KR20100009287U - 폐유 정제 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 각종 유류 취급 장치에서 발생하는 각종 폐유를 물리화학적으로 처리하여 정제유를 생산함으로써 재활용할 수 있도록 하는 폐유 정제 시스템에 관한 것이다. 본 고안에 따른 폐유 정제 시스템(1)은, 수집된 폐유를 저장하는 폐유저장조(2); 물과 백토를 혼합 및 저장하는 백토혼합조(3); 상기 폐유저장조(2)로부터의 폐유에 상기 백토혼합조(3)로부터의 상기 백토용액을 주입하여 간접 가열함으로써, 상기 폐유에 함유된 이물질을 응집하는 제1 반응조(4); 상기 제1 반응조(4)로부터의 반응유에서 수분을 분리하는 유수분리조(5); 수분이 분리된 상기 반응유로부터 응집된 상기 이물질을 분리하는 이물분리조(6); 상기 제1 반응조(4)에서 증발된 증기를 냉각하여 응축하는 제1 응축기(7); 상기 이물분리조(6)와 상기 제1 응축기(7)로부터의 반응류를 간접 가열하여 이물질을 제거하는 제2 반응조(8); 상기 제2 반응조(8)로부터의 반정제유를 감압 증류하여 중질유를 분리하는 감압증류기(9); 상기 감압증류기(9)로부터 중질유를 회수하는 중질유회수조(10); 상기 감압증류기(9)로부터의 증발유를 응축하는 제2 응축기(11); 상기 제2 응축기(11)로부터 정제유를 회수하여 저장하는 정제유저장조(12); 및 폐유 처리에 필요한 간접 가열을 제공하는 가열기(13);를 포함한다.

Description

폐유 정제 시스템{System for Refining Waste Oil}

본 고안은 폐유 정제 시스템에 관한 것이며, 보다 상세하게는 각종 유류 취급 장치에서 발생하는 각종 폐유를 물리화학적으로 처리하여 정제유를 생산함으로써 재활용할 수 있도록 하는 폐유 정제 시스템에 관한 것이다.

폐유는 제유소, 비축기지, 급유소등 석유 제품의 제조 유통에 관계되는 산업을 기본으로 하여, 전력, 철강, 기계, 화학 등의 제공업과 차량과 선박을 포함한 각종 운송기관 등 유류를 취급하는 모든 산업으로부터 배출된다.

이러한 폐유를 처리하지 않고 그대로 배출할 경우, 토양, 지하수, 하천, 호스, 해양 등을 심각하게 오염시켜 환경오염문제를 일으킴으로서 사회 경제적으로 큰 손실을 야기하게 되므로, 폐유 처리에 대해서는 폐기물관리법, 수질환경보호법 등 각종 법규로 엄격하게 규제하고 있다.

폐유는 그 질, 성상, 발생량, 혼입물, 수분함유여부 등에 따라 매우 다양한 방법으로 처리되고 있고, 이런 폐유처리는 환경오염을 최소화하도록 소각 등으로 폐기하는 방법과 소정의 정제과정을 통해 재활용하는 방법으로 대별되며, 자원재활용의 관점에서 재활용이 바람직함은 당연하다.

또한, 폐유는, 침전, 여과, 열처리 등의 물리적 방법, 조정, 산화, 환원, 응집, 흡착 등의 화학적 방법, 및 활성오니법, 살수여상법 등의 생물학적 방법 등을 단독 또는 조합하여 처리되고 있다.

본 고안의 목적은, 각종 시설로부터 수집된 폐윤활유를 포함한 폐유를 일련의 물리화학적 방법으로 정제하여 품질이 우수한 정제유로 재활용함으로써, 환경오염을 방지하고 에너지 재활용을 증대시킬 수 있는 폐유 처리 시스템을 제공하고자 하는 것이다.

본 고안에 따라 폐유 정제 시스템이 제공된다.

본 고안에 따른 폐유 정제 시스템은, 폐유저장조, 백토혼합조, 제1 반응조, 유수분리조, 이물분리조, 제1 응축기, 제2 반응조, 감압증류기, 중질유회수조, 제2 응축기, 정제유저장조 및 가열기를 포함하는 구성으로 되어 있다.

상기 폐유저장조에는 수집된 폐유가 저장된다.

상기 백토혼합조는 물과 백토가 혼합 및 저장된다.

상기 제1 반응조에서는 상기 폐유저장조로부터의 폐유에 상기 백토혼합조로부터의 상기 백토용액을 주입하여 간접 가열함으로써, 상기 폐유에 함유된 이물질이 응집된다.

상기 유수분리조에서는 상기 제1 반응조로부터의 반응유에서 수분이 분리된 다.

상기 이물분리조에서는 수분이 분리된 상기 반응유로부터 응집된 상기 이물질이 분리된다.

상기 제1 응축기에서는 상기 제1 반응조에서 증발된 증기가 냉각되어 응축된다.

상기 제2 반응조에서는 상기 이물분리조와 상기 제1 응축기로부터의 반응류가 간접 가열되어 이물질이 제거된다.

상기 감압증류기에서는 상기 제2 반응조로부터의 반정제유가 감압 증류되어 중질유가 분리된다.

상기 중질유회수조에는 상기 감압증류기로부터 중질유가 회수된다.

상기 제2 응축기에서는 상기 감압증류기로부터의 증발유가 응축된다.

상기 정제유저장조에는 상기 제2 응축기로부터 정제유(경질유)가 회수되어 저장된다.

상기 가열기는 폐유 처리에 필요한 간접 가열을 제공한다.

바람직하게, 상기 제1 응축기로부터의 폐수를 회수하여 상기 백토혼합조에 공급하는 폐수회수조가 더 포함된다.

본 고안에 따른 폐유 정제 시스템은, 상기 제1 반응조에서의 백토용액에 의한 화학처리를 통한 이물질의 응집, 상기 유수분리조와 상기 이물분리조를 통한 수분과 이물질의 제거, 및 상기 제1 응축기에서의 증기의 응축, 및 상기 제2 반응조 에서의 이물질 제거를 통해 1차적으로 반정제유를 제조한 후에, 상기 감압증류기 및 제2 응축기를 통해 중질유를 별도로 분리하여 최종적으로 고품질의 정제유(경질유)를 제조하는 시스템으로서, 본 고안의 시스템에 의하면 폐유를 보일러 난방유 등으로 사용할 수 있는 고품질의 경질유로 정제할 수 있게 된다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안에 따른 폐유 정제 시스템을 보다 상세히 설명한다. 이하의 구체예는 본 고안에 따른 폐유 정제 시스템을 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 고안의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 아니한다.

도1과 도2에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 폐유 정제 시스템(1)은, 폐유저장조(2), 백토혼합조(3), 제1 반응조(4), 유수분리조(5), 이물분리조(6), 제1 응축기(7), 제2 반응조(8), 감압증류기(9), 중질유회수조(10), 제2 응축기(11), 정제유저장조(12) 및 가열기(13)를 포함하는 구성으로 되어 있다.

상기 폐유저장조(2)는 폐유발생시설로부터 수집한 폐유를 본 고안의 시스템(1)으로 처리하기에 앞서 이를 저장하기 위한 탱크로서, 각종 유류취급시설에서 유류 저장조로서 사용되는 통상의 입식 탱크를 적용할 수 있다. 도2에 도시된 구체예에 있어서는 2대를 병설한 예를 도시한 것이다.

상기 백토혼합조(3)는 백토용액을 제조하기 위한 탱크로서, 여기에서는 수조(3a)로부터 공급된 물과 백토를 균일하게 교반하여 백토용액을 제조하고, 결과의 백토용액을 제1 반응조(4)로 공급함으로써, 폐유저장조(2)로부터 제1 반응조(4)로 공급된 폐유에 혼합한다.

도3에 예시된 바와 같이, 백토용액의 제조를 위해, 백토혼합조(3)에는 모터(3b)에 의해 회전되는 회전축(3c)과 임펠러(3d)가 구비된 교반장치가 설치되어 있고, 바람직하게 보온과 가열을 위한 보온층(3e)과 핫오일이 순환되는 오일챔버(3f)가 구비된 3중 구조의 탱크가 사용된다. 백토는 백토투입구(3g)로 투입되고 물은 급수구(3h)로 투입되며, 백토용액은 배출구(3i)로 배출된다. 아울러 오일챔버(3f)에의 핫오일은 오일유입구(3j)로 유입되고 오일배출구(3k)로 리턴된다. 도2에 도시된 구체예에 있어서는 2대의 백토혼합조(3)를 병설한 예를 도시한 것이다.

상기 제1 반응조(4)는 폐유저장조(2)로부터 유입된 폐유에 백토혼합조(3)로부터 투입된 백토용액을 혼합하고, 200℃ 내외로 간접 가열함으로써, 폐유에 함유된 이물질을 응집되도록 하는 반응조이다.

폐유와 백토용액의 혼합을 위해 제1 반응기(4)에는, 도4에 예시된 바와 같이, 모터(4a)에 의해 회전되는 회전축(4b)과 다수의 임펠러(4c)들이 구비된 교반장치가 설치되어 있고, 상기 온도로의 간접 가열을 위해 보온층(4d)과 핫오일이 순환되는 오일챔버(4e)가 구비된 3중의 탱크가 사용된다.

도4에서 백토용액은 백토용액투입구(4f)로 투입되고, 폐유는 폐유투입구(4g)로 투입되며, 증발유는 증발유배출구(4h)로 배출되고, 유수혼합물은 드레인(4i)을 통해 유수분리조(5)로 보내진다. 또한 오일챔버(4e)에의 핫오일은 오일유입구(4j)로 유입되고 오일배출구(4k)로 리턴된다.

제1 반응조(4)에서 폐유가 고열분위기에서 백토용액에 의해 화학 처리됨으로써, 폐유로부터 이물질들이 응집 분리된다.

상기 유수분리조(5)는, 제1 반응조(4)에서의 화학처리(응집처리)된 반응유로부터 수분을 분리하기 위한 탱크이다. 도5에 예시된 바와 같이, 유입구(5a)를 통해 유수분리조(5)로 유입된 반응유는 방열판(5b)에 의해 냉각되고 증기는 배출구(5c)를 통해 제1 응축기(7)로 회수되고, 반응유는 회수구(5d)를 통해 이후의 이물분리조(6a)로 회수된다.

상기 이물분리조(6)는, 수분이 분리된 반응유로부터 응집된 이물질(슬러지)을 분리하는 탱크로서, 도6에 예시된 바와 같이, 유입구(6a)를 통해 유입된 반응유가 여제(6b)를 통과하면서 이물질(슬러지)이 분리되고, 분리된 이물질은 슬러지출구(6c)로 배출되고, 반응유는 회수구(6d)를 통해 상기 제2 반응조(8)로 회수된다.

상기 제1 응축기(7)는 가열상태의 제1 반응조(4)로부터 발생한 증기를 냉각하여 응축하는 장치로서, 증기가 유입구(7a)를 통해 유입되어 본체(냉각유닛: 7b)를 통과하는 동안 냉매유입구(7c)로부터 냉매유출구(7d)로 흐르는 냉매에 의해 응축되어 회수구(7e)를 통해 배출된다.

상기 제2 반응조(8)는, 상기 이물분리조(6)와 제1 응축기(7)를 거쳐 처리된 반응유를 다시 200℃의 내외로 가열하여 이물질을 제거하는 탱크로서, 상기 제1 반응조(4)와 유사한 반응조를 적용할 수 있다. 다만 제2 반응조(8)는 제1 반응조(4)와는 달리 백토용액을 혼합하지 아니하고 가열만 적용한다.

상기 감압증류기(9)는, 제2 반응조(8)에 의해 1차 정제된 반정제유를 감압(예, 5~10 Torr) 상태에서 350℃ 내외로 증류하여 중질유와 경질유를 분리하는 탱크이다.

감입증류기(9)로서는, 도8에 도시된 바와 같이, 본체(9a) 내에 모터(9b)에 의해 회전되는 회전축(9c)과 임펠러(9d)가 구비되어 있고, 일측에 반정제유 유입구(9e)와 배출구(9f)가 구비되어 있고, 타측에 중질유배출구(9g)가 구비되어 있으며, 보온층(9h)이 구비된, 해당 기술분야에 널리 사용되는 박막증류기를 적용할 수 있다. 감입증류기(9)를 통해 반정제유가 통과하면서 임펠러(9d)의 박막과 접하여 가열됨에 따라 효과적인 증류가 일어나게 된다.

상기 중질유회수조(10)는, 도2에 도시된 바와 같이, 감압증류기(9)로부터 분리한 중질유를 회수하는 탱크로서, 유입구와 회수구가 구비되며, 필요할 경우 감입증류기(9)로의 재순환을 위한 순환구를 구비한다.

상기 제2 응축기(11)는, 감압증류기(9)로부터의 증발유를 응축시켜 정제유(경질유)가 되도록 하는 장치로서, 상게 제1 응축기(7)와 동일한 응축기를 적용할 수 있다.

상기 정제유저장조(12)는 본 고안의 시스템(1)에 따라 최종 완성된 정제유(경질유)를 저장하기 위한 탱크로서, 도2에 도시된 바와 같이, 제2 응축기(11)로부터의 정제유를 저장하기 위한 1개의 정제유저장조(12a)만을 구비시킬 수도 있고, 정제유의 품질을 향상시키기 위해 필요한 성분을 혼합하기 위한 교반기 구비된 혼합조(12b)와 최종 완성된 정제유 제품을 저장하는 제품저장조(12c)를 부가할 수도 있다.

도1에 도시된 바와 같이, 상기 가열장치(13)는 본 고안의 시스템(1)에서 간접 가열을 필요로 하는 곳(제1 반응조, 제2 반응조 및 감압증류기 등)에 열매를 공 급하기 위한 보일러와 같은 통상의 가열장치로서, 본 고안의 시스템에서의 가열은 직접가열이 아닌 가열된 열매(오일)에 의한 간접가열 방식이 적용된다.

바람직하게, 제1 응축기(7)로부터의 폐수(물)를 회수하여 상기 백토혼합조(3)에 공급하는 폐수회수조(14)를 더 구비시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 고안에 따른 폐유 정제 시스템(1)에 의하면, 제1 반응조에서의 백토용액에 의한 화학처리를 통한 이물질의 응집, 유수분리조(5)와 이물분리조(6)를 통한 수분과 이물질의 제거, 제1 응축기(7)에서의 증기의 응축, 제2 반응조(8)에서의 이물질의 제거를 통해 1차적으로 반정제유를 제조한 후에, 감압증류기(9)와 제2 응축기(11)를 통해 다시 2차적으로 정제하여 중질유를 별도로 분리함으로써, 최종적으로 보일러 난방유로 사용할 수 있는 고품질의 경질유(정제유)를 제조할 수 있다.

도1은 본 고안에 따른 예시적인 폐수 정제 시스템의 블록도,

도2는 본 고안에 따른 예시적인 폐수 정제 시스템의 예시적인 흐름도,

도3은 본 고안의 시스템에 적용되는 예시적이 백토혼합조의 개략도,

도4는 본 고안의 시스템에 적용되는 예시적인 제1 반응조의 개략도,

도5는 본 고안의 시스템에 적용되는 예시적인 유수분리조의 개락도,

도6은 본 고안의 시스템에 적용되는 예시적인 이물분리조의 개략도,

도7은 본 고안의 시스템에 적용되는 예시적인 응축기의 개략도,

도8은 본 고안의 시스템에 적용되는 예시적인 감압증류기의 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 본 고안의 시스템 2: 폐유저장조

3: 백토혼합조 4: 제1 반응조

5: 유수분리조 6: 이물분리조

7: 제1 응축기 8: 제2 반응조

9: 감압증류기 10: 중질유회수조

11: 제2 응축기 12: 정제유저장조

13: 가열기 14: 폐수회수조

Claims (2)

1. 수집된 폐유를 저장하는 폐유저장조(2);

   물과 백토를 혼합 및 저장하는 백토혼합조(3);

   상기 폐유저장조(2)로부터의 폐유에 상기 백토혼합조(3)로부터의 상기 백토용액을 주입하여 간접 가열함으로써, 상기 폐유에 함유된 이물질을 응집하는 제1 반응조(4);

   상기 제1 반응조(4)로부터의 반응유에서 수분을 분리하는 유수분리조(5);

   수분이 분리된 상기 반응유로부터 응집된 상기 이물질을 분리하는 이물분리조(6);

   상기 제1 반응조(4)에서 증발된 증기를 냉각하여 응축하는 제1 응축기(7);

   상기 이물분리조(6)와 상기 제1 응축기(7)로부터의 반응류를 간접 가열하여 이물질을 제거하는 제2 반응조(8);

   상기 제2 반응조(8)로부터의 반정제유를 감압 증류하여 중질유를 분리하는 감압증류기(9);

   상기 감압증류기(9)로부터 중질유를 회수하는 중질유회수조(10);

   상기 감압증류기(9)로부터의 증발유를 응축하는 제2 응축기(11);

   상기 제2 응축기(11)로부터 정제유를 회수하여 저장하는 정제유저장조(12); 및

   폐유 처리에 필요한 간접 가열을 제공하는 가열기(13);

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐유 정제 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 응축기(7)로부터의 폐수를 회수하여 상기 백토혼합조(3)에 공급하는 폐수회수조(14)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐유 정제 시스템.

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