KR20000004865A - 스티로폼의 가스화 및 액체화 장치_ - Google Patents

Abstract

발포스티로폼 가스화, 액체화 장치는 비용융물이 부착된 블록 또는 판상의 발포스티로폼을 호퍼로 투입하여 분쇄하는 분쇄기구와 상기 분쇄기구에서 분쇄된 발포스티로폼을 정량공급하는 정량공급수단과 상기 정량공급수단으로부터 공급되는 분쇄된 발포스티로폼을 가열해서 용융하는 용융조와 상기 용융조에서 얻어진 발포스티로폼 용융액을 여과하여 비용융물을 제거하는 스트레이너와 상기 스트레이너를 통과하는 발포스티로폼 용융액을 다시 가열증발시켜 가스화하는 가스화기와 발생된 가스를 냉각응축하는 가스냉각기와 상기 용융조로부터 정량공급수단을 거쳐 분쇄기구 내부로 주입된 발포스티로폼 용융액의 기화가스를 뽑아내는 배기라인을 구비한 것이다. 얻어진 가스는 가연가스이다. 상기 가스는 가스버너등의 연료가스로써 유효하게 이용할 수 있다. 또 상기 가스의 전부 혹은 일부를 냉각, 응축시켜 액체화함으로써 연료유로써 회수할 수 있다. 또 스트레이너에 의해 발포스티로폼에 부착된 비용융물이 발포스티로폼 용융액으로부터 효과적으로 제거될 수 있기 때문에 투입전의 발포스티로폼의 세정작업이 불필요하다. 또, 용융조로부터 정량공급수단을 거쳐 분쇄기구로 주입된 가연가스가 배기라인에 의해 효과적으로 배출되기 때문에 분쇄기구의 호퍼로부터 대기중으로 방출되지 않는다. 게다가, 그 때문에 호퍼를 폐쇄할 필요가 없기 때문에 분쇄기구에 발포스티로폼 연속투입할 수 있다.

Description

스티로폼의 가스화 및 액체화 장치

본 발명은 공업제품의 포장재나 건축용 단열재, 방음재 등으로 많이 사용되는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치에 관한 것이다.

종래 공업제품의 포장재나 건축용 단열재, 방음재, 단열 완충용기 등으로 많이 사용되고 있는 발포스티로폼은 그 수명이 다한 후에는 소각 처리되는 것이 현실이다.

그러나, 상기 발포스티로폼은 폴리스티렌수지에 저비점 탄화수소를 첨가하고 가열하여 수십 배 팽창시킨 것이기 때문에 이것을 소각로 등으로 반송할 때나 쓰레기장에 보관할 때 그 용량이 크고 소각과정에서 다량의 분진이나 유해한 가스를 발생하여 주위환경을 악화시키는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 처분이 곤란한 발포스티로폼을 효과적으로 처분할 수 있는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 스티로폼에 비용융물이 부착되어 있는 경우에도 가스화하기 전에 이를 별도로 처리할 필요가 없는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치를 제공하는 것이다.

도1은 본 발명 장치의 제1실시형태를 보이는 전체 구성도이다.

도2는 도1 중의 A-A 방향의 측면도이다.

도3은 본 발명 장치의 제2실시형태를 보이는 전체 구성도이다.

도4는 본 발명 장치의 제3실시형태를 보이는 전체 구성도이다.

도5는 본 발명 장치의 제4실시형태를 보이는 전체 구성도이다.

도6은 본 발명 장치의 제5실시형태를 보이는 전체 구성도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1: 분쇄기구 2: 용융조

3: 가스화기 4: 호퍼

5: 케이싱 6: 분쇄 스크류

15: 정량공급기구 16, 23:전기 히터

17: 잉여가스 연소기 19: 스트레이너

20: 공급라인 21: 배출라인

22: 밀폐용기 32: 압력계

48: 기액분리조 49: 응축기

본 발명의 실시 형태를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

도1을 참조하면 본 발명의 제1실시형태의 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치는 쓰레기 등의 비용융물이 부착된 불록 또는 판상의 발포스티로폼을 호퍼(4)에 투입하여 분쇄, 세분화하는 분쇄기구(1)와 상기 분쇄기구(1)에서 분쇄된 발포스티로폼을 정량적으로 공급하는 정량공급수단(15)과 상기 정량공급수단(15)으로부터 공급되는 분쇄된 발포스티로폼을 가열하여 용융하는 용융조(2)와, 상기 용융조(2)로부터 얻어지는 발포스티로폼 용융액(L)을 여과시켜 쓰레기 등의 비용융물을 제거하는 스트레이너(19)와 상기 스트레이너(19)를 통과하는 발포스티로폼 용액을 다시 가열 증발시켜 가스화하는 가스화기(3)와 상기 용융조(2)로부터 정량공급수단을 거쳐 분쇄기구(1) 안으로 스며드는 발포스티로폼 용융액(L)의 기화가스를 배출하는 배기라인(32)으로 주로 구성되어 있다.

도2를 참고하면, 상기 분쇄기구(1)는 상부에 호퍼(4)를 구비한 케이싱(5)과 상기 케이싱(5) 내부를 횡단하도록 된 네 개의 분쇄 스크류(6)와 상기 분쇄 스크류(6)중 어느 것인 가를 구동하는 구동 모터(7)로 구성된다.

또, 상기 분쇄 스크류(6)의 일단부에는 각각 기어(8)가 설치되어 있어 상기 네 개의 기어(8)가 케이싱(5) 단부에 설치된 기아 박스(9) 내에 상호 치합되도록 배치되어 있다. 따라서 구동모터(7)에 의해 하나의 분쇄 스크류(6)를 구동하는 것으로 전체 분쇄 스크류(6)가 동시에 연동하게 된다. 케이싱(5)의 타단부에는 축받이 박스(10)가 설치되어 있어 분쇄 스크류(6)의 타 단부를 지지하는 축받이 부재(11)가 각각 수용되도록 되어 있다. 또 상기 분쇄 스크류(6)는 도시되지 않은 회전 드럼의 주위에 복수의 분쇄 이빨이 돌출된 구조를 가지고 있어 상기 분쇄 이빨 상호의 치합에 의해 발포스티로폼(P)을 강제적으로 분쇄하게 된다.

상기 분쇄기구(1)의 하부에는 상기 케이싱(5)의 하부 개구부에 연통하는 호퍼(12)와 상기 호퍼(12) 내에 설치되는 로터리 밸브(13)와 상기 로터리 밸브(13)를 구동하는 밸브 모터(14)로 구성되는 정량공급기구(15)가 설치되어 있어 상기 호퍼(12)와 로터리 밸브(13)에 의해 케이싱(5)의 하부 개구부를 밀봉함과 동시에 분쇄기구(1)에서 잘게 분쇄된 발포스티로폼(P)을 그 하부에 연결 설치된 용융조(2)측에 정량적으로 공급하게 되어 있다.

한편, 용융조(2)는 상기 정량공급기구(15)에 의해 상기 분쇄기구(1)와 일체로 연결 형성되며, 그 내부에는 투입되는 발포스티로폼(P)을 가스화하지 않도록 급속하고 균등하게 가열, 용융하기 위한 고비점 열매가 미리 저장되어 있으며, 정량공급기구(15)에서 정량공급되는 발포스티로폼(P)을 그 융점 이상으로 가열해서 용융하는 전기 히터(16)와 그 가열용융의 과정에서 내부에서 발생하는 잉여 가스를 연소시켜 배기하는 드럼상의 잉여 가스 연소기(17)가 수용되어 있다.

도1을 다시 참조하면, 상기 용융조(2)의 바닥에는 배출 펌프(18)와 스트레이너(19)가 구비된 공급라인(20)이 접속되어 있어 배출 펌프(18)에 의해 용융조(2) 내에서 발생한 발포스티로폼 용융액(L)을 열매와 함께 배출함과 동시에 이것을 스트레이너(19)에 의해 여과하여 쓰레기나 씰링 따위의 비용융물을 제거하고 나서 가스화기(3)로 송출한다.

가스화기(3)는 상기 공급라인(20)과 가스 배출라인(21)을 구비한 밀폐용기(22) 내에 그 내부를 가열하는 전기 히터(23)를 수용한 것으로, 공급라인(20)으로부터 공급되는 발포스티로폼 용융액(L)을 밀폐용기(22) 내에 일시적으로 저장함과 동시에 이것을 전기 히터(23)에 의해 다시 고온으로 가열해서 가스화하여 발생한 발포스티로폼의 가연 가스를 가스 배출라인(21)을 통해 도시되지 않은 가스 버너 등으로 반출한다.

또, 상기 가스화기(3)와 용융조(2)간에는 상술한 공급라인(20)과는 다른 반송라인(24)이 접속되어 있어, 밀폐용기(22) 내의 발포스티로폼 용융액(L)의 액량이 일정량을 초과하는 경우에는 밀폐용기(22)에 설치된 레벨 센서(25)가 이겻을 감지하여 반송라인(24)의 유량조정밸브(26)를 열어 밀폐용기(22) 내의 발포스티로폼 용융액(L)이 반송라인(24)을 통해 용융조(2)측으로 반송되어 진다. 게다가, 상기 반송라인(24)의 도중에는 3방향밸브(27)에 의해 유출라인(28)이 분기되어 있어 발포스티로폼 용융액(L)의 반송시에 용융조(2) 내의 발포스티로폼 용융액(L)의 유량이 일정량 이상이 되는 경우에는 용융조(2)측에 설치된 레벨 센서(29)에 의해 이 3방향밸브(27)를 열어 반송되는 발포스티로폼 용융액(L)의 일부 또는 전부를 열매와 함께 배출 피트(30)측으로 바이패스시켜 유출하도록 되어 있다. 단, 상기 배출 피트(30)로 반송된 용융액은 간접적으로 공기 또는 물에 의해 냉각되어 공급된 발포스티로폼 용융액(L)은 열매와 함께 그대로 또는 냉각고화되고 용적이 축소되어 인고트로써 회수하도록 되어 있다.

상기 가스화기(3)의 밀폐용기(22)에는 그 내부의 가스압을 계측하는 압력계(31)가 설치되어 있어 밀폐용기(22) 내의 가스압이 일정범위를 벗어나는 경우 전기 히터(23)를 제어하는 제어부(35) 측에 그 신호를 출력해서 전기 히터(23)의 출력을 제어하도록 되어 있다.

게다가, 분쇄기구(1)에도 그 내부의 압력을 측정하는 압력계(33)와 그 내부의 가스를 배기하는 배기라인(32)이 설치되어 있어 용융조(2) 내의 가스가 정량공급기구(15)로부터 분쇄기구(1) 측에 주입되는 케이싱(5) 내의 압력이 대기압을 초과하는 경우에 배기라인(32)에 설치된 팬(34)을 구동시켜 케이싱(5) 내의 가스를 배출하고 배기라인(32)으로부터 도시되지 않은 잉여 가스 연소기 등에 강제배기하도록 되어 있다. 도중에서 부호 36, 37은 각각 공급라인(20)과 반송라인(24)의 블록 밸브이다.

다음은 이와같은 구성을 한 본 발명의 발포스티로폼 가스화 및 액체화 장치의 작용을 설명한다.

먼저, 미리 용융조(2) 내에 소량의 고비점 열매(예를 들어, A중유, 윤활유, 윤활유 바스오일, 플러싱 오일, 열매유 등)를 넣어 두고 상기 고비점 열매를 전기 히터(16)에 의해 발포스티로폼(P)의 융점온도 이상, 예를 들어 130∼160℃ 정도로 가열한 후 블록상 또는 판상의 발포스티로폼(P)을 호퍼(4)로부터 분쇄기구(1)에 투입하고 분쇄 스크류(6)에 의해 이것을 분쇄하여 세분화한다. 그러면 세분화된 발포스티로폼(P)은 정량공급기구(15)에 의해 일정량씩 용융조(2)측에 낙하된 후 상기 열매에 접촉가열되어 가스화되지 않고 급속히 용융되어 열매와 혼합된 발포스티로폼 용융액(L)이 되어 용융조(2) 내에 잔류한다. 단, 상기 가열용융시에 가연가스가 발생할 수 있으나 가연가스는 잉여가스 연소기(17)에 의해 연소되어 무해한 연소배기가스가 되어 방출되어지며, 그대로 정량공급기구(15)나 분쇄기구(1)를 역류하여 대기중으로 방출될 우려는 없다. 또는 설령 가연가스가 다량 발생해서 정량공급기구(15)를 역류해서 분쇄기구(1)측으로 누출되는 경우가 있더라도 상술한 것과 같이 이 현상이 압력계(33)에 의해 검지되어지기 때문에 누출된 가연가스가 팬(34)에 의해 배기라인(32)으로 배기되어진 후 도시되지 않은 잉여가스 연소기에서 처분되어지게 된다. 따라서, 분쇄기구(1)측에 누출된 가연가스가 호퍼(4) 등으로부터 그대로 대기중으로 방출되는 경우는 없기 때문에 주위환경의 악화를 초래하는 일은 없다 또한, 투입할 때마다 호퍼(4)를 닫을 필요가 없기 때문에 분쇄기구(1)에의 발포스티로폼(P)의 연속투입이 가능하고 발포스티로폼(P)의 연속처리가 가능하다.

다음은, 이러한 용융조(2)내에 잔류한 발포스티로폼 용융액(L)은 열매와 함께 배출펌프(18)에 의해 용융조(2)에서 배출된 후 공급라인(20)을 통과하여 가스화기(3)의 밀폐용기(22) 내부로 보내진다. 단 이때, 공급라인(20)을 흐르는 발포스티로폼 용융액(L)은 스트레이너(19)에 의해 부착되어 있는 쓰레기나 실링 등의 비용융물이 효과적으로 제거될 수 있기 때문에 이러한 비용융물이 그대로 발포스티로폼 용융액(L)과 함께 가스화기(3)에 공급되는 일은 없다. 즉, 예를 들어 시장이나 어시장 등에서 발생하는 발포스티로폼제의 용기에 있어서, 일반적으로 그 표면에 종이 실링이나 토사, 고기가루, 야채 가루 등의 비용융물이 부착되어 있으나, 이러한 비용융물은 스트레이너(19)에 의해 효과적으로 제거되어진다. 따라서, 투입전에 번거로운 비용융물의 제거작업이 불필요하기 때문에 우수한 처리효율을 발휘할 수 있다.

그 후에 가스화기(3)의 밀폐용기(22) 내부로 보내진 발포스티로폼 용융액(L)은 내부의 전기 히터(23)에 의해 다시 그 비점 이상, 예를 들어 200∼300℃ 정도로 가열됨에 의해서 증발되고 가스화된다. 이 밀폐용기(22) 내부에서 발생하는 발포스티로폼의 가연 가스는 가스배출라인(21)을 통해 밀폐용기(22)를 나온 후, 도시되지 않은 가스 버너 등으로 보내져 가스 버너의 연료로써 유효하게 이용된다.

여기서 가스 버너의 가연 가스의 소비량 변동에 대한 대응으로써 예를 들면, 가스화기(3)의 전기 히터(23)측을 제어하는 것이 가능하다. 즉, 가연 가스의 소비량이 변동하면 가연 가스의 발생량과 소비량의 밸런스가 깨져 밀폐용기 내부의 압력이 변동하기 때문에 압력의 변동을 압력계(31)로 검지하여 제어부(35)에 의해 전기 히터(23)의 출력을 그 압력에 대응하도록 적절히 증감하는 것에 의해서 달성할 수 있다. 구체적으로는 가연 가스의 소비량이 감소하는 경우에는 밀폐용기(22) 내부의 압력이 상승하기 때문에 전기 히터(23)의 출력을 내려 가스의 발생량을 감소시키고 반대로 가연 가스의 소비량이 증대하는 경우에는 밀폐용기(22) 내부의 압력이 내려가기 때문에 전기 히터(23)의 출력을 높여 가스의 발생량을 증가시킴에 의해 제어할 수 있다.

가연가스의 소비량이 감소하면 가스화기(3) 내부를 흐르는 발포스티로폼 용융액(L)의 공급량이 가스화기(3)의 가연 가스의 발생량을 상회하여 액의 레벨이 상승하는 경우에는 이것을 가스화기(3)측에 설치된 레벨 센서(25)가 검지한 유량조정밸브(26)를 열어 밀폐용기(22)내의 발포스티로폼 용융액(L)을 열매와 함께 반송라인(24)으로 적량씩 용융조(2)내에 주입하도록 제어하는 것에 의해 가스화기(3) 내부의 발포스티로폼 용융액(L)의 레벨을 항상 일정범위로 유지하는 것이 가능하다. 그래서 만약 이 반송과정에 있어서 용융조내의 발포스티로폼 용융액(L)이 가득차서 용융조(2)측에 반송할 여유가 없는 경우에는 용융조(2)측에 설치된 레벨 센서(29)에 의해 반송라인(24)의 3방향밸브(27)를 제어하여 잉여 발포스티로폼 용융액(L)을 유출라인(28)을 통해 고화 피트(30)로 보낸다.

이에 의해서 본 발명은 발포스티로폼을 세분화하여 가열용융한 후 가스화하고 이것을 가스버너 등의 연료로써 사용할 수 있기 때문에 종래 그대로 소각처리하던 발포스티로폼 폐기물을 유효하게 이용하는 것이 가능하게 되었다. 그 결과 소각처리시에 발생하는 유해가스 등에 의한 환경악화를 미연에 방지할 수 있음과 동시에 유한한 자원의 유효한 활용을 달성할 수 있게 되었다.

단, 용융조(2) 내부의 청소작업을 용이하게 하기 위하여 용융조(2) 측면에 개폐가 자유로운 청소창(38)을 설치하거나 폭발문짝(도시되지 않음) 등을 설치하는 것이 좋다. 또한 용융조(2)의 천장부근에 도시하지 않은 개폐가 자유로운 투입구를 설치하여 상기 고화 피트(30) 등에서 얻어지는 인고트화된 용적이 축소된 발포스티로폼을 그대로 용융조(2) 내에 투입하여 다시 용융 처리하는 것도 좋다. 상술한 것과 같은 전기 히터(16, 23) 대신에 가스 버너를 이용하는 것도 좋고, 가스 버너의 연료가스로써 본 장치에서 발생하는 발포스티로폼의 가연 가스의 일부를 사용하면 처리시의 운전경비를 절감할 수 있다.

또한, 도3에 도시된 바와 같이, 용융조(2) 내의 넘침 방지턱(39)을 설치함과 동시에 넘침 방지턱(39)에 오버플로우관(40)을 접속하여 용융조(2)내의 잉여 발포스티로폼 용융액(L)이 오버플로우되면 냉각수 등이 가득찬 배출피트(41)로 배출되도록 하면 도1에 도시된 바와 같이 3방향밸브(27), 레벨 센서(29), 고화 피트(30) 등이 불필요하게 되기 때문에 구조의 간략화가 가능하고 장치의 신뢰성, 안정성을 향상시키는 것이 가능하다. 단, 상기 배출 피트(41)에 배출된 잉여 발포스티로폼 용융액(L)은 고화 피트(30)와 같은 사양의 냉각수에 의해서 순간적으로 냉각 응고되기 때문에 용적이 축소된 인고트로써 회수하게 된다. 또 상기 넘침 방지턱(39)의 근방에 망 따위의 스크린(42)을 설치하여 용융조(2) 내의 고형물이나 쓰레기가 오버플로우관(40) 내에 유입되어 막히는 것을 방지하여도 좋다.

또, 도시한 것과 같은 분쇄 스크류(6)에 각각 스크레이퍼(43)를 부설하면 분쇄 스크류(6) 표면의 분쇄이빨(도시되지 않음)간에 끼인 발포스티로폼 조각을 효과적을 제거하여 분쇄능력의 유지를 꾀하는 것이 가능하다. 게다가, 용융조(2)의 주위 및 가스화기(3)의 주위에 단열층(44)을 설치함으로써 외부로의 방열량이 감소하여 효과적인 액체화 및 가스화가 달성된다. 도1에 도시된 로드상의 전기 히터(16) 대신에 봉히터, 전열 패널 등의 면상 히터(45)를 사용하면 용융조(2)내를 고르게 가열할 수 있음과 동시에 용융조(2)내의 용적이 그만큼 확대되어 발포스티로폼 용융액(L)의 저축량을 증대하는 것이 가능하다.

도4에는 본 발명장치의 다른 실시형태가 도시되어 있다.

본 실시형태에 관한 발포스티로폼 가스화 및 액체화 장치는 상술한 장치의 구성에 더하여 용융조(2)와 가스화기(3)간에 접속된 공급라인(20) 및 반송라인(24)의 도중에 열교환기(60)를 설치함과 아울러 분쇄기구(1)측으로부터 연장된 배기라인(32)에 응축기(49)와 기액분리조(48)를 구비한 것에 의해 장치의 성능 및 신뢰성의 향상을 꾀하는 것이다.

즉, 이 열교환기(60)는 예를 들어, 쉘 앤드 튜브형 열교환기로 되어 튜브 사이드의 헤더(61)에 공급라인(20)을 접속함과 동시에 쉘 사이드의 입구(62) 및 출구(63)에 각각 반송라인을 설치한 것이다. 이에 의해서 용융조(2)측으로부터 공급라인(20)을 거쳐 열교환기(60)의 튜브 사이드로 흘러 들어오는 발포스티로폼 용융액(L)은 여기에서 가스화기(3)측으로부터 반송라인(24)을 거쳐 그 쉘 사이드 내로 유입되어오는 고온의 발포스티로폼 용융액(L)에 의해 가열되어 온도가 상승한 후, 가스화기(3)측으로 보내지며, 한편 가스화기(3)측으로부터 반송된 고온의 발포스티로폼 용융액(L)은 상기 열교환기(60)에서 냉각된 후 용융조(2)측에 반송되어진다.

따라서, 이같은 열교환기(60)를 구비함으로써 열손실이 적고 열효율이 향상되는 것은 물론 용융조(2)측에 보내진 발포스티로폼 용융액(L)이 용융조 내에서 가스화되는 우려가 없기 때문에 장치의 안정성 및 신뢰성이 향상된다.

또, 배기라인(32)에 응축기(49)와 기액분리조(48)를 설치함으로써 분쇄기구(1)에서 강제 배기된 누출가스의 일부 혹은 전부가 응축기(49)에서 냉각되어 응축되면서 기액분리조(48)로 흘러들어가 기액분리된 후, 액체가 누출 펌프(51)에 의해 누출라인(50)을 거쳐 가스화기(3)에 형성된 공급구(52)를 통해 가스화기(3)측으로 보내진다. 한편, 응축되었던 누설가스는 상기 장치와 같은 배기라인(32)을 그대로 통과하여 잉여가스 연소기 등에서 소각처분되어 진다. 이에 의해서 용융조(2)내에 설사 가연가스가 대량 발생하여 이것이 분쇄기구(1)측에 대량 누설된 경우에도 잉여 가스 연소기측에 흐르는 가연 가스의 양을 대폭 감소하는 것이 가능하기 때문에 누설된 가연 가스를 유효하게 이용할 수 있다.

이러한 구성에 더하여, 공급라인(20)의 상류측에 세정액라인(46)을 접속함과 동시에 공급라인(20)과 반송라인(24)을 바이패스라인(64)으로 접속해서 세정액조(47) 내의 중유등으로 구성되는 세정액을 세정액라인(46)에서 공급라인(20)→바이패스라인(64)→반송라인(24)측에 순차 흐르도록 하는 구성을 취하면 세정액에 의해 공급라인(20), 반송라인(24) 및 열교환기(60)의 관측, 통측 내부를 효과적으로 세정하는 것이 가능하기 때문에, 특히 운전정지후 등에 있어 이러한 라인(20, 24) 내의 발포스티로폼 용융액의 고착 등에 의한 막힘이나 유량 저하 등의 문제를 미연에 방지하는 것이 가능하다.

게다가, 도시되지 않았으나, 가스화기(3)에 접속된 가스배출라인(21)에 LPG 가스라인(54)을 접속해서 보조연료로서 LPG 가스를 공급하는 구성을 하면, 설사 가스화기(3)의 가연가스의 발생량이 감소하여 부족하여도 그 부족분을 LPG 가스로 용이하게 보충하는 것이 가능하며, 장치의 정지시에 라인내의 진공방지를 꾀할 수 있다. 또, 가스 배출라인(21)에 다시 대기 환기라인(53)을 분기하여 설치하면 운전 개시시에 환기가 필요한 경우에는 상기 대기 환기라인(53)을 이용해서 장치내의 공기를 용이하게 배출할 수 있다.

또, 도5에 도시된 바와 같이, 상술한 가스 버너 대신에 가스 배기라인(21)의 하류측에 가스 냉각기(55)와 발포스티로폼액 탱크(56)를 부설하고, 가스화기(3)에서 발생한 가연가스를 가스 냉각기(55)에서 냉각, 응축시켜 액화하고, 발포스티로폼액으로써 발포스티로폼액 탱크(56) 내에 저장한 다음 그후 필요에 따라 연료유로써 이용하도록 구성하여도 좋다. 단, 이때 발포스티로폼 용융액(L)은 가스화에 의해 고분자 결합이 절단되어 냉각되어도 고화되지 않고 액체로써 얻어진다. 또, 누출라인(50)을 흐르는 발포스티로폼액도 가스 냉각기(55)에서 발생한 발포스티로폼액과 그 성분 성질은 거의 같기 때문에 누출라인(50)을 상기 가스 냉각기(55)의 하류측에 접속해서 가스 냉각기(55)에서 얻어진 발포스티로폼액과 함께 그대로 발포스티로폼액 탱크(56)내에 직접 흐르게 해도 좋다.

게다가, 도6에 도시한 바와 같이, 분쇄기구(1)측으로부터 연장된 배기라인(32)을 그대로 집접 가스 배출라인(21)측에 접속해서 분쇄기구(1)내에 누설된 가연가스를 가스 냉각기(55)에 흘려서 가스화기(3)측에서 발생한 가연가스와 함께 냉각, 응축, 액화시켜 발포스티로폼액 탱크(57)에 흐르도록 구성하면, 도4 및 도5에 도시된 바와 같은 배기라인(32)에 설치되어 있는 기액분리조(48), 응축기(49), 누출라인(50), 누출펌프(51)에 더하여 잉여가스 연소기를 생략하는 것도 가능하다. 단, 도6중에서 부호 58은 발포스티로폼액 탱크 내의 공기나 소량의 가연가스를 대기 방출하기 위한 대기개방라인이다.

본 발명의 스티로폼의 가스화 및 액체화 장치를 이용함으로써 소각과정에서 유독가스를 발생하여 환경을 오염시키는 스티로폼을 효과적으로 처분할 수 있게 되었다. 또한, 스티로폼에 비용융물이 부착되어 있는 경우에도 가스화하기 전에 이를 별도로 처리할 필요가 없어 스티로폼을 보다 용이하게 처리할 수 있다.

또한, 스티로폼을 분쇄하고 가열용융한 후 가스화하여 이것을 가스버너 등의 연료로써 사용할 수 있기 때문에 종래 그대로 소각처리하던 발포스티로폼 폐기물을 자원으로서 유효하게 재활용하는 것이 가능하게 되었다.

Claims (24)

1. 스티로폼이 투입되는 호퍼가 설치되어 있으며, 비용융물이 부착된 스티로폼 덩어리를 분쇄하는 분쇄기구;

   상기 분쇄기구에 의해 분쇄된 스티로폼을 정량적으로 공급하기 위한 정량공급기구;

   상기 정량공급기구로부터 공급된 분쇄된 스티로폼을 가열하여 녹이기 위한 용융조;

   상기 용융된 스티로폼에서 비용융물을 여과하여 제거하기 위한 스트레이너;

   여과된 스티로폼 용액을 가열하여 증기화하기 위한 가스화기;

   상기 가스화된 스티로폼을 냉각하고 응축시켜 액상의 스티로폼을 얻기 위한 냉각기;

   상기 용융조로부터 상기 정량공급기구를 거쳐 상기 분쇄기구로 누출되는 스티로폼 가스를 배출하기 위한 제1배기라인;

   으로 구성되는 것을 특징으로 하는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치.
2. 제1항에 있어서, 스티로폼을 상기 용융조내에서 신속히 그리고 균일하게 가열하고 상기 용융조내에서 기화하는 것을 최소화하기 위해 상기 용융조내에 투입하는 끓는 점이 높은 열매를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치.
3. 제2항에 있어서, 끓는점이 높은 상기 열매는 A오일, 윤활유, 윤활유 베이스 오일, 플러싱 오일, 열매유 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 용융된 스티로폼을 상기 용융조에서 상기 가스화기로 보내기 위해 상기 용융조와 상기 가스화기를 연결하는 제1공급라인 및 용융된 스티로폼 용액을 소정의 조건하에서 상기 가스화기로부터 상기 용융조로 되돌리기 위해 상기 가스화기와 상기 용융조를 연결하는 반송라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 제1공급라인과 상기 반송라인을 흐르는 용융된 스티로폼 용액의 열교환을 위해 상기 제1공급라인과 반송라인 사이에 열교환기를 더 설치하는 것을 특징으로 하는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치.
6. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 가스화기 내부의 압력을 측정하기 위한 제1압력계와 측정된 가스압에 기초하여 상기 가스화기의 가열 정도를 조정하기 위한 조정기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치.
7. 제4항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 가스화기 내부의 액체의 레벨을 감지하는 제1레벨센서 및 상기 제1레벨센서에 의해 감지된 레벨에 기초하여 상기 용융조에서 회수되는 용융 스티로폼의 유량을 제어하기 위해 상기 반송라인에 설치된 유량 조절 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치.
8. 제4항 내지 제7항 중의 어느 한 항에서, 상기 용융조 내부의 액체의 레벨을 감지하는 제2레벨센서 및 상기 제2레벨센서에 의해 감지된 레벨에 기초하여 상기 용융조로 회수되는 용융 스티로폼의 일부 또는 전부를 배출하기 위해 상기 반송라인상에 설치된 3방향밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치.
9. 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에서, 소정의 조건하에서는 상기 용융조로부터 용융 스티로폼이 오버플로우할 수 있는 넘침 방지턱을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치.
10. 제4항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 용융조로 향하는 발포스티로폼 용액의 일부를 배출하기 위한 상기 반송라인에서 분기하는 제1분기라인 및 배출된 발포스티로폼 용액을 고화 스티로폼으로 고화 시키기 위한 고화기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치.
11. 제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서, 연소가스를 가스화기로부터 배출하기 위하여 상기 가스화기로부터 연장되는 제2배출라인 및 액상의 스티로폼을 얻기 위해 배출된 연소가스를 냉각하고 응고하기 위해 제1 및 제2 배출라인 상에 설치된 가스 냉각기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치.
12. 제11항에 있어서, 액상의 스티로폼을 가스 냉각기로부터 수용하기 위해 가스 냉각기의 하류쪽에 설치된 탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치.
13. 제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 용융조 내에서 발생한 연소 가스를 연소하기 위하여 상기 용융조 내에 설치된 제1연소기 및 상기 용융조로부터 연소 가스를 배출하기 위한 제3배출라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치.
14. 제1항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 용융조는 분쇄된 스티로폼을 가열하여 녹이기 위하여 최소한 하나의 히터를 포함하고 상기 가스화기는 스티로폼 용융액을 가열하여 기화시키기 위하여 최소한 하나의 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치.
15. 제1항 내지 제14항 중의 어느 한 항에서, 상기 가스화기에서 발생하는 연소 가스를 연소하기 위한 제2연소기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치.
16. 제1항 내지 제15항 중의 어느 한 항에서, 상기 분쇄기구 내의 압력을 측정하기 위한 제2압력계를 더 포함하여 상기 제2압력계에 의해 측정된 분쇄기구 내부 압력이 소정의 값을 초과하는 경우 제1배출라인을 통해 상기 분쇄기구로부터 가스를 배출하는 것을 특징으로 하는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치.
17. 제1항 내지 제16항 중의 어느 한 항에서, 상기 분쇄기구로부터 배출되는 연소가스를 연소하기 위하여 제2배출라인상에 설치된 제3연소기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치.
18. 제1항 내지 제17항 중의 어느 한 항에 있어서, 분쇄기구로부터 배출된 가스를 냉각하여 일부 또는 전부를 응축하기 위하여 제1배출라인 상에 설치된 응축기, 응축되고 남은 물질에서 가스를 분리하기 위하여 상기 응축기의 하류쪽 제1배출라인 상에 설치된 가스 분리기 및 가스화기에 상기 응축된 액체를 공급하기 위한 제2공급라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 가스 분리기로부터 가스를 배출하기 위하여 상기 가스 분리기로부터 연장된 제4배출라인 및 상기 가스 분리기로부터 배출되는 가스를 연소하기 위하여 상기 제4배출라인상에 설치된 제4연소기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치.
20. 제4항 내지 제19항 중의 어느 한 항에 있어서, 제1공급라인으로부터 반송라인으로 연결된 바이패스라인, 세척제를 보관하기 위한 탱크 및 세척제가 세척라인, 제1공급라인, 바이패스라인 및 반송라인을 흘러 용융조로 다시 돌아가도록 제1공급라인으로 세척제를 공급하기 위하여 상기 탱크로부터 제1공급라인으로 연결된 세척라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치.
21. 제15항 내지 제20항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 가스화기로부터 상기 제2연소기로 공급되는 연소가스가 부족한 경우 상기 제2연소기로 보조적으로 연료를 공급하기 위한 보조 연료 공급 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치.
22. 제1항 내지 제21항 중의 어느 한 항에서, 상기 장치의 내부로 공기를 주입하기 위한 수단을 더 포함하는것을 특징으로 하는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치.
23. 제1항 내지 제22항 중의 어느 한 항에서, 상기 용융조의 내부를 일정하게 가열할 수 있는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치.
24. 제1항 내지 제23항 중의 어느 한 항에서, 고화된 스티로폼 인고트를 상기 용융조의 내부로 공급하기 위해 상기 용융조에 형성된 개구부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포스티로폼의 가스화 및 액체화 장치.