KR960005710B1 - 촉매제를 이용한 산업폐기물의 열분해처리장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 본 발명장치의 계통도.
제2도는 본 발명의 단면도.
제3도는 제2도의 A-A선 단면도.
제4도는 제2도에서 내부로를 발췌하여 보인 확대도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
가 : 열분해처리부 나 : 중화조
다 : 재생회수처리부 라 : 중화소
마 : 가스중화조 바 : 냉각실
1 : 내부로 2 : 외부로
2a,20 : 폐기물투입구 3 : 버어너
4 : 냉각수통 5 : 배기관
6 : 흡출땐 7 : 배기통
8 : 감속모우터 9 : 풀리
9a : 벨트 10 : 3중관
11 : 수납통 11a : 폐기물
12 : 가스연료 13 : 가스공급관
14 : 열관 15 : 간막이
16 : 가스분산관 16a : 관통구멍
17 : 강제흡입관 18 : 통기구멍
19 : 지지격판 21 : 격실
22 : 가스흡입봉 23 : 가스회류용화격자
24 : 여과용 필터 25 : 펌프
26 : 분무부재 27 : 제1여과실
27a : 여과부재 28 : 제2여과실
29 : 물재킷부 30 : 가스이송로
31 : 활성탄 32 : 이송관
33 : 중화재 34 : 연통관
35 : 냉풍기 36 :송풍기
본 발명은 산업폐기물을 열분해처리함에 있어서, 폐타이어와 폐플라스틱 및 폐비닐등이 응고되는 일이 없이 열분해작용이 원활하게 이루어질 수 있도록 하여 생성되는 탄화물을 전량 재활용할 수 있도록 함을 주안점으로 하여 제안된 촉매제를 이용한 산업폐기물의 열분해처리장치 및 그 방법에 관한 것이다.
종래에 일반산업폐기물을 처리함에 있어서는 일반적으로 고열에 의하여 폐기물을 소각처리한 열분해처리방법을 채택하고 있으나, 이때 폐기물이 열분해과정에서 폐기물의 응고현상이나 유독성분의 가스 및 부산물이 발생하게 되는결점이 있었다.
본 발명은 폐기물을 주입하는 내부로의 구조를 열관외주에 격자구조의 간막이를 형성한 가스분산관 및 강제 흡입관을 설치하는 3중관으로 하여 열전달과 물질전달을 용이하게 함과 폐기물을 주입시에 녹색풀이나 침엽수의 잎 및 적당량의 수분이 함유된 톱밥등을 촉매제로 첨가하여 주므로서 스팀화현상에 의한 증소(蒸燒) 작용으로서 열분해반응이 원활하게 폐기물처리시에 생성되는 탄화물을 재활용할 수 있도록 한 것으로서, 이를 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
내부로(1)의 둘레에 외부로(2)를 설치한 폐기물의 열분해처리부(가)를 형성하며, 그 내측으로 촉매제를 혼합하는 폐기물투입구(2a)를 형성한 외부로(2)의 하부에는 버어너(3)을 설치하며, 상부에는 냉각수통(4)를 설치하여 외부로(2)의 상단부에 설치한 배기관(5)를 통과시켜 중화조(나)를 통하여 흡출팬(6)을 설치한 배기통(7)과 연설하였으며, 내부로(1)은 감속모우턴(8)과 풀리(9)에 의하여 벨트(9a)로 연설하여 회전하도록 설치한 3중관(10)의 둘레에 폐기물(11a)의 수납통(11)을 착설고정하였으며, 3중앙관(10)의 내측으로는 재생회수처리부(다)와 중화소(라) 및 가스중화소(마)를 직열라인으로 연설한 다음, 냉각실(바)와 가스공급관(13)을 통하여 외부로(2)의 버어너(3)으로 연설하여 설치하였다.
이와 같은 본 발명의 각부의 구조를 구체적으로 설명한다.
외부로(2)의 내부에서 회전되도로 설치된 내부로(1)은 중앙부에 형성된 열관(14)의 둘레에 수개의 간막이(15)를 격자상의 구조로 배열설치하며, 다수의 관통구멍(16a)를 뚫은 가스분산관(16)과 강제흡입관(17)을 설치하여 3중관(10)으로 형성하되, 강제흡입관(17)의 둘레에는, 다수의 통기구멍(18)을 뚫은 지지격판(19)를 3등분으로 고정설치하여 3개의 격실(21)을 형성하며, 내측으로는 외부로(2)의 내측으로 형성한 폐기물투입구(2a)와 동일방향으로 폐기물(11a)의 투입부(20)을 형성하는 폐기물(11a)의 수납통(11)을 고정설치하였으며, 폐기물(11a)의 수납통(11)내에 형성되는 각 격실(21)에는 선단부가 내부로(1)의 회전방향의 반대방향으로 절곡시킨 가스흡입봉(22)를 폐기물수납통(11)과 연통하도록 돌설하였다.
이와 같은 구조의 내부로(1)을 외부로(2)를 형성한 버어너(3)의 상부에 위치하도록 유착하여 설치결합하므로서 열분해처리부(가)가 현성되는 것이다.
또한, 상기 열분해처리부(가)를 형성하는 외부로(2)의 상부에 형성시킨 가스회류용화격자(23)의 상부를 관통하여 설치한 배기관(5)에 의하여 열관시킨 중화조(나)의 구조는, 여과용필터(24)와 펌프(25) 및 분무부재(26)을 설치하여 흡출팬(6)을 설치시킨 배기통(7)을 설치하여 결합하였으며, 열분해처리부(가)에 유착되어 결합된 3중관(10)에 의하여 유착하여 연설시킨 재생회수처리부(다)의 구조는, 중앙에 여과부재(27a)를 설치시킨 제1여과실(27)과 제2여과실(28)을 물재킷부(29)를 관통하는 가수이송로(30)에 의하여 연통되도록 결합하였으며, 중화소(라)의 구조는 상기 재생회수처리부(다)의 제2여과실(28)과 연관하며, 그 내부에 활성탄(31)을 충진시켜 이송관(32)를 인출형성한 구조로서 중화소(라)에 연통되는 이송관(32)는 중화재(33)을 담수시켜 냉각실(바)와 연관시켜 가스중화조(마)의 중화재(33)을 통과하여 냉각실(바)에 연관시켜 결합하였으며, 냉각실(바)에는 수개의 연통과(34)를 형성하여 냉풍기(35)와 연관시켜 결합하였다.
냉각실(바)의 하단부에는 송풍기(36)을 설치한 가스공급관(13)을 설치하여 열분해처리부(가)를 형성하는 외부로(2)의 하방에 설치시킨 각 버어너(3)과 연관시켜 결합하여서 된 것이다.
도면중 미설명부호 37은 베어링축수, 38은 지지대, 29는 카본집수탱크, 40,40a는 유분집수탱크, 41은 냉각수탱크, 42는 내부로(1)의 투입구(2a)의 개폐문, 43은 외부로(1)의 투입구(20)의 개폐문을 표시한 것이다.
이와 같이 결합된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
감속모우터(8)을 구동시키므로서 풀리(9)에 걸어준 벨트(9a)에 의하여 폐기물수납통(11)을 착설고정시킨 3중관(10)의 베어링축수(37)에 유착되어 내부로(1)이 회전하면서 작동을 하게 된다.
폐기물수납통(11)의 내부로 폐기물(11a)를 넣을 때에는 외부로(2)와 내부로(1)의 내측으로 설치하여진 개폐물(42)(43)을 열고 투입구(2a)(20)을 통하여 폐기물수납통(11)내부로 폐기물(11a)를 별도로 설치한 폐기물투입장치 구조인 이송용컨베이어등(도시생략)에 의하여 투입한다.
이때, 폐타이어와 폐플라스틱 및 폐비닐을 투입시에는 녹색풀이나 소나무등의 침엽수의 잎 또는 적당량의 수분이 함유된 톱밥을 촉매제로 하여 섞어 넣어준다.
이와 같은 본 발명은 폐기물(11a)를 수납한 상태의 내부로(1)이 회전하고 아울러 외부로(2)의 하방에 설치한 버어너(3)이 점화되어 내부로(1)을 가열하게 되고, 연소가스는 배기관(5)를 통하여 중화조(나)로 유입되어 펌프(25)에 의해 작동하는 분무부재(26)의 작용을 받아 여과용 필터(24)를 통과하므로서 분진이나 카본은 가라앉고 여과된 비공해가스만이 배기통(7) 배출하여 버림으로서 매연공해를 최소화할 수 있는 것이다.
이때, 배기통(7)의 배출력이 미약할시에는 흡출팬(6)을 가동시켜 비공해가스의 배출을 원활하게 하는 것이다.
이와 같은 외부로(2)의 버어너(3)에 의하여가열되는 내부로(1)은 수납통(11)내의 폐기물(11a)를 열분해처리하면서 3중관(10)에 의하여 재생회류처리부(다)와 중화소(라), 가스중화조(마) 및 냉각실(바)를 순차적으로 경유하므로서 처리되어 얻어지는 재생된 가스연료(12)가 가스공급관(13)을 통하여 다시 버어너(3)으로 공급하게 된다.
이와 같은 본 발명의 폐기물의 열분해처리과정을 설명한다.
내부로(1)의 수납통(11)내에 폐기물(11a)를 넣은 상태로 감속모우터(8)을 구동시키므로서 내부로(1)이 회전함과 동시에 버어너(3)을 점화시켜 줌에 따라 외부로(2)가 연소실의 기능을 발휘하면서 내부로(1)내의 폐기물(11a)를 열분해를 하게 된다.
내부로(1)내의 폐기물(11a)는 강제흡입관(17)의 둘레에 3방향으로 돌설시킨 가수흡입봉(22)와 다수의 통기구멍(18)을 뚫은 지지격판(19)에 의하여 형성된 구조의 각 격실(21)의 내부에서 뒤섞임과 동시에, 열부해로 인한 폐기물열분해가스가 발생하게 된다.
이때, 폐기물(11a)가 폐타이어와 폐플라스틱 및 폐비닐인 경우에는 촉매제로서 녹색풀이나 침엽수잎을 5중량%-12중량%를 첨가하며, 또한 수분이 함유된 톱밥은 12중량%-18중량% 첨가하였다.
상기의 촉매제의 첨가정도를 실험결과에 의하여 "별표"와 같이 더욱 구체적으로 표시한다.
"별표"
※중량%는 열분해정도에 따라 약간의 차이가 있을 수 있음.
이와 같이 폐기물(11a)에 촉매제를 첨가하므로서 내부로(1)의 내부는 외부로(2)의 가온열기에 의하여 증기가 발생하여 증기에 의한 가온작용을 하면서 폐기물(11a)는미립분자상태를 형성하게 되며, 폐기물(11a)에 의하여 형성되는 공간부의 열전도가 더욱 활발하게 이루어지게 된다.
따라서, 내부로(1)의 내부는 고온의 증기상태로서 폐기물(11a)는 증소작용을 받게되어 비응집력현상이 발생되어 미립분자회로서 증소효과를 높이게 된다.
이와 같이 현상은 촉매제내의 수분이 열분해작용도중에 고온의 스팀화(stem)하므로서 이들 고온의 그팀(증기)과 열분해되는 물질내의 탄소성분이 반응(스팀가스화반응)하여 비응축성가스의 열량을 증가시키게 되는 것이다.
이와 같은 현상이 발생하게 되는 구조적인 조건으로는 내부로(1)을 형성하고 있는 열관(14)와 관통구멍(16a)를 뚤은 가스분산관(16) 및 강제흡입관(17)에 의하여 3중관(10)을 형성하며, 특히 가수분산관(16)과 강제흡입관(17)에는 수개의 간막이(15)를 격자상의 구조로 설치하며, 강제흡입관(17)의 둘레에는 선단부를 내부로(1)이 회전하는 반대방향으로 절곡시킨 가스흡입봉(22)를 폐기물(11a)의 수납통(11)내에 형성한 각 격실(21)로 돌출하게 돌설하였다.
이와 같은 구조에 의하여 폐기물(11a)가 고온의 증기에 의하여 증소되면서 발생되는 비응축성가스는 열관(14)에 의하여 전도감응된 가스분산관(16)의 열기발산력과 가스흡입봉(22)의 강제흡입력에 의하여 흡인되어 재생회수처리부(다)의 제1여과실(27)로 진입하게 된다.
이와 같이 제1여과실(27)로 진입되는 폐기물(11a)가 증소되어 발생되는 비응축성가스는 열관(14)에 의하여 전도감응된 가스분산관(16)의 열기발산력과 가스흡입봉(22)의 강제흡입력에 의하여 흡입되어 재생회수처리부(다)의 제1여과실(27)로 진입하게 된다.
이와 같이 제1여과실(27)로 진입되는 폐기물(11a)가 증소되어 발성되는 비응축성가스는 1차여과실(27)내의 여과부재(27a)에 의해 카본의 여과가 이루어지고, 동시에 비점이 높은 유분(기름성분)역시 응축되어 하부에 설치된 카본수집탱크(39) 및 유분수집탱크(40)(40a)에 모아지게 되며, 비응축성가스는 재차 물재킷부(29)에 연통되게 설치된 가스이송로(30)을 통과하면서 응축되어 2차여과실(28)에서 비점이 낮은 유분이 모아져 그 하부에 설치된 유분수집탱크(40)에 수집된다.
그후, 1차 및 2차에 걸쳐서 여과된 비응축성가스는 활성탄(31)이 저장된 중화소(라)를 거치면서 미세한 카본등이 정제되고 가스중화조(마)에서 비응축성가스에 섞여있는 수소등이 중화된 후 냉각실(바)에서 냉각이 된다.
이와 같이 냉각이 이루어진 혼합된 비응축성가스는 실제 연소용연료가 되는 것으로 송풍기(36)의 강제송풍력에 의해 가스공급관(13)을 통해 버어너(3)으로 공급되어 연소용연료가 되는 것이다.
이와 같이 얻어진 연소용연료를 버어너(3)에 의하여 연소시키므로서 별도의 연료를 공급할 필요없이 본 발명에서 얻어진 비응축성가스의 연료에 의하여 폐기물(11a)를 열분해처리하게 되는 것이다.
이와 같이 된 본 발명은 내부로를 3중관으로 형성하는 격자상의 간막이구조와 선단부를 내부로의 회전반대방향으로 절곡시킨 가스흡입봉을 폐기물수납통내에 형성한 각 격실로 돌출되도록 돌설시켜 형성한 구조와 녹색풀이나 소나무등의 침엽수잎 또는 수분이 함유된 톱밥등을 촉매제로 사용하므로서 폐타이어와 폐고무, 폐플라스틱 및 폐비닐등의 폐기물이 열분해도중에 응고되는 일이 없이 이들 물질들의 열전달 및 물질전달이 원할하게 이루어 지므로서 미립분자화하여 증소효율을 높일 수 있으며, 배기통으로 배출되는 가스는 중화조에 의하여 여과되는 냉각된 비공해가스이므로 환경공해염려가 없으며, 본 발명에 의하여 얻어지는 비응축성가스를 연료용연료로서 대체하여 사용하므로서 에너지절약의 효과를 얻을 수 있으며, 연소실인 외부로의 둘레에 설치한 냉각수통의 물을 별도로 인출하여 온수혹은 기타 난방용으로 활용할 수 있으며, 본 발명에 의하여 열분해되어 얻어진 탄화물을 고체연료나 아스콘원료, 활성탄원료로서 사용될 경우 유해가스가 전혀없이 위생상 안전하게 사용할 수 있으며, 탄화물의 전량을 재활용하게 되므로 폐기물되는 부산물이 전혀없는 것이며, 공해의 요인이 되는 환경오염물이 전혀 없으므로 환경공해는 유발할 염려가 없는 등의 효과가 있는 것이다.
Claims (5)
- 외부로(2)의 내부에서 내부로(1)의 유착되어 회전하도록 설치한 열분해처리부(가)와 중화조(마), 재생회수처리부(다), 중화소(라), 가스중화조(마), 냉각실(바) 및 가스공급관(13)을 계통적으로 설치하여 폐기물(11a)를 열분해처리하면서 가스연료(12)를 공급할 수 있도록 결합하는 통상의 산업폐기물처리장치에 있어서, 내부로(1)의 중앙부를 3중관(10)으로하여 중화소(라)와 연관되는 열분해처리부(가)의 제1여과실(27)과 연관시키며 중화소(라)에 연관시킨 이송관(32)에 의하여 냉각실(바)로 직접 연관시켜 가스공급관(13)을 통하여 외부로(2)의 하방에 설치된 통상의 버어너(3)에 연관시켰으며, 외부로(2)의 배기가스는 배기관(5)를 통하여 중화조(나)를 거쳐 흡출팬(6)을 설치시킨 배기통(7)로 배출되도록 설치하여서된 촉매제를 이용한 산업폐기물의 열분해처리장치.
- 제1항에 있어서, 내부로(1)의 중앙부의 열관(14)의둘레에 관통구멍(16a)를 뚫은 가스분산관(16)과 선단부를 내부로(1)의 회전반대방향으로 절곡시켜 폐기수납통(11)의 지지격판(19)에 의하여 형성되는 각 격실(21)과 연통하도록 가스흡입봉(22)를 돌설시킨 강제흡입관(17)을 형성하는 3중관(10)을 설치함을 특징으로 한 촉매제를 이용한 산업폐기물의 열분해처리장치.
- 제2항에 있어서, 3중관(10)을 형성하는 가스분산과(16)과 강제흡입관(17)에는 서로 연통할 수 있도록 격자구조의 간막이(15)를 설치하여서된 촉매제를 이용한 산업폐기물의 열분해처리장치.
- 내부로(1)을 형성하고 있는 폐기물수납통(11)에 투이바는 폐타이어와 폐플라스틱 및 폐비닐의 폐기물(11a)에 녹색풀과 침엽수잎 촉매제를 5중량%-12중량%를 첨가하여 투입함을 특징으로 한 촉매제를 이용한 산업폐기물의 열분해처리방법.
- 제4항에 있어서, 폐기물수납통(11)에 투입하는 폐기물(11a)에 수분이 함유된 톱밥의 촉매제를 12중량%-18중량%를 첨가하여 투입함을 특징으로 한 촉매제를 이용한 산업폐기물의 열분해처리방법
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019930018750A KR960005710B1 (ko) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 촉매제를 이용한 산업폐기물의 열분해처리장치 및 그 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019930018750A KR960005710B1 (ko) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 촉매제를 이용한 산업폐기물의 열분해처리장치 및 그 방법 |
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| KR1019930018750A KR960005710B1 (ko) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 촉매제를 이용한 산업폐기물의 열분해처리장치 및 그 방법 |
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1993
- 1993-09-17 KR KR1019930018750A patent/KR960005710B1/ko not_active IP Right Cessation
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| KR950007964A (ko) | 1995-04-15 |
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