 열분해 반응로(11)의 내부의 열분해 생성물 중 열분해 가스가 외부로 누출되거나, 외부의 공기가 열분해 반응로(11)로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이를 위해, 실링 부재(14)는 연결관(13)의 외측에 결합될 수 있다. 이때, 실링 부재(14)의 내부에는 유체가 충진된 유체 충진부(141)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 유체 충진부(141)에 충진되는 유체는 질소와 같은 불활성 기체 또는 유압유일 수 있다.The sealing member 14 may prevent leakage of pyrolysis gas among pyrolysis products inside the pyrolysis reactor 11 or external air from flowing into the pyrolysis reactor 11 . To this end, the sealing member 14 may be coupled to the outside of the connecting pipe 13 . At this time, a fluid filling part 141 filled with fluid may be provided inside the sealing member 14 . For example, the fluid filled in the fluid filling unit 141 may be an inert gas such as nitrogen or hydraulic oil.

온도 센서(15)는 열분해 반응로(11)의 온도를 측정하여 측정된 열분해 반응로(11)의 온도 값을 제어부(80)에 전송할 수 있다. 이를 위해, 온도 센서(15)는 열분해 반응로(11)에 연결될 수 있다. 제어부(80)로 전송된 온도 센서(15)의 측정값은 제어부(80)가 가열 장치(12) 및 제2 처리부(70) 중 적어도 하나를 제어하는데 활용할 수 있다. 예를 들어, 제어부(80)는 온도 센서(15)의 측정값과 기 설정된 값을 비교하여 가열 장치(12)에 LPG와 같은 연료가 공급되도록 가열 장치(12)를 제어하거나, 제2 처리부(70)의 처리 열분해 가스가 가열 장치(12)에 공급되도록 제2 처리부(70)를 제어할 수 있다.The temperature sensor 15 may measure the temperature of the thermal decomposition reactor 11 and transmit the measured temperature value of the thermal decomposition reactor 11 to the control unit 80 . To this end, the temperature sensor 15 may be connected to the pyrolysis reactor 11 . The measured value of the temperature sensor 15 transmitted to the controller 80 may be used by the controller 80 to control at least one of the heating device 12 and the second processing unit 70 . For example, the controller 80 compares the measured value of the temperature sensor 15 with a preset value to control the heating device 12 so that fuel such as LPG is supplied to the heating device 12, or the second processing unit ( The second processing unit 70 may be controlled so that the processing pyrolysis gas of 70 is supplied to the heating device 12 .

한편, 열분해 반응부(10)는 복수로 제공될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 열분해 반응부(10a, 10b, 10c)는 상호 병렬 연결될 수 있다. 이와 같이 복수의 열분해 반응부(10a, 10b, 10c)가 병렬 연결되면, 복수의 열분해 반응부(10a, 10b, 10c) 중 적어도 하나에서 발생하는 폐열이나 잉여 열분해 가스가 복수의 열분해 반응부(10a, 10b, 10c) 중 나머지를 가열하는데 활용될 수 있다. 이와는 달리, 복수의 열분해 반응부(10a, 10b, 10c) 중 적어도 하나에서 발생하는 폐열이나 잉여 열분해 가스는 촉매부(20)로 공급되어 촉매부(20)를 예열하는데 활용될 수도 있다. 뿐만 아니라, 복수의 열분해 반응부(10a, 10b, 10c) 중 적어도 하나에서 발생하는 폐열이나 잉여 열분해 가스는 정제부(50)로 공급되어 정제부(50)를 가열하거나 예열하는데 활용될 수 있다. 이에 대해서는 후술하겠다.Meanwhile, a plurality of thermal decomposition reaction units 10 may be provided. As shown in Figure 3, a plurality of thermal decomposition reaction units (10a, 10b, 10c) may be connected in parallel with each other. As such, when the plurality of thermal decomposition reaction units 10a, 10b, and 10c are connected in parallel, waste heat or excess pyrolysis gas generated in at least one of the plurality of thermal decomposition reaction units 10a, 10b, and 10c is converted into a plurality of thermal decomposition reaction units 10a , 10b, 10c) can be used to heat the rest. Alternatively, waste heat or surplus pyrolysis gas generated in at least one of the plurality of thermal decomposition reaction units 10a, 10b, and 10c may be supplied to the catalyst unit 20 and used to preheat the catalyst unit 20. In addition, waste heat or excess pyrolysis gas generated in at least one of the plurality of thermal decomposition reaction units 10a, 10b, and 10c is supplied to the purification unit 50 and used to heat or preheat the purification unit 50. I will tell you more about this later.

촉매부(20)는 열분해 반응부(10)로부터 열분해 가스, 예컨대, 유증기를 공급받으며, 촉매를 이용하여 열분해 반응부(10)로부터 공급된 열분해 가스에 포함된 왁스 성분을 제거할 수 있다. 이때, 열분해 가스에서 왁스 성분이 제거되는 것은 열분해 가스가 정제되는 것을 의미하므로, '왁스 성분이 제거된 열분해 가스'는 '정제 열분해 가스'로 명칭될 수 있다. 예를 들어, 촉매는 제올라이트를 지지체로 하는 벌집 형상 또는 원통형으로 촉매 역할을 하는 성분은 약 1% 내지 약 10%의 구리(Cu)와 1~20%의 철(Fe)과 약 1% 내지 약 10%의 아연(Zn)을 포함하고 비표면적을 증가시키기 위한 다공성 물질로서 활성백토를 포함할 수 있다The catalyst unit 20 receives a thermal decomposition gas, for example, oil vapor, from the thermal decomposition reaction unit 10, and may remove a wax component included in the thermal decomposition gas supplied from the thermal decomposition reaction unit 10 using the catalyst. In this case, since the removal of the wax component from the pyrolysis gas means that the pyrolysis gas is purified, 'pyrolysis gas from which the wax component is removed' may be referred to as 'purified pyrolysis gas'. For example, the catalyst is a honeycomb or cylindrical shape with zeolite as a support, and the components that act as catalysts include about 1% to about 10% of copper (Cu), 1 to 20% of iron (Fe), and about 1% to about 10% of iron (Fe). Contains 10% of zinc (Zn) and may include activated clay as a porous material to increase the specific surface area

한편, 도 2의 일점쇄선 화살표로 도시된 바와 같이, 촉매부(20)는 열분해 반응부(10)와 연결되어 열분해 반응부(10)의 폐열 및 열분해 반응부(10)의 잉여 열분해 가스 중 적어도 하나를 공급받을 수 있다. 여기서, 열분해 반응부(10)의 폐열은 열분해 반응로(11)로 전도된 가열 장치(12)의 연소 가스의 열을 의미하고, 열분해 반응부(10)의 잉여 열분해 가스는 열분해 반응로(11)의 온도 유지를 위해 사용되는 열분해 가스를 제외하고 남은 열분해 가스를 의미한다.On the other hand, as shown by the one-dot chain arrow in FIG. 2, the catalyst unit 20 is connected to the thermal decomposition reaction unit 10 to generate at least one of waste heat of the thermal decomposition reaction unit 10 and excess pyrolysis gas of the thermal decomposition reaction unit 10. One can be supplied. Here, the waste heat of the pyrolysis reactor 10 means the heat of the combustion gas of the heating device 12 conducted to the pyrolysis reactor 11, and the surplus pyrolysis gas of the pyrolysis reactor 10 is the pyrolysis reactor 11 ) means the remaining pyrolysis gas except for the pyrolysis gas used to maintain the temperature.

이때, 열분해 반응부(10)의 폐열 및 열분해 반응부(10)의 잉여 열분해 가스 중 적어도 하나가 촉매부(20)에 공급되면, 촉매부(20)는 열분해 반응부(10)의 폐열 및 열분해 반응부(10)의 잉여 열분해 가스 중 적어도 하나에 의해 예열될 수 있다. 예를 들어, 촉매부(20)는 열분해 반응부(10)의 폐열 및 열분해 반응부(10)의 잉여 열분해 가스 중 적어도 하나를 통해 약 250℃ 내지 약 350℃로 예열될 수 있다.At this time, when at least one of the waste heat of the thermal decomposition reaction unit 10 and the surplus thermal decomposition gas of the thermal decomposition reaction unit 10 is supplied to the catalyst unit 20, the catalyst unit 20 generates waste heat and thermal decomposition of the thermal decomposition reaction unit 10 It may be preheated by at least one of the excess pyrolysis gas of the reaction unit 10 . For example, the catalyst unit 20 may be preheated to about 250° C. to about 350° C. through at least one of waste heat of the thermal decomposition reaction unit 10 and excess pyrolysis gas of the thermal decomposition reaction unit 10 .

한편, 촉매부(20)는 열분해 반응부(10)에서 폐플라스틱이 열분해되어 열분해 가스가 생성되기 이전에 열분해 반응부(10)의 폐열 및 열분해 반응부(10)의 잉여 열분해 가스 중 적어도 하나에 의해 예열될 수 있다. 달리 말하면, 열분해 반응부(10)의 열분해 가스가 촉매부(20)로 공급되기 이전에 촉매부(20)가 미리 예열될 수 있다. 이로써, 열분해 반응부(10)의 열분해 반응이 완료되기 이전에 촉매부(20)의 예열이 먼저 완료되므로, 폐플라스틱 재활용 시스템(1)의 초기 운전시에도 촉매부(20)가 열분해 가스에 포함된 왁스 성분을 제거할 수 있음에 따라, 최종적으로 생산되는 정제 열분해유의 품질이 향상될 수 있다.Meanwhile, the catalyst unit 20 generates at least one of the waste heat of the thermal decomposition reaction unit 10 and the excess pyrolysis gas of the thermal decomposition reaction unit 10 before the waste plastic is thermally decomposed in the thermal decomposition reaction unit 10 and the pyrolysis gas is generated. can be warmed up by In other words, before the thermal decomposition gas of the thermal decomposition reaction unit 10 is supplied to the catalyst unit 20, the catalyst unit 20 may be preheated. Accordingly, since the preheating of the catalyst unit 20 is completed first before the thermal decomposition reaction of the thermal decomposition reaction unit 10 is completed, the catalyst unit 20 is included in the pyrolysis gas even during the initial operation of the waste plastic recycling system 1. As the wax component can be removed, the quality of the finally produced refined pyrolysis oil can be improved.

이와 같이, 소정의 온도로 예열된 촉매부(20)에서 열분해 가스에 포함된 왁스 성분이 제거되면, 촉매부(20)에는 촉매 반응 잔재물이 잔류한다. 이러한 촉매 반응 잔재물은 정제부(50)에서 열분해유로부터 정제 열분해유의 분리가 완료되면, 배출될 수 있다. 아울러, 상술한 바와 같이, 열분해 반응부(10)의 열분해 반응이 완료되기 이전에 촉매부(20)의 예열이 먼저 완료되므로, 폐플라스틱 재활용 시스템(1)의 초기 운전시에도 촉매부(20)의 촉매 반응 잔재물이 촉매부(20)에서 응고되지 않을 수 있다. 이에, 촉매 반응 잔재물의 응고로 인한 촉매부(20)의 압력 상승에 따른 안정성 저하 문제가 미연에 방지될 수 있다.In this way, when the wax component included in the pyrolysis gas is removed from the catalyst unit 20 preheated to a predetermined temperature, catalyst reaction residues remain in the catalyst unit 20 . These catalytic reaction residues may be discharged when the separation of refined pyrolysis oil from pyrolysis oil in the refinery unit 50 is completed. In addition, as described above, since the preheating of the catalyst unit 20 is completed first before the thermal decomposition reaction of the thermal decomposition reaction unit 10 is completed, even during the initial operation of the waste plastic recycling system 1, the catalyst unit 20 The catalytic reaction residue of may not be solidified in the catalyst part 20 . Accordingly, the problem of deterioration in stability due to the increase in pressure of the catalytic unit 20 due to the solidification of the catalytic reaction residues can be prevented in advance.

응축부(30)는 촉매부(20)로부터 정제 열분해 가스를 공급받으며, 공급된 정제 열분해 가스를 응축시켜서 정제 열분해 가스에 포함된 수분을 제거할 수 있다. 응축부(30)에서 수분이 제거된 정제 열분해 가스는 정제 열분해 가스가 응축되어 생성되는 것이므로, '수분이 제거된 정제 열분해 가스'는 '응축 열분해 가스'로 명칭될 수 있다.The condensing unit 30 may receive the purified pyrolysis gas from the catalyst unit 20 and condense the supplied purified pyrolysis gas to remove moisture contained in the purified pyrolysis gas. Since the refined pyrolysis gas from which moisture is removed in the condenser 30 is generated by condensing the purified pyrolysis gas, 'refined pyrolysis gas from which moisture is removed' may be referred to as 'condensed pyrolysis gas'.

이때, 응축부(30)는 냉각수를 이용하여 정제 열분해 가스에 포함된 수분을 응축시킬 수 있다. 정제 열분해 가스로부터 수분이 제거된 응축 열분해 가스는 냉각부(40)로 공급될 수 있고, 정제 열분해 가스로부터 제거된 수분, 즉, 응축수는 폐수로 간주되어 제1 처리부(60)로 공급될 수 있다.At this time, the condenser 30 may condense moisture contained in the refined pyrolysis gas using cooling water. The condensed pyrolysis gas from which moisture is removed from the refined pyrolysis gas may be supplied to the cooling unit 40, and the moisture removed from the refined pyrolysis gas, that is, condensate water, may be regarded as wastewater and supplied to the first treatment unit 60. .

한편, 응축부(30)가 정제 열분해 가스로부터 수분이 제거하여 응축 열분해 가스를 생성하므로, 냉각부(40)가 응축 열분해 가스로부터 열분해유를 분리할 때, 분리된 열분해유가 수분이 다량 함유되는 것이 방지될 수 있다.On the other hand, since the condensing unit 30 removes moisture from the refined pyrolysis gas to generate the condensed pyrolysis gas, when the cooling unit 40 separates the pyrolysis oil from the condensed pyrolysis gas, the separated pyrolysis oil contains a large amount of moisture. can be prevented

냉각부(40)는 응축부(30)로부터 응축 열분해 가스를 공급받아 냉각시킴으로써, 응축 열분해 가스로부터 열분해유를 분리할 수 있다. 이때, 냉각부(40)는 냉각수를 이용하여 응축 열분해 가스를 기액 분리함으로써, 응축 열분해 가스로부터 열분해유를 분리할 수 있다. 여기서, 응축 열분해 가스 중 열분해유가 분리되고 남은 응축 열분해 가스는 응축 열분해 가스의 냉각에 의해 수득되는 것이므로, '냉각 열분해 가스'로 명칭될 수 있다.The cooling unit 40 may separate the pyrolysis oil from the condensed pyrolysis gas by receiving and cooling the condensed pyrolysis gas from the condensing unit 30 . At this time, the cooling unit 40 may separate the pyrolysis oil from the condensed pyrolysis gas by gas-liquid separation of the condensed pyrolysis gas using cooling water. Here, the condensed pyrolysis gas remaining after the pyrolysis oil is separated from the condensed pyrolysis gas is obtained by cooling the condensed pyrolysis gas, so it may be referred to as 'cooled pyrolysis gas'.

한편, 응축 열분해 가스를 기액 분리한 냉각수는 폐수로 간주되어 제1 처리부(60)로 공급될 수 있고, 응축 열분해 가스로부터 분리된 열분해유는 정제부(50)로 공급될 수 있으며, 냉각 열분해 가스는 제2 처리부(70)로 공급될 수 있다.On the other hand, the cooling water obtained by gas-liquid separation of the condensed pyrolysis gas may be regarded as wastewater and supplied to the first treatment unit 60, and the pyrolysis oil separated from the condensed pyrolysis gas may be supplied to the purifier 50, and the cooling pyrolysis gas may be supplied to the second processing unit 70.

정제부(50)는 냉각부(40)로부터 열분해유를 공급받으며, 공급된 열분해유를 감압 정제함으로써, 열분해유로부터 정제 열분해유를 분리할 수 있다. 이를 위해, 정제부(50)는 냉각부(40)와 연결될 수 있다. 이러한 정제부(50)는 냉각부(40)로부터 공급되는 열분해유와 보일러(미도시)로부터 공급되는 열을 열교환하여 열분해유의 온도를 높임으로써, 열분해유로부터 정제 열분해유를 분리할 수 있다. 이 경우, 보일러의 온도를 제어하여 열분해유로부터 서로 다른 비등점을 갖는 열분해유들, 예컨대, 납사 등이 수득될 수 있다.The refiner 50 receives the pyrolysis oil from the cooling unit 40 and separates the purified pyrolysis oil from the pyrolysis oil by purifying the pyrolysis oil under reduced pressure. To this end, the purification unit 50 may be connected to the cooling unit 40 . The refiner 50 may separate refined pyrolysis oil from pyrolysis oil by exchanging heat between pyrolysis oil supplied from the cooling unit 40 and heat supplied from a boiler (not shown) to increase the temperature of the pyrolysis oil. In this case, pyrolysis oils having different boiling points, such as naphtha, can be obtained from pyrolysis oil by controlling the temperature of the boiler.

이러한 정제부(50)는 열분해 반응부(10)와 연결되어 열분해 반응부(10)의 폐열 및 열분해 반응부(10)의 잉여 열분해 가스 중 적어도 하나를 공급받을 수 있다. 정제부(50)에 열분해 반응부(10)의 폐열 및 열분해 반응부(10)의 잉여 열분해 가스 중 적어도 하나가 공급되면, 정제부(50)는 예열 또는 가열될 수 있다.The purification unit 50 may be connected to the thermal decomposition reaction unit 10 to receive at least one of waste heat from the thermal decomposition reaction unit 10 and excess pyrolysis gas from the thermal decomposition reaction unit 10 . When at least one of waste heat from the thermal decomposition reaction unit 10 and excess pyrolysis gas from the thermal decomposition reaction unit 10 is supplied to the purification unit 50 , the purification unit 50 may be preheated or heated.

이때, 정제부(50)에서 정제 열분해유의 분리가 완료되면, 정제부(50)에는 정제 반응 잔재물이 잔류할 수 있다. 이러한 정제 반응 잔재물에는 고농도의 왁스 성분이 포함되어 있다. 예를 들어, 정제 반응 잔재물은 약 10,000kcal/kg 내지 약 12,000kcal/kg의 열량을 가질 수 있다.At this time, when the separation of the refined pyrolysis oil is completed in the purification unit 50, refining reaction residues may remain in the purification unit 50. These refining reaction residues contain a high concentration of wax components. For example, the purification reaction residue may have a calorific value of about 10,000 kcal/kg to about 12,000 kcal/kg.

한편, 정제부(50)의 정제 반응 잔재물은 열분해 반응부(10)의 열분해 반응 잔재물과 혼합 처리될 수 있다. 이렇게 정제부(50)의 정제 반응 잔재물과 열분해 반응부(10)의 열분해 반응 잔재물이 혼합되면, 정제부(50)의 정제 반응 잔재물의 왁스 성분이 고형 연료의 바인더 역할을 수행할 수 있고, 고형 연료의 발열량을 증가시키는 역할을 수행할 수 있으며, 열분해 반응부(10)의 열분해 반응 잔재물은 고형 연료의 형상을 유지하기 위한 지지체로 활용될 수 있다.Meanwhile, the purification reaction residue of the purification unit 50 may be mixed with the thermal decomposition reaction residue of the thermal decomposition reaction unit 10 . When the refining reaction residue of the refining unit 50 and the thermal decomposition reaction residue of the thermal decomposition reaction unit 10 are mixed in this way, the wax component of the refining reaction residue of the refining unit 50 can serve as a binder for solid fuel, It can serve to increase the calorific value of the fuel, and the thermal decomposition reaction residue of the thermal decomposition reaction unit 10 can be used as a support for maintaining the shape of the solid fuel.

제1 처리부(60)는 응축부(30)의 폐수 및 냉각부(40)의 폐수 중 적어도 하나를 공급받아서 처리할 수 있다. 이를 위해, 제1 처리부(60)는 응축부(30) 및 냉각부(40)와 연결될 수 있다. 여기서, 응축부(30)의 폐수는 응축부(30)로 공급되는 정제 열분해 가스에서 제거된 응축수를 의미하고, 냉각부(40)의 폐수는 냉각부(40)로 공급되는 응축 열분해 가스를 냉각시킨 냉각수를 의미한다.The first processing unit 60 may receive and treat at least one of wastewater from the condensing unit 30 and wastewater from the cooling unit 40 . To this end, the first processing unit 60 may be connected to the condensing unit 30 and the cooling unit 40 . Here, the wastewater of the condensing unit 30 refers to condensed water removed from the refined pyrolysis gas supplied to the condensing unit 30, and the wastewater of the cooling unit 40 cools the condensed pyrolysis gas supplied to the cooling unit 40. means coolant.

이때, 제1 처리부(60)로 공급된 응축부(30)의 폐수 및 냉각부(40)의 폐수는 제2 처리부(70)에서 처리된 처리 열분해 가스를 통해 소각됨으로써, 증발된다. 이렇게 발생된 증발가스는 별도의 스크러버(미도시)를 통과하여 정제된 다음, 대기 중으로 배출된다.At this time, the wastewater of the condensing unit 30 and the wastewater of the cooling unit 40 supplied to the first processing unit 60 are incinerated through the process pyrolysis gas treated in the second processing unit 70 and evaporated. The evaporated gas generated in this way is purified by passing through a separate scrubber (not shown) and then discharged into the atmosphere.

제2 처리부(70)는 냉각부(40)에서 분리된 냉각 열분해 가스를 공급받아서 처리할 수 있다. 이를 위해, 제2 처리부(70)는 냉각부(40) 및 제1 처리부(60)와 연결될 수 있다.The second processing unit 70 may receive and process the cooled pyrolysis gas separated from the cooling unit 40 . To this end, the second processing unit 70 may be connected to the cooling unit 40 and the first processing unit 60 .

이때, 제2 처리부(70)는 냉각부(40)로부터 공급되는 냉각 열분해 가스를 정제 처리하여 처리 열분해 가스를 생성할 수 있다. 이렇게 생성된 처리 열분해 가스는 제1 처리부(60)로 공급되어 응축부(30)의 폐수 및 냉각부(40)의 폐수의 소각에 활용될 수 있다. 또한, 제2 처리부(70)에서 생성된 처리 열분해 가스는 가열 장치(12)의 연료로 공급되어 열분해 반응로(11)를 가열하는데 활용될 수도 있다. 뿐만 아니라, 제2 처리부(70)에서 생성된 처리 열분해 가스는 소각된 다음 대기 중으로 배출될 수도 있고, 열분해 반응부(10)로부터 배출되는 열분해 반응 잔재물을 소각하는데 활용될 수도 있다.In this case, the second processing unit 70 may purify and process the cooled pyrolysis gas supplied from the cooling unit 40 to generate a processed pyrolysis gas. The generated pyrolysis gas is supplied to the first treatment unit 60 and used for incineration of wastewater from the condensing unit 30 and wastewater from the cooling unit 40 . In addition, the processed pyrolysis gas generated in the second processing unit 70 may be supplied as fuel of the heating device 12 and used to heat the pyrolysis reactor 11 . In addition, the treated pyrolysis gas generated in the second processing unit 70 may be incinerated and then discharged into the atmosphere, or may be used to incinerate pyrolysis reaction residues discharged from the pyrolysis reaction unit 10 .

제어부(80)는 열분해 반응부(10), 촉매부(20), 응축부(30), 냉각부(40), 정제부(50), 제1 처리부(60) 및 제2 처리부(70) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어부(80)는 일 예로, 소형 내장형 컴퓨터로 이루어질 수 있고, 프로그램, 메모리, CPU로 이루어지는 데이터 처리부 등을 구비할 수 있다. 이러한 프로그램은 열분해 반응부(10), 촉매부(20), 응축부(30), 냉각부(40), 정제부(50), 제1 처리부(60) 및 제2 처리부(70)에 설치된 각종 센서로부터 전송되는 신호, 기 저장된 데이터 등을 토대로 열분해 반응부(10), 촉매부(20), 응축부(30), 냉각부(40), 정제부(50), 제1 처리부(60) 및 제2 처리부(70) 중 적어도 하나를 제어하기 위한 알고리즘을 포함할 수 있다. 또한, 이러한 프로그램은 컴퓨터 기억 매체 예컨대 플렉시블 디스크, 컴팩트 디스크, 하드 디스크, MO(광자기 디스크) 등의 메모리에 저장되어서 제어부(80)에 인스톨될 수 있다The control unit 80 is among the thermal decomposition reaction unit 10, the catalyst unit 20, the condensation unit 30, the cooling unit 40, the purification unit 50, the first processing unit 60 and the second processing unit 70. You can control at least one. To this end, the control unit 80 may be formed of, for example, a small built-in computer, and may include a program, a memory, and a data processing unit including a CPU. These programs are installed in the pyrolysis reaction unit 10, the catalyst unit 20, the condensation unit 30, the cooling unit 40, the purification unit 50, the first processing unit 60 and the second processing unit 70. The thermal decomposition reaction unit 10, the catalyst unit 20, the condensation unit 30, the cooling unit 40, the purification unit 50, the first processing unit 60 and An algorithm for controlling at least one of the second processing units 70 may be included. In addition, these programs may be stored in a memory such as a computer storage medium such as a flexible disk, a compact disk, a hard disk, or a magneto-optical disk (MO) and installed in the control unit 80.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 폐플라스틱 재활용 시스템(1)은 복수의 열분해 반응부(10)가 병렬 연결되고, 복수의 열분해 반응부(10)의 폐열이 촉매부(20)의 예열에 활용될 수 있다. 또한, 병렬 연결된 복수의 열분해 반응부(10) 중 어느 하나의 열분해 반응부(10)의 잉여 열분해가스가 복수의 열분해 반응부(10) 중 나머지 열분해 반응부(10)를 가열하거나, 촉매부(20)를 예열하는데 활용될 수 있다. 따라서, 폐플라스틱 재활용 시스템(1)은 연속식 공정에 비해, 운영비가 적게 들고, 열효율이 높으며, 생산성이 향상되므로, 회분식 공정의 단점을 보완하면서 연속식 공정과 유사한 효율의 성능을 구현할 수 있다는 효과가 있다.In the waste plastic recycling system 1 having the configuration described above, a plurality of thermal decomposition reaction units 10 are connected in parallel, and waste heat from the plurality of thermal decomposition reaction units 10 can be utilized for preheating of the catalyst unit 20. there is. In addition, the excess thermal decomposition gas of any one of the thermal decomposition reaction units 10 of the plurality of thermal decomposition reaction units 10 connected in parallel heats the remaining thermal decomposition reaction units 10 among the plurality of thermal decomposition reaction units 10, or the catalyst unit ( 20) can be used for preheating. Therefore, compared to the continuous process, the waste plastic recycling system 1 requires less operating cost, higher thermal efficiency, and improved productivity, so it can compensate for the disadvantages of the batch process and realize performance with efficiency similar to that of the continuous process. there is

또한, 복수의 열분해 반응부(10)이 폐열 및 복수의 열분해 반응부(10)의 잉여 열분해 가스 중 적어도 하나에 의해 촉매부(20)가 예열되므로, 촉매부(20)의 왁스 성분 제거 효율이 향상되어 폐플라스틱으로부터 우수한 품질의 정제 열분해유를 수득할 수 있다는 효과가 있다.In addition, since the catalyst unit 20 is preheated by at least one of waste heat from the plurality of thermal decomposition reaction units 10 and excess pyrolysis gas of the plurality of thermal decomposition reaction units 10, the wax component removal efficiency of the catalyst unit 20 is improved. There is an effect that it is possible to obtain refined pyrolysis oil of excellent quality from waste plastic.

또한, 병렬 연결된 복수의 열분해 반응부(10)가 후단 공정을 공유함에 따라, 초기 투자비용이 저렴하고, 후단 공정이 통합되어 운영 및 유지 보수가 용이하다는 효과가 있다.In addition, as the plurality of thermal decomposition reaction units 10 connected in parallel share the latter process, the initial investment cost is low, and the operation and maintenance are easy because the latter process is integrated.

뿐만 아니라, 열분해 반응부(10)의 열분해 반응 잔재물 및 정제부(50)의 정제 반응 잔재물이 혼합 처리되어 고형 연료로 활용됨에 따라, 잔재물 처리 비용이 감소되어 경제성이 확보되는 효과가 있다.In addition, as the thermal decomposition reaction residues of the pyrolysis reaction unit 10 and the purification reaction residues of the purification unit 50 are mixed and used as solid fuel, the cost of treating the residues is reduced, thereby ensuring economic feasibility.

이하에서는, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐플라스틱 재활용 시스템(1')에 대하여 설명한다.Hereinafter, a waste plastic recycling system 1' according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6 .

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐플라스틱 재활용 시스템(1')은 열분해 반응부(10), 촉매부(20), 응축부(30), 냉각부(40), 정제부(50), 제1 처리부(60), 제2 처리부(70), 제어부(80) 및 수소 생성부(90)를 포함할 수 있다. 다만, 도 5 및 도 6에 도시된 폐플라스틱 재활용 시스템(1')은 수소 생성부(90)를 제외하면, 도 1 내지 도 4에 도시된 폐플라스틱 재활용 시스템(1)과 실질적으로 동일하므로, 이하에서는, 차이점에 해당하는 수소 생성부(90)를 중심으로 설명하고, 동일한 부분에 대해서는 상술한 실시예의 설명 및 도면부호를 원용하기로 한다.5 and 6, the waste plastic recycling system 1' according to another embodiment of the present invention includes a thermal decomposition reaction unit 10, a catalyst unit 20, a condensation unit 30, and a cooling unit 40. , It may include a purification unit 50, a first processing unit 60, a second processing unit 70, a control unit 80 and a hydrogen generating unit 90. However, since the waste plastic recycling system 1′ shown in FIGS. 5 and 6 is substantially the same as the waste plastic recycling system 1 shown in FIGS. 1 to 4 except for the hydrogen generator 90, Hereinafter, the hydrogen generator 90 corresponding to the difference will be mainly described, and the description and reference numerals of the above-described embodiment will be used for the same parts.

수소 생성부(90)는 정제부(50)로부터 정제 열분해유, 예컨대, 납사를 공급받으며, 공급된 납사를 이용하여 수소를 생성할 수 있다. 이를 위해, 수소 생성부(90)는 정제부(50)와 연결될 수 있다.The hydrogen generator 90 may receive a supply of refined pyrolysis oil, for example, naphtha, from the refiner 50, and generate hydrogen using the supplied naphtha. To this end, the hydrogen generating unit 90 may be connected to the purifying unit 50 .

이때, 수소 생성부(90)는 납사 정제 공정, 건식 이산화탄소 포집 공정, 수성가스 전이 공정 및 PSA 공정을 거쳐서 납사로부터 고순도의 수소를 분리할 수 있다. 이때, PSA 공정의 미반응 가스는 가열 장치(12)로 공급되어 열분해 반응부(10)를 가열하는데 활용되거나, 열분해 반응부(10)로부터 배출되는 열분해 반응 잔재물을 소각시키는데 활용될 수 있다.At this time, the hydrogen generator 90 may separate high-purity hydrogen from naphtha through a naphtha refining process, a dry carbon dioxide capture process, a water gas transfer process, and a PSA process. At this time, the unreacted gas of the PSA process may be supplied to the heating device 12 and used to heat the pyrolysis reaction unit 10 or may be used to incinerate pyrolysis reaction residues discharged from the pyrolysis reaction unit 10.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 폐플라스틱 재활용 시스템(1')은 폐플라스틱으로부터 납사를 분리하고, 분리된 납사로부터 고순도의 수소까지 수득할 수 있으므로, 선순환 경제 구조를 구축할 수 있고, 수소 경제 활성화에 기여할 수 있다는 효과가 있다.Since the waste plastic recycling system 1' having the configuration described above can separate naphtha from waste plastic and obtain high-purity hydrogen from the separated naphtha, a virtuous cycle economic structure can be established, and the hydrogen economy can be revitalized. There is an effect that you can contribute.

이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.Although the embodiments of the present invention have been described as specific embodiments, this is merely an example, and the present invention is not limited thereto, and should be construed as having the widest scope according to the basic ideas disclosed herein. A person skilled in the art may implement a pattern of a shape not indicated by combining/substituting the disclosed embodiments, but this also does not deviate from the scope of the present invention. In addition, those skilled in the art can easily change or modify the disclosed embodiments based on this specification, and it is clear that such changes or modifications also fall within the scope of the present invention.

1, 1': 폐플라스틱 재활용 시스템 10: 열분해 반응부
11: 열분해 반응로 12: 가열 장치
13: 연결관 14: 실링 부재
15: 온도 센서 20: 촉매부
30: 응축부 40: 냉각부
50: 정제부 60: 제1 처리부
70: 제2 처리부 80: 제어부
90: 수소 생성부 111: 배출구
141: 유체 충진부
1, 1': waste plastic recycling system 10: pyrolysis reaction unit
11: pyrolysis reactor 12: heating device
13: connector 14: sealing member
15: temperature sensor 20: catalyst unit
30: condensation unit 40: cooling unit
50: purification unit 60: first processing unit
70: second processing unit 80: control unit
90: hydrogen generating unit 111: outlet
141: fluid filling part

Claims (12)

폐플라스틱을 열분해하여 열분해 가스를 생성하는 열분해 반응부;
상기 열분해 반응부와 연결되고, 상기 열분해 반응부의 폐열 및 상기 열분해 반응부의 잉여 열분해 가스 중 적어도 하나를 공급받아 예열되며, 예열이 완료되면, 상기 열분해 반응부로부터 상기 열분해 가스를 공급받아 상기 열분해 가스에 포함된 왁스 성분을 제거하여 정제 열분해 가스를 생성하는 촉매부;
상기 촉매부와 연결되고, 상기 촉매부로부터 상기 정제 열분해 가스를 공급받아 응축시켜서 응축 열분해 가스가 생성되는 응축부;
상기 응축부와 연결되고, 상기 응축부로부터 상기 응축 열분해 가스를 공급받아 냉각시켜서 상기 응축 열분해 가스로부터 열분해유가 분리되는 냉각부;
상기 열분해 반응부와 연결되어 상기 열분해 반응부의 폐열 및 상기 열분해 반응부의 잉여 열분해 가스 중 적어도 하나를 공급받아 예열 또는 가열되고, 상기 냉각부와 연결되어 상기 냉각부로부터 상기 열분해유를 공급받으며, 상기 열분해유를 정제하여 상기 열분해유로부터 정제 열분해유가 분리되는 정제부; 및
상기 정제부와 연결되어 상기 정제부로부터 상기 정제 열분해유를 공급받고, 상기 정제 열분해유를 이용하여 수소를 생성하는 수소 생성부를 포함하고,
상기 열분해 반응부는 복수로 구비되고, 복수의 상기 열분해 반응부는 상호 병렬 연결되며,
상호 병렬 연결된 복수의 상기 열분해 반응부의 적어도 일부에서 발생하는 폐열 및 잉여 열분해 가스 중 적어도 하나는 상기 열분해 가스보다 먼저 상기 촉매부로 공급되어 상기 촉매부를 예열시키고,
상기 열분해 반응부로부터 배출된 열분해 반응 잔재물은 상기 촉매부의 폐열 및 상기 정제부의 폐열 중 적어도 하나에 의해 처리되며,
상기 촉매부의 폐열 및 상기 정제부의 폐열 중 적어도 하나에 의해 처리된 상기 열분해 반응 잔재물은 상기 정제부로부터 배출된 상기 정제 반응 잔재물과 혼합 처리되어 고형 연료로 활용되는,
폐플라스틱 재활용 시스템.
A thermal decomposition reaction unit for generating thermal decomposition gas by thermal decomposition of waste plastic;
It is connected to the pyrolysis reaction unit, is preheated by receiving at least one of waste heat of the pyrolysis reaction unit and surplus pyrolysis gas of the pyrolysis reaction unit, and when the preheating is completed, receives the pyrolysis gas from the pyrolysis reaction unit to supply the pyrolysis gas A catalyst unit for generating refined pyrolysis gas by removing the included wax component;
a condensing unit connected to the catalyst unit and condensing the purified pyrolysis gas supplied from the catalyst unit to generate condensed pyrolysis gas;
a cooling unit connected to the condensing unit and configured to receive and cool the condensed pyrolysis gas from the condensing unit to separate pyrolysis oil from the condensed pyrolysis gas;
Is connected to the pyrolysis reaction unit to receive at least one of waste heat of the pyrolysis reaction unit and surplus pyrolysis gas of the pyrolysis reaction unit to be preheated or heated, connected to the cooling unit to receive the pyrolysis oil from the cooling unit, and the pyrolysis A refinery unit for purifying oil and separating refined pyrolysis oil from the pyrolysis oil; and
A hydrogen generating unit connected to the refining unit to receive the refined pyrolysis oil from the refining unit and generating hydrogen using the refined pyrolysis oil;
A plurality of the thermal decomposition reaction units are provided, and a plurality of the thermal decomposition reaction units are connected in parallel to each other,
At least one of waste heat and excess pyrolysis gas generated from at least some of the plurality of pyrolysis reaction units connected in parallel to each other is supplied to the catalyst unit before the pyrolysis gas to preheat the catalyst unit;
The thermal decomposition reaction residue discharged from the thermal decomposition reaction unit is treated by at least one of waste heat from the catalyst unit and waste heat from the purification unit,
The pyrolysis reaction residue treated by at least one of the waste heat of the catalyst part and the waste heat of the purification part is mixed with the purification reaction residue discharged from the purification part and used as a solid fuel.
Waste plastic recycling system.
제1 항에 있어서,
상호 병렬 연결된 복수의 상기 열분해 반응부의 적어도 일부에서 발생하는 폐열 및 잉여 열분해 가스 중 적어도 하나는 복수의 상기 열분해 반응부의 나머지 및 상기 정제부 중 적어도 하나에 공급되는,
폐플라스틱 재활용 시스템.
According to claim 1,
At least one of the waste heat and excess pyrolysis gas generated from at least some of the plurality of pyrolysis reaction units connected in parallel to each other is supplied to at least one of the remaining pyrolysis reaction units and the purification unit,
Waste plastic recycling system.
제2 항에 있어서,
상기 열분해 반응부는,
일측에 투입구가 구비되고, 타측에 배출구가 구비되며, 내부에 상기 폐플라스틱의 열분해가 수행될 수 있는 공간을 구비하는 열분해 반응로;
상기 열분해 반응로와 연결되고, 상기 열분해 반응로를 가열하는 적어도 하나의 가열 장치;
상기 열분해 반응로의 상기 배출구에 결합되는 연결관; 및
상기 연결관의 외측에 결합되고, 유체가 충진된 유체 충진부가 내부에 구비되어 상기 열분해 반응로의 내부의 상기 열분해 가스가 외부로 누출되는 것을 방지하는 실링 부재를 포함하는,
폐플라스틱 재활용 시스템.
According to claim 2,
The thermal decomposition reaction unit,
a pyrolysis reactor having an inlet on one side, an outlet on the other side, and a space in which the waste plastic can be pyrolyzed;
at least one heating device connected to the pyrolysis reactor and heating the pyrolysis reactor;
a connection pipe coupled to the outlet of the pyrolysis reactor; and
A sealing member coupled to the outside of the connection pipe and provided inside a fluid filling portion filled with fluid to prevent leakage of the pyrolysis gas inside the pyrolysis reactor to the outside,
Waste plastic recycling system.
제3 항에 있어서,
상기 응축부 및 상기 냉각부와 연결되고, 상기 응축부의 폐수 및 상기 냉각부의 폐수 중 적어도 하나를 공급받아 처리하는 제1 처리부; 및
상기 냉각부와 연결되고, 상기 응축 열분해 가스 중 상기 열분해유가 분리되고 남은 냉각 열분해 가스를 공급받아 처리하는 제2 처리부를 더 포함하는,
폐플라스틱 재활용 시스템.
According to claim 3,
a first processing unit connected to the condensing unit and the cooling unit, receiving and processing at least one of wastewater from the condensing unit and wastewater from the cooling unit; and
A second processing unit connected to the cooling unit and receiving and processing the cooling pyrolysis gas remaining after the pyrolysis oil is separated from the condensed pyrolysis gas,
Waste plastic recycling system.
제4 항에 있어서,
복수의 상기 열분해 반응부, 상기 촉매부, 상기 응축부, 상기 냉각부, 상기 정제부, 상기 제1 처리부 및 상기 제2 처리부 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 더 포함하는,
폐플라스틱 재활용 시스템.
According to claim 4,
Further comprising a control unit for controlling at least one of the plurality of thermal decomposition reaction units, the catalyst unit, the condensation unit, the cooling unit, the purification unit, the first processing unit and the second processing unit,
Waste plastic recycling system.
제5 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 열분해 반응부에서 상기 폐플라스틱의 열분해가 완료되면, 상기 열분해 반응부의 열분해 반응 잔재물이 배출되도록 상기 열분해 반응부를 제어하는,
폐플라스틱 재활용 시스템.
According to claim 5,
The control unit,
When the thermal decomposition of the waste plastic is completed in the thermal decomposition reaction unit, controlling the thermal decomposition reaction unit to discharge the thermal decomposition reaction residue from the thermal decomposition reaction unit.
Waste plastic recycling system.
제6 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 정제부에서 정제 열분해유의 분리가 완료되면, 상기 정제부로부터 정제 반응 잔재물이 배출되도록 상기 정제부를 제어하는,
폐플라스틱 재활용 시스템.
According to claim 6,
The control unit,
When the separation of the refined pyrolysis oil in the refining unit is completed, controlling the refining unit so that the refining reaction residue is discharged from the refining unit,
Waste plastic recycling system.
제5 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 정제부에서 상기 열분해유로부터 상기 정제 열분해유의 분리가 완료되면, 상기 촉매부의 촉매 반응 잔재물이 배출되도록 상기 촉매부를 제어하는,
폐플라스틱 재활용 시스템.
According to claim 5,
The control unit,
When the separation of the refined pyrolysis oil from the pyrolysis oil in the purifier is completed, controlling the catalytic unit so that the catalytic reaction residue of the catalytic unit is discharged,
Waste plastic recycling system.
제5 항에 있어서,
상기 열분해 반응부는,
상기 열분해 반응로에 설치되고, 상기 열분해 반응로의 온도를 측정하는 온도 센서를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 온도 센서의 측정값을 기초로 하여 상기 가열 장치 및 상기 제2 처리부 중 적어도 하나를 제어하는,
폐플라스틱 재활용 시스템.
According to claim 5,
The thermal decomposition reaction unit,
Further comprising a temperature sensor installed in the pyrolysis reactor and measuring a temperature of the pyrolysis reactor,
The control unit,
Controlling at least one of the heating device and the second processing unit based on the measured value of the temperature sensor,
Waste plastic recycling system.
제5 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제2 처리부에서 처리된 처리 열분해 가스의 적어도 일부가 상기 제1 처리부 및 상기 가열 장치 중 적어도 하나로 공급되도록 상기 제2 처리부를 제어하는,
폐플라스틱 재활용 시스템.
According to claim 5,
The control unit,
Controlling the second processing unit so that at least a portion of the processed pyrolysis gas processed in the second processing unit is supplied to at least one of the first processing unit and the heating device.
Waste plastic recycling system.
삭제delete 제5 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 수소 생성부에서 상기 정제 열분해유로부터 수소가 생성되는 과정에서 발생하는 미반응 가스의 적어도 일부가 상기 열분해 반응부로 공급되도록 제어하는,
폐플라스틱 재활용 시스템.
According to claim 5,
The control unit,
Controlling at least a portion of the unreacted gas generated in the process of generating hydrogen from the refined pyrolysis oil in the hydrogen generating unit to be supplied to the pyrolysis reaction unit,
Waste plastic recycling system.
KR1020210131676A 2021-10-05 2021-10-05 System for recycling waste plastic KR102563035B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210131676A KR102563035B1 (en) 2021-10-05 2021-10-05 System for recycling waste plastic
KR1020230044341A KR20230051141A (en) 2021-10-05 2023-04-04 System for recycling waste plastic
KR1020230045819A KR20230054332A (en) 2021-10-05 2023-04-07 System for recycling waste plastic

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210131676A KR102563035B1 (en) 2021-10-05 2021-10-05 System for recycling waste plastic

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230044341A Division KR20230051141A (en) 2021-10-05 2023-04-04 System for recycling waste plastic
KR1020230045819A Division KR20230054332A (en) 2021-10-05 2023-04-07 System for recycling waste plastic

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230049167A KR20230049167A (en) 2023-04-13
KR102563035B1 true KR102563035B1 (en) 2023-08-04

Family

ID=85978730

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210131676A KR102563035B1 (en) 2021-10-05 2021-10-05 System for recycling waste plastic
KR1020230044341A KR20230051141A (en) 2021-10-05 2023-04-04 System for recycling waste plastic
KR1020230045819A KR20230054332A (en) 2021-10-05 2023-04-07 System for recycling waste plastic

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230044341A KR20230051141A (en) 2021-10-05 2023-04-04 System for recycling waste plastic
KR1020230045819A KR20230054332A (en) 2021-10-05 2023-04-07 System for recycling waste plastic

Country Status (1)

Country Link
KR (3) KR102563035B1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200371773Y1 (en) 2004-09-25 2005-01-03 구재완 Successive pyrolysis system of waste synthetic-highly polymerized compound
JP2005306974A (en) 2004-04-21 2005-11-04 Mitsumine Kogyo Kk Apparatus and method for converting plastic into oil
KR101487188B1 (en) 2014-02-26 2015-01-29 이경우 Rotary reactor
KR101546815B1 (en) 2014-09-29 2015-08-25 인하대학교 산학협력단 Apparatus and method for waste gasification process using the plasma
JP2017197420A (en) 2016-04-28 2017-11-02 国立大学法人東北大学 Production method of hydrogen gas, and production apparatus of hydrogen gas
KR101832362B1 (en) 2016-12-06 2018-02-26 곽호준 Apparatus for disposing waste vinyl and plastic
KR101890415B1 (en) * 2017-07-24 2018-08-21 주식회사 에코크레이션 Temperature pyrolysis apparatus and method for making recycled oil from waste plastics

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3370859B2 (en) * 1996-09-09 2003-01-27 株式会社日立製作所 Waste plastic processing and power generation system
KR20070111054A (en) * 2006-05-16 2007-11-21 오세평 System to emulsif the waste plastic
KR101160769B1 (en) * 2010-11-22 2012-06-28 지에스플라텍 주식회사 Apparatus and method for recovering carbon dioxide and hydrogen of high purity using waste

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005306974A (en) 2004-04-21 2005-11-04 Mitsumine Kogyo Kk Apparatus and method for converting plastic into oil
KR200371773Y1 (en) 2004-09-25 2005-01-03 구재완 Successive pyrolysis system of waste synthetic-highly polymerized compound
KR101487188B1 (en) 2014-02-26 2015-01-29 이경우 Rotary reactor
KR101546815B1 (en) 2014-09-29 2015-08-25 인하대학교 산학협력단 Apparatus and method for waste gasification process using the plasma
JP2017197420A (en) 2016-04-28 2017-11-02 国立大学法人東北大学 Production method of hydrogen gas, and production apparatus of hydrogen gas
KR101832362B1 (en) 2016-12-06 2018-02-26 곽호준 Apparatus for disposing waste vinyl and plastic
KR101890415B1 (en) * 2017-07-24 2018-08-21 주식회사 에코크레이션 Temperature pyrolysis apparatus and method for making recycled oil from waste plastics

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230051141A (en) 2023-04-17
KR20230049167A (en) 2023-04-13
KR20230054332A (en) 2023-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101599374B1 (en) Process and system for conversion carbon dioxide to carbon monoxide
JP2006225483A (en) Method for carbonizing biomass
WO2009104981A1 (en) Method and device for processing domestic and industrial organic waste
WO2014207944A1 (en) Combustion system
CN1473189A (en) Method for gasification of liquid to pasty organic substance and substance mixtures
KR101507956B1 (en) Steam supply and power generation energy system using organic waste and method thereof
JP2015007522A (en) Combustion system
KR102563035B1 (en) System for recycling waste plastic
CN106241735B (en) A kind of carbide slag prepares the system and method for hydrogen-rich gas and calcium carbide
KR102177810B1 (en) Thermochemical conversion system by recirculation of heat carrier and gases thereby
CN111960418A (en) Integrated system for biomass gasification and activation
JP3506893B2 (en) Method for producing carbide from waste solid fuel
JP2005068435A (en) Method and plant for producing decontaminated syngas at high efficiency from feedstock rich in organic substance
US20190177621A1 (en) Hydrocarbon recycling of carbonizer hot gases
JP4155507B2 (en) Biomass gasification method and gasification apparatus
US20220362686A1 (en) Ammonia Stripper Apparatus and Method
US20220204869A1 (en) Process for pre-heating reactor feed stream
JP3611306B2 (en) Oil recovery method from waste plastic
CN105026524B (en) Gas purification facilities and gas purification method
KR101127520B1 (en) System and method for manufacturing recycled fuel oil using wasted plastic, crude glycerin and vacuum residue
JP3501925B2 (en) Method for producing carbide from waste solid fuel
JP2009197073A (en) Solid fuel gasification apparatus
RU2781559C1 (en) Method for hydrogen production by landfill gas conversion method
JP7251132B2 (en) Gasification gas production device and gasification gas production method
KR20110113337A (en) Method for producing high- quality oil from waste-polymer material

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
AMND Amendment
X601 Decision of rejection after re-examination
A107 Divisional application of patent
J201 Request for trial against refusal decision
A107 Divisional application of patent
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL NUMBER: 2023101000736; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20230404

Effective date: 20230619

GRNO Decision to grant (after opposition)
GRNT Written decision to grant