KR19990024090A - Gas amplification plasma high temperature pyrolysis incineration method and system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가스증폭 플라즈마의 고온 열분해 작용에 의한 쓰레기 소각방법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 가스증폭플라즈마 고온열분해 소각시스템은 일정량의 폐기물을 이송 및 수용하여 유도관을 통해 배출하는 투입부와, 밀폐공간 내부에 유입된 정량의 폐기물을 고온의 가스증폭 플라즈마에 의해 열분해 소각하는 열분해소각로와, 상기 열분해소각로와 분리된 별도의 밀폐공간 내부로 상기 열분해소각로 내에서의 1차 열분해시 생성된 분해가스를 흡입하여 이를 고온의 가스증폭 플라즈마에 의해 재차 열분해하는 반응로와, 냉각수가 순환되는 관로를 포함하는 밀폐공간부에 반응로로부터 배출되는 고온의 2차 분해가스를 유입하여 소정온도로 급냉시킬 수 있도록 된 열교환기 및 상기 열교환기를 거쳐 급냉된 분해가스를 강제 급속토출시켜 분사세정수와 반응시킴으로써 배출되는 분해가스를 최종 여과할 수 있도록 된 세정탑을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.The present invention relates to a waste incineration method and a system by the high temperature pyrolysis action of a gas-amplified plasma. Gas amplification plasma high temperature pyrolysis incineration system according to the present invention is a thermal decomposition and incineration of the input portion for transporting and accommodating a certain amount of waste discharged through the induction pipe, and the quantity of waste introduced into the closed space by a high temperature gas amplified plasma. A pyrolysis incinerator, a reaction furnace for sucking decomposition gas generated during the first pyrolysis in the pyrolysis incinerator into a separate space separated from the pyrolysis incinerator, and pyrolyzing it again by using a hot gas amplified plasma, and cooling water The heat exchanger is configured to inject high-temperature secondary cracked gas discharged from the reactor into a closed space including a circulating pipe to quench it to a predetermined temperature, and to rapidly eject the quenched cracked gas through the heat exchanger and spray cleaning. Discharged by reacting with water Is characterized in that it comprises a washing tower to be able to finally filter the cracked gas.
따라서, 시스템의 급속고온 가동이 가능하여 폐기물을 완전 소각처리하는데 소요되는 시간을 현저히 단축시킬 수 있고, 대기중으로 배출되는 배기가스량이 현저히 감소되어 대기오염을 최소화할 수 있는 유용한 효과가 있다.Therefore, the rapid high temperature operation of the system can significantly shorten the time required for complete incineration of waste, and the amount of exhaust gas discharged into the atmosphere is significantly reduced, thereby minimizing air pollution.
Description
본 발명은 가스증폭 플라즈마의 고온 열분해 작용에 의한 쓰레기 소각방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 특히, 폐기물의 열분해 반응조건을 고온 수준으로 상승시킴으로써 소각 작업이 신속하게 이루어짐과 아울러 열분해소각로 내의 폐기물 분해 성능을 향상시킬 수 있으며, 고온에 대한 내 소모성을 유지하고 내 산화성 및 내 용착성을 증가시켜 장시간 공정 상의 안전성 및 균일성을 발휘할 수 있도록 된 가스증폭플라즈마 고온열분해 소각방법 및 그 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method for incineration of waste by high temperature pyrolysis of a gas-amplified plasma, and a system thereof. In particular, by increasing the thermal decomposition conditions of waste to a high temperature level, the incineration is performed quickly and waste decomposition performance in the pyrolysis incinerator is improved. The present invention relates to a gas-amplified plasma high-temperature pyrolysis incineration method and system which can improve and maintain consumption resistance to high temperature and increase oxidation resistance and welding resistance to exert safety and uniformity over a long period of time.
최근에 이르기까지 심각한 사회문제로 대두되고 있는 각종 산업폐기물 및 생활쓰레기 등을 처리하기 위하여 여러 가지 방법이 적용되고 있으며, 이러한 다양한 처리방법 중에서 용융로 내에 특정 폐기물 등을 투입한 후 가열 용융시켜 소각하는 방법이 간헐적으로 사용되고 있다.Until recently, various methods have been applied to treat various industrial wastes and household wastes, which are emerging as serious social problems. This is used intermittently.
도2 및 도3은 상기의 폐기물 소각방법을 실현하기 위하여 현재 사용되고 있는 장치 중의 하나인 종래 기술에 따른 플라즈마 소각시스템을 나타낸 것으로서, 도2는 종래 기술에 따른 플라즈마 소각시스템의 블록도이고, 도3은 종래의 플라즈마 소각시스템에 적용되는 용융로의 단면도이다.2 and 3 show a plasma incineration system according to the prior art, which is one of the devices currently used to realize the waste incineration method, FIG. 2 is a block diagram of the plasma incineration system according to the prior art, and FIG. Is a cross-sectional view of a melting furnace applied to a conventional plasma incineration system.
상기한 바와 같은 종래 플라즈마 소각시스템의 일반적인 용융로(100)는 단열외벽(101)과 내열벽(102)의 복층구조를 이루는 용기몸체의 내측 저면부에 상기 용기몸체의 바닥면 외부로 (-)전극을 인출시킨 저장용기(110)가 설치되고, 상기 저장용기(110)의 내부에는 용융금속(111)이 수용되며, 상기 노의 용기몸체 상부에는 그 내측으로 흑연전극봉(120) 및 그 외주를 감싸는 가스유도관(121)이 삽입되어 상기 용기몸체의 외측으로 (+)전극을 인출시킴과 아울러 상기 흑연전극봉(120)의 하단부가 상기 용융금속(111)의 표면으로부터 소정간격을 두고 배치되고, 상기 (+)전극과 (-)전극 간에는 직류전원(123)이 인가되는 구조를 이루고 있다.The conventional melting furnace 100 of the conventional plasma incineration system as described above is a negative electrode outside the bottom surface of the container body in the inner bottom surface of the container body forming a multilayer structure of the heat insulating outer wall 101 and the heat resistant wall 102. The storage container 110 withdrawn therein is installed, and the molten metal 111 is accommodated in the storage container 110, and the graphite electrode rod 120 and the outer circumference thereof are wrapped in the upper part of the container body of the furnace. A gas induction pipe 121 is inserted to draw out a (+) electrode to the outside of the container body, and the lower end of the graphite electrode 120 is disposed at a predetermined distance from the surface of the molten metal 111. The DC power source 123 is applied between the positive electrode and the negative electrode.
또한, 상기 용융로(100)의 상측에는 특정 폐기물을 유입하기 위한 폐기물 투입구(103)와, 폐기물의 용융시 발생하는 배기가스를 배출하기 위한 배기가스 연도(104)가 각각 형성되어 있고, 상기 (+)전극 및 (-)전극 간에 전원(123)을 인가시 상기 흑연전극봉(120)과 용융금속(111) 사이에서 플라즈마(122)가 발생할 수 있는 분위기를 조성하기 위한 불활성가스를 외부에서 공급할 수 있도록 상기 가스유도관(121)의 내부로 통하는 가스유입구(105)가 형성되어 있으며, 상기 용융로(100)의 용융금속(111) 표면위치에 해당하는 용기몸체 측면에는 플라즈마(122)의 가열에 의한 폐기물의 슬래그(112)를 배출할 수 있도록 슬래그 배출구(106)가 형성되어 있다.In addition, a waste inlet 103 for introducing a specific waste and an exhaust gas flue 104 for exhausting the exhaust gas generated when the waste is melted are formed above the melting furnace 100, respectively, When the power source 123 is applied between the electrode and the (-) electrode, an inert gas may be supplied from the outside to create an atmosphere in which the plasma 122 may be generated between the graphite electrode 120 and the molten metal 111. The gas inlet 105 is formed to pass through the gas induction pipe 121, and the waste by heating the plasma 122 on the side of the container body corresponding to the molten metal 111 surface position of the melting furnace 100 The slag outlet 106 is formed to discharge the slag 112 of the.
상기와 같은 구성을 이루는 종래의 플라즈마 용융로(100)를 적용한 폐기물 소각시스템은 (+)전극 및 (-)전극 사이에 전원을 인가함과 아울러 가스유입구(105)를 통해 가스유도관(121)의 내부로 질소가스 또는 아르곤가스와 같은 불활성가스를 공급시켜 줌으로써 상기 흑연전극봉(120)과 용융금속(111) 간에 플라즈마(111)가 발생하여 노의 내부가 고온상태를 유지하게 된다.The waste incineration system employing the conventional plasma melting furnace 100 having the above configuration applies power between the (+) electrode and the (-) electrode, as well as through the gas inlet 105 of the gas induction pipe 121. By supplying an inert gas such as nitrogen gas or argon gas therein, a plasma 111 is generated between the graphite electrode rod 120 and the molten metal 111 to maintain the inside of the furnace at a high temperature.
이러한 상태에서 노의 내부로 특정 폐기물을 투입하면 상기 플라즈마(122)에 의해 고온으로 가열되면서 용융되어 슬래그(112)와 배기가스를 생성하게 된다. 이때, 상기 용융금속은 대략 1450℃ 정도에서 용융되고, 상기 폐기물은 그 종류에 따라 다소 차이는 있으나 대략 1300∼1350℃ 정도에서 용융되므로 상기 용융금속이 용융되기 전에 슬래그(112)로 변화하여 상기 슬래그 배출구(106)를 통해 배출된 후, 수쇄기를 통해 처리되어 골재 또는 모래 등으로 재생되는 것이며, 상기 배기가스는 배기가스 연도(104)를 통해 탄소가스 연소실로 유입되어 그 내부에 유입된 고농도의 산소 또는 공기와 반응하여 연소된다.In this state, when a specific waste is introduced into the furnace, the plasma 122 is heated to a high temperature and melted to generate slag 112 and exhaust gas. At this time, the molten metal is melted at about 1450 ℃, the waste is slightly different depending on the type, but is melted at about 1300 ~ 1350 ℃, so the molten metal is changed to slag 112 before melting the slag After being discharged through the outlet 106, it is processed through a crusher to be recycled to aggregate or sand, etc. The exhaust gas is introduced into the carbon gas combustion chamber through the exhaust gas flue 104 and has a high concentration of oxygen introduced therein. Or react with air to combust.
이와 같이 연소된 배기가스는 열교환기를 통해 냉각된 후, 전기집진기와 세정탑 등을 통과하면서 여과되어 외부로 배출됨으로써 모든 소각공정이 완료되는 것이다.The exhaust gas thus burned is cooled through a heat exchanger, filtered through the electrostatic precipitator and the washing tower, and discharged to the outside, thereby completing all incineration processes.
그러나, 상기 탄소가스 연소실 내의 반응조건은 재연소 정도의 수준에 머물러 소각작업이 신속하게 이루어질 수 없을 뿐만 아니라, 배기가스의 완전 연소를 기대하기 어려워 대기로 배출되는 가스에 다량의 오염물질이 함유됨으로써 환경오염을 유발하는 문제점이 있었다.However, the reaction conditions in the carbon gas combustion chamber remain at the level of reburning, so that incineration cannot be performed quickly, and it is difficult to expect complete combustion of exhaust gas, so that a large amount of pollutants are contained in the gas discharged to the atmosphere. There was a problem causing environmental pollution.
또한, 상기 용융로(100) 내에 설치되는 전극, 즉, 흑연전극봉(120) 및 가스유도관(121)의 값이 매우 고가이고 수명이 짧아 이를 유지 및 관리하기 위해서는 경제적인 부담이 가중되는 문제점이 있었다.In addition, the electrodes installed in the melting furnace 100, that is, the value of the graphite electrode rod 120 and the gas induction pipe 121 is very expensive and the life is short, there is a problem that the economic burden is increased to maintain and manage them. .
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 폐기물의 열분해 반응조건을 고온 수준으로 상승시킴으로써 소각 작업이 신속하게 이루어짐과 아울러 열분해소각로 내의 폐기물 분해 성능을 향상시킬 수 있으며, 고온에 대한 내 소모성을 유지하고 내 산화성 및 내 용착성을 증가시켜 장시간 공정 상의 안전성 및 균일성을 발휘할 수 있을 뿐만 아니라, 사용 수명을 현저히 연장시킬 수 있는 가스증폭플라즈마 고온열분해 소각방법 및 그 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, by increasing the thermal decomposition reaction conditions of the waste to a high temperature level, the incineration operation can be made quickly and waste decomposition performance in the pyrolysis incinerator can be improved, Providing a gas amplification plasma high temperature pyrolysis incineration method and system which can maintain the consumption resistance to the gas and increase the oxidation resistance and welding resistance, which can exert safety and uniformity in the process for a long time and can significantly extend the service life. Its purpose is to.
도1은 본 발명에 따른 가스증폭플라즈마 고온열분해 소각시스템의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a gas amplification plasma high temperature pyrolysis incineration system according to the present invention.
도2는 종래 기술에 따른 플라즈마 소각시스템의 블록도이다.2 is a block diagram of a plasma incineration system according to the prior art.
도3은 종래의 플라즈마 소각시스템에 적용되는 용융로의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a melting furnace applied to a conventional plasma incineration system.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10 ; 투입부 11 ; 호퍼10; Input section 11; Hopper
12, 43, 44 ; 로터리댐퍼 13 ; 슬라이드게이트12, 43, 44; Rotary damper 13; Slide gate
14 ; 유도관 15 ; 컨베이어14; Guide tube 15; conveyor
20 ; 열분해소각로 21, 31 ; 복층벽체20; Pyrolysis incinerators 21 and 31; Double wall
22 ; 투시창 23, 32 ; 플라즈마발생기22; See-through windows 23, 32; Plasma generator
24 ; 슬래그배출구 25 ; 덕트24; Slag outlet 25; duct
30 ; 반응로 33 ; 수냉자켓식 덕트30; Reactor 33; Water Cooling Jacketed Duct
40 ; 열교환기 41 ; 연도40; Heat exchanger 41; year
42, 53 ; 증기배출구 45 ; 압력조절댐퍼42, 53; Steam outlet 45; Pressure regulating damper
46 ; 강제배기팬 47 ; 순환펌프46; Forced exhaust fan 47; Circulation pump
50 ; 세정탑 51 ; 스크러버50; Washing tower 51; Scrubber
52 ; 연통 53 ; 증기배출구52; Communication 53; Steam outlet
54 ; 순환관 55 ; 물가압장치54; Circulating pipe 55; Water pressure device
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가스증폭플라즈마 고온열분해 소각방법은 빈 열분해소각로 및 반응로의 내부에 고온의 가스증폭 플라즈마를 분사하여 상기 열분해소각로와 이에 연결된 반응로의 내부를 각각 소정온도의 환원성 분위기에 이르도록 가열하는 시스템 예비가동공정과, 환원성 분위기를 유지하는 상기 열분해소각로 내에 폐기물을 비산 투입하여 내부 와류를 발생하면서 고온의 가스증폭 플라즈마에 의한 열교환 작용이 진행되는 1차 열분해공정과, 상기 열분해소각로 내에서 1차 열분해된 고온의 분해가스가 반응로 내부로 유입되어 더욱 상승된 고온의 가스증폭 플라즈마에 의해 열분해 작용이 진행되는 2차 열분해공정과, 상기 반응로 내에서 2차 열분해된 고온의 분해가스가 열교환기를 통과하면서 열교환을 이루어 저온상태로 급냉 처리되는 급속냉각 처리공정 및 상기 열교환기를 통해 급냉 처리된 분해가스가 세정탑을 통과하면서 고농도의 연무와 급속 혼합됨과 아울러 분사세정수에 의해 상기 분해가스 내에 함유된 미세 분진을 제거한 후 외부로 배출되는 최종 여과공정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.Gas amplification plasma high temperature pyrolysis incineration method according to the present invention for achieving the above object by spraying a high temperature gas-amplified plasma in the interior of the empty pyrolysis incinerator and reactor, respectively, a predetermined temperature inside the pyrolysis incinerator and the reactor connected thereto. A system preliminary operation step of heating to a reducing atmosphere of the first step; a primary pyrolysis step of exchanging waste into the pyrolysis incinerator which maintains a reducing atmosphere to generate an internal vortex and performing heat exchange by hot gas amplified plasma; And a second pyrolysis process in which pyrolysis of the first pyrolyzed pyrolysis gas in the pyrolysis incinerator is introduced into the reactor and the pyrolysis action is further advanced by a gas amplification plasma having a higher temperature, and second pyrolysis in the reactor. High temperature The rapid cooling treatment process in which the cracked gas is heat-exchanged while passing through the heat exchanger and quenched to a low temperature state, and the cracked gas quenched through the heat-exchanger is rapidly mixed with a high concentration of fumes while being passed through the washing tower, After removing the fine dust contained in the decomposition gas is characterized in that it comprises a final filtration process discharged to the outside.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가스증폭플라즈마 고온열분해 소각시스템은 일정량의 폐기물을 이송 및 수용하여 유도관을 통해 배출하는 투입부와, 밀폐공간 내부에 유입된 정량의 폐기물을 고온의 가스증폭 플라즈마에 의해 열분해 소각하는 열분해소각로와, 상기 열분해소각로와 분리된 별도의 밀폐공간 내부로 상기 열분해소각로 내에서의 1차 열분해시 생성된 분해가스를 흡입하여 이를 고온의 가스증폭 플라즈마에 의해 재차 열분해하는 반응로와, 냉각수가 순환되는 관로를 포함하는 밀폐공간부에 반응로로부터 배출되는 고온의 2차 분해가스를 유입하여 소정온도로 급냉시킬 수 있도록 된 열교환기 및 상기 열교환기를 거쳐 급냉된 분해가스를 강제 급속토출시켜 분사세정수와 반응시킴으로써 배출되는 분해가스를 최종 여과할 수 있도록 된 세정탑을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.In addition, the gas amplification plasma high-temperature pyrolysis incineration system according to the present invention for achieving the above object is a high-temperature input portion and the amount of waste introduced into the sealed space and the discharge portion through the induction pipe to transport and receive a certain amount of waste. Pyrolysis incinerator pyrolysis incineration by gas amplification plasma and the decomposition gas generated during the first pyrolysis in the pyrolysis incinerator into a separate confined space separated from the pyrolysis incinerator and the high temperature gas amplification plasma The heat exchanger and the heat exchanger are quenched through the heat exchanger and the heat exchanger in which the high-temperature secondary decomposition gas discharged from the reaction furnace is introduced into the closed space including the reactor for pyrolysis again and the pipeline through which the coolant is circulated. Forced expulsion of cracked gas It characterized in that it comprises a washing tower for the final filtration of the decomposition gas discharged by reacting with the jet washing water.
이하, 본 발명의 구체적인 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 가스증폭플라즈마 고온열분해 소각시스템은 일정량의 폐기물을 수용하여 분배하는 투입부(10)와, 투입된 폐기물을 고온 플라즈마에 의해 1차 열분해하여 슬래그로 변화시키는 열분해소각로(20)와, 1차 열분해된 분해가스를 유입하여 고온 플라즈마에 의해 재차 열분해하기 위한 반응로(30)와, 2차 분해가스를 냉각하기 위한 열교환기(40)와, 상기 분해가스를 여과하기 위한 세정탑(50)으로 구성되어 있으며, 각부에 대한 구성은 다음과 같다.As shown in FIG. 1, the gas amplification plasma high temperature pyrolysis incineration system according to the present invention includes an input unit 10 for accommodating and distributing a certain amount of waste, and firstly thermally decomposing the input waste by high temperature plasma to change into slag. A pyrolysis incinerator 20, a reactor 30 for introducing pyrolysis gas which is first pyrolyzed and pyrolyzed again by high temperature plasma, a heat exchanger 40 for cooling the secondary decomposition gas, and the decomposition gas It consists of a washing tower 50 for filtration, the configuration for each part is as follows.
상기 투입부(10)는 각종 폐기물을 수용할 수 있도록 상향 개방된 호퍼(11)가 소정 높이로 입설되어 있고, 상기 호퍼(11)의 하단부에는 호퍼(11) 내에 수용된 폐기물을 일정량만큼 계량 제어하기 위한 로터리댐퍼(12)가 설치되어 있으며, 상기 로터리댐퍼(12)의 하단부에는 슬라이드게이트(13)가 설치되어 있어 열분해공정시 상기 열분해소각로(20)와 연결되는 유도관(14)을 통한 상기 호퍼(11) 쪽으로의 역화를 방지함과 아울러 일정량의 폐기물이 상기 유도관(14)을 통해 상기 열분해소각로(20) 내부로 유입될 수 있도록 개폐시켜주게 되고, 폐기물을 상기 호퍼(11)의 상부로 이송할 수 있도록 지면으로부터 소정의 기울기로 상기 호퍼(11)의 상부에 이르는 컨베이어(15)가 설치되어 있다.The input unit 10 is a hopper 11 is opened up to a predetermined height to accommodate a variety of waste, the lower end of the hopper 11 to control the amount of waste contained in the hopper 11 by a predetermined amount The rotary damper 12 is provided, the lower end of the rotary damper 12 is provided with a slide gate 13 is the hopper through the induction pipe 14 connected to the pyrolysis incinerator 20 during the thermal decomposition process In addition to preventing backfire toward 11, a certain amount of waste is opened and closed so as to be introduced into the pyrolysis incinerator 20 through the induction pipe 14, and the waste is moved to the upper portion of the hopper 11. The conveyor 15 which reaches the upper part of the said hopper 11 by predetermined inclination from the ground so that it may transfer is provided.
상기 열분해소각로(20)는 그 용기몸체가 외부로의 열전달을 차단할 수 있도록 복층벽체(21)를 이루고 있고, 그 일측 외부로는 투시창(22)이 부착되어 있으며, 상기 복층벽체(21)의 하부에는 노의 내부로 고온의 가스증폭 플라즈마를 분사하기 위한 플라즈마발생기(23)가 장착됨과 아울러 슬래그배출구(24)가 형성되어 있고, 상기 복층벽체(21)의 상부에는 상기 반응로(30)와 연통시켜주기 위한 덕트(25)가 형성되어 있다.The pyrolysis incinerator 20 forms a multilayer wall 21 so that the container body can block heat transfer to the outside, and a viewing window 22 is attached to one side of the pyrolysis incinerator 20, and the lower portion of the multilayer wall 21 is provided. It is equipped with a plasma generator 23 for injecting a high-temperature gas-amplified plasma into the furnace, and a slag discharge port 24 is formed, and the upper part of the multilayer wall 21 communicates with the reactor 30. The duct 25 for making it is formed.
상기 반응로(30)는 상기 열분해소각로(20)와 분리된 별도의 밀폐공간을 이루는 용기몸체가 외부로의 열전달을 차단할 수 있도록 복층벽체(31)를 이루고 있고, 상기 복층벽체(31)의 일측에는 노의 내부로 고온의 가스증폭 플라즈마를 분사하기 위한 플라즈마발생기(32)가 장착되며, 상기 복층벽체(31)의 외부에는 상기 열분해소각로(20)와 연통시켜주는 상기 덕트(25)와, 상기 열교환기(40)와 연통시켜주는 수냉자켓식 덕트(33)가 각각 별도로 형성되어 있다.The reactor 30 forms a multilayer wall 31 so that a container body forming a separate sealed space separated from the pyrolysis incinerator 20 can block heat transfer to the outside, and one side of the multilayer wall 31. It is equipped with a plasma generator 32 for injecting a high-temperature gas-amplified plasma into the furnace, the duct 25 for communicating with the pyrolysis incinerator 20 on the outside of the multilayer wall 31, and Water-cooled jacket type ducts 33 communicating with the heat exchanger 40 are formed separately.
상기 열분해소각로(20) 및 반응로(30)의 복층벽체(21)(31)는, 도면상에 도시하지는 않았으나, 세라믹울을 충전한 복층 구조의 차단벽과, 상기 차단벽의 내측에 인접 배치되는 단열벽과, 상기 단열벽을 보호할 수 있도록 그 내측에 인접배치되는 내열벽과, 상기 내열벽의 내측에 부착되어 내부의 고열을 반사시킴과 아울러 노의 내부를 환원성 분위기로 유지하기 위한 열반사벽이 적층된 형태를 이루고 있다.Although not shown in the drawing, the multilayer wall bodies 21 and 31 of the pyrolysis incinerator 20 and the reactor 30 are arranged adjacent to the barrier wall of the multilayer structure filled with ceramic wool and the barrier wall. A heat insulation wall, a heat resistant wall disposed adjacent to the inside of the heat insulation wall to protect the heat insulation wall, and a heat plate attached to the inside of the heat resistant wall to reflect high heat inside and maintain the inside of the furnace in a reducing atmosphere. The four walls are stacked.
상기 열교환기(40)는 내부의 관로(미도시)를 따라 물이 순환할 수 있도록 순환펌프(47)가 연결되어, 상기 관로를 포함하는 밀폐공간부로 반응로(30)의 수냉자켓식 덕트(33)를 통해 배출되는 고온의 2차 분해가스를 유입한 후 100℃ 정도의 저온상태로 급냉시킬 수 있도록 되어 있으며, 상기 열교환기(40)의 용기몸체 외측으로는 상기 세정탑(50)과 연통되는 연도(41)와 증기배출구(42)가 각각 형성되어 있고, 상기 용기몸체의 하부에는 2차 분해가스 내에 포함된 미량의 분진을 배출하기 위한 로터리댐퍼(43)가 부착되어 있다.The heat exchanger 40 is a circulation pump 47 is connected to the water to circulate along the inner pipe (not shown), the water-cooled jacket type duct of the reactor 30 to the closed space including the pipe ( 33) After the introduction of the high-temperature secondary decomposition gas discharged through the inlet can be quenched at a low temperature of about 100 ℃, the outside of the container body of the heat exchanger 40 is in communication with the washing tower (50). The flue 41 and the vapor discharge port 42 are formed, respectively, and a rotary damper 43 is attached to the lower part of the container body for discharging a small amount of dust contained in the secondary decomposition gas.
경우에 따라서는, 상기 열교환기(40)의 외측으로 별도의 연도(미도시)를 설치하여, 상기 열교환기(40) 내부를 통과하는 2차 분해가스의 일부를 외부로 재순환시켜 가스연료로 사용할 수 있도록 구성할 수도 있다.In some cases, a separate flue (not shown) is provided outside the heat exchanger 40 to recycle some of the secondary cracked gas passing through the heat exchanger 40 to the outside for use as gas fuel. It can also be configured to do so.
상기 세정탑(50)은 상기 열교환기(40)를 거쳐 저온상태로 급냉된 2차 분해가스를 강제 급속토출시켜 분사세정수와 반응시킴으로써 배출되는 분해가스를 최종 여과할 수 있도록 하기 위한 것으로, 상기 연도(41)를 통해 분해가스를 유입하여 세정반응이 직접 이루어지는 스크러버(51)와, 상기 스크러버(51)의 하부에 배치된 물가압장치(55)로 구성되어 있다. 상기 스크러버(51)의 상부로는 분해가스의 여과공정에서 발생하는 최종여과가스 및 증기를 각각 배출하기 위한 연통(52) 및 증기배출구(53)가 각각 형성되어 있고, 상기 스크러버(51)의 상부 둘레에는 그 외주면을 따라 순환관(54)이 설치되어 상기 물가압장치(55)로부터 공급된 분사세정수를 스크러버(51)의 내부로 공급할 수 있도록 되어 있다.The cleaning tower 50 is for forcibly discharging the secondary decomposition gas quenched to a low temperature state through the heat exchanger 40 to react with the jet washing water to finally filter the decomposition gas discharged. It consists of a scrubber 51 in which the decomposition gas flows through the flue 41 and the cleaning reaction is directly performed, and a water pressure device 55 disposed under the scrubber 51. The upper portion of the scrubber 51 is formed with a communication 52 and a steam outlet 53 for discharging the final filtration gas and steam generated in the decomposition gas filtration process, respectively, the upper portion of the scrubber 51 In the circumference, a circulation pipe 54 is installed along the outer circumferential surface to supply the jet washing water supplied from the water pressure device 55 to the inside of the scrubber 51.
상기 열교환기(40)와 세정탑(50)을 연결하는 상기 연도(41)는 U자형의 곡관 형태를 이루고, 그 하단부에는 분해가스에 포함된 미량의 분진을 배출하기 위한 로터리댐퍼(44)가 부착되어 있으며, 상기 연도(41)의 일부에는 열분해소각로(20) 및 반응로(30)의 내부압력을 제어하기 위한 압력조절댐퍼(45)와, 냉각된 분해가스를 상기 세정탑(50)의 스크러버(51) 쪽으로 급속히 강제 토출시켜주기 위한 강제배기팬(46)이 각각 설치되어 있다.The flue 41 connecting the heat exchanger 40 and the cleaning tower 50 forms a U-shaped curved pipe, and at the lower end thereof, a rotary damper 44 for discharging a small amount of dust contained in cracked gas is provided. And a pressure regulating damper 45 for controlling the internal pressure of the pyrolysis incinerator 20 and the reactor 30, and the cooled decomposition gas of the flue 41 to the part of the flue 41. A forced exhaust fan 46 for forcibly discharging rapidly toward the scrubber 51 is provided.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 가스증폭플라즈마 고온열분해 소각시스템의 각 공정별 처리과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the process of each process of the gas amplification plasma high temperature pyrolysis incineration system according to the present invention having the configuration as described above are as follows.
본 발명에 따른 가스증폭플라즈마 고온열분해 소각방법은 열분해소각로(20)와 반응로(30)의 내부를 고온의 환원성 분위기로 예열하는 시스템 예비가동공정과, 폐기물에 대한 상기 열분해소각로(20) 내에서의 1차 열분해공정과, 생성된 분해가스에 대한 상기 반응로(30) 내에서의 2차 열분해공정과, 상기 분해가스에 대한 열교환기(40) 내에서의 급속냉각 처리공정 및 저온의 분해가스에 대한 세정탑(50) 내에서의 최종 여과공정이 순차적으로 이루어짐으로써 모든 공정을 완료할 수 있도록 되어 있다. 이러한 각각의 처리공정을 순차적으로 설명하면 다음과 같다.Gas amplification plasma high temperature pyrolysis incineration method according to the present invention is a system pre-operation process for preheating the interior of the pyrolysis incinerator 20 and the reactor 30 in a high temperature reducing atmosphere, and in the pyrolysis incinerator 20 for waste Primary pyrolysis process, secondary pyrolysis process in the reactor 30 for the generated cracked gas, rapid cooling process in the heat exchanger 40 for the cracked gas and low temperature cracked gas The final filtration step in the washing tower 50 for the sequential order is to be able to complete all processes. Each of these treatment steps will be described sequentially.
먼저, 시스템에 전원을 공급하여 플라즈마발생기(23)(32)를 작동시킴으로써, 빈 열분해소각로(20) 및 반응로(30)의 내부에 고온의 가스증폭 플라즈마를 분사하여 상기 열분해소각로(20)와 이에 연결된 반응로(30)의 내부를 각각 소정온도의 환원성 분위기에 이르도록 가열하는 시스템 예비가동공정이 진행된다. 이때, 상기 열분해소각로(20)의 내측 하부쪽과 반응로(30)의 온도는 각각 1400∼1450℃ 및 1800∼1900℃를 유지할 수 있도록 제어된다.First, by supplying power to the system to operate the plasma generator (23, 32), by injecting a high temperature gas amplified plasma in the interior of the empty pyrolysis incinerator 20 and the reactor 30 and the pyrolysis incinerator 20 and A system preliminary operation process of heating the inside of the reactor 30 connected to each other to reach a reducing atmosphere at a predetermined temperature is performed. At this time, the inner lower side of the pyrolysis incinerator 20 and the temperature of the reactor 30 is controlled to maintain 1400 ~ 1450 ℃ and 1800 ~ 1900 ℃, respectively.
이와 같이 상기 열분해소각로(20)와 반응로(30)가 환원성 분위기를 유지하는 상태에서, 폐기물이 컨베이어(15)에 실려 호퍼(11) 내부로 이송되고, 상기 호퍼(11)에 투입된 폐기물은 로터리댐퍼(12)에 의해 일정량만큼씩 계량된 후, 그 정량의 폐기물은 슬라이드게이트(13)가 개방되면서 유도관(14)을 따라 열분해소각로(20)의 내부로 비산 투입된다.As described above, in the state where the pyrolysis incinerator 20 and the reactor 30 maintain a reducing atmosphere, the waste is carried on the conveyor 15 and transferred into the hopper 11, and the waste introduced into the hopper 11 is rotary. After being metered by the damper 12 by a predetermined amount, the amount of waste is scattered into the pyrolysis incinerator 20 along the induction pipe 14 while the slide gate 13 is opened.
정량 폐기물이 상기 열분해소각로(20) 내에 투입된 후, 그 내부에서 와류를 발생하면서 고온의 가스증폭 플라즈마에 의한 열교환 작용이 이루어는 1차 열분해공정이 진행된다.After the quantitative waste is introduced into the pyrolysis incinerator 20, a primary pyrolysis process is performed in which a heat exchange action by a hot gas amplified plasma is performed while generating vortices therein.
이때, 상기 열분해소각로(20) 내에서의 와류 현상은 투입부(10)에 설치된 로터리댐퍼(12)와, 상기 열교환기(40)와 세정탑(50)을 연결하는 연도(41)에 설치된 압력조절댐퍼(45)의 적절한 제어에 의해 상기 열분해소각로(20) 내부의 압력을 대기압 이하로 유지함으로써 부상력이 발생됨과 더불어, 공급되는 폐기물과 노 내부의 현격한 온도차이에 의한 활발한 열교환 효과를 이루므로, 노의 내부가 활성화된 상태에서 가열되어 폐기물을 단시간 내에 완전 소각할 수 있으며, 이러한 열분해 소각단계에서 상기 폐기물은 슬래그와 분해가스로 변화하여 상기 슬래그는 슬래그배출구(24)를 통해 외부로 배출되고, 상기 분해가스는 덕트(25)를 통해 반응로(30)로 유입된다.At this time, the vortex phenomenon in the pyrolysis incinerator 20 is a pressure installed in the rotary damper 12 installed in the inlet 10, the flue 41 connecting the heat exchanger 40 and the washing tower 50. Floating force is generated by maintaining the pressure inside the pyrolysis incinerator 20 below atmospheric pressure by appropriate control of the control damper 45, and achieves an active heat exchange effect due to a significant temperature difference between the waste and the supplied waste. Therefore, the inside of the furnace is heated in an activated state to completely incinerate the waste within a short time, and in this pyrolysis incineration step, the waste is converted into slag and cracked gas and the slag is discharged to the outside through the slag discharge port 24. The decomposition gas is introduced into the reactor 30 through the duct 25.
상기 반응로(30)에 유입된 고온의 1차 분해가스는 상기 플라즈마발생기(32)에 의해 재차 가열되면서 1800∼1900℃로 더욱 상승된 고온의 가스증폭 플라즈마에 의해 열분해 작용을 조성하는 2차 열분해공정이 진행된다.The high temperature primary decomposition gas introduced into the reactor 30 is heated again by the plasma generator 32 and secondary pyrolysis which forms a pyrolysis effect by the high temperature gas amplified plasma further raised to 1800 to 1900 ° C. The process proceeds.
이와 같이 2차 열분해공정이 진행되면서 고온의 2차 분해가스가 생성되고, 상기 가스는 수냉자켓식 덕트(33)를 따라 열교환기(40)의 밀폐공간부를 통과하면서 열교환을 이루어 100℃ 정도의 저온상태로 급냉 처리되는 급속냉각 처리공정이 진행된다. 이와 같이 2차 분해가스를 급냉 처리하는 이유는 상기 가스를 서냉 처리할 경우에 비해 다이옥신의 생성 가능성이 현저히 낮아지기 때문이다.As the secondary pyrolysis process proceeds as described above, a high temperature secondary decomposition gas is generated, and the gas undergoes heat exchange while passing through an enclosed space of the heat exchanger 40 along the water cooling jacket type duct 33 to form a low temperature of about 100 ° C. The rapid cooling process of quenching in a state is performed. The reason for the rapid quenching of the secondary cracked gas is that the possibility of the formation of dioxins is significantly lower than that of the slow cooling process of the gas.
상기 저온상태의 2차 분해가스는 연도(41)를 통해 스크러버(51) 쪽으로 유입되는데, 이때, 2차 열분해 후 미량의 분진은 각 로터리댐퍼(43)(44)를 통해 외부로 배출되고, 상기 가스는 강제배기팬(45)의 작동에 의해 급속히 토출된다.The secondary decomposition gas in the low temperature state is introduced into the scrubber 51 through the flue 41, in which a small amount of dust after the second thermal decomposition is discharged to the outside through each rotary damper (43) (44), The gas is rapidly discharged by the operation of the forced exhaust fan 45.
이와 같이 강제 토출된 분해가스는 상기 스크러버(51) 내에서 고농도의 연무와 급속 혼합됨과 아울러 물가압장치(55)로부터 공급되는 분사세정수에 의해 상기 분해가스 내에 함유된 잔여 미세 분진마저도 제거하는 최종 여과공정을 거침으로써 완전 여과된 상태로 대기상으로 배출되고, 이로써 모든 처리공정이 완료되는 것이다.The cracked gas discharged forcibly is rapidly mixed with the high concentration of mist in the scrubber 51 and the final fine dust contained in the cracked gas is removed by the jet washing water supplied from the water pressure device 55. Through the filtration process, it is discharged to the atmosphere in a completely filtered state, thereby completing all the treatment processes.
상기의 처리공정에 있어서, 상기 급속냉각 처리공정중 상기 열교환기(40)를 통과하는 분해가스의 일부를 외부로 재순환시켜 가스연료로 사용할 수 있도록 할 수도 있다.In the treatment step, a part of the cracked gas passing through the heat exchanger 40 during the rapid cooling treatment process may be recycled to the outside to be used as a gas fuel.
본 발명에 따른 가스증폭플라즈마 고온열분해 소각방법 및 그 시스템은 폐기물의 가연성 부분을 무산소 또는 저산소 상태에서 가스증폭분사 플라즈마 가열장치에 의해 직접 가열하는 방식을 채택하고 있으며, 탄화물질을 기체, 액체 및 고체 연료로 분해할 수 있는 것이다.Gas amplification plasma high temperature pyrolysis incineration method and system according to the present invention adopts a method of directly heating the combustible portion of the waste by a gas amplification injection plasma heating apparatus in an anoxic or low oxygen state, the carbon material is a gas, liquid and solid It can be broken down into fuel.
따라서, 본 발명에 의하면 에너지 자원의 회수율이 90% 이상을 유지할 수 있고, 대기오염 등의 가능성이 현저히 저하되며, 폐기물의 감량도가 95%에 이르게 되는 특성을 갖는 것이다.Therefore, according to the present invention, the recovery rate of energy resources can be maintained at 90% or more, the possibility of air pollution, etc. is significantly reduced, and the loss of waste reaches 95%.
이상에서 기술한 바와 같은 본 발명에 따른 가스증폭플라즈마 고온열분해 소각방법 및 그 시스템에 의하면, 시스템의 급속고온 가동이 가능하여 폐기물을 완전 소각처리하는데 소요되는 시간을 현저히 단축시킬 수 있고, 플라즈마를 생성하는데 소요되는 기체량을 최소화활 수 있으며, 이에 따라 대기중으로 최종여과 후 배출되는 배기가스량도 현저히 감소하게 되어 대기오염을 최소화할 수 있는 효과가 있다.According to the gas amplification plasma high-temperature pyrolysis incineration method and system according to the present invention as described above, the system can be rapidly heated at a high temperature, significantly shortening the time required for complete incineration of waste, and generating plasma It is possible to minimize the amount of gas required, and thus the amount of exhaust gas emitted after the final filtration into the air is also significantly reduced, thereby minimizing air pollution.
또한, 상기 배기가스는 저산소 또는 무산소 상태를 유지하게 되어 산소산화물의 생성을 최소화할 수 있으며, 압력조절댐퍼에 의해 상기 열분해소각로 및 반응로의 내부를 대기압 이하로 유지할 수 있게 되어 메탄의 생성도 최소화할 수 있는 장점이 있다.In addition, the exhaust gas may be maintained in a low oxygen or anoxic state to minimize the generation of oxygen oxide, the pressure control damper to maintain the interior of the pyrolysis incinerator and the reactor below atmospheric pressure to minimize the generation of methane There is an advantage to this.
이상의 설명에서와 같이 본 발명은 하나의 바람직한 구체예에 대해서만 기술하였으나, 상기의 구체예를 바탕으로 한 본 발명의 기술사상 범위 내에서의 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 또한, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.As described above, the present invention has been described for only one preferred embodiment, but it is apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the technical spirit of the present invention based on the above embodiments. It is natural that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.
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| KR100340263B1 (en) * | 1999-02-03 | 2002-06-12 | 최현구 | Apparatus and method for the treatment of mixed wastes with high liquid fraction by plasma pyrolysis/gasfication and melting |
| WO2006031076A1 (en) * | 2004-09-15 | 2006-03-23 | Automit Co., Ltd. | Apparatus for thermal decomposition treatment |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100340263B1 (en) * | 1999-02-03 | 2002-06-12 | 최현구 | Apparatus and method for the treatment of mixed wastes with high liquid fraction by plasma pyrolysis/gasfication and melting |
| KR20020006072A (en) * | 2000-07-11 | 2002-01-19 | 김정 | The heating system that hotted heating ASCON's aggregate to make use of high freguency's conductance current |
| WO2006031076A1 (en) * | 2004-09-15 | 2006-03-23 | Automit Co., Ltd. | Apparatus for thermal decomposition treatment |
| KR20190107413A (en) * | 2018-03-12 | 2019-09-20 | 인하대학교 산학협력단 | Waste refrigerant processing system |
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