KR20070048301A - A self-cleaning apparatus applied heat exchange cooling system for waste tire pyrolysis system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐타이어 열분해 시 얻어지는 유분 함유 가스를 냉각 응축하는데 있어서 한 개 또는 다수의 노즐과 이 노즐(들)을 통하여 세정액 보관함에 있는 세정액을 펌프를 이용해서 공기 압축기에서 나온 고압의 공기와 섞어서 고압의 세정액을 공급하는 장치와 다수의 냉각 파이프와 유분 함유 가스가 흡입되는 흡입 호퍼와 냉각 응결된 유분이 저장되는 응결 저장 호퍼와 냉각 응축의 제어 장치에 필요한 온도계와 압력계 및 밸브로 구성된 장치로서 유분 가스를 냉각 응축할 시 응축기 내부에 발생하는 코킹 (coking), 왁싱 (waxing), 각종 먼지 등의 오염 물질을 주기적으로 또는 비 주기적으로 원격 조정하여 세정제를 사용하여 자동으로 또는 반 자동으로 세정하여 주는 자가 세정 원리를 이용한 응축 장치에 관한 발명이다.

Figure 112005063473934-PAT00001

폐타이어, 열분해, 유분 가스, 연료유, 냉각 응축, 코킹, 왁싱, 자가 세정

The present invention provides a high pressure by mixing one or more nozzles and the cleaning liquid in the cleaning liquid storage box through the nozzle (s) with the high pressure air from the air compressor using a pump to cool and condense the oil-containing gas obtained during pyrolysis of waste tires. As a device consisting of a device for supplying a cleaning liquid of a liquid, a suction hopper for sucking a plurality of cooling pipes and oil-containing gas, a condensation storage hopper for storing cooled condensed oil, and a thermometer, a pressure gauge, and a valve required for the control of cooling condensation. To automatically or semi-automatically clean by using a cleaning agent by remotely or periodically controlling contaminants such as coking, waxing, and various dusts generated inside the condenser when cooling and condensing The invention relates to a condensation apparatus using the cleaning principle.

Figure 112005063473934-PAT00001

Waste Tire, Pyrolysis, Oil Gas, Fuel Oil, Cooling Condensation, Caulking, Waxing, Self Cleaning

Description

폐타이어 열분해 연료유 생산 장치의 자가 세정 원리를 이용한 냉각 응축 장치{A self-cleaning apparatus applied heat exchange cooling system for waste tire pyrolysis system.}A self-cleaning apparatus applied heat exchange cooling system for waste tire pyrolysis system.

도 1은 본 발명상으로 실시 구성되는 폐타이어 열분해 연료유 생산 장치의 자가 세정원리를 이용한 냉각 응축 장치의 그림.1 is a view of a cooling condensation apparatus using the self-cleaning principle of the waste tire pyrolysis fuel oil production apparatus is implemented in accordance with the present invention.

* 도면의 중요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for important parts of the drawings

(11) 세정액 보관함 (12) 세정액 펌프(11) Cleaning solution storage box (12) Cleaning solution pump

(31) 세정액/에어 믹싱 3Way 밸브 (32) 공기 압축기(31) Cleaning Fluid / Air Mixing 3Way Valve (32) Air Compressor

(41) 흡입 호퍼 압력 안전 장치(41) suction hopper pressure safety device

(51) 자가 세정 스프레이 매니 폴더 (52) 스프레이 노즐51 self-cleaning spray manifold 52 spray nozzle

(61) 흡입 호퍼 압력계 (62) 흡입 호퍼 온도계61 Suction Hopper Pressure Gauge 62 Suction Hopper Thermometer

(63) 응결 호퍼 온도계 (64) 응결 호퍼 레벨 게이지63 Condensation Hopper Thermometer 64 Condensation Hopper Level Gauge

(71) 유분 가스 가이드 (72)흡입 호퍼 게이트 밸브(71) Oil Gas Guide (72) Suction Hopper Gate Valve

(73) 유분 가스 출구 게이트 밸브 (74) 웅결 저장 탱크 게이트 밸브73 oil gas outlet valve 74 bores storage tank gate valve

(81) 냉각 파이프 (82) 냉매81 cooling pipes 82 refrigerant

(83) 냉각 웅축 장치 내부 먼지 및 타르(83) Cooling and chute inside dust and tar

(91) 흡입 호퍼 (92) 냉각 호퍼(91) suction hopper (92) cooling hopper

(93) 응결 및 저장 호퍼 (94) 유분 가스 출구 파이프93 condensation and storage hopper 94 oil gas outlet pipe

(95) 응결 저장 탱크 연결 파이프95 condensation storage tank connection pipe

본 발명은 폐타이어의 주 성분인 고무가 함유하고 있는 화력이 높은 연료유를 추출하여 보일러 등의 연료유 등으로 사용할 수 있도록 하는 폐타이어 열분해 연료유 생산장치 중 폐타이어를 열분해 하여 얻은 유분 함유 가스를 냉각 응축시키는 장치에 관한 것으로 일반적으로 폐타이어는 부식되지 않고 환경 공해를 유발하게 되고, 전국적으로 그 발생량이 많아 기존의 처리 방법은 폐타이어를 세편으로 절단하여 매립하거나 시멘트 킬른 (Kiln: 소성로)의 가동연료로 사용하거나 외부에서 가열하게 되는 용융로에 투입하여 용융건류처리 하여 왔으며 최근에는 폐타이어를 열분해 하여 열분해 시 얻어지는 유분 함유 가스를 냉각 응축하여 연료유 등으로 사용할 수 있는 장치 등이 발명되어 왔다.The present invention is an oil-containing gas obtained by thermally decomposing waste tires in a pyrolysis fuel oil producing apparatus for extracting high-burning fuel oil contained in rubber, which is a main component of waste tires, to be used as fuel oil, such as a boiler. It is a device for cooling and condensing. Generally, waste tires do not corrode and cause environmental pollution, and a large amount of them are generated nationwide. The conventional treatment method is to cut waste tires into three pieces and landfill or cement kiln (Kiln kiln). Has been melt-dried and poured into a molten furnace that is used as a working fuel or heated outside. Recently, a device that can be used as fuel oil by cooling and condensing oil-containing gas obtained by pyrolyzing waste tires has been invented. .

그런데 폐타이어 열분해 시 얻어지는 유분 가스를 냉각 응축하는데 있어서 유분 개가스는 연료유로 활용이 가능한 유용한 성분뿐 아니라 각종 기름 성분의 먼지, 왁 스, 타르 등이 포함되어 있어 냉각 응축하는 장치의 내벽에 쉽게 달라 붙어 즉, 코킹 (coking), 왁싱 (waxing)의 현상이 발생하여, 냉각 및 응축의 효과를 현저히 떨어뜨릴 뿐 아니라 냉각 응축 장치의 내부 압력 조절 장치의 부재 시 코킹, 왁싱 현상의 증가로 인한 막힘 (clogging)으로 폭발의 위험성 등의 문제점이 발생한다.However, in cooling and condensing the oil gas obtained during pyrolysis of waste tires, the oil open gas contains not only useful components that can be used as fuel oil but also dust, wax, tar, etc. of various oil components, and thus easily varies on the inner wall of the device for cooling condensation. Sticking, that is, the phenomenon of coking and waxing occurs, not only significantly reducing the effect of cooling and condensation, but also clogging due to an increase in caulking and waxing in the absence of the internal pressure regulator of the cooling condensing unit ( clogging) causes problems such as the risk of explosion.

본 발명은 종래의 폐타이어 열분해 연료유 생산 장치 중 유분 함유 가스의 냉각 응축 장치의 문제점을 해결하고 보다 높은 효율의 냉각 응축 및 안전한 냉각 응축에 근접하도록 냉각 응축 장치의 상단에는 유분 함유 가스를 흡입하기 위한 흡입 호퍼와 흡입 호퍼를 통하여 흡입된 유분 함유 가스를 수냉 또는 공랭식으로 냉각하기 위한 냉각 파이프와 냉각 파이프의 내벽을 따라 냉각 응결된 연료유를 저장하는 응결 및 저장 호퍼와 흡입 호퍼 내부에 주기적으로 또는 비 주기적으로 흡입 호퍼 내부면 또는 냉각 파이프 내벽면에 부착되는 각종 기름 성분의 먼지, 왁스 및 타르 등을 세정제를 사용하여 자동 또는 반 자동 으로 분사 세정하여 주는 노즐로 구성된 세정 장치로 구성 되는 바,The present invention is to solve the problem of the cooling condensation device of the oil-containing gas in the conventional waste tire pyrolysis fuel oil production apparatus and to suck the oil-containing gas at the top of the cooling condensation device to approach higher efficiency cooling condensation and safe cooling condensation. Or a condensation and storage hopper and suction hopper for storing condensed fuel oil and cooling condensed fuel oil along the inner wall of the cooling pipe for cooling or air-cooling the oil-containing gas sucked through the suction hopper and the suction hopper. It consists of a cleaning device composed of nozzles that spray or clean the dust, wax and tar of various oil components attached to the inside of the suction hopper or the inner wall of the cooling pipe non-periodically using a cleaning agent.

본 발명상으로 구성되는 폐타이어 열분해 연료유 생산 장치의 자가 세정 원리를 이용한 냉각 응축 장치를 도 1을 참고로 하여 상술하면 아래와 같다.The cooling condensation apparatus using the self-cleaning principle of the waste tire pyrolysis fuel oil production apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIG. 1.

폐타이어 열분해 반응기 (도면상에는 나타나지 않음)에서 생성된 유분 함유 가스는 흡입 호퍼 게이트 밸브 (72)를 통하여 흡입 호퍼 (91) 내부로 유도되며 이때 흡입 호퍼 (91) 내부의 모든 구역에 균등하게 유분 함유 가스를 흡입시키기 위하여 한 개 또는 다수의 패널로 구성된 유분 가스 가이드 (71)가 흡입 호퍼 (91) 상단부에 설치 되어 있다. The oil-bearing gas produced in the waste tire pyrolysis reactor (not shown in the figure) is led into the suction hopper 91 through the suction hopper gate valve 72 and contains oil evenly in all zones inside the suction hopper 91. An oil gas guide 71 composed of one or more panels is provided at the upper end of the suction hopper 91 to suck the gas.

흡입 호퍼 (91)로 흡입된 유분 함유 가스는 흡입되는 유분 함유 가스의 양을 정량적으로 조절하기 위한 목적으로 흡입 호퍼 (91) 내부에 위치한 흡입 호퍼 온도계 (62)로 그 온도가 측정되며 흡입된 유분 함유 가스의 압력은 흡입 호퍼 압력계 (61)로 측정된다. 흡입 호퍼 (91) 내부의 압력이 설정 값 이상으로 도달하는 경우에는 흡입 호퍼 압력 안전 장치 (41)가 작동해 자동으로 흡입된 유분 함유 가스를 대기 중으로 내보낸다. The oil-containing gas sucked into the suction hopper 91 has its temperature measured by the suction hopper thermometer 62 located inside the suction hopper 91 for the purpose of quantitatively controlling the amount of the oil-containing gas to be sucked. The pressure of the containing gas is measured with a suction hopper manometer 61. When the pressure inside the suction hopper 91 reaches or exceeds the set value, the suction hopper pressure safety device 41 operates to automatically discharge the oil-containing gas that is sucked into the atmosphere.

흡입 호퍼 (91) 내부로 유입된 유분 함유 가스는 흡입 호퍼(91) 하단부와 연결된 다수의 좁고 긴 실린더 형상으로 이루어진 냉각 파이프 (81)로 이송되어 냉각, 응축이 발생하게 되며, 냉각 파이프 (81) 주변으로 냉각 효과를 향상 시킬 목적으로 냉매 (82)를 이용한다. 냉각 파이프 (81) 내부를 따라서 이송되는 유분 함유 가스는 응결이 발생하여 응결된 유분은 냉각 파이프 (81) 하단에 위치한 응결 및 저장 호퍼 (93)에 도달한다. 응결 및 저장 호퍼 (93) 내부에는 응결된 유분과 응결 되지 않은 유분 함유 가스가 공존하며 제어를 목적으로 응결 호퍼 온도계 (63)를 이용하여 온도를 측정한다. 응결이 된 유분의 레벨은 응결 호퍼 레벨 게이지 (64)로 측정하여 설정 값 이상의 유분이 저장되면 응결 저장 탱크 게이트 밸브 (74)를 열어서 저장 탱크 (본 도면상에는 나타나지 않음)로 응결된 유분 즉, 연료유를 이송시킨 다. 아직 응결이 되지 않은 유분 함유 가스는 유분 가스 출구 파이프 (94)를 통하여 2차 냉각 및 응축 장치 (본 도면상에는 나타나지 않음)로 이송된다. 유분 가스 출구 파이프 (94)로 이송되는 유분 함유 가스의 양 조절은 유분 가스 출구 게이트 밸브 (73)에 의해서 이루어진다. The oil-containing gas introduced into the suction hopper 91 is transferred to the cooling pipe 81 having a plurality of narrow and long cylindrical shapes connected to the lower end of the suction hopper 91 to generate cooling and condensation. The refrigerant 82 is used for the purpose of improving the cooling effect to the surroundings. The oil-containing gas conveyed along the inside of the cooling pipe 81 condenses so that the condensed oil reaches the condensation and storage hopper 93 located at the bottom of the cooling pipe 81. In the condensation and storage hopper 93, the condensed oil and the non-condensed oil-containing gas coexist, and the temperature is measured using the condensation hopper thermometer 63 for control purposes. The level of the condensed oil is measured by the condensation hopper level gauge 64, and when the oil content above the set value is stored, the condensed storage tank gate valve 74 is opened to condensed oil, ie, fuel, into the storage tank (not shown in the drawing). Transfer oil. The oil-containing gas, which has not yet condensed, is conveyed through the oil gas outlet pipe 94 to a secondary cooling and condensation apparatus (not shown in this figure). The adjustment of the amount of oil-containing gas to be fed to the oil gas outlet pipe 94 is made by the oil gas outlet gate valve 73.

세정액 보관함 (11)으로부터 세정액 펌프 (12)를 통하여 공급 받은 세정액을 공기 압축기 (32)에서 압축된 공기와 세정액/에어 믹싱 3way 밸브 (31)에서 섞어서 한 개 또는 다수의 개수로 구성된 자가 세정 스프레이 매니 폴더 (51)에 고압의 세정액을 공급하며, 공급된 고압의 세정액은 자가 세정 스프레이 매니 폴더 (51)에 부착된 한 개 또는 다수의 스프레이 노즐 (52)을 통하여 흡입 호퍼 (91) 내면과 냉각 파이프 (81) 내면에 부착되어 있는 각종 먼지 왁스 및 타르 (83)를 주기적으로 또는 비 주기적으로 세정한다. 세정은 세정액/에어 믹싱 3way 밸브 (31)에 전자 밸브 (본 도면에 나타나지 않음)를 부착하여 전자적으로 자동 제어하거나 수동으로 제어하며, 세정하는 일련의 순서는 고압의 세정액 사용 세정과, 고압의 공기 사용 세정 또는 건조를 한 번씩 또는 수회 섞어서 실시한다.Self-cleaning spray manifold consisting of one or more of the cleaning liquid supplied from the cleaning liquid storage box (11) through the cleaning liquid pump (12) by mixing air compressed in the air compressor (32) with the cleaning liquid / air mixing 3-way valve (31). The high pressure cleaning liquid is supplied to the folder 51, and the supplied high pressure cleaning liquid is supplied to the inside of the suction hopper 91 and the cooling pipe through one or more spray nozzles 52 attached to the self cleaning spray manifold 51. (81) Various dust waxes and tars 83 attached to the inner surface are cleaned periodically or aperiodically. The cleaning is electronically automatic or manually controlled by attaching a solenoid valve (not shown in the figure) to the cleaning liquid / air mixing 3way valve 31, and the sequence of cleaning is performed using high pressure cleaning liquid and high pressure air. Use Wash or dry once or several times.

상기와 같은 우수한 성능의 자가 세정 원리를 이용한 냉각 응축 장치를 사용하면 폐타이어 열분해 연료유 생산 장치의 가동 중 주기적 또는 비 주기적으로 자동 또는 수동으로 냉각 응축 장치 내면의 세정이 가능해져 폐타이어 열분해 시 발생하는 각종 유분 속에 함유 되어 있는 각종 먼지, 왁스, 타르 등으로부터 발생하는 코킹 (coking)이나 왁싱 (waxing) 현상을 방지할 수 있고 이에 따라 막힘 (clogging)에 따른 폭발의 위험도 현저히 감소 시킬 수 있으며, 냉각 응축 장치 내면이 언제나 청결한 상태를 유지할 수 있어 냉각 응축의 효율을 올릴 수 있는 발명의 효과가 창출된다. The cooling condensation unit using the above-described self-cleaning principle of high performance enables automatic or manual cleaning of the inner surface of the cooling condensing unit during the operation of the waste tire pyrolysis fuel oil production unit, which occurs during waste tire pyrolysis. Coking or waxing from various dusts, waxes and tars contained in various oils can be prevented and the risk of explosion due to clogging can be significantly reduced. The inner surface of the condenser can be kept clean at all times, thereby creating the effect of the invention to increase the efficiency of cooling condensation.

Claims (1)

폐타이어 열분해 반응기에서 생성된 유분 함유 가스를 흡입 호퍼 게이트 밸브 (72)를 통하여 흡입 호퍼 (91) 내부로 유도하며, 흡입 호퍼 (91) 내부의 모든 구역에 균등하게 유분 함유 가스를 흡입 시키기 위하여 흡입 호퍼 상단 (91)에 한 개 또는 다수의 패널로 구성된 유분 가스 가이드 (71)와 흡입된 유분 함유 가스의 양을 정량적으로 조절하기 위해 흡입 호퍼 (91) 내부에 흡입 호퍼 온도계 (62)와 흡입 호퍼 압력계 (61)로 온도 및 압력을 측정하여 흡입되는 유분 함유 가스의 양을 흡입 호퍼 게이트 밸브 (72)로 조정하며, 흡입된 유분 함유 가스의 압력이 설정 값 이상으로 도달하는 경우에 자동으로 흡입된 유분 함유 가스를 대기 중으로 분출하는 흡입 호퍼 압력 안전 장치 (41)와 흡입 호퍼 (91) 하단부와 연결된 유분 함유 가스를 냉각 응축 하는 다수의 좁고 긴 실린더 형상의 냉각 파이프 (81)와 냉각 파이프를 둘러 냉각을 촉진 시키는 냉매 (82)와 냉각 파이프 (81)를 따라 응결된 유분이 저장되는 응결 및 저장 호퍼 (93)와 응결된 유분과 응결 되지 않은 유분 함유 가스가 공존하는 응결 및 저장 호퍼 (93) 내부의 응결 되지 않은 유분 함유 가스의 온도 조절을 위한 응결 호퍼 온도계 (63)와 응결 호퍼 레벨 게이지 (64)로 응결된 유분의 레벨을 측정하여 설정치 이상의 유분이 저장 되면 응결 저장 탱크 게이트 밸브 (74)를 열어서 응결 저장 연결 파이프(95)를 통해서 연료유 저장 탱크로 응결된 유분을 이송시키며, 응결이 되지 않은 유분 함유 가스는 유분 출구 파이프 (94)를 통하여 유분 가스 출구 게이트 밸브 (73)를 열어 2차 냉각 및 응축 장치로 이송시키 고, 세정액 보관함 (11)으로부터 세정액 펌프 (12)를 통하여 공급 받은 세정액을 공기 압축기 (32)에서 압축된 공기와 세정액/에어 믹싱 3way 밸브 (31)에서 섞여서 한 개 또는 다수로 구성된 스프레이 노즐 (52)이 부착된 한 개 또는 다수로 구성된 자가 세정 스프레이 매니 폴더 (51)에 고압의 세정액을 공급하여 흡입 호퍼 (91) 내면과 냉각 파이프 (81) 내면에 부착된 각종 먼지, 왁스, 타르 등을 주기적으로 또는 비 주기적으로 자동으로 또는 수동으로 고압의 세정액과 고압의 공기를 교번하여 한번씩 또는 수회 사용하게 됨을 특징으로 하는 폐타이어 열분해 연료유 생산 설비 중 자가 세정 원리를 이용한 냉각 응축 장치.The oil-containing gas generated in the waste tire pyrolysis reactor is introduced into the suction hopper 91 through the suction hopper gate valve 72, and suctioned to uniformly suck the oil-containing gas into all the regions inside the suction hopper 91. Oil gas guide 71 consisting of one or more panels at the top of the hopper and suction hopper thermometer 62 and suction hopper inside the suction hopper 91 to quantitatively control the amount of oil-containing gas inhaled. By measuring the temperature and pressure with a pressure gauge 61, the amount of oil-containing gas to be sucked is adjusted by the suction hopper gate valve 72, and automatically sucked when the pressure of the sucked oil-containing gas reaches the set value or more. Suction hopper pressure safety device (41) for ejecting oil-containing gas into the atmosphere and a number of narrow and long for cooling and condensing the oil-containing gas connected to the lower end of the suction hopper (91) The condensation and storage hopper 93 in which the condensed oil is stored along the cooling pipe 81 and the cooling pipe 81 and the condensed oil along the cooling pipe 81 to facilitate the cooling, and the condensed oil is not condensed. The set value is measured by measuring the level of the condensed oil with the condensation hopper thermometer 63 and the condensation hopper level gauge 64 for temperature control of the non-condensed oil-containing gas inside the oil-containing condensation and storage hopper 93. When the above oil is stored, the condensation storage tank gate valve 74 is opened to transfer the condensed oil to the fuel oil storage tank through the condensation storage connection pipe 95, and the non-condensed oil-containing gas is the oil outlet pipe 94. The oil gas outlet gate valve (73) is opened and transferred to the secondary cooling and condensing unit through the cleaning liquid container (11) and supplied via the cleaning liquid pump (12). The silver cleaning liquid is mixed with air compressed in the air compressor 32 and in the cleaning liquid / air mixing 3way valve 31 so that one or many self-cleaning spray manifolds are attached to one or more spray nozzles 52. 51) by supplying a high-pressure cleaning liquid to various types of dust, wax, tar, etc. attached to the inner surface of the suction hopper 91 and the cooling pipe 81 periodically or non-periodically or manually Cooling condensation apparatus using the self-cleaning principle of the waste tire pyrolysis fuel oil production facility, characterized in that the air is used once or several times alternately.
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