WO2020101149A1 - 발포공정에서 배출되는 발포 가스 포집장치, 회수시스템 및 방법 - Google Patents

발포공정에서 배출되는 발포 가스 포집장치, 회수시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2020101149A1
WO2020101149A1 PCT/KR2019/010049 KR2019010049W WO2020101149A1 WO 2020101149 A1 WO2020101149 A1 WO 2020101149A1 KR 2019010049 W KR2019010049 W KR 2019010049W WO 2020101149 A1 WO2020101149 A1 WO 2020101149A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gas
collecting
foaming
discharged
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2019/010049
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
문승현
김승곤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Korea Institute of Energy Research KIER
Original Assignee
Korea Institute of Energy Research KIER
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Korea Institute of Energy Research KIER filed Critical Korea Institute of Energy Research KIER
Publication of WO2020101149A1 publication Critical patent/WO2020101149A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/35—Component parts; Details or accessories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/002—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by condensation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J6/00—Heat treatments such as Calcining; Fusing ; Pyrolysis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J6/00—Heat treatments such as Calcining; Fusing ; Pyrolysis
    • B01J6/008—Pyrolysis reactions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/58—Moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/58—Moulds
    • B29C44/588—Moulds with means for venting, e.g. releasing foaming gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/60—Measuring, controlling or regulating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28B—STEAM OR VAPOUR CONDENSERS
    • F28B1/00—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/30—Capture or disposal of greenhouse gases of perfluorocarbons [PFC], hydrofluorocarbons [HFC] or sulfur hexafluoride [SF6]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Definitions

  • the present invention relates to a foaming gas collecting device, a recovery system and a method discharged from the foaming process, and more specifically, an apparatus capable of easily collecting the foaming gas including fluorinated gas discharged from the foaming process for producing an insulating material.
  • a foaming gas recovery system including such a collecting device.
  • the foaming process is performed for the purpose of weight reduction, imparting heat insulation, imparting buffering properties, and preventing warpage, and is also called foam molding.
  • a resin expanded styrene, polyurethane, polyolefin, and the like are frequently used, and there are low foaming products (1-3 times magnification) and high foaming products (40-50 times magnification).
  • a foaming agent in which a polymer resin and a variety of compounds are mixed is injected into an extruder to mix and melt while undergoing high temperature and high pressure conditions.
  • the polymer resin After the polymer resin is sufficiently melted and thoroughly mixed with the blowing agent, it is discharged from the extruder, and the mixture of the resin and the blowing agent undergoes a process in which the thickness and width are determined by metal plates installed on the upper and lower parts, thereby forming.
  • blowing agent is discharged in the form of gas to the side where the gap between the upper plate and the lower plate formed in the discharge portion of the extruder is maintained in the discharging process, and most of the blowing agents currently used are fluorinated gas (chlorofluorocarbon (CFC)) , Hydrochlorofluorocarbons (HCFC), hydrofluorocarbons (HFC), etc., which are substances that can accelerate global warming as ozone-depleting substances, are released into the atmosphere. Therefore, a process of recovering foam gas generated during the foaming process is essential.
  • CFC chlorofluorocarbon
  • HCFC Hydrochlorofluorocarbons
  • HFC hydrofluorocarbons
  • the waste refrigerant discharged from electronic products, automobile air conditioners, and refrigeration devices using refrigerants are mostly a mixture of a single refrigerant and a little lubricant, and the same component refrigerants coexist in a gas phase and a liquid phase.
  • the refrigerant collected through the existing recovery device is less mixed with air and is generated at a low temperature where the liquid phase and the gas phase of the refrigerant coexist.
  • the foaming gas (a mixture of many kinds of fluorinated gases and air) generated at the extruder discharge part of the foaming process has a high temperature, a mixture of various kinds of fluorinated gases, and water and air, which are non-condensable gases, are mixed.
  • the existing refrigerant recovery device cannot be applied.
  • the present inventors have developed an apparatus and method for collecting and condensing the foaming gas generated during the foaming process and discharged into the atmosphere, and recovering it as a reusable material.
  • the present invention was completed after confirming that the discharge can be basically blocked.
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 3273884
  • Patent Document 2 Japanese Patent No. 2679562
  • Patent Document 3 Japanese Patent No. 4385561
  • Patent Document 4 Japanese Patent Publication No. 2017-508819
  • the present invention has been devised to solve the above-described conventional problems, and according to an embodiment of the present invention, it is possible to easily collect and recover the foamed gas discharged from the foaming process for producing an insulating material by an extrusion method.
  • the purpose of the present invention is to provide an apparatus for collecting gas, a recovery system, and a method for extracting gas from a foaming process.
  • the present invention by applying a collection device optimized to the structure of the back end of the extruder and the molded plate (calibrator) side, the most foamed gas is discharged in the foaming process, the emission of foamed gas into the air efficiently It is an object of the present invention to provide an apparatus for collecting and recovering foamed gas, a recovery system, and a method that can be sealed off from the foaming process.
  • the first object of the present invention is a collecting device for collecting the foamed gas discharged from the foaming process, located at the rear end of the extruder, and a pair of collecting covers sealing both ends of the molded plate composed of an upper plate and a lower plate;
  • a connecting pipe connected to a plurality of collecting holes formed in the collecting cover to move the foamed gas;
  • it can be achieved as a foaming gas collecting device discharged from the foaming process characterized in that it comprises a storage tank for storing the foaming gas moving through the connecting pipe.
  • the inner surface of the outer surface of the collecting cover is provided with an adhesive portion, it can be characterized in that the sealing between both ends of the molded plate is maintained even when the gap between the upper and lower plates.
  • the collection hole may be characterized in that a plurality of collection arrangements having a plurality of collection holes in the longitudinal direction are formed in a width direction to have a multi-stage collection arrangement.
  • the trapping hole of the trapping array and the trapping holes of the other trapping arrangements adjacent to each other in the width direction are arranged at staggered positions, and the foaming gas is moved through a connecting pipe connected to the trapping hole located between the upper and lower plates. It can be characterized by.
  • connection pipe includes a collection pipe connected to and joined to each of the collection holes of the collection arrangement, and a confluence pipe to which each of the collection pipes of the collection arrangement is joined, and the connection pipe is connected to the storage tank, and the confluence A vacuum pump provided on one side of the tube; And a valve provided in each of the collecting pipes.
  • a position detection unit for detecting the position of the upper plate and the lower plate; And a control unit controlling to open a valve of a collecting pipe positioned between the upper plate and the lower plate based on the position value detected by the position detecting unit.
  • a flowmeter for measuring the flow rate of the fluid flowing into the molding plate; and further comprising, the control unit controls the vacuum pump based on the value measured by the flowmeter can do.
  • the collection cover has a width adjustment member configured to be adjustable in width; And it is characterized in that the width of the collection cover can be configured to vary in response to the variation of the gap between the upper and lower plates, including; and an adhesive portion provided inside the upper and lower surfaces of the collecting cover.
  • it may be characterized in that it further comprises a sealing member provided on any one of the inner end of the front and rear surfaces of the collection cover.
  • a second object of the present invention is a system for recovering foamed gas generated in a foaming process, comprising: a collecting device according to the aforementioned first object; And a first condensing part connected to the storage tank of the collecting device and cooling the foaming gas flowing from the storage tank to remove moisture in the foaming gas, and connected to the first condensing part and compressing the incoming foaming gas. And a second condensation unit for cooling, and a condensation unit including a chamber for storing the foamed gas flowing from the second condensation unit; and it can be achieved as a foamed gas recovery system discharged from the foaming process. .
  • the first condensing unit is a heat exchanger for condensing moisture; And a moisture chamber for recovering condensed water through the heat exchanger, wherein the second condensing unit is a compressor for adjusting the pressure of the inflowing foam gas; An oil separator for separating the oil component in the blowing gas; And a cooler for cooling the foamed gas, wherein the chamber includes a first chamber in which the condensed liquid foamed gas is stored; And a second chamber in which the foaming gas containing non-condensable gas is stored.
  • the adsorption unit is connected to the chamber of the condensation means, and adsorbs the foamed gas discharged from the chamber;
  • a processing unit connected to the adsorption unit and dissolving and treating the foamed gas component discharged from the adsorption unit.
  • processing unit is a thermal decomposition processing unit; Catalytic decomposition treatment unit; And one or more processing units selected from the group consisting of immobilization processing units.
  • the foamed gas that has passed through the adsorption unit is re-introduced into the condensation means, and the foamed gas desorbed from the adsorption unit in the regeneration mode is introduced into the condensation means.
  • the third object of the present invention is the step of collecting the foaming gas generated during the foaming process by installing the collecting cover of the collecting device according to the first object mentioned above at each end of the forming plate (step 1); Removing water by introducing the foamed gas collected in step 1 to a first condensation unit (step 2); Cooling and compressing the foamed gas from which the moisture is removed in step 2 into a second condensation unit (step 3); And it can be achieved as a foaming gas recovery method using a foaming gas recovery apparatus comprising the step (step 4) for recovering the cooled and compressed foamed gas in step 3.
  • blowing gas of step 1 may be characterized in that it comprises at least one member selected from the group consisting of chlorofluorocarbons (CFCs), hydrochlorofluorocarbons (HCFCs) and hydrofluorocarbons (HFCs). .
  • CFCs chlorofluorocarbons
  • HCFCs hydrochlorofluorocarbons
  • HFCs hydrofluorocarbons
  • step 4 it may be characterized in that it further comprises the step of recovering the liquid foam gas and adsorbing the gaseous foam gas (step 5).
  • step 4 it may be characterized in that it further comprises the step of recovering the liquid foam gas and decomposing the gaseous foam gas to treat the fluorine compound (step 6).
  • step 6 may be characterized in that it is performed using heat or a catalyst.
  • step 4 it may be characterized in that it further comprises the step of recovering the liquid foam gas and treating the fluorine compound by treating the gaseous foam gas with an alkali solution (step 7).
  • the foaming gas collecting device, recovery system and method discharged from the foaming process according to an embodiment of the present invention, the effect of easily collecting and recovering the foamed gas discharged from the foaming process for producing an insulating material by extrusion method
  • the foaming gas collecting device, recovery system and method discharged from the foaming process according to an embodiment of the present invention, the optimized collection of the structure at the rear end of the extruder and the calibrator side in which the most foamed gas is discharged in the foaming process By applying the device, it has an effect that can effectively block the emission of foamed gas into the air.
  • FIG. 1 is a block diagram of an insulating material production line according to the foaming process to which the collecting device according to the embodiment of the present invention is applied,
  • Figure 2 is a block diagram of a foam gas recovery system discharged from the foaming process according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is an exploded perspective view of the collecting cover and the connecting pipe of the foaming gas collecting device discharged from the foaming process according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a perspective view of the collecting device installed on both sides of the molded plate according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a plan view of a collection device installed at both ends of a molded plate according to an embodiment of the present invention
  • Figure 6 is a partial perspective view of the collecting device installed on both sides of the molded plate according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a partial perspective view of a state in which the gap between the upper and lower plates of the molded plate is reduced in FIG.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the signal flow of the control unit of the collecting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a partial perspective view of a collecting device having a variable length member according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a partial perspective view of the state in which the length is increased in FIG. 9,
  • FIG. 11 is a block diagram of a condensing means according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a recovery method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a sectional view showing an immobilization processing unit according to an embodiment of the present invention.
  • sealing member 320 collecting hole 330: adhesive portion 340: width adjustment member 350: connector
  • control unit 381 flow meter 382: position detection unit 400: condensation means 410: first condensation unit
  • first heat exchanger 412 first moisture chamber 413: first moisture outlet
  • first chamber 432 second chamber 433: first outlet 434: second outlet
  • FIG. 1 schematically shows a configuration diagram of an insulating material production line according to a foaming process to which the collecting device 300 according to an embodiment of the present invention is applied.
  • the foaming process is discharged to the rear end side of the extruder in a molten state by introducing a refrigerant containing fluoride gas and fluorinated gas into the extruder, and is supplied between the upper and lower plates of the molded plate. Is discharged.
  • the produced insulating material is subjected to a cutting process, and the insulating material remaining in the cutting process is discharged through a bag filter through a cyclone, and the solid is put into a re-extruder to be re-entered into the production extruder.
  • the inventor of the present invention has been derived through experiments that the emission amount of the foamed gas containing fluorinated gas in the foaming process is overwhelmedly discharged from the rear end of the production extruder and the forming plate 200.
  • the collecting device 300 is optimized for the structure of the rear end of the extruder and the molded plate 200 so that the foaming gas is discharged into the atmosphere at the side of the foaming gas generator. do.
  • FIG. 2 is a block diagram of a foaming gas recovery system discharged from the foaming process according to an embodiment of the present invention.
  • the foamed gas recovery system 100 discharged from the foaming process according to an embodiment of the present invention, as a whole, a collection device 300, a condensation means having a first and second condensation unit ( 400), the adsorption unit 500, the processing unit 600, and the like.
  • the foaming gas to be recovered in the present invention is a gas generated during the foaming process, and includes a foaming agent component.
  • the blowing agent component is mainly fluorinated gas, and may be various molecules composed of carbon (C), fluorine (F), chlorine (Cl), and hydrogen (H) atoms. Also, for example, chlorofluorocarbons (CFCs), hydrochlorofluorocarbons (HCFCs), and hydrofluorocarbons (HFCs) may be used.
  • Representative gases used in the foaming process include R-22, R-142b, R-141b, and R134a (where R denotes refrigerant).
  • the foaming gas since the foaming process is performed in the atmosphere, the foaming gas may further include moisture and air that is a non-condensing gas.
  • the portion where foam gas is most generated during the foaming process is the ejection portion of the extruder, and the ejection portion of the extruder is formed from the molded plate 200 composed of the upper plate 210 and the lower plate 220. It is connected, and one or both sides of the forming plate 200 are open. Accordingly, foaming gas is discharged to both sides of the forming plate 200, and the present invention seeks to recover foaming gas generated during the foaming process.
  • Figure 3 shows an exploded perspective view of the collecting cover 310 and the connecting pipe 350 of the foaming gas collecting device 300 discharged from the foaming process according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 shows a perspective view of the collecting device installed on both sides of the forming plate 200 according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 shows a plan view of the collecting device installed on both sides of the molded plate according to an embodiment of the present invention.
  • the collecting device 300 for collecting the foamed gas discharged from the foaming process is located at the rear end of the extruder, the upper plate 210 and the lower plate 220 A pair of collecting covers 310 sealing each of both ends of the molded plate 200 composed of; A connection pipe 350 connected to a plurality of collection holes 320 formed in the collection cover 310 to move the foamed gas; And a storage tank 370 for storing the foaming gas moving through the connection pipe 350; and the like.
  • Collection cover 310 as shown in Figure 3, the inner surface is open, the outer surface 311, the upper surface 312, the lower surface 313, the front surface 314, the rear surface 315 It can be seen that a plurality of collecting holes 320 are formed on the outer surface 311.
  • the collecting cover 310 seals each of both ends of the molding plate 200 and the molding plate side is generally maintained at a temperature of 80-150 ° C., and the upper plate 210 constituting the molding plate 200 according to the product being produced. And the height of the lower plate 220 may be varied. Therefore, it is preferable that the collection cover 310 proposed in the present invention is a material that does not deform at a temperature of 150 ° C or higher. In addition, the width (height) of the collection cover 310 may be variably varied in the range of 2-50 cm.
  • FIG. 6 is a partial perspective view of a collecting device installed at both ends of a molded plate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 shows a partial perspective view of a state in which the spacing between the upper and lower plates of the molded plate is reduced in FIG. 6.
  • 8 is a block diagram showing the signal flow of the control unit of the collecting device according to the embodiment of the present invention.
  • 9 is a partial perspective view of a collecting device having a variable length member according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 shows a partial perspective view of the length increased in FIG. 9.
  • an adhesive portion 330 made of a magnet or the like may be provided on one side of the outer surface 311 of the collecting cover 310. Therefore, even when the gap between the upper plate 210 and the lower plate 220 changes, both ends of the forming plate 220 are configured to be in close contact with the outer surface 311 of the collecting cover 310 to maintain the sealing.
  • the collection hole 320 has a plurality of collection arrangements having a plurality of collection holes 320 in the longitudinal direction, and a plurality of collection arrangements are formed in the width direction. It can be configured to have.
  • the collection holes 320 of the collection arrangement and the collection holes 320 of another collection arrangement adjacent to the collection arrangement in the width direction are arranged at staggered positions, and are collected between the upper plate 210 and the lower plate 220. Foam gas is moved through the connection pipe 350 connected to the ball 320.
  • the collection holes 320 may be divided and arranged over a plurality of stages of one, two, three, four, or five stages.
  • the collection hole 320 may be classified into a first stage, a second stage, a third stage, a fourth stage, or a fifth stage in the width direction.
  • the discharge portion of the extruder includes a molded plate 200 including an upper plate 210 and a lower plate 220, and the molded plate 200 varies in interval depending on the type and thickness of the product being produced.
  • the collection holes may be formed in multiple stages.
  • the arrangement of the collection holes can be easily performed by collecting the foamed gas by arranging them alternately.
  • the collection cover 310 may include a transparent window (or see-through window, 316) that can observe the foaming gas generating portion on the side.
  • a transparent window 316 may be formed at the front end of the collection cover 310, thereby continuously managing the shape of the product discharged.
  • connection pipe 350 is connected to the collection cover 310 to transfer the foamed gas to the storage tank 370.
  • the connecting pipe 350 may be connected to the collecting hole 320 of the collecting cover 310, and the connecting pipe may be a collecting pipe 351 branched into a plurality. 2, 6, and 7, when three collection holes are arranged on one side as an example, the collection tube 351 may also be formed by branching into three tubes.
  • each collection tube 351 may be formed in a plurality of stages according to the location of the collection hole.
  • each collection tube includes a valve 353 that can be opened and closed.
  • the position of the collecting cover 310 is adjusted according to the interval between the upper plate 210 and the lower plate 220 of the molded plate 220 depending on the product to be produced, and the adjusted number of stages (1, 2, 3),
  • the height of the connecting pipe 350 is also adjusted according to the 4th stage or the 5th stage or higher), and as shown in FIGS. 6 and 7, in the case of the unused branched collection pipe 351, by locking the valve 353 Can be used optionally.
  • connection pipe 350 as shown in Figures 3, 6 and 7, the collection pipe 351 connected to and joined to each of the collection holes 320 of each of the collection arrangement, and the collection of the collection arrangement
  • Each of the pipes 351 is configured to include a confluence pipe 352 to be joined.
  • the confluence pipe 352 is connected to the storage tank 3670 and may include a vacuum pump 360 provided on one side of the confluence pipe 352.
  • the collecting device 300 includes a position detecting unit 382 and a position detecting unit 382 that detect the positions of the upper plate 210 and the lower plate 220. It may be configured to include a control unit 380 for controlling to open the valve 353 of the collecting pipe 351 located between the upper plate 210 and the lower plate 220 based on the position value detected in). In addition, the control unit 380 may control the molding plate driving unit 230 to adjust the interval between the upper plate 210 and the lower plate 220.
  • the control unit 380 is the value measured by the flow meter 381 Based on it, the vacuum pump 360 can be controlled.
  • the sealing member 317 may include a sealing member 317 provided on any one inner end of the front surface 314 and the rear surface 315 of the collecting cover 310. That is, the sealing member 317 of an elastic material is installed at the inner end of the front surface 314 of the collecting cover 310 to seal the space between the discharged insulation material and the discharge end of the forming plate 200 to block the discharge of foaming gas.
  • the sealing member 317 made of an elastic material may be installed at the inner end of the rear surface 315 of the collection cover 310 to seal the space between the inflow ends of the forming plate 200 to block the discharge of foaming gas.
  • the collecting cover 310 may be configured to include a width adjusting member 340 so that the width (height) is adjusted.
  • the width-adjusting member 340 may be configured in a form of a corrugated pipe or a bellows so that the length can be changed.
  • an adhesive portion 330 formed of a magnet or the like may be provided inside the upper surface 312 and inside the lower surface 313 of the collection cover 310. Therefore, as illustrated in FIGS. 9 and 10, the width of the collecting cover 310 may be changed together in response to a change in the gap between the upper plate 210 and the lower plate 220. That is, the upper plate 210 and the lower plate 220 are always attached to the upper surface 312 and the lower surface 313 of the collecting cover 310 by the adhesive portion 330, and the upper plate 210 and the lower plate ( The height of the collection cover 310 may be changed in response to the movement of 220.
  • the foamed gas collected in the storage tank 370 moves to the next condensing means 400 to recover the reusable foaming agent.
  • 11 is a block diagram of a condensing means according to an embodiment of the present invention.
  • the condensation unit 400 includes a first condensation unit 410, a second condensation unit 420, and a chamber 430.
  • the first condensing unit is connected to the storage tank 330 of the collecting unit 300, and cools the foaming gas flowing from the storage tank to remove moisture mixed with the foaming gas.
  • the first condensation unit 410 includes heat exchangers 411, 414, and 417 for condensing moisture; And moisture chambers 412, 415, and 418 for recovering condensed moisture through the heat exchanger.
  • a water outlet (413, 416, 419) for discharging moisture at the bottom of the moisture chamber may be further included.
  • the heat exchanger and the moisture chamber are preferably one or more, more preferably two or more, and most preferably three.
  • the heat exchanger and the moisture chamber are operated in multiple stages, and as shown in FIG. 3, pipes and valves connected to the second condensation unit 420 may be installed in each heat exchanger to pass all or part of the heat exchanger.
  • the second condensation unit 420 is connected to the first condensation unit 410, and the foamed gas that has undergone the water condensation process is introduced from the first condensation unit.
  • the foaming gas introduced into the second condensation unit is additionally compressed and cooled.
  • the second condensation unit 420 may include a pipe connected to the storage tank 330 of the collection unit 300.
  • a foaming gas that does not need to go through the first condensing unit 410 (when it does not contain moisture), it can be directly introduced into the second condensing unit without passing through the first condensing unit.
  • the second condensing unit 420 includes a compressor 421 for adjusting the pressure of the incoming foam gas; An oil separator 422 for separating the oil component in the blowing gas; And a cooler 423 for cooling the foamed gas.
  • a foaming gas from which moisture has been removed is introduced through a primary cooling process in the heat exchangers 411, 414, and 417 of the first condensing unit 410, and compression may be performed at additional pressure. Thereafter, the compressed foamed gas may be moved to an oil separator to separate the oil component, and finally to a cooler to be further cooled and condensed.
  • the second condensing unit may include cooling pens 424 and 425.
  • the compressor and the oil separator may be connected to a tube including a throttle valve 426.
  • the throttle valve 426 may be opened for a certain period of time, and a series of processes leading to the compressor 421, the oil separator 422, and the cooler 423 may be performed, and the internal pressure of the cooler 423 may be a predetermined upper limit level. When it reaches, it can be closed to stop the compression step until it reaches a predetermined lower limit level, thereby ensuring safe process operation.
  • the foamed gas condensed through the second condensing unit 420 is introduced and stored.
  • the chamber 430 includes a first chamber 431 in which condensed liquid foam gas is stored; And a second chamber 432 in which the foamed gas containing non-condensable gas is stored.
  • the foamed gas condensed through the first condensing unit 410 and the second condensing unit 420 is collected in the first chamber installed at the bottom, and gas is present in the second chamber, and the gas stored in the second chamber is There is a low concentration of blowing gas. Since the concentration of air, which is non-condensing gas, is high in the gas remaining in the second chamber, a predetermined pressure or more is displayed, and when the set pressure is reached, it can be automatically discharged through the second outlet 434 for a predetermined time.
  • the liquid foam gas may be recovered and reused through the first outlet 433 connected to the first chamber.
  • the foaming gas recovery device 100 is connected to the chamber 430 of the recovery unit 400, and includes an adsorption unit 500 for adsorbing the foamed gas discharged from the chamber.
  • the adsorption unit 500 is connected to the recovery unit 400 and further recovers by adsorbing fluorinated gas in the gaseous foam gas among the foamed gases finally discharged. Since the gaseous foam gas has a low concentration, it can be recovered through the adsorption unit.
  • the foamed gas that has passed through the adsorption unit 500 can be recovered by repeating re-inflow into the recovery unit 400.
  • the foamed gas that has passed through the adsorption unit may be discharged as it has a lower concentration (about 1% or less compared to the concentration of the first introduced foamed gas).
  • the foaming gas recovery apparatus 100 is connected to the adsorption unit 500, and includes a processing unit 600 for decomposing and processing the foamed gas component discharged from the adsorption unit.
  • the fluorinated gas of the foamed gas discharged from the adsorption unit 500 may be finally removed and discharged into the atmosphere.
  • the processing unit 600 includes a thermal decomposition processing unit; Catalytic decomposition treatment unit; And it may include an immobilization treatment unit, etc.
  • a thermal decomposition processing unit Catalytic decomposition treatment unit; And it may include an immobilization treatment unit, etc.
  • fluorinated gas or acid gas components HF, HCl, etc.
  • the immobilization treatment part includes an aqueous alkali solution.
  • the immobilization processing unit 610 includes an immobilization reactor 611, a baffle-shaped baffle plate 612 formed on the inner wall of the immobilization reactor, a stirrer 613, and a sedimentation unit 614. It can contain.
  • the immobilization treatment unit 610 acidic gas components (HF, HCl, etc.) react while being dissolved in an aqueous alkali solution (Ca (OH) 2, NaOH, KOH, etc.) to remove salts such as CaF2, CaCl2, NaF, NaCl, KF, KCl, etc.
  • aqueous alkali solution Ca (OH) 2, NaOH, KOH, etc.
  • salts such as CaF2, CaCl2, NaF, NaCl, KF, KCl, etc.
  • the particle size of the resulting salt is only a few ⁇ m, so if the particle size is not grown or aggregated, it floats on the aqueous solution and acts as an element that interferes with the reaction.
  • the immobilization reactor 611 is adjusted to receive more centrifugal force from the flow of liquid generated by agitation by forming an inclined structure that narrows downward in a cone shape having a structure inclined at a predetermined angle.
  • a barrier plate 612 may be formed on the inner wall of the reactor to continuously transmit particles in a downward direction.
  • the liquid reaching the bottom of the reactor receives a force returning from the center to the top again, so it rises to the top and shows a recirculating movement from the top to the outside. This movement facilitates the contact between the gas phase and the liquid phase, thereby facilitating the reaction.
  • particles collected at the lower center are removed using a sedimentation part 614 to minimize the concentration of particles in an aqueous solution while promoting aggregation between particles gathered in one place. I can do it.
  • the recovery unit 400 may include a freezer 440, the freezer includes a heat exchanger 411, 414, 417 of the first condensation unit 410, a moisture chamber (412, 415,418); A cooler 423 of the second condensation unit 420; Since the chamber 430 is located, cooling can be easily performed.
  • the present invention comprises the steps of collecting the foam gas generated during the foaming process by installing the collection cover 310 of the above-mentioned collection device on each of both ends of the forming plate 200 (step 1); Removing water by introducing the foamed gas collected in step 1 to a first condensation unit (step 2); Cooling and compressing the foamed gas from which the moisture is removed in step 2 into a second condensation unit (step 3); And a step (step 4) of recovering the cooled and compressed foam gas in step 3, to provide a foam gas recovery method using a foam gas recovery device.
  • step 1 is a step of collecting foam gas through a collection cover installed at both ends of the forming plate 200, and the collection device 300 is a device having the configuration as described above.
  • the foaming gas of step 1 is a gas containing a blowing agent component, and various molecules composed mainly of fluorine gas-based carbon (C), fluorine (F), chlorine (Cl), and hydrogen (H) atoms Includes
  • it may include chlorofluorocarbons (CFCs), hydrochlorofluorocarbons (HCFCs), hydrofluorocarbons (HFCs), and the like.
  • Representative gases used in the foaming process include R-22, R-142b, R-141b, and R134a (where R represents a refrigerant).
  • the foaming gas since the foaming process is performed in the atmosphere, the foaming gas may further include moisture and air that is a non-condensing gas.
  • the foaming gas to be recovered in the present invention is a foaming gas generated during the foaming process, and is a mixture of various fluorinated gases, moisture, and air. This is because the temperature is high and a variety of fluorinated gases are mixed, and moisture and air, which is a non-condensing gas, are mixed, and thus a conventional refrigerant recovery device cannot be used.
  • the foaming gas recovery device 100 according to the present invention is used.
  • the foaming gas generator 200 of step 1 is a part where foaming gas is generated during the foaming process, and may be a discharge part of an extruder as a specific example.
  • the discharge portion of the extruder is connected to a molding plate composed of an upper plate and a lower plate, and one or both sides of the molding plate are open. Therefore, the foamed gas is discharged to both sides of the molded plate, and in the present invention, the foamed gas is stored in the collecting part to recover the foamed gas generated during the foaming process.
  • step 2 is a step of removing moisture by introducing the foamed gas collected in step 1 into the first condensation unit 410.
  • step 2 the foaming gas collected in step 1 is condensed to remove moisture.
  • the first condensing unit 410 of step 2 includes a plurality of stage heat exchangers and a moisture chamber, condensing moisture while passing through a plurality of stage heat exchangers, and separately discharging and cooling the foamed gas.
  • step 3 is a step of cooling and compressing the foamed gas from which moisture is removed in the second step into the second condensation unit.
  • the moisture is removed in the second step, and the cooling gas compressed primarily is introduced into the second condensation unit 420 to perform additional cooling and compression.
  • the second condensation unit 420 of step 3 includes a compressor, an oil separator, a cooler, and the like, and may perform additional cooling and compression of the foamed gas introduced through the compressor and the cooler.
  • step 4 is a step of recovering the foamed gas cooled and compressed in step 3.
  • the foamed gas cooled and compressed in the step 3 is collected in the chamber 430, and can be recovered in the step 4.
  • the liquid foam gas may be recovered and further include a step of adsorbing the gaseous foam gas (step 5).
  • the gaseous foamed gas in the foamed gas stored in the chamber 430 has a low concentration, but may include some fluorinated gas components. Accordingly, in order to discharge it at a lower concentration, the fluorinated gas component is additionally adsorbed and discharged through an adsorption process.
  • the adsorption may be performed using an adsorption material such as activated carbon fiber.
  • the liquid foam gas may be recovered and further include a step of dissolving the gaseous foam gas to treat the fluorine compound (step 6).
  • the gaseous foamed gas in the foamed gas stored in the chamber 430 has a low concentration, but may include some fluorinated gas components. Accordingly, a decomposition treatment process may be performed in order to discharge it at an even lower concentration.
  • step 6 may be performed using heat or a catalyst.
  • step 4 after performing the step 4, it may further include the step of recovering the liquid foam gas and treating the fluorine compound by treating the gaseous foam gas with an alkali solution.
  • HF hydrogen fluoride
  • fluorinated gas can be detoxified as a salt of a solid through an immobilization treatment part containing an alkali solution.
  • steps 5 to 7 may be sequentially performed as an example, the gaseous foam gas treatment process is not limited thereto.
  • the calibrator is a portion that is discharged between the molded plate in a state in which the molten resin and the blowing agent are mixed and compressed. That is, it is the discharge part of the compressor.
  • the total amount of the foaming agent used was 13% of the production of the foam, and R-22 and R-142b were used as a foaming agent in a mixture of 60:40.
  • 25% of the blowing agent injected is discharged, and the discharge ratio of R-22 and R-142b is the same as the injection ratio.
  • the foamed gas recovery device 100 includes a collection device 300, a condensation means 400, an adsorption unit 500, and a processing unit 600, as shown in FIG.
  • the amount of blowing agent added is as follows.
  • R-22 is 811.5 mol / hr
  • R-142b is 467.0 mol / hr.
  • the amount of blowing agent discharged is as follows.
  • R-22 is 202.8 mol / hr and R-142b is 116.7 mol / hr.
  • the amount of air to be mixed will be minimized, but it is assumed that the same amount of air as the amount of blowing agent is mixed. At this time, the temperature of the air was fixed at 20 ° C. Air is 319.5 mol / hr.
  • condensation efficiency of the first condenser and the second condenser is 90%, and there is no difference in condensation efficiency for each type of blowing agent. It is assumed that the gas that is adsorbed and regenerated through the adsorption unit becomes 100% condensed.
  • the foamed gas that is condensed and recovered as a liquid from the first chamber 431 is as follows.
  • R-22 is 182.5 mol / hr and R-142b is 105.0 mol / hr.
  • the amount of the non-condensed blowing agent is as follows.
  • R-22 is 20.2 mol / hr
  • R-142b is 11.6 mol / hr.
  • Foam gas finally condensed and recovered by adsorption and regeneration through the adsorption section is as follows.
  • R-22 is 200.6 mol / hr
  • R-142b is 116.6 mol / hr.
  • the foamed gas flowing into the processing unit (catalytic decomposition processing unit and immobilization processing unit) through the adsorption unit is as follows.
  • R-22 is 2.0 mol / hr
  • R-142b is 0.1 mol / hr.
  • the blowing agent not recovered from the adsorption unit moves to the catalytic decomposition treatment unit, and the amount of the blowing agent moved to the catalytic decomposition treatment unit is as follows.
  • R-22 is 2.0 mol / hr
  • R-142b is 1.1 mol / hr.
  • the catalytic decomposition treatment proceeds as in Reaction Schemes (1) and (2) below.
  • R-22 promotes the reaction in an atmosphere where water (H 2 O) coexists, but the reaction proceeds in the absence of water because R-142b does not have the equivalent weight when water is present.
  • oxygen (O2) required for the reaction is included in the gas flowing into the catalytic cracking treatment unit and water is additionally supplied as necessary.
  • the treatment efficiency of the catalytic cracking treatment section is assumed to be 90%.
  • R-142b CH 3 CClF 2 + 2 O 2 ⁇ 2 CO 2 + 2 HF + HCl (2)
  • the amount of blowing agent decomposed in the catalyst treatment section is as follows.
  • R-22 is 1.8 mol / hr
  • R-142b is 1.0 mol / hr.
  • Materials produced through the catalytic reaction in the catalytic treatment unit are as follows.
  • Hydrogen fluoride is 5.6 mol / hr
  • hydrogen chloride is 2.8 mol / hr
  • carbon dioxide is 3.8 mol / hr.
  • the amount of the blowing agent that has not been treated in the catalyst treatment unit is as follows.
  • R-22 is 0.2 mol / hr and R-142b is 0.1 mol / hr.
  • Hydrogen fluoride (HF) and hydrogen chloride (HCl) are removed from the gas discharged from the catalyst treatment unit through an immobilization treatment.
  • the alkali solution added for immobilization treatment is calcium hydride (Ca (OH) 2)
  • the amount is 4.2 mol / hr.
  • the amount of blowing agent in the final discharged gas after the immobilization treatment is as follows.
  • R-22 is 0.2 mol / hr
  • R-142b is 0.1 mol / hr
  • the amount of salt discharged as a solid is 4.2 mol / hr.
  • the recovered foam gas can be reused, which is an economical effect.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

본 발명은 발포공정에서 배출되는 발포 가스 포집장치, 회수시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발포공정에서 배출되는 발포가스를 포집하기 위한 포집장치로서, 압출기 후단에 위치되며 상판과 하판으로 구성된 성형판의 양측단을 밀폐시키는 한 쌍의 포집덮개; 상기 포집 덮개에 형성된 복수의 포집공과 연결되어 발포 가스가 이동하는 연결관; 및 상기 연결관을 통해 이동하는 발포 가스를 보관하는 저장탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 발포공정에서 배출되는 발포 가스 포집장치에 관한 것이다.

Description

발포공정에서 배출되는 발포 가스 포집장치, 회수시스템 및 방법
본 발명은 발포공정에서 배출되는 발포 가스 포집장치, 회수시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단열재를 생산하는 발포공정에서 배출되는 불화가스 등을 포함하는 발포가스를 용이하게 포집할 수 있는 장치와, 이러한 포집장치를 포함하는 발포가스 회수시스템에 관한 것이다.
발포 공정은 경량화, 단열성 부여, 완충성 부여, 휨 방지 등을 목적으로 수행되며, 발포 성형이라고도 한다. 수지로는 발포스티렌, 폴리우레탄, 폴리 올레핀 등이 많이 이용되고 있고, 저발포 제품(1-3 배 배율), 고발포 제품(40-50배 배율)이 있다.
발포 공정은 고분자 수지와 다종의 화합물이 혼합된 발포제가 압출기(extruder)에 주입되어 고온, 고압 상태를 거치면서 혼합 및 용융이 진행된다.
고분자 수지가 충분히 용융되고 발포제와 완전히 혼합되는 과정을 거친 후 압출기에서 토출되어 수지와 발포제의 혼합물은 상부 및 하부에 설치된 금속판에 의하여 두께와 너비가 결정되는 과정을 거치면서 성형과정이 진행되게 된다.
이때, 토출 과정에서 압출기의 토출부에 형성된 상부판 및 하부판 사이의 간격이 유지되는 측면으로 다량의 발포제가 가스 형태로 배출되는데, 현재 사용되고 있는 발포제의 대부분은 불화가스(클로로플루오로카본(CFC), 하이드로클로로플루오로카본(HCFC), 하이드로플루오로카본(HFC) 등) 계열이므로 오존층 파괴물질로서 지구 온난화를 가속시킬 수 있는 물질이 대기 중으로 배출되게 된다. 따라서, 발포 공정 시 발생하는 발포 가스를 회수하는 공정이 필수적이다.
일반적으로 냉매를 사용하는 전자제품, 자동차 에어콘, 냉동장치 등에서 배출되는 폐 냉매는 단일 냉매와 약간의 윤활유가 혼합된 경우가 대부분이며 동일한 성분의 냉매가 기상과 액상으로 공존하는 상황이다.
따라서, 기존의 회수 장치를 통하여 포집되는 냉매에는 공기의 혼입이 적고 냉매의 액상과 기상이 공존하는 낮은 온도로 발생되고 있다.
그러나, 발포 공정의 압출기(extruder) 토출부에서 발생하는 발포가스(다 종의 불화가스와 공기의 혼합물)는 온도가 높고 다 종의 불화가스가 혼합되어 있으며 수분과 불응축 가스인 공기 등이 혼합된 상태이므로 기존의 냉매 회수장치를 적용할 수 없다.
이에, 본 발명자들은(는) 발포 공정 시 발생하여 대기 중으로 배출되는 발포 가스를 포집 및 응축함으로써 재사용이 가능한 물질로 회수하는 장치 및 방법을 개발하였으며, 발포 공정에서의 오존층 파괴 물질 또는 대기 오염 물질의 배출을 원천적으로 봉쇄할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
(선행기술문헌)
(특허문헌 1) 일본 등록특허 제3273884호
(특허문헌 2) 일본 등록특허 제2679562호
(특허문헌 3) 일본 등록특허 제4385561호
(특허문헌 4) 일본 공개특허 제2017-508819호
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 압출방식으로 단열재를 생산하는 발포공정에서 배출되는 발포가스를 용이하게 포집하여, 회수 처리할 수 있는, 발포공정에서 배출되는 발포 가스 포집장치, 회수시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 발포공정에서 가장 많은 발포가스가 배출되게 되는 압출기 후단과 성형판(calibrator) 측의 구조에 최적화된 포집장치를 적용하여, 발포가스의 대기중 배출을 원천적으로 효율적으로 봉쇄할 수 있는, 발포공정에서 배출되는 발포 가스 포집장치, 회수시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 제1목적은, 발포공정에서 배출되는 발포가스를 포집하기 위한 포집장치로서, 압출기 후단에 위치되며 상판과 하판으로 구성된 성형판의 양측단을 밀폐시키는 한 쌍의 포집덮개; 상기 포집 덮개에 형성된 복수의 포집공과 연결되어 발포 가스가 이동하는 연결관; 및 상기 연결관을 통해 이동하는 발포 가스를 보관하는 저장탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 발포공정에서 배출되는 발포 가스 포집장치로서 달성될 수 있다.
그리고 포집덮개의 외측면 내면에는 접착부가 구비되어, 상기 상판과 하판의 사이간격 변화에도 상기 성형판 양측단의 밀폐가 유지되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 포집공은, 길이방향으로 복수의 포집공을 갖는 포집배열이 폭방향으로 다수 형성되어 다단 포집배열을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 포집 배열의 포집공과, 상기 포집배열에 폭방향으로 인접한 또 다른 포집배열의 포집공은 서로 엇갈린 위치에 배열되고, 상기 상판과 하판 사이에 위치되는 포집공과 연결된 연결관을 통해 발포 가스가 이동되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 연결관은, 상기 포집배열의 포집공 각각에 연결되어 합류되는 포집관와, 상기 포집배열의 포집관 각각이 합류되는 합류관을 포함하고, 상기 합류관은 상기 저장탱크와 연결되고, 상기 합류관 일측에 구비되는 진공펌프; 및 상기 포집관 각각에 구비되는 밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상판과 상기 하판의 위치를 감지하는 위치감지부; 및 위치감지부에서 감치된 위치값을 기반으로 상기 상판과 상기 하판 사이에 위치되는 포집관의 밸브를 개방하도록 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 성형판 유입단 측에 구비되어 상기 성형판으로 유입되는 유체의 유량을 측정하는 유량계;를 더 포함하고, 제어부는 상기 유량계에서 측정된 값을 기반으로 상기 진공펌프를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 포집덮개에는 폭이 조절가능하도록 구성된 폭조절부재; 및 포집덮개의 상부면 내측과 하부면 내측에 구비되는 접착부;를 포함하여, 상기 상판과 하판의 사이간격의 변동에 대응하여 포집덮개의 폭이 변동되도록 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 포집덮개의 전방면과 후방면 중 어느 하나의 내측 끝단에 구비되는 실링부재를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제2목적은 발포 공정에서 발생하는 발포 가스의 회수 시스템에 있어서, 앞서 언급한 제 1목적에 따른 포집장치; 및 상기 포집장치의 저장탱크와 연결되고, 상기 저장탱크로부터 유입되는 발포 가스를 냉각하여 발포 가스 내 수분을 제거하는 제1 응축부와, 상기 제1 응축부와 연결되고, 유입되는 발포 가스를 압축 및 냉각하는 제2응축부, 및 상기 제2 응축부로부터 유입되는 발포 가스를 저장하는 챔버를 포함하는 응축수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 발포공정에서 배출되는 발포 가스 회수시스템으로서 달성될 수 있다.
그리고 제1 응축부는 수분을 응축시키기 위한 열교환기; 및 상기 열교환기를 통해 응축된 수분을 회수하기 위한 수분 챔버;를 포함하고, 상기 제2 응축부는 유입되는 발포 가스의 압력을 조절하기 위한 압축기; 발포 가스 내 오일 성분을 분리하기 위한 유분리기; 및 발포 가스를 냉각하는 냉각기;를 포함하며, 상기 챔버는 응축된 액상의 발포 가스가 저장되는 제1 챔버; 및 불응축 가스를 포함하는 발포 가스가 저장되는 제2 챔버;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 응축수단의 챔버와 연결되고, 상기 챔버에서 배출되는 발포 가스를 흡착하는 흡착부; 및 상기 흡착부와 연결되고, 상기 흡착부에서 배출되는 발포 가스 성분을 분해하여 처리하는 처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 처리부는 열 분해 처리부; 촉매 분해 처리부; 및 고정화 처리부로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 처리부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 흡착부를 통과한 발포가스를 상기 응축수단으로 재유입시키고, 재생모드의 흡착부에서 탈착된 발포가스를 상기 응축수단으로 유입시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제3목적은 앞서 언급한 제 1목적에 따른 포집장치의 포집덮개를 성형판의 양측단 각각에 설치하여 발포 공정 시 발생하는 발포 가스를 포집하는 단계(단계 1); 상기 단계 1에서 포집된 발포 가스를 제1 응축부로 유입시켜 수분을 제거하는 단계(단계 2); 상기 단계 2에서 수분이 제거된 발포 가스를 제2 응축부로 유입시켜 냉각 및압축하는 단계(단계 3); 및 상기 단계 3에서 냉각 및 압축된 발포 가스를 회수하는 단계(단계 4)를 포함하는 발포 가스 회수 장치를 이용한 발포 가스 회수 방법으로서 달성될 수 있다.
그리고 상기 단계 1의 발포 가스는 클로로플루오로카본(CFCs), 하이드로클로로플루오로카본(HCFCs) 및 하이드로플루오로카본(HFCs)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 단계 4를 수행하고 난 후, 액상의 발포 가스는 회수하고 기상의 발포가스를 흡착시키는 단계(단계 5)를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 단계 4를 수행하고 난 후, 액상의 발포 가스는 회수하고 기상의 발포가스를 분해시켜 플루오르 화합물을 처리하는 단계(단계 6)를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 단계 6의 분해는 열 또는 촉매를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 단계 4를 수행하고 난 후, 액상의 발포 가스는 회수하고 기상의 발포가스를 알칼리 용액으로 처리하여 플루오르 화합물을 처리하는 단계(단계 7)를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 발포공정에서 배출되는 발포 가스 포집장치, 회수시스템 및 방법에 따르면, 압출방식으로 단열재를 생산하는 발포공정에서 배출되는 발포가스를 용이하게 포집하여, 회수 처리할 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명의 실시예에 따른 발포공정에서 배출되는 발포 가스 포집장치, 회수시스템 및 방법에 따르면, 발포공정에서 가장 많은 발포가스가 배출되게 되는 압출기 후단과 성형판(calibrator) 측의 구조에 최적화된 포집장치를 적용하여, 발포가스의 대기중 배출을 원천적으로 효율적으로 봉쇄할 수 있는 효과를 갖는다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 포집장치가 적용되는 발포공정에 따른 단열재 생산라인의 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발포공정에서 배출되는 발포가스 회수 시스템의 블록도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발포공정에서 배출되는 발포가스 포집장치의 포집덮개와 연결관의 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 성형판의 양측단에 설치된 포집장치의 사시도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 성형판의 양측단에 설치된 포집장치의 평면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 성형판의 양측단에 설치된 포집장치의 부분 사시도,
도 7은 도 6에서 성형판의 상판과 하판의 간격이 감소된 상태의 부분 사시도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 포집장치의 제어부의 신호흐름을 나타낸 블록도,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 길이가변부재를 갖는 포집장치의 부분 사시도,
도 10은 도 9에서 길이가 증가된 상태의 부분사시도,
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 응축수단의 구성도,
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 회수방법을 나타낸 블록도,
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 고정화 처리부의 단면도를 도시한 것이다.
[부호의 설명]
100:발포공정에서 배출되는 발포 가스 회수시스템200:성형판210:상판
220:하판230:성형판 구동부300:포집장치 310:포집덮개311:외측면
312:상부면313:하부면314:전방면315:후방면316:투시창
317:실링부재320:포집공330:접착부340:폭조절부재350:연결관
351:포집관352:합류관353:밸브360:진공펌프370:저장탱크
380:제어부381:유량계382:위치감지부400:응축수단 410:제1 응축부
411:제1 열교환기412:제1 수분 챔버 413:제1 수분 배출구
414:제2 열교환기 415:제2 수분 챔버416:제2 수분 배출구
417:제3 열교환기418:제3 수분 챔버 419:제3 수분 배출구
420:제2 응축부 421:압축기422:유분리기 423:냉각기
424:제1 냉각펜 425:제2 냉각펜426:쏠밸브 430:챔버
431:제1 챔버 432:제2 챔버433:제1 배출구434:제2 배출구
440:냉동고500:흡착부600:처리부 610:고정화 처리부611:고정화 반응기
612:방해판613:교반기 614:침전부
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 발포공정에서 배출되는 발포 가스 포집장치, 회수시스템 및 방법에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 포집장치(300)가 적용되는 발포공정에 따른 단열재 생산라인의 구성도를 모식적으로 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 발포공정은 폴리스틸렌 등과, 불화가스가 함유된 냉매를 압출기 측으로 투입하여 용융된 상태로 압출기 후단측으로 토출되어, 성형판(calicrator)의 상판과 하판 사이로 공급되어, 판 형태로 토출되게 된다.
생산된 단열재는 커팅공정을 거치게 되며, 커팅공정에서 남게되는 단열재는 사이클론을 통해 기체는 백필터를 거쳐 배출되고, 고체는 재생압출기(extruder)에 투입되어 다시 생산 압출기 측으로 재투입되게 된다.
본 발명의 발명자는 이러한 발포공정상에서 불화가스를 포함하는 발포가스의 배출량이 생산 압출기 후단과 성형판(200) 측에서 압도적으로 배출되게 됨을 실험을 통해 도출하게 되었다.
따라서 본 발명의 실시예에 포집장치(300)는 이러한 압출기 후단과 성형판(200)의 구조에 최적화된 것으로 이러한 발포가스 발생부 측에서 발포가스가 대기중으로 배출되는 것을 원천적으로 봉쇄할 수 있도록 구성된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발포공정에서 배출되는 발포가스 회수 시스템의 블록도를 도시한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 본 발명의 실시예에 따른 발포공정에서 배출되는 발포가스 회수 시스템(100)은 전체적으로, 포집장치(300), 제1,제2응축부를 갖는 응축수단(400), 흡착부(500), 처리부(600) 등을 포함하여 구성됨을 알 수 있다.
이하에서는 발포공정에서 배출되는 발포가스 포집장치(300)의 구성에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다. 본 발명에서 회수하고자 하는 발포 가스는 발포 공정 중 발생하는 가스로서, 발포제 성분을 포함한다. 발포제 성분은 주로 불화가스 계열이며, 구체적으로 탄소(C), 불소(F), 염소(Cl), 수소(H) 원자들로 구성되는 다양한 분자들일 수 있다. 또한 일례로, 클로로플루오로카본(CFCs), 하이드로클로로플루오로카본(HCFCs) 및 하이드로플루오로카본(HFCs) 등일 수 있다. 발포 공정에서 사용되는 대표적인 가스로는 R-22, R-142b, R-141b, R134a 등(여기서, R은 냉매를 표시함)이있다. 이와 더불어 발포 공정은 대기 중에서 수행되기 때문에 상기 발포 가스는 수분 및 불응축 가스인 공기를 더 포함할 수 있다.
또한, 앞서 언급한 바와 같이, 발포 공정 중에 발포 가스가 가장 많이 발생하는 부분은 압출기(extruder)의 토출부로서, 압출기의 토출부는 상판(210) 및 하판(220)으로 이루어진 성형판(200)과 연결되어 있으며, 성형판(200) 일측 또는 양측면은 오픈되어 있다. 따라서, 성형판(200) 양 측면으로 발포 가스가 배출되며, 본 발명에서는 이러한 발포 공정 중에 발생하는 발포 가스를 회수하고자 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발포공정에서 배출되는 발포가스 포집장치(300)의 포집덮개(310)와 연결관(350)의 분해 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 성형판(200)의 양측단에 설치된 포집장치의 사시도를 도시한 것이다. 또한, 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 성형판의 양측단에 설치된 포집장치의 평면도를 도시한 것이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 발포공정에서 배출되는 발포가스를 포집하기 위한 포집장치(300)는, 압출기 후단에 위치되며 상판(210)과 하판(220)으로 구성된 성형판(200)의 양측단 각각을 밀폐시키는 한 쌍의 포집덮개(310); 포집 덮개(310)에 형성된 복수의 포집공(320)과 연결되어 발포 가스가 이동하는 연결관(350); 및 연결관(350)을 통해 이동하는 발포 가스를 보관하는 저장탱크(370);등을 포함하여 구성됨을 알 수 있다.
포집덮개(310)는 도 3에 도시된 바와 같이, 내측면은 개방되고, 외측면(311), 상부면(312), 하부면(313), 전방면(314), 후방면(315)을 갖고 있으며, 외측면(311)에는 복수의 포집공(320)이 형성됨을 알 수 있다.
포집 덮개(310)는 성형판(200) 양측단 각각을 밀폐하고 성형판 측은 일반적으로 80-150 ℃의 온도로 유지되고 있으며, 생산되는 제품에 따라 성형판(200)을 구성하는 상판(210) 및 하판(220)의 높낮이가 변동될 수 있다. 때문에, 본 발명에서 제시하는 포집 덮개(310)는 150 ℃ 이상의 온도에서 변형되지 않는 재질인 것이 바람직하다. 또한, 2-50 cm의 범위에서 가변적으로 포집 덮개(310)의 폭(높이)이 변동될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 성형판의 양측단에 설치된 포집장치의 부분 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 7은 도 6에서 성형판의 상판과 하판의 간격이 감소된 상태의 부분 사시도를 도시한 것이다. 또한, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 포집장치의 제어부의 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 길이가변부재를 갖는 포집장치의 부분 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 10은 도 9에서 길이가 증가된 상태의 부분사시도를 도시한 것이다.
그리고 포집덮개(310)의 외측면(311) 일측에는 자석 등으로 구성된 접착부(330)가 구비될 수 있다. 따라서 상판(210)과 하판(220)의 사이간격 변화에도 성형판(220) 양측단이 포집덮개(310)의 외측면(311)과 밀착 접촉되어 밀폐가 유지될 수 있도록 구성된다.
또한, 포집공(320)은, 도 3, 도 4, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 길이방향으로 복수의 포집공(320)을 갖는 포집배열이 폭방향으로 다수 형성되어 다단 포집배열을 갖도록 구성될 수 있다.
또한, 포집 배열의 포집공(320)과, 포집배열에 폭방향으로 인접한 또 다른 포집배열의 포집공(320)은 엇갈린 위치에 배열되고, 상판(210)과 하판(220) 사이에 위치되는 포집공(320)과 연결된 연결관(350)을 통해 발포 가스가 이동되게 된다.
즉 포집공(320)은 1 단, 2 단, 3 단, 4 단 또는 5 단 이상의 복수 단에 걸쳐 나누어 배치될 수 있다. 포집공(320)은 폭 방향으로 1 단, 2 단, 3 단, 4 단 또는 5 단으로 분류할 수 있다. 압출기의 토출부는 상판(210) 및 하판(220)을 포함하는 성형판(200)을 포함하며, 성형판(200)은 생산되는 제품의 종류, 두께에 따라 간격이 달라진다. 이를 대응하기 위한 구성으로 포집공은 다단으로 형성할 수 있다. 또한, 상기 포집공의 배치는 서로 엇갈리게 배열함으로써 발포 가스의 포집이 용이하게 수행될 수 있다.
또한, 포집 덮개(310)는 측면에 발포 가스 발생부를 관찰할 수 있는 투명한 창(또는 투시창, 316)을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 포집 덮개(310) 전단에 투명한 창(316)이 형성될 수 있으며, 이를 통해 토출되는 제품의 모양을 지속적으로 관리할 수 있다.
연결관(350)은 포집 덮개(310)와 연결되어 발포 가스를 저장탱크(370)로 이송한다. 구체적인 일례로, 연결관(350)은 포집 덮개(310)의 포집공(320)과 연결될 수 있으며, 연결관은 복수 개로 분기된 포집관(351)일 수 있다. 도 2, 도 6, 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 일례로 포집공이 일 측면에 3 개씩 배치되어 있는 경우, 포집관(351) 또한 3 개의 관으로 분기되어 형성될 수 있다.
또한, 포집관(351)은 포집공의 위치에 맞게 복수 단으로 형성될 수 있다. 또, 포집관 각각에는 개폐 가능한 밸브(353)를 포함한다. 생산되는 제품에 따라 달라지는 성형판(220)의 상판(210)과 하판(220)의 간격에 맞게 포집 덮개(310)의 위치를 조절하게 되는데, 조절된 단수(1 단, 2 단, 3 단, 4 단 또는 5 단 이상)에 따라 연결관(350)의 높이도 조절되며, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 사용하지 않는 분기된 포집관(351)의 경우 밸브(353)를 잠금으로써 선택적으로 사용할 수 있다.
또한, 연결관(350)은, 도 3, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 포집배열 각각의 포집공(320) 각각에 연결되어 합류되는 포집관(351)와, 이러한 포집배열의 포집관(351) 각각이 합류되는 합류관(352)을 포함하여 구성된다. 그리고 이러한 합류관(352)은 저장탱크(3670)과 연결되고, 합류관(352) 일측에 구비되는 진공펌프(360)를 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 포집장치(300)는 상판(210)과 하판(220)의 위치를 감지하는 위치감지부(382)와, 위치감지부(382)에서 감치된 위치값을 기반으로 상판(210)과 하판(220) 사이에 위치되는 포집관(351)의 밸브(353)를 개방하도록 제어하는 제어부(380)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 제어부(380)는 성형판 구동부(230)를 제어하여 상판(210)과 하판(220)의 사이간격을 조절할 수 있다.
그리고 압출기 후단 또는 성형판 유입단 측에 유량계(381)를 구비하여, 성형판(200)으로 유입되는 유체의 유량을 측정할 수 있고, 제어부(380)는 이러한 유량계(381)에서 측정된 값을 기반으로 진공펌프(360)를 제어할 수 있다.
그리고 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 포집덮개(310)의 전방면(314)과 후방면(315) 중 어느 하나의 내측 끝단에 구비되는 실링부재(317)를 포함할 수 있다. 즉, 포집덮개(310)의 전방면(314) 내측 끝단에 탄성재질의 실링부재(317)가 설치되어 토출되는 단열재와 성형판(200) 토출단과의 사이공간을 밀폐하여 발포가스의 배출을 차단할 수 있으며, 포집덮개(310)의 후방면(315) 내측 끝단에 탄성재질의 실링부재(317)가 설치되어 성형판(200) 유입단의 사이공간을 밀폐하여 발포가스의 배출을 차단할 수 있다.
또한, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 포집덮개(310)는 폭조절부재(340)를 구비하여, 폭(높이)이 조절되도록 구성될 수 있다. 이러한 폭조절부재(340)는 주름관, 벨로우즈 형태로 구성되어 길이가 가변될 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 포집덮개(310)의 상부면(312) 내측과 하부면(313) 내측에 자석 등으로 구성되는 접착부(330)가 구비될 수 있다. 따라서 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상판(210)과 하판(220)의 사이간격의 변동에 대응하여 포집덮개(310)의 폭이 함께 변동되도록 구성될 수 있다. 즉, 접착부(330)에 의해 상판(210)과 하판(220)은 항상 포집덮개(310)의 상부면(312), 하부면(313)에 접착된 상태가 되고, 상판(210)과 하판(220)의 이동에 대응하여 포집덮개(310)의 높이가 변동될 수 있도록 구성될 수 있다.
저장탱크(370)로 포집된 발포 가스는 재사용 가능한 발포제를 회수하기 위하여 다음의 응축수단(400)으로 이동한다. 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 응축수단의 구성도를 도시한 것이다. 응축수단(400)은 제1 응축부(410), 제2 응축부(420) 및 챔버(430)를 포함한다. 제1 응축부는 상기 포집부(300)의 저장탱크(330)와 연결되고, 저장탱크로부터 유입되는 발포 가스를 냉각하여 발포 가스와 혼합되어 있는 수분을 제거한다.
구체적인 일례로, 상기 제1 응축부(410)는 수분을 응축시키기 위한 열교환기(411, 414, 417); 및 상기 열교환기를 통해 응축된 수분을 회수하기 위한 수분 챔버(412, 415, 418)를 포함한다. 또한, 상기 수분 챔버 하단에 수분 배출을 위한 수분 배출구(413, 416, 419)를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 응축부에서는 상온 이상의 온도로 유입되는 발포 가스를 다단의 열교환기를 통과시키면서 수분을 응축시켜 분리 배출한다. 이때, 상기 열교환기 및 수분 챔버는 1 개 이상인 것이 바람직하고, 2 개 이상인 것이 더욱 바람직하고, 3 개인 것이 가장 바람직하다. 상기 열교환기 및 수분 챔버를 다단으로 운영하며, 도 3에 나타낸 바와 같이, 각 열교환기에 제2 응축부(420)로 연결되는 관 및 밸브를 설치하여 전부 또는 일부를 통과시킬 수 있다.
상기 제2 응축부(420)는 상기 제1 응축부(410)와 연결되고, 제1 응축부에서 수분 응축 과정을 거친 발포 가스가 유입된다. 제2 응축부로 유입된 발포가스는 추가적으로 압축 및 냉각이 수행된다.
또한, 일례로 상기 제2 응축부(420)는 상기 포집부(300)의 저장탱크(330)와 연결되는 관을 포함할 수 있다. 이를 통해, 제1 응축부(410)를 거칠 필요가 없는 발포 가스일 경우(수분을 포함하지 않는 경우), 제1 응축부를 통과하지 않고 제2 응축부로 바로 유입시킬 수 있다.
나아가, 구체적인 일례로 상기 제2 응축부(420)는 유입되는 발포 가스의 압력을 조절하기 위한 압축기(421); 발포 가스 내 오일 성분을 분리하기 위한 유분리기(422); 및 발포 가스를 냉각하는 냉각기(423);를 포함할 수 있다. 상기 압축기는 제1 응축부(410)의 열교환기(411, 414, 417)에서 1 차 냉각 과정을 거쳐 수분이 제거된 발포 가스가 유입되고, 이를 추가적인 압력으로 압축을 수행할 수 있다. 이후, 압축된 발포 가스는 유분리기로 이동하여 오일성분을 분리하고, 최종적으로 냉각기로 이동하여 추가 냉각되어 응축될 수 있다. 상기 제2 응축부는 냉각펜(424, 425)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 압축기 및 유분리기는 쏠밸브(426)를 포함하는 관으로 연결될 수 있다. 상기 쏠밸브(426)는 일정한 시간 동안 열릴 수 있으며, 압축기(421)와 유분리기(422), 냉각기(423)로 이어지는 일련의 과정이 수행되도록 하다가, 냉각기(423) 내부의 압력이 정해진 상한 수준에 도달하면 닫힘으로써 사전에 정해진 하한 수준이 될 때까지 압축 단계를 일지 정지시키는 역할을 함으로써 안전한 공정 운전이 되도록 할 수 있다. 챔버(430)는 상기 제2 응축부(420)를 통해 응축된 발포 가스가 유입되어 저장된다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 구체적인 일례로 상기 챔버(430)는 응축된 액상의 발포 가스가 저장되는 제1 챔버(431); 및 불응축 가스를 포함하는 발포가스가 저장되는 제2 챔버(432);를 포함한다. 제1 응축부(410) 및 제2 응축부(420)를 거쳐 응축된 발포 가스는 하단에 설치된 제1 챔버로 모이게 되고, 제2 챔버에는 기체가 존재하게 되는데, 제2 챔버에 저장되는 기체에는 낮은 농도의 발포 가스가 존재한다. 제2 챔버에 남아 있는 기체 중에는 불응축 가스인 공기의 농도가 높아, 일정한 압력 이상을 표시하게 되므로 설정된 압력에 도달하면 제2 배출구(434)를 통해 자동으로 일정시간 배출할 수 있다. 제1 챔버와 연결된 제1 배출구(433)를 통해서는 액상의 발포 가스를 회수하여 재사용할 수 있다.
또한, 일례로 상기 발포 가스 회수 장치(100)는 상기 회수부(400)의챔버(430)와 연결되고, 상기 챔버에서 배출되는 발포 가스를 흡착하는 흡착부(500);를 포함한다.
흡착부(500)는 회수부(400)와 연결되어 최종 배출되는 발포 가스 중 기상의 발포 가스 내 불화가스를 흡착하여 추가로 회수한다. 기상의 발포 가스는 농도가 낮은 상태이므로 흡착부를 통해 회수할 수 있다.
또한, 상기 흡착부(500)를 통과한 발포 가스는 회수부(400)로 재유입시켜 반복 회수할 수 있다. 상기 흡착부를 거친 발포 가스는 농도가 더욱더 낮은(처음 유입된 발포 가스 농도 대비 약 1 % 이하) 상태로 그대로 배출하여도 무방하다.
나아가, 일례로 상기 발포 가스 회수 장치(100)는 상기 흡착부(500)와 연결되고, 상기 흡착부에서 배출되는 발포 가스 성분을 분해하여 처리하는 처리부(600);를 포함한다.
처리부(600)에서는 상기 흡착부(500)에서 배출되는 발포 가스의 불화가스를 최종 제거하여 대기 중으로 배출할 수 있다.
처리부(600)는 열 분해 처리부; 촉매 분해 처리부; 및 고정화처리부 등을 포함할 수 있으며, 구체적인 일례로서, 열 분해 처리부 또는 촉매 분해 처리부를 통해 기상의 발포 가스를 열분해 또는 촉매분해한 후, 고정화 처리부를 통해 불화가스 또는 산성가스 성분(HF, HCl 등)을 고체의 염으로 무해화시킨다.
상기 고정화 처리부는 알칼리 수용액이 포함되는 것이 바람직하다.
구체적인 일례로, 도 13에 나타낸 바와 같이, 고정화 처리부(610)는 고정화 반응기(611), 상기 고정화 반응기 내부 벽면에 형성된 빗면 형태의 방해판(612), 교반기(613) 및 침전부(614)를 포함할 수 있다.
고정화 처리부(610)에서는 산성가스 성분(HF, HCl 등)이 알칼리 수용액(Ca(OH)2, NaOH, KOH 등)에 용해되면서 반응하여 CaF2, CaCl2, NaF, NaCl,KF, KCl 등과 같은 염을 생성하는 과정이 진행된다. 이때, 생성된 염의 입자 크기가 수 ㎛에 불과하여 입자 크기를 성장시키거나 응집시키지 않으면 수용액 상에 부유하면서 반응을 방해하는 요소로 작용하게 된다. 이때, 상기 고정화 반응기(611)는 소정의 각도로 경사진 구조의 콘 형태로, 하부 방향으로 좁아지는 경사진 구조를 형성함으로써 교반에 의하여 생기는 액체의 흐름에서 입자가 원심력을 더 많이 받도록 조정하고, 반응기 내벽에는 방해판(612)을 형성함으로써 입자를 지속적으로 하부 방향으로 보내는 역할을 수행할 수 있다. 한편, 반응기 하부에 도달한 액체는 중심부에서 다시 상부로 돌아가는 힘을 받게 되어 상부로 솟구치게 되므로 상부에서 바깥 방향으로 재순환되는 움직임을 보이게 된다. 이러한 움직임은 기상과 액상의 접촉을 원활하게 하므로 반응을 촉진시킬 수 있다. 또한, 반응기 하부로는 교반의 영향을 받지 않도록 좁은 입구를 형성하여 하부 중앙에 모인 입자들을 침전부(614)를 이용하여 제거함으로써 수용액에서 입자의 농도를 최소화하는 동시에 한곳에 모인 입자들간의 응집을 촉진시킬 수 있다.
또한, 상기 회수부(400)는 냉동고(440)를 포함할 수 있으며, 상기 냉동고에는 제1 응축부(410)의 열교환기(411, 414, 417), 수분 챔버(412, 415,418); 제2 응축부(420)의 냉각기(423); 챔버(430)가 위치하여 냉각을 용이하게 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 앞서 언급한 포집장치의 포집덮개(310)를 성형판(200)의 양측단 각각에 설치하여 발포 공정 시 발생하는 발포 가스를 포집하는 단계(단계 1); 상기 단계 1에서 포집된 발포 가스를 제1 응축부로 유입시켜 수분을 제거하는 단계(단계 2); 상기 단계 2에서 수분이 제거된 발포 가스를 제2 응축부로 유입시켜 냉각 및압축하는 단계(단계 3); 및 상기 단계 3에서 냉각 및 압축된 발포 가스를 회수하는 단계(단계 4)를 포함하는 발포 가스 회수 장치를 이용한 발포 가스 회수 방법을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 발포 가스 회수 장치(100)를 이용한 발포 가스 회수 방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.
먼저, 단계 1은 성형판(200) 양측단에 설치된 포집덮개를 통해 발포 가스를 포집하는 단계로서, 상기 포집장치(300)는 전술한 바와 같은 구성을 가지는 장치이다.
구체적인 일례로서, 상기 단계 1의 발포 가스는 발포제 성분을 포함하는 가스로, 주로 불화가스 계열인 탄소(C), 불소(F), 염소(Cl) 및 수소(H) 원자들로 구성되는 다양한 분자들을 포함한다. 일례로, 클로로플루오로카본(CFCs), 하이드로클로로플루오로카본(HCFCs), 하이드로플루오로카본(HFCs) 등을 포함할 수 있다. 발포 공정에서 사용되는 대표적인 가스로는 R-22, R-142b, R-141b, R134a 등(여기서, R은 냉매를 표시함)이 있다. 이와 더불어 발포 공정은 대기 중에서 수행되기 때문에 상기 발포 가스는 수분 및 불응축 가스인 공기를 더 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서 회수하고자 하는 발포 가스는 발포 공정 시 발생하는 발포가스로 다 종의 불화가스, 수분 및 공기 등의 혼합물이다. 이는, 온도가 높고 다종의 불화가스가 혼합되어 있으며 수분과 더불어 불응축 가스인 공기 등이 혼합된 상태이므로 기존의 냉매 회수 장치를 사용할 수 없다. 이에, 본 발명에서는 본 발명에 따른 발포 가스 회수 장치(100)를 사용한다.
단계 1의 발포 가스 발생부(200)는 발포 공정 중에 발포 가스가 발생하는 부분으로, 구체적인 일례로서 압출기(extruder)의 토출부일 수 있다. 일반적으로 압출기의 토출부는 상부판 및 하부판으로 이루어진 성형판과 연결되어있으며, 성형판 일측 또는 양측면은 오픈되어 있다. 따라서, 성형판 양 측면으로 발포 가스가 배출되며, 본 발명에서는 이러한 발포 공정 중에 발생하는 발포 가스를 회수하고자 포집부로 발포 가스를 저장시킨다.
다음으로, 본 발명에 따른 발포 가스 회수 방법에 있어서, 단계 2는 상기 단계 1에서 포집된 발포 가스를 제1 응축부(410)로 유입시켜 수분을 제거하는 단계이다.
단계 2에서는 상기 단계 1에서 포집된 발포 가스를 응축시켜 수분을 제거한다.
상기 단계 2의 제1 응축부(410)는 복수 단의 열교환기 및 수분 챔버를 포함하며, 복수 단의 열교환기를 통과시키면서 수분을 응축하고, 분리 배출하는 동시에 발포 가스도 냉각시킨다.
다음으로, 본 발명에 따른 발포 가스 회수 방법에 있어서, 단계 3은 상기 단계 2에서 수분이 제거된 발포 가스를 제2 응축부로 유입시켜 냉각 및 압축하는 단계이다.
상기 단계 3에서는 상기 단계 2에서 수분이 제거되고, 1 차적으로 냉각된 발포 가스를 제2 응축부(420)로 유입시켜 추가적인 냉각 및 압축을 수행한다.
상기 단계 3의 제2 응축부(420)는 압축기, 유분리기, 냉각기 등을 포함하며, 압축기 및 냉각기를 통해 유입된 발포 가스의 추가적인 냉각 및 압축을 수행할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 발포 가스 회수 방법에 있어서, 단계 4는 상기 단계 3에서 냉각 및 압축된 발포 가스를 회수하는 단계이다.
상기 단계 3에서 냉각 및 압축된 발포 가스는 챔버(430)로 모이게 되고, 상기 단계 4에서 이를 회수할 수 있다.
또한, 일례로, 상기 단계 4를 수행하고 난 후, 액상의 발포 가스는 회수하고 기상의 발포 가스를 흡착시키는 단계(단계 5)를 더 포함할 수 있다.
상기 단계 4를 수행하고 난 후, 챔버(430)에 저장된 발포 가스 중 기상의 발포 가스에는 농도가 낮지만 일부 불화가스 성분을 포함할 수 있다. 이에, 이를 더욱더 낮은 농도로 배출하기 위하여 흡착 공정을 통해 추가적으로 불화가스 성분을 흡착시켜 배출한다. 상기 흡착은 활성 탄소 섬유 등과 같은 흡착 소재를 사용하여 수행될 수 있다.
나아가, 일례로, 상기 단계 4를 수행하고 난 후, 액상의 발포 가스는 회수하고 기상의 발포 가스를 분해시켜 플루오르 화합물을 처리하는 단계(단계 6)를 더 포함할 수 있다.
상기 단계 4를 수행하고 난 후, 챔버(430)에 저장된 발포 가스 중 기상의 발포 가스에는 농도가 낮지만 일부 불화가스 성분을 포함할 수 있다. 이에, 이를 더욱더 낮은 농도로 배출하기 위하여 분해 처리 공정을 수행할 수 있다.
상기 단계 6의 분해는 열 또는 촉매를 이용하여 수행될 수 있다.
또한, 일례로, 상기 단계 4를 수행하고 난 후, 액상의 발포 가스는 회수하고 기상의 발포 가스를 알칼리 용액으로 처리하여 플루오르 화합물을 처리하는 단계(단계 7)를 더 포함할 수 있다.
마찬가지로, 최종 발포 가스 배출 전 남아있는 불화가스를 처리하기 위하여 알칼리 용액으로 처리할 수 있다. 알칼리 용액이 포함된 고정화 처리부를 통해 불화가스 중 특히 하이드로젠 플루오라이드(HF)을 고체의 염으로 무해화시킬 수 있다.
또한, 일례로 상기 단계 5 내지 7을 순차적으로 수행할 수 있으나, 상기 기상의 발포 가스 처리 공정이 이에 제한되는 것은 아니다.
이하, 하기 실험예에 의하여 본 발명을 상세히 설명한다.
단, 하기 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 발명의 범위가 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실험예> 켈리브레이터에서 배출되는 발포 가스 회수 방법 시뮬레이션
발포체(Foam) 생산용량 900 kg/hr인 공정의 성형판(켈리브레이터(Calibrator))에서 배출되는 발포 가스를 회수하는 시뮬레이션을 수행하였다. 이때, 상기 켈리브레이터(Calibrator)는 용융된 수지와 발포제가 혼합 및 압축된 상태에서 성형판 사이로 토출되는 부분이다. 즉, 압축기의 토출부이다.
발포제 전체 사용량은 발포체 생산량의 13 %이고, 발포제로 R-22 및 R-142b를 60 : 40으로 혼합하여 사용하였다. 켈리브레이터에서는 투입된 발포제의 25 %가 배출되고, R-22 및 R-142b의 배출 비율은 투입 비율과 동일하다.
이때, 발포 가스 회수 장치(100)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 포집장치(300), 응축수단(400), 흡착부(500), 처리부(600)를 포함한다.
또한, 도 12에 나타낸 공정 순서와 같이 진행되며 도 12에 도시된 각파트 (1) 내지 (11)에서의 물질 밸런스(mass balance)를 하기 표 1에 나타내었다.
1 포집부로 포집되는 발포 가스 성분
1) 켈리브레이터에서 배출되는 발포제의 양
투입되는 발포제의 양은 다음과 같다. R-22는 811.5 mol/hr이며, R-142b는 467.0 mol/hr이다.
배출되는 발포제의 양은 다음과 같다. R-22는 202.8 mol/hr이며, R-142b는 116.7 mol/hr이다.
2) 유입되는 공기의 양
혼입되는 공기의 양을 최소화시키겠으나, 발포제의 양과 동일한 양의 공기가 혼입된다고 가정한다. 이 때, 공기의 온도는 20 ℃로 고정하였다. 공기는 319.5 mol/hr이다.
2 회수부로 회수되는 발포 가스 성분
제1 응축기 및 제2 응축기의 응축 효율은 90 %이고, 발포제 종류별 응축효율 차이는 없는 것으로 가정한다. 흡착부를 거쳐 흡착 재생된 가스는 100 % 응축이 되는 것으로 가정한다.
이 때, 응축되어 제1 챔버(431)로부터 액상으로 회수되는 발포 가스는 다음과 같다. R-22는 182.5 mol/hr이고, R-142b는 105.0 mol/hr이다.
응축되지 않은 발포제의 양은 다음과 같다. R-22는 20.2mol/hr이고, R-142b는 11.6 mol/hr이다.
흡착부를 거쳐 흡착 재생됨으로써 최종적으로 응축되어 회수된 발포가스는 다음과 같다. R-22는 200.6 mol/hr이고, R-142b는 116.6 mol/hr이다.
이후, 흡착부를 통과하여 처리부(촉매 분해 처리부 및 고정화 처리부)로 유입되는 발포 가스는 다음과 같다. R-22는 2.0 mol/hr이고, R-142b는 0.1mol/hr이다.
3 촉매 분해 처리
흡착부에서 회수되지 않은 발포제는 촉매 분해 처리부로 이동하며, 촉매 분해 처리부로 이동한 발포제의 양은 다음과 같다. R-22는 2.0 mol/hr이고, R-142b는 1.1 mol/hr이다.
촉매 분해 처리는 하기 반응식 (1) 및 반응식 (2)와 같이 진행된다. R-22는 물(H2O)이 공존하는 분위기에서 반응이 촉진되지만, R-142b는 물이 있을 경우 당량이 맞지 않으므로 물이 없는 상황에서 반응이 진행된다. 반응에 필요한 산소(O2)는 촉매 분해 처리부에 유입되는 가스에 포함되어 있으며 물은 필요한 만큼 추가로 공급하는 것으로 가정하였다. 촉매 분해 처리부의 처리 효율은 90 %로 가정한다.
<반응식 1>
R-22 : CHClF2 + ½O2 + H2O → CO2 + 2 HF + HCl (1)
<반응식 2>
R-142b : CH3CClF2 + 2 O2 → 2 CO2 + 2 HF + HCl (2)
촉매 처리부에서 분해되는 발포제의 양은 다음과 같다. R-22는 1.8 mol/hr이고, R-142b는 1.0 mol/hr이다.
촉매 처리부에서의 촉매 반응을 통해 생성되는 물질은 다음과 같다.
하이드로젠 플루오라이드(HF)는 5.6 mol/hr이고, 하이드로젠 클로라이드(HCl)는 2.8 mol/hr이고, 이산화탄소(CO2)는 3.8 mol/hr이다.
이에 따라, 촉매 처리부에서 처리되지 않은 발포제의 양은 다음과 같다. R-22는 0.2 mol/hr이고, R-142b는 0.1 mol/hr이다.
3 고정화 처리
촉매 처리부에서 배출되는 가스로부터 하이드로젠 플루오라이드(HF) 및 하이드로젠 클로라이드(HCl)은 고정화 처리를 통해 제거한다. 고정화 처리를 위해 투입되는 알칼리 용액을 칼슘 하이드라이드(Ca(OH)2)로 가정하였을 때 양은 4.2 mol/hr이다.
고정화 처리 후 최종 배출되는 기체에서 발포제의 양은 다음과 같다. R-22는 0.2 mol/hr이고, R-142b는 0.1 mol/hr이며, 고체로 배출되는 염의 양은 4.2 mol/hr이다.
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)
R-22 (mol/hr) 202.8 - 202.8 20.2 200.6 18.1 2.0 0.2 - 0.2 -
R-142b (mol/hr) 116.7 - 116.7 11.6 116.6 10.4 1.1 0.1 - 0.1 -
Air (mol/hr) - 319.5 319.5 319.5 - - 319.5 317.2 - 317.2 -
HF (mol/hr) - - - - - - - 5.6 - - -
HCl (mol/hr) - - - - - - - 2.8 - - -
CO2 (mol/hr) - - - - - - - 3.8 - 3.8 -
Ca(OH)2 (mol/hr) - - - - - - - - 4.2 - -
CaF2 (mol/hr) - - - - - - - - - - 4.2
Temp (℃) 50 20 35 -40 -40 50 50 500 20 20 20
Press (atm) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
본 발명에 따른 발포 공정에서 발생하는 발포 가스를 회수하는 장치 및 이를 통해 발포 가스를 회수하는 방법은 발포 공정, 특히 발포 공정 시 사용되는 압출기의 토출부에서 발생하는 발포 가스를 회수함으로써, 발포 공정에서 발생하는 발포 가스의 대기 중으로의 배출을 원천적으로 봉쇄할 수 있는 효과가 있다. 또한, 회수한 발포 가스를 재사용할 수 있어 경제적인 효과가 있다.

Claims (20)

  1. 발포공정에서 배출되는 발포가스를 포집하기 위한 포집장치로서,
    압출기 후단에 위치되며 상판과 하판으로 구성된 성형판의 양측단을 밀폐시키는 한 쌍의 포집덮개;
    상기 포집 덮개에 형성된 복수의 포집공과 연결되어 발포 가스가 이동하는 연결관; 및
    상기 연결관을 통해 이동하는 발포 가스를 보관하는 저장탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 발포공정에서 배출되는 발포 가스 포집장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 포집덮개의 외측면 내면에는 접착부가 구비되어, 상기 상판과 하판의 사이간격 변화에도 상기 성형판 양측단의 밀폐가 유지되는 것을 특징으로 하는 발포공정에서 배출되는 발포 가스 포집장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 포집공은,
    길이방향으로 복수의 포집공을 갖는 포집배열이 폭방향으로 다수 형성되어 다단 포집배열을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 발포공정에서 배출되는 발포 가스 포집장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 포집 배열의 포집공과, 상기 포집배열에 폭방향으로 인접한 또 다른 포집배열의 포집공은 서로 엇갈린 위치에 배열되고,
    상기 상판과 하판 사이에 위치되는 포집공과 연결된 연결관을 통해 발포 가스가 이동되는 것을 특징으로 하는 발포공정에서 배출되는 발포 가스 포집장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 연결관은, 상기 포집배열의 포집공 각각에 연결되어 합류되는 포집관와, 상기 포집배열의 포집관 각각이 합류되는 합류관을 포함하고,
    상기 합류관은 상기 저장탱크와 연결되고,
    상기 합류관 일측에 구비되는 진공펌프; 및
    상기 포집관 각각에 구비되는 밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포공정에서 배출되는 발포 가스 포집장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 상판과 상기 하판의 위치를 감지하는 위치감지부; 및
    상기 위치감지부에서 감치된 위치값을 기반으로 상기 상판과 상기 하판 사이에 위치되는 포집관의 밸브를 개방하도록 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포공정에서 배출되는 발포 가스 포집장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 성형판 유입단 측에 구비되어 상기 성형판으로 유입되는 유체의 유량을 측정하는 유량계;를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 유량계에서 측정된 값을 기반으로 상기 진공펌프를 제어하는 것을 특징으로 하는 발포공정에서 배출되는 발포 가스 포집장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 포집덮개에는 폭이 조절가능하도록 구성된 폭조절부재; 및
    상기 포집덮개의 상부면 내측과 하부면 내측에 구비되는 접착부;를 포함하여, 상기 상판과 하판의 사이간격의 변동에 대응하여 포집덮개의 폭이 변동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 발포공정에서 배출되는 발포 가스 포집장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 포집덮개의 전방면과 후방면 중 어느 하나의 내측 끝단에 구비되는 실링부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포공정에서 배출되는 발포 가스 포집장치.
  10. 발포 공정에서 발생하는 발포 가스의 회수 시스템에 있어서,
    제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 따른 포집장치; 및
    상기 포집장치의 저장탱크와 연결되고, 상기 저장탱크로부터 유입되는 발포 가스를 냉각하여 발포 가스 내 수분을 제거하는 제1 응축부와, 상기 제1 응축부와 연결되고, 유입되는 발포 가스를 압축 및 냉각하는 제2응축부, 및 상기 제2 응축부로부터 유입되는 발포 가스를 저장하는 챔버를 포함하는 응축수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 발포공정에서 배출되는 발포 가스 회수시스템.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제1 응축부는 수분을 응축시키기 위한 열교환기; 및 상기 열교환기를 통해 응축된 수분을 회수하기 위한 수분 챔버;를 포함하고,
    상기 제2 응축부는 유입되는 발포 가스의 압력을 조절하기 위한 압축기; 발포 가스 내 오일 성분을 분리하기 위한 유분리기; 및 발포 가스를 냉각하는 냉각기;를 포함하며,
    상기 챔버는 응축된 액상의 발포 가스가 저장되는 제1 챔버; 및 불응축 가스를 포함하는 발포 가스가 저장되는 제2 챔버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발포공정에서 배출되는 발포 가스 회수시스템.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 응축수단의 챔버와 연결되고, 상기 챔버에서 배출되는 발포 가스를 흡착하는 흡착부; 및
    상기 흡착부와 연결되고, 상기 흡착부에서 배출되는 발포 가스 성분을 분해하여 처리하는 처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포공정에서 배출되는 발포 가스 회수시스템.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 처리부는 열 분해 처리부; 촉매 분해 처리부; 및 고정화 처리부로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발포공정에서 배출되는 발포 가스 회수시스템.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 흡착부를 통과한 발포가스를 상기 응축수단으로 재유입시키고,
    재생모드의 흡착부에서 탈착된 발포가스를 상기 응축수단으로 유입시키는 것을 특징으로 하는 발포공정에서 배출되는 발포 가스 회수시스템.
  15. 제 1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 포집장치의 포집덮개를 성형판의 양측단 각각에 설치하여 발포 공정 시 발생하는 발포 가스를 포집하는 단계(단계 1);
    상기 단계 1에서 포집된 발포 가스를 제1 응축부로 유입시켜 수분을 제거하는 단계(단계 2);
    상기 단계 2에서 수분이 제거된 발포 가스를 제2 응축부로 유입시켜 냉각 및압축하는 단계(단계 3); 및
    상기 단계 3에서 각 및 압축된 발포 가스를 회수하는 단계(단계 4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발포 가스 회수 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 단계 1의 발포 가스는 클로로플루오로카본(CFCs), 하이드로클로로플루오로카본(HCFCs) 및 하이드로플루오로카본(HFCs)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 발포 가스 회수 방법.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 단계 4를 수행하고 난 후, 액상의 발포 가스는 회수하고 기상의 발포가스를 흡착시키는 단계(단계 5)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포 가스 회수 방법.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 단계 4를 수행하고 난 후, 액상의 발포 가스는 회수하고 기상의 발포가스를 분해시켜 플루오르 화합물을 처리하는 단계(단계 6)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포 가스 회수 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 단계 6의 분해는 열 또는 촉매를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 발포 가스 회수 방법.
  20. 제 10항에 있어서,
    상기 단계 4를 수행하고 난 후, 액상의 발포 가스는 회수하고 기상의 발포가스를 알칼리 용액으로 처리하여 플루오르 화합물을 처리하는 단계(단계 7)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포 가스 회수 방법.
PCT/KR2019/010049 2018-11-12 2019-08-09 발포공정에서 배출되는 발포 가스 포집장치, 회수시스템 및 방법 Ceased WO2020101149A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180138347A KR102181162B1 (ko) 2018-11-12 2018-11-12 발포공정에서 배출되는 발포 가스 포집장치, 회수장치 및 방법
KR10-2018-0138347 2018-11-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020101149A1 true WO2020101149A1 (ko) 2020-05-22

Family

ID=70730836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2019/010049 Ceased WO2020101149A1 (ko) 2018-11-12 2019-08-09 발포공정에서 배출되는 발포 가스 포집장치, 회수시스템 및 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102181162B1 (ko)
WO (1) WO2020101149A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06184348A (ja) * 1992-12-16 1994-07-05 Hitachi Ltd 断熱材中の発泡ガスの回収方法及び回収装置
JPH08168741A (ja) * 1994-12-15 1996-07-02 Hitachi Ltd 発泡断熱材の発泡ガスの回収方法と装置
JPH08215566A (ja) * 1995-02-15 1996-08-27 Hitachi Ltd フロンの分解処理方法
KR200149945Y1 (ko) * 1993-12-28 1999-06-15 정몽규 진공주형기의 수지가스 배출장치
JP2000102923A (ja) * 1998-09-30 2000-04-11 Fujitsu General Ltd 発泡断熱材中のフロン回収方法および装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05286050A (ja) * 1992-04-14 1993-11-02 Sekisui Chem Co Ltd 熱可塑性樹脂発泡体の製造方法及び製造装置
JP3273884B2 (ja) 1996-01-19 2002-04-15 株式会社日立製作所 発泡断熱材の発泡ガスの回収方法及び装置
JP4385561B2 (ja) 2002-01-25 2009-12-16 パナソニック株式会社 発泡体の構成成分の分離回収システム
EP3077480B1 (en) 2013-12-04 2021-02-17 Ecomation OY Pyrolysis apparatus
KR102071411B1 (ko) * 2018-07-03 2020-01-30 송대현 발포성형 가스의 대기오염물질 정화 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06184348A (ja) * 1992-12-16 1994-07-05 Hitachi Ltd 断熱材中の発泡ガスの回収方法及び回収装置
KR200149945Y1 (ko) * 1993-12-28 1999-06-15 정몽규 진공주형기의 수지가스 배출장치
JPH08168741A (ja) * 1994-12-15 1996-07-02 Hitachi Ltd 発泡断熱材の発泡ガスの回収方法と装置
JPH08215566A (ja) * 1995-02-15 1996-08-27 Hitachi Ltd フロンの分解処理方法
JP2000102923A (ja) * 1998-09-30 2000-04-11 Fujitsu General Ltd 発泡断熱材中のフロン回収方法および装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR102181162B1 (ko) 2020-11-20
KR20200054711A (ko) 2020-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6254666B1 (en) Process and system for separation and recovery of perfluorocompound gases
KR102327161B1 (ko) 플라즈마 배기가스 정화
US6312502B1 (en) Process and system for separation and recovery of perfluorocompound gases
EP0546464B1 (en) Process for cleaning harmful gas
JP4458775B2 (ja) 吸着精製プロセスを用いるフッ素の回収方法
US20010031228A1 (en) Apparatus for processing perfluorocarbon
WO2020101149A1 (ko) 발포공정에서 배출되는 발포 가스 포집장치, 회수시스템 및 방법
WO2009151723A1 (en) Purification of fluorine containing gases
EP1732669B1 (en) Method and apparatus for treating gas containing fluorine-containing compounds
US6752974B2 (en) Halocarbon abatement system for a glass manufacturing facility
CN117531818A (zh) 一种光伏组件玻璃板分离设备及分离方法
US8231851B2 (en) Method for processing perfluorocarbon, and apparatus therefor
KR102029258B1 (ko) 발포 공정에서 배출되는 발포 가스 회수 장치 및 방법
KR20140114775A (ko) 과불화물의 처리 장치, 과불화물의 처리 방법 및 기록 매체
KR101514449B1 (ko) 육불화황(sf6) 농축 및 열분해장치
US3695002A (en) Process for production of pure ethylene
US20050118085A1 (en) Chamber cleaning or etching gas regeneration and recycle method
JP3470180B2 (ja) フッ素化合物の分離濃縮方法
WO2010129078A1 (en) Process and apparatus for the pyrolytic conversion of organic halides to hydrogen halides
KR102241117B1 (ko) 유해가스 응축시스템 및 응축방법
CN215170612U (zh) 一种空压系统的净化装置
KR100332156B1 (ko) 반도체 제조공정가스 정화처리장치
JPH0557125A (ja) 冷却剤のパージおよび回収をする冷却方法
Karecki et al. Use of 2H-heptafluoropropane, 1-iodoheptafluoropropane, and 2-iodoheptafluoropropane for a high aspect ratio via etch in a high density plasma etch tool
JP3950580B2 (ja) 廃棄物処理方法および熱分解装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19884663

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19884663

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1