KR20230024235A - Intermittent waste plastic emulsification system with improved efficiency - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 효율이 향상된 배치식 폐플라스틱 유화 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연속식에 비해 상대적으로 효율이 떨어지는 배치식(또는 단속식) 폐플라스틱 유화 시스템의 효율을 높이기 위한 기술적 사상에 관한 것이다.The present invention relates to a batch-type waste plastics emulsification system with improved efficiency, and more particularly, to a technical idea for improving the efficiency of a batch-type (or intermittent) waste plastics emulsification system that is relatively less efficient than a continuous type. .
폐플라스틱을 재활용하여 사용하거나, 폐플라스틱으로부터 재생 에너지를 생성하기 위한 기술적 사상이 활발히 연구되고 있다.Technical ideas for recycling and using waste plastics or generating renewable energy from waste plastics are being actively studied.
일반적으로, 폐플라스틱을 열분해하여 화학적으로 재활용하기 위한 종래의 폐플라스틱 유화 시스템은, 고체상태인 폐플라스틱을 분쇄기를 통해 파쇄하고 열을 가하는 가열로와 가스분류조 등으로 구성되어, 분쇄된 폐플라스틱을 용융한 후 열분해하는 방식이 사용되고 있다.In general, a conventional waste plastic emulsification system for chemically recycling waste plastic by pyrolysis is composed of a heating furnace and a gas classification tank for crushing solid waste plastic through a crusher and applying heat to the pulverized waste plastic A method of pyrolysis after melting is used.
이처럼 폐플라스틱을 열분해하는 경우, 원료(즉, 폐플라스틱)를 가열하여 이를 각종 유기가스(기체)로 기화시킨 후, 상기 기체를 종류별로 응축, 정제시킴으로써 폐플라스틱으로부터 오일을 생산할 수 있다.In this way, when waste plastic is pyrolyzed, oil can be produced from waste plastic by heating raw materials (that is, waste plastic) to vaporize them into various organic gases (gases), and then condensing and purifying the gases by type.
이러한 폐플라스틱이나 폐비닐 등의 원료로 재생 에너지를 생산하는 시스템들 중, 최근들어 널리 알려진 연속식 폐플라스틱 유화 시스템이 순차적으로 투입되는 원료를 가열, 용융되는 원료를 이송로 내에서 스크류를 통해 이송하며 응축을 위한 기체를 수집하는데 비해, 배치식(또는 단속식) 폐플라스틱 유화 시스템은 하나의 가열로에 원료를 한 번에 투입시키고, 한 번 투입된 원료의 유화 과정이 모두 종료될 때까지 새로운 과정을 연속적으로 수행할 수 없는 특징이 있다.Among the systems that produce renewable energy from raw materials such as waste plastic or waste vinyl, the recently widely known continuous waste plastic emulsification system heats the sequentially input raw materials and transfers the melted raw materials through a screw in the transfer furnace. While the batch type (or intermittent type) waste plastic emulsification system puts the raw materials into one heating furnace at once, and collects the gas for condensation, a new process is performed until the emulsification process of the raw materials is all completed. There is a feature that cannot be performed continuously.
이러한 배치식(또는 단속식)의 경우, 연속식에 비해 상대적으로 효율이 떨어지기 때문에 그 사용범위가 줄어들고 있다. 하지만, 배치식(또는 단속식)은 연속식에 비해 소형화가 가능하고, 사용자가 필요한 경우에만 선택적인 구동이 용이하기 때문에 섬이나 벽지 등에서 폐플라스틱 등과 같은 원료를 일정량 모은 후 그때그때 처리하기에 오히려 효과적일 수 있다. 이에 따라 배치식(또는 단속식) 폐플라스틱 유화 시스템에 대한 수요가 여전히 존재하고 있어, 배치식(또는 단속식) 폐플라스틱 시스템의 효율을 보다 향상시킬 수 있는 기술적 사상이 요구된다.In the case of such a batch type (or intermittent type), the range of use is reduced because the efficiency is relatively lower than that of the continuous type. However, the batch type (or intermittent type) can be miniaturized compared to the continuous type, and it is easy to operate selectively only when the user needs it, so it is rather difficult to collect a certain amount of raw materials such as waste plastics from islands or remote areas and process them at the time. can be effective Accordingly, there is still a demand for a batch (or intermittent) waste plastic emulsification system, and a technical idea capable of further improving the efficiency of the batch (or intermittent) waste plastic system is required.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 종래의 배치식(또는 단속식) 폐플라스틱 유화 시스템이 가열을 위해 버너를 주로 사용함에 따라 저하되는 효율을 높이기 위해, 전기적인 가열방식(예컨대, 마이크로 웨이브 가열방식 및/또는 고주파 유도 가열방식)을 사용할 수 있도록 하는 기술적 사상을 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to increase the efficiency that is reduced as the conventional batch (or intermittent) waste plastic emulsification system mainly uses a burner for heating, an electrical heating method (e.g., microwave Heating method and / or high frequency induction heating method) to provide a technical idea that can be used.
또한, 연속식에 비해 비교적 한 번에 많은 양의 원료를 하나의 가열로에서 가열하는 배치식(또는 단속식)에서, 원료의 고른 가열을 가능하도록 하여 유화 공정의 효율을 향상시킬 수 있는 기술적 사상을 제공하는 것이다.In addition, in a batch type (or intermittent type) in which a relatively large amount of raw material is heated in one heating furnace at a time compared to a continuous type, a technical idea that can improve the efficiency of the emulsification process by enabling even heating of the raw material is to provide
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 효율이 향상된 배치식 폐플라스틱 유화 시스템은, 배치식 폐플라스틱 유화 시스템에 있어서, 일 면에 형성되는 원료 투입구를 통해 투입되는 원료가 저장되는 가열로, 상기 드럼 내에 투입된 원료를 가열하기 위한 가열부, 상기 가열부의 가열을 제어하기 위한 제어 시스템, 및 상기 가열부에 의해 가열된 원료로부터 생성되는 기체를 응축하여 1차 오일을 생성하는 응축부를 포함하며, 상기 가열부는, 마이크로 웨이브를 이용한 마이크로 웨이브 가열방식으로 상기 가열로를 가열하는 것을 특징으로 할 수 있다.A batch-type waste plastic emulsification system with improved efficiency according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem is a heating system in which raw materials input through a raw material inlet formed on one side are stored. Furnace, including a heating unit for heating the raw material put into the drum, a control system for controlling the heating of the heating unit, and a condensing unit for condensing gas generated from the raw material heated by the heating unit to produce primary oil And, the heating unit may be characterized in that the heating furnace is heated by a microwave heating method using microwaves.
또한, 상기 가열부는, 소정의 간격을 두고 상기 가열로를 둘러싸도록 형성되는 하우징, 상기 하우징에 구비되어 상기 하우징 내부를 향해 마이크로 웨이브를 출력하는 적어도 하나의 마이크로 웨이브 발신장치, 및 상기 가열로의 표면에 구비되어 상기 마이크로 웨이브에 반응하여 발열하는 적어도 하나의 마이크로 웨이브 감응형 발열장치를 포함할 수 있다.In addition, the heating unit may include a housing formed to surround the heating furnace at a predetermined interval, at least one microwave transmitter provided in the housing and outputting microwaves toward the inside of the housing, and a surface of the heating furnace. It may include at least one microwave sensitive heating device provided in the microwave and generating heat in response to the microwave.
또한, 상기 효율이 향상된 배치식 폐플라스틱 유화 시스템은, 상기 가열로 내부에서 상기 원료의 가열을 유도하기 위한 적어도 하나의 가열 유도체를 더 포함할 수 있다.In addition, the batch-type waste plastic emulsification system with improved efficiency may further include at least one heating inductor for inducing heating of the raw material inside the heating furnace.
또한, 상기 가열 유도체는, 상기 가열로의 내벽으로부터 열을 전달받을 수 있는 금속블록 또는 금속기둥의 형태로 형성될 수 있다.In addition, the heating conductor may be formed in the form of a metal block or a metal column capable of receiving heat from an inner wall of the heating furnace.
또한, 상기 효율이 향상된 배치식 폐플라스틱 유화 시스템은, 상기 가열로 내부에 구비되어 가열되는 원료를 교반시키기 위한 교반장치를 더 포함할 수 있다.In addition, the batch-type waste plastic emulsification system with improved efficiency may further include a stirring device provided inside the heating furnace to stir the raw material to be heated.
또한, 상기 효율이 향상된 배치식 폐플라스틱 유화 시스템은, 상기 가열로 하단을 통해 질소를 주입할 수 있는 질소 라인을 더 포함하며, 상기 제어 시스템은, 상기 가열로 내부 온도가 일정 수준 이상이 되는 경우, 일정 주기로 상기 질소 라인을 통해 질소가 주입될 수 있도록 제어할 수 있다.In addition, the batch-type waste plastic emulsification system with improved efficiency further includes a nitrogen line capable of injecting nitrogen through the lower end of the heating furnace, and the control system determines that when the internal temperature of the heating furnace reaches a certain level or higher. , It is possible to control so that nitrogen can be injected through the nitrogen line at regular intervals.
또한, 상기 제어 시스템은, 상기 가열부가 소정 시간 간격으로 단계별 온도관리를 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the control system may be characterized in that it controls the heating unit to perform step-by-step temperature management at predetermined time intervals.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 효율이 향상된 배치식 폐플라스틱 유화 시스템은, 배치식 폐플라스틱 유화 시스템에 있어서, 일 면에 형성되는 원료 투입구를 통해 투입되는 원료가 저장되는 가열로, 상기 드럼 내에 투입된 원료를 가열하기 위한 가열부, 상기 가열부의 가열을 제어하기 위한 제어 시스템, 및 상기 가열부에 의해 가열된 원료로부터 생성되는 기체를 응축하여 1차 오일을 생성하는 응축부를 포함하며, 상기 가열부는, 고주파 유도 가열방식으로 상기 가열로를 가열하는 것을 특징으로 할 수 있다.A batch-type waste plastic emulsification system with improved efficiency according to another embodiment of the present invention for solving the above technical problem is a batch-type waste plastic emulsification system, in which raw materials input through a raw material inlet formed on one side are stored A heating furnace, a heating unit for heating the raw material put into the drum, a control system for controlling the heating of the heating unit, and a condensing unit for condensing gas generated from the raw material heated by the heating unit to produce primary oil. The heating part may be characterized in that it heats the heating furnace by a high-frequency induction heating method.
또한, 상기 가열부는, 마이크로 웨이브를 이용한 마이크로 웨이브 가열방식을 더 이용하여 상기 가열로를 가열하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the heating unit may further heat the heating furnace by using a microwave heating method using microwaves.
본 발명의 기술적 사상에 의하면, 종래의 배치식(또는 단속식) 폐플라스틱 유화 시스템이 가열을 위해 주로 사용하는 버너를 통한 가열방식을 대신하여, 전기적인 가열방식(예컨대, 마이크로 웨이브 가열방식 및/또는 고주파 유도 가열방식)을 사용함으로써 가열 효율을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the technical concept of the present invention, an electrical heating method (eg, microwave heating method and / or high-frequency induction heating method) has an effect of significantly improving heating efficiency.
또한, 연속식에 비해 비교적 한 번에 많은 양의 원료를 하나의 가열로에서 가열하는 배치식(또는 단속식)에서, 원료의 고른 가열을 가능하도록 하여 유화 공정의 효율을 향상은 물론 원료의 탄화를 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, in the batch type (or intermittent type) in which a relatively large amount of raw material is heated in one heating furnace at a time compared to the continuous type, even heating of the raw material is possible to improve the efficiency of the emulsification process as well as carbonization of the raw material has the effect of reducing
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 효율이 향상된 배치식 폐플라스틱 유화 시스템의 개략적인 구성을 나타낸다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 효율이 향상된 배치식 폐플라스틱 유화 시스템의 마이크로 웨이브 가열방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 효율이 향상된 배치식 폐플라스틱 유화 시스템의 고주파 유도 가열방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 효율이 향상된 배치식 폐플라스틱 유화 시스템의 교반장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 효율이 향상된 배치식 폐플라스틱 유화 시스템의 질소 주입을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 효율이 향상된 배치식 폐플라스틱 유화 시스템의코킹 현상 방지를 위한 응축부를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 효율이 향상된 배치식 폐플라스틱 유화 시스템의 폐가스 활용을 설명하기 위한 도면이다.In order to more fully understand the drawings cited in the detailed description of the present invention, a brief description of each drawing is provided.
1 shows a schematic configuration of a batch-type waste plastic emulsification system with improved efficiency according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are views for explaining the microwave heating method of the batch-type waste plastic emulsification system with improved efficiency according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a high-frequency induction heating method of a batch-type waste plastic emulsification system with improved efficiency according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a stirring device of a batch-type waste plastic emulsification system with improved efficiency according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining nitrogen injection of a batch-type waste plastic emulsification system with improved efficiency according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining a condensation unit for preventing coking in a batch-type waste plastic emulsification system with improved efficiency according to an embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining waste gas utilization of a batch type waste plastic emulsification system with improved efficiency according to an embodiment of the present invention.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention and the advantages in operation of the present invention and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in each figure indicate like elements.
또한 본 명세서에서 원료가 연화된다고 함은, 상기 원료가 가열로 인해 연화되며 젤 형태의 물성으로 변화하는 상태를 포함하는 의미일 수 있다.In addition, in the present specification, the softening of a raw material may mean a state in which the raw material is softened by heating and changed to a gel-like physical property.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 효율이 향상된 배치식 폐플라스틱 유화 시스템의 개략적인 구성을 나타낸다.1 shows a schematic configuration of a batch-type waste plastic emulsification system with improved efficiency according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 효율이 향상된 배치식 폐플라스틱 유화 시스템(1)은 일 면에 형성되는 원료 투입구를 통해 원료(10)가 투입되는 가열로(100), 상기 가열로 내에 투입된 원료(10)를 가열하기 위한 가열부(200), 상기 가열부(200)의 가열을 제어하기 위한 제어 시스템(미도시), 및/또는 상기 가열부(200)에 의해 가열된 원료(10)로부터 생성되는 기체를 응축하여 1차 오일을 생성하는 응축부(300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a batch-type waste plastic emulsification system 1 with improved efficiency according to an embodiment of the present invention includes a
상기 원료(10)는 일반적인 열가소성 폐합성수지를 포함하는 의미일 수 있다. 예컨대, 상기 원료(10)는 폐플라스틱, 폐비닐 등을 포함할 수 있으며, 이하에서는 설명의 편의를 위해 상기 원료(10)가 폐플라스틱인 경우를 예로 들어 설명하지만 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 원료(10)는 전술한 바와 같이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등 열가소성의 폐합성수지를 포함하여, 소정 온도로 가열시 용융되어 소정의 재생유로 정제가 가능한 재질을 모두 포함할 수 있다.The
상기 가열로(100)는 일 면에 원료 투입구가 형성되어 상기 원료(10)가 투입되도록 형성될 수 있다. 상기 가열로(100)에 투입된 원료는 후술할 본 발명의 기술적 사상에 따라 상기 가열로(100) 내부에서 가열되면서 소정의 오일(재생유)로 정제될 수 있다.The
전술한 바와 같이 최근들어 널리 알려진 연속식 폐플라스틱 유화 시스템이 순차적으로 투입되는 원료(10)를 가열, 용융되는 원료를 이송로 내에서 스크류를 통해 이송하며 응축을 위한 기체를 수집하는데 비해, 배치식(또는 단속식) 폐플라스틱 유화 시스템은 하나의 가열로(100)에 원료(10)를 한 번에 투입시키고, 한 번 투입된 원료(10)의 유화 과정이 모두 종료될 때까지 새로운 과정을 연속적으로 수행할 수 없는 특징이 있다.As described above, compared to the recently well-known continuous waste plastic emulsification system, which heats the sequentially introduced
이러한 배치식(또는 단속식)의 경우, 연속식에 비해 상대적으로 효율이 떨어지기 때문에 그 사용범위가 줄어들고 있다. 하지만, 배치식(또는 단속식)은 연속식에 비해 소형화가 가능하고, 사용자가 필요한 경우에만 선택적인 구동이 용이하기 때문에 섬이나 벽지 등에서 폐플라스틱 등과 같은 원료(10)를 일정량 모은 후 그때그때 처리하기에 오히려 효과적일 수 있다. 이에 따라 배치식(또는 단속식) 폐플라스틱 유화 시스템에 대한 수요가 여전히 존재하는 가운데, 본 발명은 배치식(또는 단속식) 폐플라스틱 시스템의 효율을 보다 향상시킬 수 있는 기술적 사상을 제공하고자 한다.In the case of such a batch type (or intermittent type), the range of use is reduced because the efficiency is relatively lower than that of the continuous type. However, since the batch type (or intermittent type) can be miniaturized compared to the continuous type, and selective operation is easy only when the user needs it, a certain amount of
종래에는 배치식(또는 단속식) 폐플라스틱 유화 시스템에서 원료(10)의 가열이 주로 버너를 이용하는 방식이 사용되고 있다. 이러한 버너를 이용한 가열방식은 전술한 바와 같이 원료(10)가 용융되며 생성되는 기체(가스)와 가까운 위치라는 점에서 화재 또는 폭발 위험이 있으며, 가열을 위해 소모되는 에너지가 많아 효율이 크게 떨어지는 문제가 있다. 또한 버너를 이용한 가열방식은 가열 온도가 대체로 일정한 편이어서, 각종 재질이 섞인 대량의 원료(10)가 고르게 용융되지 못하고 탄화물의 발생 비중이 상당이 높아지는 부담이 있다. Conventionally, in a batch-type (or intermittent-type) waste plastic emulsification system, a burner is mainly used to heat the
따라서 본 발명은 상기 가열로(100)의 가열을 위해, 종래의 버너를 사용하는 대신 전기적인 방식을 이용하여 전술한 문제점들을 해결하고자 한다.Therefore, the present invention is to solve the above problems by using an electric method instead of using a conventional burner for heating the
일 실시 예에서, 상기 가열로(100)를 가열하기 위한 상기 가열부(200)는 마이크로 웨이브를 이용한 마이크로 웨이브 가열방식으로 구현될 수 있다. 마이크로 웨이브 가열방식에 대하여 도 2 내지 도 3을 참조하여 설명하도록 한다. 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 효율이 향상된 배치식 폐플라스틱 유화 시스템의 마이크로 웨이브 가열방식을 설명하기 위한 도면이다.In one embodiment, the
마이크로 웨이브 가열방식 상기 가열부(200)는 상기 가열로(100)와 소정의 간격을 두고 상기 가열로(100)를 둘러싸도록 형성되는 하우징(210)과, 상기 하우징(210)에 구비되어 상기 하우징(210) 내부를 향해 마이크로 웨이브를 출력하는 적어도 하나의 마이크로 웨이브 발신장치(210), 및/또는 상기 가열로(100)의 표면에 구비되어 상기 마이크로 웨이브에 반응하여 발열하는 적어도 하나의 마이크로 웨이브 감응형 발열장치(220)를 포함할 수 있다. 이하, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 마이크로 웨이브를 이용해 가열을 수행하는 방식을 마이크로 웨이브 가열방식이라 정의하도록 한다.Microwave heating method The
도 2를 참조하면, 마이크로 웨이브 발신장치(210)로부터 마이크로 웨이브가 출력되면, 출력된 마이크로 웨이브에 감응한 마이크로 웨이브 감응형 발열장치(220)가 발열할 수 있다.Referring to FIG. 2 , when microwaves are output from the
이때 상기 마이크로 웨이브 감응형 발열장치(220)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 가열로(100)의 표면에 배치되며, 발열되는 경우 상기 가열로(100)를 가열하도록 구현될 수 있다. 그리고 상기 마이크로 웨이브 발신장치(210)는 상기 가열로(100)의 외부로부터 상기 가열로(100)를 향해 마이크로 웨이브를 출력할 수 있다. At this time, as shown in FIG. 3 , the microwave
이처럼 마이크로 웨이브에 감응하여 발열하는 상기 마이크로 웨이브 감응형 발열장치(220)는, 탄화규소 및 질화규소로 이루어진 감응 발열체와, 산화마그네슘, 이산화규소, 산화알루미늄, 이산화티타늄, 및 산화리튬으로 이루어지는 저열팽창성 소결결합제, 그리고 니켈, 코발트 및 탄화텅스텐 중 적어도 하나로 이루어진 금속화합물을 포함하여 구성될 수 있다.The microwave-
상기 탄화규소 및 질화규소로 이루어진 세라믹 소재를 포함하는 감응 발열체는, 수 초 내지 수십 초 내에서 사용자가 원하는 온도까지 발열이 가능하며, 비교적 저비용으로 높은 성능을 낼 수 있는 효과가 있고, 판상, 봉상, 주상 또는 허니컴 중 어느 하나의 형상으로 성형하는데 이용될 수도 있다.The sensitive heating element including a ceramic material made of silicon carbide and silicon nitride can generate heat up to a temperature desired by the user within several seconds to several tens of seconds, and has the effect of producing high performance at a relatively low cost, and is plate-shaped, rod-shaped, It can also be used to mold into either a columnar shape or a honeycomb shape.
본 발명을 설명하기 위한 도면에는 상기 마이크로 웨이브 감응형 발열장치(220)가 직사각형 단면의 판상으로 성형된 경우가 도시되어 있으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 마이크로 웨이브 감응형 발열장치(220)는 필요에 따라 전술한 바와 같이 다양한 형상으로 형성될 수 있다.In the drawings for explaining the present invention, a case in which the microwave
또한 상기 저열팽창성 소결결합제는, 상기 마이크로 웨이브 감응형 발열장치(220)가 안정화된 형상으로 결정화되어 내열충격성을 높이고, 발열시 급격한 온도 변화에도 크랙이 발생하지 않도록 하는 효과를 가질 수 있다.In addition, the low thermal expansion sintered binder may have an effect of increasing thermal shock resistance by crystallizing the microwave
이러한 마이크로 웨이브 가열방식은 상기 마이크로 웨이브 감응형 발열장치(220)의 개수 및/또는 상기 마이크로 웨이브 발신장치(210)의 출력을 달리하면서 발열정도 즉, 가열온도를 사용자의 필요에 맞게 조절하는 것도 가능할 수 있다.In this microwave heating method, it is possible to adjust the degree of heat generation, that is, the heating temperature, according to the user's needs, while varying the number of the microwave
한편 상기 가열부(200)는 상술한 마이크로 웨이브 가열방식뿐 아니라, 고주파를 이용한 고주파 유도 가열방식을 이용하여 상기 가열로(100)를 가열하도록 구현될 수도 있다. 이를 위한 고주파 유도 가열방식을 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.Meanwhile, the
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 효율이 향상된 배치식 폐플라스틱 유화 시스템의 고주파 유도 가열방식을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining a high-frequency induction heating method of a batch-type waste plastic emulsification system with improved efficiency according to an embodiment of the present invention.
고주파 유도 가열은 전자유도작용을 이용하여 코일에 교류전류를 흘려 교번자속이 발생하도록 함으로써 피가열물에 유도전류(와전류)가 흐르도록 하고, 이 유도전류에 의해 줄열이 발생, 이를 이용하여 가열이 수행되는 것을 의미할 수 있다. 이러한 고주파 유도 가열과 관련한 기술적 사상은 이미 널리 공지되어 있으므로, 본 명세서에서 상세한 설명은 생략하도록 한다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 코일에 전류를 흘려 발생하는 전자유도작용을 이용해 가열을 수행하는 방식을 고주파 유도 가열방식이라 정의하도록 한다.In high-frequency induction heating, alternating magnetic flux is generated by flowing alternating current through the coil using electromagnetic induction, so that induced current (eddy current) flows in the object to be heated, and Joule heat is generated by this induced current, and heating is performed using this. can mean doing. Since the technical idea related to such high-frequency induction heating is already widely known, a detailed description thereof will be omitted herein. In this specification, for convenience of description, a method of performing heating using electromagnetic induction generated by flowing a current through a coil is defined as a high-frequency induction heating method.
고주파를 이용한 고주파 유도 가열방식의 경우 상기 가열로(100) 내부로 고주파가 직접 출력되어 피가열물을 직접 가열할 수 있다.In the case of the high-frequency induction heating method using high-frequency waves, high-frequency waves are directly output into the
이때, 도면에 도시된 바와 같이 상기 가열로(100)의 내부에는 원료(10)들 사이에서 상기 고주파에 의해 가열되며 원료(10)들의 고른 가열을 유도하기 위한 소정의 가열 유도체(230)가 구비되어 있을 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 가열 유도체(230)는 금속재질의 기둥, 또는 금속재질의 큐브 형상으로 형성될 수 있다. 물론, 상기 가열 유도체(230)의 재질이나 형상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 가열 유도체(230)는 상기 원료(10)와 함께 녹지 않으면서 열전도율이 높다면 필요에 따라 다양한 형상과 다양한 재질로 구현될 수 있다.At this time, as shown in the figure, the inside of the
이와 같은 고주파 유도 가열방식의 경우, 다른 방식에 비해 피가열물에 급속 가열이 가능할 수 있어, 고체상태의 원료를 비교적 빠르게 연화하는 것이 가능할 수 있다. 다만 고주파 유도 가열의 경우 전술한 마이크로 웨이브를 이용한 마이크로 웨이브 가열방식에 비해 에너지 소모가 큰 편이지만, 종래의 일반적인 밴드 히터, 기타 열원들에 비해서는 상대적으로 에너지 소모가 적은 편이며, 가열 효율이 뛰어나 급속 가열이 가능할 수 있어 적절한 사용시 가열 효율을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In the case of such a high-frequency induction heating method, it may be possible to rapidly heat the object to be heated compared to other methods, and it may be possible to soften the raw material in a solid state relatively quickly. However, in the case of high-frequency induction heating, energy consumption is higher than that of the above-mentioned microwave heating method using microwaves, but compared to conventional general band heaters and other heat sources, energy consumption is relatively low and heating efficiency is excellent. Since rapid heating is possible, there is an effect of greatly improving heating efficiency when properly used.
이러한 고주파 유도 가열을 위해, 도면에는 도시되지 않았지만 상기 가열로(100)에는 전자유도를 위한 코일이 미리 구비되어 있을 수 있다. 또한, 상기 코일에 전류를 흘려보내기 위한 소정의 전원 시스템이 구비되어 있을 수 있다. 유도 가열을 위한 전원 시스템에 대해서는 이미 공지된 사항이므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다.For such high-frequency induction heating, although not shown in the drawing, the
고주파 유도 가열방식의 경우, 가열로(100)의 표면뿐 아니라 내부 강재(예컨대, 발열 유도체(230))의 발열까지도 유도할 수 있어 발열 표면적이 상대적으로 넓어질 수 있다. 따라서 고주파 유도 가열방식은 마이크로 웨이브 가열방식에 비해 상대적으로 급속 가열이 가능하며, 이에 따라 상대적으로 빠른 시간 내에 대량의 원료를 연화시킬 수 있는 효과를 가질 수 있다.In the case of the high-frequency induction heating method, not only the surface of the
하지만 전술한 바와 같이, 고주파 유도 가열방식의 경우 상기 마이크로 웨이브 가열방식에 비해 가열에 필요한 에너지의 소모량이 많아 자칫하면 전반적인 공정의 에너지 효율이 저하될 수 있는 위험이 있다.However, as described above, in the case of the high-frequency induction heating method, energy consumption required for heating is large compared to the microwave heating method, so there is a risk that the energy efficiency of the overall process may be lowered.
따라서, 본 발명은 상기 고주파 유도 가열방식과 상기 마이크로 웨이브 가열방식을 혼용하여, 상기 가열로(100)로 고체상태의 원료가 처음 투입되는 시점에는 비교적 급속 가열이 가능한 고주파 유도 가열방식을 적용하여 비교적 빠르게 고체상태의 원료를 연화시키고, 이후에는 상대적으로 에너지 소모가 적은 마이크로 웨이브 가열방식을 적용하도록 함으로써, 전체 공정의 효율을 크게 향상시킬 수도 있다.Therefore, the present invention mixes the high-frequency induction heating method and the microwave heating method, and applies the high-frequency induction heating method capable of relatively rapid heating at the time when the solid state raw material is first introduced into the
물론, 상기 가열부(200)는 필요에 따라 상기 마이크로 웨이브 가열방식을 단독으로 적용하거나, 또는 상기 고주파 유도 가열방식을 단독으로 적용할 수도 있다.Of course, the
한편 상기 마이크로 웨이브 발신장치(210)의 출력을 제어하거나, 상기 가열로(100)의 고주파 유도 가열을 제어하기 위한 제어 시스템의 구성이 도 5에 도시된다.Meanwhile, a configuration of a control system for controlling the output of the
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 제어 시스템의 개략적인 구성을 나타낸다.5 shows a schematic configuration of a control system according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 제어 시스템(150)은 입력부(151), 온도 감지부(152), 및/또는 제어부(153)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the
상기 입력부(151)는 사용자로부터 설정온도를 포함하는 입력정보를 입력받을 수 있다. 구현 예에 따라, 상기 입력부(151)는 사용자로부터 상기 마이크로 웨이브 발신장치(210)의 출력정도에 관한 정보가 더 포함된 입력정보를 수동으로 입력받을 수도 있다.The
상기 온도 감지부(152)는 온도를 감지할 수 있는 소정의 센서를 구비할 수 있다. 예컨대, 상기 온도 감지부(152)는 상기 가열로(100)의 내부 온도 또는 상기 가열로(100)의 표면 온도 중 적어도 하나의 온도정보를 감지할 수 있다.The
마이크로 웨이브 가열방식에서, 전술한 바와 같이 상기 마이크로 웨이브 감응형 발열장치(220)는 상기 가열로(100)의 표면에 구비되어 발열하면서 상기 가열로(100)를 가열하게 되는데, 이에 따라 상기 가열로(100)의 표면의 온도가 상기 가열로(100)의 내부 온도에 비해 높게 측정될 수 있다. 다만, 상기 원료는 상기 가열로(100)의 내부에 위치하여 가열되므로, 상기 원료가 가열되는 온도를 측정하기 위해서는 상기 가열로(100) 내부의 온도를 정확하게 측정하는 것이 바람직할 수 있다.In the microwave heating method, as described above, the microwave
그러면, 상기 제어부(153)는 상기 입력정보 및 상기 온도정보에 기초하여, 상기 가열로(100)에서 상기 마이크로 웨이브 발신장치(210)의 출력을 제어하거나, 또는 고주파 유도 가열방식의 경우 고주파 유도를 제어할 수 있다. Then, the
상기 제어부(153)가 고주파 유도를 제어한다고 함은, 코일에 흘릴 전류의 양을 제어하거나, 전류를 흘릴지 여부를 제어하는 것을 의미할 수 있다. 또한 상기 제어부(143)가 상기 마이크로 웨이브 발신장치(210)의 출력을 제어한다고 함은, 상기 제어부(153)가 상기 마이크로 웨이브 발신장치(210)에 의해 출력되는 마이크로 웨이브의 주파수를 다르게 하거나, 또는 상기 마이크로 웨이브 발신장치(210)로부터 마이크로 웨이브가 도달하는 범위인 출력범위를 다르게 하는 것을 의미할 수 있다.That the
예를 들어, 상기 제어부(153)는 상기 입력부(151)에 의해 입력된 상기 입력정보에 따라 상기 마이크로 웨이브 발신장치(210)가 마이크로 웨이브를 출력하도록 제어할 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 가열부(100)는 가열온도가 적어도 수백 ℃의 범위를 가지므로, 최초에는 가급적 상기 마이크로 웨이브 감응형 발열장치(220)가 최대한 발열할 수 있도록 할 수 있다. 이후, 상기 제어부(153)는 상기 온도 감지부(152)에 의해 감지된 상기 온도정보와 상기 입력정보를 비교하여, 상기 온도정보가 상기 입력정보 즉, 설정온도에 도달할 수 있도록 상기 마이크로 웨이브 발신장치(210)를 제어할 수 있다. For example, the
예컨대, 상기 온도 감지부(152)에 의해 감지된 현재 온도정보가 상기 설정온도에 비해 낮은 경우, 상기 제어부(153)는 상기 마이크로 웨이브 감응형 발열장치(220)가 계속해서 발열할 수 있도록, 또는 보다 높은 온도로 발열할 수 있도록 상기 마이크로 웨이브 발신장치(210)를 제어할 수 있다. For example, when the current temperature information sensed by the
상기 온도 감지부(152)에 의해 감지된 현재 온도정보가 상기 설정온도에 비해 높은 경우에는, 상기 제어부(153)는 상기 마이크로 웨이브 감응형 발열장치(220)가 더 이상 발열하지 못하도록 상기 마이크로 웨이브 발신장치(210)를 제어하거나, 또는 상기 마이크로 웨이브 감응형 발열장치(220)가 보다 낮은 온도로 발열하도록 상기 마이크로 웨이브 발신장치(210)를 제어할 수도 있다.When the current temperature information sensed by the
즉, 상기 제어부(153)는 상기 온도 감지부(152)로부터 획득되는 상기 온도정보에 대한 피드백 작용을 통해 상기 온도정보가 상기 설정온도에 도달하거나 상기 온도정보를 현재 온도로 유지할 수 있도록 상기 마이크로 웨이브 발신장치(210)를 제어함으로써, 용이하고 효율적인 온도제어가 이루어지도록 할 수 있다. 이러한 제어는 전술한 바와 같이 고주파 유도에서도 동일 또는 유사한 방식으로 수행될 수 있다.That is, the
한편, 배치식 폐플라스틱 유화 시스템(1)은 일반적인 연속식에 비해 상대적으로 상기 가열로(100)에 한 번에 많은 양의 원료(10)가 투입되기 때문에, 상기 가열로(100) 내부에서 원료(10)의 고른 가열이 어려울 수 있다. 이러한 문제는 상대적으로 온도가 높아지는 가열로(100)의 내벽측에서는 원료(10)가 빠르게 탄화되고, 상기 가열로(100)의 중심부는 가열이 제대로 되지 않게 되어 공정의 효율이 크게 저하될 수 있는 문제가 있다.On the other hand, in the batch type waste plastic emulsification system 1, since a relatively large amount of
따라서 본 발명은 상기 가열부(200)에 의한 상기 가열로(100)의 가열이 진행되는 동안, 상기 가열로(100) 내부 원료를 적절히 교반시킬 수 있도록 하여 원료(10)의 고른 가열이 가능하도록 할 수 있다.Therefore, in the present invention, while the
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 효율이 향상된 배치식 폐플라스틱 유화 시스템의 교반장치를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a stirring device of a batch-type waste plastic emulsification system with improved efficiency according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 상기 가열로(100) 내부에 교반장치(110)가 구비될 수 있다. Referring to FIG. 5 , a stirring
상기 교반장치(110)는 적어도 하나의 날개를 포함하도록 구현되어, 회전에 의해 상기 가열로(100) 내부 원료를 교반할 수 있도록 할 수 있다. 도면에는 각기 다른 길이를 가진 3개의 날개가 구비된 교반장치(110)가 도시되어 있으나, 상기 교반장치(110)의 형태가 반드시 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다. The stirring
또한 상기 교반장치(110)가 열전도율이 우수한 금속재질로 형성되는 경우, 상기 교반장치(110) 자체가 전술한 발열 유도체(230)의 기능을 수행할 수도 있다. 즉, 원료(10)들을 교반하는 교반장치(110) 자체가 열을 전달받아 가열되면서, 상기 가열로(100)의 내벽과 상대적으로 멀리 위치한 원료(10)가 상기 교반장치(110)에 의해 교반됨과 동시에 가열이 이루어질 수 있다.In addition, when the stirring
한편, 배치식(또는 단속식)이든 연속식이든 폐플라스틱과 같은 원료(10)의 열분해를 위해서는 원료(10)가 가열되는 가열로(100) 또는 이송로 내부에 기류 형성이 매우 중요할 수 있다.On the other hand, for the thermal decomposition of the
연속식의 경우 이송로에 구비된 스크류를 통해 원료(10)의 이송이 이루어지면서 자연스럽게 기류가 형성되면서 원료(10)의 가열로 인해 생성되는 기체의 원활한 배출이 이루어질 수 있으나, 일반적인 배치식(또는 단속식)의 경우에는 원료(10)의 가열로 인해 발생하는 기체만으로 기류를 형성하게 되어 환원율이 비교적 떨어지고, 결과적으로 생성되는 재생유의 품질 역시 저하될 수 있는 문제가 있다.In the case of the continuous type, while the
따라서 본 발명은 배치식(또는 단속식) 시스템에서도 가열로(100) 내에 적절한 기류를 형성할 수 있도록 하여 효율을 높일 수 있는 기술적 사상을 제공하고자 한다.Therefore, the present invention is intended to provide a technical idea capable of increasing efficiency by forming an appropriate airflow in the
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 효율이 향상된 배치식 폐플라스틱 유화 시스템의 질소 주입을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining nitrogen injection of a batch-type waste plastic emulsification system with improved efficiency according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 상기 가열로(100)의 내부와 연통되도록 질소 라인이 구비되어, 상기 가열로(100) 내부로 질소가 공급될 수 있도록 할 수 있다.Referring to FIG. 6 , a nitrogen line may be provided to communicate with the inside of the
이때, 상기 질소 라인의 단부 즉, 상기 가열로(100) 내부로 질소를 배출하는 노즐은 상기 가열로(100)의 하부측에 위치하도록 배치되는 것이 자연스러운 기류 형성을 위해 바람직할 수 있다. 다만 이러한 경우 가열되어 용융되고 있는 원료(10)로 인해 노즐이 막힐 우려가 있다. 따라서, 상기 가열로(100) 내부에서 상기 노즐이 위치한 부분에는 소정의 에어포켓을 형성할 수 있는 별도의 공간을 형성하도록 함으로써, 용융된 원료(10)가 노즐로 침투하는 것을 방지하면서 필요한 질소 주입이 원활히 이루어지도록 할 수 있다.At this time, it may be preferable for natural airflow to be disposed at the end of the nitrogen line, that is, the nozzle discharging nitrogen into the
이러한 질소 주입 역시 전술한 제어 시스템(150)에 의해 수행될 수 있다. This nitrogen injection may also be performed by the
일 실시 예에 의하면, 상기 제어 시스템(150)은 상기 가열로(100)에 대한 가열이 시작된 후, 상기 가열로(100)의 표면 또는 상기 가열로(100)의 내부 온도가 일정 온도에 도달한 경우 소량의 질소를 일정 주기로 주입하도록 구현될 수 있다.According to one embodiment, the
한편, 본 발명의 기술적 사상에 의하면 버너 등을 주로 이용하는 종래의 배치식(또는 단속식) 폐플라스틱 유화 시스템과 달리, 상기 가열부(200)가 상기 가열로(100)를 전기적 방식(예컨대, 마이크로 웨이브 가열방식 및/또는 고주파 유도 가열방식)을 통해 가열하게 되어, 종래에 비해 단계별 온도관리가 가능한 효과를 가질 수 있다.On the other hand, according to the technical idea of the present invention, unlike the conventional batch-type (or intermittent-type) waste plastic emulsification system mainly using a burner, the
예를 들어, 상기 제어 시스템(150)은 상기 가열부(200)가 소정 시간 간격 또는 소정 주기별로 다른 온도로 상기 가열로(100)를 가열하도록 제어할 수 있다. 예컨대, 상기 제어 시스템(150)은 1시간 간격 즉, 상기 가열부(200)가 약 100℃에서 1시간, 약 200℃에서 1시간, 약 300℃에서 1시간씩 상기 가열로(100)를 가열할 수 있도록 제어할 수 있다. 이 외에도, 상기 제어 시스템(150)은 필요에 따라 다양한 시간 간격 또는 다양한 주기별로 상기 가열부(200)의 가열온도를 단계적으로 높여가도록 제어할 수 있다.For example, the
이처럼 단계별 온도관리가 가능해지면, 원료(10)가 비교적 다양한 재질을 포함하기 쉬운 배치식(또는 단속식) 시스템의 특성상 단일 온도구간에서만 가열이 이루어져 탄화되는 잔재물이 많을 수밖에 없는 종래에 비해, 단계별 가열을 통해 각각의 재질의 원료(10)가 탄화되는 것을 최소화할 수 있는 효과를 가질 수 있다.As such, step-by-step temperature control becomes possible, compared to the prior art, in which the
한편 전술한 바와 같이 한 번에 많은 원료(10)가 투입되어 가열되는 배치식(또는 단속식)의 특성상, 상기 원료(10)의 가열로 인해 생성되는 기체를 응축하기 위한 응축부(300)에 의해 상기 기체가 응축될 때, 상기 응축부(300)에 포함되는 복수 개의 응축기들 내부에 구비된 다수의 기체유로들 내에 유기물이 쌓여 상기 기체유로가 막히거나 상기 기체유로의 통로가 좁아지는 코킹(choke)현상이 발생할 수 있다. 이러한 코킹현상 방지를 위한 기술적 사상을 도 7을 참조하여 설명하도록 한다.On the other hand, as described above, due to the nature of the batch type (or intermittent type) in which many
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 효율이 향상된 배치식 폐플라스틱 유화 시스템의코킹 현상 방지를 위한 응축부를 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining a condensation unit for preventing coking in a batch-type waste plastic emulsification system with improved efficiency according to an embodiment of the present invention.
먼저 일반적으로 상기 응축부(300)에서 상기 기체가 응축되는 과정을 간략히 설명하면, 상기 응축부(300)에 구비되는 복수 개의 응축기들(예컨대, 310, 320) 중 제1응축기의 내부에는 전술한 바와 같이 상기 기체가 유입되는 다수의 기체유로들이 구비될 수 있는데, 상기 복수 개의 응축기들 내부에서 기체유로들 주변에 냉수를 흘리는 방식으로 상기 기체유로들에 유입된 기체를 식혀 응축될 수 있도록 구현되고 있다.First of all, briefly describing the process of condensing the gas in the
이때, 상기 기체가 연화되는 과정에서 상기 기체유로 내에 유기물이 쌓여 상기 기체유로가 막히거나 상기 기체의 이송통로가 좁아지면서 상기 코킹현상이 발생할 수 있다.At this time, in the process of softening the gas, the coking phenomenon may occur as organic matter accumulates in the gas passage and the gas passage is blocked or the gas transfer passage is narrowed.
이러한 코킹현상이 발생한 경우에는 상기 기체의 원활한 유입에 방해가 되는 것은 물론, 내부 압력이 증가하여 폭발할 위험이 존재할 수 있다. 따라서 코킹현상이 발생한 경우 해당 기체유로의 코킹현상을 해소 및/또는 완화할 필요가 있다.When such a coking phenomenon occurs, the smooth inflow of the gas is hindered, and the internal pressure may increase, causing a risk of explosion. Therefore, when the coking phenomenon occurs, it is necessary to solve and/or mitigate the coking phenomenon in the corresponding gas flow path.
종래에는 이러한 코킹현상을 해결하기 위해, 시스템의 탱크나 기체유로(파이프) 등을 분해하여 세정하거나, 시스템의 구동을 멈추고 별도의 세정액(예컨대, 알칼리, 산, 염소 제제 및/또는 계면활성제 등)을 유입시키는 방식이 주로 사용되어 왔다.Conventionally, in order to solve this coking phenomenon, the tank or gas flow path (pipe) of the system is disassembled and cleaned, or the operation of the system is stopped and a separate cleaning liquid (eg, alkali, acid, chlorine agent and / or surfactant, etc.) is used. The inlet method has been mainly used.
이러한 종래의 방식은 원료(10)의 가열 도중에라도 코킹현상이 발생하게 되면 어떠한 경우든 시스템의 구동을 완전 중단하고 장치의 분해가 필요하여, 이에 따른 효율성 저하와 부대비용의 증가와 같은 문제점이 존재하였다.In this conventional method, if the coking phenomenon occurs even during the heating of the
본 발명은 폐플라스틱의 유화 공정을 중단하지 않고, 공정 중에 상기 응축부(300)에 의해 생성된 상기 1차 오일을 이용하여 상기 코킹현상을 해소할 수 있는 기술적 사상을 제공함으로써 전술한 문제점들을 해결할 수 있다. The present invention solves the above problems by providing a technical idea capable of solving the coking phenomenon by using the primary oil generated by the
예를 들면, 전술한 바와 같이 상기 응축부(300)는 상기 가열로(100)로부터 상기 원료가 기화된 기체가 유입될 수 있다. 이때 상기 복수 개의 응축기들(예컨대, 310, 320) 각각은 상기 기체가 유입되기 위한 유입로들(예컨대, a, b)이 각각 연결되어 있을 수 있다.For example, as described above, gas in which the raw material is vaporized from the
본 발명의 실시 예에 의하면, 평상시에는 상기 복수 개의 응축기들(예컨대, 310, 320)이 모두 사용되는 것이 아니라, 상기 복수 개의 응축기들(예컨대, 310, 320) 중 제1응축기(예컨대, 310)에만 상기 기체가 유입되어 응축될 수 있다. 예컨대, 상기 제1응축기(예컨대, 310)로 상기 기체가 유입될 수 있도록 상기 제1응축기(예컨대, 310)와 연결된 유로(예컨대, a)는 개방되고, 제2응축기(예컨대, 320)로 상기 기체가 유입될 수 있도록 상기 제2응축기(예컨대, 320)와 연결되는 유로(예컨대, b)는 단절된 상태로 폐플라스틱의 유화 공정이 진행될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, not all of the plurality of condensers (eg, 310 and 320) are normally used, but a first condenser (eg, 310) among the plurality of condensers (eg, 310 and 320) Only the gas can be introduced and condensed. For example, a flow path (eg, a) connected to the first condenser (eg, 310) is opened so that the gas can flow into the first condenser (eg, 310), and the second condenser (eg, 320) The process of emulsifying the waste plastic may be performed while the flow path (eg, b) connected to the second condenser (eg, 320) is disconnected so that gas can be introduced.
그러다가 상기 제1응축기(예컨대, 310) 내부의 기체유로에 상기 코킹현상이 발생하는 경우, 상기 제어 시스템(150)은 상기 기체의 제1응축기(예컨대, 310)로의 유입을 차단하고, 상기 기체가 상기 제2응축기(예컨대, 320)로 유입될 수 있도록 할 수 있다.Then, when the coking phenomenon occurs in the gas flow path inside the first condenser (eg, 310), the
그리고 상기 제2응축기(예컨대, 320)를 통해서 상기 기체의 응축이 진행되는 동안, 상기 제1응축기(예컨대, 310)의 코킹현상을 해소할 수 있다.And while the condensation of the gas proceeds through the second condenser (eg, 320), the coking phenomenon of the first condenser (eg, 310) may be resolved.
이러한 경우, 상기 제1응축기(예컨대, 310)에서 상기 코킹현상이 발생하였다 하더라도 상기 제1응축기(예컨대, 310)의 세정을 위해 시스템의 가동을 중단할 필요가 없어질 수 있다.In this case, even if the coking phenomenon occurs in the first condenser (eg, 310), there is no need to stop the operation of the system for cleaning the first condenser (eg, 310).
또한 이를 위한 본 발명의 기술적 사상에 의하면, 상기 가열로(100)로부터 더 이상 상기 기체가 유입되지 않는 상기 제1응축기(예컨대, 310)를 분해하거나 별도의 세정액을 투입하는 등의 종래의 방식이 아닌, 폐플라스틱의 유화 공정 과정을 이용하여 상기 제1응축기(예컨대, 310)의 코킹현상을 해소할 수도 있다.In addition, according to the technical idea of the present invention for this purpose, a conventional method such as disassembling the first condenser (eg, 310) in which the gas is no longer introduced from the
예컨대, 오일탱크(T)에 저장된 상기 1차 오일이 상기 복수 개의 응축기들(예컨대, 310, 320)로 공급될 수 있는 공급유로가 연결되고, 상기 코킹현상이 발생한 상기 제1응축기(예컨대, 310)에 상기 1차 오일이 유입되면서 상기 1차 오일에 의해 상기 제1응축기(예컨대, 310)에 발생한 코킹현상을 해소할 수 있다.For example, a supply passage through which the primary oil stored in the oil tank T can be supplied to the plurality of condensers (eg, 310 and 320) is connected, and the first condenser (eg, 310) where the coking phenomenon occurs ), it is possible to solve the coking phenomenon occurring in the first condenser (eg, 310) by the primary oil while the primary oil is introduced into the ).
상기 1차 오일은 상기 오일탱크(T)에 저장되어 있다가 상기 코킹현상이 발생하는 경우 해당 응축기로 공급될 수 있지만, 바람직하게는 상기 오일탱크(T)에 의해 상기 1차 오일이 가열되고, 가열된 1차 오일이 코킹현상이 발생한 응축기로 공급되는 것이 코킹현상 해소에 보다 효과적일 수 있다.The primary oil may be stored in the oil tank (T) and supplied to the corresponding condenser when the coking phenomenon occurs, but preferably, the primary oil is heated by the oil tank (T), It may be more effective to solve the coking phenomenon by supplying the heated primary oil to the condenser where the coking phenomenon has occurred.
이때 상기 오일탱크의 가열을 위해, 전술한 마이크로 웨이브 발신장치(210) 및 마이크로 웨이브 감응형 발열장치(220)가 이용될 수 있다.At this time, for heating the oil tank, the
한편 이처럼 상기 복수 개의 응축기들(예컨대, 310, 320) 내의 기체유로에 코킹현상이 발생하였는지 여부를 판단하기 위해, 상기 효율이 향상된 배치식 폐플라스틱 유화 시스템(1)은 상기 기체유로의 유속을 감지할 수 있는 유속감지부(미도시)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, in order to determine whether the coking phenomenon has occurred in the gas passages in the plurality of condensers (eg, 310 and 320), the batch-type waste plastic emulsification system 1 with improved efficiency detects the flow rate of the gas passages. A flow rate sensor (not shown) may be further included.
일 실시 예에 의하면, 상기 유속감지부(미도시)는 기체의 흐름을 감지할 수 있는 소정의 센서 시스템으로 구현될 수 있다. 기체의 흐름은, 예컨대 상기 기체가 흐르는 속도 및/또는 일정 구간에 흐르는 상기 기체의 양을 의미할 수 있다.According to one embodiment, the flow rate sensor (not shown) may be implemented as a predetermined sensor system capable of detecting the flow of gas. The flow of gas may mean, for example, the speed at which the gas flows and/or the amount of the gas flowing in a certain section.
상기 유속감지부(미도시)는 상기 기체유로에 코킹현상이 발생하여 상기 기체유로(10)의 통로 면적이 좁아지는 경우 변화하는 상기 기체유로 내부의 기체의 흐름 변화에 기초하여 코킹현상 발생 여부를 판단할 수 있다. 그리고 상기 효율이 향상된 배치식 폐플라스틱 유화 시스템(1)은 상기 유속감지부(미도시)의 판단결과에 따라 상기 복수 개의 응축기들(예컨대, 310, 320) 각각으로 상기 기체의 유입/차단(유로의 개폐) 여부를 제어할 수 있다.The flow rate detecting unit (not shown) detects whether or not the coking phenomenon occurs based on the change in the flow of gas inside the gas flow path, which changes when the passage area of the
한편, 상기 가열로(100)에서 가열되어 발생한 기체가 상기 응축부(300)에서 응축될 때, 미처 응축되지 못한 기체(이하, 폐가스라 함)가 존재할 수 있다.On the other hand, when the gas generated by being heated in the
또한, 상기 가열로(100)에서 가열되는 과정에서 발생하는 기체들 중, 충분한 온도에서 상기 원료(10)가 가열되지 않을 때에 발생하는 기체는 응축에 어려움이 있다. 예컨대, 상기 가열로(100)에 원료(10)가 투입되고 가열이 시작되는 시점에서, 상기 가열로(100)의 온도가 상승하는 도중 발생하는 기체일 수 있다.In addition, among gases generated in the process of being heated in the
한편으로는 상기 기체가 상기 응축부(300)에서 응축된 후, 최종적으로 오일(재생유)을 정제하는 과정에서도 폐가스가 발생할 수 있다. 예컨대, 처음 기화된 기체를 응축하여 생성된 1차 오일이 상기 오일 탱크(T)에 저장되었다가, 저장된 상기 1차 오일을 다시 가열, 응축하는 과정을 거치며 정제된 오일이 생산될 수 있는데, 이러한 정제과정에서도 미처 응축되지 못한 폐가스가 발생할 수 있다.On the other hand, after the gas is condensed in the
종래에는 이러한 폐가스를 단순히 그냥 배출하거나, 스크러버 등과 같은 별도의 정제 시스템을 통해 오염물질을 걸러낸 후 배출하고 있다.Conventionally, such waste gas is simply discharged or discharged after filtering pollutants through a separate purification system such as a scrubber.
그러나 이러한 폐가스는 원료인 폐플라스틱 등을 열분해하는 과정에서 생성되는 것으로, 그냉 배출하게 되면 환경오염이 발생할 수 있어 주의가 요구되고 있다.However, such waste gas is generated in the process of thermal decomposition of waste plastic, etc., which is a raw material, and when it is discharged, attention is required because environmental pollution may occur.
따라서 본 발명은 이처럼 유화 공정 중에 발생하는 폐가스를 활용할 수 있도록 하여 생산된 에너지의 보다 효율적인 사용이 가능하도록 할 수 있다.Therefore, the present invention can utilize the waste gas generated during the emulsification process to enable more efficient use of the produced energy.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 효율이 향상된 배치식 폐플라스틱 유화 시스템의 폐가스 활용을 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining waste gas utilization of a batch type waste plastic emulsification system with improved efficiency according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 전술한 바와 같이 상기 가열로(100), 응축부(300), 및/또는 상기 응축부(300)에 의해 생성된 1차 오일을 정제하여 최종 오일(재생유)을 생성하는 정제부(400)에서 발생하는 폐가스는 각각의 구성에 연결된 라인을 통해 소정의 에너지 생산 시스템(500)으로 모일 수 있다.Referring to FIG. 8, as described above, the
일 예에 의하면, 상기 에너지 생산 시스템(500)은 이러한 폐가스를 연소시켜 발생하는 열 에너지를 이용하여 다양한 에너지를 생산할 수 있다.According to one example, the
예를 들어, 상기 에너지 생산 시스템(500)은 폐가스를 연소시키면서 온수를 생성하거나, 별도의 블로워를 구비하여 온풍을 생성할 수도 있다. 여기서 온풍은 상기 에너지 생산 시스템(500)에서 폐가스가 연소되는 과정에서 가열된 공기 자체를 의미할 수도 있고, 상기 온수에 의해 가열된 공기를 의미할 수도 있다.For example, the
또한 상기 에너지 생산 시스템(500)이 폐가스를 연소시키면서 생성하는 온수는 전술한 바와 같이 온풍의 생성은 물론, 온수를 이용하여 발전되는 발전장치나, 온수 자체가 필요한 보일러 등의 시스템으로 공급되어 활용될 수도 있다.In addition, the hot water generated by the
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to an embodiment shown in the drawings, this is only exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached claims.
Claims (2)
일 면에 형성되는 원료 투입구를 통해 투입되는 원료가 저장되는 가열로;
상기 드럼 내에 투입된 원료를 가열하기 위한 가열부;
상기 가열부의 가열을 제어하기 위한 제어 시스템; 및
상기 가열부에 의해 가열된 원료로부터 생성되는 기체를 응축하여 1차 오일을 생성하는 응축부를 포함하며,
상기 제어시스템은,
상기 가열부를 제어하여 가열로가 제1온도가 되면 상기 제1온도를 일정시간 유지하고, 이후 상기 가열로를 가열하여 제2온도가 되면 상기 제2온도를 일정시간 유지하며, 이후 상기 가열로를 가열하여 제3온도가 되면 상기 제3온도를 일정시간 유지하는 효율이 향상된 배치식 폐플라스틱 유화 시스템.
In the batch type waste plastic emulsification system,
A heating furnace in which raw materials input through a raw material inlet formed on one side are stored;
a heating unit for heating the raw material put into the drum;
a control system for controlling heating of the heating unit; and
A condensing unit for condensing gas generated from the raw material heated by the heating unit to produce primary oil,
The control system,
When the heating furnace reaches the first temperature by controlling the heating part, the first temperature is maintained for a predetermined period of time, and when the heating furnace is heated to reach the second temperature, the second temperature is maintained for a predetermined period of time, and then the heating furnace is A batch-type waste plastic emulsification system with improved efficiency of maintaining the third temperature for a predetermined time when heated to a third temperature.
상기 가열로 하단을 통해 질소를 주입할 수 있는 질소 라인을 더 포함하며,
상기 가열로 내부에는 상기 질소 라인의 노즐에 상응하는 위치에는 에어포켓을 형성하는 공간이 구비되며,
상기 제어 시스템은,
상기 가열로 내부 온도가 일정 수준 이상이 되는 경우, 일정 주기로 상기 질소 라인을 통해 질소가 주입될 수 있도록 제어하는 효율이 향상된 배치식 폐플라스틱 유화 시스템.
The method of claim 1, wherein the batch type waste plastic emulsification system with improved efficiency,
Further comprising a nitrogen line capable of injecting nitrogen through the lower end of the heating furnace,
Inside the heating furnace, a space for forming an air pocket is provided at a position corresponding to the nozzle of the nitrogen line,
The control system,
A batch-type waste plastic emulsification system with improved efficiency for controlling nitrogen to be injected through the nitrogen line at regular intervals when the internal temperature of the heating furnace is above a certain level.
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