KR20230155623A - 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템 - Google Patents
레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230155623A KR20230155623A KR1020220054523A KR20220054523A KR20230155623A KR 20230155623 A KR20230155623 A KR 20230155623A KR 1020220054523 A KR1020220054523 A KR 1020220054523A KR 20220054523 A KR20220054523 A KR 20220054523A KR 20230155623 A KR20230155623 A KR 20230155623A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pyrolysis
- waste plastic
- gas
- red mud
- electrothermal
- Prior art date
Links
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 title claims abstract description 397
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 222
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title claims abstract description 201
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 title claims abstract description 201
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 67
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 170
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims abstract description 81
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000004071 soot Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 76
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 32
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims description 25
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 24
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 20
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 20
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 19
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 19
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 12
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 11
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 11
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 6
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims description 5
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 9
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 3
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 23
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 9
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 5
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 5
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 4
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 3
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000007233 catalytic pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 2
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002894 chemical waste Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- OSUHJPCHFDQAIT-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-{4-[(6-chloroquinoxalin-2-yl)oxy]phenoxy}propanoate Chemical compound C1=CC(OC(C)C(=O)OCC)=CC=C1OC1=CN=C(C=C(Cl)C=C2)C2=N1 OSUHJPCHFDQAIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000010812 mixed waste Substances 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000003900 soil pollution Methods 0.000 description 1
- 239000001993 wax 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
- C10G1/004—Inhibiting of corrosion
-
- 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
- C10G1/002—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal in combination with oil conversion- or refining processes
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
- F23G5/027—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage
- F23G5/0273—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage using indirect heating
-
- 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
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1003—Waste materials
-
- 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
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/40—Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
- C10G2300/4006—Temperature
-
- 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
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/70—Catalyst aspects
-
- 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
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/80—Additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/0946—Waste, e.g. MSW, tires, glass, tar sand, peat, paper, lignite, oil shale
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0983—Additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/12—Heating the gasifier
- C10J2300/1269—Heating the gasifier by radiating device, e.g. radiant tubes
- C10J2300/1276—Heating the gasifier by radiating device, e.g. radiant tubes by electricity, e.g. resistor heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2207/00—Control
- F23G2207/50—Cooling fluid supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2208/00—Safety aspects
- F23G2208/10—Preventing or abating fire or explosion, e.g. by purging
Abstract
열분해 반응 시 소모되는 전기 에너지를 효율적으로 사용하면서 폐플라스틱을 저온 열분해 반응시켜 탄화물인 매연은 분리 회수하면서 촉매에서 부생 된 광물자원은 재활용하고, 응축성 중질가스로부터 회수되는 열분해연료유는 응축 액화하여 회수율을 향상시키고, 중질가스와 분리된 비응축성 경질가스는 중화 정제하여 청정 연료가스로 회수하여 활용 할 수 있을 뿐만 아니라, 열분해 잔재물과 연료유의 포함된 타르 함량을 대폭 줄여 연료유 품질을 상승시킬 수 있는 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템이 개시된다. 상기 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템은 공해물질의 방출이 없으며 탄소 배출량을 최소화시키면서 폐플라스틱을 전량 재활용할 수 있으며, 효율적인 에너지 사용이 가능하고 타르가 축적되는 현상을 최소화시켜 연속적인 공정운전이 가능함과 동시에 유지보수 비용을 대폭 절감하여 경제성을 대폭 향상시킬 수 있고, 환경 오염문제까지도 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 매우 안전한 상태에서 운전이 가능하여 운행 안전성까지도 확보할 수 있다는 효과가 있다.
Description
본 발명은 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 생활폐기물과 산업폐기물에서 가장 많이 발생되어 사회적 문제가 되고 있는 폐플라스틱을 재생 자원화하여 연료유로 재활용하는 공정시스템에 레드머드를 화학반응의 촉매로 활용하는 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템에 관한 것이다.
일반적으로 생활폐기물과 산업폐기물에서는 합성수지가 포함된 플라스틱류를 주성분으로 하는 폐기물이 가장 많이 발생 되며, 상기 합성수지를 주성분으로 하는 폐플라스틱의 경우 물질재활용(MR)이 불가능한 폐기물은 대부분 소각처리 됨으로써 많은 공해를 발생시켜 사회적 문제가 되고 있는 실정이다.
근래에 들어와서 폐석유류 등의 화학제품류 폐기물을 재이용하는 연구가 증가되고 있으며, 위의 연구결과로 여러 종류의 재활용 기술들이 제공되고 있고, 특히 폐플라스틱을 저온 열분해하여 유류화하는 기술이 많이 보급되고 있는 실정이다.
그러나, 종래의 일반적인 폐플라스틱 저온 열분해 기술의 경우에는 가열방식이 유류 또는 가스버너를 사용하는 간접으로 반응로 외부에서 열을 공급하고, 연료로는 LPG나 유류 등을 활용하고 있는데, 연료로서 LPG나 유류 등을 활용할 경우 에너지 비용이 높아 최근에는 열분해 과정에서 생산된 정제되지 않은 폐유까지 활용하고 있는 실정이므로 탄소와 각종 오염물질이 다량으로 배출됨으로써 사회적 문제를 야기할 뿐만 아니라 과도한 공기와 에너지 사용을 필연적으로 동반하게 되므로 탄소 배출량이 기존 소각시설보다 높은 수준이고, 일부 기술에서는 생산된 합성가스 또한 정제하지 않고 연료로 활용되고 있어서 2차 환경문제가 더욱 심화되고 있다.
또한, 종래의 버너가열식 저온 열분해 기술은 안전성 확보가 매우 어렵다는 문제점이 있다. 즉, 폐플라스틱의 경우에는 열분해 과정에서 인화성과 폭발성이 매우 높은 합성가스(중질탄화수소)가 발생 되는데, 종래의 열 공급 방법인 간접 연소방식의 연소 부분의 국부 가열에 의한 열흡수 문제와 국부 부분에서 전체적으로 열전도를 시켜 열량을 공급하는 운전방식 등에서 발생되는 운전 제어 문제가 발생될 뿐만 아니라, 스케일, 타르발생 등과 혼합물질과 온도에 따른 열분해 반응로의 부식 등으로 화재와 폭발사고 등과 같은 안전사고가 빈번하게 발생 된다는 문제점이 있다.
한편, 열분해 반응 종료 후 열분해 잔재물에 타르가 섞인 상태로 반응이 종료되면 열분해 가스가 통과하는 배관과 열분해로 반응기 내부에 타르가 축적됨으로써 연속적인 공정 운전을 할 수 없다는 문제점이 있다.
이에 따라, 최근에는 타르를 저감 하기 위한 기술로 촉매 열분해 반응 시 사용되는 제올라이트 계열의 촉매를 사용하는 방법을 사용 하고 있는 실정이나, 상기 촉매 열분해 반응 시 제올라이트 계열의 촉매를 사용하는 방법의 경우, 촉매 표면적을 넓게 제조하기 위한 비용 때문에 가격이 고가이며, 타르의 특성 상 다양한 물질이 촉매 표면에서 반응하면서 시간이 지날수록 타르 전환율이 급격하게 감소하게 됨으로써 폐플라스틱 열분해 시 타르 저감에 높은 효과를 가져도 비용 때문에 지속적으로 사용하기에는 많은 어려움이 따른다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 열분해 반응 시 소모되는 전기 에너지를 효율적으로 사용하면서 폐플라스틱을 저온 열분해 반응시켜 탄화물인 매연은 분리 회수하면서 촉매에서 부생 된 광물자원은 재활용하고, 응축성 중질가스로부터 회수되는 열분해연료유는 응축 액화하여 회수율을 향상시키고, 중질가스와 분리된 비응축성 경질가스는 중화 정제하여 청정 연료가스로 회수하여 활용 할 수 있을 뿐만 아니라, 열분해 잔재물과 연료유의 포함된 타르 함량을 대폭 줄여 연료유 품질을 상승시킬 수 있는 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 열분해 반응에 필요한 열 공급 방식을 처리공정에서 유해성 공해물질을 방출하지 않는 친환경 청정연료인 전기를 사용한 전열기를 사용하는 방식을 적용함과 더불어 무산소 하에서 운전이 이루어지도록 함으로써 탄소배출량을 최소화시킴과 동시에 타르를 저감하고, 열분해 반응을 촉진하여 에너지효율을 향상시킴으로써 에너지소비량을 줄일 수 있는 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 비정상 운전상태 발생 시 장비와 인명을 안전하게 보호할 수 있도록 하는 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템을 제공하는 것이다.
그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 폐플라스틱에 촉매로서 레드머드를 혼합한 폐플라스틱 혼합물을 장입한 후, 복수개의 구간으로 분할된 구간별로 열분해 반응 시간에 따라 개별적으로 온도를 조절하면서 상압 무산소 상태에서 폐플라스틱 혼합물을 가열하여 저온 열분해 촉매 화학 반응을 시켜 중질과 경질의 혼합가스인 열분해 가스를 생산하고 폐플라스틱의 저온 열분해 촉매 화학 반응 시 과도한 에너지 소비는 최소화시키면서 열분해연료유의 회수율을 상승시킴과 동시에 열분해 잔재물과 연료유에 섞인 타르 함량을 저감 시킬 수 있는 적어도 하나의 다면분할 전열식 열분해 반응로와, 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로에 의해 생산된 열분해 가스를 공급받아 1차 냉각시키는 냉각기와, 상기 냉각기에 의해 1차 냉각된 열분해 가스를 공급받아 2차 냉각시킴과 동시에 열을 흡수하고 매연을 필터링하는 냉각 흡수탑과, 상기 냉각 흡수탑으로부터 매연이 필터링된 열분해 가스를 공급받아 응축시킴으로써 중질 가스는 열분해 연료유로 응축시켜 응축유조로 배출시켜 저장하며, 경질 가스는 중질 가스와 분리하여 배출시키는 응축기 및 상기 응축기로부터 중질 가스와 분리되어 배출되는 경질 가스를 공급받아 중화 세정시켜 유인 송풍기를 통해 연료가스 저장조로 배출시킬 수 있도록 하는 중화 세정탑을 포함하는 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템을 제시한다.
일예를 들면, 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로는 상부에서 하부방향으로 제1 내지 제5 구간으로 분할되어, 열분해 반응 초기부터 30분까지는 제1 내지 제5 구간 전체에 걸쳐 내부 온도를 500℃로 유지하면서 폐플라스틱 혼합물을 가열하다가, 열분해 반응 30분 이후부터는 30분 간격으로 제1 구간부터 제4 구간까지 순차적으로 계단식으로 내부 온도를 450℃로 유지하면서 폐플라스틱 혼합물을 가열할 수 있다.
여기서, 상기 폐플라스틱 혼합물은 상기 폐플라스틱에 폐플라스틱 무게의 10중량%의 레드머드를 혼합하여 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로 내부에 투입된 폐플라스틱 혼합물의 상부에는 레드머드를 더 적층시켜, 열분해 반응 시 폐플라스틱 혼합물 상부에 적층된 레드머드가 중력에 의해 폐플라스틱 혼합물의 상부에서부터 하부 방향으로 하강하면서 폐플라스틱과 열분해 반응 후반기까지 지속적으로 반응할 수 있도록 할 수도 있다.
여기서, 상기 폐플라스틱 혼합물은 상기 폐플라스틱에 폐플라스틱 무게의 5중량%의 레드머드를 혼합하여 형성되며, 상기 폐플라스틱 혼합물의 상부에는 폐플라스틱 무게의 적어도 5중량%에 해당하는 레드머드를 적층시킬 수 있다.
또한 본 발명은 상기 유인 송풍기로부터 연료가스 저장조로 배출되는 중화 세정된 경질 가스 중 일부를 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로 공급하여 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로의 열분해 반응을 촉진 시키는 유동 가스공급기 및, 상기 유동 가스공급기와 다면분할 전열식 열분해 반응로 사이에 배치되어 개방 또는 폐쇄됨으로써 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로로 중화 세정된 경질 가스를 공급 또는 차단 시킬 수 있는 유동 가스 공급밸브를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로 내의 과압 발생 시 다면분할 전열식 열분해 반응로 내의 과압 가스를 바이 패스 시켜 비상 소각기를 통해 완전히 소각시켜 방출시키는 안전 보장수단을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로와 연결되어 시동 전후 다면분할 전열식 열분해 반응로에서부터 유인 송풍기 사이에 남아 있는 연소성 가스를 CO2 가스로 불어내어 비상 소각기 측으로 이동시켜 완전 소각시킨 후 배출시킬 수 있도록 하는 CO2 가스 주입기를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로와 연결되어 운전 종료 후 열분해 반응로에서부터 유인 송풍기 사이를 공기로 불어 내어 냉각시킬 수 있도록 하는 공기 송풍기를 더 포함할 수 있다.
이에 더하여, 본 발명은 상기 응축유조와 연결되어 열분해연료유 순환펌프가 작동됨에 따라 상기 응축유조로부터 열분해연료유를 공급받아 상기 열분해연료유에 포함된 매연을 여과시키는 열분해연료유 여과기와, 상기 열분해연료유 여과기에 의해 매연이 여과된 열분해연료유를 공급받아 냉각시키는 열분해연료유 냉각기 및, 상기 열분해연료유 냉각기에 의해 소정 온도로 냉각된 열분해연료유를 공급받아 저장하는 열분해연료유 저장조를 더 포함할 수도 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템은 가격이 매우 저렴하여 1회성으로 사용 가능한 레드머드를 촉매로서 사용함과 동시에 열분해 반응 시간에 따라 다면분할 전열식 열분해 반응로의 필요 구간만 내부 온도를 과잉 분해 온도인 500℃로 유지하고 나머지 부분은 열분해 적정 온도인 400℃ 내지 450℃ 유지하면서 폐플라스틱을 열분해시킴으로써 에너지 소비량을 줄이면서도 열분해연료유의 회수효율을 향상시키며 열분해 잔재물의 타르는 대폭 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템은 구간별로 개별적으로 온도 조절되면서 열분해가 가능한 다면분할 전열식 열분해 반응로를 통해 다면분할 전열식 열분해 반응로 내부에 투입된 폐플라스틱 혼합물을 가열함으로써 국부적으로 온도가 미치지 못하는 부분 없이 폐플라스틱 혼합물 전체를 반응시간 동안 고르게 가열하여 국부적으로 낮은 온도에서 폐플라스틱 혼합물이 낮은 온도에서 열 분해되면서 타르가 잔재물에 섞이는 현상을 방지함으로써 열분해 반응이 종료된다 하더라도 열분해 가스가 통과되는 배관과 다면분할 전열식 열분해 반응로 하부에 타르가 축적되는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이에 더하여, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템은 폐플라스틱에 레드머드를 혼합한 폐플라스틱 혼합물을 다면분할 전열식 열분해 반응로 내부에 투입함과 동시에, 상기 폐플라스틱 혼합물 상부에 레드머드를 더 적층시킴으로써, 열분해 반응 시 폐플라스틱 혼합물 상부에 적층된 레드머드가 중력에 의해 폐플라스틱 혼합물의 상부에서부터 하부방향으로 하강하면서 폐플라스틱과 열분해 반응 후반까지 지속적으로 반응할 수 있도록 하여 레드머드의 촉매 효과를 극대화시킴으로써 열분해 반응 잔여물의 타르 저감 효율과 열분해연료유의 회수율과 품질을 한층 더 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템은 폐플라스틱을 친환경 청정연료인 전기를 사용한 전열기 방식을 적용하여 무산소 하에서 저온 열분해 반응시켜 탄화물인 매연은 분리회수하면서 촉매에서 부생된 광물자원은 재활용하고, 응축성 중질가스는 열분해연료유로 회수하며, 중질가스와 분리된 비응축성 경질가스는 중화세정시켜 청정 연료가스로 회수하여 폐기물을 전량 생활에 유용한 연료와 에너지로 전환시켜 재사용할 수 있다.
따라서, 폐자원 재사용으로 인한 경제성을 대폭 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 폐자원으로 인한 공해나 토양 오염, 수질 오염 등이 발생되지 않아 환경을 보호할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템은 친환경 청정연료인 전기를 사용한 전열기 방식을 적용하여 폐기물을 무산소 하에서 저온 열분해 반응시켜 폐기물을 재생 자원화시킬 수 있다.
따라서, 폐기물 처리 공정에서 유해성 공해물질을 전혀 방출하지 않아 유해성 공해물질에 의하여 주변 환경이 오염되는 것을 원천적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 무산소 운전과 연소장치가 없어서 탄소배출을 최소화시킬 수 있는 효과가 있으므로 기존의 버너방식과는 차별성이 뚜렷하다.
이에 더하여, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템은 비정상 운전상태가 발생되어 다면분할 전열식 열분해 반응로 내부에 과압이 발생된다 하더라도, 다면분할 전열식 열분해 반응로 내부의 과압 가스가 바이 패스되어 수밀조의 수밀층을 통과한 후 비상 소각기에 의해 완전 연소되어 청정한 상태로 외부로 배출되도록 한다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템은 비정상 운전상태가 발생된다 하더라도 유해가스의 외부 배출이 전혀 발생되지 않아 주변 환경을 오염시키지 않으면서도 장비와 인명을 안전하게 보호할 수 있는 효과가 있다.
궁극적으로, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템은 공해물질의 방출이 없으며 탄소 배출량을 최소화시키면서 폐플라스틱을 전량 재활용할 수 있으며, 효율적인 에너지 사용이 가능하고 타르가 축적되는 현상을 최소화시켜 연속적인 공정운전이 가능함과 동시에 유지보수 비용을 대폭 절감하여 경제성을 대폭 향상시킬 수 있고, 환경 오염문제까지도 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 매우 안전한 상태에서 운전이 가능하여 운행 안전성까지도 확보할 수 있다는 효과가 있다.
그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템을 설명하기 위한 블록도
도 2는 다면분할 전열식 열분해 반응로의 구조를 설명하기 위한 도면
도 3은 레드머드 유무와 열분해 온도에 따른 폐플라스틱 열분해 결과를 도시한 사진
도 4는 실시예 1에 의한 열분해 TGA 결과를 도시한 그래프
도 5는 비교예 1에 의한 열분해 TGA 결과를 도시한 그래프
도 2는 다면분할 전열식 열분해 반응로의 구조를 설명하기 위한 도면
도 3은 레드머드 유무와 열분해 온도에 따른 폐플라스틱 열분해 결과를 도시한 사진
도 4는 실시예 1에 의한 열분해 TGA 결과를 도시한 그래프
도 5는 비교예 1에 의한 열분해 TGA 결과를 도시한 그래프
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템을 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 다면분할 전열식 열분해 반응로의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템(100)은 다면분할 전열식 열분해 반응로(110), 냉각기(120), 냉각 흡수탑(130), 응축기(140) 및, 중화 세정탑(150)을 포함할 수 있다.
상기 단면분할 전열식 열분해 반응로는 폐플라스틱에 촉매로서 레드머드를 혼합한 플라스틱 혼합물을 장입한 후, 복수개의 구간으로 분할된 구간별로 열분해 반응 시간에 따라 개별적으로 온도를 조절하면서 상압 무산소 상태에서 폐플라스틱 혼합물을 가열하여 열분해 촉매 화학 반응을 시켜 저온 열분해 시킴으로써 중질가스와 경질가스가 혼합된 열분해 가스를 생산할 수 있도록 한다.
예를 들면, 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)는 본체부(111), 상부 덮개(112), 전열기(113), 내열 단열재(114) 및, 바스켓(115)을 포함할 수 있다.
상기 본체부(111)는 중심부가 비어 있는 상하 방향으로 길게 형성되어 상부에는 바스켓 투입구(111a)가 마련되며, 하부에는 유동 가스공급기(181)로부터 공급되는 경질 가스를 본체부(111) 내부로 공급하여 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)의 열분해 반응을 촉진시킬 수 있도록 하는 경질 가스주입구(111b)가 마련되고, 상단부에는 냉각기(120)와 연결되는 제1 가스 배출구(111c)와 수밀조(193)와 연결되는 제2 가스 배출구(111d)가 마련될 수 있다.
상기 상부 덮개(112)는 상기 바스켓 투입구(111a)를 개방 또는 폐쇄시킬 수 있도록 상기 본체부(111) 상부에 설치될 수 있다.
예를 들면, 상기 상부 덮개(112)는 상기 본체부(111) 상부에 유압 클램프(112a)에 의해 설치되어 상기 바스켓 투입구(111a)를 개방 또는 폐쇄시킬 수 있도록 함으로써 매 열분해 반응 회분 작업 시 마다 상기 본체부(111)에 용이하게 폐기물을 장입한 바스켓(115)의 투입과 인출이 가능하도록 한다.
상기 전열기(113)는 다면으로 분할되어 상기 본체부(111)에 부착됨으로써 상기 바스켓(115)에 장입된 후 본체부(111) 내부에 투입된 폐플라스틱 혼합물을 전체적으로 고르게 가열하여 열분해에 필요한 열량이 상기 폐기물에 잘 전열되도록 한다.
예를 들면, 상기 전열기(113)는 상기 본체부를 상부에서 하부방향으로 순차적으로 제1 구간 내지 제5 구간(S1)(S2)(S3)(S4)(S5)으로 분할할 수 있도록 상기 본체부(111)에 5개의 면으로 분할되어 부착됨으로써 각 구간별로 온도를 조절할 수 있도록 한다.
상기 내열 단열재(114)는 상기 복수개의 전열기(113)를 포함한 본체부(111) 외주면을 둘러싸도록 상기 본체부(111) 외주면에 부착됨으로써 상기 본체부(111)를 보온시킬 수 있도록 한다.
상기 바스켓(115)은 망 형태로 형성되어 폐합성수지 혼합물 내부에 장입하여 본체부(111) 내부로 투입하거나 열분해가 완료된 열분해 잔재물을 본체부(111)로부터 용이하게 배출시킬 수 있도록 한다.
이와 같은 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)는 열분해 처리하고자 하는 처리용량에 따라 복수개를 병렬로 설치하여 각각 회분(batch) 운전할 수 있도록 한다.
여기서, 상기 바스켓(115)에 의해 본체부(111) 내부로 투입되는 폐플라스틱 혼합물은 폐플라스틱에 상기 폐플라스틱 무게의 10중량%에 해당하는 레드머드를 혼합하여 형성될 수 있다.
이와는 다르게, 상기 폐플라스틱 혼합물은 폐플라스틱에 상기 폐플라스틱 무게의 5중량%에 해당하는 레드머드를 혼합하여 형성될 수도 있다.
상기와 같이 폐플라스틱 무게의 5중량%에 해당하는 레드머드를 혼합하여 폐플라스틱 혼합물을 형성할 경우에는, 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내부에 투입된 폐플라스틱 혼합물의 상부에 레드머드를 더 적층시킬 수 있도록 한다.
따라서, 상기 제1 내지 제5 구간(S1)(S2)(S3)(S4)(S5)에 구간별로 설치된 복수개의 전열기(113)에 의해 구간별로 온도를 급격히 올릴 수 있으며 유동 가스공급기(181)로부터 공급되는 경질 가스를 경질 가스주입구(111b)를 통해 본체부(111)의 하부에서 본체부(111) 내부로 공급할 수 있는 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)를 작동시켜 폐플라스틱 혼합물을 열분해 반응시킬 시, 폐플라스틱 혼합물 상부에 적측된 레드머드의 경우에는 중력에 의해 폐플라스틱 혼합물의 상부에서 하부방향으로 하강하면서 폐플라스틱과 열분해 반응 후반기까지 지속적으로 반응할 수 있도록 함으로써 레드머드의 촉매 효과를 극대화시켜 동일한 조건에서도 열분해연료유의 회수량을 증가시킬 수 있도록 한다.
여기서, 상기 바스켓(115)에 의해 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)의 본체부(111) 내부에 투입된 폐플라스틱 혼합물의 상부에는 폐플라스틱 무게의 적어도 5중량%에 해당하는 레드머드를 적층시키는 것이 가장 바람직하다.
상기 냉각기(120)는 상기 다면분할 전열열분해 반응로(110)와 연결되어 상기 열분해 반응로(110) 내에서 폐기물이 저온 열분해 됨에 따라 발생되는 열분해 가스를 공급받아 1차 냉각시킬 수 있도록 한다.
상기 냉각 흡수탑(130)은 상기 냉각기(120)와 연결되어 상기 냉각기(120)에 의해 1차 냉각된 열분해 가스를 공급받아 이를 2차 냉각시킴과 동시에 상기 열분해 가스로부터 발생되는 열을 흡수할 뿐만 아니라, 상기 열분해 가스에 포함되어 있는 매연을 필터링하여 회수하게 된다.
상기 응축기(140)는 상기 냉각 흡수탑(130)과 연결되어 상기 냉각 흡수탑(130)으로부터 매연이 필터링 된 열분해 가스를 공급받아 이를 응축시키게 된다. 상기 응축기(140)에 의해 열분해 가스가 응축되면 중질 가스는 열분해연료유로 응축되며 응축되지 않는 경질 가스는 중질 가스와 분리된다.
한편, 상기 응축기(140)에 의해 응축된 열분해연료유는 응축유조(141)로 배출되어 저장되며 상기 응축기(140)에 의해 응축되지 않아 열분해연료유와 분리된 경질 가스는 중화 세정탑(150)으로 배출된다.
상기 중화 세정탑(150)은 상기 응축기(140)로부터 중질 가스와 분리되어 배출되는 경질 가스를 공급받아 중화 세정시켜 유인 송풍기(160)를 통해 연료가스 저장조(170)로 배출되어 저장된다.
예를 들면, 상기 중화 세정탑(150)으로 공급되는 경질 가스는 공해물질을 제거하기 위해 약 알칼리성 중화제 수용액에 의해 중화세정과, 흡착제에 의한 흡착정제 과정을 거쳐 중화 세정된 후 유인 송풍기(160)를 통해 연료가스 저장조(170)로 배출되어 저장될 수 있다.
한편, 상기 중화 세정탑(150)과 연결되는 유인 송풍기(160)는 상기 열분해 반응로(110), 냉각기(120), 냉각 흡수탑(130), 응축기(140), 중화 세정탑(150) 순으로 이루어지는 처리 설비 내의 압력을 자동 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템(100)은 유동 가스공급기(181) 및, 가스 공급밸브(182)를 더 포함할 수 있다.
상기 유동 가스공급기(181)는 상기 유인 송풍기(160)로부터 연료가스 저장조(170)로 배출되는 중화 세정된 경질 가스 중 일부를 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)로 공급하여 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)의 열분해 반응을 촉진 시킬 수 있도록 한다.
예를 들면, 상기 유인 송풍기(160)와 연료가스 저장조(170) 사이와 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)의 경질 가스주입구(111b)는 열분해 촉진 가스 공급라인(183)에 의해 연결되며, 상기 열분해 촉진 가스 공급라인(183) 상에는 상기 유동 가스공급기(181)가 설치됨으로써, 상기 유동 가스공급기(181)가 작동되면 상기 유인 송풍기(160)로부터 연료가스 저장조(170)로 배출되는 중화 세정된 경질 가스 중 일부가 상기 유동 가스공급기(181)가 작동됨에 따라 상기 열분해 촉진 가스 공급라인(183)을 통해 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)로 공급되어 상기 다면분할 전열 열분해 분응로(110)의 열분해 반응을 촉진시킬 수 있도록 한다.
상기 유동 가스 공급밸브(182)는 상기 유동 가스공급기(181)와 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 사이에 배치되도록 상기 열분해 촉진 가스 공급라인(183) 상에 설치되어 개방 또는 폐쇄됨으로써 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)로 중화 세정된 경질 가스를 공급 또는 차단시킬 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템(100)은 안전 보장수단(190)을 더 포함할 수 있다.
상기 안전 보장수단(190)은 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내의 과압 발생 시 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내의 과압 가스를 바이 패스시켜 비상 소각기(191)를 통해 완전히 소각시켜 방출시킬 수 있도록 한다.
예를 들면, 상기 안전 보장수단(190)은 비상 소각기(191), 제1 바이 패스밸브(192) 및, 수밀조(193)를 포함할 수 있다.
상기 비상 소각기(191)는 상기 열분해 반응로(110)와 제1 바이 패스라인(194)을 통해 연결될 수 있다.
상기 제1 바이 패스밸브(192)는 상기 제1 바이 패스라인(194) 상에 설치되어 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내의 압력이 세팅된 압력을 초과하게 되면 개방됨으로써 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내의 과압 가스를 상기 제1 바이패스 라인(194)을 통해 바이 패스시켜 비상 소각기(191)로 공급할 수 있도록 한다.
보다 상세하게 설명하며, 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)에는 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내부 압력을 측정할 수 있는 압력 측정센서(도시되지 않음)가 설치되며, 상기 압력 측정센서와 제1 바이 패스밸브(182)는 제어부(200)와 연결된다. 따라서, 상기 압력 측정센서는 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내의 압력을 측정하여 상기 제어부(200)로 전송하고, 상기 제어부(200)는 상기 압력 측정센서에 의해 측정된 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내의 압력이 세팅된 압력을 초과하는지 여부를 판단하여 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내의 압력이 세팅된 압력을 초과한다고 판단되면 상기 제1 바이 패스밸브(192)가 상기 제어부(200)에 의해 작동되어 개방됨으로써 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내의 과압 가스가 상기 제1 바이패스 라인(194)을 통해 바이 패스되어 바상 소각기(191)로 공급됨으로써 완전히 소각되어 무 공해성 가스로 방출될 수 있도록 한다.
상기 수밀조(193)는 상기 제1 바이 패스밸브(192)와 상기 비상 소각기(191) 사이에 배치될 수 있도록 상기 제1 바이 패스라인(194) 상에 설치되어 상기 제1 바이 패스밸브(192)가 개방되어 제1 바이패스 라인(194)을 통해 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내의 고압가스가 비상 소각기(191) 측으로 배출될 시 과압 가스가 수주를 밀어 낸 후 비상 소각기(191) 측으로 안전하게 공급될 수 있도록 한다.
이에 더하여, 상기 안전 보장수단(190)은 복수개의 제2 바이 패스라인(195) 및, 제2 바이패스 밸브(196)를 더 포함할 수 있다.
상기 복수개의 제2 바이 패스라인(195)은 냉각 흡수탑(130)과 응축기(140) 사이의 열분해 가스와, 응축기(140)와 중화 세정탑(150) 사이의 경질 가스를 제1 바이 패스라인(194)으로 바이 패스시키거나, 유인 송풍기(160)와 연료가스 저장조(170) 사이의 연료 가스를 비상 소각기(191)로 바이 패스시킬 수 있도록 한다.
상기 제2 바이 패스밸브(196)는 상기 제2 바이 패스라인(195) 상에 설치되어 시동/정지 시나 비정상 상태 발생 시 상기 제어부(200)에 의해 개방됨으로써 냉각 흡수탑(130)과 응축기(140) 사이의 열분해 가스 또는 응축기(140)와 중화 세정탑(150) 사이의 경질 가스를 제1 바이 패스라인(194)으로 바이 패스시키거나, 상기 유인 송풍기(160)와 연료가스 저장조(170) 사이의 연료 가스를 비상 소각기(191)로 바이 패스시킬 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템(100)(100)은 CO2 가스 주입기(210)를 더 포함할 수 있다.
상기 CO2 가스 주입기(210)는 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)와 연결되어 시동 전후 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)에서부터 유인 송풍기(160) 사이에 남아 있는 연소성 가스를 CO2 가스로 불어내어 비상 소각기(191) 측으로 이동시켜 완전 소각시킨 후 배출시킬 수 있도록 한다.
즉, 상기 CO2 가스 주입기(210)는 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 시스템(100)의 시동 전후 작동되어 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내부로 CO2 가스를 공급하여 다면분할 전열식 열분해 반응로(110), 냉각기(120), 냉각 흡수탑(130), 응축기(140), 중화 세정탑(150), 유인 송풍기(160)로 이어지는 설비 내부에 잔류할 수 있는 연소성 가스를 비상 소각기(191) 측으로 이동시켜 완전 소각시킨 후 배출시킬 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템(100)은 공기 송풍기(220)를 더 포함할 수 있다.
상기 공기 송풍기(220)는 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)와 연결되어 운전 종료 후 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)에서부터 유인 송풍기(160) 사이를 공기로 불어 내어 냉각시킬 수 있도록 한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템(100)은 열분해 반응 개시 전과 반응 종료 후에 열분해 반응로(110), 냉각기(120), 냉각 흡수탑(130), 응축기(140), 중화 세정탑(150), 유인 송풍기(160)로 이어지는 처리 공정 내부를 CO2 가스로 퍼지(purge)시켜 처리 공정 내부에 연소성 가스가 남아 있지 않은 상태를 유지할 수 있도록 함으로써 열분해 반응 시 연소성 가스와 산소에 의한 발화 및 폭발 등과 같은 안전사고가 발생되는 것을 원천적으로 방지할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템(100)은 냉각수 공급시설(230)을 더 포함할 수 있다.
상기 냉각수 공급시설(230)은 열분해 반응이 완료된 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)의 폐기물이 장입된 바스켓(115)을 인양하여 함침시킴으로써 상기 열분해 반응이 완료된 폐기물과 바스켓(115)을 냉각시킬 수 있도록 한다.
이에 더하여, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템(100)은 열분해연료유 여과기(143), 열분해연료유 냉각기(144) 및, 열분해연료유 저장조(145)를 더 포함 할 수 있다.
상기 열분해연료유 여과기(143)는 상기 응축유조(141)와 연결되어 상기 열분해연료유 순환펌프(142)가 작동됨에 따라 상기 응축유조(141)로부터 열분해연료유를 공급받아 상기 열분해연료유에 포함된 매연을 여과시킬 수 있도록 한다.
상기 열분해연료유 냉각기(144)는 상기 열분해연료유 여과기(143)에 의해 매연이 여과된 열분해연료유를 공급받아 상온으로 냉각시킬 수 있도록 한다.
상기 열분해연료유 저장조(145)는 상기 열분해연료유 냉각기(144)에 의해 상온으로 냉각된 열분해연료유를 공급받아 저장할 수 있도록 한다.
다음으로, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템을 이용하여 폐플라스틱을 열분해시켜 회수처리하는 과정과 작용 효과에 대하여 설명한다.
먼저, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템(100)은 전기를 이용한 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내부에 폐플라스틱과 레드머드(보크사이트 잔사물)를 소정비율로 혼합하여, 산소가 없는 열분해 반응 시 레드머드의 산화철과 알루미나 등의 성분이 촉매로 작용할 수 있도록 하여 고분자인 폐플라스틱의 열분해를 촉진시킴으로써 열분해 반응 후 남은 잔재물과 열분해 가스 중의 타르를 대폭 저감시킬 수 있도록 한다.
일반적으로 레드머드는 알루미늄을 얻는 과정에서 생성되는 부산물로 내부에 다양한 금속이 산화물(Fe2O3, Al2O3, TiO2, CaO, SiO2, Na2O)의 형태로 남아있게 된다.
이와 같이 산화물의 형태로 남아 있는 금속은 산소가 없는 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내부의 온도가 450℃ 이상이 되어 산소가 분리될 수 있는 조건이 형성되면 일부 금속들이 촉매로 작용할 수 있는 환경이 조성된다.
따라서, 상기와 같이 내부에 다양한 금속이 산화물의 형태로 남아 있는 레드머드를 촉매로 활용하여 폐플라스틱을 열분해 하게 되면 고분자 물질인 폐플라스틱의 탄소체인이 쉽게 끊어질 수 있으므로, 탄소체인의 길이에 따라 열분해 가스와 열분해연료유로 변화될 수 있다.
그러므로, 폐플라스틱의 열분해 반응 후 남는 고분자 물질은 타르의 형태로 열분해 가스가 배출되어 온도가 낮아지는 곳과 열분해 잔재물이 남아 있는 곳에 남게 되어 끈적끈적하게 달라붙게 되며, 이와 같은 타르를 저감시키게 되면 열분해연료유 회수율이 증가하고 열분해 가스가 통과되는 배관과 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 하부에 타르가 축적되는 현상을 방지하게 됨으로써 열분해 연료화시설을 유지보수하기 위한 운행정지 없이 장기간 운영할 수 있다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템(100)을 이용하여 폐플라스틱을 열분해시켜 회수처리하기 위해서는, 먼저 폐플라스틱과 촉매로서 레드머드를 혼합한 폐플라스틱 혼합물을 망 형태로 형성된 바스켓(115)에 장입한다.
이후, 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)의 상부 덮개(112)를 열고 폐기물이 장입된 바스켓(115)을 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)의 본체부(111) 내부에 투입한 후 상기 상부 덮개(112)를 닫아 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)를 밀폐시킨다.
상기와 같이 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내부에 바스켓(115)을 이용하여 폐기물을 장입한 후 열분해 반응 중에 생성되는 열분해 가스와 산소에 의한 발화나 폭발을 방지하기 위해 CO2 가스 주입기(210)를 작동시켜 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내부로 CO2 가스를 공급하여 다면분할 전열식 열분해 반응로(110), 냉각기(120), 냉각 흡수탑(130), 응축기(140), 중화 세정탑(150), 유인 송풍기(160)로 이어지는 설비 내부에 차 있는 공기를 산소 농도가 2% 이하가 될 때까지 퍼지(purge)시킨다.
이후, 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)와 냉각기(120) 사이에 설치되어 있는 열분해 가스 배출밸브(121)와 유동 가스 공급밸브(182)를 개방시킨 다음, 유인 송풍기(160)를 작동시켜 열분해 반응로(110) 내부 압력이 수주로 +20mm 내지 50mm가 되도록 제어한 후, 단열분할 전열식 열분해 반응로(110)의 전열기(113)에 전력 공급을 개시하게 된다.
상기 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)의 다수개의 전열기(113)에 전력이 공급되면 제어부(200)는 열분해 반응 초기부터 30분까지는 제1 내지 제5 구간(S1)(S2)(S3)(S4)(S5) 전체에 걸쳐 내부 온도를 500℃로 유지하면서 폐플라스틱 혼합물을 가열하다가, 열분해 반응 30분 이후부터는 30분 간격으로 제1 구간부터 제4 구간(S1)(S2)(S3)(S4)까지 순차적으로 계단식으로 내부 온도를 450℃로 유지하면서 폐플라스틱 혼합물을 가열할 수 있도록 함으로써 폐플라스틱 혼합물을 저온 열분해 촉매 화학 반응을 시키도록 상기 다수개의 전열기(113)를 자동 제어한다.
| 제1 구간(S1) | 제2 구간(S2) | 제3 구간(S3) | 제4 구간(S4) | 제5 구간(S5) | |
| 0분 | 500℃ | 500℃ | 500℃ | 500℃ | 500℃ |
| 30분 | 450℃ | 500℃ | 500℃ | 500℃ | 500℃ |
| 60분 | 450℃ | 450℃ | 500℃ | 500℃ | 500℃ |
| 90분 | 450℃ | 450℃ | 450℃ | 500℃ | 500℃ |
| 120분 | 450℃ | 450℃ | 450℃ | 450℃ | 500℃ |
보다 상세하게 설명하면, 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)는 반응 시작 및 시간별 반응기 위치별 온도를 나타낸 표 1과 같이 열분해 반응 초기부터 30분까지는 제1 내지 제5 구간(S1)(S2)(S3)(S4)(S5) 전체에 걸쳐 내부 온도를 500℃로 유지하면서 폐플라스틱 혼합물을 가열한다. 이후, 30분 이후부터 60분까지는 제1 구간(S1)은 450℃를 유지하고 제2 구간 내지 제5 구간(S2)(S3)(S4)(S5)은 500℃로 유지하면서 폐플라스틱 혼합물을 가열하며, 60분 이후부터 90분까지는 제1 내지 제2 구간(S1)(S2)은 450℃를 유지하고 제3 내지 제5 구간(S3)(S4)(S5)은 500℃로 유지하면서 폐플라스틱 혼합물을 가열하고, 90분부터 120분까지는 제1 내지 제3 구간(S1)(S2)(S3)은 450℃를 유지하고 제4 내지 제5 구간(S4)(S5)은 500℃로 유지하면서 폐플라스틱 혼합물을 가열하며, 120분 이후에는 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)의 최하단인 제5 구간(S5)만 500℃를 유지하고 제1 내지 제4 구간(S1)(S2)(S3)(S4)은 450℃를 유지하면서 폐플라스틱 혼합물을 가열하여 저온 열분해 촉매 화학 반응을 시키게 된다.
이하, 실시예 1과 비교예 1, 2를 참조하여 열분해 반응 시간별 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)의 구간별 온도를 표 1에 표시된 바와 같이 제어하는 이유에 대하여 설명하지만 본 발명은 이들 실시예에 의해 전혀 한정되는 것은 아니다.
10중량% 레드머드를 혼합한 폐플라스틱 혼합물의 450℃ 열분해
폐플라스틱의 열분해 반응을 위해 폐플라스틱 20g과 레드머드 2g을 열분해 반응기에 투입하고 상온에서 450℃까지 2시간 동안 승온 후 2시간 유지하고, 열분해 반응기의 온도를 하강시켰다.
(비교예 1)
레드머드를 사용하지 않은 폐플라스틱의 450℃ 열분해
폐플라스틱의 열분해 반응을 위해 폐플라스틱 20g을 열분해 반응기에 투입하고 상온에서 450℃까지 2시간 동안 승온 후 2시간 유지하고, 반응기의 온도를 하강시켰다.
(비교예 2)
10중량% 레드머드를 혼합한 폐플라스틱 혼합물의 500℃ 열분해
폐플라스틱의 열분해 반응을 위해 폐플라스틱 20g과 레드머드 2g을 열분해 반응기에 투입하고 상온에서 500℃까지 2시간 동안 승온 후 2시간을 유지하고, 반응기의 온도를 하강시켰다.
도 3은 레드머드 유무와 열분해 온도에 따른 폐플라스틱 열분해 결과를 도시한 사진으로서, 도 3을 참조하면, 실시예 1에 의해 폐플라스틱을 열분해 한 후, 열분해 반응기의 온도를 하강시킨 열분해 잔재물에는 상온에서 끈적이는 타르로 보이는 물질이 아주 많아 반응기 내부 벽에 붙어 있어 잔재물의 회수가 매우 어려울 것으로 보이며, 열분해연료유의 상태는 상온에서 고체인 파리핀 왁스가 없는 것을 확인할 수 있다.
한편, 비교예 1에 의해 폐플라스틱을 열분해 한 후, 열분해 반응기의 온도를 하강시킨 열분해 잔재물에는 상온에서 끈적이는 타르로 보이는 물질은 없어 보이지만 잔재물의 형태가 일부 고형화된 고체가 보이며, 열분해연료유의 상태는 상온에서 고체인 파라핀 왁스가 거의 보이지 않는 것을 확인할 수 있다.
또한, 비교예 2에 의해 폐플라스틱을 열분해 한 후, 열분해 반응기의 온도를 하강시킨 열분해 잔재물에는 상온에서 끈적이는 타르로 보이는 물질이 없고, 잔재물의 형태가 완전히 분체를 이루고 있는 것을 확인할 수 있으며, 열분해연료유의 상태는 타르가 일부 분해되면서 상온에서 고체인 파라핀 왁스의 형태가 일부 보이고 있는 것을 확인할 수 있었다.
도 4는 실시예 1에 의한 열분해 TGA 결과를 도시한 그래프이고, 도 5는 비교예 1에 의한 열분해 TGA 결과를 도시한 그래프이다.
도 4에 도시된 바와 같이 레드머드를 10중량% 혼합한 폐플라스틱을 450℃에서 2시간 동안 열분해 한 실시예 1에 의한 잔재물의 TGA 분석결과를 살펴보면 400℃를 기준으로 질량감소가 약 5%를 보이고 있는 것을 알 수 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이 레드머드를 혼합하지 않은 폐플라스틱을 450℃로 2시간 동안 열분해 한 비교예 1에 의한 잔재물의 TGA 분석결과를 살펴보면 400℃를 기준으로 보았을 때 약 18%의 질량 감소를 보이고 있어 레드머드를 10중량% 혼합한 실시예 1에 의한 폐플라스틱의 타르 저감 효과를 뚜렷하게 볼 수 있다.
한편, 10중량%의 레드머드를 혼합한 폐플라스틱을 500℃에서 2시간 동안 열분해 한 비교예 2의 경우에는 도 3에 도시된 바와 같이 잔여물이 타르의 함량이 거의 없을 정도인 분체로 되어 있지만 열분해연료유에 고체 파라핀 왁스가 포함되어 있어 열분해연료유를 얻기 위한 목적에 맞지 않게 된다.
즉, 비교예 1에서와 같이 레드머드를 사용하지 않은 폐플라스틱의 450℃ 열분해에서는 도 3에서와 같이 열분해 잔재물에는 상온에서 끈적이는 타르로 보이는 물질은 없어 보이지만 잔재물의 형태가 고형화된 고체로 보이는 것으로 보아 잔재물에 타르가 일부 섞여 있는 것을 확인할 수 있으며, 비교예 2에서와 같이 10중량% 레드머드를 혼합한 폐플라스틱 혼합물의 500℃ 열분해에서는 도 3에 도시된 같이 열분해 잔재물에는 상온에서 끈적이는 타르로 보이는 물질이 전혀 없을 뿐만 아니라, 잔재물의 형태 또한 완전한 분체를 이루고 있는 것을 확인할 수 있는 바, 잔재물 자체에 타르가 거의 섞여 있지 않다는 것을 확인할 수는 있으나 열분해연료유에 고체인 파라핀 왁스가 일부 보이고 있는 것을 확인할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료와시스템(100)에서는 열분해 반응이 완전히 끝날 때까지 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)의 온도를 500℃로 유지하지 않고, 열분해 반응 초기부터 30분까지는 폐플라스틱 혼합물이 투입된 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)의 제1 내지 제5 구간 전체에 걸쳐 내부 온도를 500℃로 유지하면서 폐플라스틱 혼합물을 가열하다가, 열분해 반응 30분 이후부터는 30분 간격으로 제1 구간부터 제4 구간까지 순차적으로 계단식으로 내부 온도를 450℃로 유지하면서 폐플라스틱 혼합물을 가열하는 방법으로 폐플라스틱을 저온 열분해 촉매 화학 반응시켜 열분해연료유를 획득할 수 있도록 한다.
보다 상세하게 설명하면, 본 발명에 따른 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템(100)은 폐플라스틱에 촉매로서 레드머드를 혼합한 폐플라스틱 혼합물을 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내부에 투입한 후, 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)의 전체의 온도를 열분해 반응 시간 내내 과잉 분해 온도인 500℃로 유지하는 것이 아니라, 열분해 반응 초기부터 30분까지는 폐플라스틱 혼합물이 투입된 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)의 제1 내지 제5 구간(S1)(S2)(S3)(S4)(S5) 전체에 걸쳐 내부 온도를 타르로 볼 수 있는 고분자 물질이 잔여물의 형태로 남아있지 않고 더 분해되어 열분해연료유인 C10~C20의 형태와 같은 액체로 얻을 수 있는 과잉 분해 온도인 500℃로 유지하면서 폐플라스틱 혼합물을 가열하다가, 열분해 반응 30분 이후부터는 30분 간격으로 제1 구간부터 제4 구간(S1)(S2)(S3)(S4)까지 순차적으로 계단식으로 내부 온도를 열분해연료유에 고체 파라핀 왁스가 포함되지 않는 450℃로 유지하면서 폐플라스틱 혼합물을 가열하는 방법으로 폐플라스틱을 저온 열분해 촉매 화학 반응시켜 열분해연료유를 획득할 수 있도록 한다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템(100)은 열분해 반응 시간에 따라 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)의 필요 구간만 내부 온도를 과잉 분해 온도인 500℃로 유지하고 나머지 부분은 열분해 적정 온도인 450℃ 유지하면서 폐플라스틱을 열분해시킴으로써 에너지를 효율적으로 사용하면서도 열분해연료유의 회수효율을 향상시키면서 열분해 잔재물의 타르는 대폭 저감시킬 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템(100)은 구간별로 개별적으로 온도 조절되면서 열분해가 가능한 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)를 통해 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내부에 투입된 폐플라스틱 혼합물을 가열함으로써 국부적으로 온도가 미치지 못하는 부분 없이 폐플라스틱 혼합물 전체를 반응시간 동안 고르게 가열하여 국부적으로 낮은 온도에서 폐플라스틱 혼합물이 낮은 온도에서 열 분해되면서 타르가 잔재물에 섞이는 현상을 방지함으로써 열분해 반응이 종료된다 하더라도 열분해 가스가 통과되는 제1, 2 가스 배출구(111c)(111d)과 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 하부에 타르가 축적되는 현상을 방지할 수 있다.
이에 더하여, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템(100)은 폐플라스틱에 레드머드를 혼합한 폐플라스틱 혼합물을 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내부에 투입함과 동시에, 상기 폐플라스틱 혼합물 상부에 레드머드를 더 적층시킴으로써, 열분해 반응 시 폐플라스틱 혼합물 상부에 적층된 레드머드가 중력에 의해 폐플라스틱 혼합물의 상부에서부터 하부방향으로 하강하면서 폐플라스틱과 열분해 반응 후반까지 지속적으로 반응할 수 있도록 함으로써 열분해 반응 잔여물의 타르 저감 효율과 열분해연료유의 회수율을 한층 더 향상시킬 수 있도록 한다.
상기와 같은 상태로 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내에서 폐기물이 열분해 되어 중질가스와 경질가스가 혼합된 열분해 가스가 생성되면 유인 송풍기(160)가 작동됨에 따라 열분해 가스가 냉각기(120)로 공급되어 1차 냉각되며, 상기 냉각기(120)에 의해 1차 냉각된 열분해 가스는 냉각 흡수탑(130)으로 공급되어 2차 냉각됨과 동시에 열이 흡수되고 매연이 필터링 된다.
상기 냉각 흡수탑(130)에 의해 2차 냉각됨과 동시에 열이 흡수되고 매연이 필터링 된 중질가스와 경질가스가 혼합된 열분해 가스는 다시 응축기(140)로 공급되어 상기 응축기(140)에 의해 응축된다.
상기와 같이 응축기(140)에 의해 중질가스와 경질가스가 혼합된 열분해 가스가 응축되면 응축성인 중질가스는 상기 응축기(140)에 의해 응축되어 열분해연료유인 열분해연료유로 액화되고 비응축성인 경질가스는 상기 중질가스가 응축되어 열분해연료유로 액화됨에 따라 상기 중질가스와 분리된다.
한편, 상기 응축기(140)에 의해 응축되어 생성된 열분해연료유는 응축유조(141)로 배출되어 저장되며, 상기 응축기(140)에 의해 분리된 경질가스는 중화 세정탑(150)으로 배출된다.
상기 응축유조(141)로 배출되어 저장되는 열분해연료유는 열분해연료유 순환펌프(142)가 작동됨에 따라 열분해연료유 여과기(143)를 통해 열분해연료유에 포함된 매연이 필터링 된 후, 열분해연료유 냉각기(144)로 공급되어 상온 상태로 냉각된 다음, 열분해연료유 저장조(145)로 배출되어 저장되며 상기 열분해연료유 저장조(145)에 저장되는 열분해연료유는 수요처로 공급된다.
한편, 상기 응축기(140)에 의해 중질가스와 분리되어 중화 세정탑(150)으로 공급된 경질가스는 상기 중화 세정탑(150)에서 약 알칼리성 중화제 수용액에 의해 중화세정이 됨과 동시에, 흡착제에 의해 흡착정제 과정을 거친 후 유인 송풍기(160) 측으로 배출된다.
여기서, 상기 유인 송풍기(160)에 의해 최종 배출되는 중화세정 및 흡착정제 과정을 거친 연료가스는 품질이 안정되는 소정시간 동안은 연료가스 저장조(170)로 공급되어 저장되지 않고 비상 소각기(191)로 공급되어 완전히 연소시켜 방출시킨 후 소정시간 이후부터 연료가스 저장조(170)로 공급되어 저장된다.
즉, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템(100)의 시동 직 후 소정시간 동안은 경질가스가 중화세정 및 흡착정제 된다 하더라도 생산되는 연료가스의 품질이 일정하지 않게 된다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템(100)의 시동 직 후 소정시간 동안은 유인 송풍기(160)와 연료가스 저장조(170) 사이에 설치된 연료 저장밸브(171)는 제어부(200)에 의해 폐쇄되도록 작동되며 유인 송풍기(160)와 연료가스 저장조(170) 사이와 비상 소각기(191)를 연결하는 제2 바이 패스라인(195) 상에 설치된 제2 바이 패스밸브(196)는 제어부(200)에 의해 개방되도록 작동됨으로써 유인 송풍기(160)로부터 배출되는 연료가스는 제2 바이 패스라인(195)을 통해 비상 소각기(191)로 공급되어 완전히 연소시켜 방출시키게 된다.
이후, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템(100)가 소정시간 동안 작동되어 생산되는 연료가스의 품질이 일정 수준을 유지하게 되면 상기 제어부(200)는 상기 연료 저장밸브(171)는 개방되도록 작동시키고 상기 제2 바이 패스라인(195) 상에 설치된 제2 바이 패스밸브(196)는 폐쇄되도록 작동시켜 상기 유인 송풍기(160)로부터 배출되는 연료가스가 연료가스 저장조(170)로 공급되어 저장될 수 있도록 한다.
상기 유인 송풍기(160)로부터 배출되는 연료가스가 연료가스 저장조(170)로 공급되면 상기 제어부(200)는 유동 가스 공급기(181)를 작동시킴과 동시에 유동 가스 공급밸브(182)를 개방시켜 상기 유인 송풍기(160)로부터 연료가스 저장조(170)로 배출되는 상기 중화 세정탑(150)에 의해 중화 세정된 경질 가스의 일부, 즉 연료가스 중 일부를 열분해 반응로(110)로 공급하여 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)의 열분해 반응을 촉진시킬 수 있도록 한다.
한편, 상기 제어부(200)와 연결된 압력 측정센서(도시되지 않음)에 의하여 측정된 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내부의 압력이 세팅된 압력, 즉 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내부 압력이 수주 200mm를 초과한다고 상기 제어부(200)에 의해 판단되면, 상기 제어부(200)는 먼저 안전 보장수단(190)의 제1 바이패스 밸브(192)를 개방시켜 상기 열분해 반응로(110) 내부의 과압 가스를 제1 바이 패스라인(194)을 통해 수밀조(193)를 통과시켜 비상 소각기(191)로 공급하여 상기 과압 가스를 상기 비상 소각기(191)에 의해 완전 소각시켜 무공해 상태의 가스로 방출시킬 수 있도록 한다.
여기서, 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내부의 가스 압력을 보다 신속하게 하강시킬 시에는 상기 제어부(200)는 복수개의 제2 바이 패스라인(195) 상에 설치된 제2 바이 패스밸브(196) 또한 개방되도록 작동시킴으로써 다면분할 전열식 열분해 반응로(110), 냉각기(120), 냉각 흡수탑(130), 응축기(140), 중화 세정탑(150), 유인 송풍기(160), 연료가스 저장조(170)로 이어지는 설비 내부의 과압 가스까지 제2 바이 패스라인(195)과 제1 바이패스 라인(194)을 순차적으로 통해 비상 소각기(191)로 공급되도록 하거나, 제2 바이 패스라인(195)을 통해 직접적으로 비상 소각기(191)로 공급되도록 하여 상기 비상 소각기(191)에 의해 완전 소각시켜 무공해 상태의 가스로 방출시킬 수 있도록 함으로써 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)로부터 연료가스 저장조(170)로 이어지는 설비 내부의 압력을 안전하게 조절할 수 있도록 한다.
한편, 상기 제어부(200)는 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)로부터 배출되는 열분해 가스의 유량이 최고 유량의 2% 이하라고 판단되면 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 전열기(113)의 작동을 중지시키며, 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)의 내부 온도가 300℃ 이하로 내려가면 열분해 가스 배출밸브(121)와 유동 가스 공급밸브(182) 및 연료 저장밸브(171)를 폐쇄시키게 된다.
이때, 상기 제어부(200)는 제1 바이패스 밸브라인(194) 상에 설치된 제1 바이패스 밸브(192)와 제2 바이 패스라인(195) 상에 설치된 제2 바이패스 밸브(196)를 모두 개방시킴과 동시에, CO2 가스 주입기(210)와 열분해 반응로(110) 사이에 배치된 CO2 공급밸브(211) 또한 개방시킨다.
상기와 같이 제1, 2 바이패스 밸브(192)(196) 및 CO2 공급밸브(211)가 모두 개방된 상태에서 CO2 가스 주입기(210)를 작동시키게 되면 CO2 가스가 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)에서부터 유인 송풍기(160) 사이에 남아 있는 연소성 가스를 제1, 2 바이패스 라인(194)(195)을 통해 비상 소각기(191) 측으로 불어내어 이동시켜 상기 비상 소각기(191)에 의해 완전 소각시킨 후 무공해 상태로 배출시킬 수 있도록 한다.
한편, 상기 CO2 가스에 의해 열분해 반응로(110)로부터 유인 송풍기(160) 사이에 남아 있는 연소성 가스가 모두 제거된 후에는, 제어부(200)에 의해 상기 CO2 공급밸브(211)는 폐쇄되고 공기 공급밸브(221)는 개방된 상태가 되며, 상기 공기 공급밸브(221)가 개방된 상태에서 공기 송풍기(220)를 작동시켜 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내부에 공기를 공급하여 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)를 공기를 이용하여 냉각시키게 된다.
이때, 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)에서 배출되는 공기 온도가 100℃ 이하로 내려가게 되면 상기 공기 송풍기(220)의 작동을 정지시킨 후, 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)의 바스켓(115)을 인양시켜 냉각수 공급시설(230)에 잠기도록 함침시켜 냉각을 시키게 됨으로써 열분해 잔재물 처리를 완료하게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템(100)은 폐플라스틱을 친환경 청정연료인 전기를 사용한 전열기 방식을 적용하여 무산소 하에서 저온 열분해 반응시켜 탄화물인 매연은 분리회수하면서 촉매에서 부생된 광물자원은 재활용하고, 응축성 중질가스는 열분해연료유로 회수하며, 중질가스와 분리된 비응축성 경질가스는 중화세정시켜 청정 연료가스로 회수하여 폐기물을 전량 생활에 유용한 연료와 에너지로 전환시켜 재사용할 수 있다.
따라서, 폐자원 재사용으로 인한 경제성을 대폭 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 폐자원으로 인한 공해나 토양 오염, 수질 오염 등이 발생되지 않아 환경을 보호할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템(100)는 친환경 청정연료인 전기를 사용한 전열기 방식을 적용하여 폐기물을 무산소 하에서 저온 열분해 반응시켜 폐기물을 재생 자원화시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템(100)을 이용한 폐기물 처리 공정에서 유해성 공해물질을 전혀 방출하지 않아 유해성 공해물질에 의하여 주변 환경이 오염되는 것을 원천적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 무산소 운전과 연소장치가 없어서 탄소배출을 최소화시킬 수 있으므로 기존 버너방식과는 차별성이 뚜렷하다는 장점이 있다.
이에 더하여, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템(100)는 비정상 운전상태가 발생되어 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내부에 과압이 발생된다 하더라도, 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내부의 과압 가스가 제1, 2 바이패스 라인(194)(195)과 수밀조(193)를 통해 비상 소각기(191)로 공급되어 완전 연소되어 배출되도록 한다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템(100)는 비정상 운전상태가 발생된다 하더라도 장비와 인명을 안전하게 보호할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템(100)는 열분해 반응 시간에 따라 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)의 필요 구간만 내부 온도를 과잉 분해 온도인 500℃로 유지하고 나머지 부분은 열분해 적정 온도인 400℃ 내지 450℃ 유지하면서 폐플라스틱을 열분해시킴으로써 에너지 소비량을 줄이면서도 열분해연료유의 회수효율을 향상시키며 열분해 잔재물의 타르는 대폭 저감시킬 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템(100)은 구간별로 개별적으로 온도 조절되면서 열분해가 가능한 다면분할 전열식 열분해 반응로(110)를 통해 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내부에 투입된 폐플라스틱 혼합물을 가열함으로써 국부적으로 온도가 미치지 못하는 부분 없이 폐플라스틱 혼합물 전체를 반응시간 동안 고르게 가열하여 국부적으로 낮은 온도에서 폐플라스틱 혼합물이 낮은 온도에서 열 분해되면서 타르가 잔재물에 섞이는 현상을 방지함으로써 열분해 반응이 종료된다 하더라도 열분해 가스가 통과되는 가스 배출구와 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 하부에 타르가 축적되는 현상을 방지할 수 있다.
이에 더하여, 본 발명의 일실시예에 의한 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템(100)은 폐플라스틱에 레드머드를 혼합한 폐플라스틱 혼합물을 다면분할 전열식 열분해 반응로(110) 내부에 투입함과 동시에, 상기 폐플라스틱 혼합물 상부에 레드머드를 더 적층시킴으로써, 열분해 반응 시 폐플라스틱 혼합물 상부에 적층된 레드머드가 중력에 의해 폐플라스틱 혼합물의 상부에서부터 하부방향으로 하강하면서 폐플라스틱과 열분해 반응 후반까지 지속적으로 반응할 수 있도록 함으로써 열분해 반응 잔여물의 타르 저감 효율과 열분해연료유의 회수율을 한층 더 향상시킬 수 있도록 한다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
(110) : 다면분할 전열식 열분해 반응로 (111) : 본체부
(112) : 상부 덮개 (112a) : 유압 클램프
(113) : 전열기 (114) : 내열 단열재
(115) : 바스켓 (120) : 냉각기
(130) : 냉각 흡수탑 (140) : 응축기
(141) : 응축유조 (142) : 열분해연료유 순환펌프
(143) : 열분해연료유 여과기 (144) : 열분해연료유 냉각기
(145) : 열분해연료유 저장조 (150) : 중화 세정탑
(160) : 유인 송풍기 (170) : 연료가스 저장조
(181) : 유동 가스 공급기 (182) : 가스 공급밸브
(190) : 안전 보장수단 (191) : 비상 소각기
(192) : 제1 바이 패스밸브 (193) : 수밀조
(194) : 제1 바이 패스라인 (195) : 제2 바이 패스밸브
(196) : 제2 바이 패스라인 (200) : 제어부
(210) : CO2 가스 주입기 (220) : 공기 송풍기
(230) : 냉각수 공급시설
(112) : 상부 덮개 (112a) : 유압 클램프
(113) : 전열기 (114) : 내열 단열재
(115) : 바스켓 (120) : 냉각기
(130) : 냉각 흡수탑 (140) : 응축기
(141) : 응축유조 (142) : 열분해연료유 순환펌프
(143) : 열분해연료유 여과기 (144) : 열분해연료유 냉각기
(145) : 열분해연료유 저장조 (150) : 중화 세정탑
(160) : 유인 송풍기 (170) : 연료가스 저장조
(181) : 유동 가스 공급기 (182) : 가스 공급밸브
(190) : 안전 보장수단 (191) : 비상 소각기
(192) : 제1 바이 패스밸브 (193) : 수밀조
(194) : 제1 바이 패스라인 (195) : 제2 바이 패스밸브
(196) : 제2 바이 패스라인 (200) : 제어부
(210) : CO2 가스 주입기 (220) : 공기 송풍기
(230) : 냉각수 공급시설
Claims (10)
- 폐플라스틱에 촉매로서 레드머드를 혼합한 폐플라스틱 혼합물을 장입한 후, 복수개의 구간으로 분할된 구간별로 열분해 반응 시간에 따라 개별적으로 온도를 조절하면서 상압 무산소 상태에서 폐플라스틱 혼합물을 가열하여 저온 열분해 촉매 화학 반응을 시켜 중질과 경질의 혼합가스인 열분해 가스를 생산하고 폐플라스틱의 저온 열분해 촉매 화학 반응 시 과도한 에너지 소비는 최소화시키면서 열분해연료유의 회수율을 상승시킴과 동시에 열분해 잔재물과 열분해 연료유에 섞인 타르 함량을 저감시킬 수 있는 적어도 하나의 다면분할 전열식 열분해 반응로;
상기 다면분할 전열식 열분해 반응로에 의해 생산된 열분해 가스를 공급받아 1차 냉각시키는 냉각기;
상기 냉각기에 의해 1차 냉각된 열분해 가스를 공급받아 2차 냉각시킴과 동시에 열을 흡수하고 매연을 필터링하는 냉각 흡수탑;
상기 냉각 흡수탑으로부터 매연이 필터링된 열분해 가스를 공급받아 응축시킴으로써 중질 가스는 열분해연료유로 응축시켜 응축유조로 배출시켜 저장하며, 경질 가스는 중질 가스와 분리하여 배출시키는 응축기; 및
상기 응축기로부터 중질 가스와 분리되어 배출되는 경질 가스를 공급받아 중화 세정시켜 유인 송풍기를 통해 연료가스 저장조로 배출시킬 수 있도록 하는 중화 세정탑을 포함하는 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 다면분할 전열식 열분해 반응로는,
상부에서 하부방향으로 제1 내지 제5 구간으로 분할되어, 열분해 반응 초기부터 30분까지는 제1 내지 제5 구간 전체에 걸쳐 내부 온도를 500℃로 유지하면서 폐플라스틱 혼합물을 가열하다가, 열분해 반응 30분 이후부터는 30분 간격으로 제1 구간부터 제4 구간까지 순차적으로 계단식으로 내부 온도를 450℃로 유지하면서 폐플라스틱 혼합물을 가열할 수 있도록 하는 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 폐플라스틱 혼합물은,
상기 폐플라스틱에 폐플라스틱 무게의 10중량%의 레드머드를 혼합하여 형성되는 것을 특징으로 하는 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 다면분할 전열식 열분해 반응로 내부에 투입된 폐플라스틱 혼합물의 상부에는 레드머드를 더 적층시켜, 열분해 반응 시 폐플라스틱 혼합물 상부에 적층된 레드머드가 중력에 의해 폐플라스틱 혼합물의 상부에서부터 하부 방향으로 하강하면서 폐플라스틱과 열분해 반응 후반기까지 지속적으로 반응할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템. - 제4 항에 있어서,
상기 폐플라스틱 혼합물은,
상기 폐플라스틱에 폐플라스틱 무게의 5중량%의 레드머드를 혼합하여 형성되며,
상기 폐플라스틱 혼합물의 상부에는 폐플라스틱 무게의 적어도 5중량%에 해당하는 레드머드를 적층시키는 것을 특징으로 하는 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 유인 송풍기로부터 연료가스 저장조로 배출되는 중화 세정된 경질 가스 중 일부를 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로 공급하여 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로의 열분해 반응을 촉진시키는 유동 가스공급기; 및
상기 유동 가스공급기와 다면분할 전열식 열분해 반응로 사이에 배치되어 개방 또는 폐쇄됨으로써 상기 다면분할 전열식 열분해 반응로로 중화 세정된 경질 가스를 공급 또는 차단시킬 수 있는 유동 가스 공급밸브를 더 포함하는 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 다면분할 전열식 열분해 반응로 내의 과압 발생 시 다면분할 전열식 열분해 반응로 내의 과압 가스를 바이 패스 시켜 비상 소각기를 통해 완전히 소각시켜 방출시키는 안전 보장수단을 더 포함하는 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 다면분할 전열식 열분해 반응로와 연결되어 시동 전후 다면분할 전열식 열분해 반응로에서부터 유인 송풍기 사이에 남아 있는 연소성 가스를 CO2 가스로 불어내어 비상 소각기 측으로 이동시켜 완전 소각시킨 후 배출시킬 수 있도록 하는 CO2 가스 주입기를 더 포함하는 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 다면분할 전열식 열분해 반응로와 연결되어 운전 종료 후 열분해 반응로에서부터 유인 송풍기 사이를 공기로 불어 내어 냉각시킬 수 있도록 하는 공기 송풍기를 더 포함하는 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 응축유조와 연결되어 열분해연료유 순환펌프가 작동됨에 따라 상기 응축유조로부터 열분해연료유를 공급받아 상기 열분해연료유에 포함된 매연을 여과시키는 열분해연료유 여과기;
상기 열분해연료유 여과기에 의해 매연이 여과된 열분해연료유를 공급받아 냉각시키는 열분해연료유 냉각기; 및
상기 열분해연료유 냉각기에 의해 소정 온도로 냉각된 열분해연료유를 공급받아 저장하는 열분해연료유 저장조를 더 포함하는 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220054523A KR20230155623A (ko) | 2022-05-03 | 2022-05-03 | 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220054523A KR20230155623A (ko) | 2022-05-03 | 2022-05-03 | 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230155623A true KR20230155623A (ko) | 2023-11-13 |
Family
ID=88746817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220054523A KR20230155623A (ko) | 2022-05-03 | 2022-05-03 | 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230155623A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100954398B1 (ko) | 2004-10-19 | 2010-04-26 | 즈비크니에우 토카르즈 | 폐기물 플라스틱 물질 및 스크랩 고무의 전환을 위한 횡흐름 열촉매 반응기 |
-
2022
- 2022-05-03 KR KR1020220054523A patent/KR20230155623A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100954398B1 (ko) | 2004-10-19 | 2010-04-26 | 즈비크니에우 토카르즈 | 폐기물 플라스틱 물질 및 스크랩 고무의 전환을 위한 횡흐름 열촉매 반응기 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5809911A (en) | Multi-zone waste processing reactor system | |
| US6250236B1 (en) | Multi-zoned waste processing reactor system with bulk processing unit | |
| KR101170086B1 (ko) | 폐기물 처리 방법 및 장치 | |
| CA2192350C (en) | Improved pyrolytic conversion of organic feedstock and waste | |
| RU2472069C2 (ru) | Система термического разложения горючих отходов и способ утилизации отходов при помощи данной системы | |
| KR101421478B1 (ko) | 진공 무산소 열분해 폐기물 소각장치 | |
| CN100512931C (zh) | 一种沥青废气治理方法及装置 | |
| US10544936B1 (en) | Thermochemical treatment system for plastic and/or elastomeric waste | |
| KR100897521B1 (ko) | 폐전선의 재활용 장치 및 그 방법 | |
| KR100466408B1 (ko) | 각종 폐기물의 전량 무공해 자원화 처리공정 및 그 장치 | |
| KR20230155623A (ko) | 레드머드를 이용한 폐플라스틱 열분해 연료화시스템 | |
| SK6964Y1 (sk) | Spôsob výroby palív pre energetiku a zariadenie na výrobu palív | |
| AU777391B2 (en) | Method for starting and operating a device for disposal and utilisation of waste materials | |
| RU2721701C1 (ru) | Способ деструктивной перегонки отходов полиэтилена и полипропилена и устройство для его осуществления | |
| KR101699057B1 (ko) | 폐자원 전량 유용 에너지 전환시스템 | |
| KR20130022308A (ko) | 폐타이어 열분해 오일 추출장치 | |
| JP6112580B2 (ja) | 原料の材料処理用の装置および方法 | |
| CN101659755A (zh) | 洗涤分离法再生胶脱硫罐排放汽净化处理技术及设备 | |
| KR20210070009A (ko) | 폐합성수지 및 폐고무가 함유된 폐기물 연료화장치 | |
| KR101684034B1 (ko) | 플라스틱류 및 비닐류 폐기물로부터 재생연료유를 제조하는 방법 및 장치 | |
| CN113278440A (zh) | 塑料回收系统和塑料回收方法 | |
| RU96119U1 (ru) | Пиролизная установка для переработки резинотехнических отходов | |
| KR20100047192A (ko) | 예열에 의해 폐기물을 소각시키는 방법 및 플랜트 | |
| RO133077A2 (ro) | Procedeu şi instalaţie pentru reciclarea deşeurilor eterogene | |
| CN114087620A (zh) | 一种风力发电机废叶片干馏处理装置及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |