KR20030028316A - 고분자 폐수지의 열분해를 이용한 오일회수장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고분자 폐수지의 열분해를 이용한 오일회수장치에 관한 것으로, 일측에 구비되는 버너로부터 열을 공급받는 온풍공급탱크 및 상기 온풍공급탱크의 상부에 구비되며, 밸브로 조절되는 복수개의 열풍배관을 포함하는 열풍공급부와, 고형화된 일종 이상의 폐수지가 투입되도록 상부에 호퍼가 축설되는 투입조와, 페수지가 공급되도록 상기 투입조에 제 1관로로 연결되며, 상기 열풍배관으로부터 공급되는 열풍이 순환되도록 표면에 일정한 거리를 두고 제 1단열재가 외장되고, 페수지가 슬라이딩되면서 용융을 위한 소정의 체류시간을 갖도록 하향으로 경사진 제 1방열판이 벽면을 따라 형성되는 열용해탱크와, 용융시 발생하는 수분 및 염소가스가 배출되도록 상기 열용해탱크의 상부에 연결되는 제 1배출구 및 용융상태의 폐수지가 회전경로를 따라 이송되도록 상기 열용해탱크 하부에 축설되어 제 1모터로 회전되는 제 1스크류를 포함하는 열용해부와, 상기 제 1스크류로부터 용융상태의 폐수지를 공급받으며, 상기 열풍배관으로부터 공급되는 열풍이 순환되도록 표면에 소정거리를 두고 제 2단열재가 외장되고, 내면의 내주연을 따라 제 2방열판이 형성되며, 열풍으로부터 흡열하여 방열판에 전열할 수 있도록 표면에는 제 1흡열주름이 형성되는 열분해탱크와, 상기 열분해탱크의 양측을 가로질러 연결되어 제 2모터로 회전하는 교반축과, 상기 회전축의 외형에 형상적으로 대응하여 축방향을 따라 각기 소정간격을 두고 끼움결합되는 다수의 중공축 및 상기 폐수지가 상기 열분해탱크의 일측에서 타측까지 이송 및 교반될 수 있도록 상기 중공축의 외주연을 따라나선형상으로 형성되는 교반날개와, 교반 중 발생되는 가스가 배출되도록 상기 열분해탱크의 상부에 연결되는 제 2배출구 및 폐수지의 탄화잔사물이 회전경로를 따라 이송되도록 상기 열분해탱크 하부에 축설되어 전기모터로 회전되는 제 2스크류를 포함하는 열분해부와, 상기 제 2스크류로부터 탄화잔사물을 공급받으며, 내면에는 내주연을 따라 제 2방열판이 형성되고, 외부에서 흡열하여 제 3방열판에 전열할 수 있도록 표면에는 제 2흡열주름이 형성되며, 온풍이 순환되도록 상기 재처리탱크의 표면에 소정거리를 두고 제 3단열재가 외장되는 재처리탱크 및 상기 탄화잔사물이 교반되도록 제 3구동수단에 연결되어 회전하는 회전축과, 상기 회전축에 형성되는 잔사물교반날개 및 교반 중 발생되는 가스가 배출되도록 재처리탱크 상부에 형성되는 제 3배출구를 포함하는 재처리부 및 상기 제 2배출구 및 제 3배출구를 통해 공급되는 가스를 여과하도록 필터가 내장되는 여과탱크와, 상기 여과탱크의 상부에 제 3관로로 연결되어 여과처리된 가스를 오일로 회수하는 오일탱크를 포함하는 오일회수부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 고분자 폐기물을 교반 및 열처리하여 함유되어 있는 오일을 회수하기 위한 것으로, 보다 상세하게는 서로 다른 종류의 폐수지를 동시에 연속적으로열분해 및 교반처리하여 폐수지를 기화시킨 가스를 오일로 회수하며, 처리 중 발생하는 탄화잔사물을 재처리하여 발생하는 가스를 오일로 회수할 수 있는 고분자 폐수지의 열분해를 이용한 오일회수장치에 관한 것이다.
일반적으로 페수지와 같은 고분자 폐기물을 재생처리하는 장치는 호퍼를 통해 투입되는 폐수지를 내설되는 스크류를 고속회전하여 용융시킴과 동시에 이송하기 위한 탱크와, 상기 탱크 일측으로 상기 스크류의 회전경로를 따라 이송되는 폐수지를 사출하여 재생하는 것과, 상기 폐수지를 스크류를 통해 이송하면서 용융 가열하여 이 중 기화하는 가스를 응집한 뒤 이를 열교환기에서 냉각시켜 함유한 오일을 회수하는 장치로 구분된다.
이 중 상기 오일 회수를 위한 폐수지 처리장치는 단순히 단일종류의 폐수지만을 선택적으로 처리하여 이 중 함유되어 있는 소량의 오일을 회수할 뿐 여러 종류의 폐수지를 동시에 처리할 만한 구조나 수단이 구비되어 있지 못하다.
또한 상기 종래 처리장치를 거쳐 회수된 오일은 원료 등으로 바로 이용하기에는 질이 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.
아울러, 폐수지의 처리시 발생되는 대량의 탄화잔사물은 그대로 다시 폐기처분되기 때문에, 또다른 산업폐기물을 양산하게 되는 문제점이 있다.
결국 종래의 상기 폐수지 처리장치는 일종이상의 폐수지 및 이로부터 발생되는 탄화잔사물을 연속적으로 처리할만한 어떠한 구조나 수단이 구비되지 못하는 문제점이 있다.
또한, 처리과정 중 발생되는 상기 탄화잔사물은 매번 정기적으로 강제배출시켜야 하고, 이를 위해서 처리장치의 탱크 내부를 청소해야 함으로 처리장치의 운행을 부득불 정지시켜야 하기 때문에, 장기적이고도 안정적인 운행이 불가능하여 오일의 생산효율이 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 가정에서부터 농업, 공업 등 산업 전반에 걸쳐 양산되는 다량의 고분자 폐기물을 재처리하면서 또다른 산업폐기물인 탄화잔사물을 양산하게 되는 악순환이 반복되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1목적은 서로 다른 화학적 종류의 고분자 폐수지를 동시에 교반 및 열분해 처리하여 함유되어 있는 오일을 회수할 수 있을 뿐만 아니라 처리 후의 탄화잔사물도 연속적으로 재처리하여 함유된 잔여 오일을 회수할 수 있는 고분자 폐수지의 열분해를 이용한 오일회수장치를 제공하는 것이다.
그리고, 본 발명의 제 2목적은 신속하고 즉각적인 열전달로 폐수지의 연속적인 상변화를 통해 오일을 회수할 수 있도록 열분해 탱크 표면에 흡열주름 및 일체로 형성되는 방열부를 구비하며, 그 처리과정의 연장선상에 탄화잔사물의 재처리가 연속적이면서 안정적으로 가능하도록 재처리탱크에도 흡열주름 및 일체의 방열부를 구비하여 이루어지는 고분자 폐수지의 열분해를 이용한 오일회수장치를 제공하는 것이다.
이러한 본 발명의 목적들은, 일측에 구비되는 버너(11)로부터 열풍을 공급받는 열풍공급탱크(13) 및 상기 열풍공급탱크(13)의 상부에 구비되며, 밸브(12a)로 조절되는 복수개의 열풍배관(12)을 포함하는 열풍공급부(10);
고형화된 일종 이상의 폐수지가 투입되도록 상부에 호퍼(21a)가 축설되는 투입조(21)와,
페수지가 공급되도록 투입조(21)에 제 1관로(22)로 연결되며, 상기 열풍배관(12)으로부터 공급되는 열풍이 순환될 수 있도록 표면에 대해 소정거리를 두고 제 1단열재(25)가 외장되고, 폐수지가 슬라이딩되면서 용융을 위한 소정의 체류시간을 갖도록 하향으로 경사진 제 1방열부(24)가 내벽면을 따라 형성되며, 열풍으로부터 흡열하여 제 1방열부(24)에 전열할 수 있도록 표면에는 제 1흡열주름(23a)이 형성되는 열용융탱크(23)와,
용융시 발생하는 수분 및 염소가스가 배출되도록 상기 열용융탱크(23)의 상부에 연결되는 제 1배출관로(28) 및 용융상태의 폐수지가 회전경로를 따라 이송되도록 상기 열용융탱크(23) 하부에 축설되어 제 1모터(26)로 회전되는 제 1스크류(27)를 포함하는 열용융부(20);
상기 제 1스크류(27)의 회전에 따라 용융상태의 폐수지를 공급받으며, 상기 열풍배관(12)으로부터 공급되는 열풍이 순환되도록 표면에 대해 소정거리를 두고 제 2단열재(34)가 외장되고, 내면의 내주연을 따라 제 2방열부(33)가 형성되며, 열풍으로부터 흡열하여 제 2방열부(33)에 전열할 수 있도록 표면에는 제 2흡열주름(32)이 형성되는 열분해탱크(31)와,
상기 열분해탱크(31)의 양측을 가로질러 연결되어 제 2모터(35)로 회전하는 교반축(36)과, 상기 교반축(36)의 외형에 형상적으로 대응하여 축방향을 따라 각기 소정간격을 두고 끼움결합되는 다수의 중공축(37) 및 폐수지가 상기 열분해탱크(31)의 일측에서 타측까지 이송 및 교반될 수 있도록 상기 중공축(37)의외주연을 따라 형성되는 교반날개(38)와,
교반 중 발생되는 가스가 배출되도록 상기 열분해탱크(31)의 상부에 연결되는 제 2배출관로(39) 및 폐수지의 탄화잔사물이 회전경로를 따라 이송되도록 상기 열분해탱크(31)의 하부에 축설되어 제 3모터(40)로 회전되는 제 2스크류(41)를 포함하는 열분해부(30);
상기 제 2스크류(41)의 회전에 따라 탄화잔사물을 공급받으며, 열풍이 순환되도록 표면에 대해 소정거리를 두고 제 3단열재(54)가 외장되고, 내면에는 내주연을 따라 제 3방열부(51b)가 형성되며, 열풍으로부터 흡열하여 제 3방열부(51b)에 전열할 수 있도록 표면에는 제 3흡열주름(51a)이 형성되는 재처리탱크(51) 및
탄화잔사물이 교반되도록 상기 재처리탱크(51) 상부에서 하부까지 가로질러 연결되어 제 3모터(40)로 회전하는 회전축(52)과, 상기 회전축(52)에 나선형으로 형성되는 잔사물 교반날개(53) 및 교반 중 발생되는 가스가 배출되도록 재처리 탱크(51)의 상부에 형성되는 제 3배출관로(55)를 포함하는 잔사물처리부(50); 및
상기 제 2배출관로(39) 및 제 3배출관로(55)를 통해 공급되는 가스를 여과하도록 필터(61a)가 내장되는 여과탱크(61) 및 상기 여과탱크(61)의 상부에 제 2관로로 연결되어 여과처리된 가스를 오일로 회수하는 오일탱크(62)를 포함하는 오일회수부(60);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고분자 폐수지의 열분해를 이용한 오일회수장치에 의하여 달성된다.
여기서, 상기 제 1방열부(24)는 투입되는 폐수지가 슬라이딩되면서 용융될 수 있도록 열풍이 진입되어 채워질 수 있는 일정체적의 공간이 길이방향을 따라 안측으로 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제 1방열부(24)는 투입되는 폐수지가 슬라이딩되면서 용융될 수 있도록 안측으로 내장되는 전기히터(24a)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 제 2방열부(33)는 상기 폐수지 가스가 역류되지 않도록 용융된 폐수지가 공급되는 부위에서부터 단계적으로 높이가 낮아지는 것이 바람직하다.
본 고안의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 고분자 폐수지의 열분해를 이용한 오일회수장치의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 열용융부의 단면에 따른 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 열분해부의 단면에 따른 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 잔사물재처리부의 구성도이다.
< 도면의 주요부분에 따른 부호의 설명 >
10: 열풍공급부 11: 버너
12: 열풍배관 12a: 밸브
20: 열용융부 21: 투입조
21a: 호퍼 22: 제 1관로
23: 열용융탱크 23a: 제 1흡열주름
24: 제 1방열부 24a: 전기히터
25: 제 1단열재 26: 제 1모터
27: 제 1스크류 28: 제 1배출관로
30: 열분해부 31: 열분해탱크
32: 제 2흡열주름 33: 제 2방열부
34: 제 2단열재 35: 제 2모터
36: 교반축 37: 중공축
38: 교반날개 39: 제 2배출관로
40: 제 3모터 41: 제 2스크류
50: 잔사물처리부 51: 재처리탱크
51a: 제 3흡열주름 51b: 제 3방열부
52: 회전축 53: 잔사물교반날개
54: 제 3단열재 55: 제 3배출관로
56: 가스배출관로 60: 오일회수부
61: 여과탱크 61a: 필터
62: 오일탱크 63: 제 2관로
100: 오일회수장치
다음으로는 본 발명에 따른 고분자 폐수지의 열분해를 이용한 오일회수장치의 구성에 관하여 첨부되어진 도면과 더불어 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 고분자 폐수지의 열분해를 이용한 오일회수장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 열용융부의 단면에 따른 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 열분해부의 단면에 따른 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 잔사물처리부의 구성도이다.
도 1, 도 2, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 오일회수장치(100)는 가정 에서부터 산업현장에 이르기까지 폐기되는 다량의 고분자 폐수지를 화학적인 종류에 관계없이 동시에 열분해 및 교반 처리함으로써, 함유되어 있던 오일성분 만을 분리하여 회수하기 위한 것이다.
이러한, 상기 오일회수장치(100)는 폐수지를 열풍으로 용융하기 위한 열용융부(20)와, 상기 열용융부(20)로부터 용융상태의 폐수지를 공급받아 교반 및 이송하면서 가스와 탄화잔사물로 분리하는 열분해부(30)와, 상기 열분해부(30)로부터 탄화잔사물을 공급받아 교반 처리하여 재차 가스를 분리하는 잔사물처리부(50)와, 상기 열분해부(30) 및 잔사물처리부(50)로부터 공급되는 가스를 여과하여 오일로 회수하는 오일회수부(60) 및 상기 열용융부(20), 열분해부(30), 잔사물처리부(50)에 열풍을 공급하는 열풍공급부(10)로 이루어진다.
여기서, 상기 열풍공급부(10)는 일측에 구비되는 버너(11)로부터 열풍을 공급받는 열풍공급탱크(13)와, 상기 열풍공급탱크(13)의 상부에 구비되며, 밸브(12a)로 조절되는 3개의 열풍배관(12)으로 이루어져 있다.
상기 열풍배관(12) 중 하나는 상기 열용융부(20)에 연결되어 폐수지 용융을 위한 열풍을 공급하고, 다른 하나는 상기 열분해부(30)에 연결되어 폐수지의 열분해를 위한 열열풍을 공급하며, 또다른 하나는 상기 잔사물처리부(50)에 연결되어 탄화잔사물의 교반 및 가열을 위한 열풍을 공급한다.
이 때, 상기 각 구성요소는 온도감지센서(미도시) 및 압력계(미도시)를 별도로 구비하며, 상기 온도감지센서는 전기적으로 메인 컨트롤러(미도시)에 연결되는데, 상기 메인 컨트롤러는 상기 온도감지센서의 온도감지에 기초하여 상기 열풍공급부(10)의 버너(11) 작동여부 및 작동정도와, 하기에서 서술되는 제 1모터(26), 제 2모터(35), 제 3모터(40) 등의 작동여부를 제어할 수 있다.
그리고, 상기 열용융부(20)는 수거된 일종 이상의 폐수지가 투입되도록 상부에 호퍼(21a)가 축설되는 투입조(21)와, 투입조(21)에 제 1관로(22)로 연결되며,페수지를 공급받는 열용융탱크(23) 및 상기 열용융탱크(23) 하부에 축설되어 제 1모터(26)로 회전하는 제 1스크류(27)로 이루어진다.
상기 열용융탱크(23)는 외측에 일정한 공간이 형성되도록 표면에 소정거리를 두고 제 1단열재(25)가 외장되어 상기 열풍배관(12)으로부터 공급받는 열풍이 열용융탱크(23)의 표면과 제 1단열재(25) 사이에 진입됨으로써, 열용융탱크(23) 표면을 따라 순환하면서 가열하게 된다.
그리고, 열풍으로 인한 전열은 상기 열용융탱크(23)를 통해 상기 열용융탱크(23)의 내벽면을 따라 형성되는 제 1방열부(24)를 통해 폐수지를 용융시는데, 이 때 상기 열풍으로부터 흡열하여 제 1방열부(24)에 전열할 수 있도록 열용융탱크(23)의 표면에는 제 1흡열주름(23a)이 형성된다.
상기 제 1방열부(24)는 상기 제 1관로(22)를 통해 폐수지가 공급될 때 열용융탱크(23)의 하부로 슬라이딩 될 때 소정의 체류시간을 갖도록 하향으로 경사지게 형성되며, 안측에는 진입되는 열풍이 확보될 수 있도록 소정체적의 공간이 길이방향을 따라 형성되며, 열전달량을 증대하도록 보다 바람직하게는 전류인가에 따라 작동되는 전기히터(24a)가 내장된다.
따라서, 상기 열용융탱크(23) 내의 폐수지는 상기 제 1흡열주름(23a)의 상기 제 1방열부(24)로의 전열과, 상기 제 1방열부(24) 내로 진입하는 열풍으로 인한 전열 그리고, 제 1방열부(24) 내의 전기히터(24a)에 의한 전열로 인해 완전히 용융될 수 있으며, 이 때 용융되는 폐수지의 온도는 약 약 260℃ 내지 300℃ 정도이다.
이러한 상기 열용융탱크(23)의 상부에는 용융시 발생하는 수분 및 염소가스가 배출되도록 제 1배출관로(28)가 연결되며, 그 하부에는 용융상태의 폐수지가 회전경로를 따라 이송되도록 제 1모터(26)로 회전되는 상기 제 1스크류(27)가 축설된다.
한편, 상기 열분해부(30)는 상기 열용융부(20)로부터 용융상태에 있는 폐수지를 공급받아 단계별로 열분해 및 교반하여 크게 가스와 탄화잔사물로 분리하기 위한 것으로, 제 1스크류(27)를 통해 용융상태의 폐수지를 공급받는 열분해탱크(31)와, 상기 열분해탱크(31)의 상부에 연결되어 교반 중 발생되는 가스가 배출되도록 상기 열분해탱크(31)의 상부에 연결되는 제 2배출관로(39) 및 폐수지의 탄화잔사물이 회전경로를 따라 이송되도록 열분해탱크(31)의 하부에 축설되어 제 3모터(40)로 회전되는 제 2스크류(41) 등으로 이루어진다.
여기서, 상기 열분해탱크(31)는 길쭉한 원통형상 구조를 하고 있는데, 상기 제 1스크류(27)의 회전에 따라 용융상태의 폐수지를 공급받으며, 상기 열풍배관(12)으로부터 공급되는 열풍이 순환되도록 표면에 대해 소정거리를 두고 제 2단열재(34)가 외장된다.
아울러, 열분해탱크(31) 내면의 내주연을 따라 제 2방열부(33)가 형성되며, 열풍으로부터 흡열하여 제 2방열부(33)에 전열할 수 있도록 표면에는 보다 많은 흡열이 이루어지도록 표면적을 넓힌 제 2흡열주름(32)이 형성되는데, 결국 상기 제 2방열부(33)와 제 2흡열주름(32)은 열분해탱크(31)의 외면과 내면에 일체로 연장 형성되는 것으로서 열분해탱크(31) 내의 폐수지로 보다 신속한 열전달이 이루어질 수 있다.
여기서의 열전달경로는 열풍 순환시의 대류와, 상기 제 2흡열주름(32) 및 제 2방열부(33)로의 전도와, 상기 열분해탱크(31) 내에서 이루어지는 대류 및 폐수지로의 전도 등으로 이루어져 상기 폐수지의 상변화를 유도할 수 있다.
상기 제 2방열부(33)는 상기 폐수지 가스가 역류되지 않도록 용융된 폐수지가 공급되는 부위에서부터 단계적으로 높이가 낮아지는 구조를 취하고 있는데, 이는 또한 용융상태의 폐수지가 열분해 및 교반이 단계별로 이루어지도록 하기 위한 구조로서도 기능하는 것이며, 그 형상면에 있어서는 상기 원통형상인 열분해탱크(31)의 내주연을 따라 둥글게 형성되며, 제작과정에서는 축방향을 따라 분리되도록 제작된 것이다.
또한 상기 제 2방열부(33)는 상술한 바와 같이 열풍배관(12)으로부터 제 2흡열주름(32)을 통해 공급되는 열을 열분해탱크(31)의 안측으로 전열함으로써, 열용융부(20)에서 이미 액화상태로 용융된 폐수지를 재차 가열하게 되며, 이 때 발생하는 가스의 온도가 약 480℃ 정도이며, 아직 액체 상태에 있는 폐수지의 온도는 약 450℃ 내지 480℃ 정도이다.
따라서, 용융된 상태로 열분해탱크(31)에 공급된 상기 폐수지는 상기 제 2방열부(33)의 단계적인 높이차를 극복하면서 이송되는 과정에서 교반 및 가열이 연속적으로 이루어지기 때문에, 액체 상태의 폐수지가 단계적으로 기화되는 과정을 연속적 순차적으로 이루어지며 이 과정에서 페수지의 기화상태 즉, 가스가 발생하게 된다.
또한, 폐수지에 잔류되었던 불순물들은 고형화된 탄화잔사물로 남게 됨으로써, 결국 상기 열분해탱크(31)에는 액체인 폐수지, 기체인 폐수지 가스, 고체인 탄화잔사물 등 3가지 상(Phase)변화가 단계별로 이루어지게 된다.
그런데, 상기 열분해탱크(31)의 내부에는 열분해를 통해 상변화를 갖는 폐수지를 단계별로 교반 및 이송하기 위해서 열분해탱크(31)의 양측을 가로질러 연결되어 제 2모터(35)로 회전하는 교반축(36)과, 상기 교반축(36)과 함께 회전하는 나선형의 교반날개(38)가 내설되어 있다.
이러한, 상기 교반축(36)과 상기 교반날개(38)는 교반축(36)의 외형에 형상적으로 대응하여 축방향을 따라 각기 소정간격을 두고 끼움결합되는 다수의 중공축(37)에 의해 연결되며, 상기 교반날개(38)는 상기 중공축(37)의 외주연을 따라 나선형상으로 형성되어 있다.
이 때, 상기 교반축(36)은 상기 열분해탱크(31)에 가해지는 고열에 의해 축방향으로 팽창하게 되는데, 열분해탱크(31)에서 상기 교반축(36)이 연결되는 일측부위가 교반축(36)의 원래 길이보다 안측으로 더 깊게 제작되기 때문에, 축방향의 팽창으로 인한 길이변화에 대처할 수 있다.
아울러, 상기 중공축(37)은 안측부위가 상기 교반축(36)의 외형에 대응하는 형상을 취하고 있고, 상기 교반날개(38) 또한 상기 중공축(37)의 외주연에 형성되어 있기 때문에, 교반축(36)이 축방향으로 열팽창하더라도 열팽창된 부위만이 상술한 상기 열분해탱크(31)의 연결부위에서 열팽창을 감안하여 더 깊게 제작된 부위(미도시)로 연장될 뿐이다.
이 때, 상기 교반날개(38)는 도 1에서와 바와 같이, 상기 제 2방열부(33)의사이에 2개 또는 3개가 위치하도록 형성되기 있지만, 상기 교반축(36)의 열팽창은 열분해탱크(31)의 연결부위가 포함하므로 상기 교반날개(38)가 제 2방열부(33)에 접촉되지는 않는다.
한편, 상기 잔사물처리부(50)는 상기 제 2스크류(41)의 회전에 따라 탄화잔사물을 공급받는 재처리탱크(51)와, 상기 재처리탱크(51)에 내설되어 탄화잔사물이 교반되도록 상기 제 2스크류(41)와 더불어 제 3모터(40)로 회전하는 회전축(52)과, 상기 회전축(52)에 나선형으로 형성되는 잔사물교반날개(53) 및 교반 중 발생되는 가스가 배출되도록 재처리탱크(51)의 상부에 형성되는 제 3배출관로(55) 등으로 이루어지는데, 이 때 상기 열분해탱크(31)로부터 공급받는 상기 탄화잔사물은 1kg 당 4000kcal 정도의 열량을 낼 수 있을 정도로 재처리의 당위성을 지니고 있다.
여기서, 상기 재처리탱크(51)의 내면에는 내주연을 따라 제 3방열부(51b)가 형성되고, 외부에서 흡열하여 제 3방열부(51b)에 전열할 수 있도록 표면에는 제 3흡열주름(51a)이 형성되며, 상기 열풍배관(12)으로부터 공급되는 열풍이 순환되도록 표면에 대해 소정거리를 두고 제 3단열재(54)가 외장된다.
상기 제 3흡열주름(51a)은 보다 넒은 면적이 열풍과 접할 수 있도록 하여 흡열량을 증대하기 위한 것으로, 상기 제 3방열부(51b)로 전열하여 탄화잔사물의 잔여 페수지를 재차 열분해함으로써, 가스를 발생하도록 한다.
이 때, 상기 교반 및 가열되는 상기 탄화잔사물의 온도는 약 300℃이며, 이러한 탄화잔사물로부터 발생되는 가스는 상기 제 3배출관로(55)를 통해 배출되어진다.
그런데, 상기 제 3배출관로(55)는 일측에 별도의 가스배출관로(56)가 연결되는데, 상기 가스배출관로(56)는 상기 제 3배출관로(55)를 통해 배출되는 가스 중 일부를 상기 열풍공급부(10)의 버너(11)에 공급함으로써, 상기 가스가 상기 버너(11)의 구동을 위한 원료로서 기능하게 된다.
아울러, 상기 오일회수부(60)는 상기 제 2배출관로(39) 및 제 3배출관로(55)를 통해 공급되는 가스를 여과하도록 필터(61a)가 내장되는 여과탱크(61) 및 상기 여과탱크(61)의 상부에 제 2관로(63)로 연결되어 여과처리된 가스를 오일로 회수하는 오일탱크(62)로 이루어진다.
여기서, 상기 오일탱크(62)는 열교환기로서도 기능하여 유입되는 가스를 강제냉각하여 오일로 회수할 수 있다.
이 때, 상기 오일탱크(62)에 회수되는 오일은 통상적인 기준으로 A급의 중유로서 기능할 수 있으며, 뒤이어 석유화학적으로 재처리됨으로써, 산업전반에 걸쳐 보다 범위의 원료로 기능할 수 있다.
이상에서와 같은 본 발명에 따른 고분자 폐수지의 열분해를 이용한 오일회수장치(100)에서, 상기 제 1모터(26), 제 2모터(35), 제 3모터(40)는 별도의 구동속도조절을 동력전달수단을 구비하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 버너(11)는 탄화잔사물로부터 발생되는 가스로 작동되는 것 이외에, 외부로부터 공급되는 가스 또는 석유를 이용하여 작동될 수 있다.
아울러, 각 구성요소에는 메인 컨트롤러 이외에, 상기 메인 컨트롤러에 의해 제어되는 개별적인 컨트롤러를 각각 구비하여 사용할 수 있다.
그리고, 상기 각 상변화를 겪는 폐수지의 온도 및 탄화잔사물의 온도는 오일회수장치의 용량에 따라 변화될 수 있음은 물론이다.
이상에서와 같은 본 발명에 따른 고분자 폐수지의 열분해를 이용한 오일회수장치에 따르면, 고분자 폐수지의 열분해 및 교반 처리과정에서 발생되는 제 2의 폐기물인 탄화잔사물을 폐수지의 처리에 후속시켜 재처리함으로써, 오일회수율을 극대화하는 동시에 안정적인 장기연속 운전이 가능한 특징이 있다.
또한, 상기 탄화잔사물로부터 오일을 회수하고 난 뒤, 일반적인 필터의 원자재로서 이용할 수 있기 때문에, 탄화잔사물의 완벽한 재생이 이루어질 수 있는 효과가 있다.
아울러, 폐수지의 용융 및 상변화를 유도하도록 구비되는 열풍공급부의 원료로서 상기 탄화잔사물로부터 발생되는 가스의 일부를 이용하기 때문에, 별도로 외부에서 원료를 구입할 필요가 없어 자체조달이 가능하여 결국 생산효율의 극대화로 이어지게 되는 효과가 있다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 설명과 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위 내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.
Claims (4)
- 일측에 구비되는 버너(11)로부터 열풍을 공급받는 열풍공급탱크(13) 및 상기 열풍공급탱크(13)의 상부에 구비되며, 밸브(12a)로 조절되는 복수개의 열풍배관(12)을 포함하는 열풍공급부(10);고형화된 일종 이상의 폐수지가 투입되도록 상부에 호퍼(21a)가 축설되는 투입조(21)와,페수지가 공급되도록 투입조(21)에 제 1관로(22)로 연결되며, 상기 열풍배관(12)으로부터 공급되는 열풍이 순환될 수 있도록 표면에 대해 소정거리를 두고 제 1단열재(25)가 외장되고, 폐수지가 슬라이딩되면서 용융을 위한 소정의 체류시간을 갖도록 하향으로 경사진 제 1방열부(24)가 내벽면을 따라 형성되며, 열풍으로부터 흡열하여 제 1방열부(24)에 전열할 수 있도록 표면에는 제 1흡열주름(23a)이 형성되는 열용융탱크(23)와,용융시 발생하는 수분 및 염소가스가 배출되도록 상기 열용융탱크(23)의 상부에 연결되는 제 1배출관로(28) 및 용융상태의 폐수지가 회전경로를 따라 이송되도록 상기 열용융탱크(23) 하부에 축설되어 제 1모터(26)로 회전되는 제 1스크류(27)를 포함하는 열용융부(20);상기 제 1스크류(27)의 회전에 따라 용융상태의 폐수지를 공급받으며, 상기 열풍배관(12)으로부터 공급되는 열풍이 순환되도록 표면에 대해 소정거리를 두고 제 2단열재(34)가 외장되고, 내면의 내주연을 따라 제 2방열부(33)가 형성되며, 열풍으로부터 흡열하여 제 2방열부(33)에 전열할 수 있도록 표면에는 제 2흡열주름(32)이 형성되는 열분해탱크(31)와,상기 열분해탱크(31)의 양측을 가로질러 연결되어 제 2모터(35)로 회전하는 교반축(36)과, 상기 교반축(36)의 외형에 형상적으로 대응하여 축방향을 따라 각기 소정간격을 두고 끼움결합되는 다수의 중공축(37) 및 폐수지가 상기 열분해탱크(31)의 일측에서 타측까지 이송 및 교반될 수 있도록 상기 중공축(37)의 외주연을 따라 형성되는 교반날개(38)와,교반 중 발생되는 가스가 배출되도록 상기 열분해탱크(31)의 상부에 연결되는 제 2배출관로(39) 및 폐수지의 탄화잔사물이 회전경로를 따라 이송되도록 상기 열분해탱크(31)의 하부에 축설되어 제 3모터(40)로 회전되는 제 2스크류(41)를 포함하는 열분해부(30);상기 제 2스크류(41)의 회전에 따라 탄화잔사물을 공급받으며, 열풍이 순환되도록 표면에 대해 소정거리를 두고 제 3단열재(54)가 외장되고, 내면에는 내주연을 따라 제 3방열부(51b)가 형성되며, 열풍으로부터 흡열하여 제 3방열부(51b)에 전열할 수 있도록 표면에는 제 3흡열주름(51a)이 형성되는 재처리탱크(51) 및탄화잔사물이 교반되도록 상기 재처리탱크(51) 상부에서 하부까지 가로질러 연결되어 제 3모터(40)로 회전하는 회전축(52)과, 상기 회전축(52)에 나선형으로 형성되는 잔사물 교반날개(53) 및 교반 중 발생되는 가스가 배출되도록 재처리 탱크(51)의 상부에 형성되는 제 3배출관로(55)를 포함하는 잔사물처리부(50); 및상기 제 2배출관로(39) 및 제 3배출관로(55)를 통해 공급되는 가스를 여과하도록 필터(61a)가 내장되는 여과탱크(61) 및 상기 여과탱크(61)의 상부에 제 2관로(63)로 연결되어 여과처리된 가스를 오일로 회수하는 오일탱크(62)를 포함하는 오일회수부(60);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고분자 폐수지의 열분해를 이용한 오일회수장치.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1방열부(24)는 투입되는 폐수지가 슬라이딩되면서 용융될 수 있도록 열풍이 진입되어 채워질 수 있는 일정체적의 공간이 길이방향을 따라 안측으로 형성되는 것을 특징으로 하는 고분자 폐수지의 열분해를 이용한 오일회수장치.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1방열부(24)는 투입되는 폐수지가 슬라이딩되면서 용융될 수 있도록 안측으로 내장되는 전기히터(24a)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 고분자 폐수지의 열분해를 이용한 오일회수장치.
- 제 1항에 있어서,상기 제 2방열부(33)는 상기 폐수지 가스가 역류되지 않도록 용융된 폐수지가 공급되는 부위에서부터 단계적으로 높이가 낮아지는 것을 특징으로 하는 고분자 폐수지의 열분해를 이용한 오일회수장치.
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| KR102353315B1 (ko) | 2020-10-30 | 2022-01-19 | 주식회사 정도하이텍 | 폐 수지 연속식 열분해기 및 그 열분해기를 포함하는 폐 수지 연속식 유화 플랜트 시스템 |
| KR20220160933A (ko) | 2021-05-28 | 2022-12-06 | 주식회사 정도하이텍 | 연속식 열분해기를 포함하는 유화시스템 |
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