KR20240013918A - 열분해장치의 배기가스 처리시스템 - Google Patents

열분해장치의 배기가스 처리시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 열분해장치의 배기가스 처리시스템은, 열분해장치(1)에서 배출되는 배기가스에 고온의 가열증기 또는 가열기체를 혼합하여 가열증기 또는 가열기체로 배기가스 내의 불완전 연소물질을 열분해시키는 가열증기 혼합부재(10)와; 가열증기 혼합부재(10)를 통과한 혼합가스에 포함된 왁스를 포함하는 액상 또는 고체상 이물질을 분리하는 왁스 분리부재(20)와; 왁스 분리부재(20)를 거치면서 왁스가 분리된 혼합가스를 냉각시켜 온도변화만으로 혼합가스에 포함된 오일성분을 분리하는 혼합가스 냉각부재(30)와; 혼합가스 냉각부재(30)를 거치면서 온도가 낮아지면서 오일성분이 분리된 혼합가스를 물로 세정하여 오일성분을 2차로 회수하는 혼합가스 세정부재(40)와; 혼합가스 세정부재(40)에서 배출된 처리가스가 역류되지 않도록 방지하는 처리가스 역류방지부재(50)와; 혼합가스 냉각부재(30)에서 낙하되어 분리된 낙하물과 혼합가스 세정부재에서 세정되어 분리된 오일성분을 제공받아 저장하면서 비중차이로 오일성분과 기타 이물질을 분리하는 수집 분리부재(60)와; 수집 분리부재(60)의 침전물 배출구를 통해서 배출된 오일을 제외한 침전물을 공급받아 비중차이로 폐수와 고형 침전물을 분리하는 유수분리부재(70);를 포함한다.

Description

열분해장치의 배기가스 처리시스템{Exhaust gas treatment system of pyrolysis device}
본 발명은 열분해장치에서 배출되는 배기가스에 고온의 과열증기를 투입 접촉시켜 배기가스에 포함된 타르, 기타 이물질을 연소시켜 배기가스의 이송관에 나틀 등의 이물질이 쌓이는 것을 최소화시킬 수 있는 열분해장치의 배기가스 처리시스템에 관한 것이다.
최근 산업화 과정에서 발생되는 각종 폐기물로 인한 환경오염은 날이 갈수록 심각해지고, 그 폐해가 현실화되면서 그에 대응하기 위한 다양한 폐기물 처리기술이 제시되고 있다.
일반적인 열분해장치는 통상적으로 비교적 긴 회전하는 건류 챔버가 삽입되고, 이 건류 챔버는 평행한 다수의 가열관을 내부에 가지며, 이곳에서 공기 차단하에서 가열된다.
열분해장치에서 배출되는 배기가스 내에서 오일성분과 불완전연소된 타르, 왁스 등의 이물질이 포함되어 있다. 통상적으로 오일성분은 물이 저장된 정제기용 수조에 지그재그 형태로 설치되어 배기가스를 안내하는 배기가스 안내관을 통과하면서 오일성분을 분리하지만 배기가스에 포함된 타르, 왁스는 배기가스 안내관을 통과하면서 내부에 적재되어 관의 내부가 막힘현상이 발생하게 되고, 주기적으로 관 내부를 청소할 수밖에 없었다.
이와 배기가스 안내관을 청소하기 위하여 열분해기의 가동 중지로 인하여 효율이 저하되는 단점이 있고, 배기가스 내에 포함되어 있는 오일(Oil)은 관내에 적재된 이물질에 섞이게 됨으로써 오일의 회수률이 떨어지는 단점을 가진다.
등록특허공보 제10-1869333호(2018년06월14일)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 열분해장치에서 배출되는 배기가스에 고온의 과열증기를 투입 접촉시켜 배기가스에 포함된 타르, 기타 이물질을 연소시켜 배기가스의 이송관에 이물질이 쌓이는 것을 최소화시킬 수 있는 열분해장치의 배기가스 처리시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 해결과제는 배기가스에 포함된 타르, 왁스 등의 이물질을 분리하기 위하여 물을 분사시켜 배기가스의 온도를 낮추어 용이하게 분리할 수 있는 열분해장치의 배기가스 처리시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 열분해장치의 배기가스 처리시스템은, 열분해장치(1)에서 배출되는 배기가스에 고온의 가열증기 또는 가열기체를 혼합하여 가열증기 또는 가열기체로 배기가스 내의 불완전 연소물질을 열분해시키는 가열증기 혼합부재(10)와; 가열증기 혼합부재(10)를 통과한 혼합가스를 공급받아 혼합가스에 포함된 왁스를 포함하는 액상 또는 고체상 이물질을 분리하는 왁스 분리부재(20)와; 왁스 분리부재(20)를 거치면서 왁스가 분리된 혼합가스를 냉각시켜 온도변화만으로 혼합가스에 포함된 오일성분을 분리하는 혼합가스 냉각부재(30)와; 혼합가스 냉각부재(30)를 거치면서 온도가 낮아지면서 오일성분이 분리된 혼합가스를 물로 세정하여 혼합가스에 포함된 오일성분을 2차로 회수하는 혼합가스 세정부재(40)와; 혼합가스 세정부재(40)에서 배출된 처리가스가 다시 혼합가스 세정부재(40)로 역류되지 않도록 방지하는 처리가스 역류방지부재(50)와; 혼합가스 냉각부재(30)에서 낙하되어 분리된 오일성분을 포함하는 낙하물과 혼합가스 세정부재에서 세정되어 분리된 오일성분을 제공받아 저장하면서 비중차이로 오일성분과 기타 이물질을 분리하는 수집 분리부재(60)와; 수집 분리부재(60)의 침전물 배출구를 통해서 배출된 오일을 제외한 침전물을 공급받아 비중차이로 폐수와 고형 침전물을 분리하는 유수분리부재(70);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 가열증기 혼합부재(10)는 하부에 열분해장치에서 배출되는 배기가스가 유입되는 배기가스 유입구(11)가 형성되고, 측면에 고온의 가열증기가 공급되는 가열증기 공급부(12)가 형성되고, 상부에 배기가스와 가열증기가 혼합된 혼합가스가 배출되는 혼합가스 배출구(13)가 형성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 왁스 분리부재(20)는 일측 상부에 혼합가스 가열증기 혼합부재(10)의 혼합가스 배출구(13)에 연결되어 혼합가스를 공급하는 혼합가스 유입부(21)와, 측면 상단에 배가가스를 배출하는 혼합가스 배출부(22)와, 혼합가스 유입부(21)의 내부로 물을 분사하여 혼합시켜 세정하는 혼합가스 세정부(23)와, 하부면에 위치하며 내부에 저장된 물과 액상 또는 고체상 이물질을 배출하는 이물질 배출부(24)로 이루어지며, 혼합가스 유입부(21)을 통과하는 혼합가스에 포함된 왁스를 포함하는 이물질을 자중에 의해 낙하되면 저장하고, 내부에 저장된 물과 액상 또는 고체상 이물질은 열분해장치로 공급하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 혼합가스 냉각부재(30)는 원통형상으로 외면이 냉매로 냉각되고 상부에서 하부방향으로 유입되는 혼합가스를 1차로 냉각시켜 오일성분을 분리하는 제1 냉각부(31)와, 제1 냉각부(31)의 하부에 위치하면서 혼합가스에서 분리되면서 낙하되는 오일성분과 이물질을 저장하는 오일성분 저장부(32)와, 오일성분 저장부(32)의 상부에서 제1 냉각부(31)에 이웃하게 위치하면서 원통형상으로 외면이 냉매로 냉각되고 하부에서 상부방향으로 상승하는 1차 냉각된 혼합가스를 2차로 냉각시켜 오일성분을 분리하는 제2 냉각부(33)와, 오일성분 저장부(32)의 하단에서 저장된 오일성분 등의 낙하물을 외부로 배출하는 낙하물 배출구(34)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 혼합가스 세정부재(40)는 내부가 중공된 몸체(41)와, 몸체(41)의 내부에서 소정높이로 물이 저장되는 수조부(42)와, 수조부(42)의 상부로 혼합가스를 공급하는 혼합가스 공급부(43)와, 수조부(42)의 물을 혼합가스 공급부(43)의 내부로 분사하여 물을 혼합가스에 혼합시켜 세정하는 혼합가스 세정부(44)와, 몸체의 타측에 위치하며 물로 세정된 처리가스를 외부로 배출하는 처리가스 배출부(45)와, 몸체의 일측면에서 수조부에서 분리된 오일을 배출하는 오일배출구(46)를 포함하고, 혼합가스 세정부(44)의 끝단에는 분사노즐(44-1)이 형성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 수집 분리부재(60)는 내부가 중공되어 있는 몸체(61)와, 몸체(61)의 상부 일측에 형성되어 혼합가스 냉각부재(30)에서 분리된 오일성분을 포함하는 낙하물과 혼합가스 세정부재(40)에서 세정되어 분리된 오일성분이 유입되는 유입구(62)와, 몸체(61)의 일측면에 형성되어 내부에서 비중차이로 분리된 오일성분을 배출하는 오일 배출구(63)와, 몸체(61)의 하부에 형성되어 내부의 침전물을 배출하는 침전물 배출구(64)로 이루어지고, 몸체(61)의 표면에는 냉매가 흐르는 냉각부(65)가 형성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 유수분리부재(70)는 수집 분리부재(60)에서 배출되는 침전물을 공급받는 침전물 유입구(71)와, 침전물이 비중차이로 분리되어 바닥으로 침전된 슬러지를 배출하는 슬러지 배출구(72), 슬러지 상부의 폐수를 배출하는 폐수 배출구(73), 유입된 침전물에 포함된 악취를 배출하는 악취 배출구(74)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 처리가스 역류방지부재(50)에서 배출된 처리가스는 보일러(2)로 제공되고, 유수분리부재(70)의 폐수 배출구(73)에서 배출된 폐수는 폐수탱크(5)로 공급되어 처리되고, 악취 배출구(74)에서 배출된 악취는 탈취 소각장치(6)로 공급되어 소각처리되며, 슬러지 배출구(72)를 통해 배출되는 슬러지는 폐기되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 가열증기 혼합부재(10)에서 배출하는 혼합가스를 공급받고 고온의 가열기체로 연소시키는 가열기체 연소부재(80)와; 가열기체 연소부재에서 배출되는 연소가스를 제공받아 불꽃으로 연소시키는 폐열보일러부재(90)와; 가열증기 혼합부재에서 배출되는 혼합가스를 왁스분리부재로 공급하거나 또는 가열기체 연소부재로 공급되도록 제어하는 혼합가스 공급방향 제어부재(100);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 열분해장치의 배기가스 처리시스템은 열분해장치에서 배출되는 배기가스에 고온의 과열증기 또는 가열가스를 투입하기 때문에 불완전 연소된 가스는 고온, 고압, 직접 접촉으로 인하여 살균, 멸균, 분해 등으로 완전 연소되어 가스의 질은 높아지고 대기 배출가스 농도는 현저하게 낮아지며, 배기가스의 이송관에 이물질이 쌓이는 것을 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 배기가스와 과열증기 또는 가열가스가 혼합된 혼합가스의 온도가 낮아지도록 물을 분사하여 혼합가스에 포함된 타르, 왁스 등의 이물질을 용이하게 분리할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 가열증기를 혼합한 후에 역류방지부재를 통과시켜 미연소된 타르, 왁스 등의 이물질이 열분해장치의 배기가스 배출구로 역류되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 열분해장치에서 배출되는 배기가스에 포함되어 있는 오일성분, 왁스, 기타 이물질을 분리시켜 처리가스는 다시 열분해장치에 열원을 제공하는 보일러에서 연소시켜 처리하고, 배기가스에서 분리된 오일성분은 보일러의 열원으로 재사용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 열분해장치에서 배출되는 배가가스를 유화시켜 오일성분을 분리하거나 또는 가스화하여 폐열보일러의 열원으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 열분해장치의 배기가스 처리시스템의 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 열분해장치의 배기가스 처리시스템의 개통 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 혼합가스 세정부재(40)의 예시도.
이하의 본 발명에 대한 상세한 설명들은 본 발명이 실시될 수 있는 실시예이고 해당 실시예에 대한 예시로써 도시된 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시하기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한 각각의 기재된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 열분해장치의 배기가스 처리시스템은 가열증기 혼합부재(10), 왁스 분리부재(20), 혼합가스 냉각부재(30), 혼합가스 세정부재(40), 처리가스 역류방지부재(50), 수집 분리부재(60), 유수분리부재(70)를 포함한다. 또한, 가열기체 연소부재(80), 폐열보일러부재(90), 혼합가스 공급방향 제어부재(100)를 더 포함할 수 있다.
가열증기 혼합부재(10)는 열분해장치(1)에서 배출되는 배기가스에 고온의 가열증기 또는 가열기체를 혼합하여 가열증기 또는 가열기체로 배기가스에 포함된 불완전 연소물질을 열분해시킨다. 가열증기 혼합부재(10)는 하부에 열분해장치에서 배출되는 배기가스가 유입되는 배기가스 유입구(11)가 형성되고, 측면에 고온의 가열증기 또는 가열기체가 공급되는 가열증기 공급부(12)가 형성되고, 상부에 배기가스와 가열증기 또는 가열기체가 혼합된 혼합가스가 배출되는 혼합가스 배출구(13)가 형성된다. 가열증기는 약 800도를 유지할 수 있도록 고온의 가열증기가 제공되고, 가열기체는 연소장치에서 연소된 가열기체를 직접 공급하는 것이 바람직하다. 이러한 가열증기 혼합부재(10)는 열분해장치(1)에서 불완전 연소되어 배기가스에 포함되어 배출되는 타르, 기타 이물질이 과열증기 또는 가열기체에 의해서 고온, 고압, 직접 접촉되어 살균, 멸균, 분해 등으로 완전 연소되기 때문에 전체 연소효율이 증가되고, 가스의 질은 높아지며 대기 배출가스 농도가 현저하게 낮아지게 된다. 또한, 기존의 배기가스와 함께 배출되는 콜타르, 왁스, 오일 등의 이물질이 연소되면서 제거되기 때문에 배기가스가 통과하는 관로의 내벽에 이물이 착상되는 것을 최소화시킬 수 있게 된다.
왁스 분리부재(20)는 가열증기 혼합부재(10)에서 배출하는 혼합가스를 공급받아 혼합가스에 포함된 왁스 등의 액상 또는 고체상 이물질을 분리한다. 왁스 분리부재(20)는 일측 상부에 가열증기 혼합부재(10)의 혼합가스 배출구(13)의 배관에 연결되어 혼합가스를 공급하는 혼합가스 유입부(21)와, 측면 상단에 배가가스를 배출하는 혼합가스 배출부(22)와, 혼합가스 유입부(21)의 내부로 물을 분사하여 혼합시켜 세정하는 혼합가스 세정부(23)와, 하부면에 위치하며 내부에 저장된 물과 액상 또는 고체상 이물질을 배출하는 이물질 배출부(24)로 이루어진다. 이때, 혼합가스 세정부(23)는 끝단에는 물이 용이하게 혼합가스에 접촉되도록 분사노즐이 형성되는 것이 바라직하고, 혼합가스 공급부(21)에 물을 분사하거나 또는 가열증기 혼합부재(10)의 혼합가스 배출구(12)에 연결된 배관에 물을 분사할 수 있다. 이러한 왁스 분리부재(20)는 가열증기 혼합부재(10)의 혼합가스 배출구(13)에 연결된 배관의 하부에 위치하면서 왁스 등의 이물질이 자중에 의해 낙하되면 저장하게 되며, 특히 물을 분사하여 고온의 혼합가스를 냉각시켜 이물질 분리효율을 증가시키게 된다. 왁스 분리부재(20)에 의해 분리된 왁스 등의 고형 또는 액상물질은 다시 열분해장치로 공급되어 다시 열분해된다.
혼합가스 냉각부재(30)는 왁스 분리부재(20)를 거치면서 왁스가 분리된 혼합가스를 냉각시켜 온도변화만으로 혼합가스에 포함된 오일성분을 분리한다. 혼합가스 냉각부재(30)는 원통형상으로 외면이 냉매로 냉각되고 상부에서 하부방향으로 유입되는 혼합가스를 1차로 냉각시켜 오일성분을 분리하는 제1 냉각부(31)와, 제1 냉각부(31)의 하부에 위치하면서 혼합가스에서 분리되면서 낙하되는 오일성분과 이물질을 저장하는 오일성분 저장부(32)와, 오일성분 저장부(32)의 상부에서 제1 냉각부(31)에 이웃하게 위치하면서 원통형상으로 외면이 냉매로 냉각되고 하부에서 상부방향으로 상승하는 1차 냉각된 혼합가스를 2차로 냉각시켜 오일성분을 분리하는 제2 냉각부(33)와, 오일성분 저장부(32)의 하단에서 저장된 오일성분 등의 낙하물을 외부로 배출하는 낙하물 배출구(34)로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 혼합가스 냉각부재(30)는 제1 냉각부(31)를 상부에서 하부로 하강하면서 통과하는 혼합가스를 1차 냉각시켜 오일성분을 1차로 분리하고 다시 제2 냉각부(33)를 하부에서 상부로 상승하면서 통과하는 혼합가스를 2차 냉각시켜 오일성분을 2차로 분리하게 된다. 이때, 혼합가스에 포함된 오일성분은 자중으로 오일성분 저장부(32)로 낙하되면서 분리되게 된다.
혼합가스 세정부재(40)는 혼합가스 냉각부재(30)를 거치면서 온도가 낮아지면서 오일성분이 분리된 혼합가스를 공급받아 물로 세정하여 혼합가스에 포함된 오일성분을 2차로 회수한다. 혼합가스 세정부재(40)는 내부가 중공된 몸체(41)와, 몸체(41)의 내부에서 소정높이로 물이 저장되는 수조부(42)와, 수조부(42)의 상부로 혼합가스를 공급하는 혼합가스 공급부(43)와, 수조부(42)의 물을 혼합가스 공급부(43)의 내부로 분사하여 물을 혼합가스에 혼합시켜 세정하는 혼합가스 세정부(44)와, 몸체의 타측에 위치하며 물로 세정된 처리가스를 외부로 배출하는 처리가스 배출부(45)와, 몸체의 일측면에서 수조부에서 분리된 오일을 배출하는 오일배출구(46)를 포함한다. 이때, 혼합가스 세정부(44)의 끝단에는 분사노즐(44-1)이 형성되어 혼합가스에 물이 용이하게 접촉되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 수조부(42)는 고수위의 고수위조(42-1)와 저수위의 저수위조(42-2)를 갖도록 몸체(41)의 하부면에서 상부로 연장되어 수위를 조절하는 수위조절판(47)이 형성되고, 오일배출구(46)는 저수위조(42-2)에 위치하며, 혼합가스 세정부(44)는 저수위조(42-2)의 물을 분사시키는 것이 바람직하다. 이에 따라 혼합가스 세정부재(40)는 수조부(42)에 저장된 물을 혼합가스 공급부(43)의 내부에 분사시켜 혼합가스를 세정하면서 수조부(42) 상부로 배출할 수 있고, 물에 세정된 오일성분은 수조부(42)에서 비중차이로 분리되어 오일을 최상단에 위치하고 이물질은 바닥으로 침지되게 된다. 이때, 혼합가스 공급부에서 낙하된 물이 지속적으로 고수위조(42-1)로 낙하되면 수위가 상승하면서 오일성분이 수위조절판(47)을 넘어 저수위조(42-2)로 이동되면서 오일배출구를 통해 외부로 배출되게 된다.
처리가스 역류방지부재(50)는 혼합가스 세정부재(40)에서 배출된 처리가스가 다시 혼합가스 세정부재(40)로 역류되지 않도록 방지한다. 이러한 처리가스 역류방지부재(50)는 상부에 처리가스 유입구(51)와 처리가스 배출구(52)가 형성되어 상부에서 내부로 유입된 처리가스가 다시 상방으로 배출하기 때문에 처리가스가 다시 혼합가스 세정부재(40)로 역류되는 것을 차단하게 된다. 처리가스 역류방지부재(50)에서 배출된 처리가스는 보일러(2)로 제공되어 완전 연소처리된다.
수집 분리부재(60)는 혼합가스 냉각부재(30)에서 낙하되어 분리된 오일성분 등의 낙하물과 혼합가스 세정부재에서 세정되어 분리된 오일성분을 제공받아 저장하면서 비중차이로 오일성분과 기타 이물질을 분리한다. 수집 분리부재(60)는 내부가 중공되어 있는 몸체(61)와, 몸체(61)의 상부 일측에 형성되어 혼합가스 냉각부재(30)에서 분리된 오일성분 등의 낙하물과 혼합가스 세정부재(40)에서 세정되어 분리된 오일성분이 유입되는 유입구(62)와, 몸체(61)의 일측면에 형성되어 내부에서 비중차이로 분리된 오일성분을 배출하는 오일 배출구(63)와, 몸체(61)의 하부에 형성되어 내부의 침전물을 배출하는 침전물 배출구(64)로 이루어지고, 몸체(61)의 표면에는 냉매가 흐르는 냉각부(65)가 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 수집 분리부재(60)로 유입된 혼합가스 냉각부재(30)에서 분리된 오일성분 등의 낙하물과 혼합가스 세정부재(40)에서 세정되어 분리된 오일성분은 비중차이로 오일을 분리할 수 있고 특히, 냉각부에 의해 내부의 온도가 낮아지면 보다 쉽게 오일을 분리할 수 있게 된다. 그리고, 오일 배출구(63)를 통해 배출되는 오일은 오일필터(3)를 거쳐 오일탱크(4)에 저장되어 열분해장치(1)를 가열시키는 보일러(2)의 연료 등으로 사용되고, 침전물 배출구(64)를 통해 배출되는 침전물은 유수분리부재(70)로 공급된다.
유수분리부재(70)는 수집 분리부재(60)의 침전물 배출구를 통해서 배출된 오일을 제외한 침전물을 공급받아 비중차이로 폐수와 고형 침전물을 분리한다. 유수분리부재(70)는 수집 분리부재(60)에서 배출되는 침전물을 공급받는 침전물 유입구(71)와, 침전물이 비중차이로 분리되어 바닥으로 침전된 슬러지을 배출하는 슬러지 배출구(72), 슬러지 상부의 폐수를 배출하는 폐수 배출구(73), 유입된 침전물에 포함된 악취를 배출하는 악취 배출구(74)를 포함한다. 이에 따라 폐수 배출구(73)에서 배출된 폐수는 폐수탱크(5)로 공급되어 처리되고, 악취 배출구(74)에서 배출된 악취는 탈취 소각장치(6)로 공급되어 소각처리되며, 슬러지 배출구(72)를 통해 배출되는 슬러지는 최종 폐기된다.
한편, 가열기체 연소부재(80)는 가열증기 혼합부재(10)에서 배출하는 혼합가스를 공급받고 고온의 가열기체로 연소시킨다. 이때, 가열기체 연소부재로 공급되는 가열기체는 별도의 연소로에서 연소된 약 1100도의 고온의 가열기체를 제공받아 가열기체 혼합부재(10)의 혼합가스에 남아 있는 왁스, 오일 성분 등을 재차 가열하여 제거하게 된다.
폐열보일러부재(90)는 가열기체 연소부재(80)에서 배출되는 연소가스를 제공받아 불꽃으로 연소시킨다. 이에 따라 폐열보일러부재(90)는 가열기체 연소부재를 불꽃으로 완전히 제거하면서 스팀을 생산하여 산업용 또는 가정용으로 사용할 수 있게 된다.
혼합가스 공급방향 제어부재(100)는 가열증기 혼합부재(10)에서 배출되는 혼합가스를 왁스분리부재(20)로 공급하거나 또는 가열기체 연소부재(80)로 공급되도록 제어한다. 이러한 혼합가스 공급방향 제어부재(100)에 의해서 가열증기 혼합주재에서 배출되는 혼합가스를 왁스분리부재 방향으로 공급시켜 유화시키거나 또는 가열기체 연소부재 방향으로 공급시켜 가스화시킬 수 있게 된다. 또한, 혼합가스 공급방향 제어부재(100)는 가열증기 혼합부재(10)에서 배출되는 혼합가스를 왁스분리부재(20)로 공급하는 경우에는 열분해장치(1)의 내부가 진공을 유지하도록 제어하고, 가열증기 혼합부재(10)에서 배출되는 혼합가스를 가열기체 연소부재(80)로 공급하는 경우에는 열분해장치(1)의 내부에 공기가 공급되도록 제어한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
1 : 열분해장치 2 : 보일러 3 : 오일필터
4 : 오일탱크 5 : 폐수탱크 6 : 탈취 소각장치
10 : 가열증기 혼합부재 11 : 배기가스 유입구 12 : 가열증기 공급부
13 : 혼합가스 배출구 20 : 왁스 분리부재 21 : 혼합가스 유입부
22 : 혼합가스 배출부 23 : 혼합가스 세정부 24 : 이물질 배출부
30 : 냉각부재 30 : 혼합가스 냉각부재 31 : 제1 냉각부
32 : 오일성분 저장부 33 : 제2 냉각부 34 : 낙하물 배출구
40 : 혼합가스 세정부재 41 : 몸체 42 : 수조부
42-1 : 고수위조 42-2 : 저수위조 43 : 혼합가스 공급부
44 : 혼합가스 세정부 44-1 : 분사노즐 45 : 처리가스 배출부
46 : 오일배출구 47 : 수위조절판 50 : 처리가스 역류방지부재
51 : 처리가스 유입구 52 : 처리가스 배출구 60 : 수집 분리부재
61 : 몸체 62 : 유입구 63 : 오일 배출구
64 : 침전물 배출구 65 : 냉각부 70 : 유수분리부재
71 : 침전물 유입구 72 : 슬러지 배출구 73 : 폐수 배출구
74 : 악취 배출구 80 : 가열기체 연소부재 90 : 폐열보일러부재
100 : 혼합가스 공급방향 제어부재

Claims (10)

  1. 열분해장치(1)에서 배출되는 배기가스에 고온의 가열증기 또는 가열기체를 혼합하여 가열증기 또는 가열기체로 배기가스 내의 불완전 연소물질을 열분해시키는 가열증기 혼합부재(10)와;
    가열증기 혼합부재(10)를 통과한 혼합가스를 공급받아 혼합가스에 포함된 왁스를 포함하는 액상 또는 고체상 이물질을 분리하는 왁스 분리부재(20)와;
    왁스 분리부재(20)를 거치면서 왁스가 분리된 혼합가스를 냉각시켜 온도변화만으로 혼합가스에 포함된 오일성분을 분리하는 혼합가스 냉각부재(30)와;
    혼합가스 냉각부재(30)를 거치면서 온도가 낮아지면서 오일성분이 분리된 혼합가스를 물로 세정하여 혼합가스에 포함된 오일성분을 2차로 회수하는 혼합가스 세정부재(40)와;
    혼합가스 세정부재(40)에서 배출된 처리가스가 다시 혼합가스 세정부재(40)로 역류되지 않도록 방지하는 처리가스 역류방지부재(50)와;
    혼합가스 냉각부재(30)에서 낙하되어 분리된 오일성분을 포함하는 낙하물과 혼합가스 세정부재에서 세정되어 분리된 오일성분을 제공받아 저장하면서 비중차이로 오일성분과 기타 이물질을 분리하는 수집 분리부재(60)와;
    수집 분리부재(60)의 침전물 배출구를 통해서 배출된 오일을 제외한 침전물을 공급받아 비중차이로 폐수와 고형 침전물을 분리하는 유수분리부재(70);을 포함하는 것을 특징으로 하는 열분해장치의 배기가스 처리시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 가열증기 혼합부재(10)는 하부에 열분해장치에서 배출되는 배기가스가 유입되는 배기가스 유입구(11)가 형성되고, 측면에 고온의 가열증기가 공급되는 가열증기 공급부(12)가 형성되고, 상부에 배기가스와 가열증기가 혼합된 혼합가스가 배출되는 혼합가스 배출구(13)가 형성된 것을 특징으로 하는 열분해장치의 배기가스 처리시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 왁스 분리부재(20)는 일측 상부에 가열증기 혼합부재(10)의 혼합가스 배출구(13)에 연결되어 혼합가스를 공급하는 혼합가스 유입부(21)와, 측면 상단에 배가가스를 배출하는 혼합가스 배출부(22)와, 혼합가스 유입부(21)의 내부로 물을 분사하여 혼합시켜 세정하는 혼합가스 세정부(23)와, 하부면에 위치하며 내부에 저장된 물과 액상 또는 고체상 이물질을 배출하는 이물질 배출부(24)로 이루어지며, 혼합가스 유입부(21)을 통과하는 혼합가스에 포함된 왁스를 포함하는 이물질을 자중에 의해 낙하되면 저장하고, 내부에 저장된 물과 액상 또는 고체상 이물질은 열분해장치로 공급하는 것을 특징으로 하는 열분해장치의 배기가스 처리시스템.
  4. 청구항 1에 있어서, 혼합가스 냉각부재(30)는 원통형상으로 외면이 냉매로 냉각되고 상부에서 하부방향으로 유입되는 혼합가스를 1차로 냉각시켜 오일성분을 분리하는 제1 냉각부(31)와, 제1 냉각부(31)의 하부에 위치하면서 혼합가스에서 분리되면서 낙하되는 오일성분과 이물질을 저장하는 오일성분 저장부(32)와, 오일성분 저장부(32)의 상부에서 제1 냉각부(31)에 이웃하게 위치하면서 원통형상으로 외면이 냉매로 냉각되고 하부에서 상부방향으로 상승하는 1차 냉각된 혼합가스를 2차로 냉각시켜 오일성분을 분리하는 제2 냉각부(33)와, 오일성분 저장부(32)의 하단에서 저장된 오일성분 등의 낙하물을 외부로 배출하는 낙하물 배출구(34)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열분해장치의 배기가스 처리시스템.
  5. 청구항 1에 있어서, 혼합가스 세정부재(40)는 내부가 중공된 몸체(41)와, 몸체(41)의 내부에서 소정높이로 물이 저장되는 수조부(42)와, 수조부(42)의 상부로 혼합가스를 공급하는 혼합가스 공급부(43)와, 수조부(42)의 물을 혼합가스 공급부(43)의 내부로 분사하여 물을 혼합가스에 혼합시켜 세정하는 혼합가스 세정부(44)와, 몸체의 타측에 위치하며 물로 세정된 처리가스를 외부로 배출하는 처리가스 배출부(45)와, 몸체의 일측면에서 수조부에서 분리된 오일을 배출하는 오일배출구(46)를 포함하고, 혼합가스 세정부(44)의 끝단에는 분사노즐(44-1)이 형성된 것을 특징으로 하는 열분해장치의 배기가스 처리시스템.
  6. 청구항 6에 있어서, 수조부(42)는 고수위의 고수위조(42-1)와 저수위의 저수위조(42-2)를 갖도록 몸체(41)의 하부면에서 상부로 연장되어 수위를 조절하는 수위조절판(47)이 형성되고, 오일배출구(46)는 저수위조(42-2)에 위치하며, 혼합가스 세정부(44)는 저수위조(42-2)의 물을 분사시키는 것을 특징으로 하는 열분해장치의 배기가스 처리시스템.
  7. 청구항 1에 있어서, 수집 분리부재(60)는 내부가 중공되어 있는 몸체(61)와, 몸체(61)의 상부 일측에 형성되어 혼합가스 냉각부재(30)에서 분리된 오일성분을 포함하는 낙하물과 혼합가스 세정부재(40)에서 세정되어 분리된 오일성분이 유입되는 유입구(62)와, 몸체(61)의 일측면에 형성되어 내부에서 비중차이로 분리된 오일성분을 배출하는 오일 배출구(63)와, 몸체(61)의 하부에 형성되어 내부의 침전물을 배출하는 침전물 배출구(64)로 이루어지고, 몸체(61)의 표면에는 냉매가 흐르는 냉각부(65)가 형성된 것을 특징으로 하는 열분해장치의 배기가스 처리시스템.
  8. 청구항 1에 있어서, 유수분리부재(70)는 수집 분리부재(60)에서 배출되는 침전물을 공급받는 침전물 유입구(71)와, 침전물이 비중차이로 분리되어 바닥으로 침전된 슬러지를 배출하는 슬러지 배출구(72), 슬러지 상부의 폐수를 배출하는 폐수 배출구(73), 유입된 침전물에 포함된 악취를 배출하는 악취 배출구(74)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열분해장치의 배기가스 처리시스템.
  9. 청구항 8에 있어서, 처리가스 역류방지부재(50)에서 배출된 처리가스는 보일러(2)로 제공되고, 유수분리부재(70)의 폐수 배출구(73)에서 배출된 폐수는 폐수탱크(5)로 공급되어 처리되고, 악취 배출구(74)에서 배출된 악취는 탈취 소각장치(6)로 공급되어 소각처리되며, 슬러지 배출구(72)를 통해 배출되는 슬러지는 폐기되는 것을 특징으로 하는 열분해장치의 배기가스 처리시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    가열증기 혼합부재(10)에서 배출하는 혼합가스를 공급받고 고온의 가열기체로 연소시키는 가열기체 연소부재(80)와;
    가열기체 연소부재에서 배출되는 연소가스를 제공받아 불꽃으로 연소시키는 폐열보일러부재(90)와;
    가열증기 혼합부재에서 배출되는 혼합가스를 왁스분리부재로 공급하거나 또는 가열기체 연소부재로 공급되도록 제어하는 혼합가스 공급방향 제어부재(100);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열분해장치의 배기가스 처리시스템.
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