KR20190015394A - 재활용 및 물질 회수 시스템 - Google Patents

재활용 및 물질 회수 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20190015394A
KR20190015394A KR1020187038009A KR20187038009A KR20190015394A KR 20190015394 A KR20190015394 A KR 20190015394A KR 1020187038009 A KR1020187038009 A KR 1020187038009A KR 20187038009 A KR20187038009 A KR 20187038009A KR 20190015394 A KR20190015394 A KR 20190015394A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
microwave
gas
oven
door
window
Prior art date
Application number
KR1020187038009A
Other languages
English (en)
Inventor
매튜 루이스 던컨
Original Assignee
트레드 헤즈 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 트레드 헤즈 엘엘씨 filed Critical 트레드 헤즈 엘엘씨
Publication of KR20190015394A publication Critical patent/KR20190015394A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/07—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of solid raw materials consisting of synthetic polymeric materials, e.g. tyres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/10—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with cylindrical material carriers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C7/00—Separating solids from solids by electrostatic effect
    • B03C7/02—Separators
    • B03C7/06—Separators with cylindrical material carriers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44—Carbon
    • C09C1/48—Carbon black
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44—Carbon
    • C09C1/48—Carbon black
    • C09C1/482—Preparation from used rubber products, e.g. tyres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B19/00—Heating of coke ovens by electrical means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B25/00—Doors or closures for coke ovens
    • C10B25/02—Doors; Door frames
    • C10B25/16—Sealing; Means for sealing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B33/00—Discharging devices; Coke guides
    • C10B33/02—Extracting coke with built-in devices, e.g. gears, screws
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B7/00—Coke ovens with mechanical conveying means for the raw material inside the oven
    • C10B7/06—Coke ovens with mechanical conveying means for the raw material inside the oven with endless conveying devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/02—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by distillation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/10—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal from rubber or rubber waste
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/30—Combinations with other devices, not otherwise provided for
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141—Feedstock
    • Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Coke Industry (AREA)

Abstract

본 발명은 더 균등한 온도를 가능하게 하고 폭발성 가스의 누적을 방지하는 것을 돕는 방법으로부터 압력을 제어하는, 마이크로파 서비스를 이용하여 타이어 등을 재활용하는 것에 관한 것이다.

Description

재활용 및 물질 회수 시스템
본 출원은 2016년 6월 1일자로 출원된 미국 정출원 제15/169,995호에 대한 우선권을 주장하고, 이는 본 명세서에 참조로 그 전문이 통합되어 있다.
저작권 고지
본 특허의 개시내용의 일부는 저작권 보호의 대상이 되는 자료를 포함한다. 저작권 소유자는 특허 및 상표청의 특허 파일이나 기록에 나타난 바와 같은 특허 문헌 또는 특허 개시내용에 대한 모든 사람의 복제에 대해 이의를 제기하지는 않지만 그 이외에는 어떤 식이든 모든 저작권 권리를 보유한다.
발명의 분야
본 발명은 폴리머 기반 물질을 분해(depropagating)하는 장치, 시스템 및 방법에 관한 것이다. 폴리머, 특히, 차량 타이어에 이용되는 폴리머를 분해하는 것에 관한 것이다.
석유 화학 분야에서, 오일, 천연 가스, 액화 석유 가스 및 액화 천연 가스의 상승하는 에너지 비용으로 인해 유기 물질, 화학제 및 석유 제품의 처리에 수반되는 비용들에 대한 관심이 증가하고 있다. 끊임 없이 상승하는 에너지 및 자본 장비 비용과 결합된 시설의 고유한 노후화로 인해 이러한 플랜트의 보수 및 교체 비용은 점점 더 정당화되기 어려워진다. 기술 분야에서 설명된 이들 용례에서 실질적으로 개선된 처리량, 증가된 작동 효율, 감소된 에너지 소비로 또는 추가 처리 없이 스크랩 타이어 또는 플라스틱에서 직접 이용 가능한 연료를 생산하기 위해 많은 노력을 기울여 왔지만 이러한 노력은 경제적 또는 기술적인 이유로 인해 실패해왔다.
상당한 노력과 비용이 폐기물 에너지화 및 기타 대체 연료 프로그램에 투자되어왔지만 기술적인 문제, 제한된 처리량, 비싼 후처리 비용, 낮은 작동 효율, 높은 에너지 소비 또는 상업적으로 실행 가능하지 못한 해결책으로 인해 부족한 수준에 머물러왔다.
이러한 프로그램에 일부 노력이 기울여져 왔지만 이들 모두는 폭발성 가스 축적이나 과열 문제의 문제점이나 효율성으로 어려움을 겪고 있다. 특히, 미국 특허 제6618957호, 제7927465호, 제8283616호 및 제8382957호(모두 본원에 참고로 통합됨)는 모두 마이크로파 에너지를 이용하기를 시도한다. 그러나 그들은 모두 마이크로파가 시스템의 윈도우를 빠르게 파괴 또는 용해시키는 것, 마이크로파가 허용 가능한 초기 목표치를 갖지 못하는 것, 냉각된 가스의 과도한 방출(따라서 작동 온도를 기능 온도 미만으로 감소시킴) 및 마지막으로 시스템에 대한 과도한 압력을 포함하는 문제점을 가져서, 설계 자체가 폭발 위험을 초래한다. 따라서 상기 특허받은 시스템은 현재 이용되지 않는다. 따라서, 이러한 설계 문제 중 하나 이상을 극복하도록 설계된 새로운 시스템이 필요하다.
본 발명은 매립지의 끊임없이 감소하는 공간에서 타이어, 플라스틱, 지붕널(roofing shingle) 및 건설 잔해를 포함하는 폐기물 생성물의 축적 문제를 해결한다. 미국에서, 본 출원의 출원일 현재, 산업 폐기물, 오염된 토양, 그리고 EPA가 슈퍼펀드 부지로서 지정하는 위치로부터 제거된 물질의 끊임없이 증가하는 양에 대해 단지 6개 유해 폐기물 매립지만이 이용 가능하게 남아있다. 새로운 정유소가 약 30년 넘게 건설되지 않았고, 새로운 주요 원유 원천의 발견은 지난 수십 년 동안 감소해 왔으며, 유해한, 그리고, 유해하지 않은 폐기물 물질의 새로운 매립지 수는 감소하고 있을 뿐만 아니라, 기존 매립지도 그 용량에 도달해가고 있다는 것을 고려하면, 폐기물 생성물을 이용 가능한 부산물로 전환하는 것은 이러한 문제의 극복에 필수적이다. 본 발명은 본 명세서에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 이전의 마이크로파 유형 장치의 한계 및 문제를 극복하고, 이러한 유형의 장치의 개선을 제시한다.
따라서, 일 실시예에서, 마이크로파 오븐 시스템을 이용하여 유기물-함유 고체 물질을 저분자 가스 탄화수소, 액체 탄화수소 및 고체 탄소 성분으로 환원시키는 개선된 방법이 존재하며, 개선점은
a) 마이크로파 시스템으로부터 가스를 제거하기 위해 링 진공 펌프를 이용하는 단계; 및
b) 시스템의 천정에 평행하게 정렬된 적어도 2개의 마이크로파 소스를 위치시키는 단계로서, 각 소스는 분할된 파를 누설성 도파 확산기로 급송하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 유기물-함유 고체 물질을 저분자 가스 탄화수소, 액체 탄화수소 및 고체 탄소 성분으로 환원시키기 위한 개선된 마이크로파 오븐 시스템이 존재하며, 개선점은
a) 마이크로파 시스템으로부터 가스를 제거하는 링 진공 펌프; 및
b) 오븐의 천정에 평행하게 정렬되어 위치된 적어도 2개의 마이크로파 소스로서, 각 마이크로파 소스는 분할된 파를 누설성 도파 확산기로 급송하는, 적어도 2개의 마이크로파 소스를 포함한다.
도 1은 본 시스템의 도면이다.
도 2는 본 발명의 방법의 흐름도이다.
본 발명은 많은 상이한 형태의 실시예가 가능하지만, 특정 실시예가 도면에 도시되고, 상세한 설명이 이루어질 것이며, 그러한 실시예의 본 개시내용은 원리의 예로서 고려되어야 하고 본 발명을 도시되고 설명된 특정 실시예들로 제한하려는 의도는 아님을 이해하여야 한다. 이하의 설명에서, 유사한 도면 부호는 도면의 여러 도면에서 동일하거나, 유사한 또는 대응하는 부분을 설명하기 위해 이용된다. 이 상세한 설명은 본 명세서에 이용된 용어의 의미를 정의하고 본 기술 분야의 숙련자가 본 발명을 실시할 수 있도록 실시예를 구체적으로 설명한다. 장점은 아래의 정의에 요약되어 있으며 고체 출발 물질만 처리하는 이전 마이크로파 시스템과 달리 고체 및 액체 유기 물질을 처리할 수 있는 기능을 포함한다.
정의
용어 "약" 및 "본질적으로"는 ±10%를 의미한다.
본 명세서에서 이용된 용어 "일"은 하나 또는 하나 초과로 정의된다. 본원에 이용된 용어 "복수"는 2개 또는 2개 초과로 정의된다. 본원에 이용된 용어 "다른"은 적어도 제2 또는 그 이상으로 정의된다. 여기에 이용된 용어 "포함하는(including)" 및/또는 "갖는(having)"은 포함하는(comprising)(즉, 개방 언어)으로서 정의된다. 본 명세서에 이용된 용어 "결합된"은 직접적일 필요는 없으며 반드시 기계적일 필요는 없지만 연결되어 있는 것으로 정의된다.
용어 "포함하는"은 이러한 포함하는이라는 언어로 본 발명을 청구하기 위한 것일 뿐이며 발명을 한정하고자 하는 의도는 아니다. "포함하는"이라는 용어를 이용하는 임의의 발명은 청구항 언어 "구성되는" 또는 "~로 이루어지는"을 이용하는 하나 이상의 청구항으로 분리될 수 있으며 그렇게 의도된다.
본 명세서 전반에서 "하나의 실시예", "특정 실시예" 및 "일 실시예" 또는 유사한 용어에 대한 언급은 해당 실시예와 관련하여 설명된 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전반에 걸쳐 다양한 곳에서 그러한 문구가 출현하는 것은 반드시 모두가 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 또한, 특정한 특징, 구조 또는 특성은 제한 없이 하나 이상의 실시예에서 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다.
본원에 이용된 용어 "또는"은 포함적으로 해석되거나 임의의 하나 또는 임의의 조합을 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 따라서 "A, B 또는 C"는 다음 중 임의의 것을 의미한다: "A; B; C; A; A 및 B; A 및 C; B 및 C; A, B 및 C". 이러한 정의의 예외는 요소, 기능, 단계 또는 동작의 조합이 본질적으로 상호 배타적인 경우에만 발생한다.
도면에 그려진 그림은 본 발명의 특정 편리한 실시예를 예시하기 위한 것이며, 본 발명에 대한 제한으로서 간주되어서는 안된다. 동작의 현재 분사에 선행하는 "수단"이라는 용어는 하나 이상의 실시예, 즉 원하는 기능을 달성하기 위한 하나 이상의 방법, 장치 또는 기기가 존재하고, 본 기술 분야의 숙련자가 본 개시내용의 견지에서 이들 또는 그 균등물로부터 선택할 수 있는 원하는 기능을 나타내며, 이러한 용어 "수단"의 이용은 제한을 의도하는 것이 아니다.
본 명세서에 이용된 용어 "유기물-함유 고체 물질을 마이크로파 오븐 시스템을 이용하여 저분자 가스 탄화수소, 액체 탄화수소 및 고체 탄소 성분으로 환원시키는 장치 또는 방법"은 서로 수직으로 위치된 마이크로파의 이용을 교시하고 처리 중에 가스가 고도로 축적되는 경향이 있는 미국 특허 제6618957호, 제7927465호, 제8283616호 및 제8382957호(모두 본 명세서에 참고로 통합됨)에서 고려되는 바와 같은 시스템을 지칭한다. 본 발명은 특히 타이어를 처리할 때 시스템의 안전성 및 효율성을 전체적으로 증가시키는 다수의 개선에 관한 것이다.
본 명세서에 이용된 용어 "링 진공 펌프"는 마이크로파 시스템의 오븐에서 축적되는 가스를 제거하기 위한 링 진공 펌프의 위치를 지칭한다. 종래 기술의 장치로 작업할 때, 오븐을 채울 때, 마이크로파 처리 방법은 그러한 시스템에 대해 교시된 작동 온도(680 ℉)보다 훨씬 낮은 온도에서 대량의 가연성 가스를 방출한다는 것이 발견되었다. 시스템을 냉각시키고 폭발성 가스를 생성하는 것 이외에, 이러한 방출은 오븐 내에 정상 주변 압력의 2-3 배의 과도한 압력을 생성하여 도파 석영 압력 윈도우의 파괴 및 극도의 가스 응축을 초래하여, 생성되는 액체의 제거를 어렵게 한다. 오븐 공동에 링 진공 펌프를 결합시키고 오븐에 약간의 양의 압력을 유지함으로써 축적된 가스의 제거는 외부의 산소함유 공기를 도입하지 않고도 달성될 수 있다. 본 발명은 시동 가열을 보조하고 고압 및 가연성 가스와 연관된 위험을 감소시킨다.
본 명세서에서 이용되는 용어 "평행하게 정렬된 2개의 마이크로파 소스, 여기서, 소스는 누설성 도파 확산기에 분할된 파를 급송함"은 마이크로파 소스의 위치를 지칭한다. 종래 기술에서, 마이크로파 소스는 서로 수직으로 위치되지만, 오븐의 천정에서 이들을 평행하게 위치시킴으로써, 보다 양호한 지향성 침투를 얻고, 이것이 오븐 내에서 활성을 증가시키는 마이크로파 활성자의 필요성을 제거한다는 것이 발견되었다. 하나의 다른 이점은 비싸고 마이크로파 전력을 보존하지 않는 저손실 알루미늄 가이드로 이루어진 도파체 대신에, 본 발명의 위치는 도파체를 위해 정규의, 달리 처리되지 않은, 알루미늄의 이용을 가능하게 한다는 것이다.
본원에 이용된 용어 "가스 퍼지 칼라를 이용하는 고열 오거(auger)"는 종래 기술의 회전 급송 값 또는 드로워/정화 시스템 대신에 시스템으로부터 카본 블랙을 제거하기 위한 오거를 지칭한다. 본 발명의 시스템은 가스 퍼지를 이용하고, 일 실시예에서는 이는 질소 가스이다. 일 실시예에서, 이는 액체 냉각 오거에 급송된 후 전자기 분리기 드럼에 공급되어 카본 블랙이 제거를 위해 배깅(bagging) 시스템으로 오거링되기(augured) 전에 강철 잔류 단편을 제거할 수 있다.
본 명세서에서 일 실시예에서 이용될 때, 오븐내의 임의의 생성된 가스를 밀봉하기 위해 이용되는 임의의 도어는 시스템의 내부 상에 볼트로 체결되는 적어도 3/4 인치 두께의 평탄한 알루미늄 도어이고, 도어의 이음매는 도어용 개스킷으로서 위치된 직조된 유리 섬유 테이프로 테이핑됨으로써 밀봉된다.
본 명세서에서 이용되는 시스템은 하루 수천 갤런의 물을 이용할 수 있는 정교한 액체 스크러버를 이용하지 않을 것이다. 액체 스크러버는 일 실시예에서 불순물을 제거하기 위한 고체 매체, 강제 공기 건조 시스템으로 대체되었다. 이러한 장치는 Schlumberger® SulfaTreat® 흡착제와 같이 쉽게 입수할 수 있지만, 이 스크러버는 본 발명 이전에 이러한 종류의 시스템에는 이용되지 않았다.
일 실시예에서, 오븐 내부의 크기는 컨베이어 벨트 및 시스템에 이용되는 동반 구동 시스템의 크기를 보다 잘 수용하도록 증가된다. 이 실시예에서, 오븐의 내부 치수는 12 피트 길이, 6 피트 폭 및 4 피트 높이의 일 실시예에서의 최소 치수를 갖는 915 MHz 마이크로파 길이의 크기의 배수이다.
본 명세서에 이용될 때, 용어 "벨트"는 처리를 위해 물질을 오븐 내로 운반하기 위한 운반 시스템을 지칭한다. 본 발명에서, 일 실시예에서, 표준 교시 벨트를 마이크로파 투명 고열 플라스틱(예를 들어, Dupont® VESPEL®) 벨트로 대체함으로써 효율 및 비용 개선이 달성된다. 이러한 변경은 처리 중에 시스템 내에서 마이크로파 반사를 적게 야기하고 따라서 온도를 더 잘 제어한다.
일 실시예에서, 이 방법에서 생성된 가스가 윈도우 상에 응축되는 것을 방지하기에 충분한 질소 블랭킷이 오븐 내의 임의의 윈도우 상에 제공된다.
도면
이제 도면을 참조하면, 도 1은 본 발명의 개선에 대한 도면이다. 이 도면에서 마이크로파 오븐 시스템(1)을 볼 수 있다. 시스템(1)은 오븐(2)을 포함하고, 타이어 입자(3)가 마이크로파 투명 벨트(4)를 거쳐 오븐(2)을 통해 도입된다. 오븐(2)에는 평행한 마이크로파 방사기가 위치되고, 마이크로파의 균등한 분포를 위해 천정에 도파체(5)가 위치된다. 오븐(2)은 도어(6) 및 윈도우(7)를 가지며, 윈도우(7)는 가스가 윈도우 상에 응축되지 않도록 하기 위한 질소 퍼지(8)를 갖는다. 이 실시예의 도어는 ¾ 인치 두께의 평탄한 알루미늄이며, 내부 상에 볼트 체결되고 직조된 유리 섬유 테이프로 이음매 부분에서 밀봉된다. 링 진공 펌프(10)는 가스가 축적될 때 가스를 제거하여 압력을 낮추고 차가운 가스가 오븐 내의 온도를 낮추는 것을 방지한다. 열교환 응축기(19)를 통과하고 강제 공기 건조기/정화기(18)를 통과한 후에, 액체(11)는 이전의 공지된 방법에 의해 제거된다. 불순물은 교체 가능한 고체 매체 강제 공기 건조 시스템을 통해 제거된다. 카본 블랙(12)과 같은 고체는 질소 퍼지(14)를 이용하여 고열 오거(13)를 통해 제거된다. 그 후, 카본 블랙은 냉각 오거(15)에 공급되고, 그 후 전기 기계식 드럼 분리기(16)는 강철 벨트형 래디얼 타이어에서 발견되는 바와 같은 강철 단편(16a)을 타이어로부터 제거한다. 그 제거 후, 카본 블랙은 배깅(17)된다.
도 2는 본 발명의 방법의 실시예를 도시한다. 이 방법에서, 타이어(20)와 같은 유기 고체 함유 물질은 평행하게 정렬된 마이크로파 소스(21)를 갖는 마이크로파 오븐 시스템에서 처리되고, 진공 펌프(22)를 통해 가스가 제거된다. 고열 오거가 탄소(23)를 제거하는 동안 링 진공 펌프(22)는 가스를 오븐에서 제거한다. 강철이 분리(25)되기 전에 탄소는 냉각 오거(24)에 의해 냉각되고, 그후, 나머지 카본 블랙이 배깅(26)된다.
본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자는 특히 전술한 교시를 고려할 때, 본 발명의 사상 또는 특성을 벗어나지 않고 본 발명의 원리를 이용하는 다른 실시예를 도출하는 수정을 이루어낼 수 있다. 따라서, 설명된 실시예들은 모든 면에서 단지 예시적인 것으로서 고려되고 제한적으로 고려되어서는 안되며, 따라서 본 발명의 범위는 앞서 설명한 설명 또는 도면에 의해서가 아니라 첨부된 청구범위에 의해 나타내어진다. 결과적으로, 본 발명은 특정 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 기술 분야의 숙련자에게 명백한 구조, 순서, 재료 등의 수정은 본 출원인이 청구하는 본 발명의 범위 내에 여전히 포함된다.

Claims (20)

  1. 유기물-함유 고체 물질을 마이크로파 오븐 시스템을 이용하여 저분자 가스 탄화수소, 액체 탄화수소 및 고체 탄소 성분으로 환원시키는 개선된 방법이며, 개선점은:
    a) 마이크로파 시스템으로부터 가스를 제거하기 위해 링 진공 펌프를 이용하는 단계; 및
    b) 시스템의 천정에 평행하게 정렬된 적어도 2개의 마이크로파 소스를 위치시키는 단계로서, 각 소스는 분할된 파를 누설성 도파 확산기로 급송하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 고체 탄소 성분은 가스 퍼지 칼라를 이용하는 고열 오거를 이용하여 제거되는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 퍼지 가스는 질소인 방법.
  4. 제2항에 있어서, 고열 오거는 액체 냉각 오거로 급송되는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 잔류 강철 단편을 제거하기 위해 전기 기계적 분리기 드럼이 이용되는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 임의의 생성된 가스를 밀봉하기 위해 이용되는 도어는 시스템의 내부 상에 볼트로 체결되는 적어도 3/4 인치 두께의 평탄한 알루미늄 도어이고, 도어의 이음매는 도어를 위한 개스킷으로서 위치된 직조된 유리 섬유 테이프를 이용한 테이핑에 의해 밀봉되는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 물질 내의 불순물이 대체 가능한 고체 매체 강제 공기 건조 시스템을 이용하여 제거되는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 마이크로파 투명, 고열 플라스틱 벨트 시스템을 이용하여 물질이 운반되는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 이 방법에서 생성된 가스가 윈도우 상에 응축되는 것을 방지하기에 충분한 질소 블랭킷이 오븐 내의 임의의 윈도우 상에 제공되는 방법.
  10. 유기물-함유 고체 물질을 저분자 가스 탄화수소, 액체 탄화수소 및 고체 탄소 성분으로 환원시키는 개선된 마이크로파 오븐 시스템이며, 개선점은:
    a) 마이크로파 시스템으로부터 가스를 제거하는 링 진공 펌프; 및
    b) 오븐의 천정에 평행하게 정렬되어 위치된 적어도 2개의 마이크로파 소스로서, 각 마이크로파 소스는 분할된 파를 누설성 도파 확산기로 급송하는, 적어도 2개의 마이크로파 소스를 포함하는 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 고체 탄소 성분을 제거하도록 위치된 가스 퍼지 칼라를 이용하는 고열 오거를 더 포함하는 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 퍼지 가스는 질소인 시스템.
  13. 제10항에 있어서, 잔류 강철 단편을 제거하도록 위치된 전기 기계적 분리기 드럼을 더 포함하는 시스템.
  14. 제10항에 있어서, 임의의 생성된 가스를 밀봉하기 위해 이용되는 도어를 더 포함하고, 도어는 오븐의 내부 상에 볼트로 체결되는 적어도 3/4 인치 두께의 평탄한 알루미늄이고, 도어의 이음매는 도어를 위한 개스킷으로서 위치된 직조된 유리 섬유 테이프를 이용한 테이핑에 의해 밀봉되는 시스템.
  15. 제10항에 있어서, 불순물을 제거하도록 위치되고 설계된 대체 가능한 고체 매체 강제 공기 건조 시스템을 더 포함하는 시스템.
  16. 제10항에 있어서, 적어도 하나의 윈도우 상에 가스가 응축되는 것을 방지하기에 충분한 질소 블랭킷이 제공된 오븐의 공동 위에 위치되는 적어도 하나의 윈도우를 더 포함하는 시스템.
  17. 제10항에 있어서, 오븐의 내부 치수는 915mhz 마이크로파 길이의 크기의 배수이며, 적어도 12 피트 길이, 6 피트 폭 및 4 피트 높이인 시스템.
  18. 제10항에 있어서, 도파체는 표준 알루미늄으로 제조되는 시스템.
  19. 제10항에 있어서, 마이크로파 투명 고열 플라스틱 벨트를 포함하는 운반 시스템이 있는 시스템.
  20. 제10항에 있어서, 유기물 함유 고체 물질은 타이어인 시스템.
KR1020187038009A 2016-06-01 2017-05-24 재활용 및 물질 회수 시스템 KR20190015394A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/169,995 2016-06-01
US15/169,995 US20170349836A1 (en) 2016-06-01 2016-06-01 Recycling and material recovery system
PCT/US2017/034139 WO2017210046A1 (en) 2016-06-01 2017-05-24 Recycling and material recovery system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190015394A true KR20190015394A (ko) 2019-02-13

Family

ID=60478925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187038009A KR20190015394A (ko) 2016-06-01 2017-05-24 재활용 및 물질 회수 시스템

Country Status (13)

Country Link
US (1) US20170349836A1 (ko)
EP (1) EP3464510A4 (ko)
JP (1) JP2019522717A (ko)
KR (1) KR20190015394A (ko)
CN (1) CN109219648A (ko)
AU (1) AU2017275404A1 (ko)
BR (1) BR112018075079A2 (ko)
CA (1) CA3025315A1 (ko)
CL (1) CL2018003408A1 (ko)
MX (1) MX2018014839A (ko)
RU (1) RU2018142341A (ko)
SG (1) SG11201810433RA (ko)
WO (1) WO2017210046A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11111439B1 (en) * 2018-01-02 2021-09-07 Microwave Renewable Technologies Microwave apparatus for pyrolyzing carbonaceous material and related method

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5330623A (en) * 1987-11-11 1994-07-19 Holland Kenneth M Process of destructive distillation of organic material
US7101464B1 (en) * 1997-05-09 2006-09-05 The Tire Chief, Inc. Microwave pyrolysis apparatus for waste tires
GB9915247D0 (en) * 1999-07-01 1999-09-01 Amat Limited Improvements relating to tyre degradation
CA2418431C (en) * 2000-08-16 2010-02-09 John F. Novak Method and apparatus for microwave utilization
WO2007117754A2 (en) * 2006-02-02 2007-10-18 Novak John F Method and apparatus for microwave reduction of organic compounds
US10072227B2 (en) * 2008-07-04 2018-09-11 University Of York Microwave torrefaction of biomass
US20100230270A1 (en) * 2008-09-30 2010-09-16 Global Resource Corporation Microwave-based conveying devices and processing of carbonaceous materials
US9005401B2 (en) * 2010-02-17 2015-04-14 Infinite Earth, Inc. Ultrasonic microwave molecular vacuum distillation system for waste tires
WO2014153570A2 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Transtar Group, Ltd New and improved system for processing various chemicals and materials

Also Published As

Publication number Publication date
EP3464510A4 (en) 2020-01-22
EP3464510A1 (en) 2019-04-10
CA3025315A1 (en) 2017-12-07
SG11201810433RA (en) 2018-12-28
US20170349836A1 (en) 2017-12-07
CL2018003408A1 (es) 2019-07-12
JP2019522717A (ja) 2019-08-15
CN109219648A (zh) 2019-01-15
RU2018142341A (ru) 2020-07-09
BR112018075079A2 (pt) 2019-03-12
MX2018014839A (es) 2019-03-14
AU2017275404A1 (en) 2018-12-13
WO2017210046A1 (en) 2017-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10519378B2 (en) Recycling and material recovery system
EP2125193B1 (en) Recycling and material recovery system and method associated therewith
US8562793B2 (en) Method and apparatus for microwave reduction of organic compounds
AU727756B2 (en) Process and apparatus for treating process streams from a system for separating constituents from contaminated material
US20100230270A1 (en) Microwave-based conveying devices and processing of carbonaceous materials
US10640711B2 (en) Multistage thermolysis method for safe and efficient conversion of treated wood waste sources
KR100809733B1 (ko) 폐원료 열분해유 재생장치
US10844285B1 (en) Remediation of organic wastes by thermal degradation of polyfluoroalkyl and microplastic contaminants
KR20190015394A (ko) 재활용 및 물질 회수 시스템
US20150237684A1 (en) Microwave-based material processing systems and methods
KR20040008000A (ko) 터널식 폐합성수지 무촉매 열분해유 재생 시스템의 연속 투입장치
US11111439B1 (en) Microwave apparatus for pyrolyzing carbonaceous material and related method
JP2009203474A (ja) 熱処理装置および熱分解方法
EP2666812A1 (en) Method and apparatus for recycling of organic waste preferably used tires using microwave technique
CN108467742B (zh) 一种利用烟气间接加热的砂化脱附处理方法及其装置
Schulz et al. Overview of hybrid microwave technology
US20160206909A1 (en) Volatile organic compound disposal
US9932524B1 (en) Method, apparatus and system for processing materials for recovery of constituent components
KR20150003073U (ko) Al-PE 폐기물의 저온 연소처리장치
KR100853557B1 (ko) 석유계분해물을 연료로 사용하는 농축유기성폐기물의 연속탄화방법과 설비
Zaccaro et al. State of the Art Process of End-of-Life Treatment for SF 6 Medium Voltage Equipment
KR200291928Y1 (ko) 터널식 폐합성수지 무촉매 열분해유 재생 시스템의 연속 투입장치
KR100855608B1 (ko) 폐플라스틱 처리 방법 및 그 장치
US20140008204A1 (en) Process and system for decomposition of carbon containing waste and process and system for recycling carbon containing waste
CA3092349A1 (en) System for recycling waste and methods of use thereof