KR20190126738A - 열분해장치 - Google Patents

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KR20190126738A
KR20190126738A KR1020190130649A KR20190130649A KR20190126738A KR 20190126738 A KR20190126738 A KR 20190126738A KR 1020190130649 A KR1020190130649 A KR 1020190130649A KR 20190130649 A KR20190130649 A KR 20190130649A KR 20190126738 A KR20190126738 A KR 20190126738A
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김철우
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주식회사 선진에너지
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Abstract

본 발명에 의하면, 고분자 화합물이 투입되는 공간을 제공하는 열분해하우징; 열분해하우징의 내부에 구성되고 열분해하우징 내부에 열을 제공하여 고분자 화합물이 열분해되도록 하는 가열수단; 및 열분해하우징의 내부에 연통 가능하게 구성되고 열분해시 발생되는 가스가 추출장치를 향해 이동되도록 하는 가스이동수단을 포함하는 열분해장치가 제공된다.

Description

열분해장치{Pyrolysis apparatus}
본 발명은 열분해장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 폐비닐이나 폐플라스틱 또는 고병원성 폐기물 및 에나멜 동 등과 같은 고분자 화합물을 열분해장치에 투입한 후 진공상태에서 열을 통해 저분자로 분해되도록 하여 대체 에너지원을 생산하도록 할 수 있는 열분해장치에 관한 것이다.
생활이 현대화될수록 공장체계의 가축 사육과 쓰고 버려지는 고분자 플라스틱 등이 환경오염을 가중시키고 있다. 특히 고병원성 가축 질병 발생시 모두 매몰 처리되고 있는 실정으로서, 토양 및 수질 오염이 심각하고 질병 재발 우려가 높은 문제점이 있다.
이에, 최근에는, 고병원성 가축 등과 같은 폐기물이나 폐비닐 또는 폐플라스틱 및 에나멜 동 등과 같은 고분자 화합물을 열분해하여 대체 연료로 활용하도록 하는 방안이 개시되고 있다.
종래의 열분해 시스템은, 열분해장치에 고분자 화합물을 투입한 후, 미도시도 내지 480도로 고분자 화합물을 가열하여 화합물이 흡열반응으로 내부에너지(enthalpy) 보다 무질서도(entropy)가 증가하게 하여 분자를 활성화시켰을 때 열분해되면서 약한 결합이 끊어져서 새로운 저분자(C3-C38) 물질을 생성하도록 하고, 열분해장치의 후단부에 구성되는 복수개의 추출장치에 의하여 열분해 과정에서 발생된 가스가 냉각 및 응축되는 증류 및 분리 공정이 실시되어 가스로부터 고품질의 유류가 분리되도록 하며, 추출장치의 후단부에 구성되는 가스연소장치에 의하여 추출장치로부터 전달되는 가스가 연소되고 외부로 배기되도록 하고 있다.
그러나 종래의 열분해 시스템은, 열분해장치에 열을 제공하는 가열수단이 원통체 구조를 가지는 열분해하우징의 폭방향 일측으로부터 타측을 관통하면서 길이방향을 따라 복수개의 히팅파이프들이 배열되는 구조를 가지기 때문에, 히팅파이프가 열분해하우징을 관통하는 작업이 매우 복잡하고 구조적 복잡성에 따라 유지보수도 불편한 문제점이 있다.
또한, 열분해장치에 진공 상태의 확보를 위하여, 일정량의 고분자 화합물이 대차 수단을 통하여 열분해하우징 내부에 투입된 후 투입구에 밀폐용도어가 설치되고 있으나, 투입구를 커버하는 밀폐용도어와 열분해하우징 사이가 단순히 밀봉용 패킹에 의해 밀폐되는 구조를 가지기 때문에, 열분해 공정 후에도 열분해하우징 내부가 진공 상태를 가짐에 따라 밀폐용도어가 투입구로부터 분리되지 않아 투입구의 개방 작업이 매우 불편한 문제점이 있다.
또한, 열분해하우징 일측에만 투입구가 형성되기 때문에, 고분자 화합물의 투입과 열분해가 완료된 고분자 화합물의 잔여물의 배출 작업이 매우 불편한 문제점이 있다.
(특허문헌 0001) 등록특허 제10-1515287호
(특허문헌 0002) 등록특허 제10-0551939호
따라서 본 발명의 목적은 원통체 구조를 가지는 열분해장치의 열분해하우징 내주면에 열분해하우징의 길이방향을 따라 복수개의 히팅파이프가 방사상으로 배열되도록 가열수단이 구성되어 가열수단의 간편한 구성과 용이한 유지보수를 가능하게 할 수 있는 열분해장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 열분해하우징의 투입구측에 구성되는 개폐수단에 의하여 밀폐용도어를 이용한 투입구의 개폐가 용이하도록 할 수 있는 열분해장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 열분해하우징의 열분해 공간에 구성되는 가이드수단에 의하여 고분자 화합물이 대차를 이용하여 슬라이딩 삽입 및 배출되도록 할 수 있는 열분해장치를 제공하는 것이다.
한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이를 위하여, 본 발명에 의하면, 고분자 화합물이 투입되는 공간을 제공하는 열분해하우징; 열분해하우징의 내부에 구성되고 열분해하우징 내부에 열을 제공하여 고분자 화합물이 열분해되도록 하는 가열수단; 및 열분해하우징의 내부에 연통 가능하게 구성되고 열분해시 발생되는 가스가 추출장치를 향해 이동되도록 하는 가스이동수단을 포함하는 열분해장치가 제공된다.
여기서, 열분해하우징은, 하우징본체; 하우징본체의 양단부를 커버하는 커버패널; 하우징본체의 일측 커버패널의 중심부에 통공 형성되고 내부에 고분자 화합물이 투입되는 투입구; 하우징본체의 내부에 투입구를 연통하면서 하우징본체의 타측 커버패널까지 구성되어 열분해가 이루어지는 열분해 공간을 제공하는 열분해관; 커버패널의 가장자리에 방사상으로 통공 형성되고 가열수단이 삽입 및 지지되도록 하여 열분해관에 열이 제공되도록 하는 가열수단삽입공; 및 하우징본체의 일측에 구성되어 투입구의 개폐를 가능하게 하는 밀폐용도어를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 가열수단은, 커버패널의 가열수단삽입공을 통해 하우징본체와 열분해관 사이의 공간에 하우징본체의 길이방향을 따라 일정한 간격으로 방사상으로 배열되고 열분해관의 열분해 공간에 열을 제공하는 복수개의 방폭형히터를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 열분해장치는, 열분해하우징의 투입구 측에 구성되어 밀폐용도어의 투입구 개폐를 용이하게 하는 개폐수단과; 열분해하우징의 열분해관 하측부에 구성되어 고분자 화합물이 슬라이딩 삽입 및 배출되도록 하는 가이드수단 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 개폐수단은, 하우징본체의 투입구 측에 개폐용실린더가 설치되고 밀폐용도어의 회동부재에 개폐용피스톤의 단부가 연결되어 밀폐용도어를 투입구로부터 이격시키거나 근접시키도록 신장 또는 감축 동작하는 개폐용유압잭을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 개폐수단은, 하우징본체의 투입구 측에 일정 간격으로 밀폐용실린더가 설치되고 하우징본체에 회동 가능하게 구성되는 잠금편에 밀폐용피스톤의 단부가 연결되어 밀폐용도어가 투입구에 근접시 밀폐용도어의 플랜지가 잠금편에 의해 잠금 및 잠금 해제되도록 신장 또는 감축 동작하는 복수개의 밀폐용유압잭을 포함하는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명에 의하면, 원통체 구조를 가지는 열분해장치의 열분해하우징 내주면에 열분해하우징의 길이방향을 따라 복수개의 히팅파이프가 방사상으로 배열되도록 가열수단이 구성되어 가열수단의 간편한 구성과 용이한 유지보수를 가능하게 할 수 있다.
또한, 열분해하우징의 투입구측에 구성되는 개폐수단에 의하여 밀폐용도어를 이용한 투입구의 개폐가 용이하도록 할 수 있다.
또한, 열분해하우징의 열분해 공간에 구성되는 가이드수단에 의하여 고분자 화합물이 대차를 이용하여 슬라이딩 삽입 및 배출되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1과 도 2는 각각 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열분해 시스템의 전체 구성을 나타낸 평면도와 측면도; 및
도 3 내지 도 6은 각각 본 발명의 열분해 시스템에 있어서 열분해장치의 구성을 나타낸 도면;
도 7 내지 도 9는 도 3의 열분해장치에 있어서 개폐수단의 구성을 나타낸 도면; 및
도 10은 도 3의 열분해장치에 고분자 화합물을 투입하는 투입장치의 구성을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열분해 시스템은, 고분자 화합물을 가열하여 열분해시키는 열분해장치(100), 열분해장치(100)로부터 이동되는 가스를 증류시켜 고품질의 유류 등과 같은 추출물을 분리시키는 추출장치(300), 추출장치(300)로부터 이동되는 가스 연소시킨 후 외부로 배기시키는 가스연소장치(500) 및 추출장치(300)와 가스연소장치(500) 사이에 구성되고 열분해장치(100)의 가스가 추출장치(300)로부터 가스연소장치(500)로 이동되도록 하는 진공펌프(600) 등을 포함한다.
여기서, 본 발명의 열분해 시스템은, 도 10에 도시된 바와 같이, 열분해장치(100)의 내부에 고분자 화합물을 대차 방식으로 투입시키는 투입장치(200)를 더 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열분해장치(100)는, 도 3 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 투입장치(200)로부터 투입된 고분자 화합물을 진공 상태에서 가열하여 열분해시키는 장치로서, 일측에 투입장치(200)로부터 내부에 고분자 화합물이 투입되는 공간을 제공하는 열분해하우징(110), 열분해하우징(110)의 내부에 구성되고 열분해하우징(110) 내부에 열을 제공하여 고분자 화합물이 열분해되도록 하는 가열수단(120) 및 열분해하우징(110)의 내부에 연통 가능하게 구성되고 열분해시 발생되는 가스가 추출장치(300)를 향해 이동되도록 하는 가스이동수단(130) 등을 포함한다.
여기서, 열분해장치(100)는, 열분해하우징(110) 내부가 진공 상태를 가지도록 진공 공정을 진행하는 진공수단과, 열분해 공정 완료후 진공 상태를 해제시키기 위하여 냉각질소 등을 열분해 공간에 분사하여 진공 상태를 양압 상태로 변환시키는 진공해제수단을 포함할 수 있다.
열분해하우징(110)은, 원통체 형상의 하우징본체(111), 하우징본체(111)의 양단부를 커버하는 커버패널(112), 하우징본체(111)의 일측 커버패널(112)의 중심부에 통공 형성되고 투입장치(200)로부터 내부에 고분자 화합물이 투입되는 투입구(113), 하우징본체(111)의 내부에 투입구(112)를 연통하면서 하우징본체(111)의 타측 커버패널(112)까지 구성되어 열분해가 이루어지는 열분해 공간을 제공하는 열분해관(115), 커버패널(112)의 가장자리에 일정한 간격의 방사상으로 통공 형성되고 가열수단(120)이 삽입 및 지지되도록 하여 열분해관(115)에 열이 제공되도록 하는 가열수단삽입공(116) 및 하우징본체(111)의 일측에 구성되어 투입구(113)의 개폐를 가능하게 하는 밀폐용도어(117) 등을 포함한다.
여기서, 열분해하우징(110)의 구성부들은, 내부식성 및 내열성이 강한 재질을 가지는 것이 바람직하다.
또한, 투입구(113)를 개폐시키는 밀폐용도어(117)와 하우징본체(111) 사이에는, 공지의 패킹부재 및 밀폐 구조를 통하여, 진공 상태가 유지되도록 하는 것이 바람직하다.
가열수단(120)은, 커버패널(112)의 가열수단삽입공(116)을 통해 하우징본체(111)와 열분해관(115) 사이의 공간에 하우징본체(111)의 길이방향을 따라 일정한 간격으로 방사상으로 배열되고 열분해관(115)의 열분해 공간에 열을 제공하는 복수개의 방폭형히터(121) 등을 포함한다.
방폭형히터(121)는, 하우징본체(111)의 길이에 대응되는 길이를 가지는 상태에서 하우징본체(111)의 내주면 즉, 커버패널(112)의 가열수단삽입공(116)에 일측으로부터 삽입되는 방식으로 연속적으로 배열되거나 또는, 하우징본체(111)의 길이에 1/2 길이를 가지는 상태에서 하우징본체(111)의 내주면 즉, 커버패널(112)의 가열수단삽입공(116)에 양측으로부터 중간까지 삽입되는 방식으로 연속적으로 배열되는 구조를 가질 수 있다.
여기서, 방폭형히터(121)는, 일예로, 1100℃ 정도의 온도범위를 가지고 APM 튜브일 경우 최고 1350℃까지의 온도를 제공할 수 있으며, 보호금속파이프(122)의 중앙에 발열체(123)가 조립되어 열전도도가 좋고 고온에서 전기 절연이 양호한 애자(124)를 지지로 하여 발열체(123)가 보호되는 구조를 가지며, 하우징본체(111)와 열분해관(115) 사이의 내부 공간에 삽입되는 발열부, 상기 발열부에 일단이 연장되고 하우징본체(111)의 외부로 노출 구성되는 비발열부, 상기 비발열부의 타단에 연결되는 고정부 및 상기 고정부에 연결되어 발열부에 의해 비발열부로 전달된 압력을 감압시키는 패킹플랜지 등을 포함한다.
한편, 본 발명에 의하면, 방폭형히터(121)가 하우징본체(111)와 열분해관(115) 사이에 삽입 및 지지되는 경우, 방폭형히터(121)들 사이의 공간에는 단열부재가 충전되어 방폭형히터(121)로부터 발생된 열이 하우징본체(111)의 외부로 방열되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
가스이동수단(130)은, 열분해관(115)의 내부에 연통 가능하게 구성되어 열분해 공간에서 발생되는 가스가 열분해장치(100)의 후단부로 이동되도록 하는 수단으로서, 하우징본체(111)의 외부로부터 열분해관(115)의 내부에 구성되어 가스가 유입되도록 하는 가스유입관(미도시), 가스유입관(미도시)의 단부로부터 외부에 연장되어 가스가 집진 및 추출장치(300)를 향해 이동되도록 하는 가스이동관(132) 및 가스유입관(132)을 개폐시키는 개폐밸브(미도시) 등을 포함한다.
여기서, 가스이동수단(130)의 각 구성부들은, 가스와 접촉시 부식이 발생되지 않고 고온에 잘 견딜 수 있는 스테인레스스틸 또는 티타늄 재질을 가지는 것이 좋다.
한편, 본 발명에 있어서, 열분해장치(100)는, 열분해하우징(110)의 투입구(113) 측에 구성되어 밀폐용도어(117)의 투입구(113) 개폐를 용이하게 하는 개폐수단(140)과, 열분해하우징(110)의 열분해관(115) 하측부에 구성되어 투입장치(200)로부터 투입구(113)를 통해 대차 방식으로 투입되는 고분자 화합물의 수용체(210)가 슬라이딩 삽입 및 배출되도록 하는 가이드수단(미도시) 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.
여기서, 투입장치(200)는, 열분해장치(100)에 고분자 화합물을 투입시키는 장치로서, 고분자 화합물이 수용되는 수용체(210), 열분해장치(100)의 일측에 위치되는 가이드레일(220), 가이드레일(220)에 슬라이딩 가능하게 장착되어 열분해장치(100)의 투입구(113)에 근접 이동되는 대차용 플랫폼(230), 플랫폼(220)의 상측부에 수용체(210)가 슬라이딩 가능한 상태로 안착되는 가이드롤러(미도시), 플랫폼(230)의 일측부에 구성되고 수용체(210)를 가압하여 수용체(210)가 가이드롤러(미도시)를 따라 가이드되면서 열분해장치(100)의 투입구(113)로 이동되어 열분해 공간에 투입되도록 하는 가압수단(미도시) 등을 포함한다.
수용체(210)는, 블록 형태로 압축된 폐비닐이나 폐플라스틱 또는 고병원성 폐기물 및 에나멜 동 등의 고분자 화합물이 수용되는 공간을 제공하는 것으로서, 내부식성 및 내열성이 강한 재질을 가진다.
또한, 수용체(210)는, 상측면이 개구된 반원형 단면의 통체 형상을 가지는 것이 바람직하며, 이를 통하여 열분해 공간에 방사상으로 배치되는 가열수단(120)에 의한 열전달이 고르게 이루어져 열분해 효율이 향상되도록 할 수 있다.
가이드레일(220), 플랫폼(230), 가이드롤러(미도시) 및 가압수단(미도시)은, 공지의 구성을 가질 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
개폐수단(140)은, 열분해하우징(110)의 투입구(113) 측에 구성되어 밀폐용도어(117)의 투입구(113) 개폐를 용이하게 하는 수단으로서, 하우징본체(111)의 투입구(113) 측에 개폐용실린더(141)가 설치되고 밀폐용도어(117)의 회동부재(117a)에 개폐용피스톤(142)의 단부가 연결되어 밀폐용도어(117)를 투입구(113)로부터 이격시키거나 근접시키도록 신장 또는 감축 동작하는 개폐용유압잭(143)과, 하우징본체(111)의 투입구(113) 측에 일정 간격으로 밀폐용실린더(144)가 설치되고 하우징본체(111)에 회동 가능하게 구성되는 'ㅋ'자 형상의 잠금편(146)에 밀폐용피스톤(145)의 단부가 연결되어 밀폐용도어(117)가 투입구(113)에 근접시 밀폐용도어(117)의 플랜지(117b)가 잠금편(146)에 의해 잠금 및 잠금 해제되도록 신장 또는 감축 동작하는 복수개의 밀폐용유압잭(147) 등을 포함한다.
즉, 개폐용유압잭(143)의 개폐용피스톤(142)이 신장되어 밀폐용도어(117)가 투입구(113)로부터 이격되어 투입구(113)가 개방된 상태에서, 개폐용유압잭(143)의 개폐용피스톤(142)이 감축되면 밀폐용도어(117)가 투입구(113)를 향해 이동되면서 밀폐용도어(117)의 플랜지(117b)가 하우징본체(111)의 일단부에 밀착된 상태를 가지게 된다. 이후, 하우징본체(111)의 일단부에 방사상으로 배치된 밀폐용유압잭(147)들의 밀폐용피스톤(145)이 신장되면 투입구(113) 측의 하우징본체(111)에 설치된 잠금편(146)이 회동하면서 밀폐용도어(117)의 플랜지(117b)를 가압 상태로 커버하게 되어 열분해 공간이 밀폐된다.
따라서 개폐수단(140)에 의하면, 밀폐용유압잭(147)을 통해 밀폐용도어(117)가 투입구(113)에 밀착된 상태에서 열분해 공정이 진행되도록 할 수 있으며, 열분해 공정 완료후 투입구(113)의 개방시 밀폐용유압잭(147)의 잠금이 해제된 후 개폐용유압잭(143)이 밀폐용도어(117)를 투입구(113)로부터 강제 이격시킴으로써, 진공 상태가 유지되는 열분해 공간의 개방이 용이하도록 할 수 있다.
가이드수단(미도시)은, 열분해하우징(110)의 열분해관(115) 하측부에 구성되어 투입장치(200)로부터 투입구(113)를 통해 대차 방식으로 투입되는 고분자 화합물의 수용체(210)가 슬라이딩 삽입 및 배출되도록 하는 수단으로서, 열분해관(115)의 하측부에 열분해관(115)의 길이방향을 따라 연속적으로 배열되어 투입장치(200)로부터 투입되는 수용체(210)의 하측부가 슬라이딩되도록 하는 복수개의 가이드롤러(미도시)를 포함한다.
여기서, 가이드롤러(미도시)는, 내부식성 및 내열성이 강한 재질을 가지는 것이 바람직하다.
따라서 가이드수단(미도시)에 의하면, 열분해하우징(110)의 열분해관(115) 하측부에 길이방향으로 복수개의 가이드롤러(미도시)가 설치됨으로써, 투입장치(200)로부터 고분자 화합물이 수용된 수용체(210)가 대차 방식으로 삽입 및 배출되도록 하여 작업성을 크게 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열분해장치(100)의 열분해 공정에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 열분해장치(100)의 열분해하우징(110) 열분해관(115) 내부에 투입장치(200)에 의하여 열분해 공정이 실시될 대상물인 고분자 화합물이 투입된다.
여기서, 투입장치(200)는, 블록 형태의 압축된 고분자 화합물을 수용체(210)에 수용한 상태에서 가이드수단(미도시)을 통하여 슬라이딩 방식으로 열분해관(115) 내부에 투입 및 배출될 수 있다.
이후, 열분해하우징(110)이 개폐수단(140)에 의해 밀폐된 상태에서, 후술된 진공펌프(600)나 진공수단 등에 의해 열분해장치(100)에 진공 상태가 유지된다.
이후, 열분해장치(100)의 열분해관(115)에 가열수단(120)에 의해 고열이 제공되어 열분해 공간에 투입된 고분자 화합물이 열분해된다.
이후, 고분자 화합물의 열분해시 발생된 열분해 공간 내부의 가스가 추출장치(300)로 이동되어 가스 중 추출물 즉, 유류가 분리된다.
따라서 열분해장치(100)에 의하면, 열분해가 이루어지는 열분해하우징(110)의 내부에 방폭형히터(121)가 열분해하우징(110)의 길이방향으로 일정한 간격을 가지면서 방사상으로 배치됨으로써, 하우징본체(111)의 내부 하측부에 하우징본체(111)의 폭방향으로 관통되면서 가열수단(120)이 설치 구성되는 종래에 비하여, 가열수단(120)의 설치 구성을 간단히 할 수 있고 유지 관리도 용이하게 할 수 있다.
또한, 열분해하우징(110)의 투입구(113)로부터 밀폐용도어(117)가 개폐수단(140)에 의해 투입구(113)로부터 강제 이격됨으로써, 열분해 공정 완료후 열분해하우징(110)의 개방이 용이하도록 할 수 있다.
또한, 열분해하우징(110)의 열분해관(115) 하측부에 가이드수단(미도시)이 구성됨으로써, 열분해관(115) 내부에 고분자 화합물의 투입 및 배출이 용이하도록 할 수 있다.
추출장치(300)는, 열분해장치(100)의 가스이동수단(130)으로부터 이동되는 가스를 증류시켜 고품질의 유류를 분리시키는 장치로서, 가스이동수단(130)의 가스이동관(132)으로부터 가스를 공급받아 가스 중 카본 및 고분자 화합물의 잔여물을 제거하는 카본제거필터수단(310), 카본제거필터수단(310)으로부터 카본 및 고분자 화합물의 잔여물이 제거된 가스를 공급받아 가스 중 방카유를 추출하는 방카유추출수단(320), 방카유추출수단(320)으로부터 방카유가 추출된 가스를 공급받아 가스 중 경유를 추출하는 경유추출수단(330) 및 경유추출수단(330)으로부터 경유가 추출된 가스를 공급받아 가스 중 가솔린을 추출하는 가솔린추출수단(340) 등을 포함한다.
여기서, 추출장치(300)는, 전단의 구성수단으로부터 가스가 공급되는 가스공급관, 상기 가스공급관을 통해 공급된 가스를 공냉 방식으로 냉각시키고 다시 수냉 방식으로 냉각시켜 가스가 응축되는 과정에서 해당 추출물을 추출하는 반응탱크 및 상기 반응탱크로부터 해당 추출물이 추출된 가스를 후단의 구성수단으로 공급하는 가스유출관 등으로 구성될 수 있으며, 공지의 구성을 가질 수 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
따라서 추출장치(300)에 의하면, 열분해된 고분자 화합물의 가스로부터 방카유, 경유 및 가솔린 등이 증류 방식으로 추출되는 것을 통하여 대체 연료로 재활용되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명에 의하면, 상기와 같은 구성을 가지는 한 쌍의 추출장치(300) 전단부가 열분해장치(100)의 가스이동수단(130)에 'Y'자 구조의 분기연결수단(350)을 통하여 분기 연결되고 한 쌍의 추출장치(300)들 후단부가 한 쌍의 진공펌프(600)에 'ㅠ'자 구조의 선택연결수단(360)을 통해 각각 또는 동시에 선택 연결되는 것이 바람직하고, 이를 통하여, 열분해 조건에 따라 추출장치(300)와 진공펌프(600)가 교번적으로 또는 동시에 해당 기능을 수행하여 열분해 효율이 극대화되도록 하고 유지 보수시에도 열분해 공정이 진행되도록 하는 것이 바람직하다.
가스연소장치(500)는, 추출장치(300)로부터 가스를 공급받아 연소시킨 후 외부로 배기시키는 장치로서, 추출장치(300)로부터 가스가 유입, 연소 및 배기되는 공간을 제공하는 연소로(미부호)와, 연소로(미부호)의 내부에 구성되어 가스를 연소시키는 연소수단(미부호) 등을 포함한다.
연소로(미부호)는, 추출장치(300)로부터 유입된 가스가 연소되는 공간을 제공하는 연소실로서, 소정 높이의 통체 구조를 가질 수 있고, 상기 가스가 유입되는 가스유입관과 외부로부터 외기가 유입되는 외기유입관이 하측단에 구성되고, 중공의 내벽에는 외기와 가스가 나선형으로 이동되도록 하여 연소 효율이 극대화되도록 하는 나선형가이드가 구성되는 것이 좋다.
연소수단(미부호)은, 연소로(미부호)의 내부에 불꽃을 발생시켜 가스가 연소되도록 하는 수단으로서, 연소로(미부호)의 하측단부에 가스유입관과 외기유입관이 연통되는 연통파이프와, 상기 연통파이프의 단부에 연결되고 환형으로 설치되는 연소서클과, 상기 연소서클의 상측면으로부터 내주연을 향해 소정의 각도로 기울어지도록 돌출 구성되고 가스와 외기가 분사되도록 하는 다수개의 분사노즐과, 상기 연소서클의 일측에 구성되고 불꽃을 발생시켜 분사노즐로부터 분사되는 가스와 외기가 연소되도록 하는 점화플러그 등으로 구성된다.
따라서 가스연소장치(500)에 의하면, 연소로(미부호)로 이동되는 고분자 화합물의 가스에 함유된 방향족 원소가 연소수단(미부호)에 의해 연소된 후 외부로 배출되도록 할 수 있다.
진공펌프(600)는, 추출장치(300)와 가스연소장치(500) 사이에 구성되고 열분해장치(100)의 가스가 추출장치(300)로부터 가스연소장치(500)로 이동되도록 하는 장치로서, 공지의 구성을 가질 수 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명에 의하면, 진공펌프(600)의 후단부에는 가스 중의 유분과 수분을 제거하기 위한 유분트랩과 수분트랩이 추가적으로 구성되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열분해 시스템의 열분해 공정에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 열분해장치(100)의 열분해하우징(110) 열분해관(115) 내부에 투입장치(200)에 의하여 열분해 공정이 실시될 대상물인 고분자 화합물이 투입된다.
이후, 진공펌프(600)나 진공수단 등에 의해 열분해장치(100)와 추출장치(300)에 진공 상태가 유지된다.
이후, 열분해장치(100)의 열분해관(115)에 가열수단(120)에 의해 고열이 제공되어 열분해 공간에 투입된 고분자 화합물이 열분해된다.
이후, 고분자 화합물의 열분해시 발생된 열분해 공간 내부의 가스가 추출장치(300)로 이동되어 가스 중 추출물 즉, 유류가 분리된다.
이후, 해당 추출물이 분리 추출된 가스가 가스연소장치(500)로 이동되고 산화되면서 고약한 냄새를 가진 방향족 원소가 제거된 상태로 외부로 배출된다.
따라서 본 발명에 의하면, 고병원성 가축 등과 같은 폐기물이나 폐비닐 또는 폐플라스틱 및 에나멜 동 등과 같은 고분자 화합물을 단시간 내에 열분해 처리함으로써, 고병원성 가축에 의한 전염성 발병을 예방하고 폐비닐이나 폐플라스틱 및 에나멜 동 으로부터 대체 연료를 추출하여 재활용성을 향상시킬 수 있다.
또한, 대차에 장착 가능한 크기로 제작시 고온 및 고압으로 쓰레기를 소각하는 소각로 보다 가벼워 고분자 화합물이 발생한 장소에 관계없이 고분자 화합물을 처리할 수 있다.
상술한 본 발명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구 범위와 청구 범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.

Claims (7)

  1. 고분자 화합물이 투입되는 공간을 제공하는 열분해하우징(110);
    열분해하우징(110)의 내부에 구성되고 열분해하우징(110) 내부에 열을 제공하여 고분자 화합물이 열분해되도록 하는 가열수단(120); 및
    열분해하우징(110)의 내부에 연통 가능하게 구성되고 열분해시 발생되는 가스가 추출장치(300)를 향해 이동되도록 하는 가스이동수단(130)을 포함하는 것을 특징으로 하는 열분해장치.
  2. 제1항에 있어서, 열분해하우징(110)은,
    하우징본체(111);
    하우징본체(111)의 양단부를 커버하는 커버패널(112);
    하우징본체(111)의 일측 커버패널(112)의 중심부에 통공 형성되고 내부에 고분자 화합물이 투입되는 투입구(113);
    하우징본체(111)의 내부에 투입구(112)를 연통하면서 하우징본체(111)의 타측 커버패널(112)까지 구성되어 열분해가 이루어지는 열분해 공간을 제공하는 열분해관(115);
    커버패널(112)의 가장자리에 방사상으로 통공 형성되고 가열수단(120)이 삽입 및 지지되도록 하여 열분해관(115)에 열이 제공되도록 하는 가열수단삽입공(116); 및
    하우징본체(111)의 일측에 구성되어 투입구(113)의 개폐를 가능하게 하는 밀폐용도어(117)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열분해장치.
  3. 제2항에 있어서, 가열수단(120)은,
    커버패널(112)의 가열수단삽입공(116)을 통해 하우징본체(111)와 열분해관(115) 사이의 공간에 하우징본체(111)의 길이방향을 따라 일정한 간격으로 방사상으로 배열되고 열분해관(115)의 열분해 공간에 열을 제공하는 복수개의 방폭형히터(121)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열분해장치.
  4. 제3항에 있어서, 방폭형히터(121)는,
    보호금속파이프(122)의 중앙에 발열체(123)가 조립되고 애자(124)를 지지로 하여 발열체(123)가 보호되는 구조를 가지며,
    하우징본체(111)와 열분해관(115) 사이의 내부 공간에 삽입되는 발열부;
    상기 발열부에 일단이 연장되고 하우징본체(111)의 외부로 노출 구성되는 비발열부;
    상기 비발열부의 타단에 연결되는 고정부; 및
    상기 고정부에 연결되어 발열부에 의해 비발열부로 전달된 압력을 감압시키는 패킹플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 열분해장치.
  5. 제2항에 있어서,
    열분해하우징(110)의 투입구(113) 측에 구성되어 밀폐용도어(117)의 투입구(113) 개폐를 용이하게 하는 개폐수단(140)과;
    열분해하우징(110)의 열분해관(115) 하측부에 구성되어 고분자 화합물이 슬라이딩 삽입 및 배출되도록 하는 가이드수단(미도시) 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열분해장치.
  6. 제5항에 있어서, 개폐수단(140)은,
    하우징본체(111)의 투입구(113) 측에 개폐용실린더(141)가 설치되고 밀폐용도어(117)의 회동부재(117a)에 개폐용피스톤(142)의 단부가 연결되어 밀폐용도어(117)를 투입구(113)로부터 이격시키거나 근접시키도록 신장 또는 감축 동작하는 개폐용유압잭(143)을 포함하는 것을 특징으로 하는 열분해장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 개폐수단(140)은,
    하우징본체(111)의 투입구(113) 측에 일정 간격으로 밀폐용실린더(144)가 설치되고 하우징본체(111)에 회동 가능하게 구성되는 잠금편(146)에 밀폐용피스톤(145)의 단부가 연결되어 밀폐용도어(117)가 투입구(113)에 근접시 밀폐용도어(117)의 플랜지(117b)가 잠금편(146)에 의해 잠금 및 잠금 해제되도록 신장 또는 감축 동작하는 복수개의 밀폐용유압잭(147)을 포함하는 것을 특징으로 하는 열분해장치.
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100551939B1 (ko) 2004-06-16 2006-02-20 정임순 폐합성수지 열분해 유화공정의 밀폐형 연속 원료투입방법
KR101515287B1 (ko) 2013-05-20 2015-04-27 한국산업기술대학교산학협력단 열분해기

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