KR200165579Y1

KR200165579Y1 - 플라스틱폐기물 유화장치

Info

Publication number: KR200165579Y1
Application number: KR2019990014314U
Authority: KR
Inventors: 히로이찌 아지끼
Original assignee: 히로이찌 아지끼
Priority date: 1999-07-20
Filing date: 1999-07-20
Publication date: 2000-02-15

Abstract

플라스틱폐기물유화장치를, 소형이며 간단한 구조로 저렴하게 제조할 수 있으며, 간단하고 쉬운 조작으로 소망하는 유질의 일정한 연료유를 얻는다.

원통형상의 용융고화기능이 있는 열분해조(1) 상부에 분해가스(100a)를 분류하는 정류탑(2)을 설치한다. 정류탑(2) 내부에서 분리상승되는 저비점성분을 냉각하여 환류(17)시키는 환류기(16)를 상방에 설치한다. 정류탑(2) 내부에서 분류되는 고비점성분을 접촉시켜 저비점성분으로 분해시키는 촉매조(3)를 하방에 설치한다. 환류기(16)에서 분배되어 냉각된 분해가스(200a)를 일시적으로 저장하는 기체/액체분리기능이 있는 정제유탱크(4)를 설치한다. 정제유탱크(4)에서 기체/액체분리하여 액화되지 않은 분해가스(300a)를 일시적으로 저장하는 가스저장탱크(5)를 설치한다. 액화되지 않은 분해가스(300a)를 버너부(14)의 연료로서 공급하기 위해 분해가스 세정조(6)를 설치하여 가스공급수단(5a)으로 공급한다.

Description

플라스틱폐기물 유화장치{AN APPARATUS FOR FINDING AN OIL FROM THE PLASTIC WASTE}

본 고안은 플라스틱폐기물 유화(油化)장치에 관한 것이며, 상세하게는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌등의 올레핀계 수지, 그 외의 열가소성 플라스틱폐기물을 용융하여 열분해시킴에 의해, 가솔린, 등유, 경유 및 중유 등으로 정제하여 회수하는 폐플라스틱 유화처리장치에 관한 것이다.

현재, 사업소에서 폐기되는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지, 그 외의 열가소성 플라스틱 등의 체적이 큰 플라스틱폐기물 대부분은, 폐기한 사업소 또는 수집운반업자에 의해 용융고화처리된 것이나 미처리된 것을 폐기물 처리장에 매립하거나, 소각장에서 소각하거나 하는 것에 의해 처리되고 있는데, 이들 처리방법으로는 매립처리장의 확보가 어려워 매립이 곤란해짐과 아울러, 소각하였을 경우에 발열량이 높아 소각로를 손상시킨 리다이옥신이나, 환경호르몬 등의 유해물질을 발생시키는 등, 그 처리가 지구환경에 악영향을 미치고 있으며, 심각한 사회문제가 되고 있다. 이들 문제를 해결하는 대책으로서, 플라스틱폐기물을 열분해조에 투입하여, 가열분해, 기화시켜, 이 분해가스를 냉각하여 액체 유분으로 하여 연료로 이용시키는 처리방법이 일반적으로 채용되고 있다.

그러나, 현재의 처리방법에 있어서는, 플라스틱폐기물처리 공정이 플라스틱폐기물을 적당한 형상으로 파쇄시키는 전처리공정, 폐기물을 가열하여 열분해시켜 분해가스를 생성하는 열분해공정, 분해가스를 정류탑에 도입시켜 유분을 회수, 냉각하여 액화시키는 정제공정등을 연결시켜 기구가 구성되기 때문에, 장치가 복잡화, 비대화하며, 그 때문에 장치의 가격이 대단히 높아져, 원가상환이 불가능하며, 이들 장치에서 기름을 회수해도 경제적 이익이 없다는 문제점이 있다.

또한, 장치가 복잡하기 때문에 가동 조작이 번거로우며 보수관리 작업이 나쁘다는 문제점이 있다.

더욱, 이들 장치에서 회수된 유분은, 연료유로서의 유동성이나 착화성등에 품질 저하가 발생하는 문제점이 있다.

본 고안은 종래 기술이 가지는 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는, 소형이며 간단한 구조로 저렴하게 제조할 수 있음과 동시에, 간단하고 쉬운 조작으로 소망하는 유질의 일정한 연료유를 회수, 소비할 수 있는 플라스틱폐기물 유화장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 고안자는 이러한 문제점을 극복하는 방법에 관하여 여러가지를 연구한 결과, 올레핀계 수지, 그 외의 열가소성 플라스틱폐기물을 열분해하여 유분을 회수하는 증류수단을 가지는 플라스틱폐기물 유화장치에 있어서, 용융고화처리기능을 겸하여 구비하는 원통형상 열분해조와, 상기 열분해조 상부에 설치하여 발생한 분해가스를 분류하는 정류탑과, 상기 정류탑 내부에서 상승분리되는 저비점 성분을 냉각, 환류시키는 환류기와, 상기 정류탑 내부에서 분류되는 고비점 성분을 접촉시켜 저비점 성분으로 분해시키는 촉매조와, 상기 환류기에서 분배되어 냉각된 유분을 일시적으로 저장하는 기체/액체 분리기능을 겸하여 구비하는 정제유탱크와, 상기 정제유탱크에서 기체/액체 분리되어 액화되지 않은 분해가스를 일시적으로 저장하는 저장가스탱크와, 상기 분해가스를 세정하는 분해가스 세정조와, 상기 세정된 분해가스를 상기 열분해조 내의 버너 연료로서 공급하는 가스공급수단을 일체적으로 응집하여 구비할 수 있었다.

상기 플라스틱폐기물 유화장치에 있어서, 플라스틱폐기물을 연속적으로 공급시키면서 가열하여 용융하는 공급기와, 상기 공급기에서 열분해조로 용융된 플라스틱폐기물을 소정 온도로 가열하면서 이송시키는 컨베이어를 일체적으로 응집하여 구비하여 이루어짐에 의해 목적을 달성할 수 있음을 알아, 이 고안을 완성하는데 이르렀다.

도 1은 본 고안의 실시형태에 관련되는 플라스틱폐기물 유화장치의 개략을 나타내는 구성도이다.

도 2는 본 고안의 플라스틱폐기물 유화장치의 다른 일예의 요부를 나타내는 단면도이다.

＆lt;도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

A --- 플라스틱폐기물 1 --- 열분해조(용융고화처리장치 장착)

2 --- 정류탑 3 --- 촉매조

4 --- 정제유탱크 4a --- 정제유공급수단

5 --- 저장탱크 5a --- 가스공급수단

6 --- 분해가스세정조 7 --- 열풍교환밸브

8 --- 개폐전자밸브 9 --- 역지막

10 --- 온도센서 11,12,13 --- 안전막

14 --- 버너부 15 --- 전열히터

16 --- 환류기 17 --- 환류액체

100a --- 분해가스 200a --- 분해가스

300a --- 액화되지 않은 분해가스 18 --- 공급기

19 --- 열풍송풍구 20 --- 스크류컨베이어

21 --- 도입관 22 --- 게이트밸브

23 --- 연결기구 24 --- 찌꺼기취출구

25 --- 투입구 26 --- 윗덮개

27 --- 도입구

도면에 의해 본 고안의 실시형태를 실시예를 기초로 하여 설명하면, 도 1은 본 고안의 기본적인 구성의 흐름을 나타낸 플라스틱폐기물 유화장치의 일실시예를 나타내며, 플라스틱폐기물 유화장치는 용융고화처리기능이 장착된 열분해조(1), 정류탑(2), 촉매조(3), 환류기(16), 정제유탱크(4), 저장가스탱크(5), 분해가스 세정조(6), 및 가스공급수단(5a)으로 구성되어 있다.

실시예의 장치는, 플라스틱폐기물(A)을 일정량마다, 원통형상의 용융고화기능이 장착된 열분해조(1)의 상부에 설치하는 투입구(25)에서 공급하여 용융고화 공정작업에 들어가며, 소정 온도에서 용융고화시켜, 설계설정중량값에 도달할 때까지 용융고화처리작업을 계속하고 나서 상기 작업을 종료하며, 상기 열분해조(1)의 윗덮개(26)를 덮고 나서 열풍교환밸브(7)를 닫은 후, 게이트밸브(22)를 열어 유화공정작업에 들어간다. 열분해조(1)를 소정 온도(예를 들면 380~430℃)까지 가열하면 분해가스가 발생하며, 이 발생한 분해가스(100a)는 상기 열분해조(1) 상부에 설치하는 원주형상 정류탑(2)에 공급되어, 상기 정류탑(2) 상방에 설치하는 환류기(16)에 의해 정류탑(2) 내부를 분리상승한 분해가스(200a)의 저비점 성분이 냉각되어 액화하여 분배되며, 일부는 정류탑(2) 내부로 환류(17)되며, 또 다른 일부는 열분해조(1)에 밀접시켜 설립하는 원주형상 정제유탱크(4)에 저장된다. 정제유탱크(4) 내에서 분해가스(200a)를 기체/액체분리하여 액화되지 않은 분해가스(300a)는 정제유탱크(4) 하부에 연설하는 저장가스탱크(5)에 저장되며, 이 저장된 분해가스(300a)는 저장가스탱크(5) 하부에 연설하는 분해가스세정조(6)에서 역지막(9)을 통과시키고 나서 세정되어 열분해조(1)의 버너부(14)에 열원으로서 공급시키는 가스공급수단(5a)이 설치되어 있으며, 정제유탱크(4)의 정제유 일부도 열분해조(1)의 버너부(14)의 열원으로서 공급시키는 정제유공급수단(4a)이 설치된다. 상기 정류탑(2) 하부에 설치하는 촉매조(3)는 정류탑(2) 내부에서 분류되는 고비점 성분을 전열히터(15)에 의해 소정 온도(예를 들면 300℃)로 가열시킨 제올라이트에 접촉시켜 저비점 성분으로 분해시켜 열분해조(1)로 환류시킨다. 또한, 정류탑(2)에는 온도센서(10)가 설치되어 있으며, 분해온도를 제어하고 있다. 더욱, 버너부(14)의 「ON」, 「OFF」, (「HI」, 「LOW」)에 연동하여 가스공급수단(5a)에 설치하는 개폐전자밸브(8)는, 버너부(14)의 연소시에 개방되며, 꺼져 있을 때는 닫혀진다. 그리고, 열분해조(1), 저장가스탱크(5) 및 정제유공급수단(4a)에는, 설정압력을 설치하여 안전막(11, 12, 13)을 부착하고 있다.

도 2에 나타내어지는 다른 실시예의 플라스틱폐기물(A)를 연속적으로 공급하는 연속식에 있어서는, 열풍교환밸브(7)와 정류탑(2) 앞에 게이트밸브(22)를 설치할 수 없어, 플라스틱폐기물(A)이 연속적으로 투입되는 공급기(18)의 측면에 열풍송풍구(19)가 설치되어, 투입되는 플라스틱폐기물(A)를 용융시킨 후, 하측의 내부에 전열히터(15)를 설치하여 소정 온도(예를 들면 250℃)로 가열되어 있는 모터에 의해 가동하는 스크류컨베이어(20)에 의해 열분해조(1)로 연속적으로 공급되며, 상기 열분해조(1) 내부의 스크류컨베이어(20)으로부터의 도입관(21)의 도입구(27)에는 역지막(9)이 설치되며, 또한 열분해조(1) 외측의 도입관(21)에는 게이트밸브(22)가 설치되며, 그리고, 이 게이트밸브(22)와 근접하는 위치에 스크류컨베이어(20)와 도입관(21)의 착탈을 자유자재로 하는 연결기구(23)가 설치되어 내부찌꺼기를 배제시킬 수 있다.

또한, 열분해조(1)와 정류탑(2)을 일체화하므로써, 열분해조(1)가 정류탑(2)에서 보면 재비기(再沸器) 일부분의 기능을 갖게 되며, 즉 장치전체를 정류탑(2)이라 여길 수 있기 때문에, 공정의 간소화, 열효율의 향상을 도모할 수 있다. 그리고, 장치 가격을 대폭적으로 저감시킬 수 있으며, 원가상환도 가능하게 된다.

본 고안은, 상기한 바와 같이 구성되므로써, 연료유로서 사용가능한 기름을 소형이며 간단하고 저렴한 장치에 의해 간편하고 쉬운 조작으로 회수할 수 있어, 보수관리도 안정하고 용이하게 할 수 있으며, 게다가 원가상환을 가능하게 한다.

Claims

올레핀계 수지, 그 외의 열가소성 플라스틱폐기물을 열분해하여 유분을 회수하는 증류수단을 가지는 플라스틱폐기물 유화장치에 있어서, 용융고화처리기능을 겸하여 구비하는 원통형상의 열분해조(1)와, 상기 열분해조(1) 상부에 설치하여 발생된 분해가스를 분류하는 정류탑(2)과, 상기 정류탑(2) 내부에서 상승분리되는 저비점 성분을 냉각, 환류시키는 환류기(16)와, 상기 정류탑(2) 내부에서 분류되는 고비점 성분을 접촉시켜 저비점 성분으로 분해시키는 촉매조(3)와, 상기 환류기(16)에서 분배되어 냉각된 유분을 일시적으로 저장하는 기체/액체 분리기능을 겸하여 구비하는 정제유 탱크(4)와, 상기 정제유 탱크(4)에서 기체/액체 분리되어 액화되지 않은 분해가스를 일시적으로 저장하는 저장가스 탱크(5)와, 상기 분해가스를 세정하는 분해가스 세정조(6)와, 상기 세정되는 분해가스를 상기 열분해조(1)내의 버너부(14) 연료로서 공급하는 가스공급수단(5a)을 일체적으로 응집하여 구비하는 것을 특징으로 하는 플라스틱폐기물 유화장치.
제1항에 있어서, 플라스틱폐기물(A)을 연속적으로 공급시키면서 가열하여 용융하는 공급기(18)와, 상기 공급기(18)에서 열분해조(1)로 용융되는 플라스틱폐기물(A)을 소정 온도에서 가열하면서 이송시키는 컨베이어(20)를 추가로 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 플라스틱폐기물 유화장치.