KR810000792B1 - 폐 타이어의 소각으로 열을 얻는 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

폐 타이어의 소각으로 열을 얻는 방법

제1도는 본 발명의 폐 타이어의 소각처리하여 열을 얻는 건류실과 2차연소실 및 열교환기구가 구비된 3차연소실의 종단면 예시도.

제2도는 동 횡단 평면 예시도.

본 발명은 폐 타이어를 약 800℃의 소각로에서 불완전 연소로 먼저 건류하여 얻은 건류가스를 900℃의 2차연소실에서 충분한 공기의 공급으로 재연소 한다음 열 교환기구가 구비된 3차 연소실에서 약 1000°의 고열로 완전 연소시키어 각종 산업 에너지로 사용할 수 있게 함을 특징으로 한 폐 타이어의 소각으로 열을 얻는 방법에 관한 것으로, 본 발명은 자연 산화부식이 어려운 폐 타이어등의 산업 쓰레기를 본 발명의 방법으로 매연등의 공해없이 소각 처리하여 에너지의 새로운 취득으로 보일러 온수기, 열풍, 난방, 산업에너지로 이용하여 산업의 경제성을 부가시킬 수 있는 일석이조(一石二鳥)의 효과를 가지게 하려는데 그 목적이 있다.

최근, 자동차 산업의 발달과 교통수단의 증가에 수반하여 필연적으로 폐 타이어의 산업쓰레기가 새로히 산적하게 되는바, 폐 타이어는 자연 그대로 방지하여도 다른 유기물처럼 세균에 의한 산화부식이 거의 되지 않아 그 량의 증가와 축적에 따른 유효 공간면적의 확보가 어려울뿐 아니라 폐 타이어를 통상의 쓰레기처럼 소각 처리하여 해도 지나친 검은 매연과 유해가스의 발생 때문에 공기 오염도가 심각하여 다른 쓰레기와 같은 요령으로도 소각 처리할 수 없는 심각한 문제로 되어 있는 실정이다.

일반적으로 타이어는 고무를 주성분으로 한 유기질 물로써 가연성 물질인만큼 연소가 가능하고 또한 연소에 따라 필연적으로 생성하는 열을 취득할 수 있음은 타이어의 조성물질로 보아도 분명하다.

즉, 타이어는 대부분 천연고무(C₅H_S) n 재질의 것과 합성고무 재질의 것이 있는데, 합성고무 재질의 것은 스틸렌(C₆H₅CH=CH₂)와 부다디엔(CH₂=CH-CH=CH₂)의 공중합체인 스틸렌 부다디엔 고무(SBR), 또한 부다이엔 도무(BR) 및 클로로프렌(CH₂=C(C1)-CH=CH₂)의 중합체인 클로로 프렌고무(CR)등이 있으며, 이들 합성고무는 가연성 물질이나 연소하면 가류제인 유황분등의 유해가스가 발생하기 때문에 대부분 잘게썰어 땅에 묻는것이 공인된 처리기준으로 되어 있다.

본 발명은 이러한 폐 타이어의 처리문제의 심각한 문제를 해결하고 또한 산업에너지의 이용을 도모할 수 있게 하기 위하여 여러개의 실험과 연구의 노력결과 새로운 페 타이어의 소각으로 열을 얻는 방법을 개발 한 것이다.

본 발명을 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

내화벽돌로 축조된 폐 타이어 소각로(1)의 내부에 폐 타이어(T)를 적당히 넣어 쌓고 문(G)을 닫은 다음 소각로(1)의 상부와 좌우 측방에서 수개의 송풍기 (a₁)(a₂)(a₃)에 의하여 적량의 공기를 소각로 내부에 공급하면서 전기히터(H)로 점화 연소시킨다.

폐 타이어의 연소가 진행되면 자기 연소가 진행되므로 전기히터(H)는 소거하고, 이때 공기의 급기량은 가급적 소량으로 하여 다만 폐 타이어의 가열 분해작용만을 유지할 수 있는 정도로 하여 건류 작용만을 촉진케 한다.

소각로(1)에서 발생된 건류가스는 소각로(1)의 측방으로 연관된 2차연소실(2)에 유입시키어 송풍기(a₄)에서 공급되는 공기를 특수 노즐에 의하여 강제 분사하여 소각로(1)에서 유입된 가스와 혼합시키면서 연소 속도를 급속히 높이어 소정 온도의 열을 발생케 하는 동시 보조버어너(b₁)에 의하여 수분간 조연(助然)시키어 그 후 자기 연소작용으로 약 900℃의 온도로 연소되게 한다.

이때 소각로(1)의 급기량이 많지 않으므로 2차 연소실에는 매진(媒震)의 유입이 극히 적고 기와된 가연성 가스만이 유입되면서 고온으로 연소된다.

2차연소실(2)에서 연소된 고열을 함유한 연소가스와 나머지의 미연소가스는 2차연소실(2)에 연관된 3차 연소실(3)에 유입 되게하여 다량의 공기와 함께 분사되는 오일버어너(b₂)의 조연으로 1000℃의 온도로 완전 연소되어 연통(4)으로 배출되게 한다.

3차연소실(3)에서 온수시(5)에 연관된 다수의 파이프로 된 환열기(5')를 내설하여 약 1000℃의 고열을 회수시키어 각종 산업에너지로 사용하거나, 열풍으로 하여 각종 건조실이나 난방등에 이용할 수 있게 하며, 환열기(5')의 설치대신 알루미늄 재질의 폐기 엔진 동체등을 넣어 용해시킨 알루미늄 용탕을 개구(6)로 유출시키어 알루미늄 인콧트를 얻을 수도 있다.

이렇게 폐 타이어 소각로(1)에 넣은 타이어는 그 량에 따라 연소시간이 일정하지 않으나, 500kg의 타이어를 소각하는데 약 4시간이 소요되며 타이어의 소각이 완료된 후 타이어 재와 강철 코오드등의 잔재물을 꺼내어 다시 폐 타이어를 소각로(1)에 넣어 다시 연소하기까지 약 20분이 소요된다. 이때 열교환기(4')에서 환열된 온수기(4)는 상당한 열량을 함유하고 있어 폐 타이어의 교환시간동안 연소가 잠시 정지되어도 열 이용에는 지장없이 지속적으로 사용할 수 있다.

본 발명에서는 폐 타이어를 소각로에서 적은 공기 조건에서 불완전 연소상태로 타이어 조성물질의 가스 분해, 즉, 저압 건류를 하여 발생된 건류 가스를 연소하는 것이므로 연통으로는 검은 매진이 거의 없이 완전 연소되므로 폐타이어의 연소재는 매우적게 된다.

폐 타이어의 소정 성분표의 일예는 다음과 같다.

탄 소(C) 73.2%

수 소 (H) 7.2%

유 황 (S) 1.9%

재분 4.1%

상기 소성 성분표를 보아도 폐 타이어를 태우면 대단히 높은 열량을 낼 수 있음을 알수 있으며 이론적으로 볼때 500kg의 타이어의 소각열은 60만 cal의 대단히 열량이 발생되어 산업에 유효하게 이용할 수 있는 새로운 에너지원이 될수 있다.

또한 본 발명 방법에 의한 폐 타이어의 연소재의 유해 성분에 대한 분석표는 다음과 같다.

[표 2]

본 발명 방법에 의한 타이어의 연소재의 유해성분은 거의 무시할 정도이므로 탄재를 땅에 묻어도 작물 피해를 줄 우려가 전혀 없다.

또한 본 발명의 소각 처리시에 연통으로 배출되는 배출가스의 성분측정 분석표는 다음과 같다.

[표 3]

이상의 측정표에서 알수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 폐 타이어의 소각 처리시의 배기가스는 폐 타이어의 직접 연소 처리시의 매연에 비할 바 없을 정도로 공해를 주지 않음을 알수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 폐 타이어르 먼저 저압 건류하여 가연성가스를 얻고 이를 다시 완전 연소시키어 폐 타이어로 부터 약 900-1000℃의 연소열을 얻을 수 있게 하였기 때문에 에너지 고가 및 부족한 현 실정에 있어 산업에너지 경제성을 새로히 부가시킬 수 있을 뿐 아니라 소각 처리시에 매연의 발생이 거의 없이 그로 인한 공해가 없고 또한 소각처리된 폐 타이어의 연소재는 그 부피가 매우 적은 량으로 되어 날로 증가하는 폐 타이어의 처리장의 문제도 동시에 해결되는 일석이조의 효과를 가진다.

Claims (1)

1. 본문에 상술한 바와 같이 타이어를 소각로에서 약 700-800℃로 소량의 급기하에 불완전 연소로 건류하여 건류가스를 발생시킨 다음 건류가스를 2차 연소실에서 송풍 및 보조 오일버어너의 조연으로 약900℃로 연소시키고 연소가스를 다시 3차 연소실에서 송풍 및 오일버어너의 조연으로 완전 재 연소시키어 연소열을 통상의 열 교환기에 의하여 산업에너지로 이용할 수 있게 함을 특징으로 한 폐 타이어의 소각으로 열을 얻는 방법.

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