KR20080021643A

KR20080021643A - 타이어를 열분해하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20080021643A
Application number: KR1020077028639A
Authority: KR
Inventors: 디미타 니코레이브 코리브; 라드카 보리소바 엘주츠카노바; 스테판 토도로브 아배드지브
Original assignee: 디미타 니코레이브 코리브; 라드카 보리소바 엘주츠카노바; 스테판 토도로브 아배드지브
Priority date: 2005-05-09
Filing date: 2006-05-03
Publication date: 2008-03-07
Also published as: CA2607304C; IL187271A0; AU2006246242A1; AP1875A; EA200701718A1; NZ563220A; WO2006119594A1; BG109150A; EA010521B1; TNSN07404A1; CN101171323A; EG25020A; CN101171323B; JP2008543981A; ZA200709429B; CA2607304A1; AU2006246242B2; UA89534C2; MA29490B1; US20080202913A1

Abstract

본 발명은 폐타이어들을 열분해하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 타이어들은 터널형 노(furnace)에서 열분해 가스들의 연소로부터 추출된 연도 가스들을 이용하여 직접 가열된다. 이러한 공정은 열에너지, 카본 블랙 및 미네랄 오일을 생산하고; 냉각된 연도 가스들은 대기중으로 방출되기 이전에 탈황처리된다.

폐타이어, 열분해, 카본 블랙, 미네랄 오일, 솔리드 카본

Description

타이어를 열분해하는 방법 및 장치{METHOD AND INSTALLATION FOR PYROLISIS OF TIRES}

본 발명은 폐타이어를 열분해하는 방법 및 이를 수행하기 위한 장치에 관한 것으로서, 열에너지, 카본 블랙 및 미네랄 오일의 생산을 위한 타이어의 재처리 공정에 적용될 수 있다. 수득된 카본 블랙은 고무 제품의 생산에, 미네랄 오일은 그러한 물품의 생산에 연료 또는 연화제(softener)로서 사용될 수 있다.

참조 문헌 GB 2303859는 일체 또는 큰 조각으로 절단되어 처리되는 타이어의 열분해를 위한 방법을 개시하고 있으며, 상기 문헌에서 타이어는 200 내지 1000℃, 바람직하게는, 300 내지 800℃의 온도로 수평 채널인 열분해기(pyroliser) 내에서 간접적으로 가열되고, 이송 트롤리에 의해 상기 열분해기 내로 유입된다. 가열시, 타이어는 열분해되고, 열분해 가스(pyrolysis gas), 열분해 가스와 함께 산출되는 미네랄 오일의 스팀, 및 솔리드 카본이 수득된다. 상기 공정은 3단계로 진행된다: 타이어의 가열, 열분해 공정 자체, 및 수득된 솔리드 카본의 냉각. 간접 가열은 열분해가스의 일부를 연소함으로써 수득되는 고온의 연도 가스를 통해 실현된다. 수득된 열분해 가스는 황산화물이 제거된다.

또한, 상기 참조 문헌 GB 2303859은 타이어를 열분해하는 장치를 개시한다. 상기 장치는 타이어를 수송하는 트롤리가 위치하는 수평 퍼니스(furnace) 채널 형상의 열분해기를 포함한다. 채널은 고온의 연도 가스를 이용하여 외부에서 가열된다. 열분해기는 이동 스크린에 의하여 가열 및 열분해 지대 및 솔리드 카본을 냉각하기 위한 지대로 구분된다. 장치는 열분해 가스를 연소하기 위한 연소기, 연도 가스에서 황산화물을 제거하기 위한 장치, 미네랄 오일의 분리를 위한 응결 장치(condensation unit) 및 수득된 카본 산물로부터 와이어를 제거하기 위한 자석 시스템을 포함한다.

알려진 방법 및 장치는 열분해기의 벽체를 통하여 타이어를 간접 가열하는 방식을 사용하고, 이런 이유로, 배출 가스는 고온으로 방출되며, 이는 에너지 손실이 증가하는 이유가 된다. 더욱이, 고온으로 열분해기의 벽체를 가열하는 것은 열분해로부터 수득되는 하이드로카본의 크래킹(cracking)의 원인이 되며, 이로 인해, 산출량이 감소하고 수득되는 카본 산물의 질이 저하된다.

해결하고자 하는 기술적 과제는 열분해를 통하여 폐타이어들을 재처리하는데 있어서 에너지 효율을 증가시키는데 있으며, 다른 한편으로는, 수득된 솔리드 카본이 고무 산업에 있어서 카본 블랙으로서 사용되기에 적합하도록 수득된 솔리드 카본 잔류물의 질을 유지하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제는 타이어들 전체를 열분해하는 방법을 통하여 해결되며, 타이어들은 400 내지 950℃의 온도로 가열되어 열분해 된다. 이러한 공정의 결과로서, 열분해 가스, 상기 열분해 가스와 함께 배출되는 미네랄 오일 증기 및 솔리드 카본이 수득된다. 상기 미네랄 오일들은 열분해 가스들의 냉각시에 분리된다. 상기 열분해에 필요한 열은 연도 가스들(flue gases)에 의하여 공급되고, 상기 연도 가스들은 열분해 가스의 연소시에 수득된다. 공정 진행 중 수득된 황산화물들은 분리된다.

본 발명에 따라서, 상기 방법은 상기 타이어들이 연도 가스들과 직교 역류하여(cross counter flow) 직접 가열되고, 상기 연도 가스들은 최초 600 내지 950℃의 온도, 주로 650 내지 750℃의 온도까지 가열되며, 15 내지 40%의 농도, 바람직하게는 18 내지 30%의 농도를 갖는 스팀으로 농축되어 있다. 이 과정에서 열분해 가스들이 수득되고, 상기 열분해 가스들은 150 내지 300℃의 온도까지 냉각되고, 냉각 후 상기 열분해 가스들은 2개의 흐름들로 분할된다. 상기 흐름들 중 하나의 흐름은 추가적으로 80 내지 100℃의 온도로 냉각되어, 상기 흐름 내에 포함된 미네랄 오일의 일부가 응축된 후, 비냉각된 열분해 가스들의 다른 흐름과 다시 혼합된다. 상기 수득된 가스들은 연소되고, 고온의 연도 가스들의 일부는 열분해에 사용되고, 냉각 후의 가스들은 황산화물이 제거되어 대기중으로 방출된다. 수득된 솔리드 카본은 고무 산업에 이용되기에 적합한 카본 블랙을 나타낸다.

본 발명에 의하면, 상기 방법을 실현하기 위한 장치는 노(furnace) 채널 형상의 수평 열분해기를 포함하고, 상기 열분해기에는 타이어들이 적재된 이동식 트롤리들이 이동하고, 상기 트롤리들 자체는 이동식 스크린에 의하여 가열 및 열분해 구간 및 카본 블랙의 냉각 구간으로 분할된다. 또한, 열분해 가스를 연소하기 위한 연소기, 연도 가스들로부터 황산화물을 제거하는 장치 및 미네랄 오일을 분리하기 위한 응결 장치들이 제공된다.

본 발명에 따라서, 상기 장치는, 열분해기가 단열되어 있고, 트롤리들은 수직 칸막이를 포함하고, 레일 상에 위치하고 상기 열분해기의 벽체에 밀봉된다. 가스를 공급 및 방출하기 위한 채널들 및 상기 열분해기를 통하여 가스의 직교 이동을 실현하기 위한 채널들이 열분해기의 양측에 위치한다. 상기 모든 채널들은 이들의 측벽에 균일하게 분포된 구멍들을 통하여 상기 열분해기에 연결된다. 콤팩트 벽체들이 상기 벽에 형성되고, 그 길이는 적어도 단일 트롤리의 길이보다 크며, 상기 콤팩트 벽체들 및 트롤리들의 수직부에 의하여 분리 구간들이 형성되고, 상기 분리 구간들은 상기 열분해기를 가열 및 열분해하기 위한 구간, 상기 카본 블랙을 냉각시키기 위한 구간, 예열 구간, 에어 브로잉 구간 및 카본 블랙 분리 구간으로 구분된다. 상기 채널은 냉각된 연도 가스들을 방출하도록 지정되고, 스택에 연결된다. 상기 예열 구간에서 연도 가스들을 공급하기 위한 채널은 카본 블랙을 냉각하기 위한 구간으로부터 상기 연도 가스들을 방출하기 위한 상기 채널에 연결된다. 상기 연도 가스들을 상기 카본 블랙을 냉각하기 위한 구간으로 공급하는 채널은 가스 덕트를 통하여 상기 스택에 연결된다. 또한 스프레이어형 단부를 갖는 급수용 파이프라인이 상기 가스 덕트에 연결된다. 열분해 가스 채널은 상기 가스 덕트를 통하여 연소기를 포함하는 연소실에 연결되고, 상기 가스 덕트 상에는 열분해 가스 밸브가 설치된다. 상기 가스 밸브의 양측 상에는 직접 냉각기 및 열 교환기로 구성된, 미네랄 오일의 분리를 위한 응결 장치가 연결된다. 상기 연소기를 포함하는 연소실은 직접 보일러에 연결되고, 상기 보일러는 상기 열분해기 및 콘택 이코노마이저에 고온 가스를 공급하기 위한 상기 채널에 연결된다. 상기 콘택 이코노마이저는 상기 연도 가스로부터 황산화물을 제거하기 위한 장치에도 연결되고, 상기 황산화물을 제거하기 위한 장치는 스택에 연결된다. 또한, 상기 타이어들 전체를 열분해하는 장치는 공기 가습기를 포함하고, 상기 공기 가습기는 제1 팬, 상기 연소기를 포함하는 연소실 및 상기 콘택 이코노마이저에 연결된다. 상기 에어 브로잉 구간은 급기용 채널을 통하여 제2 에어 팬에 연결된다. 한편, 상기 구간은 공기 배출용 채널에 연결되고, 다시 상기 스택에 연결된다. 상기 장치를 수행하기 위한 하나의 바람직한 실시예에 따라서, 상기트롤리들은 바닥 및 수직 칸막이에 연결된 프로파일을 취한다. 상기 수직 칸막이는 상기 열분해기의 단면 형상을 따르며, 플레이트들에 의하여 상기 열분해기 벽체들에 밀봉되고, "힌지"에 연결되고, 타이바들에 의하여 고정된다. 각각의 트롤리들에는 바퀴들을 포함한다. 상기 트롤리에 적재된 타이어들의 지름의 수평축은 상기 열분해기의 축방향에 현저하게 수직이다. 상기 타이어들은 버팀대들에 의하여 지지되고, 상기 버팀대들은 바람직하게는 인장철말판들로 구성되며, 받침들에 의하여 고정된다.

상기 타이어 열분해 방법 및 장치의 이점은 타이어 가열이 가스들에 의하여 직접 수행되어, 벽체를 통하여 가열하는 방식에 비하여 에너지 비용을 절감할 수 있다는 점이다. 스팀을 가스 혼합체에 첨가하고 열분해기 내의 온도를 감소하는 것은 열분해로부터 수득되는 산물의 양과 질적인 면에서 크래킹(craking)의 해로운 충격을 다방면으로 감소시키며, 상기 스팀은 상기 장치 내에서 회복된다. 타이어들의 파쇄(crushing)를 허용하지 않는 설비가, 열분해기로 타이어들을 공급하는데 이용되는 트롤리들에 제공되므로, 상기 장치는 특히 타이어들 전체를 열분해하는데 효율적이다. 타이어들이 가열의 결과로 연화된 경우, 이들의 가열 표면(heating surface)은 감소되지 않는다.

본 발명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명된다. 첨부된 도면에서:

도 1은 본 발명을 수행하기 위한 일 방식에 따른 장치의 공정도;

도 2는 트롤리의 정면도; 및

도 3은 트롤리의 측면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 타이어의 열분해 장치의 일예는 열분해기(2)를 포함하며, 열분해기는 단열된 수평 퍼니스 채널을 나타낸다. 트롤리(1)는 레일 위를 이동한다. 또한, 장치는 연소기를 포함하는 연소실(33), 보일러(34), 콘택 이코노마이저(42), 공기 가습기(40), 직접 냉각기(29), 열교환기(24), 팬(19,39 및 56), 및 펌프(26 및 38)를 포함한다. 트롤리(1)는 도 2 및 3에서 도시된 바와 같이, 프레임을 형성하는 프로파일로 구성된다. 단단한 금속으로 구성되는 바닥(12) 및 트롤리(1)의 후방에 위치하는 수직 칸막이(50)는 상기 프레임에 연결된다. 이 칸막이는 열분해기(2)의 단면의 형상을 가지며, 트롤리(1)의 이동 방향과 반대방향으로 경사진 플레이트들(51)에 의하여 열분해기 벽체에 밀봉된다. 플레이트들(51)은 "힌지"에 의하여 트롤리(1)에 연결되어, 타이바(tie-bar)에 의하여 고정된다. 각각의 트롤리(1)는 바퀴(52)를 포함한다. 트롤리들은 타이어(49)들로 적 재되고, 타이어(49)들의 직경의 수평축은 열분해기(2)의 축에 대하여 수직이다. 타이어들(49)은 인장철망판들(expanded metal sheets)로 구성된 버팀대들(54)에 의하여 지지되며, 파이프들로 구성되는 받침들(bearers)(53)에 의하여 고정된다. 열분해기와 가스의 공급 및 방출을 교환하기 위한 채널들(4,5,6,8,9,10,11 및 57) 및 가스의 직교운동을 실현하기 위한 채널(7)은 열분해기의 측면에 위치한다. 채널들(4,5,6,7,8,9,10,11 및 57)의 높이는 열분해기(2)의 높이와 동일하다. 채널들은 그 채널들에 공통인 벽체들에 위치하는 균일하게 분포하는 구멍들에 의하여 열분해기에 연결된다. 인접한 채널들(7) 사이 및 인접한 채널들(6과 7, 및 7과 8) 사이에서, 열분해기(2)의 벽체들은 콤팩트 벽체들(3)로서 형성된다. 상기 언급된 인접 채널들 간의 거리는 트롤리의 길이의 1.05배에 해당한다. 파티션 구간들은 반대방향의 콤팩트 벽체들(3) 및 수직 칸막이(50)에 의하여 형성되어, 열분해기(2)는 5개의 구간으로 구분된다: 예열 구간(58), 가열 및 열분해 구간(59), 카본 블랙 냉각 구간(60), 에어 브로잉(air blowing) 구간(61) 및 카본 블랙 분리 구간(62). 하나의 콤팩트 벽체(3) 및 하나의 수직 칸막이(50)는 타이어들(49)을 통과하는 가스 흐름의 변화를 보장한다. 카본 블랙 분리 구간(62)은 벙커(13)에 연결된다. 또한, 벙커(13)는 장치로부터 분리된 카본 블랙을 방출하기 위한 라인(17)에 연결된다. 채널(4)은 냉각된 연도 가스를 배출하는 역할을 하며, 냉각된 연도 가스용 제2 가스 덕트(21)를 통하여, 스택(63)에 연결된 냉각된 연도 가스용 제1 가스 덕트(44)에 연결된다. 연도 가스 밸브(45)는 냉각된 연도 가스용 제1 가스 덕트(44)에 장착된다. 채널(5)은 가스를 타이어(58)의 예열 구간(58)으로 연도 가스를 공급하는 역할 을 하며, 냉각된 연도 가스용 제3 가스 덕트(14)를 통하여 카본 블랙 냉각 구간(60)으로부터 연도 가스를 방출하는 채널(10)에 연결된다. 채널(9)은 연도 가스를 카본 블랙 냉각 구간(60) 카본 블랙 냉각 구간(60)에 연도 가스를 공급하는 역할을 하며, 제4 가스 덕트(20)를 통하여 냉각된 연도 가스용 제1 가스 덕트(44)에 연결된다. 여기서,제4 가스 덕트(20)는 제1 가스 덕트(44)가 냉각된 연도 가스용 제2 가스 덕트(21)에 연결되는 지점보다 보일러(34)에 가까운 지점에서 연결된다. 물을 공급하기 위한 급수용 파이프라인(64)은 말단이 분무기 형태로 끝나며, 제4 가스 덕트(20)의 단부에 연결된다. 팬(19)은 냉각된 연도 가스용 제2 가스 덕트(21)에 연결된다. 열분해 가스 채널(6)은 제1 열분해 가스 덕트(28)를 통하여 연소기를 포함하는 연소실(33)에 연결된다. 열분해 가스 밸브(31) 및 열분해 가스 팬(56)은 연소기를 포함하는 연소실(33)의 앞에서 열분해 가스 덕트(28)에 연결된다. 연소기를 포함하는 연소실(33)은 직접 보일러(34)에 연결된다. 보일러(34)는 고온 연도 가스용 가스 덕트(36)를 통하여 채널(8)에 연결되며, 채널(8)은 열분해기(2)에 고온 연도 가스를 공급하는 역할을 한다. 직접 냉각기(29)에 열분해 가스를 각각 공급 및 방출시키기 위한 가스 덕트들(65 및 32)이, 제1 열분해 가스 덕트(28)에 위치한, 열분해 가스 밸브(31)의 양측에 연결된다. 또한, 냉각기(29)는 응축유(oil condensate)(27)를 방출하기 위한 파이프라인(27)에 연결된다. 또한, 파이프라인(27)은 열교환기(24)에 각각 고온 응축유 및 냉온 응축유를 공급 및 방출하기 위한 파이프라인들(25 및 30)에도 연결된다. 고온 응축유 공급용 파이프라인(25)에는 펌프(26)가 설치된다. 또한, 열교환기(24)에는 각각 냉온수를 공급하고 고온수를 방출하기 위한 파이프라인들(22 및 23)이 연결된다. 공기 가습기(40)가 제1 공기 덕트(55)를 통하여 제1 급기용 팬(39)에는 연결된다. 또한, 공기 가습기(40)는 제2 공기 덕트(35)를 통하여 연소기를 포함한 연소실(33)에도 연결되며, 냉각된 순환수용 파이프라인(37)을 통하여 콘택 이코노마이저(42)에도 연결된다. 냉각된 순환수용 파이프라인(37)에는 워터 펌프(38)가 설치된다. 또한, 공기 가습기(40)는 고온수용 파이프라인(41)을 통하여 콘택 이코노마이저(42)에도 연결된다. 콘택 이코노마이저(42)는 제5 연도 가스 파이프라인(43)을 통하여, 연도 가스 밸브(45)보다 보일러 측에 더 가까운 지점에서 연도 가스를 방출하기 위한 제1 스모크 스택(44)에도 연결된다. 콘택 이코노마이저(42)는 제6 연도 스택(46)을 통하여 연도 가스로부터 황산화물을 제거하는 장치(47)에도 연결된다. 황산화물을 제거하는 장치(47)는 다시 제7 연도 스택(48)을 통하여 연도가스를 스택(63)으로 방출하기 위한 제1 연도 스택(44)에 연결된다. 여기에서, 황산화물을 제거하는 장치(47)는 연도 가스 밸브(45)가 위치한 지점과 연도 스택이 냉각된 연도 가스용 제4 가스 덕트(20)에 연결되는 지점 사이에서 제1 연도 스택(44)에 연결된다. 에어 브로잉 구간(61)은 급기용 채널(11)을 통하여 제2 공기 덕트(16)에 연결되고, 제2 공기 덕트(16)를 통하여 제2 에어팬(15)에 연결된다. 또한, 에어 브로잉 구간(61)은 공기 배출 채널(57)에도 연결되며, 공기 배출 채널(57)은 제3 공기 덕트(18)에 연결된다. 제3 공기 덕트(18)는 냉각된 연도 가스용 제2 가스 덕트(21)가 연결되는 지점보다 보일러에서 먼 지점에서 연도 가스 방출용 제1 연도 스택(44)에 연결된다.

상기 장치는 다음의 방식으로 동작한다:

트롤리(1) 상의 버팀대들(54) 위로 미리 세척되고 건조된 타이어들(49)이 적재된다. 적재된 트롤리는 열분해기(2) 내부로 이송되고, 플레이트들(51)에 의하여 벽체에 밀봉된 상태로 유지된다. 연도가스가 타이어(49)가 적재된 트롤리(1)와 반대 방향으로 흐르도록 열분해기(2) 내부로 공급되고, 열분해기(2)의 입구 구간의 온도는 650℃를 유지한다. 연도 가스는 25%의 스팀을 함유한다. 가스는 보일러(34)로부터 공급되고, 미리 냉각되며 고온 연도 가스 덕트(36)을 따라 열분해기(2)로 고온 가스를 공급하기 위한 채널(8)의 천공된 벽체를 관통하여 타이어들(49)의 역방향에 교차되도록 유입된다. 가스의 진행은 이하의 패턴을 따른다: 가스의 교차이동을 실현하면서 타이어들(49)를 관통하여 가스 채널(7)의 제1 패스(pass)로 이어진다. 상기 채널로부터, 타이어들(49)을 관통하여 가스의 교차이동을 실현하면서 다시 반대편 채널(7)로 흐르고, 계속적으로 가스의 교차이동을 실현하면서 다시 마지막 채널(7)로 흐른다. 이로부터 타이어들(49)을 관통하여 가스는 열분해 가스용 채널(6)으로 유입된다. 가스가 타이어들을 관통할 때, 가스는 170℃까지 냉각된다. 이러한 온도에서, 가스는 열분해 가스용 채널(6) 및 제1 열분해 가스 덕트(28)를 관통하면서, 수득된 열분해 가스는 열분해기(2)로부터 배출된다. 이후, 일부 가스는 열분해 가스 밸브(31)에 의하여 직접 냉각기(29)로 흐름이 전환되며, 이곳에서 순환하는 냉각 열분해 오일에 의하여 85℃까지 냉각된다. 가스에 의해 운반되는 일부 오일은 가스냉각시 응결되어 응축유 방출용 파이프라인(27)을 통해 장치 외부로 배출된다. 처리된 가스는 미처리된 열분해 가스와 혼합되어 열분해 가스팬(56)을 통해 연소기를 포함한 연소실(33)로 공급된다. 직접 냉각기(29)에서 응결된 열분해 오일은 응축유 펌프(26)를 통해 열교환기(24)로 공급되어, 물을 이용하여 87℃까지 간접 냉각된다. 냉각에 사용된 물은 냉각수 공급용 파이프라인(22)을 따라 열교환기(24)로 공급되고, 80℃의 온도로 파이프라인(23)을 따라 열교환기(24)로부터 배출된다. 상기 이용된 열은 가정 및 지역 난방 목적으로 이용된다.

예열된 공기의 흐름과 혼합되고, 24%의 스팀를 함유하고, 제2 공기 덕트(35)를 통하여 가습기(40)로부터 공급되는 열분해 가스는 연소기를 포함한 연소실(33)에서 점화되어 연소된다. 연소된 연도 가스들은 보일러(34)에 공급되어, 이 곳에서 스팀 생산을 위한 열을 방출한다. 연소된 연도 가스의 일부는 마지막 냉각 이전에 보일러(34)에서 분리되어, 650℃의 온도로 고온 연도 가스 덕트(36)를 통하여 열분해기(2)로 유입된다. 나머지 연도 가스들은 110℃의 온도로 보일러(34)를 벗어나 연도가스 밸브(45)의 도움을 받아 연도 가스 파이프라인(43)을 따라 분기되어 콘택 이코노마이저(42)로 유입된다. 이 곳에서, 연도 가스들은 냉각된 순환수로 세척되어, 순환수의 온도를 67℃까지 가열한다. 콘택 이코노마이저(42)에서 냉각된 연도 가스는 제6 연도 스택(46)을 통하여 연도 가스로부터 황산화물을 제거하는 장치(47)로 유입되고, 이 후, 제7 연도 스택(48)을 통하여 스택(63)을 통해 대기권으로 방출된다.

콘택 이코노마이저에서 가열된 물은 공기 가습기 내부로 공급되어, 공기 공급용 제1 팬(39)으로부터 공급된 공기와 역류하여 이를 66.5℃까지 가열시키고 25%의 습도를 갖게 한다. 이러한 온도와 함수율(moisture content)을 갖는 가열된 공 기는 제2 공기 덕트(35)를 통하여 연소기를 포함한 연소실(33)의 연소기로 공급된다.

열분해될 타이어들(49)은 트롤리(1)에 적재되어 레일을 따라 제1 분리 구간으로 유입된다. 이후, 타이어들(49)은 예열 구간(58)을 통과하며, 이 구간에서 60℃의 온도까지 연도 가스에 의하여 가열된다. 110℃의 온도까지 이곳에서 냉각된 연도 가스들은 냉각된 연도 가스용 제2 가스 덕트(21)를 통하여 스택(63)으로 보내진다. 타이어의 예열 구간(58)은 대향하는 스크린들(3) 간의 제2 분리구간에 의하여 가열 및 열분해 구간(59)으로부터 분리되어 있다. 처리과정에서 열분해 가스로 변화하는, 고온의 연도 가스로 처리될 경우, 타이어들은 열분해된다. 액체 열분해 산물의 증기(vapor) 및 그러한 과정에서 수득된 열분해 가스들은 연도 가스와 혼합되고, 열분해 가스 채널(6)을 통하여 열분해 가스로서 방출된다. 타이어로부터 나온 와이어, 카본 블랙 및 타이어의 생산에 첨가되고 포함된 그 밖의 다른 충전재(filler)들은 트롤리(1)에 남는다. 공급되는 고온 및 높은 함수율의 연도 가스에 노출됨으로써, 카본 블랙은 정제되고 고무(rubber) 산업에 유용-고무 물품의 생산에 있어서 2차적 사용을 하기에 적합하게 된다. 트롤리(1)가 열분해기(2)를 통과하는 경우, 각각의 해당 트롤리(1)는 다음의 분리 구간(3)으로 들어간다. 이후, 트롤리(1)는 트롤리(1) 및 카본 블랙을 냉각하기 위한 구간(60)을 통과하여, 제4 가스 덕트(20)를 통하여 공급된 연도 가스들에 의하여 110℃의 온도까지 냉각된다. 미세하게 분산된 물이 주입되어 스프레이어 말단을 갖는 급수용 파이프라인(64)을 통하여 연도 가스의 냉각을 개선한다. 가스들은 가스 덕트(14)를 따라 95℃의 온도까지 냉각되어 타이어의 예열 구간(58)으로 유입된다.

제4 분리 구간(3)에 이어, 트롤리(1)는 제2 에어팬(15)에 의하여 공급된 공기로 브로잉될 구간(61)을 통과한다. 가열된 기류(air flow)는 제3 공기 덕트(18)를 통하여 스택(63)으로 공급된다. 냉각된 트롤리(1)는 제5 분리 구간(3)을 통과한다. 이후, 트롤리들은 카본 블랙을 분리하기 위한 구간(62)으로 진입한다. 그곳에서, 트롤리(1)로부터 카본 블랙이 제거되어 벙커(13)로 운반된다. 카본 블랙은 와이어 분리 및 후속 분쇄 공정을 위하여 라인(17)을 통하여 열분해기(2)로부터 방출된다. 트롤리(1)는 세척하여 건조된 타이어들(49)로 다시 적재되고 열분해기(2) 내부로 다시 공급된다.

2.2톤의 타이어의 처리시, 약 770kg의 카본 블랙 및 증기 형태의 9000kWh의 열이 얻어진다. 최종 산물로서 열분해 오일을 일부 추출하는 경우, 수득되는 열의 양은 해당하는 양만큼 차감된다.

Claims

400 내지 950℃의 온도로 가열되어 열분해되고, 열분해 가스, 상기 열분해 가스와 함께 배출되는 미네랄 오일 증기 및 솔리드 카본을 생산하고, 이와 동시에 상기 미네랄 오일들은 열분해 가스들의 냉각시에 분리되고, 상기 열분해에 필요한 열은 연도 가스들(flue gases)에 의하여 공급되고, 상기 연도 가스들은 열분해 가스의 연소시에 수득되고, 공정의 진행 중 수득된 산화물들이 제거되는, 타이어들 전체를 열분해하는 방법에 있어서,

상기 타이어들이 연도 가스들과 직교 역류하여(cross counter flow) 직접 가열되고, 상기 연도 가스들은 최초 600 내지 950℃의 온도, 주로 650 내지 750℃의 온도까지 가열되며, 15 내지 40%의 농도, 바람직하게는 18 내지 30%의 농도를 갖는 스팀으로 농축되고, 동시에 열분해 가스들을 수득하고, 상기 열분해 가스들은 150 내지 300℃의 온도까지 냉각되고, 냉각 후 상기 열분해 가스들은 2개의 흐름들로 분할되고, 상기 흐름들 중 하나의 흐름은 추가적으로 80 내지 100℃의 온도로 냉각되어, 상기 흐름 내에 포함된 미네랄 오일의 일부가 응축된 후, 비냉각된 열분해 가스들의 다른 흐름과 재혼합되고, 상기 수득된 열분해 가스들은 연소되고, 고온의 연도 가스들의 일부는 열분해에 사용되고, 나머지 고온의 연도 가스들은 냉각 후 황산화물이 제거되어 대기중으로 방출되고, 수득된 솔리드 카본은 카본 블랙으로서, 고무 산업(rubber industry)에 이용되기에 적합한 것을 특징으로 하는 타이어들 전체를 열분해하는 방법.
수평 노(furnace) 채널 형상의 열분해기를 포함하고, 상기 열분해기에는 이동식 트롤리들이 구비되고, 상기 트롤리들은 타이어들 및 이동 스크린들이 적재되어, 상기 트롤리들을 가열 및 열분해 구간 및 카본 블랙의 냉각 구간으로 분리하는 타이어들 전체를 열분해하기 위한 장치에 있어서,

열분해 가스를 연소하기 위한 연소기, 연도 가스들로부터 황산화물을 제거하는 장치 및 미네랄 오일을 분리하기 위한 응결 장치를 더 포함하고, 상기 장치는, 열분해기(2)가 단열되어 있고, 상기 트롤리들(1)은 수직 칸막이(50)를 포함하고, 레일 상에 위치하고 상기 열분해기(2)의 벽체에 밀봉되고, 상기 열분해기의 양측에는 가스를 공급 및 방출하기 위한 열분해기 채널들(4,5,6,8,9,10,11 및 57) 및 상기 열분해기(2)를 통하여 가스의 직교 이동을 실현하기 위한 채널들(7)이 위치하고, 상기 모든 채널들은 측벽에 균일하게 분포된 구멍들을 통하여 상기 열분해기(2)에 연결되고, 콤팩트 벽체들(3)이 상기 벽들에 형성되고, 그 길이는 적어도 트롤리(1)의 길이보다 크며, 대향하는 콤팩트 벽체들(3) 및 수직 벽체(50)에 의하여 분리 구간들이 형성되고, 상기 분리 구간들은 상기 열분해기(2)를 가열 및 열분해하기 위한 구간(59), 상기 카본 블랙을 냉각시키기 위한 구간(60), 예열 구간(58), 에어 브로잉 구간(61) 및 카본 블랙 분리 구간(62)으로 구분하고, 상기 채널(4)은 냉각된 연도 가스들을 방출하도록 지정되고, 스택(63)에 연결되며; 상기 채널(5)은 상기 구간(58)으로 연도 가스를 공급하도록 지정되고, 그리고 상기 채널 (5)은 카본 블랙을 냉각하기 위한 구간(60)으로부터 상기 연도 가스들을 방출하기 위한 상기 채널(10)에 연결되고, 상기 채널(9)은 상기 연도 가스들을 상기 카본 블랙을 냉각하기 위한 구간(60)으로 공급하도록 정해지고, 가스 덕트를 통하여 상기 스택(63)에 연결되고, 스프레이어형 단부를 갖는 급수용 파이프라인(64)은 상기 가스 덕트에도 연결되고, 그리고 채널(6)은 열분해 가스용으로서, 가스 파이프라인을 통하여 연소기를 포함하는 연소실(33)에 연결되고, 상기 가스 파이프라인 상에는 열분해 가스 밸브(31)가 장착되고, 상기 가스 밸브(31)의 양측 상에는 직접 냉각기(29) 및 열 교환기(24)로 구성된, 미네랄 오일의 분리를 위한 응결 장치가 연결되고, 상기 연소기를 포함하는 연소실(33)은 직접 보일러(34)에 연결되고, 상기 보일러(34)는 상기 열분해기(2) 및 콘택 이코노마이저(42)에 고온 가스를 공급하기 위한 상기 채널(8)에 연결되고, 상기 콘택 이코노마이저(42)는 상기 연도 가스로부터 황산화물을 제거하기 위한 장치(47)에도 연결되고, 상기 황산화물을 제거하기 위한 장치(47)는 스택(63)에 연결되고, 공기 가습기(40)가 제공되어, 상기 공기 가습기(40)는 제1 팬(39), 상기 연소기를 포함하는 연소실(33) 및 상기 콘택 이코노마이저(42)에 연결되고, 상기 에어 브로잉 구간(61)은 급기용 채널(11)을 통하여 제2 에어 팬(15)에 연결되며, 한편, 상기 에어 브로잉 구간(61)은 공기 방출을 위한 상기 채널(57)에 연결되고, 다시 상기 스택(63)에 연결되는 것을 특징으로 하는 타이어들 전체를 열분해하기 위한 장치.
제2항에 있어서(제1항 및 제2항에 따른, 방법의 실현),

상기 트롤리들(1)은 바닥(12) 및 수직 칸막이(50)에 연결된 프로파일을 취하 며, 상기 수직 칸막이(50)는 상기 열분해기(2)의 단면 형상을 따르며, 플레이트들(51)의 도움을 받아 상기 열분해기 벽체들에 밀봉되고, "힌지"에 연결되고, 타이바들에 의하여 고정되며, 각각의 트롤리(1)들에는 바퀴들(52)이 구비되며, 상기 트롤리(1)에 적재된 타이어들의 지름의 수평축은 상기 열분해기(2)의 축방향에 현저하게 수직이며, 상기 타이어들(49)은 버팀대들(54)에 의하여 지지되고, 상기 버팀대들(54)은 바람직하게는 인장철망판들로 구성되며, 받침들(53)에 의하여 고정되는 것을 특징으로 하는 타이어들 전체를 열분해하기 위한 장치.