JP2011525934A

JP2011525934A - 熱分解を利用したエネルギー回収システム

Info

Publication number: JP2011525934A
Application number: JP2010543046A
Authority: JP
Inventors: ヨン―ホ，キム
Original assignee: ヨン―ホ，キム
Priority date: 2008-12-18
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2011-09-29
Also published as: KR20100070754A; EP2365999A1; WO2010071250A1; RU2479618C2; US8486231B2; KR100978390B1; RU2011109544A; US20110240456A1

Abstract

本発明は、廃品や廃資材を熱分解して油を得る熱分解を利用したエネルギー回収システムにおいて、前面、背面、両側面、天井及び底部が断熱層を備えて多重の壁面で構築される加熱炉と、前記加熱炉の内部の空間が上部及び下部に区切られ、中間部分を基点にして両方の側面に向かうほどその高さが次第に低くなり、且つ前後方向に１つ以上の山と谷が形成されたヒートプレートと、前記ヒートプレートの下側の空間であって、前記加熱炉の側面に設置されたバーナーによって加熱されるヒーティングチャンバと、前記ヒートプレートの上側の空間であって、前記加熱炉の前面又は背面の上部に設置された再生原料投入口を通じて投入された再生原料が周りで伝達される高熱により熱分解される熱分解チャンバと、前記ヒーティングチャンバの内部から誘導された火気が前記加熱炉の前面と背面の壁面内側に沿って下側から上側に向かってジグザグ形状で流れた後、所定の圧力以下ではさらにヒーティングチャンバに戻るようにし、所定の圧力以上では外部に排出されるように、前記加熱炉の前面と背面の壁面内側に迷路形態で設置されるヒーティングパイプラインと、前記再生原料投入口から投入された再生原料が均一に散布されるように再生原料投入口の下側に設けられる熱分解チャンバの内部に前後方向に多数のロータリーが横切って設置されるロータリー手段と、前記ヒートプレートの谷に沿って長く設置され、両方の側面から中間部分に残留物が移送されるように回転動作する残留物１次移送スクリューが設置され、前記両方の残留物１次移送スクリューを通じてヒートプレートの中間部分に移送された残留物が下降して合流されるように、前記ヒーティングチャンバの内部に別途の空間として残留物ホッパーが設置され、且つ前記残留物ホッパーに積もった残留物が前記加熱炉の外部に排出されるように前記残留物ホッパーから前記加熱炉の外部に至るまで残留物２次移送スクリューが設置された残留物排出手段と、前記熱分解チャンバの内部で再生原料が熱分解されながら発生した蒸気状態の抽出物を供給されて熱交換されるようにして、液体状態の再生油を抽出するように前記加熱炉の外部に別に設置される凝集手段と、を備えて構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱分解を利用したエネルギー回収システムに関し、より詳細には、高温の熱分解チャンバの内部で各種の廃品又は廃資材を熱分解させて、有用なエネルギー（油）を抽出する過程で熱分解チャンバの内部に熱が均一に伝達されるようにすると共に、熱分解された後の残留物が排出される過程で熱損失がなく、不完全な熱分解残留物の排出が減少するようにするための熱分解を利用したエネルギー回収システム（PER System：Pyrolytic Energy Recovery System）に関する。

産業技術の発達に伴って、多い種類の工業生産品が化石燃料を主原料とする合成樹脂などで製作されており、エネルギー消費量が増加するにつれて化石燃料が枯渇する時点がますます近付いている。一方、合成樹脂などで製作された工業生産品が廃棄される過程で発生する多量のごみによって環境汚染がますます深刻化されている実情である。したがって、全世界的観点でエネルギー節約の実践とともに、リサイクル可能なすべての廃品に対して分離収去を規制するに至った。

本出願人は、前述した諸事情を考慮して、省エネルギー及び廃品のリサイクルの観点から、高温の熱分解チャンバの内部で廃品が熱分解される過程で有用な再生油を抽出する装置を開発するために鋭意研究を重ねたところ、多数の特許を大韓民国特許庁に出願するようになった。本出願人が開発した熱分解を利用したエネルギー回収システムと関連した技術として、特許文献１に開示された廃原料の熱分解油再生装置及び特許文献２に開示された廃原料の熱分解油再生装置などが挙げられる。

前述のような従来の熱分解を利用したエネルギー回収システムによれば、熱分解チャンバの内部に投入された再生原料（廃品又は廃原料）がバーナーで加熱された高温の熱が間接的に伝達される過程で熱分解が行われ、熱分解される過程で発生する蒸気状態の抽出物が冷却される過程で凝縮が行われ、熱分解された後の残留物は、熱分解チャンバの下側にスクリュータイプで設置された残留物排出手段によって排出が行われるようになる。

一方、本出願人は、前述した例のような熱分解を利用したエネルギー回収システムの他に、さらに改善された形態の熱分解を利用したエネルギー回収システムを開発し、大韓民国特許庁に出願したことがある。その例として、特許文献３、特許文献４及び特許文献５などが挙げられる。

前述したような多数の公開された特許及び多数の出願係留中の特許から分かるように、本出願人は、廃品又は廃資材から有用な油を効率的に得るために、熱分解チャンバの内部に廃品又は廃資材などの再生原料を投入した状態で、熱分解チャンバの周辺が高温の熱に間接的に露出されるようにすることによって、熱分解が行われるようにする熱分解を利用したエネルギー回収システム及びその周辺装置の開発や改善に多くの投資をしている状態にある。

大韓民国特許公開１０−２００７−００４７２７０号公報大韓民国特許公開１０−２００７−００５３１９３号公報大韓民国特許出願１０−２００８−２７４３７号公報大韓民国特許出願１０−２００８−２７４３８号公報大韓民国特許出願１０−２００８−２７４３９号公報

本発明は、前述したような従来技術の諸事情に鑑みてなされたもので、その目的は、高温の熱分解チャンバの内部で各種の廃品又は廃資材を熱分解させて有用な油を抽出する過程で廃品又は廃資材などの再生原料が投入された熱分解チャンバの周辺にバーナーの熱がさらに効率的に伝達されるようにするための熱分解を利用したエネルギー回収システムを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、高温の熱分解チャンバの内部で各種の廃品又は廃資材などの再生原料が投入された熱分解チャンバの壁面に沿って流れるバーナーの熱が一定の圧力以下では再循環されるようにすることによって、バーナーの稼動に消耗されるエネルギーの損失を低減することができる熱分解を利用したエネルギー回収システムを提供することにある。

また、本発明のさらに他の目的は、高温の熱分解チャンバの内部で各種の廃品又は廃資材を熱分解をさせて有用な油を抽出する過程で廃品又は廃資材などの再生原料が熱分解された後の残留物が外部に排出されるときに熱損失が減少することができると共に、不完全に熱分解された再生原料又は残留物が熱分解チャンバの外部に排出される現象を低減することができる熱分解を利用したエネルギー回収システムを提供することにある。

上記目的を達成するために構成される本発明は、次の通りである。すなわち、本発明は、廃品や廃資材を熱分解して油を得る熱分解を利用したエネルギー回収システムにおいて、前面、背面、両側面、天井及び底部が断熱層を備えて多重の壁面で構築される加熱炉と、前記加熱炉の内部の空間が上部及び下部に区切られ、中間部分を基点にして両方の側面に向かうほどその高さが次第に低くなり、且つ前後方向に１つ以上の山と谷が形成されたヒートプレートと、前記ヒートプレートの下側の空間であって、前記加熱炉の側面に設置されたバーナーによって加熱されるヒーティングチャンバと、前記ヒートプレートの上側の空間であって、前記加熱炉の前面又は背面の上部に設置された再生原料投入口を通じて投入された再生原料が周りで伝達される高熱により熱分解される熱分解チャンバと、前記ヒーティングチャンバの内部から誘導された火気が前記加熱炉の前面と背面の壁面内側に沿って下側から上側に向かってジグザグ形状で流れた後、所定の圧力以下ではさらにヒーティングチャンバに戻るようにし、所定の圧力以上では外部に排出されるように、前記加熱炉の前面と背面の壁面内側に迷路形態で設置されるヒーティングパイプラインと、前記再生原料投入口から投入された再生原料が均一に散布されるように再生原料投入口の下側に設けられる熱分解チャンバの内部に前後方向に多数のロータリーが横切って設置されるロータリー手段と、前記ヒートプレートの谷に沿って前後方向に設置され、両方の側面から中間部分に残留物が移送されるように回転動作する残留物１次移送スクリューが設置され、前記両方の残留物１次移送スクリューを通じてヒートプレートの中間部分に移送された残留物が下降して合流されるように、前記ヒーティングチャンバの内部に別途の空間として残留物ホッパーが設置され、且つ前記残留物ホッパーに積もった残留物が前記加熱炉の外部に排出されるように前記残留物ホッパーから前記加熱炉の外部に至るまで残留物２次移送スクリューが設置された残留物排出手段と、前記熱分解チャンバの内部で再生原料が熱分解されながら発生した蒸気状態の抽出物を供給されて熱交換されるようにして、液体状態の再生油を抽出するように前記加熱炉の外部に別に設置される凝集手段と、を備えて構成される。

また、本発明による熱分解を利用したエネルギー回収システムにおいて、再生炉の壁面は、耐火れんが又は黄土などで積載された断熱層と、断熱層の内部を一定の厚さで取り囲む内部層と、断熱層の外部を一定の厚さで取り囲む外部層は、各々圧力容器用鍛造鋼よりなることができる。

また、本発明による熱分解を利用したエネルギー回収システムにおいて、前記加熱炉の前面及び背面に設置される前記ヒーティングパイプラインは、その先端がそれぞれ前記再生路の両方の側面の外部に設置される火気誘導管を通じてヒーティングチャンバと連結され、前記ヒーティングパイプラインの先端には、前記火気誘導管を通じて入力された火気が前記ヒーティングパイプライン側に強く流れるようにするための送風機が設置され、前記ヒーティングパイプラインは、流入された火気が下側から上側に向かって流れる過程で方向が交互に交替されるようにジグザグ形態で配管される上向き区間と、前記上向き区間の端部からヒーティングチャンバに至るまで垂直形態で配管される垂直区間とが相互連通するように形成され、且つ前記上向き区間と下向き区間との境界になる地点には、火気の排出のための排気口が加熱炉の上側の外部に向かって配管され、前記排気口には、一定圧力によって開閉動作する圧力調節機が設置される。

また、本発明による熱分解を利用したエネルギー回収システムにおいて、前記ロータリー手段のロータリーは、加熱炉の両方に設置された再生原料投入口の下側に上下方向に一定間隔をもって多層で設置され、各層は、複数のロータリーに配列され、中間層に配列されるロータリーは、上層に配列されるロータリーに比べて１個多く配列され、中間層のロータリーとロータリーとの間の上側に上層のロータリーが配列された構造となっている。

一方、本発明による熱分解を利用したエネルギー回収システムにおいて、凝集手段は、再生路の両方に凝集器が対で形成され、気体状態の抽出物が通過する凝集器の周りには、下側から上側に向かって冷却水が通過する多層の熱交換器が設置される。

また、本発明による熱分解を利用したエネルギー回収システムにおいて、前記残留物ホッパーは、前記ヒーティングチャンバが両方に分割されるように設置される。

また、本発明による熱分解を利用したエネルギー回収システムにおいて、前記残留物１次移送スクリューの長さ方向の中間部分の上側には、加熱炉の正面及び背面の壁面の間を横切る残留物ロータリーがさらに設置され、前記残留物ロータリー上には、ヒートプレートの谷部分に積もる残留物が撹拌されて、前記残留物１次移送スクリューを通じて残留物の排出が円滑に行われるように、その回転半径が前記ヒートプレートの谷部分の表面に近接するブレードがさらに固設される。

本発明の一実施例によって構成された熱分解を利用したエネルギー回収システムによれば、高温の熱分解チャンバの内部で各種の廃品又は廃資材などの再生原料が投入された熱分解チャンバの周辺にバーナーの熱がさらに効率的に伝達されることによって、熱分解チャンバの内部で再生原料が熱分解される効率が大きく向上することができるという長所がある。

また、本発明の一実施例によって構成された熱分解を利用したエネルギー回収システムによれば、高温の熱分解チャンバの内部で各種の廃品又は廃資材などの再生原料が投入された熱分解チャンバの壁面に沿って流れるバーナーの熱が一定圧力以下の場合には、ヒーティングチャンバに再循環されることによって、バーナーの稼動に所要されるエネルギーの損失を低減することができるという効果がある。

さらに、本発明の一実施例によって構成された熱分解を利用したエネルギー回収システムによれば、高温の熱分解チャンバの内部で各種の廃品又は廃資材を熱分解させて有用な再生油を抽出する過程で廃品又は廃資材などの再生原料が熱分解された後の残留物が外部に排出されるときに熱損失が減少することができると共に、不完全に分解された残留物が熱分解チャンバの外部に排出されることを低減することができるという効果がある。

本発明の実施例に係る熱分解を利用したエネルギー回収システムを示す正面構成図である。本発明の実施例に係る熱分解を利用したエネルギー回収システムの再生路を示す平面図である。本発明の実施例に係る熱分解を利用したエネルギー回収システムを示す断面構成図である。図３に示されたＡ−Ａ線に沿う断面図である。図３に示されたＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

参照符号１００は、本発明の実施例に係る熱分解を利用したエネルギー回収システムを示すものであり、参照符号２００は、本発明の実施例に係る熱分解を利用したエネルギー回収システムの加熱炉を示すものである。

本発明の実施例に係る熱分解を利用したエネルギー回収システム１００は、図示されたように、加熱炉２００を中心にしてその内部及び外部に設置される多数の構成要素の有機的な組合で構成される。すなわち、熱分解を利用したエネルギー回収システム１００は、内部に設置されたヒートプレート２1０を基準にして内部空間が大きくヒーティングチャンバ２２０と熱分解チャンバ２３０とに分割された加熱炉２００と、ヒーティングチャンバ２２０内部の熱が熱分解チャンバ２３０を取り囲む周辺に供給されることができるように前面及び背面の壁面に近接設置されるヒーティングパイプライン３００と、前記熱分解チャンバ２３０の内部に設置され、熱分解チャンバ２３０に投入される再生原料が細かく切断され、散布されるようにするためのロータリー手段４００と、熱分解チャンバ２３０の内部で熱分解された後の残留物の排出が行われるように、熱分解チャンバ２３０の下側及びヒーティングチャンバ２２０の下側の上に設置される残留物排出手段５００と、熱分解チャンバ２３０で高温の熱によって熱分解されて生成された蒸気状態の抽出物が熱交換されるようにして液体状態の再生油を抽出する凝集手段６００などの構成要素を基本的に備えて構成される。

図１に示されたように、本発明の実施例に係る熱分解を利用したエネルギー回収システム１００の加熱炉２００の周辺には、前述した凝集手段６００の一部構成要素である熱交換器６２０で使用される冷却水の冷却及び供給のためのウォータータンク６３０、ウォータークーラー６４０、クーリングタワー６５０などの周辺装置が設置されることができる。一方、加熱炉２００の外周上には、周辺装置の維持補修のために作業者の通行を可能にすることができるようにするためのプラットフォーム１１０及びステップ１２０などが設置されることができる。

本発明の実施例に係る加熱炉２００は、前面、背面、両側面、天井及び底部が厚い壁面で構成され、外部に比べて相対的に高温に露出される内部空間の熱が外部に放熱されることが遮断され得るように、各々の壁面は、断熱層を含む多重の壁で構築される。加熱炉２００の壁面は、耐火れんが又は黄土などで積載された中間の断熱層を基準にして断熱層の内部及び外部を成す内部層及び外部層が、一定の厚さを有する鉄板で構成されることができる。特に、加熱炉２００の内部空間であるヒーティングチャンバ２２０及び熱分解チャンバ２３０が高温に露出される点に鑑みて、壁面を成す内部層及び外部層は、圧力容器用鍛造鋼ＳＢ４２などよりなることが好ましい。

本発明の実施例に係る加熱炉２００の内部空間がヒーティングチャンバ２２０と熱分解チャンバ２３０とに区切られるようにするヒートプレート２１０は、加熱炉２００の内部中間の下部側に設置され、一定の厚さを有する鉄板であって、その断面の形態は、平面の形態を有するよりは、図示されているように、加熱炉２００の中間部分を基点にして両方の側面に向かうほどその高さが低くなり、且つ前後方向には１つ以上の山と谷がある曲がった形態を有する。特に、本発明の実施例に係るヒートプレート２１０は、その前後方向の中間部分を基点にして前方及び後方にそれぞれ１つずつの谷が形成された形態で曲がった形態を有する。ヒートプレート２１０の谷部分には、後述するが、残留物排出手段５００の残留物１次移送スクリュー５１０が谷の長さ方向に長く設置される。

また、ヒーティングチャンバ２２０の内部が高温の状態に維持されることができるようにするために、加熱炉２００の両側面の外部には、それぞれバーナー２４０が設置され、このバーナー２４０で発生する火気は、ヒーティングチャンバ２２０の内部に流入される。一方、ヒーティングチャンバ２２０は、図３に示されたように、残留物排出手段５００の一部構成要素である残留物ホッパー５２０によって両方に分離した構造で形成される場合、各側面に設置されたバーナー２４０は、該当する側のヒーティングチャンバ２２０及びヒーティングパイプライン３００に火気を供給するようになる。

本発明の実施例では、ヒーティングチャンバ２２０内部の火気がヒーティングパイプライン３００側に供給され得るようにするために、ヒーティングパイプライン３００が始まる区間とヒーティングチャンバ２２０との間には、火気誘導管２２２が配設され、火気誘導管２２２を通じて誘導された火気がヒーティングパイプライン３００側に強く流入されるようにするために、ヒーティングパイプライン３００の先端側には、送風機２２４が設置される。

本発明による熱分解を利用したエネルギー回収システム１００において、熱分解チャンバ２３０の内部に廃品又は廃棄物などの再生原料が投入されることができるように、加熱炉２００の両方の上部側に再生原料投入口２５０が設置される。再生原料投入口２５０の外部には、廃品又は廃棄物などの再生原料が所定の工程を通じて圧縮された状態に投入されることができるように、圧縮シリンダー２５２及びピストン２５４などが設置される。また、圧縮シリンダー２５２の上部には、ホイスト１３０などの昇降手段を通じて運搬された再生原料が圧縮シリンダー２５２内に円滑に投入されるようにするための再生原料ホッパー２５６が設置される。再生原料投入口２５０は、図示したように、加熱炉２００の前面及び背面を成す前後壁面の両方にそれぞれ設置されることが好ましい。

前述した加熱炉２００の上部の両方に設置された再生原料投入口２５０を通じて投入された再生原料がさらに効率的に分解されることができるように、ヒーティングチャンバ２２０の火気の一部が前面及び背面の壁面側に誘導されるようにするためのヒーティングパイプライン３００が設置される。ヒーティングパイプライン３００は、ヒーティングチャンバ２２０側で誘導された高温の火気が加熱炉２００の前面及び背面の壁面内側に沿って下側から上側に向かってジグザグ形態で流れた後、所定の圧力以下ではさらにヒーティングチャンバ２２０に戻るようにし、且つ、所定の圧力以上では、外部に排出されることができる形態で配管が施される。すなわち、火気の流れ方向が全体的には下側から上側に向かうが、一定の高さで左側から右側に流れ、さらに一定の高さで右側から左側に流れる方式で火気の流れ方向が変わりつつ、加熱炉２００の前面及び背面の壁面全体領域に近接してヒーティングパイプライン３００が迷路形態で設置される。

本発明の実施例に係る熱分解を利用したエネルギー回収システム１００において、ヒーティングパイプライン３００は、加熱炉２００の前面及び背面の壁面内側に設置され、且つ、火気の流路が加熱炉２００の両方の側面から始まって、下側から上側に向かって流れた後、加熱炉２００の中間部分を基点にして下向きをし、さらにヒーティングチャンバ２２０に戻るようにジグザグ形態で配管が施される上向き区間３１０と、垂直形態で配管が施される下向き区間３２０が相互連通する一方、上向き区間３１０と下向き区間３２０との境界になる地点には、火気の排出のための排気口３３０が加熱炉２００の上側の外部に向かって配管が施される構造となっている。一方、ヒーティングパイプライン３００の排気口３３０の上には、一定の圧力によって開閉動作が行われ、ヒーティングパイプライン３００の上向き区間３１０を通過した火気の経路が制御されるようにする圧力調節機３４０が設置される。

一方、本発明の実施例に係る熱分解を利用したエネルギー回収システム１００において、再生原料投入口２５０を通じて熱分解チャンバ２３０内に投入された再生原料が均一に散布されるようにすると共に、細かく切断されるようにするためのロータリー手段４００の一部構成要素として、多数のロータリー４１０が再生原料投入口２５０下側の熱分解チャンバ２３０の内部を前後方向に横切って設置される。このロータリー４１０は、加熱炉２００の両方に設置された再生原料投入口２５０の下側に上下方向に一定の間隔をもって多層で形成され、各層は、複数個で配列される。特に、中間層に配列されるロータリー４１０は、上層に配列されるロータリー４１０の数に比べて１個多く配列され、中間層のロータリーとロータリーとの間の上側に上層のロータリーが位置する構造で配列されれば、再生原料が短く切断され、散布される効率が向上することができる。前述したそれぞれのロータリー４１０は、別途の個別的な駆動源によって回転動作するように構成されてもよく、各ロータリー４１０の一方の端部に設けられたスプロケット４２０同士がチェインなどで連結され、同一の駆動源により回転動作するように構成されてもよい。

また、本発明の実施例に係る熱分解を利用したエネルギー回収システム１００において、加熱炉２００の中間部分を基準にして両方にそれぞれ１対ずつ設置された残留物１次移送スクリュー５１０の長さ方向の中間部分には、加熱炉２００の正面と背面の壁面の間を横切る残留物ロータリー４３０がさらに設置されることができる。この残留物ロータリー４３０の軸の上には、ヒートプレート２１０の谷部分に積もる残留物が撹拌され、残留物１次移送スクリュー５１０を通じて残留物の排出が円滑に行われることができるようにその回転半径がヒートプレート２１０の谷部分に近接する大きさを有するブレード４３２が設置されることができる。

本発明の実施例に係る残留物排出手段５００は、ヒートプレート２１０の谷部分に沿って長く設置され、ヒートプレート２１０の上に積もる残留物が加熱炉２００の両方の側面から加熱炉２００の中間部分に向かって移送されることができる回転方向が設定される残留物１次移送スクリュー５１０と、両方の残留物１次移送スクリュー５１０を通じてヒートプレート２１０の中間部分に移送された残留物が下降して合流されることができるようにヒーティングチャンバ２２０の内部に別途の空間として設置される残留物ホッパー５２０と、残留物ホッパー５２０に積もった残留物が加熱炉２００の外部に排出されるように残留物ホッパー５２０から加熱炉２００の外部側面に至るまで設置される残留物２次移送スクリュー５３０と、残留物２次移送スクリュー５３０を通じて加熱炉２００の外部に排出された残留物が保持される残留物保持室５４０などを備えて構成される。

特に、本発明の残留物排出手段５００の一構成要素である残留物１次移送スクリュー５１０は、ヒートプレート２１０の中間部分に比べて相対的に低く形成された両側部分に積もる残留物がヒートプレート２１０の中間部分に向かって上向き移動した後、残留物ホッパー５２０を通じて排出されるように構成されることによって、熱分解チャンバ２３０の熱が外部に排出される現象を低減することができると共に、完全に熱分解されていない状態の残留物が外部に排出される現象を低減することができる。本発明の実施例に係る残留物ホッパー５２０は、ヒーティングチャンバ２２０を両方に分割し、且つ両方のヒーティングチャンバ２２０は、相互隔離された状態になるようにする。

本発明の実施例に係る熱分解を利用したエネルギー回収システム１００において、残留物排出手段５００の残留物１次移送スクリュー５１０の回転方向が、残留物が上側に移動するように設定されると共に、再生原料が投入される再生原料投入口２５０が加熱炉２００の両方の側面に片寄った状態で設置されることによって、残留物１次移送スクリュー５１０を通じて不完全に熱分解された再生原料又は残留物が排出される現象が減少するようになる。

また、前述したように構成された熱分解チャンバ２３０の内部で廃品又は廃資材などの再生原料が高温に露出されて熱分解される過程で生成された蒸気状態の抽出物を供給されて熱交換した後、液体状態の再生油を抽出するための凝集手段６００の一部構成要素である凝集器６１０が、加熱炉２００の前面及び背面側にそれぞれ設置される。熱分解チャンバ２３０の内部で生成された蒸気状態の抽出物が凝集器６１０側に供給されることができるように、熱分解チャンバ２３０の上側には、蒸気排出管２６０が配管され、蒸気排出管２６０の上端には、両方の凝集器６１０に向かって蒸気状態の抽出物が分離供給されることができるように蒸気誘導管２６２が配管され、凝集器６１０の上部と接続される。

一方、本発明の実施例に係る凝集器６１０は、加熱炉２００の前面及び背面の両方に対で形成され、加熱炉２００の容積に合わせて多数の対が形成されることができる。また、それぞれの凝集器６１０の周りには、冷却水による熱交換が行われることができるように、熱交換器６２０が設置される。熱交換器６２０は、図示したように、凝集器６１０の周りに多層で形成されることができ、各層に設置された熱交換器６２０には、冷却水が下側から上側に向かって流れる構造を有することができる。凝集器６１０の下部は、上部が広く、下部が狭い漏斗形態を有し、その下端部分には、液体状態の再生油が排出される再生油排出口６１２が設けられる。

前述したように、本発明の実施例によって構成された熱分解を利用したエネルギー回収システム１００において、特に熱分解チャンバ２３０内部の残留物が排出される過程が、従来の装置とは異なる方式で構成されることによって、熱分解チャンバ２３０の熱損失を大きく低減することができると共に、不完全に熱分解された再生原料又は残留物が外部に排出される現象をさらに効果的に低減することができる。

また、本発明の実施例によって構成された熱分解を利用したエネルギー回収システム１００において、加熱炉２００の壁面の周辺に設置されるヒーティングパイプライン３００の配列は、壁面の全体領域にわたってジグザグ形態の上向き区間と垂直形態の下向き区間とが組合されて迷路形態で構成されることによって、熱分解チャンバ２３０への熱伝逹がさらに効果的に行われることができる。

さらに、ヒーティングチャンバ２２０側からヒーティングパイプライン３００側に提供された火気の圧力が一定水準以下の場合には、火気がヒーティングチャンバ２２０に再循環され、一定水準以上の場合には、外部に放出されることができるように構成されることによって、バーナー２４０の駆動に消耗されるエネルギーの無駄使いを減少することができる。

本発明は、前述した実施例に限定されるものではなく、本発明の技術思想が許容する範囲内で多様に変形して実施されることができる。

１００エネルギー回収システム
２００加熱炉
２１０ヒートプレート
２２０ヒーティングチャンバ
２３０熱分解チャンバ
３００ヒーティングパイプライン
４００ロータリー手段
５００残留物排出手段
６００凝集手段

Claims

廃品や廃資材を熱分解して油を得る熱分解を利用したエネルギー回収システムであって、
断熱層を含む前面、背面、両側面、天井及び底部が多重の壁面で構築される加熱炉と、
前記加熱炉の内部の空間が上部及び下部に区切られ、中間部分を基点にして両方の側面に向かうほどその高さが次第に低くなり、且つ前後方向に少なくとも１つ以上の山と谷が形成されたヒートプレートと、
前記ヒートプレートの下側の空間にあり、前記加熱炉の側面に設置されたバーナーによって加熱されるヒーティングチャンバと、
前記ヒートプレートの上側の空間にあり、前記加熱炉の前面又は背面の上部に設置された再生原料投入口を通じて投入された再生原料が周りで伝達される高熱により熱分解される熱分解チャンバと、
前記ヒーティングチャンバの内部から誘導された火気が前記加熱炉の前面と背面の壁面内側に沿って下側から上側に向かってジグザグ形状で流れた後、所定の圧力以下ではさらにヒーティングチャンバに戻るようにし、所定の圧力以上では外部に排出されるように、前記加熱炉の前面と背面の壁面内側に迷路形態で設置されるヒーティングパイプラインと、
前記再生原料投入口から投入された再生原料が均一に散布されるように再生原料投入口の下側に設けられる熱分解チャンバの内部に前後方向に設置される複数のロータリーからなるロータリー手段と、
前記ヒートプレートの谷に沿って前後方向に設置され、両方の側面から中間部分に残留物が移送されるように回転動作する残留物１次移送スクリューが設置され、前記両方の残留物１次移送スクリューを通じてヒートプレートの中間部分に移送された残留物が下降して合流されるように、前記ヒーティングチャンバの内部に別途の空間として残留物ホッパーが設置され、且つ前記残留物ホッパーに積もった残留物が前記加熱炉の外部に排出されるように前記残留物ホッパーから前記加熱炉の外部に至るまで残留物２次移送スクリューが設置された残留物排出手段と、
前記熱分解チャンバの内部で再生原料が熱分解されながら発生した蒸気状態の抽出物を供給されて熱交換されるようにして、液体状態の再生油を抽出するように前記加熱炉の外部に別に設置される凝集手段と、を備えて構成されることを特徴とする熱分解を利用したエネルギー回収システム。
前記加熱炉の前面及び背面に設置される前記ヒーティングパイプラインは、その先端がそれぞれ前記再生路の両方の側面の外部に設置される火気誘導管を通じてヒーティングチャンバと連結され、前記ヒーティングパイプラインの先端には、前記火気誘導管を通じて流入した火気が前記ヒーティングパイプラインへと強く流れるようにするための送風機が設置され、前記ヒーティングパイプラインは、流入された火気が下側から上側に向かって流れる過程で方向が交互に交替されるようにジグザグ形態で配管される上向き区間と、前記上向き区間の端部からヒーティングチャンバに至るまで垂直形態で配管される垂直区間とが相互連通するように形成され、且つ前記上向き区間と下向き区間との境界になる地点には、火気の排出のための排気口が加熱炉の上側の外部に向かって配管され、前記排気口には、一定圧力によって開閉動作する圧力調節機が設置されることを特徴とする請求項１に記載の熱分解を利用したエネルギー回収システム。
前記ロータリー手段のロータリーは、加熱炉の両方に設置された再生原料投入口の下側に上下方向に一定間隔をもって多層で設置され、各層は、複数のロータリーに配列され、中間層に配列されるロータリーは、上層に配列されるロータリーに比べて１個多く配列され、上層のロータリーが中間層のロータリーの間に配列された構造となっていることを特徴とする請求項１に記載の熱分解を利用したエネルギー回収システム。
前記残留物１次移送スクリューの中間部分には、加熱炉の正面及び背面の壁面の間を横切る残留物ロータリーがさらに設置され、前記残留物ロータリー上には、ヒートプレートの谷部分に積もる残留物が撹拌されて、前記残留物１次移送スクリューを通じて残留物の排出が円滑に行われるように、その回転半径が前記ヒートプレートの谷部分の表面に近接するブレードがさらに固設されたことを特徴とする請求項１に記載の熱分解を利用したエネルギー回収システム。
前記残留物ホッパーは、前記ヒーティングチャンバが２分割されるように設置されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の熱分解を利用したエネルギー回収システム。