KR20060005323A

KR20060005323A - 열분해된 폐타이어의 분리 냉각장치

Info

Publication number: KR20060005323A
Application number: KR1020050134854A
Authority: KR
Inventors: 신경식
Original assignee: 신경식
Priority date: 2005-12-30
Filing date: 2005-12-30
Publication date: 2006-01-17
Also published as: KR100726209B1

Abstract

본 발명은 사전단계에서 열분해 완료된 폐타이어의 분리 냉각장치에 관한 것으로, 본 발명의 특징은 별도의 열분해장치에서 미리 열분해된 폐타이어를 적정입자로 분쇄한 다음 분리 냉각장치에 공급하여 카본블랙(carbon black)과 철심(steel code)을 분리함과 동시에 냉각할 수 있게 한 것이다.

지지대(11)상에 설치된 이중의 고정드럼(13)과 냉각드럼(12)의 사이에는 나선형의 격판(18)을 설치하여 나선형의 냉각수순환실(19)을 구비하고, 상기 냉각수순환실(19)의 양끝단 출입구측에는 각각 냉각수공급관(17)과 냉각수배출관(20)을 구비하고, 상기 고정드럼(13)의 내부에는 내외측에 각각 내부스크류(15)와 외부스크류(24)가 이중으로 형성된 다공회전드럼(14)을 설치하여 회전축(22)과 지지로울러(20)에 의해 회전가능하게 설치하며,

상기 다공회전드럼(14)의 표면에는 다수의 작은 구멍을 뚫고, 반대편에는 분리 냉각이 완료된 철심이 배출될 수 있는 배출구(27)가 마련되며, 상기 다공회전드럼(14)의 일측에는 로터리밸브가 개재된 투입호퍼(23)를 설치하여 열분해된 폐타이어를 적정입자로 분쇄하여 공급할 수 있게 하고, 고정드럼(13)의 끝단 하부에는 카본블랙배출관(25)과 철심배출관(26)을 각각 연결하여 카본블랙은 다공회전드럼(14)의 구멍으로 외부스크류(24)의 회전에 따라 카본블랙배출관(25)으로 배출되고, 철심은 내부스크류(15)가 회전함에 따라 다공회전드럼(14)에서 최종 배출구(27)까지 이동하여 하부의 철심배출관(26)으로 자동으로 떨어질 수 있도록 구성된 것이다.

폐타이어, 냉각, 분리, 냉각수, 열분해

Description

열분해된 폐타이어의 분리 냉각장치{separate cooling device of pyrolysis tire waste}

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예를 도시한 전체 단면도

도 2는 본 발명의 우측면도

도 3은 본 발명의 좌측면도

도 4는 본 발명의 요부확대 단면도

*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*

10 : 분리냉각장치 11 : 지지대

12 : 냉각드럼 13 : 고정드럼

14 : 다공회전드럼 15 : 내부스크류

16 : 분리냉각실 17 : 냉각수공급관

18 : 격판 19 : 냉각수순환실

20 : 냉각수배출관 21 : 지지로울러

22 : 회전축 23 : 투입호퍼

24 : 외부스크류 25 : 카본블랙배출관

26 : 철심배출관 27 : 배출구

과학기술의 발전과 소득증대로 인해 산업화가 가속화되어 자동차의 소유가 늘어나고, 이로 인해 폐타이어의 발생량을 기하급수적으로 증대하고 있는 것은 주지의 사실이다.

이러한 폐타이어 하나가 자연적으로 분해되는 데 소요되는 기간은 대략 500여년이 소요된다.

이러한 폐타이어는 비교적 높은 열량을 가진 합성 폐기물이지만 환경오염 문제로 함부로 소각하거나 임의로 처리할 수 없는데다 재활용에 대한 관심이 매우 낮은 실정이다.

지금까지 폐타이어를 처리하는 방법은, 주로 폐타이어를 미세하게 분쇄하여 화력발전소의 연료용이나 시멘트 공장에서의 석회석 소성을 위한 연료용 또는 기타 건류식 소각장치에 의한 열 이용 등에 사용한다.

또한, 아스팔트 원료나 깔판제조 등에 사용하거나 기타 보도블럭이나 쿠션재 등으로 사용하고 있다.

특히, 이를 열원으로 사용할 경우는 어느 공정이나 불완전 연소에 의한 매연의 발생으로 집진시설을 설치하거나, 고연비 조절장치 등의 공해방지 시설이 필요하며, 이러한 특수한 시설에는 비교적 많은 설비비가 투자되어야 하고, 사후 관리비가 지속적으로 투자되어야 하는 등의 문제점이 제기되고 있으며, 이러한 공법으로는 일정비율의 소량 폐타이어는 처리가 가능하지만 근본적으로 공해를 유발하지 않고 처리하는데는 한계가 있다.

그리고, 간접 가열방식의 처리장치가 공지된 바 있으나, 이 경우는 연속 분해가 불가능함과 아울러 열효율이 비교적 저조하며, 고온의 분해시설을 회전시키야 하므로 설비가 복잡하고, 화재나 폭발의 위험성이 상존해 있으며, 설비가 너무 커서 유휴공간의 활용도가 극히 저조할 뿐만 아니라 유지보수에 소요되는 비용이 과도한 등의 제반 문제점이 따랐다.

한편, 저온분해 처리장치가 공지된 바 있으나, 이 역시 저온분해의 특성상 폐유와 같은 촉매를 사용한다 하더라도 분해속도가 느리고, 가열된 원통속에서 스크류 컨베이어가 회전하므로 원통과의 간극유지가 어렵고 간극에 타이어 조각 및 철심이 끼이는 등의 문제가 자주 발생하게 되며, 완전분해가 이루어지지 못하여 카본블랙에 유분이 함유되어 유해물질로 인한 상품성이 떨어지고, 설비가 복잡하여 초기 설비비가 과도하며, 유지보수에 소요되는 비용이 과도하게 발생하는 등 제반 문제점을 수반하고 있다.

따라서, 본 발명은 별도로 처리된 전단계에서 열분해 완료한 폐타이어를 적정입자로 분쇄한 다음 이를 분리 냉각장치에 투입하여 카본블랙(carbon black)과 철심(steel code)을 매우 효율적으로 분리함과 동시에 냉각할 수 있는 장치를 제공코져 한 것이다.

본 발명은 고정드럼과 냉각드럼이 이중으로 설치되고, 이의 사이에는 나선형 격판에 의해 냉각수순환실이 나선형으로 구비되어 이에 공급된 냉각수가 고정드럼과 냉각드럼을 냉각하면서, 사전단계에서 미리 분쇄된 카본블랙과 철심을 분리할 수 있게 한 것이다.

상기 고정드럼과 냉각드럼의 내부에 회전가능하게 설치된 다공회전드럼의 내외측에는 내부스크류와 외부스크류를 이중으로 형성하여 회전축과 지지로울러에 의해 다공회전드럼이 회전가능토록 일체적으로 설치되어, 회전축과 지지로울러에 의해 회전하는 상태에서 투입호퍼를 통해 분리냉각실 내부로 미리 열분해된 상태의 폐타이어 분말을 공급하면, 냉각수순환실에 내장된 냉각수에 의해 내부의 열분해된 폐타이어가 냉각됨과 동시에 다공회전드럼의 회전력에 의해 내벽을 따라 내부스크류가 동일하게 회전하고 있으므로 열분해된 카본블랙은 분말상으로 되어 있으므로 다공회전드럼의 구멍을 통해 고정드럼의 내부로 빠져나오고 철심은 길이가 길기 때문에 다공회전드럼의 구멍을 통해 빠져나오지 못하게 되어 각 내부스크류와 외부스크류의 회전력에 의해 외측으로 이동하게 되어 다공회전드럼의 구멍을 빠져나온 카본블랙은 외부스크류를 통해 이동하여 카본블랙배출관을 배출되어 별도 수집되고, 철심은 계속 내부스크류의 회전에 따라 이동하다가 고정드럼의 마지막에 형성된 배출구를 통해 떨어져 최종 철심배출구를 통해 배출되어 분리와 동시에 냉각이 이루어지고, 특히 냉각수는 냉각수공급관과 냉각수배출관을 통해 순환타입으로 연결하게 되면 어느 정도의 온도를 유지하고 있다고 할지라도 외부에서 냉각된 물을 공급하기 때문에 냉각수를 교환해야 하는 등의 번거로움도 예방할 수 있다.

이하 본 발명의 상기한 목적을 달성하기 위한 구성적인 특징을 첨부된 도면과 함께 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예를 보인 분리 냉각장치(10)의 전체적인 단면도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 측면도를 각각 나타낸 것이다.

본 발명은 지지대(11)상에 설치된 이중의 고정드럼(13)과 냉각드럼(12)의 사이 내부에는 나선형의 격판(18)을 설치하여 역시 나선형의 냉각수순환실(19)을 구비하고, 상기 냉각수순환실(19)에는 냉각수를 순환하기 위해 출입구측에 각각 냉각수공급관(17)과 냉각수배출관(20)을 구비하여 외부에서 공급되는 냉각수를 이동할 수 있게 하고, 상기 고정드럼(13)의 내부에는 내외측에 각각 내부스크류(15)와 외부스크류(24)가 이중으로 형성된 다공회전드럼(14)을 설치하여 회전축(22)과 지지로울러(20)에 의해 회전가능하게 설치되어 냉각수가 고정드럼(13)과 내부의 다공회전드럼(14)을 냉각하면서 열분해된 분말상의 카본블랙과 철심을 분리할 수 있게 한다.

상기 다공회전드럼(14)의 표면에는 작은 구멍이 많이 뚫려 분쇄기에서 적정입자로 분쇄된 카본블랙이 내부스크류(15)에 의해 이동하면서 빠져나올 수 있게 하고, 반대편에는 분리 냉각이 완료된 철심이 배출될 수 있는 배출구(27)가 마련된 상태로 설치되고, 상기 다공회전드럼(14)의 일측에는 투입호퍼(23)를 설치하여 전단계에서 열분해 완료된 분말상의 폐타이어를 공급할 수 있게 하되, 상기 투입호퍼(23)에는 로터리밸브(도시생략)를 개재하여 열분해된 폐타이어는 정량만큼만 공급되고, 공기는 차단될 수 있게 구성한다.

그리고 고정드럼(13)의 끝단 하부에는 카본블랙배출관(25)과 철심배출관(26)을 각각 연결하여 분쇄기에서 가루가 된 카본블랙은 다공회전드럼(14)의 구멍을 통해 바깥으로 나와 외부스크류(24)의 회전에 따라 카본블랙배출관(25)으로 배출되고, 길이에 의해 구멍으로 빠져나오지 못한 철심은 내부스크류(15)가 회전함에 따라 다공회전드럼(14)의 내부에서 계속 이동하여 최종 배출구(27)까지 이동하게 되면 상기 배출구(27)를 통해 하부로 낙하하여 철심배출관(26)으로 자동으로 떨어지게 되어 수거가 가능하도록 구성한다.

물론, 본 발명의 분리 냉각장치(10)의 전체적인 냉기 손실을 방지하기 위해 외측의 냉각드럼(12)의 외부에는 별도로 단열재를 피복하여 내부의 냉기를 뺏기는 현상을 방지함은 당연하다.

이상과 같은 구성으로 될 수 있는 본 발명은 별도로 처리된 전단계에서 열분해 완료한 폐타이어를 적정입자로 분쇄하여 이를 분리 냉각장치를 거치면서 카본블 랙(carbon black)과 철심(steel code)을 분리함과 동시에 냉각할 수 있는 장치를 제공함에 특징이 있다.

본 발명은 고정드럼(13)과 냉각드럼(12)이 이중으로 설치되고, 이의 사이에는 나선형 격판(18)에 의해 냉각수순환실(19)이 나선형으로 구비되어 이에 공급된 냉각수가 고정드럼(13)과 냉각드럼(12)을 냉각하면서 카본블랙과 철심을 분리할 수 있게 한 것이다.

즉, 본 발명은 고정드럼(13)과 냉각드럼(12)의 내부에 회전가능하게 설치된 다공회전드럼(14)의 내외측에는 내부스크류(15)와 외부스크류(24)가 이중으로 형성되어 회전축(22)과 지지로울러(21)에 의해 다공회전드럼(14)이 회전가능토록 일체적으로 설치되어 있다.

상기 회전축(22)과 지지로울러(21)에 의해 회전하는 상태에서 투입호퍼(23)를 통해 분리냉각실(16) 내부로 이미 열분해된 폐타이어 분말을 공급하면, 냉각수순환실(19)에 내장된 냉각수에 의해 내부의 열분해된 폐타이어가 냉각됨과 동시에 다공회전드럼(14)의 회전력에 의해 내벽을 따라 내부스크류(15)가 동일하게 회전하고 있으므로 열분해된 카본블랙은 분말상으로 되어 있으므로 다공회전드럼(14)의 구멍을 통해 고정드럼(13)의 내부로 빠져나오게 된다.

이때, 철심은 길이가 길기 때문에 다공회전드럼(14)의 구멍을 통해 빠져나오지 못하게 되어 각 내부스크류(15)와 외부스크류(24)의 회전력에 의해 외측으로 이동하게 되어 다공회전드럼(14)의 구멍을 빠져나온 카본블랙은 외부스크류(24)를 통해 이동하여 카본블랙배출관(25)으로 배출되어 별도 수집되고, 철심은 계속 내부스 크류(15)가 회전함에 따라 이동하다가 다공회전드럼(14)의 마지막에 형성된 배출구(27)를 통해 떨어져 최종 철심배출관(26)을 통해 배출되어 분리와 동시에 냉각이 이루어지게 된다.

특히, 냉각수순환실(19)의 냉각수는 냉각수공급관(17)과 냉각수배출관(20)을 통해 순환타입으로 연결하게 되면 어느 정도의 온도를 유지하고 있다고 할지라도 외부에서 냉각된 물을 공급하기 때문에 냉각수를 교환해야 하는 등의 번거로움도 예방할 수 있다.

본 발명의 상기한 구성에 따른 사용과정과 분리 냉각되는 과정을 다시 한 번 세부적으로 살펴보기로 한다.

먼저 전단계에서 미리 열분해 완료된 폐타이어는 카본블랙과 철심이 함께 분쇄기에서 적정입자로 분쇄된 상태에서 투입호퍼(23)를 통해 다공회전드럼(14)의 내부로 공급하게 되면 고정드럼(13)과 냉각드럼(12) 사이에 나선형으로 개재된 격판(18)에 의해 구비된 나선형의 냉각수순환실(19)의 냉각수가 고정드럼(13)과 냉각드럼(12)의 사이에 나선형으로 형성된 냉각수순환실(19)을 따라 이동하면서 상기 냉각드럼(12)과 고정드럼(13)을 냉각하게 된다.

상기 냉각수는 나선형의 냉각수순환실(19)을 통해 이동하면서 냉각드럼(12)과 고정드럼(13)및 다공회전드럼(14)을 냉각하면서 서서히 이동하여 각 냉각수공급관(17)과 냉각수배출관(20)을 통해 순환하면서 계속적인 냉각을 할 수 있다.

이와 같은 다공회전드럼(14)의 분리냉각실(16)에는 나선형의 내부스크류(15)가 구비되어 있으므로 앞서 설명한 바와 같이 열분해가 완료되면 카본블랙과 철심 은 외부에서 별도의 분쇄기를 이용하여 적정입자로 분쇄된 상태이기 때문에 상기 다공회전드럼(14)이 회전하게 되면 내부의 카본블랙은 다공회전드럼(14)의 표면에 뚫어진 다수의 구멍을 통해 배출되어 고정드럼(13)의 내벽으로 빠져나오게 된다.

이와 같이 가루가 된 카본블랙은 다공회전드럼(14)의 구멍을 통해 빠져나와 계속되는 외부스크류(24)의 회전력에 의해 연속으로 이동하게 되어 결국 고정드럼(12)의 마지막부에 형성된 카본블랙배출관(25)을 통해 낙하하게 되어 외부에서 별도로 수거가 가능하다.

한편, 카본블랙의 부스러짐과 상관없이 철심은 비록 열분해가 이루어지더라도 그 형상이나 물성이 변하지 않고 분쇄기에서 분쇄를 한다고 할지라도 그 길이가 있기 때문에 다공회전드럼(14)의 회전과는 상관없이 내부스크류(15)의 회전에 의해 계속 이동하여 다공회전드럼(14)의 마지막부에 형성된 배출구(27)를 통해 배출되면서 하부의 철심배출관(26)을 통해 최종 배출되어 철심만을 별도로 수거할 수 있다.

본 발명은 냉각드럼(12)과 고정드럼(13)의 사이에 격판(18)에 의해 나선형으로 형성된 냉각수순환실(19)의 냉각수는 앞서 공급되는 열분해된 폐타이어에서 발생하는 열에 의해 온도가 올라갈 경우는 냉각수공급관(17)과 냉각수배출관(20)에 의해 연결된 냉각수를 계속 순환공급하므로서 냉각수순환실(19)의 냉각수는 항상 냉각된 상태를 유지하게 되어 열분해된 카본블랙과 철심의 분리 냉각을 최대한 보장할 수 있게 된다.

특히 본 발명은 다공회전드럼(14)의 내외측에 각각 내부스크류(15)와 외부스크류(24)를 이중으로 취부하여 회전축(22)과 지지로울러(21)에 의해 다공회전드럼 (14)만 회전시키면 내부의 카본블랙은 자체적으로 열분해가 이루어진 상태에서 분쇄기에 의해 적정입자로 분쇄되어 있기 때문에 다공회전드럼(14)의 미세한 구멍을 통해 배출되어 외부스크류(24)의 나선을 따라 이동하게 되므로 분리의 효율성을 보장함은 물론 외부의 냉각수에 의해 냉각의 효율성도 크게 기대할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 이상과 같은 구성으로 될 수 있는 본 발명은 별도로 처리된 전단계에서 열분해 완료한 폐타이어를 적정입자로 분쇄하여 카본블랙(carbon black)과 철심(steel code)을 분리함과 동시에 냉각할 수 있는 장치를 제공함에 특징이 있는 것으로, 본 발명은 고정드럼(13)과 냉각드럼(12)이 이중으로 설치되고, 이의 사이에는 나선형 격판(18)에 의해 냉각수순환실(19)이 나선형으로 구비되어 이에 공급된 냉각수가 고정드럼(13)과 냉각드럼(12)을 냉각하면서 카본블랙과 철심을 분리할 수 있으며, 본 발명은 고정드럼(13)과 냉각드럼(12)의 내부에 회전가능하게 설치된 다공회전드럼(14)의 내외측에는 내부스크류(15)와 외부스크류(24)가 이중으로 형성되어 회전축(22)과 지지로울러(21)에 의해 다공회전드럼(14)이 회전가능토록 일체적으로 설치하므로서 내부스크류(15)와 외부스크류(24)에 의해 카본블랙은 바깥으로 빠져나오고 철심은 안쪽으로 이동하여 각각 분리된 상태로 최종 배출되어 열분해된 폐타이어의 카본블랙과 철심의 분리 냉각장치로서 매우 합리적인 효과를 얻을 수 있으므로 그 기대되는 가치가 대단히 우수한 발명이다.

Claims

지지대(11)상에 설치된 이중의 고정드럼(13)과 냉각드럼(12)의 사이에는 나선형의 격판(18)을 설치하여 나선형의 냉각수순환실(19)을 구비하고, 상기 냉각수순환실(19)의 양끝단 출입구측에는 각각 냉각수공급관(17)과 냉각수배출관(20)을 구비하고, 상기 고정드럼(13)의 내부에는 내외측에 각각 내부스크류(15)와 외부스크류(24)가 이중으로 형성된 다공회전드럼(14)을 설치하여 회전축(22)과 지지로울러(20)에 의해 회전가능하게 설치하며,

상기 다공회전드럼(14)의 표면에는 다수의 작은 구멍을 뚫고, 반대편에는 분리 냉각이 완료된 철심이 배출될 수 있는 배출구(27)가 마련되며, 상기 다공회전드럼(14)의 일측에는 로터리밸브가 개재된 투입호퍼(23)를 설치하여 열분해된 폐타이어를 적정입자로 분쇄하여 공급할 수 있게 하고, 고정드럼(13)의 끝단 하부에는 카본블랙배출관(25)과 철심배출관(26)을 각각 연결하여 카본블랙은 다공회전드럼(14)의 구멍으로 외부스크류(24)의 회전에 따라 카본블랙배출관(25)으로 배출되고, 철심은 내부스크류(15)가 회전함에 따라 다공회전드럼(14)에서 최종 배출구(27)까지 이동하여 하부의 철심배출관(26)으로 자동으로 떨어질 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 열분해된 폐타이어의 분리 냉각장치.