KR20210098036A - Regenerated fuel oil generating method and regenerated fuel oil generating device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 일반 또는 산업쓰레기 등의 각종 폐기물들 중 합성수지 폐기물로부터 재생연료유를 추출할 수 있는 재생연료유 생성방법 및 이를 이용한 재생연료유 생성장치에 관한 것으로서, 합성수지 폐기물을 가열 및 고온에서 열분해하여 재생 오일을 추출하고 추출시 생성되는 유해가스를 제거한 후 외부로 배출시켜 대기오염을 최소화시킬 수 있는 재생연료유 생성방법 및 재생연료유 생성장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method for generating a renewable fuel oil capable of extracting recycled fuel oil from synthetic resin waste among various wastes such as general or industrial waste, and a device for generating renewable fuel oil using the same, by thermally decomposing synthetic resin waste at a high temperature and heating it. It relates to a renewable fuel oil generating method and a renewable fuel oil generating device that can minimize air pollution by extracting recycled oil, removing harmful gas generated during extraction, and then discharging it to the outside.
자원 재활용에 대한 관심이 증대되면서, 폐기물을 재활용하기 위한 다양한 방법들이 개발되고 있다. 폐기물 유화장치란 이러한 시도 중의 하나로서, 폐플라스틱이나 폐전선 등의 폐기물을 열분해하여 액체 연료를 추출하여 폐기물을 처리하는 장치를 말한다.As interest in resource recycling increases, various methods for recycling waste are being developed. The waste emulsifier is one of these attempts, and refers to a device that pyrolyzes waste such as waste plastic or waste wire to extract liquid fuel and treat waste.
일반적으로 폐합성수지가 발생하면 이를 소각하거나 또는 매립하게 되는데, 소각할 경우 먼지, 염화수소(HCl), 유황산화물(SOx), 질소산화물(NOx), 다이옥신 등 대기 오염물질이 배출되는 문제가 있으며, 매립의 경우도 합성수지의 특성상 분해가 어려워 토양이 오염되고 침출수가 발생되며 지하수를 오염시키는 등의 문제가 있었다.In general, when waste synthetic resin is generated, it is incinerated or landfilled. When incinerated, there is a problem that air pollutants such as dust, hydrogen chloride (HCl), sulfur oxides (SOx), nitrogen oxides (NOx), and dioxins are discharged. In the case of synthetic resin, it was difficult to decompose due to the nature of the synthetic resin, so there were problems such as soil contamination, leachate, and groundwater contamination.
이에 따라 폐합성수지를 소각하거나 매립하지 않고 재활용하는 방안으로서 열분해가 가능한 열가소성 합성수지는 이를 열분해하여 유용한 오일을 얻을 수 있는 유화방법이 알려지고 또한 그 장치의 연구 개발이 활발히 진행되고 있다.Accordingly, as a method of recycling waste synthetic resins without incineration or landfill, an emulsification method capable of obtaining useful oil by thermally decomposing a thermoplastic synthetic resin that can be thermally decomposed is known, and research and development of the device is being actively conducted.
종래의 재생연료유 생성장치는 폐기물을 수용하는 가열로 및 상기 가열로를 가열하기 위한 가열장치를 포함하게 된다. 상기의 가열로는 가열로 내부에 폐합성수지를 투입한 후 별도의 가열장치를 통해서 가열로 내부를 300℃ 내지 600℃로 가열하면, 폐합성수지가 용해되면서 기체화하게 되고 이렇게 기체화한 폐합성수지가 열분해 되면서 기체 상태의 연료가 외측으로 배출된다. 이렇게 배출되는 기체 상태의 연료를 냉각 장치를 통해 액화시키면 액체 연료를 얻을 수 있는 장치에 해당한다. A conventional apparatus for generating renewable fuel oil includes a heating furnace for accommodating waste and a heating device for heating the heating furnace. In the heating furnace, when the waste synthetic resin is put into the furnace and then the inside of the furnace is heated to 300°C to 600°C through a separate heating device, the waste synthetic resin is dissolved and vaporized. During thermal decomposition, gaseous fuel is discharged to the outside. When the gaseous fuel discharged in this way is liquefied through a cooling device, it corresponds to a device capable of obtaining liquid fuel.
그러나, 종래의 재생연료유 생성장치는 가열로를 통해 폐기물을 가열 시 발생하는 가스를 처리하기 위한 장치가 구비되어 있지 않아 악취발생 및 환경오염의 주 원인으로 취급되어 유화 설비를 설치하기 매우 까다로웠다. However, the conventional renewable fuel oil generating device is not equipped with a device for processing the gas generated when heating waste through a heating furnace, so it is treated as a major cause of odor generation and environmental pollution, so it is very difficult to install an emulsification facility. I cried.
또한, 폐합성수지가 용해되면서 그을음 등이 매우 심하게 발생되고, 기체 상태의 연료에 그을음, 카본 등이 포함되어 배출되면서 액화된 연료의 불순물 제거 등의 별도의 공정이 더 필요한 문제점이 있었다. In addition, as the waste synthetic resin is dissolved, soot is generated very severely, and as the gaseous fuel contains soot, carbon, etc. and is discharged, a separate process such as removal of impurities from the liquefied fuel is further required.
따라서, 폐합성수지의 용해 시 발생하는 그을음 등을 효과적으로 제거할 수 있으며, 악취 및 유해가스를 처리하여 환경오염을 최소화 시킬 수 있고, 폐합성수지로부터 회수되는 오일의 회수율을 보다 향상시킬 수 있는 재생연료유 생성장치의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, it is possible to effectively remove soot generated during dissolution of the waste synthetic resin, minimize environmental pollution by treating odors and harmful gases, and further improve the recovery rate of oil recovered from the waste synthetic resin. There is a need to develop a generator.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다양한 분야에서 생성되는 폐합성수지를 열분해하여 재생연료유를 회수하고, 열분해시 발생하는 유해가스를 처리하여 환경오염을 최소화시킬 수 있는 재생연료유 생성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above problems, and it is possible to recover renewable fuel oil by pyrolyzing waste synthetic resins produced in various fields, and to minimize environmental pollution by treating harmful gases generated during thermal decomposition. An object of the present invention is to provide an oil generating device.
또한, 본 발명은 특정한 폐합성수지만을 용융시킬 수 있도록 가열로의 온도를 조절할 수 있으며, 이에 따라 열분해되는 온도가 다른 폐합성수지로부터 추출되는 재생오일을 구분하여 추출할 수 있어 오일의 정제효율 향상 및 추출되는 오일의 불순물을 최소화할 수 있는 재생연료유 생성방법을 제공한다. In addition, the present invention can control the temperature of the heating furnace so that only a specific waste synthetic resin can be melted, and thus the regenerated oil extracted from the waste synthetic resin having a different thermal decomposition temperature can be separated and extracted, improving the oil purification efficiency and extraction Provided is a method for generating renewable fuel oil that can minimize impurities in the used oil.
본 발명의 폐합성수지를 열분해하는 재생연료유 생성장치(1000)를 사용하여 재생연료유를 추출하는 재생연료유 생성방법은 가열로(1100) 내부에 폐합성수지를 투입하는 폐기물투입단계(S100); 상기 가열로(1100)를 100~150℃로 승온시켜 가열로(1100) 내부에서 생성되는 수증기를 외부로 배출시키는 수증기 배출단계(S200); 상기 가열로(1100)를 200~300℃로 승온시켜 가열로 내부에서 생성되는 유해가스를 외부로 배출시키는 유해가스 배출단계(S300); 상기 폐합성수지를 열분해하여 기상의 추출가스를 추출하는 열분해단계(S400); 상기 추출된 추출가스를 냉각하여 액상의 재생연료유로 회수하는 회수단계(S500);를 포함하는 것을 특징으로 한다. The method for generating renewable fuel oil for extracting renewable fuel oil using the renewable fuel
본 발명에 있어서, 상기 수증기, 유해가스, 추출가스의 배출단계 수행 시 상기 가열로(1100) 내부의 압력범위를 유지시키기 위해 불활성가스를 투입하는 가스투입단계(S600);가 더 수행되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, a gas input step (S600) of introducing an inert gas to maintain the pressure range inside the
본 발명의 상기 열분해단계(S400)는 상기 가열로(1100) 내부의 온도를 350~400℃로 유지시켜 제1 가스를 추출하는 제1 가스 추출단계(S410);와 상기 가열로(1100) 내부의 온도를 400~450℃로 유지시켜 제2 가스를 추출하는 제2 가스 추출단계(S420);가 더 수행되는 것을 특징으로 한다. The thermal decomposition step (S400) of the present invention is a first gas extraction step (S410) of extracting a first gas by maintaining the temperature inside the
본 발명의 재생연료유 생성방법에 사용되는 재생연료유 생성장치는 내부에 폐합성수지가 투입되며, 투입된 폐합성수지를 열분해하여 기상의 추출가스를 추출하는 가열로(1100); 상기 추출가스가 액상의 재생연료유와 기상의 배출가스로 분리되도록 상기 추출가스를 응축시키는 제2 열교환부(1500); 상기 가열로(1100)에서 추출가스 생성 전 발생되는 수증기를 흡입하여 외부로 배출시키도록 상기 가열로(1100) 내부와 연결되어 임의로 설정된 온도에서 작동하는 가스흡입부(1800);가 더 구비되는 것을 특징으로 한다. The apparatus for generating renewable fuel oil used in the method for generating renewable fuel oil of the present invention includes: a
본 발명에 있어서, 상기 가열로(1100) 내부의 압력을 일정하게 유지시키기 위해 상기 가열로(1100) 내부로 불활성가스를 공급하는 가스공급부(1900);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, a
아울러 본 발명은 상기 폐합성수지의 열분해 온도에 따라 상기 추출가스는 제1 추출가스와 제2 추출가스로 분리되어 추출되며, 상기 제2 열교환부(1500)는 상기 제1 가스와 제2 가스를 구분하여 응축시키도록 제1 추출가스를 전달받는 제1 응축관(1510)과 제2 추출가스를 전달받는 제2 응축관(1520)으로 구분되되, 상기 제1 응축관(1510)과 제2 응축관(1520)은 상기 가열로(1100)의 온도에 따라 어느 하나만 선택적으로 개방되는 것을 특징으로 한다. In addition, according to the present invention, the extraction gas is separated and extracted into a first extraction gas and a second extraction gas according to the thermal decomposition temperature of the waste synthetic resin, and the second
본 발명의 상기 가열로(1100)는 내부에 폐합성수지가 투입되도록 내부가 중공되는 수용탱크(1110); 상기 수용탱크(110)를 감싸는 외부케이스(1120); 상기 외부케이스(1120)의 상단에는 상기 수용탱크(1110)의 일부가 공기중에 노출되도록 적어도 하나 이상의 개폐수단(1130);을 포함하는 것을 특징으로 한다. The
본 발명의 상기 수용탱크(1110)는 상기 폐합성수지가 투입되도록 투입구(1111)가 형성되고, 상기 외부케이스(1120)는 상기 투입구(1111)를 개폐하는 탱크도어(1140);를 더 포함하되, 상기 투입구(1111)에는 상기 탱크도어(1140)의 개방시 상기 수용탱크(1110)의 내부에 잔존하는 잔여물이 배출되는 것을 차단하기 위한 차단커버(1150);가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.In the
본 발명은 하나의 가열로에서 폐합성수지의 용융과 기화가 동시에 진행되며, 가열로의 온도와 압력을 조절할 수 있어 열분해되는 온도가 다른 특정한 폐합성수지로부터 재생연료유의 추출이 가능하고, 추출된 재생연료유를 구분하여 보관 할 수 있는 이점이 있다. According to the present invention, the melting and vaporization of the waste synthetic resin proceeds simultaneously in one heating furnace, and the temperature and pressure of the heating furnace can be adjusted, so that it is possible to extract renewable fuel oil from a specific waste synthetic resin having a different thermally decomposed temperature, and the extracted renewable fuel There is an advantage that oil can be stored separately.
또한, 폐합성수지의 열분해(용융)시 발생하는 유해가스에 포함된 염화수소(HCl), 유황산화물(SOx), 질소산화물(NOx) 등의 대기오염물질을 여과할 수 있는 가스처리부가 추가로 장착되어 대기오염을 방지할 수 있고, 가열로의 빠른 냉각을 위한 별도의 냉각장치가 구비되어 작업의 연속성이 신속하게 진행될 수 있는 이점이 있다. In addition, a gas treatment unit that can filter air pollutants such as hydrogen chloride (HCl), sulfur oxide (SOx), nitrogen oxide (NOx) contained in harmful gas generated during thermal decomposition (melting) of waste synthetic resin is additionally installed. Air pollution can be prevented, and a separate cooling device for rapid cooling of the heating furnace is provided, so that the continuity of the operation can be rapidly progressed.
도 1 은 본 발명의 재생연료유 생성방법의 순서를 나타낸 순서도.
도 2 는 본 발명의 수증기, 유해가스, 제1 및 제2 가스의 추출 온도와 시간의 일실시예를 나타낸 도표.
도 3 은 본 발명의 재생연료유 생성장치의 주요구성을 나타낸 개략도.
도 4 는 본 발명의 가스흡입부의 구성을 나타낸 개략도.
도 5 는 본 발명의 열교환기 일실시예를 나타낸 개략도.
도 6 은 본 발명의 가스처리부의 구성 및 일실시예를 나타낸 개략도.
도 7 은 본 발명의 냉각수 순환 구조의 일실시예를 나타낸 개략도.
도 8 은 본 발명의 가열로의 일실시예를 나타낸 부분 사시도.
도 9 는 본 발명의 가열로의 다른 실시예를 나타낸 단면도.
도 10 은 본 발명의 필터의 주요구성을 나타낸 사시도.
도 11 은 본 발명의 필터의 내부 구성을 나타낸 부분 단면도.1 is a flow chart showing the sequence of the method for generating renewable fuel oil of the present invention.
Figure 2 is a table showing an embodiment of the extraction temperature and time of water vapor, harmful gas, first and second gas of the present invention.
3 is a schematic diagram showing the main configuration of the apparatus for generating renewable fuel oil of the present invention.
Figure 4 is a schematic diagram showing the configuration of the gas intake portion of the present invention.
5 is a schematic view showing an embodiment of the heat exchanger of the present invention.
6 is a schematic view showing the configuration and an embodiment of the gas processing unit of the present invention.
7 is a schematic view showing an embodiment of the cooling water circulation structure of the present invention.
Figure 8 is a partial perspective view showing an embodiment of the heating furnace of the present invention.
9 is a cross-sectional view showing another embodiment of the heating furnace of the present invention.
10 is a perspective view showing the main configuration of the filter of the present invention.
11 is a partial cross-sectional view showing the internal configuration of the filter of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명인 재생연료유 생성방법의 일실시예에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, an embodiment of the method for generating renewable fuel oil according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1 을 참조하면 본 발명은 폐합성수지를 열분해하는 재생연료유 생성장치(1000)를 사용하여 재생연료유를 추출하는 재생연료유 생성방법에 관한 것이다.Referring to FIG. 1 , the present invention relates to a renewable fuel oil generating method for extracting renewable fuel oil using a renewable fuel
상기의 폐합성수지는 열경화성수지와 열가소성 수지의 혼합물에 해당하며, PVC가 포함된 폐합성수지를 열분해하는 경우 부식성이 높은 염화수소 가스가 발생된다. 이로 인해 본 발명은 열분해 과정에서 발생하는 염화수소를 포함하는 유해가스를 처리할 수 있어 친환경적인 자원순환이 가능한 발명이라 할 수 있다. The above waste synthetic resin corresponds to a mixture of a thermosetting resin and a thermoplastic resin, and when the waste synthetic resin containing PVC is thermally decomposed, highly corrosive hydrogen chloride gas is generated. Due to this, the present invention can treat harmful gas containing hydrogen chloride generated in the pyrolysis process, so that it can be said to be an eco-friendly resource circulation.
본 발명의 재생연료유 생성장치(1000)를 사용하는 재생연료유 생성방법은 폐기물투입단계(S100), 수증기 배출단계(S200), 유해가스 배출단계(S300), 열분해단계(S400) 및 회수단계(S500)를 포함한다. 이때 재생연료유 생성장치(1000)는 폐합성수지가 투입되는 가열로(1100)를 포함한다. Renewable fuel oil generation method using the renewable fuel
도 1 및 도 2 를 참조하면 수증기 배출단계(S200)는 가열로(1100) 내부에 폐합성수지를 투입하는 폐기물투입단계(S100) 수행 후 가열로(1100)를 100~150℃로 승온시켜 가열로(1100) 내부에서 생성되는 수증기를 외부로 배출시킨다. 즉, 폐합성수지의 용융 및 열분해시 폐합성수지에 포함된 수증기가 기화되는데, 이때, 기화된 수증기를 제거함으로써, 생성되는 재생연료유의 품질을 보다 높일 수 있다. 가열로(1100)의 내부온도를 100~150℃로 일정시간 유지함으로 인해 폐합성수지가 열분해되지 않고, 폐합성수지에 포함된 수증기만 기화시킬 수 있다.1 and 2, the steam discharging step (S200) is a
유해가스 배출단계(S300)는 폐합성수지에 포함된 염소함유 플라스틱이 용융 또는 열분해되면서 발생하는 염화수소를 포함하는 유해가스를 제거하기 위한 목적을 갖는다. 가열로(1100)를 200~300℃로 승온시키면 폐합성수지에 염소가 함유된 플라스틱(PVC)이 용융되면서 C-Cl 결합이 끊어지는 1차 열분해가 일어나며, 염화수소(HCl)가스, 방향족 등의 유해가스가 생성된다. 이때, 생성되는 유해가스를 정화시킨 후 대기중으로 방출하는 것이 바람직하다. The harmful gas discharge step (S300) has the purpose of removing the harmful gas containing hydrogen chloride generated while the chlorine-containing plastic contained in the waste synthetic resin is melted or pyrolyzed. When the
열분해단계(S400)는 가열로(1100) 내부의 온도를 300℃ 이상으로 승온시켜 폐합성수지를 열분해하여 기상의 추출가스를 추출한다. In the thermal decomposition step (S400), the temperature inside the
폐합성수지는 PVC(1차열분해)> PVC(2차열분해)>PP(폴리프로필렌)>PE(폴리에틸렌) 순으로 열분해가 진행되다. PVC는 상기 유해가스 배출단계(S300)의 200~250℃에서 1차열분해가 일어나며, 열분해단계(S400)의 350~400℃에서 2차열분해가 진행된다. PP는 328-410℃ PE는 335-450℃에서 열분해되므로 열분해단계(S400)에서 열분해된다. 따라서, 폐합성수지를 열분해하는 열분해 스텝에서의 재생연료유 추출 가열 온도는 350℃~450℃의 범위로 하는 것이 바람직하다.Waste synthetic resin is pyrolyzed in the order of PVC (primary pyrolysis) > PVC (secondary pyrolysis) > PP (polypropylene) > PE (polyethylene). PVC undergoes primary pyrolysis at 200 to 250° C. in the step of discharging harmful gases (S300), and secondary pyrolysis at 350 to 400° C. in the pyrolysis step (S400). Since PP is pyrolyzed at 328-410°C and PE is pyrolyzed at 335-450°C, it is pyrolyzed in the pyrolysis step (S400). Therefore, it is preferable that the regenerated fuel oil extraction heating temperature in the thermal decomposition step of thermally decomposing the waste synthetic resin is in the range of 350°C to 450°C.
만약, 열분해시 가열 온도가 350℃보다 낮으면 폐합성수지에 포함되는 폴리에틸렌이 열분해되기 어렵고 450℃보다 가열 온도가 높으면 이산화탄소 등의 분자량이 작은 물질까지 열분해하여 추출되는 재생연료유의 열효율이 저하될 수 있기 때문에 상기의 가열온도를 준수한다.If the heating temperature during thermal decomposition is lower than 350 ° C, the polyethylene contained in the waste synthetic resin is difficult to thermally decompose. Therefore, the above heating temperature must be observed.
회수단계(S500)는 추출된 추출가스를 냉각하여 액상의 재생연료유로 회수하단계에 해당한다. 추출가스를 냉각하기전 추출가스에 포함된 불순물(탄소,타르 등) 등을 제거한 후 냉각하여 액화시킨다. 이때, 액화되지 않는 다른 가스는 정화한 후 대기중으로 방출할 수 있다. The recovery step (S500) corresponds to the step of cooling the extracted extracted gas to recover the liquid renewable fuel oil. Before cooling the extracted gas, impurities (carbon, tar, etc.) contained in the extracted gas are removed and then cooled and liquefied. At this time, other gases that are not liquefied may be discharged into the atmosphere after purification.
한편, 수증기, 유해가스, 추출가스의 배출하는 수증기 배출단계(S200), 유해가스 배출단계(S300), 열분해단계(S400) 수행 시 가열로(1100) 내부의 압력범위를 유지시키기 위해 불활성가스를 투입하는 가스투입단계(S600)가 더 수행될 수 있다. 불활성가스는 바람직하게는 질소(N2)일 수 있다. 상기의 불활성가스는 폐합성수지가 가열로(1100) 내부에 투입된 후 가열되기 전 공급되어 가열로(1100) 내부에 잔존하는 공기와 치환될 수 있다. On the other hand, in order to maintain the pressure range inside the
열분해단계(S400)는 가열로(1100) 내부의 온도를 350~400℃로 유지시켜 제1 가스를 추출하는 제1 가스 추출단계(S410)와 가열로(1100) 내부의 온도를 400~450℃로 유지시켜 제2 가스를 추출하는 제2 가스 추출단계(S420)를 포함한다. 제1 가스와 제2 가스를 각각 냉각시켜 액화하면 서로 다른 순도를 가진 재생연료유를 생성할 수 있다.The thermal decomposition step (S400) is a first gas extraction step (S410) of extracting the first gas by maintaining the temperature inside the
제1 가스에서 추출되는 재생연료유는 PVC에서 추출된다. 제1 가스 추출단계(410)는 PVC의 2차열분해 단계에 해당한다. 즉, 종래의 PVC의 열분해로 인한 종래의 PVC 재생연료유는 오일에 다량의 Cl성분이 포함되어 별도의 Cl제거공정이 수행되어야 하는데, 본 발명은 PVC의 열분해 단계를 1차와 2차로 구분하였고, PVC에 포함된 Cl성분을 1차열분해 공정에서 제거한 후 2차열분해 공정에서 재생연료유를 추출한다.Recycled fuel oil extracted from the first gas is extracted from PVC. The first gas extraction step 410 corresponds to the secondary pyrolysis step of PVC. That is, the conventional PVC regenerated fuel oil due to the thermal decomposition of conventional PVC contains a large amount of Cl component in oil, so a separate Cl removal process must be performed. , After removing the Cl component contained in PVC in the primary pyrolysis process, renewable fuel oil is extracted in the secondary pyrolysis process.
제2 가스에서 추출되는 재생연료유는 PP,PE,PS 등 PVC를 제외한 합성수지에서 추출된다. 이는 휘발유, 등유, 경유, 중유, 왁스분의 혼합된 것과 같은 특성을 보이며, 휘발유보다는 산업용 연료유에 적합하다. 따라서, 제1 가스와 제2 가스에서 추출된 재생연료유의 성상과 물성이 서로 다르므로 각각 특성에 따라 재생연료유를 사용할 수 있는 이점이 있다.Recycled fuel oil extracted from the second gas is extracted from synthetic resins excluding PVC such as PP, PE, and PS. It shows the same characteristics as gasoline, kerosene, diesel, heavy oil, and wax powder, and is suitable for industrial fuel oil rather than gasoline. Therefore, since the properties and physical properties of the renewable fuel oil extracted from the first gas and the second gas are different from each other, there is an advantage that the renewable fuel oil can be used according to each characteristic.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 재생연료유 생성장치(1000)의 일실시예를 설명한다. Hereinafter, an embodiment of the
도 3 을 참조하면 본 발명의 재생연료유 생성장치는 가열로(1100)를 갖는다. 가열로(1100)는 내부에 폐합성수지가 투입된다. 가열로(1100)는 내부가 중공되며, 일측에 폐합성수지가 투입될 수 있는 투입구(1111)가 형성된다. 가열로(1100)에 투입된 폐합성수지는 열분해되며, 열분해되면서 생성되는 기상의 추출가스를 추출한다. Referring to FIG. 3 , the apparatus for generating renewable fuel oil of the present invention has a
상기의 가열로(1100)에 수용된 폐합성수지를 열분해 하기 위해 가열로(1100)의 하단에 위치하여 가열로(1100)를 가열하는 가열부(1200)가 구비된다. 가열부(1200)는 LPG, LNG 등을 사용하는 가스버너일 수 있다. In order to thermally decompose the waste synthetic resin accommodated in the
도 3 을 참조하면 가열로(1100)에서 추출된 추출가스를 전달받는 필터(1300)가 더 구비된다. 필터(1300)는 가열로(1100)의 상단에 위치하여 가열로(1100)로부터 추출가스를 전달받는다. 따라서, 추출가스가 필터(1300)를 통과하면서 추출가스에 포함된 불순물이 필터(1300)의 내부공간에 흡착되어 추출가스에 포함된 불순물을 제거할 수 있다. Referring to FIG. 3 , a
도 10 및 도 11 을 참조하면 필터(1300)는 필터케이스(1310), 구획플레이트(1320), 흡착부(1330) 및 타르커버(1340)를 포함할 수 있다.10 and 11 , the
필터케이스(1310)는 상하방향으로 세워지며 내부가 중공된 원통형의 관 형상을 갖는다. 필터케이스(1310)의 하측으로부터 추출가스를 전달받아 불순물을 제거하고 상측으로 추출가스를 배출한다.The
구획플레이트(1320)는 필터케이스(1310)의 내부를 일정간격으로 구획하기 위한 목적을 가지며, 구획플레이트(1320)의 내부에는 추출가스가 이동하는 다수의 관통홀(1321)이 형성될 수 있다. The
흡착부(1330)는 다수개로 구비될 수 있으며, 상기 관통홀(1321)을 따라 상방향으로 연장되는 가스이동관(1331)과 가스이동관(1331)의 상단과 이격되는 가스커버(1332)를 갖는다. 추출가스는 가스이동관(1331)을 통과하여 가스커버(1332)에 의해 이동하는 이동경로가 늘어날 수 있다. 이때, 추출가스와 접촉되는 가스커버(1332)의 일면에 불순물이 흡착될 수 있다.The
타르커버(1340)는 상기 관통홀(1321) 중 어느 하나의 관통홀(1321)과 이격되어 설치된다. 이는 추출가스가 필터케이스(1310)를 통과할 때 추출가스에 포함된 타르가 구획플레이트(1320)의 상면에 지속적으로 잔존하는 것이 아니라 타르커버(1340)가 위치한 관통홀(1321)을 따라 아래에 위치한 다른 구획플레이트(1320)로 흘러내릴 수 있도록 한다. 따라서, 최하단에 위치한 구획플레이트(1320)에 다량의 타르가 모일 수 있으며, 필터(1330)의 청소나 교체시 모아진 타르를 일괄 처리할 수 있도록 하는 장점이 있다. The
이때, 타르커버(1340)는 필터(1300)의 내부에 동일 수직선상, 즉 구획플레이트(1320)의 중앙에 위치하는 것이 바람직하다. 이로 인해 타르가 관통홀(1321)을 통과하여 아래에 위치한 다른 공간으로 흘러내릴 때, 타르커버(1340)의 상면에 떨어지게 된다. 타르커버(1340)는 떨어진 타르가 잘 흘러내릴 수 있도록 일정각도 경사를 유지하도록 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the
도 3 을 참조하면 필터(1300)에서 불순물이 제거된 추출가스를 전달받아 추출가스를 일정온도로 냉각시키는 제1 열교환부(1400)가 더 구비된다. 제1 열교환부(1400)는 불순물이 제거된 추출가스가 높은 온도를 유지함에 따라 발화, 위험 등을 방지하기 위해 추출가스를 일정온도로 냉각시킨다. Referring to FIG. 3 , a first
이후, 제1 열교환부(1400)로부터 냉각된 추출가스를 전달받는 제2 열교환부(1500)가 더 구비된다. 제2 열교환부(1500)는 추출가스로부터 액상의 재생연료유와 기상의 배출가스로 분리되도록 상기 추출가스를 냉각하여 응축시킨다. 상기의 배출가스는 추출가스에서 재생연료유로 응축되지 않는 잔여가스를 말하며, 이 잔여가스는 정화되어 외부로 배출된다. 제1 열교환부(1400)와 제2 열교환부(1500)를 구비함으로써, 추출가스의 발화 위험을 감소시키고, 추출가스의 액화효율을 높일 수 있다. Thereafter, a second
도 3 를 참조하면 제2 열교환부(1500)로부터 액상의 재생연료유와 배출가스를 전달받는 리시브탱크(1600)가 더 구비된다. 리시브탱크(1600)는 재생연료유를 일정온도로 냉각하여 저장하고, 배출가스는 외부로 배출한다. Referring to FIG. 3 , a
리시브탱크(1600)로부터 냉각된 재생연료유를 전달받아 보관하는 다수의 보관탱크(1700)가 더 구비된다. A plurality of
한편, 도 4 를 참조하면 가열로(1100)에서 추출가스 생성 전 발생되는 수증기를 흡입하여 외부로 배출시키는 가스흡입부(1800)가 더 구비된다. 가스흡입부(1800)는 가열로(1100) 내부와 연결되어 가열로(1100)가 임의로 설정된 온도, 약 120~150℃에 도달하면 작동하여 가열로(1100) 내부에 기화된 수증기를 흡입한다.Meanwhile, referring to FIG. 4 , a
이로 인해, 추출가스의 추출 시 추출가스에 물이 포함되는 것을 방지하여 재생연료유의 품질을 향상시킬 수 있다. For this reason, it is possible to improve the quality of the renewable fuel oil by preventing the inclusion of water in the extracted gas during extraction of the extracted gas.
도 3 및 도 4 를 참조하면, 가스흡입부(1800)가 작동하여 가열로(1100) 내부의 압력이 낮아지면 이를 보상하기 위해 가열로(1100) 내부로 불활성가스를 공급하는 가스공급부(1900)가 더 구비될 수 있다. 가스공급부(1900)에서 공급되는 불활성가스는 바람직하게 질소일 수 있다. 3 and 4, when the
한편, 가열로(1100)에는 가열로(1100) 내부의 온도, 압력, 습도를 측정하기 위한 각각의 센서가 구비되고 측정된 데이터를 기반으로 가열부(1300) 및 상기 가스흡입부(1800) 및 가스공급부(1900)를 제어한다.On the other hand, the
도 3 을 참조하면 폐합성수지의 열분해 온도에 따라 상기 추출가스는 제1 추출가스와 제2 추출가스로 분리되어 추출되며, 제1 가스와 제2 가스를 추출하기 위한 온도는 상기에서 언급한 온도와 동일하다.Referring to FIG. 3 , the extraction gas is separated and extracted into a first extraction gas and a second extraction gas according to the thermal decomposition temperature of the waste synthetic resin, and the temperature for extracting the first gas and the second gas is the above-mentioned temperature and same.
이때, 제2 열교환부(1500)에는 제1 가스와 제2 가스를 구분하여 응축시키도록 제1 가스를 전달받는 제1 응축관(1510)과 제2 가스를 전달받는 제2 응축관(1520)으로 구분될 수 있다. At this time, in the second
따라서, 제1 응축관(510)과 제2 응축관(520)은 가열로(1100) 내부의 온도에 따라 어느 하나만 선택적으로 개방되어, 제1 및 제2 가스로부터 생성되는 재생연료유를 각각 구분지어 생성할 수 있다. 이때, 리시브탱크(1600)와 보관탱크(1700)가 재1 응축관(1510)과 제2 응축관(1520)에 각각 연결될 수 있도록 복수개로 형성되면, 생성되는 재생연료유를 구분하여 보관할 수 있다. Therefore, the first condensing pipe 510 and the second condensing pipe 520 are selectively opened depending on the temperature inside the
도 5 를 참조하면 일실시예로, 제3 열교환부(1500')가 더 구비될 수 있다. 즉, 제1 가스는 제2 열교환부(1500)로 전달되어 액화되고, 제2 가스는 제3 열교환부(1500')로 전달되어 액화될 수 있는 병렬적인 구성으로 구비될 수 있다. 이로 인해 제1 및 제2 가스로부터 추출할 수 있는 재생연료유의 추출효율을 보다 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 5 , in an embodiment, a third
도 6 을 참조하면 상기 추출가스 추출전 상기 폐합성수지가 열분해되면서 발생하는 유해가스를 정화시켜 대기중으로 방출하기 위한 목적을 갖는 가스처리부(2000)가 더 구비된다. 가스처리부(2000)는 고온의 유해가스를 1차로 냉각시키기 위한 냉각부(2100)를 포함한다. 유해가스는 보통 염화수소(HCl)인 경우인데, 가스처리부(2000)에는 염화수소와 반응하는 수산화나트륨(NaOH) 용액이 수용되어 있다. 따라서, 염화수소와 수산화나트륨 용액이 서로 반응하며, 물(H2O)과 염화나트륨(NaCl)을 생성하는 탈염과정을 수행한다.Referring to FIG. 6 , a
한편, 수증기, 유해가스, 추출가스의 배출의 이동경로를 제어해주기 위한 3way밸브가 각각의 가스의 이동라인에 구비되어 각각의 목적에 맞게 각각의 가스를 이동시켜줄 수 있다.On the other hand, a 3-way valve for controlling the movement path of the discharge of water vapor, harmful gas, and extraction gas is provided in the movement line of each gas to move each gas for each purpose.
도 7 을 참조하면 상기 각각의 열교환기를 냉각시키기 위한 응축기(1550)와 냉각수를 보관하는 냉각수보관탱크(1560)가 더 구비되며, 냉각수가 순환하면서 각각의 열교환기를 냉각해줄 수 있다. Referring to FIG. 7 , a
도 8 을 참조하면 가열로(1100)는 수용탱크(1110), 외부케이스(1120), 개폐수단(1130)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 8 , the
수용탱크(1110)는 내부에 폐합성수지가 투입되도록 내부가 중공되며, 일측에 폐합성수지가 투입되도록 투입구(111)가 형성된다. The
외부케이스(1120)는 수용탱크(1110)를 감싸는 구조를 가지며, 하단에 상기 가열부(200)가 위치한다. 외부케이스(1120)는 수용탱크(1110)의 상측을 제외한 나머지 부분을 내화벽돌 또는 열차단벽을 이용하여 단열을 실시한다. 이로 인해, 가열부(1200)가 수용탱크(1110)의 하측을 집중적으로 가열할 수 있도록 한다.The
도 9 를 참조하면 개폐수단(1130)은 외부케이스(1200)의 상단에 구비된다. 개폐수단(1130)은 가열부(1200)의 작동이 정지되면 다음공정을 신속하게 수행하기 위해 수용탱크(1110)를 빠른속도로 냉각시키기 위해 구비되는 것이다. 즉, 가열로(1100)의 가열시 개폐수단(1130)은 외부케이스(1200)를 밀폐하여 가열효율을 높이고, 가열로(1100)의 냉각시 개방되어 수용탱크(110)의 일부가 공기중에 노출되면서 냉각효율을 보다 높여줄 수 있다. Referring to FIG. 9 , the opening/closing means 1130 is provided at the upper end of the
따라서, 외부케이스(1120)의 내측은 가열로(1100)를 가열하는 가열공간(S1)과 가열로(1100)와 공기를 접촉시켜 냉각하는 냉각공간(S2)으로 구분할 수 있다.Accordingly, the inner side of the
개폐수단(1130)은 외부케이스에 일측이 회전결합되는 개폐도어(1131)와 개폐도어(1131)와 연결되어 개폐도어(1131)를 회전시키는 동력을 제공하는 구동부(1132)를 포함할 수 있다. The opening/closing means 1130 may include an opening/
그리고, 외부케이스(1120)에는 투입구(1111)를 개폐하는 탱크도어(1140)가 더 구비된다. And, the
이때, 도 8 을 참조하면 투입구(1111)에는 탱크도어(1140)의 개방시 수용탱크(1110)의 내부에 잔존하는 잔여물이 배출되는 것을 차단하기 위한 차단커버(1150)가 더 구비된다. At this time, referring to FIG. 8 , the
차단커버(1150)는 반구 형상을 가지며, 일측에 사용자가 파지할 수 있는 손잡이가 더 구비된다. 차단커버(1150)의 가장자리, 즉, 수용탱크(1110)의 내측면과 접촉되는 차단커버(1150)의 가장자리에는 결합홈(1151)이 형성될 수 있다. The blocking
그리고, 수용탱크(1110)에는 결합홈(1151)과 대응하는 결합돌기(1112)가 돌출 형성된다. 이로 인해 차단커버(1150)의 결합홈(1151)이 결합돌기(1112)에 끼워지면서 차단커버(1150)는 수용탱크(1110)에 장착된다. 결합홈(1151)과 결합돌기(1112)로 인해 차단커버(1150)와 수용탱크(1110)의 접촉부위로 폐합성수지 잔여물이 누출되는 것을 방지해줄 수 있다. In addition, a
이와 같은 구성에 의한 본 발명은 하나의 가열로에서 폐합성수지의 열분해(용융)와 기화가 동시에 진행되며, 서로다른 특성을 갖는 재생연료유의 추출이 가능한 이점이 있다. The present invention according to such a configuration has the advantage that thermal decomposition (melting) and vaporization of the waste synthetic resin are simultaneously performed in one heating furnace, and the extraction of renewable fuel oil having different characteristics is possible.
1000 : 재생연료유 생성장치
1100 : 가열로
1500 : 제2 열교환부
1800 : 가스흡입부
1900 : 가스공급부1000: renewable fuel oil generator 1100: heating furnace
1500: second heat exchange unit 1800: gas intake unit
1900: gas supply unit
Claims (8)
가열로(1100) 내부에 폐합성수지를 투입하는 폐기물투입단계(S100);
상기 가열로(1100)를 100~150℃로 승온시켜 가열로(1100) 내부에서 생성되는 수증기를 외부로 배출시키는 수증기 배출단계(S200);
상기 가열로(1100)를 200~300℃로 승온시켜 가열로 내부에서 생성되는 유해가스를 외부로 배출시키는 유해가스 배출단계(S300);
상기 폐합성수지를 열분해하여 기상의 추출가스를 추출하는 열분해단계(S400);
상기 추출된 추출가스를 냉각하여 액상의 재생연료유로 회수하는 회수단계(S500);를 포함하는 것을 특징으로 하는 재생연료유 생성방법.In the renewable fuel oil generation method for extracting renewable fuel oil using the renewable fuel oil generating device 1000 that pyrolyzes waste synthetic resin,
Waste input step (S100) of putting the waste synthetic resin into the heating furnace 1100;
a steam discharging step (S200) of raising the temperature of the heating furnace 1100 to 100 to 150° C. and discharging the steam generated inside the heating furnace 1100 to the outside;
Toxic gas discharge step (S300) of heating the heating furnace (1100) to 200 ~ 300 ℃ to discharge the harmful gas generated inside the heating furnace to the outside;
a pyrolysis step of pyrolyzing the waste synthetic resin to extract gaseous extraction gas (S400);
Renewable fuel oil generating method comprising a; a recovery step (S500) of cooling the extracted extracted gas and recovering it as liquid renewable fuel oil.
상기 수증기, 유해가스, 추출가스의 배출단계 수행 시 상기 가열로(1100) 내부의 압력범위를 유지시키기 위해 불활성가스를 투입하는 가스투입단계(S600);가 더 수행되는 것을 특징으로 하는 재생연료유 생성방법.The method of claim 1,
Renewable fuel oil, characterized in that the gas input step (S600) of injecting an inert gas to maintain the pressure range inside the heating furnace 1100 when performing the discharge step of the steam, harmful gas, and extraction gas; creation method.
상기 열분해단계(S400)는 상기 가열로(1100) 내부의 온도를 350~400℃로 유지시켜 제1 가스를 추출하는 제1 가스 추출단계(S410);와
상기 가열로(1100) 내부의 온도를 400~450℃로 유지시켜 제2 가스를 추출하는 제2 가스 추출단계(S420);가 더 수행되는 것을 특징으로 하는 재생연료유 생성방법.The method of claim 1,
The thermal decomposition step (S400) is a first gas extraction step (S410) of extracting the first gas by maintaining the temperature inside the heating furnace 1100 at 350 ~ 400 ℃; and
A second gas extraction step (S420) of extracting a second gas by maintaining the temperature inside the heating furnace 1100 at 400 to 450° C.; Renewable fuel oil generating method, characterized in that it is further performed.
내부에 폐합성수지가 투입되며, 투입된 폐합성수지를 열분해하여 기상의 추출가스를 추출하는 가열로(1100);
상기 추출가스가 액상의 재생연료유와 기상의 배출가스로 분리되도록 상기 추출가스를 응축시키는 제2 열교환부(1500);
상기 가열로(1100)에서 추출가스 생성 전 발생되는 수증기를 흡입하여 외부로 배출시키도록 상기 가열로(1100) 내부와 연결되어 임의로 설정된 온도에서 작동하는 가스흡입부(1800);
가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 재생연료유 생성장치.[Claim 4] The apparatus for generating renewable fuel oil used in the method for generating renewable fuel oil according to any one of claims 1 to 3,
a heating furnace 1100 into which the waste synthetic resin is put, and for pyrolyzing the input waste synthetic resin to extract gaseous extraction gas;
a second heat exchange unit 1500 for condensing the extracted gas so that the extracted gas is separated into liquid renewable fuel oil and gaseous exhaust gas;
a gas suction unit 1800 that is connected to the inside of the heating furnace 1100 and operates at an arbitrarily set temperature so as to suck the water vapor generated before generating the extraction gas in the heating furnace 1100 and discharge it to the outside;
Renewable fuel oil generating device, characterized in that it is further provided.
상기 가열로(1100) 내부의 압력을 일정하게 유지시키기 위해 상기 가열로(1100) 내부로 불활성가스를 공급하는 가스공급부(1900);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재생연료유 생성장치.5. The method of claim 4,
a gas supply unit 1900 for supplying an inert gas into the heating furnace 1100 to maintain a constant pressure inside the heating furnace 1100;
Renewable fuel oil generating device, characterized in that it further comprises.
상기 폐합성수지의 열분해 온도에 따라 상기 추출가스는 제1 추출가스와 제2 추출가스로 분리되어 추출되며,
상기 제2 열교환부(1500)는 상기 제1 가스와 제2 가스를 구분하여 응축시키도록 제1 추출가스를 전달받는 제1 응축관(1510)과 제2 추출가스를 전달받는 제2 응축관(1520)으로 구분되되,
상기 제1 응축관(1510)과 제2 응축관(1520)은 상기 가열로(1100)의 온도에 따라 어느 하나만 선택적으로 개방되는 것을 특징으로 하는 재생연료유 생성장치.5. The method of claim 4,
According to the thermal decomposition temperature of the waste synthetic resin, the extraction gas is separated and extracted into a first extraction gas and a second extraction gas,
The second heat exchange unit 1500 includes a first condensing pipe 1510 receiving the first extraction gas to separately condense the first gas and the second gas and a second condensing pipe receiving the second extraction gas ( 1520), but
Renewable fuel oil generating apparatus, characterized in that only one of the first condensing pipe 1510 and the second condensing pipe 1520 is selectively opened according to the temperature of the heating furnace (1100).
상기 가열로(1100)는 내부에 폐합성수지가 투입되도록 내부가 중공되는 수용탱크(1110);
상기 수용탱크(110)를 감싸는 외부케이스(1120);
상기 외부케이스(1120)의 상단에는 상기 수용탱크(1110)의 일부가 공기중에 노출되도록 적어도 하나 이상의 개폐수단(1130);을 포함하는 것을 특징으로 하는 재생연료유 생성장치.5. The method of claim 4,
The heating furnace 1100 includes a receiving tank 1110 having a hollow inside so that the waste synthetic resin is put therein;
an outer case 1120 surrounding the accommodating tank 110;
Renewable fuel oil generating apparatus, characterized in that it comprises a; at the upper end of the outer case (1120), at least one opening/closing means (1130) so that a part of the receiving tank (1110) is exposed to the air.
상기 수용탱크(1110)는 상기 폐합성수지가 투입되도록 투입구(1111)가 형성되고, 상기 외부케이스(1120)는 상기 투입구(1111)를 개폐하는 탱크도어(1140);를 더 포함하되,
상기 투입구(1111)에는 상기 탱크도어(1140)의 개방시 상기 수용탱크(1110)의 내부에 잔존하는 잔여물이 배출되는 것을 차단하기 위한 차단커버(1150);가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 재생연료유 생성장치.8. The method of claim 7,
The receiving tank 1110 has an inlet 1111 formed so that the waste synthetic resin is put in, and the outer case 1120 includes a tank door 1140 that opens and closes the inlet 1111;
Regeneration characterized in that the inlet 1111 is further provided with a blocking cover 1150 for blocking the discharge of the residue remaining inside the receiving tank 1110 when the tank door 1140 is opened. fuel oil generator.
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