KR102626871B1 - Condensed wastewater treatment and air pollutants reduction system of the resulting from pyrolyzing oil producing facilities - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는 열분해 유화시설에서 고분자 폐기물을 열분해하는 과정에서 발생한 비응측가스와 응축폐수를 상기 열분해 유화시설의 가열로에서 배출되는 연소가스를 이용하여 동시에 처리 및 제거하기 위해, 상기 열분해 유화시설의 가열로에서 배출되는 연소가스와 응축폐수를 증발시킨 증기의 혼합을 촉진하여 온도를 균일하게 하는 혼합기, 상기 혼합기로부터 공급되는 혼합가스의 온도를 높이는 열교환기, 상기 가열로에서 배출되는 비응축가스와 상기 열교환기로부터 혼합가스를 공급받아 버너로 가열하여 고온에서 산화시켜 배출하는 직접산화장치, 상기 직접산화장치에서 배출되는 플루가스를 이용해 증기를 생산하는 스팀보일러, 상기 스팀보일러로부터 증기를 송입(送入)해서 상기 가열로에서 배출되는 응축폐수를 순간적으로 증발시키고, 그 증발에 의해 생긴 증기를 상기 혼합기로 보내는 증발장치 및 상기 스팀보일러를 거쳐 배출되는 플루가스 내 유해 입자 및 오염물질을 분리하여 포집하는 여과집진기를 포함하는 고분자 폐기물 열분해 유화시설에서 발생하는 대기오염물질 저감 및 응축폐수 처리 시스템을 개시한다.In the present invention, in order to simultaneously treat and remove non-condensed gas and condensed wastewater generated during the process of pyrolyzing polymer waste in a pyrolysis emulsification facility using combustion gas discharged from the heating furnace of the pyrolysis emulsification facility, heating of the pyrolysis emulsification facility is performed. A mixer that promotes mixing of the combustion gas discharged from the furnace and the vapor obtained by evaporating the condensed wastewater to equalize the temperature, a heat exchanger that increases the temperature of the mixed gas supplied from the mixer, the non-condensed gas discharged from the furnace and the A direct oxidation device that receives mixed gas from a heat exchanger, heats it with a burner, oxidizes it at high temperature and discharges it, a steam boiler that produces steam using flue gas discharged from the direct oxidation device, and sends steam from the steam boiler. ) to instantly evaporate the condensed wastewater discharged from the heating furnace, and to separate and collect harmful particles and pollutants in the flue gas discharged through an evaporation device and the steam boiler that send the steam generated by the evaporation to the mixer. A system for reducing air pollutants and treating condensed wastewater generated from a polymer waste pyrolysis emulsification facility including a filter dust collector is disclosed.
Description
본 발명은 고분자 폐기물 열분해 유화시설에서 발생하는 대기오염물질 저감 및 응축폐수 처리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐합성수지와 같은 고분자 폐기물을 열분해하는 과정에서 발생한 비응축가스와 응축폐수를 동시에 별도의 열원 없이 그 열분해 유화시설의 가열로에서 배출되는 연소가스를 이용하여 효율적으로 처리 및 제거할 수 있는 고분자 폐기물 열분해 유화시설에서 발생하는 대기오염물질 저감 및 응축폐수 처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for reducing air pollutants and condensed wastewater generated from a polymer waste pyrolysis emulsification facility. More specifically, the present invention relates to a system for simultaneously separating non-condensable gas and condensed wastewater generated in the process of pyrolyzing polymer waste such as waste synthetic resin. This relates to a system for reducing air pollutants and treating condensed wastewater generated from a polymer waste pyrolysis emulsification facility that can efficiently treat and remove combustion gases emitted from the heating furnace of the pyrolysis emulsification facility without a heat source.
오늘날 폐합성수지, 폐플라스틱, 폐고무, 폐비닐 등의 고분자류 폐기물은 일부 분류 및 선별하여 재활용 및 재생원료로 사용하고 있으나, 그 비율은 극히 미미하고 대부분 소각처리 또는 매립하고 있어 자원낭비는 물론 대기, 토양 등의 심각한 2차 환경오염을 유발하고 있다.Today, some polymer wastes such as waste synthetic resin, waste plastic, waste rubber, and waste vinyl are sorted and selected and used as recycled and recycled raw materials, but the proportion is extremely small and most of them are incinerated or landfilled, which not only wastes resources but also pollutes the air. , causing serious secondary environmental pollution such as soil.
최근에는 플라스틱 원자재, 연료유 등의 원료인 석유류의 유가상승에 따른 자원의 순환적 이용을 위한 방안으로 다양한 종류의 폐합성수지를 재활용하는 기술 개발이 활성화되고 있으며, 아울러 열가소성 고분자류 폐기물을 열분해 및 용융하여 유용한 기름을 얻을 수 있는 유화방법이나 그 장치에 대한 연구 개발이 활발하게 이루어지고 있다.Recently, the development of technology to recycle various types of waste synthetic resins has been actively promoted as a way to utilize resources in a circular manner due to the rise in oil prices of petroleum, which is a raw material for plastics and fuel oil, and in addition, thermal decomposition and melting of thermoplastic polymer waste has been promoted. Therefore, research and development is being actively conducted on emulsification methods and devices that can obtain useful oil.
일반적인 고분자 폐기물의 유화는 무산소 분위기(atmosphere) 및 조건하에서 외부에서 열(350~450℃)을 가하여 고분자를 구성하는 탄소 사슬을 끊어서 저분자로 만드는 열분해 반응이나 탄소 결합의 절단 또는 탄소와 수소 결합의 절단으로 생성물의 탄소수 분포를 조절하는 촉매분해를 통하여 저분자의 액체를 생성하는 조작이므로 소각처리와는 달리 열분해 과정에서 다이옥신과 같은 유해물질 및 폐수나 폐기물 등의 배출을 최소화하여 2차적인 공해 및 환경오염을 줄일 수 있다.Emulsification of general polymer waste is a thermal decomposition reaction that breaks the carbon chains constituting the polymer into low molecules by applying heat (350 to 450°C) from the outside under oxygen-free atmosphere and conditions, or cleavage of carbon bonds or cleavage of carbon and hydrogen bonds. This is an operation to produce a low-molecular-weight liquid through catalytic decomposition, which controls the carbon number distribution of the product. Unlike incineration, it minimizes the emission of hazardous substances such as dioxins and wastewater or waste during the thermal decomposition process, thereby preventing secondary pollution and environmental pollution. can be reduced.
그런데 종래의 고분자 폐기물의 열분해 유화시설은 고분자 폐기물을 상압(대기압)에서 인공적으로 열분해하는 과정 중 발생하는 유증기를 응축하여 생성유를 얻고, 아울러 응축되지 않은 비응축성 탄화수소 등의 비응축가스는 바로 대기 중으로 배출하거나 연소시켜 배출하고 있다.However, the conventional pyrolysis emulsification facility for polymer waste condenses the oil vapor generated during the process of artificially pyrolyzing polymer waste at normal pressure (atmospheric pressure) to obtain produced oil, and non-condensable gases such as non-condensed hydrocarbons are immediately released into the atmosphere. It is discharged into the atmosphere or by combustion.
즉, 비응축가스는 에너지로 활용되지 못하고 연소 후 또는 바로 대기 중으로 배출함으로써 2차 공해를 유발하는 문제점이 있다.In other words, there is a problem in that non-condensed gas cannot be used as energy and causes secondary pollution by being discharged into the atmosphere after combustion or immediately.
또한, 고분자 폐기물을 열분해하는 과정에서 부수적으로 발생하는 응축폐수를 하천으로 방류함으로써 수질오염을 유발하는 문제점이 있다.In addition, there is a problem of causing water pollution by discharging condensed wastewater, which is incidentally generated during the process of pyrolyzing polymer waste, into the river.
여기서 상술한 배경기술 또는 종래기술은 본 발명자가 보유하거나 본 발명을 도출하는 과정에서 습득한 정보로서 본 발명의 기술적 의의를 이해하는데 도움이 되기 위한 것일 뿐, 본 발명의 출원 전에 이 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 기술을 의미하는 것은 아님을 밝히며, 아울러 종래기술에서의 도면 부호는 본 발명에서의 도면 부호와 상호 무관한 것이다.The background or prior art described above is information possessed by the present inventor or acquired in the process of deriving the present invention, and is only intended to help understand the technical significance of the present invention, and is information to which this invention belongs before filing the application for the present invention. It should be noted that this does not refer to technology widely known in the field, and in addition, the reference numerals in the prior art are unrelated to the reference numerals in the present invention.
이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려함과 동시에 기존의 고분자 폐기물 열분해 유화시설 기술이 지닌 기술적 한계 및 문제점들을 해결하려는 발상에서, 폐합성수지와 같은 고분자 폐기물을 열분해하는 과정에서 발생한 비응축가스와 응축폐수를 별도의 열원 없이 그 열분해 유화시설의 가열로에서 배출되는 연소가스를 이용하여 동시에 효율적으로 처리 및 제거할 수 있는 새로운 구조의 고분자 폐기물 열분해 유화시설에서 발생하는 대기오염물질 저감 및 응축폐수 처리 시스템을 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.Accordingly, the present inventor comprehensively considered all of the above-mentioned matters, and at the same time, with the idea of solving the technical limitations and problems of the existing polymer waste pyrolysis emulsification facility technology, the non-condensable gas generated in the process of pyrolyzing polymer waste such as waste synthetic resin and Reduction of air pollutants and treatment of condensed wastewater generated from a polymer waste pyrolysis emulsification facility with a new structure that can efficiently treat and remove condensed wastewater at the same time using combustion gases emitted from the heating furnace of the pyrolysis emulsification facility without a separate heat source. As a result of constant research and effort to develop the system, the present invention was created.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 비응축가스의 배출을 저감하고, 아울러 폐열을 이용하여 응축폐수를 증발시켜 제거할 수 있도록 하는 고분자 폐기물 열분해 유화시설에서 발생하는 대기오염물질 저감 및 응축폐수 처리 시스템을 제공하는 데 있는 것이다.Therefore, the technical problem and purpose to be solved by the present invention is to reduce the emission of non-condensable gases and to reduce and condense air pollutants generated from polymer waste pyrolysis emulsification facilities by evaporating and removing condensed wastewater using waste heat. The purpose is to provide a wastewater treatment system.
여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.Here, the technical problems and objectives to be solved by the present invention are not limited to the technical problems and objectives mentioned above, and other technical problems and objectives not mentioned can be understood from the description below as a matter of common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. Those who have it will be able to understand it clearly.
상술한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위한 새로운 착상을 구체화하면서 특정의 기술적 목적을 효과적으로 달성하기 위한 본 발명의 실시 태양(aspect)에 따른 구체적인 수단은, 열분해 유화시설에서 고분자 폐기물을 열분해하는 과정에서 발생한 비응측가스와 응축폐수를 상기 열분해 유화시설의 가열로에서 배출되는 연소가스를 이용하여 동시에 처리 및 제거하기 위해, 상기 열분해 유화시설의 가열로에서 배출되는 연소가스와 분리된 응축폐수를 증발시킨 증기의 혼합을 촉진하여 온도를 균일하게 하는 혼합기, 상기 혼합기로부터 공급되는 혼합가스의 온도를 높이는 열교환기, 상기 가열로에서 배출되는 비응축가스와 상기 열교환기로부터 혼합가스를 공급받아 버너로 가열하여 고온에서 산화시켜 배출하는 직접산화장치(TO: Thermal Oxidizer), 상기 직접산화장치에서 배출되는 플루가스를 이용해 증기를 생산하는 스팀보일러, 상기 스팀보일러로부터 증기를 송입(送入)해서 상기 가열로에서 배출되는 응축폐수를 순간적으로 증발시키고, 그 증발에 의해 생긴 증기를 상기 혼합기로 보내는 증발장치 및 상기 스팀보일러를 거쳐 배출되는 플루가스 내 유해 입자 및 오염물질을 분리하여 포집하는 여과집진기를 포함하여 채용하는 것을 특징으로 하는 고분자 폐기물 열분해 유화시설에서 발생하는 대기오염물질 저감 및 응축폐수 처리 시스템을 제시한다.A specific means according to the aspect of the present invention for effectively achieving a specific technical purpose while embodying a new idea for solving the technical problem of the present invention as described above is the pyrolysis of polymer waste in a pyrolysis emulsification facility. In order to simultaneously treat and remove the non-condensed gas and condensed wastewater generated in the process using the combustion gas discharged from the heating furnace of the pyrolysis emulsification facility, the condensed wastewater separated from the combustion gas discharged from the heating furnace of the pyrolysis emulsification facility A mixer that promotes mixing of the evaporated vapors to equalize the temperature, a heat exchanger that increases the temperature of the mixed gas supplied from the mixer, and a burner that receives the non-condensed gas discharged from the heating furnace and the mixed gas from the heat exchanger. A direct oxidation device (TO: Thermal Oxidizer) that heats and oxidizes at a high temperature and discharges, a steam boiler that produces steam using flue gas discharged from the direct oxidation device, and the heating by sending steam from the steam boiler. It includes an evaporation device that instantaneously evaporates the condensed wastewater discharged from the furnace and sends the steam generated by the evaporation to the mixer, and a filter dust collector that separates and collects harmful particles and pollutants in the flue gas discharged through the steam boiler. We present a system for reducing air pollutants and treating condensed wastewater generated from a polymer waste pyrolysis emulsification facility, which is characterized by adoption.
이로써 본 발명은 고분자 폐기물을 열분해하는 과정에서 발생한 비응축가스와 응축폐수를 별도의 열원 없이 그 열분해 유화시설의 가열로에서 배출되는 연소가스를 이용하여 동시에 효율적으로 처리 및 제거할 수 있다.As a result, the present invention can efficiently treat and remove non-condensed gas and condensed wastewater generated in the process of pyrolyzing polymer waste at the same time using combustion gas discharged from the heating furnace of the pyrolysis emulsification facility without a separate heat source.
즉, 열분해 유화시설의 가열로에서 배출되는 연소가스와 가열로에서 분리된 응축폐수를 증발시킨 증기를 혼합하고 열교환기를 통해 승온시킨 후 직접산화장치로 공급하여 고온에서 이산화탄소와 물로 산화(소각) 처리하며, 아울러 혼합가스의 산화 과정에서 발생한 폐열을 이용하여 증기를 생산하고, 이를 응축폐수를 증발시키기 위한 열원으로 활용할 수 있어, 별도의 열원이나 비용 투입 없이도 비응축가스의 배출로 인한 대기오염물질을 저감하고 응축폐수를 경제적으로 처리할 수 있다.That is, the combustion gas discharged from the heating furnace of the pyrolysis emulsification facility is mixed with the steam obtained by evaporating the condensed wastewater separated from the heating furnace, the temperature is raised through a heat exchanger, and then supplied to a direct oxidation device for oxidation (incineration) with carbon dioxide and water at high temperature. In addition, steam can be produced using the waste heat generated during the oxidation process of the mixed gas, and this can be used as a heat source to evaporate condensed wastewater, eliminating air pollutants caused by the emission of non-condensed gas without the input of a separate heat source or cost. It is possible to reduce wastewater and treat condensed wastewater economically.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양(aspect)으로, 상기 혼합기로부터 상기 열교환기에 공급되는 혼합가스는 상기 직접산화장치에서 배출되는 플루가스를 열원으로 하여 열교환이 이루어지고, 상기 열교환기를 통과한 플루가스는 혼합가스와의 열교환에 의해 냉각된 상태로 상기 여과집진기로 보내짐으로써 별도의 열원 없이 효율적으로 처리 및 제거할 수 있다.In addition, in a preferred aspect of the present invention, the mixed gas supplied from the mixer to the heat exchanger is heat exchanged using the flue gas discharged from the direct oxidation device as a heat source, and the flue gas passing through the heat exchanger is By being sent to the filter dust collector in a cooled state by heat exchange with the mixed gas, it can be efficiently treated and removed without a separate heat source.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양(aspect)으로 상기 증발장치는, 상기 열분해 유화시설의 가열로에서 배출되는 응축폐수를 일정량 저장하는 저장탱크, 상기 스팀보일러로부터 송입되는 증기로 상기 저장탱크에서 압송되는 응축폐수를 가열하여 증발시키는 증발기 및 상기 저장탱크 내의 응축폐수를 압력 작용으로 일정량씩 상기 증발기로 압송하고, 상기 증발기 내에서 응축폐수의 증발에 의해 생긴 증기를 상기 혼합기로 보내는 펌프를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, in a preferred aspect of the present invention, the evaporation device includes a storage tank that stores a certain amount of condensed wastewater discharged from the heating furnace of the pyrolysis emulsification facility, and a storage tank that is pressurized from the storage tank with steam supplied from the steam boiler. It is configured to include an evaporator that heats and evaporates condensed wastewater, and a pump that pumps a certain amount of condensed wastewater in the storage tank to the evaporator by pressure and sends the vapor generated by evaporation of the condensed wastewater in the evaporator to the mixer. You can.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양(aspect)은, 상기 여과집진기의 전단에서 미세먼지, 유해산성가스, 중금속류 및 입자상 다이옥신류를 흡착 및 흡수 반응시켜 제거하기 위한 반응제(소석회 및 활성탄)를 자동 주입할 수 있다.In addition, a preferred aspect of the present invention is to automatically inject a reactive agent (slaked lime and activated carbon) to remove fine dust, harmful acid gases, heavy metals, and particulate dioxins by adsorbing and absorbing them at the front of the filter dust collector. can do.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양(aspect)은, 상기 여과집진기의 후단에 배기가스 중의 질소산화물과 같은 대기오염물질을 줄이기 위해 설치된 SCR을 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, a preferred aspect of the present invention may further include an SCR installed at a rear end of the filter dust collector to reduce air pollutants such as nitrogen oxides in exhaust gas.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하고자 특유한 해결 수단이 기초하고 있는 본 발명의 기술사상 및 실시 예(embodiment)에 따르면, 열분해 유화시설에서 고분자 폐기물을 열분해하는 과정에서 발생한 비응축가스와 응축폐수를 공급받아 별도의 열원 없이 그 열분해 유화시설의 가열로에서 배출되는 연소가스를 이용하여 동시에 효율적으로 처리 및 제거할 수 있다.According to the technical idea and embodiment of the present invention, which is based on a unique solution to solve the above technical problems, non-condensable gas and condensed wastewater generated in the process of pyrolyzing polymer waste in a pyrolysis emulsification facility are supplied. It can be efficiently treated and removed at the same time using the combustion gas discharged from the heating furnace of the pyrolysis emulsification facility without a separate heat source.
즉, 열분해 유화시설의 가열로에서 배출되는 연소가스와 열분해유에서 분리된 응축폐수를 증발시킨 증기를 혼합한 후 직접산화장치로 공급하여 고온에서 이산화탄소와 물로 산화(소각) 처리할 수 있고, 아울러 혼합가스의 산화 과정에서 발생한 폐열을 이용하여 증기를 생산하고, 이를 응축폐수를 증발 처리하기 위한 열원으로 활용할 수 있어, 별도의 열원이나 비용 투입 없이도 비응축가스의 배출을 저감하고 응축폐수를 최대한 제거하여 2차 오염물질의 처리비용을 줄이고 운전 효율을 극대화할 수 있다.In other words, the combustion gas discharged from the heating furnace of the pyrolysis emulsification facility and the steam obtained by evaporating the condensed wastewater separated from the pyrolysis oil can be mixed and then supplied to a direct oxidation device for oxidation (incineration) with carbon dioxide and water at high temperature. Steam can be produced using the waste heat generated during the oxidation process of mixed gas, and this can be used as a heat source to evaporate condensed wastewater, reducing the emission of non-condensed gas and removing condensed wastewater as much as possible without the input of a separate heat source or cost. This reduces the cost of treating secondary pollutants and maximizes operating efficiency.
여기서 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.Here, the effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고분자 폐기물 열분해 유화시설에서 발생하는 대기오염물질 저감 및 응축폐수 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.Figure 1 is a configuration diagram schematically showing an air pollutant reduction and condensed wastewater treatment system generated from a polymer waste pyrolysis emulsification facility according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings.
이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.Prior to this, the terms described below are defined in consideration of their functions in the present invention, and should be interpreted as concepts consistent with the technical idea of the present invention and meanings commonly used or commonly recognized in the relevant technical field.
또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Additionally, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration related to the present invention may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과, 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기 및 형태와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.The drawings attached herein illustrate the composition and operation of the technology, and some parts are exaggerated or simplified for convenience and clarity of understanding, and each component does not exactly match the actual size and shape.
아울러 본 명세서에서 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함하는 의미이며, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, in this specification, the term and/or refers to a combination of a plurality of related described items or includes any item among a plurality of related described items, and when a part is said to include a certain element, this is a specially opposed description. This does not mean excluding other components unless there is a , but means that other components can be included in addition.
즉, '포함하다' 또는 '구비하다', '가지다' 등의 용어는 본 명세서에서 설시(說示)하는 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해해야 한다.In other words, terms such as 'include', 'equipped', 'have', etc. mean the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in this specification. However, it should be understood that this does not exclude the presence or addition of one or more other features, numbers, step operation components, parts, or combinations thereof.
아울러 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In addition, each step may occur in a different order than the specified order unless the specific order is clearly stated in the context. That is, each step may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the opposite order.
이외에도 "부" 및 "유닛"의 용어에 대한 의미는 시스템에서 목적하는 적어도 하나의 기능이나 어느 일정한 동작을 처리하는 단위 또는 역할을 하는 모듈 형태를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 혹은 하드웨어 및 소프트웨어의 결합 등을 통한 수단이나 독립적인 동작을 수행할 수 있는 디바이스 또는 어셈블리 등으로 구현할 수 있다.In addition, the meaning of the terms “part” and “unit” refers to a unit or module that processes at least one function or certain operation desired in the system, which is hardware, software, or a combination of hardware and software. It can be implemented by means such as a device or assembly that can perform an independent operation.
그리고 상단, 하단, 상면, 하면, 또는 상부, 하부, 상측, 하측, 전후, 좌우 등의 용어는 각 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 편의상 사용한 것이다. 예를 들어, 도면상의 위쪽을 상부로 아래쪽을 하부로 명명하거나 지칭하고, 길이 방향을 전후 방향으로, 폭 방향을 좌우 방향으로 명명하거나 지칭할 수 있다.In addition, terms such as top, bottom, upper surface, lower surface, or upper, lower, upper, lower, front and back, left and right are used for convenience to distinguish the relative positions of each component. For example, the upper part of the drawing may be referred to as upper and the lower part as lower, the longitudinal direction may be referred to as the front-to-back direction, and the width direction may be referred to as the left-right direction.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있다. 즉, 제1, 제2 등의 용어는 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 구성요소는 본 발명의 보호범위를 벗어나지 않는 한에서 제2 구성요소로 명명할 수 있고, 또 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명할 수도 있다.Additionally, terms such as first and second may be used to describe various components. That is, terms such as first, second, etc. may be used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, the first component may be named the second component as long as it does not deviate from the scope of protection of the present invention, and the second component may also be named the first component.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 고분자 폐기물 열분해 유화시설에서 발생하는 대기오염물질 저감 및 응축폐수 처리 시스템은, 열분해 유화시설(100)에서 고분자 폐기물을 열분해하는 과정에서 발생한 비응측가스와 응축폐수를 상기 열분해 유화시설(100)의 가열로(101)에서 배출되는 연소가스를 이용하여 동시에 처리 및 제거하기 위한 시스템으로, 이를 구성하는 주요 구성요소는 혼합기(10), 열교환기(20), 직접산화장치(30), 스팀보일러(40), 증발장치(50) 및 여과집진기(60)를 포함하고 있다.Referring to FIG. 1, the air pollutant reduction and condensed wastewater treatment system generated from the polymer waste pyrolysis emulsification facility according to an embodiment of the present invention reduces the non-condensed gas generated during the pyrolysis of polymer waste in the
혼합기(10)는 열분해 유화시설(100)의 가열로(101)에서 배출되는 연소가스와 열분해유에서 분리된 응축폐수를 증발시킨 증기의 혼합을 촉진하여 온도를 균일하게 한다.The
즉, 혼합기(10)는 열분해 유화시설(100)의 가열로(101) 및 증발장치(50)와 배관 라인을 통해 각각 연결되어 있다.That is, the
그리고 혼합기(10)에서 혼합된 혼합가스는 압입송풍기(FDF: Foced Draft Fan)를 이용해 강제적으로 열교환기(20)로 보내진다.And the mixed gas mixed in the
열교환기(20)는 혼합기(10)로부터 배관 라인을 통해 공급되는 혼합가스의 온도를 높인다.The
즉, 열교환기(20)에 공급되는 혼합가스는 직접산화장치(30)에서 배출되는 플루가스를 열원으로 하여 열교환이 이루어지고, 열교환기(20)를 통과한 플루가스는 혼합가스와의 열교환에 의해 냉각된 상태로 여과집진기(60)로 보내진다.That is, the mixed gas supplied to the
직접산화장치(30)는 열분해 유화시설(100)에서 배출되는 비응축가스와 열교환기(20)로부터 혼합가스를 공급받아 버너(31)로 가열하여 고온에서 산화시켜 배출한다.The
즉, 직접산화장치(30)는 비응축가스를 고온의 열을 이용하여 완전 산화시켜 배출한다.That is, the
예를 들면, 직접산화장치(30)는 비응축가스를 버너(31)에 의해 연소실로 불어 넣어 연소시키고, 이와 동시에 혼합가스를 750~800℃의 연소실에 0.7~1.5초간 체류시켜 완전 산화시킨 상태로 배출한다.For example, the
그리고 직접산화장치(30)는 열분해 유화시설(100)의 가스응축기(102)와 열교환기(20) 및 스팀보일러(40)와 배관 라인을 통해 각각 연결되어 있다.And the
특히 열분해 유화시설(100)의 가스응축기(102)와 직접산화장치(30)를 연결하는 배관 라인 상에는 비응축가스를 강제적으로 직접산화장치(30)의 버너(31)로 압송하기 위한 압입송풍기(FDF: Foced Draft Fan)가 설치되어 있다.In particular, on the piping line connecting the
여기서 직접산화장치(30)는 축열재를 열회수 매체로 사용하는 축열연소산화(Regenerative Thermal Oxidizer) 방식을 채용할 수도 있다.Here, the
즉, 축열연소산화(Regenerative Thermal Oxidizer) 방식은 비응측가스가 예열된 세라믹 축열재를 거쳐 800℃ 내외의 고온 분위기에서 분해 및 산화 처리되고, 이 과정에서 발생하는 연소열은 축열재로 회수하여 대기오염을 방지하고 열원으로 사용할 수 있다.In other words, in the Regenerative Thermal Oxidizer method, non-condensed gas is decomposed and oxidized in a high temperature atmosphere of around 800℃ through preheated ceramic heat storage material, and the combustion heat generated in this process is recovered with the heat storage material to reduce air pollution. and can be used as a heat source.
한편, 열분해 유화시설(100)의 가열로(101)와 직접산화장치(30)를 별도의 배관 라인으로 연결함으로써 직접산화장치(30)에서 혼합가스를 산화시키는 과정에서 발생한 플루가스(폐열)를 고온에 취약한 열분해 유화시설(100)의 가열로(101)로 균일하게 공급할 수도 있다.Meanwhile, by connecting the
스팀보일러(40)는 직접산화장치(30)에서 배출되는 플루가스를 이용해 증기를 생산한다.The
즉, 스팀보일러(40)는 직접산화장치(30)로부터 배관 라인을 통해 공급되는 플루가스(폐열)를 이용해 외부에서 공급되는 급수를 가열하여 스팀을 생산하고, 이를 증발장치(50)로 공급한다.In other words, the
그리고 스팀보일러(40)는 배관 라인을 통해 열교환기(20)로 고온의 플루가스를 전달한다.And the
증발장치(50)는 스팀보일러(40)로부터 증기를 송입(送入)해서 열분해 유화시설(100)에서 배출되는 응축폐수를 순간적으로 증발시키고, 그 증발에 의해 생긴 증기를 혼합기(10)로 보낸다.The
즉, 증발장치(50)는 열분해 유화시설(100)의 응축폐수탱크(103) 및 혼합기(10)와 배관 라인으로 각각 연결되어 있다.That is, the
여기서 증발장치(50)는 열분해 유화시설(100)에서 배출되는 응축폐수를 일정량 저장하기 위한 저장탱크(51)가 구비되어 있다.Here, the
그리고 스팀보일러(40)로부터 송입(送入)되는 증기를 이용해 저장탱크(51)에서 압송되는 응축폐수를 가열하여 증발시키는 증발기(52)가 구비되어 있다.Additionally, an
또한, 저장탱크(51) 내의 응축폐수를 압력 작용으로 일정량씩 증발기(52)로 압송하고, 아울러 증발기(52) 내에서 응축폐수의 증발에 의해 생긴 증기를 혼합기(10)로 보내는 펌프(53)가 설치되어 있다.In addition, a pump (53) pumps a certain amount of condensed wastewater in the storage tank (51) to the evaporator (52) by pressure, and also sends the vapor generated by evaporation of the condensed wastewater in the evaporator (52) to the mixer (10). is installed.
여과집진기(60)는 스팀보일러(40)를 거쳐 배출되는 플루가스 내 유해 입자 및 오염물질을 분리하여 포집한다.The
여기서 여과집진기(60)의 전단에서는 미세먼지, 유해산성가스, 중금속류 및 입자상 다이옥신류를 흡착 및 흡수 반응시켜 제거하기 위한 반응제(소석회 및 활성탄)를 자동 주입할 수 있다.Here, at the front of the
한편, 여과집진기(60)의 후단에는 배기가스 중의 질소산화물과 같은 대기오염물질을 줄이기 위한 SCR(70)이 설치될 수 있다.Meanwhile, an SCR (70) may be installed at the rear of the filter dust collector (60) to reduce air pollutants such as nitrogen oxides in exhaust gas.
즉, SCR(70)은 배기가스 중 O2에 의해 방해받지 않고 질소산화물(NOx)을 촉매 위에서 선택적으로 암모니아와 반응시켜 N2와 H20로 환원시킬 수 있다.In other words, the SCR (70) can reduce nitrogen oxides (NOx) to N2 and H20 by selectively reacting with ammonia on a catalyst without being disturbed by O2 in the exhaust gas.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 고분자 폐기물 열분해 유화시설에서 발생하는 대기오염물질 저감 및 응축폐수 처리 시스템은, 열분해 유화시설(100)에서 고분자 폐기물을 열분해하는 과정에서 발생한 비응축가스와 응축폐수를 별도의 열원 없이 그 열분해 유화시설(100)의 가열로(101)에서 배출되는 연소가스를 이용하여 동시에 효율적으로 처리 및 제거할 수 있다.The air pollutant reduction and condensed wastewater treatment system generated from the polymer waste pyrolysis emulsification facility according to the embodiment of the present invention configured as described above includes non-condensable gases and condensed wastewater generated in the process of pyrolyzing polymer waste in the
즉, 열분해 유화시설(100)의 가열로(101)에서 배출되는 연소가스와 열분해유에서 분리된 응축폐수를 증발시킨 증기를 혼합한 후 직접산화장치(30)로 공급함으로써 고온에서 이산화탄소와 물로 산화(소각) 처리할 수 있다.That is, the combustion gas discharged from the
아울러 직접산화장치(30)에서 혼합가스를 산화시키는 과정에서 발생한 플루가스(폐열)를 이용하여 스팀보일러(40)가 증기를 생산하고, 이를 응축폐수를 증발 처리하기 위한 증발장치(50)의 열원으로 활용할 수 있다.In addition, the
따라서 별도의 열원이나 비용 투입 없이도 비응축가스의 배출을 저감하고 응축폐수를 최대한 제거하여 2차 오염물질의 처리비용을 줄이고 운전 효율을 극대화할 수 있다.Therefore, it is possible to reduce the emission of non-condensed gases and remove condensed wastewater as much as possible, reducing the treatment cost of secondary pollutants and maximizing operating efficiency without the need for a separate heat source or cost.
더구나 직접산화장치(30)에서 혼합가스를 산화시키는 과정에서 발생한 플루가스(폐열)를 고온에 취약한 열분해 유화시설(100)의 가열로(101)로 균일하게 공급하여 가열용 열원으로 사용할 수 있어, 열분해 유화시설(100)의 사용 수명 연장은 물론 열분해유의 품질을 향상시킬 수 있다.Moreover, the flue gas (waste heat) generated in the process of oxidizing the mixed gas in the
한편, 본 발명은 상술한 실시 예(embodiment) 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지로 다양하게 변형하고 응용할 수 있음은 물론이고 각 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경하여 폭넓게 적용할 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하다.Meanwhile, the present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and may be modified and applied in various ways not exemplified without departing from the technical spirit of the present invention. It is clear to those skilled in the art that the present invention can be broadly applied by replacing components and changing it to other equivalent embodiments.
그러므로 본 발명의 기술적 특징을 변형하고 응용하는 것에 관계된 내용은 본 발명의 기술사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.Therefore, contents related to modifying and applying the technical features of the present invention should be construed as being included within the technical idea and scope of the present invention.
10: 혼합기 20: 열교환기
30: 직접산화장치 31: 버너
40: 스팀보일러 50: 증발장치
51: 저장탱크 52: 증발기
53: 펌프 60: 여과집진기
70: SCR
100: 열분해 유화시설 101: 가열로
102: 가스응축기 103: 응축폐수탱크10: mixer 20: heat exchanger
30: Direct oxidation device 31: Burner
40: steam boiler 50: evaporation device
51: storage tank 52: evaporator
53: Pump 60: Filter dust collector
70:SCR
100: Pyrolysis emulsification facility 101: Heating furnace
102: gas condenser 103: condensation wastewater tank
Claims (5)
상기 가열로(101)에서 배출되는 연소가스와 열분해유에서 분리된 응축폐수를 증발시킨 증기의 혼합을 촉진하여 온도를 균일하게 하는 혼합기(10);
상기 혼합기(10)로부터 공급되는 혼합가스의 온도를 높이는 열교환기(20);
상기 가열로(101)에서 배출되는 비응축가스와 상기 열교환기(20)로부터 혼합가스를 공급받아 버너(31)로 가열하여 고온에서 산화시켜 배출하는 직접산화장치(30);
상기 직접산화장치(30)에서 배출되는 플루가스를 이용해 증기를 생산하는 스팀보일러(40);
상기 스팀보일러(40)로부터 증기를 송입(送入)해서 상기 가열로(101)에서 배출되는 응축폐수를 순간적으로 증발시키고, 그 증발에 의해 생긴 증기를 상기 혼합기(10)로 보내는 증발장치(50); 및
상기 스팀보일러(40)를 거쳐 배출되는 플루가스 내 유해 입자 및 오염물질을 분리하여 포집하는 여과집진기(60);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 폐기물 열분해 유화시설에서 발생하는 대기오염물질 저감 및 응축폐수 처리 시스템.
The non-condensed gas and condensed wastewater generated in the process of pyrolyzing polymer waste in the heating furnace 101 of the pyrolysis emulsification facility 100 are simultaneously processed using the combustion gas discharged from the heating furnace 101 of the pyrolysis emulsification facility 100. A system for processing and removing
A mixer (10) that promotes mixing of the combustion gas discharged from the heating furnace (101) and the steam obtained by evaporating the condensed wastewater separated from the pyrolysis oil to equalize the temperature;
A heat exchanger (20) that increases the temperature of the mixed gas supplied from the mixer (10);
A direct oxidation device (30) that receives the non-condensed gas discharged from the heating furnace (101) and the mixed gas from the heat exchanger (20), heats it with a burner (31), oxidizes it at high temperature, and discharges it;
A steam boiler (40) that produces steam using flue gas discharged from the direct oxidation device (30);
An evaporation device (50) that supplies steam from the steam boiler (40) to instantaneously evaporate the condensed wastewater discharged from the heating furnace (101) and sends the vapor generated by the evaporation to the mixer (10). ); and
A dust collector (60) that separates and collects harmful particles and pollutants in the flue gas discharged through the steam boiler (40);
An air pollutant reduction and condensed wastewater treatment system generated from a polymer waste pyrolysis emulsification facility, comprising:
상기 혼합기(10)로부터 상기 열교환기(20)에 공급되는 혼합가스는 상기 직접산화장치(30)에서 배출되는 플루가스를 열원으로 하여 열교환이 이루어지고, 상기 열교환기(20)를 통과한 플루가스는 혼합가스와의 열교환에 의해 냉각된 상태로 상기 여과집진기(60)로 보내지는 것을 특징으로 하는 고분자 폐기물 열분해 유화시설에서 발생하는 대기오염물질 저감 및 응축폐수 처리 시스템.
According to paragraph 1,
The mixed gas supplied from the mixer 10 to the heat exchanger 20 undergoes heat exchange using the flue gas discharged from the direct oxidation device 30 as a heat source, and the flue gas passing through the heat exchanger 20 A system for reducing air pollutants and treating condensed wastewater generated from a polymer waste pyrolysis emulsification facility, characterized in that it is sent to the filter dust collector (60) in a cooled state by heat exchange with the mixed gas.
상기 증발장치(50)는, 상기 가열로(101)에서 배출되는 응축폐수를 일정량 저장하는 저장탱크(51);
상기 스팀보일러(40)로부터 송입(送入)되는 증기를 이용해 상기 저장탱크(51)에서 압송되는 응축폐수를 가열하여 증발시키는 증발기(52); 및
상기 저장탱크(51) 내의 응축폐수를 압력 작용으로 일정량씩 상기 증발기(52)로 압송하고, 상기 증발기(52) 내에서 응축폐수의 증발에 의해 생긴 증기를 상기 혼합기(10)로 보내는 펌프(53);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 폐기물 열분해 유화시설에서 발생하는 대기오염물질 저감 및 응축폐수 처리 시스템.
According to paragraph 1,
The evaporation device 50 includes a storage tank 51 that stores a certain amount of condensed wastewater discharged from the heating furnace 101;
An evaporator (52) that heats and evaporates condensed wastewater pumped from the storage tank (51) using steam supplied from the steam boiler (40); and
A pump 53 pumps a certain amount of condensed wastewater in the storage tank 51 to the evaporator 52 by applying pressure, and sends the vapor generated by evaporation of the condensed wastewater in the evaporator 52 to the mixer 10. );
An air pollutant reduction and condensed wastewater treatment system generated from a polymer waste pyrolysis emulsification facility, comprising:
상기 여과집진기(60)의 전단에서 미세먼지, 유해산성가스, 중금속류 및 입자상 다이옥신류를 흡착 및 흡수 반응시켜 제거하기 위한 반응제(소석회 및 활성탄)를 자동 주입하는 것을 특징으로 하는 고분자 폐기물 열분해 유화시설에서 발생하는 대기오염물질 저감 및 응축폐수 처리 시스템.
According to paragraph 1,
A polymer waste pyrolysis emulsification facility characterized by automatically injecting a reactive agent (slaked lime and activated carbon) to remove fine dust, harmful acid gases, heavy metals, and particulate dioxins by adsorption and absorption reaction at the front of the filter dust collector (60). A system for reducing air pollutants and treating condensed wastewater.
상기 여과집진기(60)의 후단에 배기가스 중의 대기오염물질을 줄이기 위해 설치된 SCR(70);
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 폐기물 열분해 유화시설에서 발생하는 대기오염물질 저감 및 응축폐수 처리 시스템.According to paragraph 1,
SCR (70) installed at the rear of the filter dust collector (60) to reduce air pollutants in exhaust gas;
An air pollutant reduction and condensed wastewater treatment system generated from a polymer waste pyrolysis emulsification facility, further comprising:
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