KR20200120074A - 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물 열분해의 염소 저감 장치 및 이를 이용한 폴리염화비닐 함유 플라스틱 혼합물 열분해의 염소를 저감시키는 방법 - Google Patents

폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물 열분해의 염소 저감 장치 및 이를 이용한 폴리염화비닐 함유 플라스틱 혼합물 열분해의 염소를 저감시키는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200120074A
KR20200120074A KR1020190042473A KR20190042473A KR20200120074A KR 20200120074 A KR20200120074 A KR 20200120074A KR 1020190042473 A KR1020190042473 A KR 1020190042473A KR 20190042473 A KR20190042473 A KR 20190042473A KR 20200120074 A KR20200120074 A KR 20200120074A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polyvinyl chloride
chlorine
plastic mixture
plastic
containing polyvinyl
Prior art date
Application number
KR1020190042473A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102334096B1 (ko
Inventor
김주식
Original Assignee
서울시립대학교 산학협력단
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 서울시립대학교 산학협력단 filed Critical 서울시립대학교 산학협력단
Priority to KR1020190042473A priority Critical patent/KR102334096B1/ko
Publication of KR20200120074A publication Critical patent/KR20200120074A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102334096B1 publication Critical patent/KR102334096B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/04—Disintegrating plastics, e.g. by milling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006—Controlling or regulating processes
    • B01J19/0013—Controlling the temperature of the process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053—Details of the reactor
    • B01J19/0066—Stirrers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1836—Heating and cooling the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02—Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213—Specific separating techniques
    • B29B2017/0217—Mechanical separating techniques; devices therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/04—Disintegrating plastics, e.g. by milling
    • B29B2017/0424—Specific disintegrating techniques; devices therefor
    • B29B2017/0496—Pyrolysing the materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2027/00—Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2027/06—PVC, i.e. polyvinylchloride
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/26—Scrap or recycled material
    • 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
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

본 명세서에는 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물의 염소 저감 장치 및 이를 이용한 폴리염화비닐 함유 플라스틱 혼합물로부터 염소를 저감시키는 방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면인 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물의 염소 저감 장치는, 연속교반탱크 반응기를 포함하여 PVC로부터 염화수소가 충분히 이탈될 수 있도록 체류시간을 조절할 수 있으므로, PVC가 혼합된 폐플라스틱으로부터 염소를 효과적으로 저감시킨 열분해유를 얻을 수 있다.

Description

폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물 열분해의 염소 저감 장치 및 이를 이용한 폴리염화비닐 함유 플라스틱 혼합물 열분해의 염소를 저감시키는 방법{APPARATUS FOR DECREASING CHLORINE OF PYLOYSIS OF MIXTURE OF PLASTICS COMPRISING POLYVINYL CHLORIDE AND METHOD FOR DECREASING CHLORINE OF PYLOYSIS OF MIXTURE OF PLASTICS COMPRISING POLYVINYL CHLORIDE USING THE SAME}
본 명세서에는 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물 열분해시 발생하는 염소 저감 장치 및 이를 이용한 폴리염화비닐 함유 플라스틱 혼합물 열분해시 발생하는 염소를 저감시키는 방법이 개시된다.
우리나라에서는 매년 약 400만 톤의 폐플라스틱이 발생하고 있으나, 재활용률은 20~30%로 낮아, 많은 양이 매립이나 소각에 의하여 처리되고 있다. 그러나 폐플라스틱을 매립하는 방법은, 폐플라스틱으로부터 유해성분이 용출될 수 있으며, 단위 무게에 비하여 부피가 커 보관, 운반 및 매립이 어렵다는 문제가 있다. 또한, 소각에 의한 처리는 플라스틱 소각시 발생하는 열에너지의 일부를 에너지원으로 활용할 수 있지만, 인체 및 환경에 치명적인 유독성 가스를 배출하고, 비경제적이라는 문제점이 있다. 이에, 폐플라스틱을 재활용하는 방법에 대한 사회적 관심이 높아지고 있다.
폐플라스틱을 재활용하는 방법은, 크게 300℃ 부근에서 폐플라스틱을 용융시켜 펠렛 또는 그래뉼 형태의 재생입자를 만들어 사용하는 기계적 재활용 방법(Mechanical Recycling) 과, 폐플라스틱으로부터 다른 화합물을 제조하는데 필요한 재료 성분으로 전환시키는 피드스톡 재활용 (Feedstock Recycling) 방법으로 나뉜다. 이 중 기계적 재활용 방법은, 공정에 의해 제조된 제품의 물성이 기계적 재활용이 반복될 때 마다 떨어져서, 피드스톡 재활용 방법이 최종적 재활용 방법으로 선호되고 있다. 피드스톡 재활용 방법은 크게 열분해(pyrolysis), 가스화(gasification), 수소화(hydrogenation), 및 용매화(solvolysis)로 나뉘며 그 중 가장 활발히 연구되고 있는 것은 열분해다. 열분해를 통해 폐플라스틱으로부터 제조된 열분해유는 석유 정제 공정에 투입되어 새로운 화학물질 또는 연료의 원료로 사용되게 된다.
구체적으로, 열분해는 폐플라스틱을 무산소 하에서 열적 분해하여 오일, 가스, 그리고 고형 산물인 촤(char)를 생산하는 친환경적 폐플라스틱 재활용 방법이다. 폐플라스틱의 열분해의 성패는 염소 또는 염소 화합물의 제거와 직결된다. 도시에서 발생하는 폐플라스틱에는 PVC(polyvinyl chloride)가 혼합되어 있는데, PVC 열분해시 생성되는 염소 화합물(HCl 등)은 열분해 시 공정의 부식을 초래하고, 이를 함유한 열분해유 연소시, 소각 설비의 수명 단축을 유발하며, 다이옥신 발생 원인이 된다.
이러한 이유에서 PVC를 함유하는 폐플라스틱의 열분해시 생성되는 염소화합물을 제어하고 최종적으로 열분해유의 염소 함량을 효과적으로 저감시킬 수 있는 방법을 개발하는 것이 폐플라스틱의 열분해에 필수적이다. 그러나, 아직까지 폐플라스틱의 열분해유에서 염소를 만족할 만한 수준으로 저감한 결과를 얻은 사례는 보고된 바 없다. 국내에서 PVC를 함유하는 폐플라스틱을 열분해하여 제조된 열분해유에는 약 10,000ppm 이상의 염소가 함유되어 있는 것으로 알려져 있다. 폐플라스틱 열분해유의 실질적 활용이 가능하기 위해서는 오일 내 염소함량이 10 ppm이하이어야 하는데 실질적으로 이 값 이내의 염소 함량을 가진 열분해유 생산은 이루어지지 않고 있다 (Energy Conversion and Management 115 (2016) 308-326).
이에, 본 발명자는 특허출원 제 10-2017-0082051호를 통해, 열분해유로부터 염소 함량을 저감시키는 기술을 소개한 바 있으나, 오거 반응기에서 PVC 함유 플라스틱의 열분해가 충분히 이루어지지 않아, 이를 개선하고자 본 발명을 완성하였다.
한국특허 출원번호 제10-2017-0082051호
일 측면에서, 본 발명의 목적은 PVC를 함유하는 폐플라스틱의 재활용에 적합한 열분해유를 제조하는 것이다.
일 측면에서, 본 발명의 목적은 폐플라스틱의 열분해 산물인 오일 중 염소의 함량을 최소화하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 일 측면에서, 연속교반탱크 반응기(CSTR); 및 유동층 반응기를 포함하는, 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물의 염소 저감 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면인 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물의 염소 저감 장치는, 연속교반탱크 반응기를 포함하여 PVC로부터 염화수소가 충분히 이탈될 수 있도록 체류시간을 조절할 수 있으므로, PVC가 혼합된 폐플라스틱으로부터 염소를 효과적으로 저감시킨 열분해유를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물의 염소 저감창지를 포함하는, 시스템의 개략도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 발명의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 명세서 전체에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 명세서 전체에 있어서, "A 및/또는 B"는, A 또는 B, 또는 A 및 B를 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명하나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 일 측면에서, 연속교반탱크 반응기(CSTR); 및 유동층 반응기를 포함하는, 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물의 염소 저감 장치이다.
일 측면에서, 상기 장치는 연속교반탱크 반응기를 포함함으로써, 체류시간을 조절할 수 있고, 이에 PVC로부터 염화수소를 충분히 이탈시킬 수 있다.
일 구현예에서, 상기 연속교반탱크 반응기에서 플라스틱 혼합물의 체류시간은 약 5분 내지 30분일 수 있다.
일 측면에서, 상기 장치는, 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물을 열분해하는 것을 포함할 수 있다.
열분해는 산소를 배제한 조건에서 열분해 대상을 가열하여 열분해 대상에 포함된 화학물질을 분해하는 것을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 측면인 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물의 염소 저감 장치는, 연속교반탱크 반응기와 유동층 반응기를 포함하며, 연속교반탱크 반응기 뒤에 유동층 반응기가 위치할 수 있다. 이때, 상기 연속교반탱크 반응기와 유동층 반응기의 사이에는, 멜트 상태의 플라스틱 혼합물을 일시적으로 보관하는 멜트 호퍼(hopper)와, 멜트를 유동층 반응기로 피딩하는, 피더(feeder)가 위치할 수 있다.
본 발명의 장치 중 연속교반탱크 반응기 내부로 PVC를 함유하는 플라스틱 혼합물,폐플라스틱 또는 그 분말(이하, 플라스틱 혼합물 등이라고 함)이 투입되면, 연속교반탱크 반응기에서 열분해에 의하여 플라스틱 혼합물로부터 염화수소와 같은 염소화합물(기체 또는 액체 형태)이 분리되어 방출되어, 염소 함량이 감소된 플라스틱 혼합물 등의 분획물(1차 열분해 산물)이 형성된다. 이 때, 상기 장치는 연속교반탱크 반응기와 연결된 열분해물 분리기를 더 포함할 수 있다. 상기 열분해물 분리기는 연속교반탱크 반응기의 상부에 설치되어, 기체상태의 염화수소를 배출하는 역할을 할 수 있다. 상기 열분해물 분리기는 예컨대, 반응기로부터 유입된 열분해물이 충돌하는 세퍼레이터 및 상기 세퍼레이터와 충돌하여 분리된 열분해물의 하향 흐름을 유도하는 배플(baffle)을 포함할 수 있다. 상기 세퍼레이터와 충돌하여 분리된 열분해물은 상기 배플의 일단에 안착하여 타단으로 흐르도록, 상기 배플은 상기 일단에서 타단으로 갈수록 하향 경사진 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 배플은 서로 이격되어 상하로 배치되는 복수 개의 배플을 포함하고, 상기 배플은 제1 배플; 및 상기 제1 배플의 하부에 위치하는 제2 배플을 포함하며, 상기 열분해물은 상기 제1 배플의 일단에 안착하여 제1 배플의 타단으로 흐르고, 상기 제1 배플의 타단으로부터 유입된 열분해물은 상기 제2 배플의 일단에 안착하여, 상기 제2 배플의 타단으로 흐르는 것일 수 있다. 상기 열분해물 분리기는 냉각부를 포함할 수 있으며, 일 구현예에서, 상기 냉각부는 워터 쿨러를 포함할 수 있다. 워터 쿨러에 의해 냉각부를 구성하면, 열분해물 분획기로 상승하는 고비등점의 왁스류들이 이 냉각부를 지날 때 응축되고, 수 차례 배플과 부딪치며 상승하는 기체상의 HCl과 분리되어 하향하여 연속교반반응기 내로 떨어지게 된다. 따라서, 최종 산물인 오일의 수율을 높일 수 있다.
상기 워터 쿨러를 포함하는 열분해물 분리기의 가동 온도는 15~30℃일 수 있다.
일 구현예에서, 상기 연속교반탱크 반응기와 멜트 호퍼 사이에는 기체 투입부를 통해 투입된 기체에 의해 기체 커튼막이 형성될 수 있다. 이를 통해 상기 염소함량이 감소된 플라스틱 혼합물 등의 분획물이 멜트 호퍼 및 유동층 반응기로 투입되는 과정에서 상기 기체 커튼막에 의해 플라스틱 혼합물 등로부터 분리되어 나온 염소화합물의 기체가 유동층 반응기로 전달되는 것이 방지된다. 상기 기체투입부 (미도시)를 통해 투입되는 기체는 비활성기체인 것이 바람직하며, 상기 비활성 기체는 질소 기체, 헬륨 기체, 또는 아르곤 기체일 수 있다.
한편, 유동층 반응기는 유동화 기체를 필요로 하는데, 상기 유동화 기체로는 비활성 기체, 상기 장치에서 생성되어 배출된 기체, 특히, 유동층 반응기에서 배출된 비응축 기체, 또는 이들의 혼합 기체가 사용될 수 있다.
상기 연속교반탱크 반응기는 생성된 산물이 배출되는 배출부(미도시)를 포함하는 것일 수 있다. 상기 연속교반탱크 반응기의 배출부는 상기 열분해물 분리기와 직접적으로 연결될 수 있다.
한편, 상기 유동층 반응기에서 2차 열분해를 거치고 배출된 열분해 산물에서 고체인 열분해 촤는 먼저 포집되고, 열분해 기체는 냉각 및 응축 과정을 거쳐 오일로 전환되어 포집된다.
또한, 상기 장치는 산화칼슘, 수산화칼슘, 또는 탄산나트륨(Na2CO3) 이 충진된 고온 필터(hot filter)기를 더 포함할 수 있으며, 상기 고온 필터기는 유동층 반응기 뒤에 위치할 수 있다. 일례로 산화칼슘은 염화수소와 반응하여 염화칼슘을 만들어 열분해유 내의 염소 함량을 저하시킨다.
상기 고온 필터기의 온도는 400~700℃일 수 있으며, 상기 산화칼슘 및 수산화칼슘은 850~1000℃에서 열처리된 그래뉼 형태의 것을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 상기 온도에서 상기 열처리된 산화칼슘 또는 수산화칼슘이 아닌 미분 산화칼슘 또는 수산화칼슘을 사용할 경우에는 반응기 내 차압이 발생하여, 공정운전 효율이 떨어질 수 있다.
폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물의 염소 저감을 위한 장치는 온도 조절 장치(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 상기 온도 조절 장치는 상기 연속교반탱크 반응기, 상기 유동층 반응기 및 고온 필터기 각각의 온도를 독립적으로 변화시킬 수 있는 것이 바람직하다. 상기 온도 조절 장치는 온도 검출부, 온도 조절부, 및 가열부를 포함할 수 있다.
또한, 일 측면에서 본 발명은 플라스틱 혼합물의 염소 저감을 위한 시스템일 수 있고, 상기 시스템은 PVC 함유 플라스틱 혼합물의 염소 저감을 위한 장치, 플라스틱 혼합물 공급 시스템, 열분해 촤 분리 시스템, 전기집진기 및 기체 순환 시스템(미도시) 등을 포함할 수 있다.
상기 연속교반탱크 반응기 온도는, 250~350℃일 수 있고, 바람직하게는 250~300℃일 수 있다.
또한, 상기 유동층 반응기에서는, 상기 오거 반응기 및 열분해물 분리기에서 열분해된 PVC 함유 플라스틱 혼합물이 다시 열분해될 수 있다. 상기와 같은 측면에서, 상기 유동층 반응기의 내부 온도는 650~780℃일 수 있고, 바람직하게는, 700~750℃, 더욱 바람직하게는, 700~720℃일 수 있다.
상기 플라스틱 혼합물은 PVC를 함유하는 폐플라스틱을 포함할 수 있다. 또한, 상기 PVC를 포함하는 플라스틱 혼합물은 PVC 외에 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 폴리스티렌(PS), 및 폴리프로필렌(PP) 중 하나 이상을 더 포함하는 플라스틱의 혼합물을 의미할 수 있다.
일 측면에서, 상기 장치에 의하여 생산된 산물 중 오일 내 염소의 함량은 10 ppm(w/w) 이하일 수 있다.
상기 장치에 의하여 생산된 산물 중 오일 내 염소 함량은, 지금까지 알려져 있는 열분해 오일 염소 함류량인 10,000 ppm 보다 현저히 적은 값이다.
일 측면에서, 본 발명은 상기 장치를 이용한, 폴리염화비닐(PVC)을 포함하는 플라스틱 혼합물로부터 염소를 저감시키는 방법이다.
상기 방법은 폴리염화비닐(PVC)을 포함하는 플라스틱 혼합물로부터 생산된 열분해유에서 염소의 함량을 저감시키기 위한 것일 수 있다.
일 측면에서, 상기 방법은, PVC를 포함하는 플라스틱 혼합물을 연속교반탱크 반응기에서 열분해시키는 제1 열분해 단계; 상기 연속교반탱크 반응기에서 열분해된 열분해물 중 염소를 제거하는 열분해물 분리 단계; 유동층 반응기에서 열분해시키는 제2 열분해 단계; 및 상기 유동층 반응기에서 열분해된 PVC 플라스틱 혼합물의 열분해 증기(pyrolysis vapor)를 산화칼슘 또는 수산화칼슘이 충진된 고온 필터기에서 여과하는 단계를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 제1 열분해 단계는, 280~400℃에서 수행될 수 있다. 또한, 상기 열분해물 분리기의 온도는 300~500℃ 이며, 상기 제2 열분해 단계는, 680~750℃에서 수행될 수 있고, 바람직하게는, 700~750℃, 더욱 바람직하게는, 700~720℃에서 수행될 수 있다.
이하, 실시예 및 시험예를 들어 본 발명의 구성 및 효과를 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예 및 시험예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 예시의 목적으로만 제공된 것일 뿐 본 발명의 범주 및 범위가 하기 예에 의해 제한되는 것은 아니다.
1: 플라스틱 혼합물의 염소 저감을 위한 시스템
2: 연속교반탱크 반응기
3: 멜트 호퍼(melt hopper)
4: 피더(feeder)
5: 유동층 반응기(fluidized bed reactor)
6: 사이클론(cyclone)
7: 고온 필터기(hot filer)
8: 칠러(chliler)
9: 전기 집진기(electrostatic precipitator)
10: 컴프레셔(compressor)
11: 프리히터(preheater)

Claims (11)

  1. 폴리염화비닐(PVC)을 포함하는 플라스틱 혼합물의 염소 저감 장치로서,
    상기 장치는,
    연속교반탱크 반응기; 및 유동층 반응기를 포함하는, 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물의 염소 저감 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 장치는,
    폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물을 열분해하는, 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물의 염소 저감 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연속교반탱크 반응기 온도는, 250~350℃인, 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물의 염소 저감 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유동층 반응기의 온도는, 650~780℃인, 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물의 염소 저감 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 장치는, 냉각부를 포함하는 열분해물 분리기를 더 포함하는, 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물의 염소 저감 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 열분해물 분리기의 가동 온도는 15~30℃인, 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물의 염소 저감 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 연속교반탱크 반응기와 유동층 반응기는,
    연속교반탱크 반응기, 및 유동층 반응기의 순으로 직렬 연결된 것을 포함하는, 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물의 염소 저감 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 장치는, 고온 필터기를 더 포함하는, 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물의 염소 저감 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 플라스틱은 폐플라스틱을 포함하는, 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물의 염소 저감 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 장치로부터 생산된 산물은,
    산물 중 오일 내 염소의 함량이 (10)ppm(w/w)이하인, 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물의 염소 저감 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 장치를 이용하여, 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물로부터 염소를 저감하는 방법.
KR1020190042473A 2019-04-11 2019-04-11 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물 열분해의 염소 저감 장치 및 이를 이용한 폴리염화비닐 함유 플라스틱 혼합물 열분해의 염소를 저감시키는 방법 KR102334096B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190042473A KR102334096B1 (ko) 2019-04-11 2019-04-11 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물 열분해의 염소 저감 장치 및 이를 이용한 폴리염화비닐 함유 플라스틱 혼합물 열분해의 염소를 저감시키는 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190042473A KR102334096B1 (ko) 2019-04-11 2019-04-11 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물 열분해의 염소 저감 장치 및 이를 이용한 폴리염화비닐 함유 플라스틱 혼합물 열분해의 염소를 저감시키는 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200120074A true KR20200120074A (ko) 2020-10-21
KR102334096B1 KR102334096B1 (ko) 2021-12-03

Family

ID=73035029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190042473A KR102334096B1 (ko) 2019-04-11 2019-04-11 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물 열분해의 염소 저감 장치 및 이를 이용한 폴리염화비닐 함유 플라스틱 혼합물 열분해의 염소를 저감시키는 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102334096B1 (ko)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08188780A (ja) * 1994-06-16 1996-07-23 Bp Chem Internatl Ltd 廃棄物処理方法
KR0140957B1 (ko) * 1993-07-29 1998-06-15 후지이 요시히로 플라스틱의 열분해장치 및 플라스틱의 열분해 유화방법
JP2001323283A (ja) * 1995-07-06 2001-11-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 廃プラスチックからの油回収方法
KR100955425B1 (ko) * 2010-01-05 2010-05-04 김형태 유기폐기물을 열분해하여 연료유를 추출하는 시스템
KR20140138157A (ko) * 2012-02-15 2014-12-03 바덱스 에너지 엘엘씨 구역화된 2단 열분해 장치
KR101478528B1 (ko) * 2013-07-04 2015-01-02 한국에너지기술연구원 폐합성수지의 열분해에 의해 생성된 고비점 분해물에서 염소를 제거하는 장치 및 방법
KR20170082051A (ko) 2016-01-05 2017-07-13 이정용 유사홀로그램 방식의 자동차 사이드 영상 조사장치.
KR20170115833A (ko) * 2016-04-08 2017-10-18 앤이티 주식회사 폐플라스틱 열분해 리액터의 부산물 활용 장치
KR101916404B1 (ko) * 2017-06-28 2018-11-08 서울시립대학교 산학협력단 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물의 재활용을 위한 장치 및 이를 이용한 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물의 재활용 방법

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0140957B1 (ko) * 1993-07-29 1998-06-15 후지이 요시히로 플라스틱의 열분해장치 및 플라스틱의 열분해 유화방법
JPH08188780A (ja) * 1994-06-16 1996-07-23 Bp Chem Internatl Ltd 廃棄物処理方法
JP2001323283A (ja) * 1995-07-06 2001-11-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 廃プラスチックからの油回収方法
KR100955425B1 (ko) * 2010-01-05 2010-05-04 김형태 유기폐기물을 열분해하여 연료유를 추출하는 시스템
KR20140138157A (ko) * 2012-02-15 2014-12-03 바덱스 에너지 엘엘씨 구역화된 2단 열분해 장치
KR101478528B1 (ko) * 2013-07-04 2015-01-02 한국에너지기술연구원 폐합성수지의 열분해에 의해 생성된 고비점 분해물에서 염소를 제거하는 장치 및 방법
KR20170082051A (ko) 2016-01-05 2017-07-13 이정용 유사홀로그램 방식의 자동차 사이드 영상 조사장치.
KR20170115833A (ko) * 2016-04-08 2017-10-18 앤이티 주식회사 폐플라스틱 열분해 리액터의 부산물 활용 장치
KR101916404B1 (ko) * 2017-06-28 2018-11-08 서울시립대학교 산학협력단 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물의 재활용을 위한 장치 및 이를 이용한 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물의 재활용 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102334096B1 (ko) 2021-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100385154B1 (ko) 수지 또는 유기화합물 또는 이들을 포함하는 폐플라스틱의 처리방법
EP2895576A1 (en) Method and apparatus for recycling plastic wastes
US20080179257A1 (en) Process for the Thermal Treatment of Pharmaceutical Waste Material
EP4037817A1 (en) Process and apparatus for converting polymers into products
KR100265273B1 (ko) 폐플라스틱의 유화방법 및 장치
KR102123842B1 (ko) 열분해물 분리기를 포함하는 폴리염화비닐 함유 플라스틱 혼합물의 재활용을 위한 장치 및 이를 이용한 폴리염화비닐 함유 플라스틱 혼합물의 재활용 방법
JP2006016594A (ja) 廃プラスチック油化処理装置および廃プラスチックの油化処理方法
CN112955525A (zh) 用于生产烃的塑料材料解聚方法及其设备
NO314189B1 (no) Fremgangsmåte for oppgradering av plastskrapavfall
SK41196A3 (en) Hydrothermal treatment and partial oxidation of plastic materials
KR101916404B1 (ko) 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물의 재활용을 위한 장치 및 이를 이용한 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물의 재활용 방법
EP2085456A2 (en) Pyrolytic decomposition aparatus and use therefor and methof for pyrolytically decomposing organic substances
KR102334096B1 (ko) 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물 열분해의 염소 저감 장치 및 이를 이용한 폴리염화비닐 함유 플라스틱 혼합물 열분해의 염소를 저감시키는 방법
Ephraim Valorization of wood and plastic waste by pyro-gasification and syngas cleaning
AU2005227358A1 (en) Continuous thermolytic recycling of plastic and rubber wastes
WO2020209419A1 (ko) 폴리염화비닐을 포함하는 플라스틱 혼합물 열분해의 염소 저감 장치 및 이를 이용한 폴리염화비닐 함유 플라스틱 혼합물 열분해의 염소를 저감시키는 방법
CN116064064A (zh) 一种热解回收废塑料的方法及系统
JP2005306974A (ja) プラスチック油化装置及び方法
Jeong et al. Kinetics and characteristics of activator-assisted pyrolysis of municipal waste plastic and chlorine removal using hot filter filled with absorbents
JP2001323283A (ja) 廃プラスチックからの油回収方法
EP4349939A1 (en) Waste-synthetic-resin emulsifying apparatus
CA2576355C (en) Treatment of waste using three temperature stages within one chamber
JP4486672B2 (ja) 石炭のコークス化と廃プラスチックの処理を並行して行いつつタール及び／または軽油を製造する方法
JP4168710B2 (ja) 使用済みプラスチックの処理方法
JP4094212B2 (ja) 石炭のコークス化と廃プラスチックの処理を並行して行いつつタール及び／または軽油を製造する方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant