KR20220110040A

KR20220110040A - 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비

Info

Publication number: KR20220110040A
Application number: KR1020210113024A
Authority: KR
Inventors: 황병직; 황진현; 전옥연
Original assignee: (주)리보테크
Priority date: 2021-01-29
Filing date: 2021-08-26
Publication date: 2022-08-05
Also published as: KR102323093B1

Abstract

본 발명은 폐합성수지로부터 오일과 가스를 효율적으로 얻을 수 있으며, 특히 온도과 수분 등 폐합성수지에 포함된 질의 변화에 따라 운전 상황이 자동 조정됨으로써 안정적인 열분해로 전체적인 처리 효율을 향상시키고 오일과 가스의 수율을 증대시킬 수 있는, 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 투입되는 폐합성수지를 하기의 열분해 처리 장치부로 공급하도록 구성되는 폐합성수지 투입 장치부; 상기 폐합성수지 투입 장치부로부터 폐합성수지를 공급받아 폐합성수지를 열분해시켜 유증기를 생성하도록 구성되는 열분해 처리 장치부; 상기 열분해 처리 장치부에서 폐합성수지의 열분해 후 발생된 잔존물인 차(char)를 공급받아 처리하도록 구성되는 잔존물 처리 장치부; 상기 열분해 처리 장치부에서 생성된 유증기를 제공받아 냉각시켜 오일과 가스로 분리하도록 구성되는 유증기 열교환 장치부; 상기 유증기 열교환 장치부에서 분리된 오일을 이송하고 저장하도록 구성되는 오일 처리 장치부; 및 상기 유증기 열교환 장치부에서 분리된 가스를 냉각 처리하고, 냉각 가스를 이송하고 저장하도록 구성되는 열분해가스 처리 장치부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비가 제공된다.

Description

공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비 {PYROLYSIS TREATMENT EQUIPMENT OF WASTE SYNTHETIC RESIN CAPABLE OF AUTO OPERATION BY PROCESS}

본 발명은 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐합성수지로부터 오일과 가스를 효율적으로 얻을 수 있으며, 특히 온도과 수분 등 폐합성수지에 포함된 질의 변화에 따라 운전 상황이 자동 조정됨으로써 안정적인 열분해로 전체적인 처리 효율을 향상시키고 오일과 가스의 수율을 증대시킬 수 있는, 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비에 관한 것이다.

산업의 발전과 가속화에 따라 사람들의 편리성을 위해 많은 양의 일회용품(플라스틱, 폴리에스틸, 비닐, 섬유, 타이어, 어망, 스치로폼)이 판매되고 있으며 이 일회용품중의 90%이상이 유류성을 함유한 플라스틱 또는 합성 수지를 그 재료로 사용하고 있다.

이러한 플라스틱과 합성수지 제품으로 만들어지는 일회용품과 비닐은 우리삶을 편리하게 해주는 반면 심각한 환경 오염을 일으키는 주요 원인이 되고 있다.

이와 같이 폐합성수지 또는 플라스틱 제품의 무분별한 사용으로 환경 오염이 심각 해지자 정부는 일회용품 또는 합성수지 및 플라스틱 제품의 사용을 줄이기 위하여 가게나 상점에서 무상으로 비닐 봉지 및 일회용품 사용을 법적으로 금지하는 특단을 내렸다.

하지만 이러한 정부의 노력에도 불구하고 우리나라의 플라스틱 및 합성 수지에 의한 환경 오염은 심각한 상태에 이르렀다.

이로인해, 국내에서 년간 약 600만톤의 폐합성수지류가 발생되고 있으나, 이중 약 150만톤이 재활용되고 나머지는 소각, 매립 또는 기타의 방법으로 처리되고 있는 실정이며, 이는 환경을 오염시키게되고 제2, 제3의 환경오염을 발생시키게 되어 심각한 환경오염문제로 대두되고 있는 실정에 놓여있다.

상기 문제점을 감안하여 종래에도 폐합성수지를 화학처리 및 열분해하여 유류성분을 추출하는 유화장치가 공지되어 있으나, 이는 유지 비용 및 시설 비용이 고가임에도 불구하고 많은양의 폐플라스틱 및 폐합성수지를 한꺼번에 처리할 수 없고 처리 시간도 오래 걸릴 뿐 아니라 기름추출량이 20~30%에 지나지 않기 때문에 경제적인 측면에서 효율이 떨어진다는 단점을 가지고 있다.

특히, 종래 폐합성수지의 용융을 위해 상압분위기에서 고온 열분해를 실시할 경우 폭발의 위험성과 열분해후 잔재물을 지게차등으로 외부 배출시 악취발생등 환경관리부분에 취약하고, 반복적인 가동과 정지에 따른 열변형 등의 기계적인 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 10-1679700(2016.11.25. 공고) 대한민국 공개특허공보 10-2007-0111054(2007.11.21. 공개) 대한민국 등록실용신안공보 20-0299240(2002.12.31. 공고) 대한민국 공개실용신안공보 20-2010-0008856(2010.09.06. 공개)

따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 폐합성수지로부터 오일과 가스를 효율적으로 얻을 수 있는 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 온도과 수분 등 폐합성수지에 포함된 질(quality)의 변화에 따라 운전 상황이 자동 조정됨으로써 안정적인 열분해로 전체적인 처리 효율을 향상시키며, 오일과 가스의 수율을 증대시킬 수 있는 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비를 제공하는데 다른 목적이 있다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 폐합성수지를 열분해처리하여 오일(oil)과 가스(gas)를 얻기 위한 폐합성수지 열분해 처리 설비로서, 투입되는 폐합성수지를 하기의 열분해 처리 장치부로 공급하도록 구성되는 폐합성수지 투입 장치부; 상기 폐합성수지 투입 장치부로부터 폐합성수지를 공급받아 폐합성수지를 열분해시켜 유증기를 생성하도록 구성되는 열분해 처리 장치부; 상기 열분해 처리 장치부에서 폐합성수지의 열분해 후 발생된 잔존물인 차(char)를 공급받아 처리하도록 구성되는 잔존물 처리 장치부; 상기 열분해 처리 장치부에서 생성된 유증기를 제공받아 냉각시켜 오일과 가스로 분리하도록 구성되는 유증기 열교환 장치부; 상기 유증기 열교환 장치부에서 분리된 오일을 이송하고 저장하도록 구성되는 오일 처리 장치부; 및 상기 유증기 열교환 장치부에서 분리된 가스를 냉각 처리하고, 냉각 가스를 이송하고 저장하도록 구성되는 열분해가스 처리 장치부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비가 제공된다.

본 발명에 있어서, 상기 폐합성수지 투입 장치부는, 폐합성수지가 투입되는 투입 호퍼; 상기 투입 호퍼에 설치되는 제1 연료투입 이송스크류 컨베이어; 상기 제1 연료투입 이송스크류 컨베이어의 이송 말단부에서 직교되게 연통되어 연결되는 제2 연료투입 이송스크류 컨베이어; 및 상기 제2 연료투입 이송스크류 컨베이어의 이송 말단부에 연통되게 연결되는 제3 연료투입 이송스크류 컨베이어;를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 투입 호퍼에는 투입되는 폐합성수지를 교반시키기 위한 교반 스크류가 구비되며, 상기 폐합성수지 투입 장치부는 상기 투입 호퍼의 상부 일측에 구비되어 폐합성수지의 열분해를 위한 촉매를 투입하도록 구성되는 촉매 투입 장치부; 및 상기 투입 호퍼의 상부 타측에 구비되어 분말소석회를 투입하기 위한 분말소석회 투입 장치부;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 열분해 처리 장치부는, 함체 형태로 형성되는 열분해 반응기 본체와, 상기 열분해 반응기 본체의 하부에 복수 구비되는 가스 버너, 및 상기 열분해반응기 본체에 다단으로 구성되며, 투입되는 폐합성수지를 순차적으로 이송시키면서 상기 가스버너의 간접 가열로 유증기가 생성되도록 구성되는 다단 열분해 이송스크류 컨베이어를 포함하며, 상기 다단 열분해 이송스크류 컨베이어는, 상기 열분해 반응기 본체의 상단부에 구비되고, 일단부에서 상기 폐합성수지 투입 장치부의 제3 연료투입 이송스크류 컨베이어와 연통되게 연결되어 그 제3 연료투입 이송스크류 컨베이어로부터 투입되는 폐합성수지를 공급받는 제1 열분해 이송스크류 컨베이어와, 상기 제1 열분해 이송스크류 컨베이어의 이송 말단부에 직교되게 연통되어 연결되는 수직 열분해 이송스크류 컨베이어와, 상기 수직 열분해 이송스크류 컨베이어가 타단부에 직교되게 연통 연결되는 제2 열분해 이송스크류 컨베이어와, 상기 제2 열분해 이송스크류 컨베이어의 이송 말단부에서 연통로를 통해 연통 연결되는 제3 열분해 이송스크류 컨베이어, 및 상기 제3 열분해 이송스크류 컨베이어의 이송 말단부에서 연통로를 통해 연통 연결되는 제4 열분해 이송스크류 컨베이어를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 연료투입 이송스크류 컨베이어는, 상기 제1 내지 제3 연료튜입 이송스크류 컨베이어는, 상기 제1 열분해 이송스크류 컨베이어의 동작이 정지된 경우와, 상기 열분해가스 처리 장치부에 포함되는 가스저장탱크 이송용 가스 블로워의 회전수가 미리 설정된 회전수 이상에서 설정 시간 이상 유지되는 경우, 및 상기 오일 처리 장치부에 포함되는 열분해유 저장탱크의 압력이 설정값 이상에서 설정 시간 이상 유지되는 경우 중 적어도 하나의 경우에 제3 연료튜입 이송스크류 컨베이어, 제2 연료튜입 이송스크류 컨베이어, 제1 연료튜입 이송스크류 컨베이어의 순서로 자동 가동 중지되도록 이루어질 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 잔존물 처리 장치부는, 상기 열분해 처리 장치부에서 생성된 잔존물을 제공받도록 연통 연결되는 잔존물 배출 연통로와, 일단부에서 상기 잔존물 배출 연통로에 연통 연결되는 제1 잔존물처리 이송스크류 컨베이어와, 상기 제1 잔존물처리 이송스크류 컨베이어의 이송 말단부에 연통 연결되는 제2 잔존물처리 이송스크류 컨베이어와, 상기 제2 잔존물처리 이송스크류 컨베이어의 이송 말단부에 연통 연결되는 제3 잔존물처리 이송스크류 컨베이어, 및 상기 잔존물처리 이송스크류 컨베이어에서 이송되어 배출되는 잔존물을 저장하는 처리잔존물 저장조를 포함하며, 상기 유증기 열교환 장치부는, 일단부가 상기 다단 열분해 이송스크류 컨베이어 각각에 연결되는 복수의 유증기 공급 관로와, 상기 복수의 유증기 공급 관로로부터 유입되는 유증기를 하기 유증기 열교환기로 이송하도록 구성되는 유증기 이송스크류 컨베이어, 및 상기 유증기 이송스크류 컨베이어로부터 유증기를 공급받아 다단으로 냉각시켜 오일과 가스로 분리하도록 구성되는 복수의 유증기 열교환기와, 상기 복수의 유증기 열교환기 각각의 하단부에 연통 연결되어 분리되어 나온 열분해 오일을 일측으로 이송시키는 열분해유 이송스크류 컨베이어, 및 상기 복수의 유증기 열교환기 각각으로 냉각매체를 공급하고 회수하도록 구성되는 냉각매체 순환 유닛을 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 오일 처리 장치부는, 상기 유증기 열교환 장치부에 이송되어 나오는 열분해 오일을 포집하는 열분해유 포집탱크; 상기 열분해유 포집탱크에 포집된 열분해 오일을 하기 열분해유 저장탱크로 이송시키는 제1 열분해유 이송펌프; 상기 제1 열분해유 이송펌프에서 이송되어 오는 열분해 오일을 저장하는 열분해유 저장탱크부; 상기 열분해유 저장탱크로 이송되는 관로에서 분지된 관로를 통해 열분해유를 저장하는 열분해유 중간 저장탱크; 상기 열분해유 중간 저장탱크에 저장된 열분해 오일을 하기 기액분리기로 이송시키는 제2 열분해유 이송펌프; 상기 제2 열분해유 이송펌프에서 이송되어 오는 열분해 오일을 기액분리하는 기액분리기; 상기 기액분리기에서 분리되어 나온 열분해 오일을 저장하고 상기 열분해 저장탱크로 공급하는 분리액 탱크; 상기 열분해유 포집탱크에 포집된 열분해 오일을 하기 오일 냉각탑으로 이송시키는 열분해유 분사 펌프; 및 상기 열분해유 분사 펌프에 이송되는 열분해유를 공급받아 냉각시킨 다음 최상류 측의 유증기 열교환기로 공급하는 오일 냉각탑;을 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 열분해가스 처리 장치부는, 상기 유증기 열교환 장치부에서 열분해 가스를 제공받아 다단 방식으로 냉각시키는 복수의 열분해유 냉각탑; 상기 열분해유 냉각탑에서 열분해 가스를 제공받아 유수분리하는 유수분리기; 상기 유수분리기로부터 열분해 가스를 흡입하여 하기 가스저장탱크로 공급하는 하나 이상의 가스저장탱크 이송용 가스 블로워; 상기 가스저장탱크 이송용 가스 블로워에 의해 흡입되는 가스를 저장하는 가스저장탱크; 및 상기 가스저장탱크로부터 가스를 공급받아 상기 열분해 가스 처리장치부에 포함되는 가스버너로 공급되는 가스를 저장하는 가스버너 가스 공급탱크;를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 본 발명은 폐합성수지를 처리하는 과정에서 온도과 수분 등 폐합성수지에 포함된 질의 변화에 따라 운전 상황이 자동 조정됨으로써 안정적인 열분해를 행할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본 발명은 안정적인 열분해가 가능하여 전체적인 처리 효율을 향상시키며, 오일과 가스의 수율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비의 전체 구성을 도식화하여 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비에 포함되는 구성부의 일부를 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비에 포함되는 구성부의 다른 일부를 나타내는 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비에 포함되는 냉각매체 순환 유닛을 나타내는 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비를 실제 시설한 설비에서 폐합성수지 투입 장치부를 촬영한 사진이다.
도 6은 본 발명에 따른 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비를 실제 시설한 설비에서 열분해 처리 장치부를 촬영한 사진이다.
도 7은 본 발명에 따른 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비를 실제 시설한 설비에서 잔존물 처리 장치부의 일부 구성부를 촬영한 사진이다.
도 8은 본 발명에 따른 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비를 실제 시설한 설비에서 냉각매체 순환 유닛을 촬영한 사진이다.
도 9는 본 발명에 따른 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비를 실제 시설한 설비에서 중앙 통제실의 모니터링 화면을 촬영한 사진이다.

본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비에 대하여 도 1 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비의 전체 구성을 도식화하여 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비에 포함되는 구성부의 일부를 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비에 포함되는 구성부의 다른 일부를 나타내는 구성도이며, 도 4는 본 발명에 따른 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비에 포함되는 냉각매체 순환 유닛을 나타내는 구성도이다. 도 5는 본 발명에 따른 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비를 실제 시설한 설비에서 폐합성수지 투입 장치부를 촬영한 사진이고, 도 6은 본 발명에 따른 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비를 실제 시설한 설비에서 열분해 처리 장치부를 촬영한 사진이고, 도 7은 본 발명에 따른 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비를 실제 시설한 설비에서 잔존물 처리 장치부의 일부 구성부를 촬영한 사진이고, 도 8은 본 발명에 따른 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비를 실제 시설한 설비에서 냉각매체 순환 유닛을 촬영한 사진이며, 도 9는 본 발명에 따른 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비를 실제 시설한 설비에서 중앙 통제실의 모니터링 화면을 촬영한 사진이다.

본 발명에 따른 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비는, 연료로서 폐합성수지를 열분해처리하여 오일(oil)과 가스(gas)를 얻기 위한 폐합성수지 열분해 처리 설비로서, 도 1 내지 도 9에 나타낸 바와 같이, 크게 폐합성수지 투입 장치부(100); 열분해 처리 장치부(200); 잔존물 처리 장치부(300); 오일추출 처리 장치부(400); 열분해가스 처리 장치부(500); 및 제어 모듈부(600);를 포함한다.

구체적으로, 본 발명에 따른 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비는, 폐합성수지를 열분해처리하여 오일(oil)과 가스(gas)를 얻기 위한 폐합성수지 열분해 처리 설비로서, 도 1 내지 도 9에 나타낸 바와 같이, 투입되는 폐합성수지를 하기의 열분해 처리 장치부(200)로 공급하도록 구성되는 폐합성수지 투입 장치부(100); 상기 폐합성수지 투입 장치부(100)로부터 폐합성수지를 공급받아 폐합성수지를 열분해시켜 유증기를 생성하도록 구성되는 열분해 처리 장치부(200); 상기 열분해 처리 장치부(200)에서 폐합성수지의 열분해 후 발생된 잔존물인 차(char)(또는 재)를 공급받아 처리하도록 구성되는 잔존물 처리 장치부(300); 상기 열분해 처리 장치부(200)에서 생성된 유증기를 제공받아 냉각시켜 오일(oil)(즉, 열분해 오일)과 가스(gas)(즉, 열분해 가스)로 분리하도록 구성되는 유증기 열교환 장치부(400); 상기 유증기 열교환 장치부(400)에서 분리된 오일(즉, 열분해 오일)을 이송하고 저장하도록 구성되는 오일 처리 장치부(500); 및 상기 유증기 열교환 장치부(400)에서 분리된 가스를 냉각 처리하고, 냉각 가스를 이송하고 저장하도록 구성되는 열분해가스 처리 장치부(600);를 포함한다. 이러한 각 장치부(100 내지 600)은 제어 모듈부(중앙 통제실)에 의해 제어되고 모니터링된다.

상기 폐합성수지 투입 장치부(100)는 하기 열분해 처리 장치부(200)로 투입되는 폐합성수지에 공기(특히, 산소)가 포함되지 않게 공급하며, 후 공정에서 발생되는 유증기가 외부로 누출되는 것이 방지될 수 있게 다단(multi-stage)의 이송스크류 컨베이어를 포함하여 구성된다.

구체적으로, 상기 폐합성수지 투입 장치부(100)는 폐합성수지(연료)가 투입되는 투입 호퍼(110)와, 상기 투입 호퍼(110)의 하단부에 수평적으로 설치되며, 연료의 투입과 압축 역할을 하는 제1 연료투입 이송스크류 컨베이어(120)와, 상기 제1 연료투입 이송스크류 컨베이어(120)의 이송 말단부에 직교되게 연통되어 연결되어 하기 제3 연료투입 이송스크류 컨베이어(140)로 배출하도록 기능하는 제2 연료투입 이송스크류 컨베이어(130), 및 상기 제2 연료투입 이송스크류 컨베이어(130)의 이송 말단부에 연통되게 연결되는 제3 연료투입 이송스크류 컨베이어(140)를 포함한다.

상기 투입 호퍼(110)에는 투입되는 폐합성수지를 교반시키기 위한 교반 스크류(111)가 구비된다.

상기 폐합성수지 투입 장치부(100)는 상기 투입 호퍼(110)의 상부 일측에 구비되어 폐합성수지의 열분해를 위한 촉매를 투입하도록 구성되는 촉매 투입 장치부(150), 및 상기 투입 호퍼(110)의 상부 타측에 구비되어 분말소석회를 투입하기 위한 분말소석회 투입 장치부(160)를 더 포함할 수 있다.

상기 폐합성수지 투입 장치부(100)는 구성적 특징과 동작의 특정 제어를 통해 산소유입 방지와 후 공정에서 발생되는 유증기가 외부로 누출되는 것을 방지하게 된다.

상기 지게차 등으로 폐합성수지를 투입 호퍼(110)에 투입하게 되면 교반스크류(111)가 그 하부의 연료투입 이송스크류 컨베이어(120)와 역방향으로 회전하면서 교반하여 일정량 투입되록 하며, 상기 연료투입 이송스크류 컨베이어(120)의 동작 전류값이 설정치 이상 상승하는 경우 연료투입 이송스크류 컨베이어(120)의 속도가 자동으로 조절되어 과부하를 방지하도록 비례제어운전을 연속 실행하게 된다.

구체적으로, 상기 제1 연료투입 이송스크류 컨베이어(120)는, 교반스크류(111)에서 교반된 폐합성수지를 압축 이송시키는데 설정된 전류치 이하로 연속 유지되도록 설정된 속도 변화 범위 이내에서 자동 변화를 통해 압축(산소제거)을 실시하며, 압축 이송 중 다단 열분해 이송스크류 컨베이어(231 내지 235) 중 최상류측의 이송스크류 컨베이어(231)의 동작 전류가 설정치를 초과할 경우 제1 연료투입 이송스크류 컨베이어(120)의 속도는 자동으로 조절되어 폐합성수지의 질변화(함수량)에 따른 투입량을 비례제어로 연속 조절된다.

또한, 상기 제1 연료투입 이송스크류 컨베이어(120)의 작동 전류가 설치 이상으로 상승하는 경우, 상기 제2 연료투입 이송스크류 컨베이어(130)는, 그의 속도가 비례제어로 자동조절되며, 배출량을 연속적으로 자동 조절된다. 이러한 비례제어를 통해 산소유입 방지와 유증기 외부 누출을 차단이 이루어진다.

상기 제3 연료투입 이송스크류 컨베이어(140)는, 제2 연료투입 이송스크류 컨베이어(130))에서 이송된 폐합성수지(연료)를 밀폐된 상태에서 최대량의 이송이 가능하도록 1800rpm으로 연속 운전되어 상기 열분해 처리 장치부(200)로 공급하며, 이러한 제3 연료투입 이송스크류 컨베이어(140)의 제어 동작 또한 다른 구성부들과 연동됨으로써 해 산소유입은 방지하고, 유증기의 외부 누출은 차단하게 된다.

상기한 폐합성수지 투입 장치부(100)는 자동 가동 시 제3 연료투입 이송스크류 컨베이어(140) → 제2 연료투입 이송스크류 컨베이어(130) → 제1 연료투입 이송스크류 컨베이어(120)의 순서로 순차 자동 가동되어 연속 운전을 실행하고, 아래의 3가지 조건(제1 조건 내지 제3 조건)에 해당하는 경우 자동 가동의 역순으로 자동 정지되게 된다.

제1 조건: 하기 열분해 처리 장치부(200)를 구성하는 다단 열분해 이송스크류 컨베이어(231 내지 235) 중 최상류측의 이송스크류 컨베이어(231)의 동작이 정지된 경우;

제2 조건: 열분해가스 처리 장치부(600)에 포함되는 가스저장탱크 이송용 가스 블로워(630)의 회전수가 미리 설정된 회전수(바람직하게는. 3500rpm) 이상에서 설정 시간(바람직하게는, 10초)이상 유지되는 경우;

제3 조건: 오일 처리 장치부(500)에 포함되는 열분해유 저장탱크(530)의 압력이 설정값(바람직하게는, 1.9kg) 이상으로 설정 시간(바람직하게는, 10초) 이상 유지되는 경우.

다음으로, 상기 열분해 처리 장치부(200)는 투입된 폐합성수지를 자동조절되는 스크류의 회전수 변화에 따라 단별 이송을 통해 열분해를 실시하는 장치부로서, 상기 폐합성수지 투입 장치부(100)로부터 폐합성수지를 공급받아 폐합성수지를 열분해시켜 유증기를 생성하도록 다단의 열분해 이송스크류 컨베이어를 포함하여 구성된다.

구체적으로, 상기 열분해 처리 장치부(200)는, 함체 형태로 형성되는 열분해 반응기 본체(210)와, 상기 열분해 반응기 본체(210)의 하부에 복수 구비되는 가스 버너(220), 및 상기 열분해반응기 본체(210)에 다단으로 구성되며, 투입되는 폐합성수지를 순차적으로 이송시키면서 상기 가스버너(220)의 가열로 유증기가 생성되도록 구성되는 다단 열분해 이송스크류 컨베이어(231 내지 235)를 포함한다.

상기 다단 열분해 이송스크류 컨베이어(231 내지 235)는, 상기 열분해 반응기 본체(210)의 상단부에 구비되고, 일단부에서 상기 폐합성수지 투입 장치부(100)의 제3 연료투입 이송스크류 컨베이어(140)와 연통되게 연결되어 그 제3 연료투입 이송스크류 컨베이어(140)로부터 투입되는 폐합성수지를 공급받는 제1 열분해 이송스크류 컨베이어(231)와, 상기 제1 열분해 이송스크류 컨베이어(231)의 이송 말단부(타단부)에 직교되게 연통되어 연결되는 수직 열분해 이송스크류 컨베이어(232)와, 상기 수직 열분해 이송스크류 컨베이어(232)가 타단부에 직교되게 연통 연결되는 제2 열분해 이송스크류 컨베이어(233)와, 상기 제2 열분해 이송스크류 컨베이어(233)의 이송 말단부에서 연통로(233a)를 통해 연통 연결되는 제3 열분해 이송스크류 컨베이어(234), 및 상기 제3 열분해 이송스크류 컨베이어(234)의 이송 말단부에서 연통로(234a)를 통해 연통 연결되는 제4 열분해 이송스크류 컨베이어(235)를 포함한다.

상기 제1 내지 제4 열분해 이송스크류 컨베이어(231, 233, 234, 235)는 도면에 예시한 바와 같이 각각 그 양단부가 열분해 반응기 본체(210)의 외부로 노출되게 구성될 수 있다.

이와 같이 구성되는 다단 열분해 이송스크류 컨베이어(231 내지 235)는 상기 폐합성수지 투입 장치부(100)로부터 투입되는 폐합성수지가 지그재그(zig-zag)의 흐름으로 이송되면서 가스버너(220)의 열에 의해 열분해되어 유증기를 생성하게 된다.

여기에서, 상기 열분해 처리 장치부(200)는 오일과 가스의 수율 조절을 위해 설정된 열분해 반응기 본체(210)의 내부 온도에 따라 가스 압력의 자동 조절을 통해 온도가 자동 조절되며, 투입 공정에서 투입된 폐합성수지를 다단 열분해 이송스크류 컨베이어(231 내지 235)는 각각 해당 컨베이어별로 설정된 전류(전류값)와 온도(출구 유증기 온도)의 설정치에 따라 속도가 자동 조절, 즉 회전 속도가 비례제어되면서 열분해를 실시하고 발생한 유증기와 냉각된 오일을 후 공정으로 자동 이송시키게 된다.

또한, 상기 열분해 처리 장치부(200)의 열분해 반응기 본체(210)의 내부 온도는 자동 조절되는데, 열분해 반응기 본체(210) 내부의 온도를 높게 유지하면 열분해가 잘 이루어지고 가스발생량이 증가되며, 낮게 유지하면 오일생산량이 증가됨을 고려하고, 투입 연료의 질(예를 들면, 함수량)에 따라 운전 온도를 설정하고, 이러한 설정 온도를 자동 유지하기 위하여 가스버너(220)로 가스를 공급하기 위한 가스버너 가스공급탱크(후술됨)의 가스압력 설정치를 수치 제어기능으로 자동 변동 되도록 하여 열분해 반응기 본체(210)의 내부 온도를 일정하게 자동 조절되도록 한다.

다음으로, 상기 잔존물 처리 장치부(300)는 상기 열분해 처리 장치부(200)에서 폐합성수지의 열분해 후 발생된 잔존물인 차(char)(또는 재)를 공급받아 처리하는 장치부로서, 열분해 후 배출되는 잔존물(재)을 압축하고, 이러한 압축을 통해 유증기의 배출을 차단하고 차만 자동으로 외부로 배출하도록 이루어진다.

구체적으로, 상기 잔존물 처리 장치부(300)는 상기 열분해 처리 장치부(200)의 제4 열분해 이송스크류 컨베이어(235)의 이송 말단부에 연통 연결되는 잔존물(char) 배출 연통로(310)와, 일단부에서 상기 잔존물 배출 연통로(310)에 연통 연결되는 제1 잔존물처리 이송스크류 컨베이어(320)와, 상기 제1 잔존물처리 이송스크류 컨베이어(320)의 이송 말단부(타단부)에 연통 연결되는 제2 잔존물처리 이송스크류 컨베이어(330)와, 상기 제2 잔존물처리 이송스크류 컨베이어(330)의 이송 말단부(타단부)에 연통 연결되는 제3 잔존물처리 이송스크류 컨베이어(340), 및 상기 잔존물처리 이송스크류 컨베이어(340)에서 이송되어 배출되는 잔존물을 저장하는 처리잔존물 저장조(또는 톤백)(340)를 포함한다.

이러한 잔존물 처리 장치부(300)는 상기 열분해 처리 장치부(200)에서 폐합성수지를 열분해하여 남은 잔존물(재(char))이 배출 처리되는 과정에서 유증기의 외부 누출을 차단하고 차(재)만 외부로 자동 배출되도록 운전된다.

상기 제1 잔존물처리 이송스크류 컨베이어(320)는 잔존물(재)를 1차 이송 및 압축하는 역할을 하는 것으로, 열분해가 완료되고 제4 열분해 이송스크류 컨베이어(234)로부터 배출되는 잔존물을 배출량에 따라 설정된 속도로 회전하며 배출하게 된다.

또한, 상기 제2 잔존물처리 이송스크류 컨베이어(330)는 제1 잔존물처리 이송스크류 컨베이어(320)에서 압축된 잔존물(재)을 일정한 압축 상태를 유지하면서 자동 연속 배출을 하도록 제1 잔존물처리 이송스크류 컨베이어(320)의 동작 전류값과 연동하여 회전속도가 비례제어됨으로써 유증기의 외부 누출을 방지하고 잔존물(재)만 자동 배출하게 된다.

그리고 상기 제3 잔존물처리 이송스크류 컨베이어(340)는 설정된 속도로 회전하면서 상기 제2 잔존물처리 이송스크류 컨베이어(330)로부터 배출되는 잔존물(재)을 포집하는 처리잔존물 저장조(또는 톤백)(340)까지 잔존물을 이송시킨다.

이러한 잔존물 처리 장치부(300)의 각 이송스크류 컨베이어(320 내지 340)은 자동 운전 모드로 동작되는데 제어 모듈부의 운전 화면(제어반)을 통해 설정온도 이상의 조건이 만족된 상태에서 제3 잔존물처리 이송스크류 컨베이어(340) → 제2 잔존물처리 이송스크류 컨베이어(330) → 제1 잔존물처리 이송스크류 컨베이어(320)의 순서로 자동 가동 운전되고, 정지 시에는 가동의 역순으로 자동 정지된다.

다음으로, 상기 유증기 열교환 장치부(400)는 상기 열분해 처리 장치부(200)에서 생성된 유증기를 제공받아 냉각(열교환)을 통해 오일(oil)(즉, 열분해 오일)과 가스(gas)(즉, 열분해 가스)로 분리하도록 구성된다.

구체적으로, 상기 유증기 열교환 장치부(400)는, 상기 열분해 처리 장치부(200)의 다단 열분해 이송스크류 컨베이어(231 내지 235)에서 열분해되어 발생된 유증기를 하기 유증기 이송스크류 컨베이어(420)에 공급되도록 일단부가 상기 다단 열분해 이송스크류 컨베이어(231 내지 235) 각각에 연결되는 복수의 유증기 공급 관로(410)와, 상기 복수의 유증기 공급 관로(420)로부터 유입되는 유증기를 하기 유증기 열교환기(431 내지 434)로 이송하도록 구성되는 유증기 이송스크류 컨베이어(420), 및 상기 유증기 이송스크류 컨베이어(420)로부터 유증기를 공급받아 다단으로 냉각시켜 오일(oil)과 가스(gas)로 분리하도록 구성되는 복수의 유증기 열교환기(431 내지 434)와, 상기 복수의 유증기 열교환기(431 내지 434) 각각의 하단부에 연통 연결되어 분리되어 나온 열분해 오일을 일측으로 이송시키는 열분해유 이송스크류 컨베이어(440), 및 상기 복수의 유증기 열교환기(421 내지 424) 각각으로 냉각매체(냉각수)를 공급하고 회수하도록 구성되는 냉각매체 순환 유닛(450)을 포함한다.

상기 유증기 이송스크류 컨베이어(420)는 유증기를 이송시킴에 있어 설정된 작동 전류값에 따라 회전수가 조절되면서 자동 운전되록 제어된다.

상기 유증기 열교환기(431 내지 434)는 냉각매체 순환 유닛(440)을 통해 공급되는 냉각매체(냉각수)를 제공받아 열전도 방식의 열교환으로 유증기를 냉각시켜 오일과 가스로 분리하게 된다.

상기 유증기 열교환기(431 내지 434)는 도면에 예시한 바와 같이 제1 내지 제4 열교환기로 구성되며, 유증기가 공급되는 방향을 기준으로 상류 측의 유증기 열교환기의 하단에서 다음 유증기 열교환기의 하단으로 지그재그 형태의 열분해 가스 공급관로(431a 내지 434a)가 구성된다. 그리고 최종단의 유증기 열교환기(제4 유증기 열교환기)(434)에는 열분해가스 처리 장치부(600)로 열분해가스를 공급하도록 연결되는 열분해가스 배출 관로(434b)가 구성된다.

상기 열분해유 이송스크류 컨베이어(440)는 미리 설정된 일정한 회전수로 운전된다.

상기 냉각매체 순환 유닛(450)은 도 4에 나타낸 바와 같이 냉각수 저수조(451)와, 상기 냉각수 저수조(451)로부터 냉각수를 상기 유증기 열교환기(421 내지 424)로 공급하고 회수하도록 구성되는 복수의 냉각수 순환펌프(452), 및 상기 유증기 열교환기(431 내지 434)에서 열교환된 냉각수를 회수하여 냉각시켜서 상기 냉각수 저수조(451)로 제공하는 냉각탑(453)을 포함한다.

상기 냉각매체 순환 유닛(450)에서 순환되고 회수되는 냉각수는 아래에서 자세히 설명되는 열분해가스 처리 장치부(600)에서 이용되는 냉각수를 공급하도록 구성될 수 있다.

다음으로, 상기 오일 처리 장치부(500)는 상기 유증기 열교환 장치부(400)에서 분리되어 나오는 오일(즉, 열분해 오일)을 이송하고 저장하도록 구성된다.

구체적으로, 상기 오일 처리 장치부(500)는 상기 유증기 열교환 장치부(400)의 열분해유 이송스크류 컨베이어(440)로부터 이송되어 나오는 열분해 오일을 포집하는 열분해유 포집탱크(510)와, 상기 열분해유 포집탱크(510)에 포집된 열분해 오일을 하기 열분해유 저장탱크(530)로 이송시키는 열분해유 이송펌프(제1 열분해유 이송펌프)(520), 및 상기 열분해유 이송펌프(520)에서 이송되어 오는 열분해 오일을 저장하는 열분해유 저장탱크(530)를 포함한다.

또한, 상기 오일 처리 장치부(500)는 열분해 오일이 상기 열분해유 저장탱크(530)로 이송되는 관로에서 분지된 관로를 통해 열분해유를 저장하는 열분해유 중간 저장탱크(540)와, 상기 열분해유 중간 저장탱크(540)에 저장된 열분해 오일을 하기 원심분리기(또는 기액분리기)로 이송시키는 열분해유 이송펌프(제2 열분해유 이송펌프)(550)와, 상기 열분해유 이송펌프(550)에서 이송되어 오는 열분해 오일을 원심분리 또는 기액분리하는 원심분리기(560), 및 상기 원심분리기(560)에서 분리되어 나온 열분해 오일을 저장하고 상기 열분해 저장탱크(530)로 공급하는 분리액 탱크(570)를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 오일 처리 장치부(500)는 상기 열분해유 포집탱크(510)에 포집된 열분해 오일을 하기 오일 냉각탑(590)으로 이송시키는 열분해유 분사 펌프(580), 및 상기 열분해유 분사 펌프(580)에 이송되는 열분해유를 공급받아 냉각시킨 다음 최상류 측의 유증기 열교환기(제1 유증기 열교환기)(431)로 공급하는 오일 냉각탑(590)을 더 포함한다.

이와 같이 구성되는 오일 처리 장치부(500)는 기본적으로 자동 운전 모드에서 동작되는데 열분해유 포집탱크(510)에 포집된 열분해 오일이 일정량 이상(Level High)이 되면 설정시간(예를 들면, 20초) 또는 이하(Level Low)가 될 때까지 열분해유 이송펌프(550)가 자동 운전되어 선택된 오일저장소인 열분해 저장탱크(530) 또는 중간 저장탱크(540)로 자동 이송되어 저장된다.

다음으로, 상기 열분해가스 처리 장치부(600)는 상기 유증기 열교환 장치부(400)에서 분리된 가스를 설정된 압력하에서 흡입하여 냉각 처리하고, 냉각 가스를 이송하고 저장하도록 구성된다.

구체적으로, 상기 열분해가스 처리 장치부(600)는 유증기 열교환 장치부(400)의 최종단의 유증기 열교환기(434)로부터 분리된 열분해 가스를 제공받아 다단 방식으로 냉각시키는 복수의 열분해유 냉각탑(610)과, 상기 열분해유 냉각탑(610)에서 열분해 가스를 제공받아 유수분리하는 유수분리기(620)와, 상기 유수분리기(620)로부터 열분해 가스를 흡입하여 하기 가스저장탱크(640)으로 공급하는 하나 이상의 가스저장탱크 이송용 가스 블로워(630), 및 상기 가스저장탱크 이송용 가스 블로워(630)에 의해 흡입되는 가스를 저장하는 가스저장탱크(640)를 포함한다. 도면부호 650은 최종 가스 중에 포함된 이물질(타르 등)을 제거하도록 구성되는 폴링 타워(palling tower)이다.

상기 열분해유 냉각탑(610)에 이용되는 냉각매체(냉각수)는 상기한 냉각매체 순환 유닛(440)으로부터 공급받도록 구성된다.

상기 열분해유 냉각탑(610)과 상기 폴링 타워(650)에서 발생된 오일은 상기 열분해유 포집탱크(510)로 회수되도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 열분해가스 처리 장치부(600)는 상기 가스저장탱크(640)로부터 가스를 공급받아 상기 열분해 가스 처리장치부(200)의 가스버너(220)로 공급되는 가스를 저장하는 가스버너 가스 공급탱크(660)를 더 포함할 수 있다.

이와 같이 구성되는 열분해가스 처리 장치부(600)는 상기 유증기 열교환 장치부(400)에서 열분해되면서 발생한 유증기를 설비의 안정적인 운영에 필요한 압력(바람직하게, 10mmH₂O)으로 설정된 압력에 따라 가스저장탱크 이송용 가스 블로워(630)의 회전 속도를 자동 조절하여 가스 저장 탱크(640)로 자동 이송하도록 이루어진다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비에 의하면, 폐합성수지를 처리하는 과정에서 온도과 수분 등 폐합성수지에 포함된 질의 변화에 따라 운전 상황이 자동 조정됨으로써 안정적인 열분해를 행할 수 있고, 안정적인 열분해가 가능하여 전체적인 처리 효율을 향상시키며, 오일과 가스의 수율을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 출원인은 도 5 내지 도 9에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 공정별 자동운전이 가능한 연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비를 실제 시설하여 운영하였으며, 투입 측에서 유증기의 배출을 방지하면서도 폐합성수지로부터 오일과 가스를 효율적으로 생산할 수 있음을 확인하였다.

본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 폐합성수지 투입 장치부
110: 투입 호퍼
111: 교반 스크류
120: 제1 연료투입 이송스크류 컨베이어
130: 제2 연료투입 이송스크류 컨베이어
140: 제3 연료투입 이송스크류 컨베이어
150: 촉매 투입 장치부
160: 분말소석회 투입 장치부
200: 열분해 처리 장치부
210: 열분해 반응기 본체
220: 가스 버너
231: 제1 열분해 이송스크류 컨베이어
232: 수직 열분해 이송스크류 컨베이어
233: 제2 열분해 이송스크류 컨베이어
233a, 234a: 연통로
234: 제3 열분해 이송스크류 컨베이어
235: 제4 열분해 이송스크류 컨베이어
300: 잔존물 처리 장치부
310: 잔존물 배출 연통로
320: 제1 잔존물처리 이송스크류 컨베이어
330: 제2 잔존물처리 이송스크류 컨베이어
340: 제3 잔존물처리 이송스크류 컨베이어
350: 처리잔존물 저장조(또는 톤백)
400: 유증기 열교환 장치부
410: 유증기 공급 관로
420: 유증기 이송스크류 컨베이어
431, 432, 433, 434: 유증기 열교환기
431a 내지 434a: 열분해 가스 공급관로
434b: 열분해가스 배출 관로
440: 열분해유 이송스크류 컨베이어
450: 냉각매체 순환 유닛
451: 냉각수 저수조
452: 냉각수 순환펌프
453: 냉각탑
500: 오일 처리 장치부
510: 열분해유 포집탱크
520: 열분해유 이송펌프(제1 열분해유 이송펌프)
530: 열분해유 저장탱크
540: 열분해유 중간 저장탱크
550: 열분해유 이송펌프(제2 열분해유 이송펌프)
560: 원심분리기(기액분리)
570: 분리액 탱크
580: 열분해유 분사 펌프
590: 오일 냉각탑
600: 열분해가스 처리 장치부
610: 열분해유 냉각탑
620: 유수분리기
630: 가스저장탱크 이송용 가스 블로워
640: 가스저장탱크
650: 폴링 타워
660: 가스버너 가스 공급탱크

Claims

폐합성수지를 열분해처리하여 오일(oil)과 가스(gas)를 얻기 위한 폐합성수지 열분해 처리 설비로서,
투입되는 폐합성수지를 하기의 열분해 처리 장치부로 공급하도록 구성되는 폐합성수지 투입 장치부;
상기 폐합성수지 투입 장치부로부터 폐합성수지를 공급받아 폐합성수지를 열분해시켜 유증기를 생성하도록 구성되는 열분해 처리 장치부;
상기 열분해 처리 장치부에서 폐합성수지의 열분해 후 발생된 잔존물인 차(char)를 공급받아 처리하도록 구성되는 잔존물 처리 장치부;
상기 열분해 처리 장치부에서 생성된 유증기를 제공받아 냉각시켜 오일과 가스로 분리하도록 구성되는 유증기 열교환 장치부;
상기 유증기 열교환 장치부에서 분리된 오일을 이송하고 저장하도록 구성되는 오일 처리 장치부; 및
상기 유증기 열교환 장치부에서 분리된 가스를 냉각 처리하고, 냉각 가스를 이송하고 저장하도록 구성되는 열분해가스 처리 장치부;를 포함하고,
상기 폐합성수지 투입 장치부는, 폐합성수지가 투입되는 투입 호퍼와, 상기 투입 호퍼의 하단부에 설치되는 제1 연료투입 이송스크류 컨베이어와, 상기 제1 연료투입 이송스크류 컨베이어의 이송 말단부에서 직교되게 연통되어 연결되는 제2 연료투입 이송스크류 컨베이어, 및 상기 제2 연료투입 이송스크류 컨베이어의 이송 말단부에 연통되게 연결되는 제3 연료투입 이송스크류 컨베이어를 포함하며,
상기 폐합성수지 투입 장치부는 자동 가동 시 제3 연료투입 이송스크류 컨베이어, 제2 연료투입 이송스크류 컨베이어, 제1 연료투입 이송스크류 컨베이어의 순서로 자동 가동되어 연속 운전을 실행하고, 아래의 제1 조건 내지 제3 조건에 해당하는 경우 자동 가동의 역순으로 자동 정지되게 이루어지는 것을 특징으로 하는,
제1 조건: 제1 연료투입 이송스크류 컨베이어의 동작이 정지된 경우;
제2 조건: 상기 열분해가스 처리 장치부에 포함되는 가스저장탱크 이송용 가스 블로워의 회전수가 미리 설정된 회전수 이상에서 설정된 시간 이상 유지되는 경우;
제3 조건: 상기 오일 처리 장치부에 포함되는 열분해유 저장탱크의 압력이 설정값 이상에서 설정 시간 이상 유지되는 경우;
연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비.
제1항에 있어서,
상기 투입 호퍼에는 투입되는 폐합성수지를 교반시키기 위한 교반 스크류가 구비되며,
상기 폐합성수지 투입 장치부는 상기 투입 호퍼의 상부 일측에 구비되어 폐합성수지의 열분해를 위한 촉매를 투입하도록 구성되는 촉매 투입 장치부; 및 상기 투입 호퍼의 상부 타측에 구비되어 분말소석회를 투입하기 위한 분말소석회 투입 장치부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비.
제1항에 있어서,
상기 열분해 처리 장치부는, 함체 형태로 형성되는 열분해 반응기 본체와, 상기 열분해 반응기 본체의 하부에 복수 구비되는 가스 버너, 및 상기 열분해반응기 본체에 다단으로 구성되며, 투입되는 폐합성수지를 순차적으로 이송시키면서 상기 가스버너의 간접 가열로 유증기가 생성되도록 구성되는 다단 열분해 이송스크류 컨베이어를 포함하며,
상기 다단 열분해 이송스크류 컨베이어는, 상기 열분해 반응기 본체의 상단부에 구비되고, 일단부에서 상기 폐합성수지 투입 장치부의 제3 연료투입 이송스크류 컨베이어와 연통되게 연결되어 그 제3 연료투입 이송스크류 컨베이어로부터 투입되는 폐합성수지를 공급받는 제1 열분해 이송스크류 컨베이어와, 상기 제1 열분해 이송스크류 컨베이어의 이송 말단부에 직교되게 연통되어 연결되는 수직 열분해 이송스크류 컨베이어와, 상기 수직 열분해 이송스크류 컨베이어가 타단부에 직교되게 연통 연결되는 제2 열분해 이송스크류 컨베이어와, 상기 제2 열분해 이송스크류 컨베이어의 이송 말단부에서 연통로를 통해 연통 연결되는 제3 열분해 이송스크류 컨베이어, 및 상기 제3 열분해 이송스크류 컨베이어의 이송 말단부에서 연통로를 통해 연통 연결되는 제4 열분해 이송스크류 컨베이어를 포함하는 것을 특징으로 하는
연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비.
제3항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 연료튜입 이송스크류 컨베이어는, 상기 제1 열분해 이송스크류 컨베이어의 동작이 정지된 경우와, 상기 열분해가스 처리 장치부에 포함되는 가스저장탱크 이송용 가스 블로워의 회전수가 미리 설정된 회전수 이상에서 설정 시간 이상 유지되는 경우, 및 상기 오일 처리 장치부에 포함되는 열분해유 저장탱크의 압력이 설정값 이상에서 설정 시간 이상 유지되는 경우 중 적어도 하나의 경우에 제3 연료튜입 이송스크류 컨베이어, 제2 연료튜입 이송스크류 컨베이어, 제1 연료튜입 이송스크류 컨베이어의 순서로 자동 가동 중지되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는
연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비.
제4항에 있어서,
상기 잔존물 처리 장치부는, 상기 열분해 처리 장치부에서 생성된 잔존물을 제공받도록 연통 연결되는 잔존물 배출 연통로와, 일단부에서 상기 잔존물 배출 연통로에 연통 연결되는 제1 잔존물처리 이송스크류 컨베이어와, 상기 제1 잔존물처리 이송스크류 컨베이어의 이송 말단부에 연통 연결되는 제2 잔존물처리 이송스크류 컨베이어와, 상기 제2 잔존물처리 이송스크류 컨베이어의 이송 말단부에 연통 연결되는 제3 잔존물처리 이송스크류 컨베이어, 및 상기 잔존물처리 이송스크류 컨베이어에서 이송되어 배출되는 잔존물을 저장하는 처리잔존물 저장조를 포함하며,
상기 유증기 열교환 장치부는, 일단부가 상기 다단 열분해 이송스크류 컨베이어 각각에 연결되는 복수의 유증기 공급 관로와, 상기 복수의 유증기 공급 관로로부터 유입되는 유증기를 하기 유증기 열교환기로 이송하도록 구성되는 유증기 이송스크류 컨베이어, 및 상기 유증기 이송스크류 컨베이어로부터 유증기를 공급받아 다단으로 냉각시켜 오일과 가스로 분리하도록 구성되는 복수의 유증기 열교환기와, 상기 복수의 유증기 열교환기 각각의 하단부에 연통 연결되어 분리되어 나온 열분해 오일을 일측으로 이송시키는 열분해유 이송스크류 컨베이어, 및 상기 복수의 유증기 열교환기 각각으로 냉각매체를 공급하고 회수하도록 구성되는 냉각매체 순환 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는
연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비.
제1항에 있어서,
상기 오일 처리 장치부는,
상기 유증기 열교환 장치부에서 이송되어 나오는 열분해 오일을 포집하는 열분해유 포집탱크;
상기 열분해유 포집탱크에 포집된 열분해 오일을 하기 열분해유 저장탱크로 이송시키는 제1 열분해유 이송펌프;
상기 제1 열분해유 이송펌프에서 이송되어 오는 열분해 오일을 저장하는 열분해유 저장탱크부;
상기 열분해유 저장탱크로 이송되는 관로에서 분지된 관로를 통해 열분해유를 저장하는 열분해유 중간 저장탱크;
상기 열분해유 중간 저장탱크에 저장된 열분해 오일을 하기 기액분리기로 이송시키는 제2 열분해유 이송펌프;
상기 제2 열분해유 이송펌프에서 이송되어 오는 열분해 오일을 기액분리하는 기액분리기;
상기 기액분리기에서 분리되어 나온 열분해 오일을 저장하고 상기 열분해유 저장탱크로 공급하는 분리액 탱크;
상기 열분해유 포집탱크에 포집된 열분해 오일을 하기 오일 냉각탑으로 이송시키는 열분해유 분사 펌프; 및
상기 열분해유 분사 펌프에 이송되는 열분해유를 공급받아 냉각시킨 다음 최상류 측의 유증기 열교환기로 공급하는 오일 냉각탑을 포함하는 것을 특징으로 하는
연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비.
제1항에 있어서,
상기 열분해가스 처리 장치부는,
상기 유증기 열교환 장치부에서 열분해 가스를 제공받아 다단 방식으로 냉각시키는 복수의 열분해유 냉각탑;
상기 열분해유 냉각탑에서 열분해 가스를 제공받아 유수분리하는 유수분리기;
상기 유수분리기로부터 열분해 가스를 흡입하여 하기 가스저장탱크로 공급하는 하나 이상의 가스저장탱크 이송용 가스 블로워;
상기 가스저장탱크 이송용 가스 블로워에 의해 흡입되는 가스를 저장하는 가스저장탱크; 및
상기 가스저장탱크로부터 가스를 공급받아 상기 열분해 가스 처리장치부에 포함되는 가스버너로 공급되는 가스를 저장하는 가스버너 가스 공급탱크;를 포함하는 것을 특징으로 하는
연속식 폐합성수지 열분해 처리 설비.