KR20210045886A - Fuel Oil Production Equipment of Waste Vinyl Using Non-catalytic Pyrolysis - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 농촌, 어촌 등에서 대량으로 사용된 후 폐기되는 농수산용 폐비닐을 열분해시켜 대체연료유를 제조하기 위한 연료유 제조장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 무촉매 공정인 동시에 압력순환식 연속열분해반응에 의해 저급왁스의 생성을 최소화하면서 열분해효율을 극대화시킨 무촉매 열분해반응을 이용한 폐비닐의 연료유 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel oil manufacturing apparatus for producing alternative fuel oil by pyrolyzing waste vinyl for agricultural and fishery that is discarded after being used in a large amount in rural areas and fishing villages, and more particularly, a catalyst-free process and a pressure-circulating continuous pyrolysis reaction. The present invention relates to an apparatus for producing fuel oil for waste vinyl using a catalytic pyrolysis reaction that maximizes pyrolysis efficiency while minimizing the generation of low-grade wax.
농어촌에서 대량으로 사용된 후 폐기되는 폐비닐과 최근 폐플라스틱 중 범용제품의 폐기물은 재활용이 간단한 원료의 대체품으로 이용되며 원료 중의 일부는 파쇄하여 혼합 사용되고 있다.Waste vinyl and waste plastics, which are discarded after being used in large quantities in farming and fishing villages, are used as substitutes for raw materials that are simple to recycle, and some of the raw materials are crushed and mixed.
그러나 상기 농어촌에서 발생하는 일부 폐비닐은 비닐하우스의 지붕으로 쓰는 것 같이 깨끗한 것은 원료의 대체품으로 활용되고 있으나, 땅바닥에 깔고 구멍을 뚫어 씨앗을 뿌리거나 모종을 심고 농약을 뿌려 무기물, 유기물에 의해 심하게 오염된 멀칭용 폐비닐은 재활용하기가 용이하지 못하므로 수거된 폐비닐을 습식으로 전처리하는데 이때 작업에 따른 소요 경비가 많이 소모되어 민간회사에서는 투자비 회수가 어려운 문제가 있다.However, some of the waste vinyl generated in the above farming and fishing villages is used as a substitute for raw materials, such as those that are clean, such as used as a roof of a green house, but it is severely affected by inorganic and organic substances by spreading seeds or planting seedlings and spraying pesticides by making holes in the ground. Contaminated waste vinyl for mulching is not easy to recycle, so the collected waste vinyl is pre-treated with a wet method. At this time, it is difficult for private companies to recover investment costs due to the high cost of the work.
이러한 문제를 개선하기 위하여 국가, 지방단체 등에서 공익차원으로 일부를 수거하여 처리를 하고 있는 실정이다.In order to improve these problems, the state and local organizations are collecting and processing some parts for the public interest.
공익차원에서 처리된 폐비닐은 건식전처리를 한 다음 다시 폐비닐을 소각처리하거나 산업체에 공급하여 공급받은 사업체에서 폐비닐을 이용한 열원으로 이용하게 되므로 이때 다시 2차 환경오염을 발생시키는 문제를 안고 있다.Waste vinyl treated in the public interest is subjected to dry pretreatment and then incinerated again or supplied to the industry and used as a heat source using waste vinyl in the received business, so at this time, there is a problem of generating secondary environmental pollution again. .
또한 폐비닐을 무촉매로 열분해하면 왁스가 생성되고 있으나, 이러한 왁스를 일반적인 연료로 사용하기엔 많은 문제가 있고 기술적으로 미진한 수준이어서 촉매를 사용하여 액체연료로의 개질을 시도하고 있다.In addition, when the waste vinyl is pyrolyzed without a catalyst, wax is produced, but there are many problems in using such wax as a general fuel, and it is technically inadequate. Therefore, reforming into a liquid fuel using a catalyst is attempted.
그러나 촉매를 사용한 개질을 시도할 경우 열분해에 의해 생성된 코크가 촉매의 포어(pore, 미세하게 작은구멍)를 막아 촉매 활성이 급격히 저하되며, 수명이 단축되어 촉매의 교체/재생에 따른 기회의 손실과 고 비용 부담 때문에 상업화로의 문턱은 높기만 한 실정이다.However, when reforming using a catalyst is attempted, the coke produced by pyrolysis blocks the pores of the catalyst, resulting in a rapid decrease in catalytic activity, shortening the lifespan, and thus loss of opportunities due to catalyst replacement/regeneration. Due to the high cost burden, the threshold for commercialization is only high.
또한 폐플라스틱의 열분해장치로 투입을 쉽게 하기 위하여 스크류 피더를 이용하여 투입하고 있으나, 원료의 다양화와 수분 함량에 따라 스크류의 미끄러짐 현상 및 막힘 현상이 발생하며, 원료에 섞인 무기물의 양에 따라 스크류 리브의 마모가 심하게 발생하므로 매 2~3개월마다 교체 또는 수리를 하여야 하므로 생산의 차질이 발생하고 있다.In addition, the screw feeder is used to facilitate the injection into the pyrolysis device of the waste plastic. However, slipping and clogging of the screw occurs depending on the diversification of raw materials and the moisture content, and depending on the amount of inorganic substances mixed with the raw material, the screw Since the rib wears severely, it has to be replaced or repaired every 2 to 3 months, causing production disruption.
그리고 교반기형의 열분해기로는 전열효율이 낮고 고온부에 코킹이 생기는 문제와 열분해기의 크기 문제로 대용량을 장기적으로 연속운전이 불가하며 더욱 열분해로 발생되는 코킹의 증식에 의해서 연속운전에 불만을 갖게 되므로 전열효과가 높은 박막식 열분해기를 사용 열분해를 꾀하는 것이다.In addition, the agitator type pyrolysis furnace has low heat transfer efficiency, coking in high temperature areas, and the size of the pyrolysis machine, making it impossible to continuously operate a large capacity for a long period of time, and furthermore, due to the proliferation of coking caused by pyrolysis, the continuous operation becomes dissatisfied. The purpose of pyrolysis is to use a thin-film pyrolysis machine with high heat transfer effect.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로 특히, 멀칭용 폐비닐을 무촉매로 열분해하므로 저급왁스의 생성을 최소화시켜 대체연료유를 제조하기 위한 무촉매 열분해반응을 이용한 폐비닐의 연료유 제조장치를 제공함을 목적으로 한다.The present invention was invented to solve the above-described problems, and in particular, since the waste vinyl for mulching is pyrolyzed without a catalyst, the fuel oil of waste vinyl using a catalytic pyrolysis reaction to produce an alternative fuel oil by minimizing the generation of low-grade wax. It aims to provide a manufacturing apparatus.
농어촌에서 방치되고 무기물과 수분이 중량비 80%를 차지하는 흰색 또는 시커먼 멀칭폐비닐을 건식으로 파쇄하고 건조시키며, 무기물을 털어 용융장치에 투입하여 3회 이상 용융시켜 안정화를 꾀함과, 무기물을 분리하여 소각 처리하는 폐기물의 재생성을 극소화시켜 폐기물 처리를 단순화함과, 상기 과정이 무촉매 공정인 동시에 용융 반응물을 재순환하고 열원을 달리하여 재분해를 유도하므로 열분해효율의 극대화와 박막(薄膜)식 분사판구조의 공정을 채택하며 저급왁스의 생성을 최소화하도록 하는 압력식 열분해 방식을 채택함을 목적으로 한다.Dry crushed and dried white or black mulching waste vinyl, which is left unattended in rural areas and accounts for 80% by weight of inorganic matter and moisture, and puts the inorganic matter into a melting device to melt it three times or more to stabilize it, and separate and incinerate the inorganic matter. Simplification of waste treatment by minimizing the regeneration of the treated waste, and the above process is a catalyst-free process, and at the same time, the molten reactant is recycled and re-decomposition is induced by different heat sources, maximizing pyrolysis efficiency and a thin-film spray plate structure. Its purpose is to adopt a pressure pyrolysis method that minimizes the generation of low-grade wax and adopts the process of.
본 발명은 무촉매 유화가 가능하고 종래의 스크류를 이용하므로 무기질과 수분이 다량 함유된 폐비닐 공급에 따른 스크류 리브의 잦은 마모에 의한 단점을 개선함과 박막의 다층 분사판으로 열분해를 실행함으로써 장기간의 연속식 대용량의 열분해를 이루는 특징 및 압력식이며 순환식의 열분해를 실행하므로 비닐에서 발생되는 왁스의 발생을 액상오일로 전환할 수 있는 특징과 진공증류를 꾀하므로 추가 열에너지를 소량만 공급하여도 증류를 할 수 있는 열경제적 특징, 그리고 유화공정 중에 발생하는 분해가스를 보조연료로 사용함으로써 연료의 소비를 감소시킬 수 있고 용융열과 분해열로 공급하고 폐기되는 배가스의 폐열을 습기차고 무기질이 함유된 멀칭폐비닐을 건조시키는 열원으로 사용하므로 에너지효율을 극대화시킬 수 있는 특징이 발휘되는 유용한 발명이다.The present invention is capable of catalytic emulsification and uses a conventional screw, thus improving the shortcomings caused by frequent wear of the screw rib due to the supply of waste vinyl containing a large amount of inorganic and moisture, and performing thermal decomposition with a thin film multi-layer spray plate for a long period of time. It is a pressure type and a circulation type of pyrolysis, so it is possible to convert the generation of wax from vinyl into liquid oil, and vacuum distillation is intended, so that even if only a small amount of additional thermal energy is supplied, it is distilled. The thermoeconomic features of the process and the use of the decomposition gas generated during the emulsification process as auxiliary fuel can reduce the consumption of fuel, and supply it as heat of fusion and decomposition, and the waste heat of the exhaust gas that is discarded is moistened and contains inorganic matter. Since vinyl is used as a heat source for drying, it is a useful invention that exhibits features that can maximize energy efficiency.
도 1은 본 발명의 건조된 멀칭 폐비닐을 압축공급하기 위한 폐비닐공급부의 설명도.
도 2는 본 발명의 멀칭 폐비닐 무촉매 열분해반응에 의한 공정도.
도3은 본 발명 무촉매 열분해반응을 이용한 폐비닐의 연료유 제조장치의 단면도.1 is an explanatory view of a waste vinyl supply unit for compressing and supplying dried mulching waste vinyl of the present invention.
Figure 2 is a process diagram by the thermal decomposition reaction of the mulching waste vinyl without catalyst of the present invention.
3 is a cross-sectional view of an apparatus for producing fuel oil of waste vinyl using a catalytic pyrolysis reaction according to the present invention.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 파쇄된 폐비닐을 공급하기 위한 폐비닐공급부, 상기 폐비닐 공급부의 일측에 연결 설치되어 유입된 폐비닐을 용융시키는 용융부, 상기 폐비닐 용융부의 일측에 연결 설치되어 유입된 폐비닐을 열분해시키는 열분해부, 상기 열분해부의 일측에 연결되어 분해된 가스를 진공으로 정제하는 정제부, 상기 정제부의 단말에 구성되어 정제부의 진공을 제공하며 미응축가스를 보조연료로 사용토록 압축하는 압축기(65),상기 용융부의 일측에 연결되어 폐비닐에 함유된 흙 등 무기물과 유화되지 않은 미유화물을 연소시켜 에쉬화로 폐기물량을 감소시키는 슬러지처리부로 구성되며, 상기에서 용융부는 250~425℃로 운전되는 제1, 제2, 제3용융조로 구성되고 열분해부에서 생성된 고온의 반응물을 상기 용융조로 순환하여 공급하도록 구성한다.The present invention is a waste vinyl supply unit for supplying crushed waste vinyl to achieve the above object, a melting unit connected to one side of the waste vinyl supply unit to melt the introduced waste vinyl, and on one side of the waste vinyl melting unit A pyrolysis unit connected to and installed to pyrolyze the introduced waste vinyl, a purification unit connected to one side of the pyrolysis unit to purify the decomposed gas with a vacuum, and a terminal of the purification unit to provide a vacuum of the purification unit and supply uncondensed gas as an
상기에서의 열분해반응수단은 고온의 반응물을 저장하는 드럼형 반응기와 순환펌프를 이용하여 드럼형 반응기의 반응물을 연속적으로 박막식 열분해기의 상부 분사판으로 유입 분사시키고 이 분사판의 회전에 의해 벽쪽으로 뿌려진 미세한 액적은 가열된 벽과의 접촉에 의하여 증발이 이루어져 발생하는 분해 가스와 이에 따라오는 미분해물을 분리시키는 사이크론을 포함한다.The pyrolysis reaction means in the above uses a drum-type reactor for storing high-temperature reactants and a circulation pump to continuously inflow and inject the reactants of the drum-type reactor to the upper spray plate of the thin film pyrolysis machine, and the wall by the rotation of the spray plate. The microscopic droplets sprayed toward the side contain a cyclone that separates the decomposed gas generated by evaporation by contact with the heated wall and the undecomposed product that follows.
벽으로 분사된 액적은 완전하게 증발이 이루어지지 않고 일부의 액적은 튀어나오게 되므로 하부로 여러 단으로 설치된 회전되는 다층구조의 분사판에 의해 복수로 분해과정을 이룸으로써 분해효과의 극대화를 이룰 수 있도록 하였다.Since the droplets sprayed onto the wall do not evaporate completely and some of the droplets come out, it is possible to maximize the decomposition effect by performing the decomposition process in multiple times by the rotating multi-layered spray plate installed in several stages below. I did.
상기의 감압증류수단은 상압보다 400~600㎜Hg 낮은 압력으로 운전됨이 바람직하고 감압증류기에서 회수된 미 응축가스는 5기압으로 압축시켜 저장하여 다층 박막형 분사판 열분해기의 분해열을 공급하는 열원으로 이용된다.The decompression distillation means is preferably operated at a pressure of 400 to 600 mmHg lower than normal pressure, and the uncondensed gas recovered from the decompression distiller is compressed to 5 atmospheres and stored as a heat source that supplies the heat of decomposition of the multilayer thin-film spray plate pyrolysis machine. Is used.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 건조된 멀칭 폐비닐을 압축공급하기 위한 폐비닐공급부의 설명도이고 도 2는 본 발명의 멀칭 폐비닐 무촉매 열분해반응에 의한 공정도이다.1 is an explanatory diagram of a waste vinyl supply unit for compressing and supplying dried mulching waste vinyl according to the present invention, and FIG. 2 is a process diagram according to a catalytic pyrolysis reaction of waste mulching vinyl according to the present invention.
상기 도면에서 도시한 바와 같이 본 발명은 농촌, 어촌 등에서 사용 후 폐기되는 각종 폐비닐을 수거하여 공지의 절단기로 파쇄와 건조시켜 건조된 멀칭용 폐비닐을 공급하기 위한 투입기(10)를 구비하는 폐비닐공급부(100)를 구성하되, 상기 폐비닐을 공기로 이송시키는 과정에 압력이 과도하면 이송에 장애를 일으키므로 투입기 정상부에 과도한 압력을 제거시키는 중량식안전판(11)을 구비하며, 공급된 폐비닐을 압축시켜 공급하기 위한 한 쌍의 투입통로(12,12-1)에 각각의 제1, 2푸셔(13,13-1)가 구비되고 이 제1,2푸셔(13,13-1)가 하강하면서 공급된 폐비닐을 1차 압축한 폐비닐뭉치(A)를 단속하기 위한 제1,2게이트밸브(14,14-1)를 구비하는 투입기(10)와, 상기 제1,2게이트밸브(14,14-1)를 통해 이송되는 폐비닐뭉치(A)를 2차 압축시키기 위한 2차 압축실린더(20)와 압축피스톤(21)이 제1, 2게이트밸브(14,14-1)와 연결 구성되고 나이프게이트밸브(22)가 선단에 구성되어 2차 압축된 폐비닐뭉치(A)를 후술하는 제1용융조(31)로 공급하도록 하고 압축실린더(20)에는 전진방향의 압축된 공기를 제거시키기 위한 안전밸브(23)가 구비되는 압축피스톤(21), 상기 제1,2푸셔(13,13-1)는 그 최단 하강위치에서 미도시된 포지션리미트가 구비되어 정지 및 반송 복귀와, 제1,2게이트밸브(14,14-1)를 제어하며 또한 2차 압축실린더(20)에서도 미도시된 포지션리미트가 더 구비되어 압축피스톤(21)을 제어하도록 한다.As shown in the above drawing, the present invention is a waste product having an
상기 압축실린더(20)의 나이프게이트밸브(22)를 통해 이송되는 폐비닐뭉치(A)를 용융하기 위한 제1용융조(31)가 압축실린더(20)와 연결되어 구성되는 제1용융조(31),그리고 버너(32)로 가열되는 제3용융조(33)와 제3용융조(33)의 잔열로 가열되는 제2용융조(34)를 제1용융조(31)로부터 순차적으로 구성되고 용융효과를 증대하기 위한 교반기(35)가 구성되는 용융부(30), 상기 제1용융조(31)는 폐비닐의 자연 발화에 의한 화재를 방지하도록 250℃로 하고 제2용융조(34)는 350℃및 제3용융조(33)는 425℃로 가열하는 것이 바람직하고 제1용융조(31)에 공급된 폐비닐뭉치(A)가 용융된 액위에 따라 제2용융조(34)로 공급되고 다시 제2용융조(34)는 제3용융조(33)로 공급되는 순차적 용융으로 용융효과를 증대하며 미용융 등의 슬러지는 제2용융조(34)에서 소각기(41)로 배출시켜 소각처리하는 슬러지처리부(40)로 가게 된다.A first melting tank (31) configured by being connected to the compression cylinder (20) to melt the waste vinyl bundle (A) transferred through the knife gate valve (22) of the compression cylinder (20) 31), and the
제3용융조(33)에서 안정화된 반응유는 제1열분해조(51)로 이송하여 450℃로 가열 분해하고 다시 제2열분해조(52)로 보내어 500℃로 2차 분해하는 열분해부(50)와,The reaction oil stabilized in the
상기 제1열분해조(51)에는 교반기(35)가 구성되며 소형 정류탑(55)을 구비함과 제2열분해조(52)는 회전되는 다층구조의 분사판(53)을 회전시켜 공급된 용융유를 제2열분해조(52)내면으로 분사하여 분해효과를 증대하도록 한다.The
즉, 교반기(35)에 의해 교반으로 약 450℃와 5기압의 압력으로 가열 분해하고 다시 제2열분해조(52)의 상부 주입관(56)을 통해 공급하며 주입관(56)을 통해 낙하되는 반응물을 분사판회전모터(57)의 회전축에 고정되어 회전되는 분사판(53)에 낙하시켜 분사판(53)의 회전에 따라 내벽면으로 방사되어 하강하도록 구성된다.That is, by stirring by the
이때 제2열분해조(52)의 내벽면은 경사턱(58)을 형성하고 이 경사턱(58)의 상하부로 분사판(53)과 제2분사판(53-1)이 구성되어 복수로 분사하도록 하였다.At this time, the inner wall surface of the
이에 의해 약 5기압에서 열분해된 가스 중의 미분해물은 사이크론(54)과 제1열분해조(51)에 구비된 소형 정류탑(55)에서 분리하여 재분해시키고 가스는 진공증류탑(61)으로 유입되어 증발온도에 따라 분리시키며 잔류된 고비점 오일의 열은 재순환시켜 용융부(30)의 용융열을 보충시킨다.As a result, undecomposed products in the gas pyrolyzed at about 5 atmospheres are separated and re-decomposed in the
이상의 용용부(30)에서 용융된 용융유가 열분해부(50)를 거치면서 분해된 반응유, 가스는 열교환기(62)를 거쳐 진공증류탑(61)으로 공급되고 이 진공증류탑의 진공을 유지시켜 낮은 온도에서 증발시키도록 하여 열경제를 일으키는 압축기(65)와 이 진공증류탑(61)에서 비점차에 의하여 Gas, LO(Light Oil), MO(Medium Oil), HO(HeavyThe reaction oil and gas decomposed while the molten oil melted in the above melting
Oil)로 분류시키는 정제부(60), 상기 정제부에서 분리된 Gas와 LO는 본 발명의 공정인 멀칭용 폐비닐의 유화공정에서 필요로 하는 열원으로 사용한다. 그리고 인화점이 42℃ 이상인 MO와 HO는 산업용 연료로 사용된다.Oil), the gas and LO separated from the purification unit are used as heat sources required in the process of emulsifying waste vinyl for mulching, which is the process of the present invention. And MO and HO with a flash point of 42℃ or higher are used as industrial fuels.
이때 상기 진공증류탑(61)에서 발생하는 가스는 냉각기(63)와 분리드럼(64)을 거쳐 압축(65)과 냉각시켜 가스저장조(70)에 저장되어 버너연료로 사용하도록 하며, 분리드럼(64)에서 분리된 LO유는 LO저장탱크(71)로 저장되고 비점차로 분리되는 오일은 분리드럼, 냉각기, 분리드럼을 거처 MO저장탱크(72)및 HO저장탱크(73)로 저장된다.At this time, the gas generated in the
또한 본 발명의 용융부(30)와 열분해부(50)에서 열을 공급하고 배기되는 열기는 본 발명에서 습한 폐비닐을 건조하기 위한 폐비닐 건조시스템(80)으로 공급되어 건조열원으로 사용하도록 하였다.In addition, the heat supplied and exhausted from the
미설명부호 19는 펌프이고 18은 브로워를 도시한 것이며 56은 제2열분해조(52)로 반응물을 공급하기 위한 주입관이며 57은 반응물을 분사하기 위한 분사판이고 57은 분사판을 회전하기 위한 분사판회전모터 및 53-1은 복수의 분사판 중 제 2분사판을 도시한 것이다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.The operational effects of the present invention configured as described above will be described in detail as follows.
도 1은 본 발명의 건조된 멀칭 폐비닐을 압축공급하기 위한 폐비닐공급부의 설명도로 이에 도시된 바와 같이 농촌, 어촌 등에서 사용 후 폐기되는 각종 폐비닐을 수거하여 공지의 절단기로 파쇄하고 본 발명의 폐비닐건조시스템(80)에서 건조된 멀칭용 폐비닐을 투입기(10)로 공급한다.1 is an explanatory diagram of a waste vinyl supply unit for compressing and supplying dried mulching waste vinyl according to the present invention. As shown therein, various waste vinyls that are discarded after use in rural areas, fishing villages, etc. are collected and crushed with a known cutter, The waste vinyl for mulching dried in the waste
공급된 폐비닐은 한 쌍의 주입통로(12,12-1)에 적재되면, 이 주입통로에 구성된 각각의 제1,2푸셔(13,13-1)가 하강하면서 공급된 폐비닐을 1차 압축시켜 압축된 폐비닐뭉치(A)를 제1,2게이트밸브(14,14-1)의 개방으로 2차압축시키기 위한 압축실린더(20)로 공급된다.When the supplied waste vinyl is loaded into a pair of injection passages (12, 12-1), each of the first and second pushers (13, 13-1) configured in the injection passage descends and the supplied waste vinyl is primary. The compressed and compressed waste vinyl bundle A is supplied to a
그리고 다시 압축피스톤(21)이 연동하면서 압축피스톤(21)에는 전진방향의 압축된 공기를 안전밸브(23)로 제거하면서 압축하고 나이프게이트밸브(22)가 개방되면서 2차 압축되어 희박한 공기를 함유한 폐비닐뭉치(A)는 제1용융조(31)로 공급된다.And while the
이때 상기 제1,2푸셔(13,13-1)는 그 최단 하강위치에서 미도시된 포지션리미트가 구비되어 정지 및 반송복귀와, 제1,2게이트밸브(14,14-1)를 제어하며 또한 2차 압축실린더(20)에서도 미도시된 포지션리미트가 더 구비되어 압축피스톤(21)을 제어하도록 한다.At this time, the first and
폐비닐뭉치(A)는 제1용융조(31)에 의해 약 250℃로 용융하고 용융된 반응물은 제2용융조(34)로 이송되어 약 350℃ 및 제3용융조(33)에서 425℃로 순차적으로 용융되면서 반응물을 생성하게 된다.The waste vinyl bundle (A) is melted at about 250°C by the
이러한 용융으로 용융물과 가스가 발생하며 용융물은 용융조의 액위에 따라 자동으로 다음 용융조로 이송되며 발생한 가스는 진공증류탑(61)으로 이송되어 정제과정을 거치게 된다.The melt and gas are generated by this melting, and the melt is automatically transferred to the next melting tank according to the liquid level of the melting tank, and the generated gas is transferred to the
그리고 미용융 등의 슬러지는 제2용융조(34)에서 소각기(41)로 배출시키며 제2용융조에서 제3용융조로 넘어간 소량의 슬러지는 주기적으로 제3용융조에서 배출하여 소각처리하며,In addition, sludge such as non-melting is discharged from the
상기에서 용융된 반응물 가스 중 미응축가스는 제2열분해조(52)의 연료로 사용된다.The uncondensed gas of the reactant gas melted above is used as fuel for the
제3용융조(33)에서 용융된 반응물은 제1열분해조(51)의 교반기(35)에 의해 교반으로 약 450℃와 5기압의 압력으로 가열 분해하고 다시 제2열분해조(52)의 주입관(56)을 통해 제2열분해조(52)내로 하강되면서 낙하되어 분사판 회전모터(57)로 회전되는 분사판(53)에 낙하와 함께 분사판(53)의 회전에 따라 내벽면으로 방사되어 하강하게 된다.The reactant melted in the
이때 제2열분해조(52)의 내벽면은 경사턱(58)을 형성하고 이 경사턱(58)에서 흐르는 반응물은 흐르는 속도에 의해 하부에 위치된 제2분사판(53-1)으로 낙하되고 이 제2분사판(53-1)의 회전으로 다시 방사되어 제2열분해조(52)의 내벽을 따라 하강하면서 약 500℃로 2차 분해시켜 정제부(60)의 진공증류탑(61)으로 이송된다.At this time, the inner wall surface of the
이러한 제1열분해조(51)에서는 약 5기압에서 열분해된 가스 중의 미분해물은 열분해조 상부에 구비된 소형 정류탑(55)에서 분리시켜 재 열분해를 유도한다.In the
그리고 제2열분해조(52)의 회전되는 다층구조의 분사판(53)에 분사시켜 이 분사판(53)의 회전에 의해 벽쪽으로 뿌려진 미세한 액적은 가열된 벽과의 접촉에 의하여 증발이 이루어지고 여기서 발생하는 분해가스와 미분해물을 분리시키는 사이크론을 거쳐 재차 제1열분해조(51)를 다시 거치도록 함과 일부의 액적은 벽에 부딪히며 튀어나와 다층구조의 분사판(53)을 여러 번 거치도록 하여 열효율을 극대화한다.In addition, minute droplets sprayed onto the rotating
상기에서의 반응물은 가스는 진공증류탑(61)으로 유입시켜 증발온도에 따라 분리시키며 잔류된 고비점 오일의 열은 재순환시켜 용융부(30)의 용융열을 보충시킨다.The reactant gas flows into the
이상의 용용부(30)에서 용융된 반응물이 열분해부(50)를 거치면서 분해된 반응물, 가스는 열교환기(62)를 거처 진공증류탑(61)으로 공급되고 이 진공증류탑(61)에서 비점차에 의하여 가스(Gas), LO(Light Oil), MO(Medium Oil), HO(Heavy Oil)로 분류되어 각각의 저장탱크로 저장된다.The reactants melted in the
상기 정제부에서 분리된 가스와 LO오일은 본 발명의 공정인 멀칭용 폐비닐의 유화공정에서 필요로 하는 열원으로 사용한다. 그리고 인화점이 42℃ 이상인 MO와 HO는 산업용 연료로 사용되며, 이때 상기 진공증류탑(61)에서 발생하는 가스는 냉각기(63)와 분리드럼(64)을 거쳐 압축과 냉각시켜 가스 저장조(70)에 저장되어 버너연료로 사용하도록 한다.The gas and LO oil separated by the purification unit are used as a heat source required in the process of emulsifying waste vinyl for mulching, which is the process of the present invention. In addition, MO and HO with a flash point of 42°C or higher are used as industrial fuels, and at this time, the gas generated in the
분리드럼(64)에서 분리된 LO유는 LO저장탱크(71)로 저장되고 비점차로 분리되는 오일은 분리드럼, 냉각기, 분리드럼을 거쳐 MO저장탱크(72)및 HO저장탱크(73)로 저장하도록 한다.The LO oil separated from the
이러한 본 발명은 파쇄된 폐비닐을 공급하기 위한 폐비닐공급부와 공급되는 폐비닐을 용융시키는 용융부, 용융반응물을 열분해시키는 열분해부와 분해된 가스를 진공으로 정제하는 정제부 및 폐비닐에 함유된 흙 등 무기물과 유화되지 않은 미유화물을 연소시키는 슬러지처리부로 구성되는 간단한 장치와 제1,제2,제3용융조에 의한 순환으로 용융효과의 증대 및 다층구조의 열분해로 인한 열효율의 극대화할 수 있도록 한 유용한 발명이다.The present invention provides a waste vinyl supply unit for supplying crushed waste vinyl, a melting unit for melting the supplied waste vinyl, a pyrolysis unit for pyrolyzing a molten reactant, a purification unit for purifying the decomposed gas in a vacuum, and A simple device consisting of a sludge treatment unit that burns inorganic substances such as soil and unemulsified unemulsified substances, and circulation by the first, second, and third melting tanks to increase the melting effect and maximize the thermal efficiency due to pyrolysis of the multilayer structure. It is one useful invention.
100: 폐비닐공급부 10: 투입기 11: 중량식안전판
12,12-1: 한쌍의 투입통로 13,13-1: 제1, 2푸셔
14,14-1: 제1,2게이트밸브 20: 압축실린더 21: 압축피스톤
22: 나이프게이트밸브 23: 안전밸브 25: 굴뚝
30: 용융부 31: 제1용융조 32: 버너
33: 제3용융조 34: 제2용융조 35: 교반기
40: 슬러지처리부 41: 소각기 50: 열분해부
51: 제1열분해조 52: 제2열분해조 53: 분사판
54: 사이클론 55: 소형증류탑 60: 정제부
61: 진공증류탑 62: 열교환기 63: 냉각기
64: 분리드럼 65: 압축기 70: 가스저장탱크
71: LO저장탱크 72: MO저장탱크 73: HO저장탱크
80: 폐비닐 건조시스템 A: 폐비닐뭉치100: waste vinyl supply unit 10: feeder 11: weight-type safety plate
12,12-1: a pair of
14, 14-1: first and second gate valve 20: compression cylinder 21: compression piston
22: knife gate valve 23: safety valve 25: chimney
30: melting part 31: first melting bath 32: burner
33: 3rd melting tank 34: 2nd melting tank 35: stirrer
40: sludge treatment unit 41: incinerator 50: pyrolysis unit
51: first pyrolysis tank 52: second pyrolysis tank 53: spray plate
54: cyclone 55: small distillation tower 60: purification unit
61: vacuum distillation tower 62: heat exchanger 63: cooler
64: separation drum 65: compressor 70: gas storage tank
71: LO storage tank 72: MO storage tank 73: HO storage tank
80: waste vinyl drying system A: waste vinyl bundles
Claims (3)
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KR1020190129469A KR20210045886A (en) | 2019-10-17 | 2019-10-17 | Fuel Oil Production Equipment of Waste Vinyl Using Non-catalytic Pyrolysis |
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KR1020190129469A KR20210045886A (en) | 2019-10-17 | 2019-10-17 | Fuel Oil Production Equipment of Waste Vinyl Using Non-catalytic Pyrolysis |
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