KR100704307B1 - 폐합성수지 재생 유류 추출장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 폐합성수지를 재활용용하여 유류를 추출하는 장치에 관한 것이다.

상기 본 발명은, 투입구와 가스배출구와 슬러지배출구와 투입물을 교반하는 교반기와, 가열장치를 구비하는 메인 리엑터와; 상기 메인 리엑터 내에서의 열분해되어 배출되는 가스를 응축하는 쿨러와; 상기 쿨러에 의해 응축된 재생유류를 저장하는 저장탱크로 구성된 폐합성수지 재생 유류추출장치에 있어서,

분쇄된 폐합성수지를 공급받아 180∼220℃에서 압축용융시키는 1차용융기와; 상기 1차용융기로부터 반죽된 상태로 배출되는 폐합성수지를 전달받아 이를 통과시키면서 포함된 유해가스를 제거하는 압축롤러와; 상기 압축롤러를 통과한 합성수지를 280∼320℃의 온도로 압축용융시켜 상기 리엑터로 투입시키는 2차용융기가 구성되는 것을 특징으로 하며; 이에 더하여, 상기 리엑터의 하부에 복수개의 슬러지배출구를 구성하고; 상기 각 슬러지배출구와 대응 연결되어 슬러지를 공급받아 미분해 가스를 재분리하여 투입구를 통해 상기 가스배출구로 합류시키는 복수개의 서브 리엑터와; 상기 서브 리엑터로부터 발생되어 배출구로 배출되는 슬러지를 수거하는 슬러지 수거탱크를 더 구성한 것을 특징으로 한다.

이러한 구성의 본 발명은, 유류의 추출을 위한 메인 리엑터(10)(Main Reactor)로 폐합성수지를 투입할 때 2차용융기를 거치면서 용융된 상태로 투입되므 보다 많은 양의 폐합성수지의 투입이 가능해지고 그로인한 리엑터의 처리용량을 백분 활용함에 따른 생산성 향상효과를 득할 수 있다.

또한 2차용융기로 폐합성수지를 투입하기 전 압축롤러를 통과하도록 되어 있어 용융된 폐합성수지에 수분과 같은 유해가스가 미연에 차단되므로 유류 추출 효율의 향상과 고순도의 유류추출이 가능한 장점이 있다.

또 메인 리엑터(Main Reactor) 반응에 의해 발생된 슬러지를 재처리하는 서브리엑터(Sub Reactor)가 복수개 구성되어 슬러지를 수시로 처리하도록 되어 있으므로 종래와 같이 슬러지 배출을 위해 리엑터의 가동을 멈추고 냉각시키는 등 불필요하게 시간을 낭비하는 일 없이 연속적인 유류 추출이 가능해지고 이로 인한 재생 유류 추출의 생산성을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또 본 발명은, 서브 리엑터에 의해 슬러지에 미분리된 유류 가스를 완벽히 분리시키도록 되어 있으므로 유류 추출 효율을 대폭향상시킬 수 있음과 아울러 그 과정에서 최종 발생된 슬러지의 완벽한 탄화처리가 이루어져 이를 고체연료와 같은 또다른 연료로의 활용이 가능한 장점이 있으며, 그로인한 상기 처리과정에서 폐기물이 전혀 발생되지 않으므로 매우 친환경적인 장점이 있다.

폐합성수지, 재생, 유류, 리엑터, 슬러지, 연속

Description

폐합성수지 재생 유류 추출장치{Waste synthetic resin recycling oil extraction an apparatus}

도 1은 종래의 배치식 유류 추출장치의 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 유류 추출장치의 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 유류 추출장치의 절단롤러 개략적 구조도.

도 4는 본 발명에 따른 유류 추출장치의 이송장치의 실시예도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

10 - 메인 리엑터 11 - 투입구 12 - 가스배출구

13 - 제1가스배출관 14 - 슬러지배출구 15 - 교반기

16 - 가열장치 20 - 서브 리엑터 21 - 투입구

22 - 가스배출구 23 - 제2가스배출관 24 - 슬러지배출구

25 - 교반기 26 - 가열장치 30a,30b - 제1,제2쿨러

40 - 저장탱크 50,60 - 1차,2차용융기 70 - 압축롤러

72 - 절단롤러 74 - 절단날 80 - 수거탱크

본 고안은 폐합성수지를 재활용용하여 유류를 추출하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 메인 리엑터(Main Reactor)에 폐합성수지를 용융시켜 투입하여 보다 많은 양의 투입함과 동시에 투입전 유해가스를 제거하여 유류 추출 효율의 향상 및 고순도의 유류추출이 가능하며, 또 메인 리엑터(Main Reactor) 의 슬러지를 재처리하는 서브리엑터(Sub Reactor)를 구성하여 슬러지를 처리하므로 연속적인 유류추출이 가능하도록 하고, 또 재처리과정에서 미분해된 유류 가스를 추출 함으로써 유류 추출 효율을 대폭향상시킬 수 있음과 아울러 서브리엑터에서 발생된 슬러지는 연료로 활용하토록 하여 폐합성수지의 재활용 효율을 향상시키는 폐합성수지 재생 유류 추출장치에 관한 것이다.

폐합성수지으로부터 유류를 추출하는 종래의 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 리엑터(1) 상부의 투입구(2)를 통하여 폐합성수지를 내부로 투입하고 투입구(2)를 잠근 후 내부를 버너(3)로 가열분해하여 유류성분의 가스를 추출하고, 상기 가스를 상부의 가스배출구(4)를 통해 쿨러(5)로 공급하여 이를 거치는 과정에서 액체 유류로 응축시켜 유류저장탱크(8)에 모아 원하는 재생 유류를 얻는다.

그런데, 종래에는 폐합성수지를 리엑터로 투입할 때 이를 단순 파쇄에 의한 덩어리 또는 조각형태로 투입하기 때문에 부피가 커지므로 실제적인 리엑터 처리용량에 비하여 소량의 폐합성수지만을 투입시켜 처리할 수밖에 없는 비효율적인 문제점이 있었다.

또한 투입되는 폐합성수지와 함께 수분과 같은 유해가스가 함께 유입되므로 유류생산에 저해를 일으킴과 아울러 추출되는 유류의 순도를 떨어뜨리는 문제점이 있었다.

또한 폐합성수지으로부터 유류를 추출한 후에는 슬러지가 발생되는데, 이 슬러지의 제거를 위해서는 리엑터(1)의 가동을 정지시키고 냉각시킨 후 하부의 슬러지배출구(7)를 통해 슬러지를 배출시켜야 한다. 이는 고온의 액상 슬러지를 배출시키면 배출과정에서 공기와 반응하여 화재가 발생하는 현상이 발생되기 때문이다.

따라서 그 시간동안 리엑터(1)의 가동을 멈출 수밖에 없으며, 이는 생산성의 저하로 이어져 결국 폐합성수지로부터 유류를 추출하는 기존의 장치는 경제성이 떨어져 현실적으로 활성화되지 못하고 있었다.

물론 밀폐된 공간에서 슬러지를 수거할 수도 있으나 이는 공기의 차단효과에 의해 화재발생 염려는 없으나 수분내에 고체화가 발생되어 이를 분리시켜야하는 번거로움과 불완전 탄화처리로 인한 폐기물이 발생하게 되는 폐단이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로, 그 목적은, 메인 리엑터로 폐합성수지를 투입할 때 용융시켜 투입하도록 하여 보다 많은 양의 폐합성수지를 투입시킬 수 있도록 함과 아울러 투입되는 폐합성수지를 압축롤러를 통해 수분과 같은 불순 기체를 최대한 제거시키므로 유류의 순도를 높일 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 복수의 서브 리엑터를 두어 메인 리엑터에서 발생된 슬러지를 수거하여 이를 다시 열분해시켜 미분해된 유류성분 가스를 완벽히 분리시켜 유류 추출 효율을 극대화 시키고, 또 슬러지의 완벽한 탄화처리를 통해 또다른 연료로의 재활용이 가능토록 하며, 이를 통한 슬러지의 처리가 용이해짐에 따라 종래와 같이 메인 리엑터를 정지시켜 냉각시킬 필요 없이 연속적인 유류 추출이 가능한 보다 환경친화적인 폐합성수지 재생 유류 추출장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

투입구와 가스배출구와 슬러지배출구와 투입물을 교반하는 교반기와, 가열장치를 포함하는 메인 리엑터와;

상기 리엑터 내에서 열분해된 유류성분의 가스를 가스배출구 및 제1가스배출관으로 포집하여 응축하는 쿨러와;

상기 쿨러에 의해 응축된 재생유류를 저장하는 저장탱크로 구성된 폐합성수지 재생 유류추출장치에 있어서,

분쇄된 폐합성수지를 공급받아 180∼220℃에서 압축용융시키는 1차용융기와;

상기 1차용융기로부터 반죽된 상태로 배출되는 폐합성수지를 전달받아 이를 통과시키면서 포함된 유해가스를 제거하는 압축롤러와;

상기 압축롤러를 통과한 합성수지를 280∼320℃의 온도로 압축용융시켜 상기 리엑터로 투입시키는 2차용융기가 구성되는 것을 특징으로 하며;

이에 더하여, 상기 리엑터의 하부에 복수개의 슬러지배출구를 구성하고;

상기 각 슬러지배출구와 대응 연결되어 슬러지를 공급받아 미분해 가스를 다시 열분해하여 쿨러로 보내어 응축과정을 거치도록 하는 복수개의 서브 리엑터와;

상기 서브 리엑터로부터 발생되어 슬러지배출구로 배출되는 슬러지를 수거하 는 슬러지 수거탱크를 더 구성한 것을 특징으로 한다.

그리고 이러한 장치들에 의한 유류 추출공정을 제공하는데 그 특징이 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 유류 추출장치의 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 유류 추출장치의 절단롤러 개략적 구조도이며, 도 4는 본 발명에 따른 유류 추출장치의 이송장치의 실시예도이다.

본 발명의 폐합성수지 재생 유류 추출장치는 상기 도면에 도시된 바와 같이

폐합성수지를 가열하여 기화시키는 메인 리엑터(10)와, 배출되는 기체를 응축시키는 쿨러와, 응축된 액체 유류를 저정하는 저장탱크(40)를 구성한다.

상기 메인 리엑터(10)는 상부 일측에 폐합성수지를 투입하는 투입구(11) 및 발생된 가스를 배출하는 가스배출구(12)를 갖고, 하부에는 슬러지배출구(14)를 구비하고 있으며, 투입된 폐합성수지를 교반하는 교반기(15) 및 이들을 가열하는 가열장치(16)를 구성한다.

그리고 쿨러는 제1쿨러(30a)와 제2쿨러(30b)로 구성하여 이에 제1가스배출관(13)으로 배출되는 기체를 차례로 통과시켜 유류 추출을 위한 응축 효율을 향상시킬 수 있도록 하였다.

이러한 기본적 구성을 가진 본 발명의 폐합성수지 재생 유류추출장치는 상기 메인 리엑터(10)에 폐합성수지를 투입할 때 보다 많은 양의 투입을 위해 폐합성수지를 용융시켜 투입하도록 하였다.

이를 뒷받침하기 위해 메인 리엑터(10)의 투입구(11)에 1차 및 2차용융기 (50)(60)를 설치함과 동시에 상기 1차 및 2차용융기(50)(60)의 사이에는 압축롤러(70)를 장치하였다.

상기 제1쿨러(30a)는 도시된 바와 같이 구동모터에 의해 히터를 구비한 실린더의 내에서 스크루가 회전하여 호퍼로 투입된 폐합성수지를 용융시켜 배출하는 일반적인 압출기 구조를 갖는다. 이때 상기 1차용융기(50)의 용융온도는 대략 180℃∼220℃를 유지하도록 되어 있으며, 상기 2차용융기(60)는 대략 280℃∼320℃를 유지하도록 설계되어 있다. 물론 상기 온도는 유입되는 폐합성수지의 특성에 따라 가변될 수 있는 요소이다.

상기 제1쿨러(30a)의 온도에 의해 1차용융기(50)를 통과한 폐합성수지는 가래떡형상으로 반죽되어 배출되고, 2차용융기(60)에는 완전한 젤상태로 배출되어 메인 리엑터(10)의 투입구(11)로 투입된다.

또한 상기 압축롤러(70)는 두 개의 롤러를 근접설치한 단순 구조를 채택하고 있는데, 상기 1차용융기(50)로 배출되는 가래떡과 같은 반죽상태의 폐합성수지를 상기 두 압축롤러(70)의 사이로 통과시켜 이 과정에서 폐합성수지가 압축되면서 폐합성수지에 포함되어 있는 수분 및 재생유류 순도에 영향을 미치는 유해가스를 최대한 제거시키도록 하였다.

필요에 따라서는 압축롤러(70)에서 압축된 폐합성수지가 2차용융기(60)로 유입되기전 압축롤러(70)의 하부설치된 절단기를 거쳐 적당한 크기로 절단된 상태로 유입되도록 할 수 있다. 이때 상기 절단기는 도 3에 도시된 바와 같이 표면에 다수의 절단날(74)을 가진 두 개의 압축롤러(70)를 설치하여 이를 통해 가래떡 형상으 로 연속 배출되는 폐합성수지를 적당한 길이로 절단하여 2차용융기(60)로 유입시키므로 2차용융기(60)로의 원활한 유입을 유도함과 동시에 용융효율을 향상시켜 에너지 효율을 향상시킬 수 있도록 하였다.

이와 같이 폐합성수지를 1차 및 2차용융기(50)(60)를 거쳐 용융시킨 후 메인 리엑터(10)로 투입시키므로 메인 리엑터(10)의 폐합성수지 처리용량에 맞게 폐합성수지의 투입량을 증가시킬 수 있으므로 결국 재생유류의 생산성을 향상시킬 수 있다.

한편, 메인 리엑터(10)의 하부에는 복수개의 슬러지배출구(14)를 마련하여 이에 상기 서브 리엑터(20)를 연결하였다.

상기 서브 리엑터(20)는 상기 메인 리엑터(10)와 동일한 구조이며, 메인 리엑터(10)의 슬러지배출구(14)로부터 연결되는 슬러지 이송장치(C)로 슬러지를 공급받도록 되어 있다. 이때 상기 슬러지 이송장치(C)는 도 4와 같이 스크루 컨베이어와 같은 일반적으로 널리 사용하는 장치가 활용된다.

상기 서브 리엑터(20)에서는 메인 리엑터(10)의 슬러지를 다시 열분해 하여 미분해된 유류성부의 가스를 다시 한 번 분해 한 후 이를 가스배출구(22) 및 이와 연결된 제2가스배출관(23)을 통해 상기 제1가스배출관(13)으로 합류시켜 쿨러를 통해 응축과정을 거쳐 유류를 추출하도록 하였다.

또 서브 리엑터(20)의 하부에 설치된 슬러지배출구(24)는 슬러지 수거탱크(80)와 슬러지이송장치(C7)로 연결하여 열분해로 인해 완벽히 탄화된 슬러지를 수거토록 하였으며, 수거된 슬러지는 고체연료와 같은 또다른 연료로 재활용되도록 하였다.

상술한 본 발명의 구성중 1차,2차용융장치를 통해 폐합성수지를 용융시켜 투입하는 구성과, 서브 리엑터(20)를 통해 슬러지를 재처리하는 구성은 기존의 유류추출장치에 선택적 또는 복합적으로 채용할 수가 있다.

이하, 이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 폐합성수지 재생 유류 추출장치의 공정을 살펴본다.

먼저, 분쇄된 폐합성수지를 1차용융기(50)로 투입하여 180∼220℃에서 압축용융시키고, 가래떡형상으로 배출되는 폐합성수지를 압축롤러(70)로 통과시켜 압축에 의해 폐합성수지에 포함되어 있는 수분과 같은 유해가스를 제거한다. 이어서 압축되어 배출되는 가래떡형상의 폐합성수지를 절단기를 통해 적당한 크기로 절단하여 2차용융기(60)로 투입하면 대략 280∼320℃의 온도로 압축용융되어 젤상태로 상기 메인 리엑터(10)로 투입된다.

상기 메인 리엑터(10)에서는 대략 450℃정도의 온도로 가열하면서 교반기(15)로 교반하여 재생유류 성분의 가스를 열분해하고, 분리된 가스는 가스배출구(12) 및 제1가스배출관(13)을 통해 제1,제2쿨러(10a)(10b)를 통과하여 응축되어 모아진 후 유류저장탱크(40)에 저장된다.

가열에 의해 유류성분의 가스가 분리 완료되면 잔류물 즉, 슬러지가 발생되는데, 이는 슬러지배출구(14)를 통해 서브 리엑터(20)로 보내지게 되며, 상기 서브리엑터에서는 다시 한 번 열분해하여 슬러지에 남아있는 유류성분의 가스를 분리시킨 후 배출구 및 이와 연결된 제2가스배출관(23)을 통해 제1가스배출관(13)으로 합 류시켜 재생 유류 추출효율을 최대한 높이도록 하였다.

또한 서브 리엑터(20)에서 재생 유류 성분이 완벽히 분리된 즉, 완전히 탄화된 슬러지는 하부의 슬러지배출구(24)를 통해 슬러지 수거탱크(80)로 수거하여 이들을 고체연료와 같은 또다른 연료로 활용하도록 하였다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 유류의 추출을 위한 메인 리엑터(Main Reactor)로 폐합성수지를 투입할 때 2차용융기를 거치면서 용융된 상태로 투입되므 보다 많은 양의 폐합성수지의 투입이 가능해지고 그로인한 리엑터의 처리용량을 백분 활용함에 따른 생산성 향상효과를 득할 수 있다.

또한 2차용융기로 폐합성수지를 투입하기 전 압축롤러를 통과하도록 되어 있어 용융된 폐합성수지에 수분과 같은 유해가스가 미연에 차단되므로 유류 추출 효율의 향상과 고순도의 유류추출이 가능한 장점이 있다.

또 메인 리엑터(Main Reactor) 반응에 의해 발생된 슬러지를 재처리하는 서브리엑터(Sub Reactor)가 복수개 구성되어 슬러지를 수시로 처리하도록 되어 있으므로 종래와 같이 슬러지 배출을 위해 리엑터의 가동을 멈추거나 냉각시는 등 불필요하게 시간을 낭비하는 일 없이 연속적인 유류 추출이 가능해지고 이로 인한 재생 유류 추출의 생산성을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또 본 발명은, 서브 리엑터에 의해 슬러지에 미분리된 유류 가스를 완벽히 분리시키도록 되어 있으므로 유류 추출 효율을 대폭향상시킬 수 있음과 아울러 그 과정에서 최종 발생된 슬러지의 완벽한 탄화처리가 이루어져 이를 고체연료와 같은 또다른 연료로의 활용이 가능한 장점이 있으며, 그로인한 상기 처리과정에서 폐기물이 전혀 발생되지 않으므로 매우 친환경적인 장점이 있다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 폐합성수지를 투입하는 투입구(11), 열분해된 가스를 배출하는 가스배출구(12), 슬러지배출구(14), 투입물을 교반하는 교반기(15) 및 가열장치(16)를 구비하는 메인 리엑터(10)와;

   상기 메인 리엑터(10) 내에서의 반응에 의해 발생 가스를 응축하는 쿨러와;

   상기 쿨러에 의해 응축된 재생 유류를 저장하는 저장탱크(40)로 구성된 폐합성수지 재생 유류추출장치에 있어서,

   분쇄된 폐합성수지를 공급받아 180∼220℃에서 압축용융시키는 1차용융기(50)와;

   상기 1차용융기(50)로부터 배출되는 가레떡 형태의 폐합성수지를 통과시키면서 압축시켜 수분과 같은 유해가스를 제거하는 압축롤러(70)와;

   상기 압축롤러(70)를 통과한 합성수지를 280∼320℃의 온도로 압축용융시켜 상기 메인 리엑터(10)의 투입구(11)로 투입시키는 2차용융기(60)와;

   상기 메인 리엑터(10)의 하부에 복수개의 슬러지배출구(14)와;

   상기 각 슬러지배출구(14)와 대응 연결되어 슬러지를 공급받아 슬러지에 남아있는 유류성분의 가스를 다시 한 번 열분해하여 이를 쿨러로 보내어 응축과정을 거치도록 하는 복수개의 서브 리엑터(20)와;

   상기 서브 리엑터(20)에서 발생된 슬러지를 슬러지배출구(24)로부터 수거하는 슬러지 수거탱크(80)를 구성한 것을 특징으로 하는 폐합성수지 재생 유류 추출장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 압축롤러(70)의 하부에 표면에 상호 대응되는 다수의 절단날(74)을 갖는 복수개의 압축롤러(70)를 마련하여 연속적으로 배출되는 폐합성수지를 적당한 크기로 절단하여 2차용융기(60)로 투입되도록 한 것을 특징으로 하는 폐합성수지 재생 유류 추출장치.
4. 폐합성수지를 투입하는 투입구(11), 가스배출구(12), 슬러지배출구(14), 투입물을 교반하는 교반기(15) 및 가열장치(16)를 구비한 메인 리엑터(10)와;

   상기 메인 리엑터(10)내에서의 반응에 의해 발생된 가스를 응축하는 쿨러와;

   상기 쿨러에 의해 응축된 재생유류를 저장하는 저장탱크(40)로 구성된 폐합성수지 재생 유류추출장치에 있어서,

   상기 메인 리엑터(10)의 하부에 복수개의 슬러지배출구(14)를 구성하고;

   상기 각 슬러지배출구(14)에 연결되어 슬러지를 공급받아 슬러지에 남아있는 유류성분 가스를 다시 한 번 열분해하여 이를 쿨러를 통해 응축과정을 거치도록 하는 복수개의 서브 리엑터(20)와;

   상기 서브 리엑터(20)로부터 발생되어 배출구로 배출되는 슬러지를 수거하는 슬러지 수거탱크(80)를 구성한 것을 특징으로 하는 폐합성수지 재생 유류 추출장치.

Images