KR20220128939A - 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치 - Google Patents
공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220128939A KR20220128939A KR1020220010951A KR20220010951A KR20220128939A KR 20220128939 A KR20220128939 A KR 20220128939A KR 1020220010951 A KR1020220010951 A KR 1020220010951A KR 20220010951 A KR20220010951 A KR 20220010951A KR 20220128939 A KR20220128939 A KR 20220128939A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- waste resin
- air
- input
- input device
- waste
- Prior art date
Links
- 239000011347 resin Substances 0.000 title claims abstract description 149
- 229920005989 resin Polymers 0.000 title claims abstract description 149
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 title claims description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 174
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 85
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 84
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 46
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 20
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 abstract description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract description 7
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 22
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 22
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 6
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 6
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000007158 vacuum pyrolysis Methods 0.000 description 4
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 3
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 230000009046 primary transport Effects 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxin Chemical compound O1C=COC=C1 KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 235000014121 butter Nutrition 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000009049 secondary transport Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/10—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal from rubber or rubber waste
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B37/00—Mechanical treatments of coal charges in the oven
- C10B37/04—Compressing charges
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
- C10B53/07—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of solid raw materials consisting of synthetic polymeric materials, e.g. tyres
-
- 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)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Abstract
본 발명은 폐수지를 공급하는 컨베이어(200);와 폐수지를 컨베이어(200)에서 공급받아 압착하여 공기를 제거하는 공기압착 투입장치(20);와 지면에서 설정 각도로 경사지게 구성되어 내부에 공기압착 투입장치(20)로부터 투입되는 폐수지를 수용하여 융해 후 기화시키는 융해로(10);와 공기압착 투입장치(20) 내의 폐수지가 말랑말랑해지도록 공급되는 상기 폐수지를 가열하는 발열 수단;을 포함하며, 상기 융해로(10)는, 지면에서 설정 각도로 경사지게 구성되는 원통 형태의 외통(11)과; 상기 외통(11) 내부에 구성되어 폐수지를 수용하여 융해 및 기화하는 내통(12)을 포함하고, 상기 공기압착 투입장치(20)는, 상기 내통(12)의 일단 상부에 연결된 원통 형태의 투입관 본체(21a), 상기 투입관 본체(21a)의 상측의 일측부로부터 위로 경사지게 분기하고 폐수지가 투입되는 투입구(21in)를 형성하고 있는 분기 투입관(21b)을 포함하는 투입관(21);과 상기 투입관 본체(21a)의 일단 상부에 구성되어, 상하작동을 수행하는 실린더 로드(22a)가 하측에 형성되는 상하실린더(22);와 상기 실린더 로드(22a)에 고정되어 투입관 본체(21a) 내부에 수용된 폐수지를 압착하여, 폐수지 내부의 공기를 제거하는 압착판(23);을 포함하여 구성된다.
Description
본 발명은 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐수지를 융해 및 기화 후 응축하여 난방 및 발전 등에 사용할 수 있는 재생유를 생산하기 위한 과정 중 폐수지를 융해 및 기화하기 위한 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치에 관한 것이며, 폐수지를 폐수지 유화장치에 투입시 공기의 유입을 줄이기 위한 공기압착 투입장치의 구조를 주요 기술로 한다.
폐수지의 재활용 방법으로는 폐수지를 녹여 재성형하는 물질적 재활용과, 폐수지를 용융하여 펠릿으로 성형하여 고형연료제품(SRF)을 생산하고, 고형연료제품(SRF)을 발전이나 난방에 사용하는 열적 재활용, 그리고 폐수지를 열분해하여 기화 후 응축하여 재생유를 생성하는 화학적 재활용으로 분류된다.
위의 폐수지 재활용 방법 중 하나인 열적 재활용의 경우 고형연료제품(SRF)이 연소시 다이옥신이 발생하여 대기환경오염에 문제가 있고, 이러한 문제점을 보완하기 위한 방법으로 폐수지로부터 재생유를 생산하는 화학적 재활용이 부각되고 있다.
폐수지의 화학적 재활용은 다른 말로 유화라고도 불리고 있으며, 폐수지를 유화하는 과정에서 다이옥신 발생의 원인이 되는 염소를 제거하는 기술이 개발되어 고체연료제품(SRF)과 같이 연소시 다이옥신이 발생하지 않아 환경 문제에도 이점이 있다.
폐수지의 유화로 생산되는 재생유는 보일러에 사용되는 등유 정도의 품질을 가지고 있으며, 원료로써 PE, PP, PS 등의 폐비닐 종류를 주로 사용하고 있으며, 폐수지의 유화 공정으로는 용융, 기화, 응축 과정을 포함하며, 폐수지가 기화하여 생성된 가스는 설비 내에서 연소가 일어나지 않도록 설비 내부에 산소가 유입되지 않는 것이 중요하다.
폐수지를 유화하기 위한 설비 내부에 산소가 있을시 가스가 연소하여 폭발이 일어나며, 이는 생성되는 재생유의 생산량 저하와 충격으로 인한 설비의 손상, 화재의 위험을 야기한다.
위와 같은 문제를 개선하기 위한, 폐수지를 유화장치에 투입시 공기의 유입을 줄이기 위한 선행기술의 일례로 대한민국 등록특허공보 제10-1051314호 "폐 플라스틱의 진공열분해장치 및 이를 이용한 진공열분해유화시스템"이 개시되어 있다.
상기 선행기술은 투입부가 다수의 투수공이 관통된 제1 실린더관과, 제1 실린더관에 교차하는 제2 실린더관, 그리고 제1 및 제2 실린더 관에 구성되는 제1 및 제2 실린더를 이용하여 호퍼에 폐수지를 투입시 공기의 유입을 줄이는 기술을 제시하고 있다.
상기 선행기술은 실린더 2개를 사용하여 교차하는 방식으로 장치를 구성함으로써 장치가 차지하는 공간이 늘어난다는 점과, 투수공이 항시 개방되어 있어 폐수지의 투입과정 중 외부 공기가 유입이 될 수 있다는 개선이 요구되는 사항들이 존재한다.
위와 관련된 다른 선행기술의 일례로 대한민국 등록특허공보 제10-1090219호 "유화장치의 유기성 폐기물 공급장치"가 개시되어 있다. 상기 선행기술 또한 폐수지를 폐수지 유화장치에 투입시 공기의 유입을 줄이기 위한 기술로써,
폐기물 이송공급수단을 이송스크루를 구비한 1차 이송관과, 1차 이송관과 연결되도록 연결하는 압축관, 압축관과 연결되어 이송스크루를 구비한 2차 이송관에서 폐수지를 압축하여 유화수단으로 공급함으로써, 유화수단에 유입되는 공기를 줄이는 것과, 폐기물 이송공급수단의 상부에 로터공급수단을 구성하여 외부 공기의 유입을 줄이는 기술을 제시하고 있다.
상기 선행기술 또한 유화장치 내에 유입되는 공기를 줄이기 위하여 2개의 이송스크루와 로터공급수단을 구성함으로써, 장치가 차지하는 공간이 커진다는 점과 로터공급수단을 거쳐 이송공급수단으로 공급되는 폐수지와 함께 유입되는 외부공기가 이송공급수단 내에서 빠져나갈 통로가 없어, 유화수단 내로 공기가 유입될 수 있다는 개선이 요구되는 사항들이 있다.
또한, 종래의 일본 공개특허공보 특개평08-12781호(196.05.21.)는, 호퍼에 푸셔 실린더(2)와 왕복 움직이는 실린더 로드(8, 28)를 포함하며, 게이트밸브(5, 31)를 구비하고, 실린더 압축과정에서 푸셔 실린더(2) 내의 공간(42) 내 존재하는 많은 공기는 배관의 변(41, 45)이 설치되어 압착판(3, 27)의 전진시 변이 열린 상태가 되어 공기가 배출되는 폐플라스틱의 열분해 유화에 있어서의 원료 공급 장치의 구성을 개시하고 있다.
하지만, 종래의 일본 공개특허공보 특개평08-12781호(196.05.21.)의 폐플라스틱의 열분해 유화에 있어서의 원료 공급 장치는 호퍼에 투입되어 푸셔 실린더(2)에 의해 압축되는 폐플라스틱은 아무리 세게 압축되어 변을 통해 공기가 배출된다고 하더라도 폐플라스틱 자체가 딱딱한 상태이기 때문에 잘게 잘라진 폐플라스틱의 사이에서 폐쇄된 공간이 형성되고 형성된 폐플라스틱 사이의 공간내에 공기가 존재할 수밖에 없으며 따라서 이렇게 압축된 폐플라스틱은 그 사이 공간 내에 존재하는 공기로 인해 유화수단 내로 일정 수준의 공기는 유입될 수밖에 없어서 유입되는 공기 내의 산소로 인해 가스가 연소하여 폭발이 일어나며, 이것이 다시 생성되는 재생유의 생산량 저하와 충격으로 인한 설비의 손상, 화재의 위험을 야기할 우려가 있다.
본 발명은 상기의 제반 문제점을 보다 적극적으로 해소하기 위하여 창출된 것으로, 설정 크기로 잘려진 폐플라스틱 자체를 말랑말랑한 상태로 만들어 폐플라스틱의 사이의 폐쇄된 공간 형성을 최소화하여 유화수단 내로 설정 수준 이상의 공기가 유입되는 것을 방지함으로써 유입되는 공기 내의 산소로 인한 가스 연소 및 폭발을 방지하여, 생성되는 재생유의 생산량 증대와 충격으로 인한 설비의 손상, 화재의 위험을 방지하는 구조를 가진 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치를 제공하는 것이 주된 해결과제이다.
또한, 설정 크기로 잘려진 폐플라스틱 자체를 말랑말랑한 상태로 만들 때 설정 크기로 잘려진 폐플라스틱을 다시 한번 더 잘라서 더 작은 크기로 만들면서 더 작은 크기로 만들어지는 폐플라스틱 자체도 말랑말랑한 상태로 만들어 폐플라스틱의 사이의 폐쇄된 공간 형성을 더욱 최소화하여 유화수단 내로 설정 수준 이상의 공기가 유입되는 것을 방지함으로써 유입되는 공기 내의 산소로 인한 가스 연소 및 폭발을 방지하여, 생성되는 재생유의 생산량 증대와 충격으로 인한 설비의 손상, 화재의 위험을 방지하는 구조를 가진 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치를 제공하는 것이 다른 해결과제이다.
본 발명의 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치는 폐수지를 공급하는 컨베이어(200);와 폐수지를 컨베이어(200)에서 공급받아 압착하여 공기를 제거하는 공기압착 투입장치(20);와 지면에서 설정 각도로 경사지게 구성되어 내부에 공기압착 투입장치(20)로부터 투입되는 폐수지를 수용하여 융해 후 기화시키는 융해로(10);와 공기압착 투입장치(20) 내의 폐수지가 말랑말랑해지도록 공급되는 상기 폐수지를 가열하는 발열 수단;을 포함하며, 상기 융해로(10)는, 지면에서 설정 각도로 경사지게 구성되는 원통 형태의 외통(11)과; 상기 외통(11) 내부에 구성되어 폐수지를 수용하여 융해 및 기화하는 내통(12)을 포함하고, 상기 공기압착 투입장치(20)는, 상기 내통(12)의 일단 상부에 연결된 원통 형태의 투입관 본체(21a), 상기 투입관 본체(21a)의 상측의 일측부로부터 위로 경사지게 분기하고 폐수지가 투입되는 투입구(21in)를 형성하고 있는 분기 투입관(21b)을 포함하는 투입관(21);과 상기 투입관 본체(21a)의 일단 상부에 구성되어, 상하작동을 수행하는 실린더 로드(22a)가 하측에 형성되는 상하실린더(22);와 상기 실린더 로드(22a)에 고정되어 투입관 본체(21a) 내부에 수용된 폐수지를 압착하여, 폐수지 내부의 공기를 제거하는 압착판(23);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발열 수단은, 상기 분기 투입관(21b)의 벽에 축(51x, 52x)이 설치되어 투입되는 상기 폐수지가 통과하는 것이 가능한 간격을 두고 서로 평행하게 배치되어 상호 반대방향으로 회전할 수 있고, 상기 분기 투입관(21b)의 내측에 투입되는 상기 폐수지를 가열하는 가열 히터(51h, 52h)가 각각 내장된 한 쌍의 회전 롤러(51, 52); 및 상기 분기 투입관(21b)의 외면에 설치된 히팅 코일(53)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발열 수단은, 상기 컨베이어(200)와 위로 간격을 두고 설치되어 컨베이어(200)의 컨베이어 벨트(220)에 적치되어 공급되는 폐수지를 말랑말랑해지도록 가열하는 발열장치(60)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 분기 투입관(21b)은 내벽면에 돌출되게 형성된 반원형 단면의 복수의 돌출부(21b1)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 설정 크기로 잘려진 폐플라스틱 자체를 말랑말랑한 상태로 만들어 폐플라스틱의 사이의 폐쇄된 공간 형성을 최소화하여 유화수단 내로 설정 수준 이상의 공기가 유입되는 것을 방지함으로써 유입되는 공기 내의 산소로 인한 가스 연소 및 폭발을 방지하여, 생성되는 재생유의 생산량 증대와 충격으로 인한 설비의 손상, 화재의 위험을 방지하는 구조를 가진 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치를 제공하는 효과가 있다.
또한, 설정 크기로 잘려진 폐플라스틱 자체를 말랑말랑한 상태로 만들 때 설정 크기로 잘려진 폐플라스틱을 다시 한번 더 잘라서 더 작은 크기로 만들면서 더 작은 크기로 만들어지는 폐플라스틱 자체도 말랑말랑한 상태로 만들어 폐플라스틱의 사이의 폐쇄된 공간 형성을 더욱 최소화하여 유화수단 내로 설정 수준 이상의 공기가 유입되는 것을 방지함으로써 유입되는 공기 내의 산소로 인한 가스 연소 및 폭발을 방지하여, 생성되는 재생유의 생산량 증대와 충격으로 인한 설비의 손상, 화재의 위험을 방지하는 구조를 가진 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치를 제공하는 효과가 있다.
도 1a는 본 발명의 바람직한 실시예의 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치를 이용하여 재생유를 생산하기 위한 공정도이다.
도 1b는 도 1의 A-A'선 단면도이다.
도 1c는 도 1a와 1b에 발열장치가 추가된 실시 예를 도시하는 도면이다.
도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예의 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치의 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 단면도이다.
도 2c는 도 2b 중 A의 확대도이다.
도 2d는 본 발명이 제시하는 재 배출장치(40)의 사용상태도이다.
도 3a는 본 발명이 제시하는 공기압착 투입장치(20)의 측단면도이다.
도 3b는 도 3a 중 B에서 B'까지의 단면도이다.
도 3c는 도 3b 중 압착판(23)의 확대도이다.
도 3d는 본 발명이 제시하는 공기압착 투입장치(20)의 사용상태도이다.
도 3e는 도 3a의 투입관(21)의 분기 투입관(21b)의 내측에 수평으로 설치된 한 쌍의 롤러(R1, R2)의 사시도이다.
도 3f는 도 3e의 B-B'선 단면도이다.
도 4a는 본 발명이 제시하는 가열장치(30)의 사시도이다.
도 4b는 본 발명이 제시하는 가열장치(30)의 단면도이다.
도 5는 본 발명이 제시하는 공기압착 투입장치(20)의 다른 실시예에 따른 사용상태도이다.
도 6a는 본 발명이 제시하는 공기압착 투입장치(20)의 또 다른 실시예에 따른 단면도이다.
도 6b는 도 6a의 압착판(23)이 하강하여 바늘(23c)이 폐수지(P)를 관통하는 사용상태도이다.
도 7은 본 발명의 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치를 이용하여 생산되는 재생유의 시험성적서이다.
도 1b는 도 1의 A-A'선 단면도이다.
도 1c는 도 1a와 1b에 발열장치가 추가된 실시 예를 도시하는 도면이다.
도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예의 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치의 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 단면도이다.
도 2c는 도 2b 중 A의 확대도이다.
도 2d는 본 발명이 제시하는 재 배출장치(40)의 사용상태도이다.
도 3a는 본 발명이 제시하는 공기압착 투입장치(20)의 측단면도이다.
도 3b는 도 3a 중 B에서 B'까지의 단면도이다.
도 3c는 도 3b 중 압착판(23)의 확대도이다.
도 3d는 본 발명이 제시하는 공기압착 투입장치(20)의 사용상태도이다.
도 3e는 도 3a의 투입관(21)의 분기 투입관(21b)의 내측에 수평으로 설치된 한 쌍의 롤러(R1, R2)의 사시도이다.
도 3f는 도 3e의 B-B'선 단면도이다.
도 4a는 본 발명이 제시하는 가열장치(30)의 사시도이다.
도 4b는 본 발명이 제시하는 가열장치(30)의 단면도이다.
도 5는 본 발명이 제시하는 공기압착 투입장치(20)의 다른 실시예에 따른 사용상태도이다.
도 6a는 본 발명이 제시하는 공기압착 투입장치(20)의 또 다른 실시예에 따른 단면도이다.
도 6b는 도 6a의 압착판(23)이 하강하여 바늘(23c)이 폐수지(P)를 관통하는 사용상태도이다.
도 7은 본 발명의 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치를 이용하여 생산되는 재생유의 시험성적서이다.
이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
도 1a는 본 발명의 바람직한 실시예의 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치를 이용하여 재생유를 생산하기 위한 공정도이고, 도 1b는 도 1의 A-A'선 단면도이며, 도 1c는 도 1a와 1b에 발열장치가 추가된 실시 예를 도시하는 도면이고, 도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예의 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치의 사시도이며, 도 2b는 도 2a의 단면도이고, 도 2c는 도 2b 중 A의 확대도이며, 도 2d는 본 발명이 제시하는 재 배출장치(40)의 사용상태도이고, 도 3a는 본 발명이 제시하는 공기압착 투입장치(20)의 측단면도이며, 도 3b는 도 3a 중 B에서 B'까지의 단면도이고, 도 3c는 도 3b 중 압착판(23)의 확대도이며, 도 3d는 본 발명이 제시하는 공기압착 투입장치(20)의 사용상태도이고, 도 3e는 도 3a의 투입관(21)의 분기 투입관(21b)의 내측에 수평으로 설치된 한 쌍의 롤러(R1, R2)의 사시도이며, 도 3f는 도 3e의 B-B'선 단면도이고, 도 4a는 본 발명이 제시하는 가열장치(30)의 사시도이고, 도 4b는 본 발명이 제시하는 가열장치(30)의 단면도이며, 도 5는 본 발명이 제시하는 공기압착 투입장치(20)의 다른 실시예에 따른 사용상태도이고, 도 6a는 본 발명이 제시하는 공기압착 투입장치(20)의 또 다른 실시예에 따른 단면도이며, 도 6b는 도 6a의 압착판(23)이 하강하여 바늘(23c)이 폐수지(P)를 관통하는 사용상태도이고, 도 7은 본 발명의 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치를 이용하여 생산되는 재생유의 시험성적서이다.
본 발명의 공기압착 투입장치를 이용하여 재생유를 생산하기 위한 재생유 생산 장치는, 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치(100);와 상기 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치(100)에서 생성된 가스를 냉각하여 액체 상태의 재생유로 응축하는 응축부(300);와 상기 응축부(300)에 냉각수를 순환공급하는 냉각탑(400);과 상기 응축부(300)에서 생성된 재생유에 혼입된 수분을 비중 차이를 이용하여 분리하는 유수분리기(500);와 상기 유수분리기(500)에서 수분과 분리된 재생유를 저장하는 재생유 저장탱크(600);와 상기 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치(100) 내부에 수용된 폐수지를 융해 및 기화하기 위한 연료를 저장하는 연료탱크(700);를 포함한다.
상기 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치(100)는, 폐수지를 공급하는 컨베이어(200);와 폐수지를 컨베이어(200)에서 공급받아 압착하여 공기를 제거하는 공기압착 투입장치(20);와 지면에서 설정 각도로 경사지게 구성되어 내부에 공기압착 투입장치(20)로부터 투입되는 폐수지를 수용하여 융해 후 기화시키는 융해로(10);와 공기압착 투입장치(20) 내의 폐수지가 말랑말랑해지도록 공급되는 상기 폐수지를 가열하는 발열 수단;을 포함한다. 상기 발열 수단에 의해 공기압착 투입장치(20) 내의 폐수지가 말랑말랑해지도록 공급될 수 있다.
또한, 본 발명의 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치(100)는, 상기 경사진 융해로(10)의 상측 측면에 구성되어, 융해로(10) 내부의 폐수지에 열을 가하는 가열장치(30);와 상기 경사진 융해로(10)의 상측 하부에 구성되어, 융해로(10) 내부의 폐수지가 융해 및 기화 과정에 발생하는 재를 배출하되 외부의 공기가 유입되지 않도록 하는 재 배출장치(40);를 더 포함한다.
융해로(10)는 지면에서 설정 각도로 경사지게 구성되는 원통 형태의 외통(11);과 상기 외통(11) 내부에 구성되어 폐수지를 수용하여 융해 및 기화시키는 내통(12);과 상기 내통(12)의 양측단에 연결되어, 내통(12) 내부에 수용된 용융된 폐수지(M)를 교반 및 이송하여주는 스크루(13);와 상기 스크루(13)의 일단과 연결되어 스크루(13)를 회전시키는 모터(14);를 포함한다.
외통(11)은 내주면에 구성되어 외통(11) 내부의 열이 외부로 손실되는 것을 막아주는 단열재(11a)와, 상기 단열재(11a)의 내주면에 위치하여 단열재(11a)에 화염이 닿지 않도록 하고 외통(11) 내부의 열을 흡수하여 저장하는 벽돌(11b)이 구성되며, 지면에서 기울어지게 구성된 외통(11)의 하측에 연소가스가 배출되는 배기구(11c)가 형성된다.
또한, 상기 컨베이어(200)는, 도 1b에서 보는 바와 같이, 서로 간격을 둔 한쌍의 드럼(210, 220)의 둘레에 컨베이어 벨트(230)가 설치되어 있고, 컨베이어 벨트(230)의 외면상에는 서로 간격을 둔 복수의 격판(Pa1, Pa2, Pa3, Pa4, Pa5, Pa6, Pa7, Pa8)이 컨베이어 벨트(230)의 외측 방향이면서 전진 이동 방향으로 경사지게 설치되어 있다. 복수의 격판(Pa1, Pa2, Pa3, Pa4, Pa5, Pa6, Pa7, Pa8)에 의해 컨베이어(200)가 경사진 상태로 설치되었을 때에도 폐수지가 아래로 떨어지지 않고 안전하게 컨베이어 벨트(230)상에 적재되어 위로 이동 공급되어 분기 투입관(21b)의 투입구(21in)으로 투입될 수 있다.
도 2c 또는 도 2d와 같이, 상기 내통(12)은 일측 상부에 폐수지가 기화하여 생성된 가스가 배출되는 가스 배출구(12a)와, 상기 가스 배출구(12a)의 아래 방향에 폐수지의 기화 과정 중 불순물 등이 연소하여 발생하는 재(T)를 배출하는 재 배출구(12b)가 형성된다.
도 2a 내지 도 2d와 상기의 구성을 참조하여, 융해로(10)의 작동 순서와 원리를 설명하기로 한다.
지면에서 경사지게 설치된 내통(12)에서 하측 상부에 공기압착 투입장치(20)로부터 폐수지를 공급받고, 내통(12) 내부에 구성된 스크루(13)가 모터(14)에 의해 회전하며 내통(12)에 수용된 폐수지를 교반하며 가스배출구(12a)가 위치한 상측 방향으로 이송시킨다.
이때, 가열장치(30)가 외통(11)과 내통(12) 사이에 형성되는 공간(S) 내부의 공기를 가열하게 되고, 공간(S) 내부의 가열된 공기에 의해 내통(12)에 수용된 폐수지는 액체 상태로 융해가 이루어진다.
상기와 같이 가열장치(30)가 내통(12)에 직접적으로 열을 가하지 않고 공간(S) 내부의 공기를 가열하는 간접열전달 방식을 사용하는 것으로 내통(12)과 스크루(13)의 수명을 늘릴 수 있다는 이점이 있다.
또한, 가열장치(30)가 지면에서 경사지게 구성된 외통(11)의 상측에 구성되고, 내통(12) 내부의 용융된 폐수지(M)가 기화가 이루어지는 유면(M1) 부위에 집중적으로 열을 가하며, 외통(11)과 내통(12) 사이 공간(S)의 상부에서 생성되는 열이 위로 빠져나가지 못하고 하부로 이동하여 내통(12) 내부의 하부에 수용된 폐수지를 예열하게 되는 것으로 연료사용의 효율을 올릴 수 있다.
도 2c 또는 도 2d와 같이, 융해된 폐수지(M)는 유면(M1)에서 기화가 되며, 생성된 가스는 가스 배출구(12a)로 배출되고, 폐수지에 함유된 이물질 등이 연소하여 생성되는 재(T)는 재 배출구(12b)로 떨어지게 된다.
이때, 유면(M1)의 높이는 내통(12) 내부에 투입되는 폐수지의 양과 스크루(13)에 형성되는 스크루 날(13a)의 위치에 따라 결정되는데, 스크루 날(13a)은 융해된 폐수지(M)에 의하여 재 배출구(12b)가 막히지 않도록 일부분만 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 지면에서 기울어진 내통(12)의 상측 하단에 재 배출구(12b)를 구성하고 재를 배출함으로써, 내통 내부에 재가 잔류하게 되어 폐수지의 열분해 효율이 저하되는 것을 방지하는 것이 가능하다.
또한, 내통 내부에 잔류 되는 재의 양을 줄임으로써. 내통 내부의 청소 주기가 늘어남으로, 장비 운용의 시간 손실을 줄일 수 있다.
공기압착 투입장치(20)는 상기 내통(12)의 일측 상부에 연결된 원통 형태의 투입관 본체(21a), 상기 투입관 본체(21a)의 상측의 일측부로부터 위로 경사지게 분기하고 투입구(21in)를 형성하고 있는 분기 투입관(21b)을 포함하는 투입관(21);과 상기 투입관(21)의 일측 상부에 구성되어, 상하작동을 수행하는 실린더 로드(22a)가 하측에 형성되는 상하실린더(22);와 상기 실린더 로드(22a)에 고정되어 투입관 본체(21a) 내부에 수용된 폐수지를 압착하여, 폐수지 간 공극의 공기를 제거하는 압착판(23);과 상기 투입관(21)의 외측면에 구성되어 내통(12)으로 외부의 공기가 유입되지 않도록 차폐하여 주는 나이프 게이트 밸브(24);를 포함하여 구성된다.
투입관(21)은 일측 상부에 컨베이어(200)로부터 폐수지(P)를 공급받는 투입구(21a)가 형성되고, 하부에는 내통(12)과 연결되어 내통(12)으로 폐수지가 공급되는 배출구(21e)가 형성된다.
압착판(23)은 압착판(23)이 하강시 공기가 통과할 수 있는 통기구(23a)가 일정 간격으로 복수 형성되며, 상기 통기구(23a)의 상측에 힌지(H)로 연결되어 압착판(23)이 하강중에는 공기압에 의해 통기구(23a)를 개방하고, 압착판(23)이 멈추거나 상승시에는 자체하중에 의해 통기구(23a)를 닫아주는 복수의 커버(23b)가 형성된다.
나이프 게이트 밸브(24)는 상기 투입관(21)의 일측에 가로 방향으로 구성되어, 지면에서 수평방향으로 직선 운동을 수행하는 실린더 로드(24a1)가 투입관(21) 내측 방향으로 형성되는 실린더(24a)와, 상기 실린더 로드(24a1)에 고정되어, 판 형태를 가지며 슬라이드 방식으로 투입관(21) 내부의 개폐기능을 수행하는 나이프(24b)를 포함하여 구성된다.
도 3a 내지 도 3d와 상기의 구성을 참조하여, 공기압착 투입장치(20)의 작동 순서와 기능을 설명하기로 한다.
1. 컨베이어(200)에서 투입구(21a)를 향하여 이송된 폐수지(P)가 투입구(21a)를 통과하여 투입관(21) 내부로 공급된다.
이때, 나이프 게이트 밸브(24)는 투입관(21) 내부에서 차폐된 상태, 즉 실린더 로드(21a1)가 전진하여 폐비닐(P)과 외부공기가 내통(12)으로 유입되지 못하게 나이프(24b)가 가로막고 있는 상태이다.
따라서, 투입관(21) 내부에 공급된 폐수지(P)는 내통(12)으로 바로 공급되지 않고 나이프(24b) 윗면에 적재된다.
2. 상하실린더(22)의 실린더 로드(22a)와 압착판(23)이 하강하게 된다.
투입관(21) 내부의 압착판(23)과 나이프(24b) 사이의 공기가 압축되고, 공기압에 의해 통기구(23a)를 막고 있던 커버(23b)가 열리게 되고 압축된 공기는 통기구(23a)를 통하여 상부로 빠져나게게 된다.
이후 압착판이(23) 폐수지(P)를 압착하여 부피를 줄이고 폐수지(P) 간의 공극에 위치한 공기 또한 통기구(23a)를 통하여 빠져나가게 된다.
여기서 폐수지(P)는 압착이 가능한 비닐 종류가 사용될 수 있다.
3. 상기와 같이 폐수지(P)가 압착된 다음 실린더 로드(24a1)와 나이프(24b)가 후진하여 나이프 게이트 밸브(24)가 열리게 되고, 나이프(24b) 윗면에 적재되어 있던 폐수지(P)는 중력과 압착판(23)의 누르는 힘에 의해 아래로 떨어져 배출구(21e)를 지나 내통(12)으로 투입되게 된다.
이때, 압착판(23)은 나이프(24b) 보다 아래 높이까지 하강하여 폐수지를 밀어낸 후 상승하여 나이프(24b) 윗면보다 높은 위치에서 멈추게 되고, 커버(23b)는 자체 하중에 의해 통기구(23a)가 닫혀있는 상태를 만들어 외부공기가 압착판(23) 아래로 통과하지 못하도록 하게 된다.
4. 상기와 같이 압착판(23)이 나이프(24) 윗면보다 높은 위치에 멈춘 상태에서, 나이프(24b)가 전진하여 외부공기가 투입관(21) 내부에서 나이프(24b) 아래로 통과하지 못하도록 기밀을 유지한 후 압착판(23)이 상승하여 완전히 원위치로 복귀하게 된다.
도 4a는 본 발명이 제시하는 가열장치(30)의 사시도이고, 도 4b는 본 발명이 제시하는 가열장치(30)의 단면도이다.
가열장치(30)는 상기 외통(11)의 일측 외주면에 구성되어 내부에 연료가 연소하여 화염이 생성되는 원통 형태의 점화로(31);와 상기 점화로(31) 일단에 구성되어 점화로(31) 내부에 연료를 분사하는 로터리 버너(32);와 상기 로터리 버너(32)의 측부에 구성되어 로터리 버터(32)에서 분사되는 연료를 착화시키는 파이프 버너(33);와 상기 로터리 버너의 측부에 구성되어 로터리 버너에서 분사되는 연료가 착화되는 것을 감지하는 불꽃감지 센서(34);와 상기 점화로(31) 외부에 파이프로 연결되어 점화로 내부(31)에 연료가 연소하기 위한 공기(Air)를 공급하는 피드 팬(35);과 상기 점화로(31)와 피드 팬(35)를 연결하는 파이프에 구성되어 로터리 버너(32)에서 분무되는 연료의 양에 따라 피드 팬(35)에서 점화로 내부로 공급되는 공기의 유량을 제어하는 비례제어 밸브(36);를 포함하여 구성된다.
상기 로터리 버너(32)는 연료를 착화시키는 기능을 가지지 않아 착화를 위한 별도의 파이프 버너(33)가 구성되고, 로터리 버너(32)에서 분사되는 연료에 착화가 이루어지면 불꽃감지 센서(34)가 감지하고 파이프 버너(33)의 작동을 멈추게 한다.
가열장치(300)의 작동 초기에는 연료탱크(700)에서 로터리 버너(32)로 연료를 공급하며, 폐수지가 용해로(10)에서 기화 후 응축부(300)에서 응축되지 않은 가스는 점화로(31) 내부로 공급되어 보조 연료로 사용될 수 있다.
또한, 응축부(300)에서 가스를 응축 후 유수분리기(500)를 거쳐 생산된 재생유는 재생유 저장탱크(600)에 저장되고 이를 로터리 버너(32)로 공급하여 연료로 사용 가능하며, 로터리 버너(32)와 재생유 저장탱크(600) 및 연료탱크(700) 사이에 연결된 배관에 밸브(V)를 구성하여 연료탱크(700)에서 로터리 버너(32)로 공급되는 연료를 차단하고, 재생유 저장탱크(600)에 저장된 재생유만을 연료로 로터리 버너(32)에 공급할 수 있다.
그리고 상기 밸브(V)와 로터리 버너(32) 사이의 배관에 펌프(PU)가 구성되어 재생유 저장탱크(600)에 수용된 재생유와 연료탱크(700)에 수용된 연료를 로터리 버너(32)로 공급하는 역할을 수행하며, 상기 펌프(PU)와 로터리 버너(32) 사이 배관에 압력계(PG)가 더 구성되고 로터리 버너(32)로 일정량의 재생유 및 연료가 공급되도록 한다.
상기의 재생유가 가지는 발열량은 45,880 J/g (도 7의 시험성적서 참조) 정도를 가지고 있으며, 이는 등유가 가지는 발열량(46,002.4 J/g, 비중 0.8 기준)과 유사한 수준이며, 경유가 가지는 발열량(44,380 J/g, 비중 0.85 기준)보다 높다.
상기 재 배출장치(40)는 상기 재 배출구(12b) 하단에 부착되는 내부가 비어있는 케이스(41);와 상기 케이스 내부에서 모터(미도시)에 의해 회전하도록 구성되는 회전체(42);와 상기 재 배출구(12b)와 회전체(42) 사이에 위치하여 케이스(41) 내부의 개폐를 수행하는 나이프 게이트 밸브(46);를 포함하여 구성되며, 상기 회전체(42)는 중심축에서 외측으로 복수의 날개(42a)가 일정 각도로 형성되고, 복수의 날개(42a) 사이에 형성되는 공간(42b)으로 재(T)가 상부에서 유입되어 회천체(42)가 회전시 공간(42b)에 수용된 재(T)가 하부로 배출되는 구조를 가진다.
이때, 날개(42a)와 케이스(41) 내부면이 접촉하는 부위는 기밀을 유지할 수 있도록 구성되어, 내통(12) 내부로 공기가 유입되는 것을 방지할 수 있게 하여 내통(12) 내부에서 생성된 가스가 연소되지 않도록 한다.
나이트 게이트 밸브(46)는 상기 케이스(41)의 일측에 가로 방향으로 구성되어, 지면에서 수평방향으로 직선운동을 수행하는 실린더 로드(43a1)가 케이스(41) 내측 방향으로 형성되는 실린더(46)와, 상기 실린더 로드(46a1)에 고정되어, 판 형태를 가지며 슬라이드 방식으로 케이스(41) 내부의 개폐기능을 수행하는 나이프(46b)를 포함하여 구성된다.
도 2d와 같이, 재 배출구(12b)를 통하여 떨어지는 재는 나이프(46b) 윗면에 적재되고, 재를 배출할 시에는 나이프(46b)가 후진하여 나이프(46b) 윗면에 적재된 재를 공간(42b)으로 낙하시키고, 나이프(46b)가 전진하여 내통(12)으로 외부 공기가 유입되는 것을 막도록 한다.
이때, 재 배출구(12b)에는 일정량의 재가 적재된 상태를 유지하도록 하여, 재 배출구(12b)에 적재된 재에 의해 나이프(46b)가 후진할 시 외부공기가 유입되는 것을 줄여줄 수 있다.
일 실시예에 있어서, 도 3a 및 도 3e에서 보는 바와 같이, 상기 발열 수단은, 상기 분기 투입관(21b)의 벽에 축(51x, 52x)이 설치되어 투입되는 상기 폐수지가 통과하는 것이 가능한 간격을 두고 서로 평행하게 배치되어 상호 반대방향으로 회전할 수 있고, 상기 분기 투입관(21b)의 내측에 투입되는 상기 폐수지를 가열하는 가열 히터(51h, 52h)가 각각 내장된 한 쌍의 회전 롤러(51, 52); 및 상기 분기 투입관(21b)의 외면에 설치된 히팅 코일(53)을 포함한다. 상기 한 쌍의 회전 롤러(51, 52)가 가열 히터(51h, 52h)를 각각 내장하여 간격을 두고 서로 평행하게 배치되어 상호 반대방향으로 회전함으로써 분기 투입관(21b)으로 투입되는 폐수지가 한 쌍의 회전 롤러(51, 52) 사이의 간격을 통과하면서 1차적으로 가열되어 말랑말랑한 상태가 되며 1차적으로 가열되어 말랑말랑한 상태가 된 폐수지가 낙하하여 분기 투입관(21b)의 내벽면에 낙하하였을 때 히팅 코일(53)에 의해 2차적으로 가열되어 더욱 말랑말랑한 상태가 되며, 이후 폐플라스틱의 압착시 압착되는 폐플라스틱의 사이의 폐쇄된 공간 형성을 최소화하여 유화수단 내로 설정 수준 이상의 공기가 유입되는 것을 방지함으로써 유입되는 공기 내의 산소로 인한 가스 연소 및 폭발을 방지하여, 생성되는 재생유의 생산량 증대와 충격으로 인한 설비의 손상, 화재의 위험을 방지하는 것이 가능해진다.
다른 실시예에 있어서, 도 3e 및 도 3f에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 회전 롤러(51, 52) 중 회전 롤러(51)는 외주면의 둘레에 간격을 두고 배치되는 복수의 칼날(51c)를 더 포함하고, 한 쌍의 회전 롤러(51, 52) 중 회전 롤러(52)는 외주면의 둘레에 간격을 두고 배치되는 복수의 칼날(52c)를 더 포함하며, 복수의 칼날(51c)과 복수의 칼날(52c)은 가위의 양날 모양으로 서로 인접하게 배치되어 한 쌍의 회전 롤러(51, 52)의 사이 간격을 통과하는 폐수지를 더욱 잘게 절단하는 역할을 한다. 이에 따르면, 투입구(21in)를 통해 투입된 폐수지가 한 쌍의 회전 롤러(51, 52)의 사이 간격을 통과하면서 서로 인접한 복수의 칼날(51c)과 복수의 칼날(52c)에 의해 더욱 잘게 절단될 수 있고, 그에 따라 한 쌍의 회전 롤러(51, 52)의 사이 간격을 통과하면서 가열 히터(51h, 52h)에 의해 가열되고 이후 히팅 코일(53)에 의해 말랑말랑한 상태로 가열될 때 가열 시간이 단축될 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 분기 투입관(21b)은 내벽면에 돌출되게 형성된 반원형 단면의 복수의 돌출부(21b1)를 더 포함한다. 이처럼 복수의 돌출부(21b1)가 분기 투입관(21b)의 내벽면에 돌출되게 형성되어 있음으로써 1차적으로 가열되어 말랑말랑한 상태가 된 폐수지가 낙하하여 분기 투입관(21b)의 내벽면에 낙하하였을 때 분기 투입관(21b) 자체의 경사로 인한 투입관 본체(21a)로의 상대적으로 빠른 진입을 방지하여 폐수지가 투입관 본체(21a)로 진입될 때까지의 시간을 지연시키는 것이 가능하고 그에 따라 히팅 코일(53)에 의한 폐수지의 가열 시간을 증가시켜 폐수지를 더욱 말랑말랑하게 만드는 것이 가능해진다.
추가의 실시예에 있어서, 상기 발열 수단은, 상기 한 쌍의 회전 롤러(51, 52)와 히팅 코일(53)의 구성 또는 상기 한 쌍의 회전 롤러(51, 52)와 히팅 코일(53)과 반원형 단면의 복수의 돌출부의 구성 외에, 상기 컨베이어(200)와 위로 간격을 두고 설치되어 컨베이어(200)의 컨베이어 벨트(220)에 적치되어 공급되는 폐수지를 말랑말랑해지도록 가열하는 발열장치(60)를 더 포함한다.
도 5는 본 발명이 제시하는 공기압착 투입장치(20)의 다른 실시예에 따른 사용상태도이며, 실시예 2는 실시예 1의 구성에서 투입관(21)의 외주면에 측면 통기구(21c)와 커버(21d)가 더 형성되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하다.
도 5와 같이, 상기 투입관 본체(21a)는 외주면에 공기가 통과할 수 있는 측면 통기구(21c)가 일정 간격으로 복수 형성되며, 상기 측면 통기구(21c)의 일단면에 힌지(H)로 연결되어 측면 통기구(21c)의 개폐를 수행하는 측면 커버(21d)가 형성될 수 있다.
나이트 게이트 밸브(24)가 닫힌 상태에서 투입관(21) 내부에 폐수지가 투입되고 압착판(23)이 하강하여 폐수지를 압착하게 되면 폐수지 간의 공극에 위치한 공기의 공기압이 상승하게 되고 압착판(23)의 통기구(23a)를 통하여 공기가 배출된다.
이때, 폐수지의 하부나 중심, 측면에 위치한 공극의 공기는 상부에 위치한 압착판(23)의 통기구(23a) 사이에 위치하는 폐수지에 의해 가로막혀 통기구(23a)로 배출되기 어려울 수 있다.
따라서, 상기와 같은 실시예 2의 구성으로 압착판(23)의 통기구(23a)로 빠져나가지 못한 폐수지 간의 공극에 위치한 공기가 측면 통기구(21c)로 빠져나가도록 하여, 실시예 1의 공기압착 투입장치(20) 보다 효과적으로 폐수지 공극의 공기를 제거하는 것이 가능하다.
또한, 상기 커버(21d)는 폐수지 간의 공극에 위치한 공기가 측면 통기구로 빠져 나갈 시에는 공기의 압력에 의해 개방되고, 공기가 빠져나간 후에는 커버(21d) 자체의 하중에 의해 측면 통기구(23c)를 닫아 외부의 공기가 투입관(21) 내부로 유입되는 것을 막아준다.
공기압착 투입장치(20) 내부에 투입되는 폐수지는 비닐이 사용될 수 있으며, 비닐 간에 형성되는 공극의 공기는 비닐에 둘러싸여 있을시 공극이 밀폐된 상태를 형성하여 공기가 원활히 빠져나가기 어려울 수 있다. 따라서 위의 문제점을 해소하기 위하여 아래와 같이 공기압착 투입장치(20)를 구성할 수 있다.
도 6a 또는 도 6b와 같이, 공기압착 투입장치(20)는 압착판(23)의 하부에 일정 간격으로 배치되는 복수의 바늘(23c)과 스토퍼 블록(24d)이 형성되고, 상기 압착판(23)을 관통하여 결합하는 복수의 축(25);과 상기 축(25)의 하단에 부착되는 원형 판으로 상기 바늘(23c)이 지나갈 수 있는 복수의 바늘구멍(26a)이 형성되는 푸셔(26);와 상기 축(25)의 외주면에 구성되는 스프링(27);을 더 포함하여 구성될 수 있다.
도 6a와 같이, 압착판(23)이 하강시 푸셔(26)가 폐수지(P)와 맞닿기 전에는 스프링(27)의 탄성력과 푸셔(26)의 하중에 의해 바늘(23a) 보다 낮은 위치에 있게되고, 푸셔(26)와 축(25)이 압착판(23)으로부터 이탈하지 않도록 축(25)의 상부에는 스토퍼(25a)가 형성된다.
도 6b와 같이, 도 6a의 압착판(23)이 더 하강하여 푸셔(26)가 폐수지(P)와 맞닿게 되면 푸셔(26)가 폐수지(P)에 밀려 올라가게 되고 바늘(23c)이 바늘구멍(26a)을 지나 폐수지(P)를 관통하여 폐수지(P) 간의 공극에 위치한 공기가 빠져나갈 구멍을 만들게 되어 폐수지(P)로부터 공기를 더 효과적으로 제거하는 것이 가능하다.
또한, 복수의 상기 바늘(23c)이 말랑말랑해진 상태에서 압축된 폐수지를 관통하게 되면 혹시라도 잔존하고 있을 폐쇄된 상태의 밀폐 공간을 찔러 공기를 빼낼 수 있다.
이때, 스프링(27)은 허용되는 압축 길이보다 과하게 압축될 시 수명이 단축되기 때문에 압착판(23) 하부에 스토퍼 블록(23d)을 구성하여 푸셔(26)가 상승시 스토퍼 블록(23d) 하면과 푸셔(26) 상면이 맞닿아 스프링(27)이 과하게 압축되어 손상되는 것을 방지하도록 하였다.
폐수지(P)가 압착되어 공극의 공기를 제거한 후 압착판(23)이 상승할 시에는 스프링(27)의 탄성력에 의해 푸셔(26)가 압착판(23)으로부터 거리가 멀어져 도 6a와 같은 원상태로 복귀하게 되고, 푸셔(26)가 바늘(23c)에 관통된 폐수지(P)를 밀어내어 폐수지(P)가 바늘(23c)에 딸려 올라오는 것을 막아준다.
상기와 같은 구성은 실시예 1 대비 효과적으로 폐수지(P) 간의 공극에 위치한 공기를 효과적으로 제거하는 것이 가능하나, 바늘(23c)의 길이 설정에 한계가 있어 장치 작동시 바늘(23c)이 폐수지(P)를 고르게 관통할 수 있는 양만큼을 투입하고, 실시예 1 대비 시간당 작동 횟수를 늘려 사용하는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100. 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치
10. 융해로
11. 외통 11a. 단열재 11b. 벽돌
12. 내통 12a. 가스 배출구 12b. 재 배출구
13. 스크루 13a. 스크루 날
14. 모터 20. 공기압착 투입장치
21. 투입관 21a.투입관 본체 21b. 분기 투입관
21b1. 돌출부 21c. 측면 통기구 21d. 측면커버
21e. 배출구 21in. 투입구
22. 상하실린더 22a.실린더 로드
23. 압착판 23a. 통기구 23b. 커버
23c. 바늘 24. 나이프 게이트 밸브
24a. 실린더 24a1. 실린더 로드 24b. 나이프
25. 축 25a. 스토퍼
26. 푸셔 26a. 바늘구멍
27. 스프링 30. 가열장치
31, 점화로 32. 로터리 버너 33. 파이프 버너
34. 불꽃감지 센서 35, 피드 팬 36. 비례제어 밸브
40. 재 배출장치
41. 케이스 42. 회전체 42a. 날개
42b. 공간 46. 나이프 게이트 밸브
46a. 실린더 46a1. 실린더 로드 46b. 나이프
51, 52. 회전 롤러 51h, 52h. 가열 히터 51x, 52x. 축
53. 히팅 코일 60. 발열장치
200. 컨베이어 220. 컨베이어 벨트
300. 응축부 400. 냉각탑
500. 유수분리기 600. 재생유 저장탱크 700. 연료탱크
P. 폐수지 S. 공간 Sa. 상측 공간 Sb. 하측 공간
M. 용융된 폐수지 M1. 유면 PU. 펌프 PG. 압력계
T. 재 V. 밸브 Air. 공기 H. 힌지
10. 융해로
11. 외통 11a. 단열재 11b. 벽돌
12. 내통 12a. 가스 배출구 12b. 재 배출구
13. 스크루 13a. 스크루 날
14. 모터 20. 공기압착 투입장치
21. 투입관 21a.투입관 본체 21b. 분기 투입관
21b1. 돌출부 21c. 측면 통기구 21d. 측면커버
21e. 배출구 21in. 투입구
22. 상하실린더 22a.실린더 로드
23. 압착판 23a. 통기구 23b. 커버
23c. 바늘 24. 나이프 게이트 밸브
24a. 실린더 24a1. 실린더 로드 24b. 나이프
25. 축 25a. 스토퍼
26. 푸셔 26a. 바늘구멍
27. 스프링 30. 가열장치
31, 점화로 32. 로터리 버너 33. 파이프 버너
34. 불꽃감지 센서 35, 피드 팬 36. 비례제어 밸브
40. 재 배출장치
41. 케이스 42. 회전체 42a. 날개
42b. 공간 46. 나이프 게이트 밸브
46a. 실린더 46a1. 실린더 로드 46b. 나이프
51, 52. 회전 롤러 51h, 52h. 가열 히터 51x, 52x. 축
53. 히팅 코일 60. 발열장치
200. 컨베이어 220. 컨베이어 벨트
300. 응축부 400. 냉각탑
500. 유수분리기 600. 재생유 저장탱크 700. 연료탱크
P. 폐수지 S. 공간 Sa. 상측 공간 Sb. 하측 공간
M. 용융된 폐수지 M1. 유면 PU. 펌프 PG. 압력계
T. 재 V. 밸브 Air. 공기 H. 힌지
Claims (4)
- 폐수지를 공급하는 컨베이어(200);와 폐수지를 컨베이어(200)에서 공급받아 압착하여 공기를 제거하는 공기압착 투입장치(20);와 지면에서 설정 각도로 경사지게 구성되어 내부에 공기압착 투입장치(20)로부터 투입되는 폐수지를 수용하여 융해 후 기화시키는 융해로(10);와 공기압착 투입장치(20) 내의 폐수지가 말랑말랑해지도록 공급되는 상기 폐수지를 가열하는 발열 수단;을 포함하며,
상기 융해로(10)는, 지면에서 설정 각도로 경사지게 구성되는 원통 형태의 외통(11)과; 상기 외통(11) 내부에 구성되어 폐수지를 수용하여 융해 및 기화하는 내통(12)을 포함하고,
상기 공기압착 투입장치(20)는,
상기 내통(12)의 일단 상부에 연결된 원통 형태의 투입관 본체(21a), 상기 투입관 본체(21a)의 상측의 일측부로부터 위로 경사지게 분기하고 폐수지가 투입되는 투입구(21in)를 형성하고 있는 분기 투입관(21b)을 포함하는 투입관(21);과
상기 투입관 본체(21a)의 일단 상부에 구성되어, 상하작동을 수행하는 실린더 로드(22a)가 하측에 형성되는 상하실린더(22);와
상기 실린더 로드(22a)에 고정되어 투입관 본체(21a) 내부에 수용된 폐수지를 압착하여, 폐수지 내부의 공기를 제거하는 압착판(23);을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치. - 제1항에 있어서,
상기 발열 수단은,
상기 분기 투입관(21b)의 벽에 축(51x, 52x)이 설치되어 투입되는 상기 폐수지가 통과하는 것이 가능한 간격을 두고 서로 평행하게 배치되어 상호 반대방향으로 회전할 수 있고, 상기 분기 투입관(21b)의 내측에 투입되는 상기 폐수지를 가열하는 가열 히터(51h, 52h)가 각각 내장된 한 쌍의 회전 롤러(51, 52); 및
상기 분기 투입관(21b)의 외면에 설치된 히팅 코일(53)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치. - 제2항에 있어서,
상기 발열 수단은,
상기 컨베이어(200)와 위로 간격을 두고 설치되어 컨베이어(200)의 컨베이어 벨트(220)에 적치되어 공급되는 폐수지를 말랑말랑해지도록 가열하는 발열장치(60)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치. - 제2항에 있어서,
상기 분기 투입관(21b)은 내벽면에 돌출되게 형성된 반원형 단면의 복수의 돌출부(21b1)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20210033331 | 2021-03-15 | ||
| KR1020210033331 | 2021-03-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220128939A true KR20220128939A (ko) | 2022-09-22 |
| KR102646085B1 KR102646085B1 (ko) | 2024-03-12 |
Family
ID=83445763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220010951A KR102646085B1 (ko) | 2021-03-15 | 2022-01-25 | 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102646085B1 (ko) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09291288A (ja) * | 1996-04-26 | 1997-11-11 | Toshiba Corp | プラスチックの処理方法及び装置 |
| KR20010108528A (ko) * | 2000-05-29 | 2001-12-08 | 홍영기 | 고분자 폐기물의 열분해 장치 |
| KR20020086417A (ko) * | 2002-10-22 | 2002-11-18 | 오재천 | 폐플라스틱 및 폐고무 열분해장치 |
| KR100787958B1 (ko) * | 2004-09-25 | 2007-12-31 | 구재완 | 폐합성 고분자화합물의 연속식 열분해 시스템 |
| KR20110026933A (ko) * | 2009-09-09 | 2011-03-16 | 주식회사 케이디텍 | 가연성폐기물을 공급하기 위한 공급장치 및 이를 연속 열분해하기 위한 열분해 유화장치 |
| KR101051314B1 (ko) | 2011-06-10 | 2011-07-25 | 정숙진 | 폐 플라스틱의 진공열분해장치 및 이를 이용한 진공열분해유화시스템 |
| JP2011178859A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Nihon Bio Energy Kk | バイオマス熱化学分解ガス化装置 |
| KR101090219B1 (ko) | 2009-05-22 | 2011-12-06 | 박연룡 | 유화장치의 유기성 폐기물 공급장치 |
| KR102095746B1 (ko) * | 2019-04-26 | 2020-04-02 | 주식회사 브이엘홀딩스 | 폐기물 열분해용 오일회수장치 및 회수방법 |
-
2022
- 2022-01-25 KR KR1020220010951A patent/KR102646085B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09291288A (ja) * | 1996-04-26 | 1997-11-11 | Toshiba Corp | プラスチックの処理方法及び装置 |
| KR20010108528A (ko) * | 2000-05-29 | 2001-12-08 | 홍영기 | 고분자 폐기물의 열분해 장치 |
| KR20020086417A (ko) * | 2002-10-22 | 2002-11-18 | 오재천 | 폐플라스틱 및 폐고무 열분해장치 |
| KR100787958B1 (ko) * | 2004-09-25 | 2007-12-31 | 구재완 | 폐합성 고분자화합물의 연속식 열분해 시스템 |
| KR101090219B1 (ko) | 2009-05-22 | 2011-12-06 | 박연룡 | 유화장치의 유기성 폐기물 공급장치 |
| KR20110026933A (ko) * | 2009-09-09 | 2011-03-16 | 주식회사 케이디텍 | 가연성폐기물을 공급하기 위한 공급장치 및 이를 연속 열분해하기 위한 열분해 유화장치 |
| JP2011178859A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Nihon Bio Energy Kk | バイオマス熱化学分解ガス化装置 |
| KR101051314B1 (ko) | 2011-06-10 | 2011-07-25 | 정숙진 | 폐 플라스틱의 진공열분해장치 및 이를 이용한 진공열분해유화시스템 |
| KR102095746B1 (ko) * | 2019-04-26 | 2020-04-02 | 주식회사 브이엘홀딩스 | 폐기물 열분해용 오일회수장치 및 회수방법 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| "유화장치의 유기성 폐기물 공급장치" |
| "폐 플라스틱의 진공열분해장치 및 이를 이용한 진공열분해유화시스템" |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102646085B1 (ko) | 2024-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102060395B1 (ko) | 생산성 및 안전성 향상을 위한 폐합성수지의 열분해 유화발전 시스템, 이를 위한 가열로 | |
| US7798077B2 (en) | Freefall pyrolytic oven | |
| JP2022502622A (ja) | 熱分解プラント | |
| KR100883952B1 (ko) | 가스 제너레이팅 시스템 | |
| US7802528B2 (en) | Pyrolysis apparatus | |
| KR20090031685A (ko) | 오일로의 전환 장치 | |
| KR102529219B1 (ko) | 연속가동식 열분해 유화장치 | |
| US20170268773A1 (en) | Waste plastic solid fuel incinerator | |
| KR20140015772A (ko) | 개선된 구조의 열분해 유화장치 | |
| CN104987871A (zh) | 生活垃圾小型化连续式自加热可移动卧式干馏机 | |
| KR102355501B1 (ko) | 경사진 융해로를 구비한 폐수지 유화장치 | |
| KR20220128939A (ko) | 공기압착 투입장치를 구비한 폐수지 유화장치 | |
| KR101024291B1 (ko) | 음식물쓰레기 및 가연성 폐기물을 이용한 고형화 연료 재생 장치 | |
| ITPD20070288A1 (it) | Impianto per lo smaltimento di rifiuti e relativo processo | |
| KR100517881B1 (ko) | 폐플라스틱 유화재생 처리장치 | |
| JP6744285B2 (ja) | バイオマス燃料の製造プラント、製造プラントシステム、バイオマス燃料の製造方法、及びバイオマス燃料 | |
| US7950339B2 (en) | Pyrolysis apparatus with transverse oxygenation | |
| KR20210045887A (ko) | 발포수지와 폐비닐의 오일 추출을 위한 열분해방식의 장치 | |
| KR100967906B1 (ko) | 바이오매스 열분해 가스 발생 시스템 및 그 발생 방법 | |
| KR102441715B1 (ko) | 열분해 유화방법 | |
| KR100660991B1 (ko) | 2단 연소식 폐기물 소각 및 열이용 장치 | |
| US20200263100A1 (en) | Advanced thermal chemical conversion process of municipal solid waste | |
| CA2522384C (en) | Biomass conversion by combustion | |
| KR20230151564A (ko) | 폐수지 연속 열분해 시스템 | |
| KR20130123683A (ko) | 폐기물 열분해장치용 폐기물 투입장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |