KR100406910B1

KR100406910B1 - Polystyrene gel processing system and solvent separating apparatus

Info

Publication number: KR100406910B1
Application number: KR10-2002-0010856A
Authority: KR
Inventors: 백성현
Original assignee: 후루가와 히로요시; 사또 마나부
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2003-11-21
Also published as: TWI250179B; KR20030071246A; TW200402435A

Abstract

본 발명은 폴리스티렌 겔에서 폴리스티렌과 용제를 분리/회수하기 위하여 이용되는 폴리스티렌 겔 처리시스템에 관한 것으로, 폴리스티렌 겔에 혼입된 불용성분을 걸러주기 위한 전처리장치, 전처리장치에서 불용성분이 걸러진 폴리스티렌 겔이 유입되는 공급구, 공급구를 통해 유입된 폴리스티렌 겔에 함유된 용제가 증발되는 다층구조의 증발단, 증발단에서 증발되는 용제가 배출되는 배기구 및 용제가 증발된 폴리스티렌 겔이 배출되는 배출구를 구비하여 폴리스티렌 겔에서 용제를 증발 분리시켜 용융한 폴리스티렌과 용제를 분리하기 위한 분리장치, 분리된 용제와 용융한 폴리스티렌을 후처리하기 위한 후처리 장치 및 전처리장치, 분리장치, 후처리장치의 필요한 부위를 가열하기 위한 가열장치를 포함하는 구성으로 이루어져 있으며, 폴리스티렌을 염가로 재생할 수 있고, 회수된 용제의 처리를 행할 필요가 없고, 사업적으로 채산베이스에 맞는 비용으로 재생 폴리스티렌을 공급하는 것이 가능하며, 용제의 회수율이 매우 뛰어나고, 시스템의 중단 없이 연속하여 운전할 수 있고, 1㎜ 크기 정도의 미세한 찌꺼기도 걸러주므로 재생되는 폴리스티렌 및 용제의 품질도 우수하다는 효과를 제공한다.The present invention relates to a polystyrene gel processing system used for separating / recovering polystyrene and a solvent from a polystyrene gel. The present invention relates to a pretreatment apparatus for filtering an insoluble component mixed in a polystyrene gel, and a polystyrene gel in which an insoluble component has been filtered out. Polystyrene gel with a supply port, a multi-layered evaporation stage in which the solvent contained in the polystyrene gel introduced through the supply evaporates, an exhaust port through which the solvent evaporates from the evaporation stage, and an outlet through which the polystyrene gel evaporates the solvent is discharged Separator to separate the molten polystyrene and the solvent by evaporating the solvent in the post-treatment unit and post-treatment unit and pre-treatment unit, separation unit, to heat the necessary portion of the post-treatment unit and the separated solvent and molten polystyrene Consists of a configuration including a heating device It is possible to regenerate the styrene at a low cost, eliminate the need for treating the recovered solvent, and supply the recycled polystyrene at a cost suitable for the profit base, and the recovery rate of the solvent is excellent, and the system can be continuously operated without interruption of the system. It can be operated, and it also filters out fine debris on the order of 1 mm, thus providing the effect of excellent quality of recycled polystyrene and solvent.

Description

폴리스티렌 겔 처리시스템 및 용제 분리장치{Polystyrene gel processing system and solvent separating apparatus}Polystyrene gel processing system and solvent separating apparatus

본 발명은 폴리스티렌 겔 처리시스템에 관한 것으로, 특히 발포 스티롤(styrol) 즉, 발포 폴리스티렌(polystyrene)을 용제에 용융시킴으로써 얻어진 폴리스티렌 겔에서, 폴리스티렌과 용제를 분리/회수하기 위하여 이용되는 폴리스티렌 겔 처리시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polystyrene gel processing system, and more particularly to a polystyrene gel processing system used for separating / recovering polystyrene and a solvent in a polystyrene gel obtained by melting a foamed styrol, that is, a foamed polystyrene in a solvent. It is about.

일반적으로, 스티로폼(Styrofoam)으로 많이 알려진 발포 폴리스티렌은 충격흡수성과 보온성이 뛰어나기 때문에 각종 제품의 포장이나 건축물의 보온재로 널리 사용되고 있으며, 경량이므로, 식품용 쟁반이나 기타 완충재 등으로도 많이 사용되고 있다. 이와 같은 발포 폴리스티렌은 대부분 한 번 사용하고 난 후에는 폐기처분되는데, 잘 썩지 않기 때문에 주로 소각된다. 발포 폴리스티렌은 소각되는 과정에서 발암물질로 알려진 다이옥신 등의 유해가스를 발생시킨다는 문제점을 안고 있다.In general, foamed polystyrene, known as styrofoam, is widely used as a thermal insulation material for packaging and building various products because of its excellent shock absorption and thermal insulation. As it is lightweight, it is also widely used as a food tray or other cushioning material. Most of these expanded polystyrenes are discarded after one use, but are mainly incinerated because they do not rot well. Expanded polystyrene has a problem of generating harmful gases such as dioxins known as carcinogens during incineration.

위와 같은 발포 폴리스티렌이 많이 사용되는 것은 그 특성이 뛰어난 것도 있지만, 원재료의 가격이 싸기 때문이다. 이 때문에 발포 폴리스티렌을 회수하여 상업적으로 재이용 할 수 있기 위해서는 재생 폴리스티렌의 재생비용이 가능한 한 낮아져야 한다.The above-mentioned expanded polystyrene is often used because of its excellent properties, but the low cost of raw materials. For this reason, in order to be able to recover and commercially reuse the expanded polystyrene, the cost of recycling the recycled polystyrene should be as low as possible.

발포 폴리스티렌의 재생과 관련된 각종 제안이 제시되고 있다. 예를 들면 일본 특개평 8-85735호 공보에는 사용 완료된 발포 스티롤을 재생하기 위한 분리방법 및 장치가 개시되어 있다. 일본 특개평 8-85735호 공보에서는 용매에서 용해한발포스티롤 용액에 불활성 가스를 혼합하고, 불활성가스 중에서 폴리스티렌 용액을 가열함에 의하여 폴리스티렌과, 용매를 분리하는 방법이 이용되고 있다. 폴리스티렌을 용해시키는 용매로서는 탄화수소계 용매, 에테르계 용매, 에스테르계 용매, 케톤계 용매, 모노테르펜계 용매 및 d-리모넨이 이용되고 있고, 불활성가스로서는 질소가스가 이용되고 있다. 그러나, 일본 특개평8-85735호 공보에 있어서는 폴리스티렌을 분리회수하는 것은 가능하지만, 불활성 가스를 공급할 필요가 있고, 더욱이 회수된 용매를 재이용하기 위하여 효율적으로 회수하는 점에 있어서는 충분한 것이 라고 말할 수 없다.Various proposals relating to the regeneration of expanded polystyrene have been proposed. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-85735 discloses a separation method and apparatus for regenerating used foamed styrol. In Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 8-85735, a method of separating polystyrene and a solvent by mixing an inert gas with a solution of a phosphostolol dissolved in a solvent and heating the polystyrene solution in an inert gas is used. As a solvent for dissolving polystyrene, a hydrocarbon solvent, an ether solvent, an ester solvent, a ketone solvent, a monoterpene solvent, and d-limonene are used. As an inert gas, nitrogen gas is used. However, in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 8-85735, although polystyrene can be recovered separately, it is not necessary to supply an inert gas, and it is not sufficient to efficiently recover the recovered solvent for reuse. .

또한, 일본 특개평9-40802호 공보에 있어서는 발포스티롤의 처리방법 및 처리장치가 개시되어 있고, 유기계 용매에 발포스티롤의 폐재료를 용해시켜 떡형상의 중간생성물을 생성하고, 이 중간 생성물에서 폴리스티렌을 재생하는 재생방법이 개시되어 있다. 일본 특개평9-40802호 공보에 있어서는 유기계 용매로서는 방향족 탄화수소를 이용하는 것에 의하여 폴리스티렌이 회수되고 있지만, 폴리스티렌을 용해하기 위하여 사용하는 용제를 고효율로 회수할 수 없고, 회수된 용제가 다른 폐기물을 발생시키거나, 완전하게 회수되지 않은 용제를 포함하는 배기를 처리하기 위한 배기가스 처리시스템이 필요해지고, 이것이 재생 폴리스티렌의 비용을 인상시킨다는 다른 문제도 발생하게 된다.In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-40802 discloses a method and a processing apparatus for foamed styrole, wherein waste material of foamed styrol is dissolved in an organic solvent to produce a rice cake-like intermediate product. Disclosed is a reproducing method of reproducing. In Japanese Patent Laid-Open No. 9-40802, polystyrene is recovered by using an aromatic hydrocarbon as an organic solvent, but the solvent used for dissolving polystyrene cannot be recovered with high efficiency, and the recovered solvent generates other wastes. Or, there is a need for an exhaust gas treatment system for treating exhaust that contains solvents that are not completely recovered, and other problems arise that this increases the cost of recycled polystyrene.

그 외에 일본 특개평 11-5865호 공보, 일본 특개평 11-181144호 공보 등에도 재생되는 감용제의 재이용이 가능하고, 재생되는 폴리스티렌의 열등화가 적은 발포 스티롤의 재생처리설비 및 용해조를 탑재한 특장 이동차량으로 발포 스티롤을 회수하고, 용제를 분리함과 함께, 용제를 재이용하는 시스템이 개시되어 있으나, 감압설비 등을 필요로 하기 때문에 장치비용이 높고 연속조업을 행할 시의 채산성에 문제가 있고, 또한 감용제의 재생효율이 아직 충분하지 않기 때문에, 채산성 있게 연속 조업을 행하는 플랜트로서 이용하기에는 충분하지 않다.In addition, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 11-5865 and Japanese Patent Laid-Open Publication No. 11-181144 can be reused as a reducing agent, and are equipped with a regeneration treatment facility and a dissolution tank of foamed styrol with little inferiority of the recycled polystyrene. Although a system for recovering foamed styrol from a mobile vehicle, separating a solvent, and reusing a solvent has been disclosed, it requires a decompression facility and the like, which causes high equipment cost and problems in profitability in continuous operation. Moreover, since the regeneration efficiency of a reducing agent is not enough yet, it is not enough to use it as a plant which carries out continuous operation profitably.

위에서 설명한 바와 같이 지금까지 발포 스티롤을 용제에 용해시켜, 용매를 분리하여 폴리스티렌을 회수하고, 용제를 재이용하는 것은 많이 제안되어 있지만, 폴리스티렌이 다용되는 것이 비용상으로 저렴하기 때문임을 고려하면, 재생 폴리스티렌의 원가가 원 폴리스티렌 보다 높아서는 재생 폴리스티렌의 이용을 도모할 수 없고, 폴리스티렌 재생을 대규모로 행하는 것이 곤란하다. 더욱이, 발포 폴리스티렌을 용해시킨 후, 회수한 용제를 폐기하는 것은 환경문제를 발생시킬 염려가 있고, 더욱이 배기가스처리 시스템을 설치하거나 하는 것은, 처리비용을 증가시키고, 이것이 재생 폴리스티렌의 비용을 높혀, 재생 폴리스티렌의 이용성을 제한하고, 대규모의 재생이용을 행하는데 중대한 문제점이 되고 있다.As described above, there have been many proposals for dissolving expanded styrene in a solvent, separating a solvent to recover polystyrene, and reusing the solvent. However, considering that polystyrene is frequently used, it is inexpensive to use. If the cost is higher than that of the original polystyrene, it is not possible to use recycled polystyrene and it is difficult to perform polystyrene regeneration on a large scale. Furthermore, dissolving the recovered solvent after dissolving the expanded polystyrene may cause environmental problems. Furthermore, installing an exhaust gas treatment system increases the processing cost, which increases the cost of the recycled polystyrene, It is a serious problem to limit the usability of recycled polystyrene and to perform large-scale regeneration.

또한, 종래 폴리스티렌 재생시스템에서는 재생되는 폴리스티렌과 용제에 불순물이 함유되어 있어 그 품질이 떨어진다는 문제도 있었다.In addition, in the conventional polystyrene regeneration system, impurities contained in the regenerated polystyrene and the solvent also have a problem of deterioration in quality.

본 발명의 목적은 폴리스티렌과 용제의 분리효율이 뛰어나고 특히, 재생되는 폴리스티렌과 용제의 품질이 우수하여 사업적으로 채산성이 있는 비용으로 재생 폴리스티렌을 공급하는 것을 가능하게 해줄 뿐만 아니라 불활성가스공급장치나 배기가스처리시스템 또는 감압설비 등 별도의 특수설비가 필요치 않은 폴리스티렌 겔처리시스템을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is excellent separation efficiency of polystyrene and solvents, in particular, excellent quality of the recycled polystyrene and solvents to enable the supply of recycled polystyrene at a cost that is commercially profitable, as well as inert gas supply device or exhaust The present invention provides a polystyrene gel treatment system that does not require any special equipment such as a gas treatment system or a pressure reducing system.

본 발명의 다른 목적은 본 발명의 폴리스티렌 겔 처리시스템에 이용될 수 있는 용제 분리장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a solvent separation apparatus that can be used in the polystyrene gel processing system of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 폴리스티렌 겔 처리시스템의 개념도이고,1 is a conceptual diagram of a polystyrene gel processing system according to the present invention,

도 2a∼도 2c는 본 발명에 따른 폴리스티렌 겔 처리시스템의 정면도, 좌측면도 및 평면도이고,2A to 2C are front view, left side view and plan view of the polystyrene gel processing system according to the present invention;

도 3은 도 2a ∼ 2c 폴리스티렌 겔 처리시스템에서의 동작과정을 설명하기 위한 설명도,3 is an explanatory diagram for explaining an operation process in the polystyrene gel processing system of FIGS.

도 4는 리프트의 측면도,4 is a side view of the lift,

도 5는 스크루 컨베이어의 반폭단면도,5 is a half-width cross-sectional view of a screw conveyor,

도 6은 스트레인 탱크의 정면도,6 is a front view of a strain tank,

도 7은 스크린 메쉬 컨베이어의 측면도,7 is a side view of the screen mesh conveyor,

도 8a는 병렬 연결된 원심분리기의 정면도,8A is a front view of the centrifuge connected in parallel,

도 8b는 도 8a의 좌측면도,8B is a left side view of FIG. 8A;

도 8c는 도 8a의 평면도,8C is a top view of FIG. 8A,

도 9는 원심분리기의 단면도,9 is a cross-sectional view of the centrifuge,

도 10은 분리장치의 정면도이고,10 is a front view of the separator,

도 11은 분리장치의 내부구조를 나타낸 단면도,11 is a cross-sectional view showing the internal structure of the separator;

도 12는 제 1증발단에 나선형 교반부재를 배치한 상태를 나타낸 상면도,12 is a top view showing a state in which a spiral stirring member is disposed on the first evaporation stage;

도 13은 방사상 부재의 상면도,13 is a top view of the radial member,

도 14는 본 발명에서 이용하는 나선형 교반부재의 다른 실시 예를 나타낸 평면도,14 is a plan view showing another embodiment of the spiral stirring member used in the present invention,

도 15는 도 14에 나타낸 블레이드 세그먼트의 측면도,15 is a side view of the blade segment shown in FIG. 14;

도 16a∼16f는 표1. 결과치의 추이를 표1.에서의 순서대로 각각 나타낸 그래프이다.16A to 16F are shown in Table 1. This is a graph showing the trend of the results in the order shown in Table 1.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

110 : 리프트 120 : 스토리지 탱크110: lift 120: storage tank

130 : 스크루 컨베이어 200 : 전처리장치130: screw conveyor 200: pretreatment device

210 : 스트레인 탱크 230 : 스크린 메쉬 컨베이어210: strain tank 230: screen mesh conveyor

250 : 원심분리기 270 : 호퍼250: centrifuge 270: hopper

272 : 펌프 300: 분리장치272: pump 300: separator

310, 330, 350 : 제 1, 제 2, 제 3증발단310, 330, 350: first, second, third evaporation stage

400 : 후처리장치 410 : 스크루 익스트루더400: after-treatment device 410: screw extruder

430 : 반송수단 450 : 절단기430: conveying means 450: cutter

460 : 수조 470 : 열교환기460: water tank 470: heat exchanger

480 : 리시브 탱크 490 : 냉각기480: receive tank 490: cooler

500 : 가열장치 510 : 보일러500: heating device 510: boiler

본 발명의 목적은 용제를 포함하는 폴리스티렌 겔에서 폴리스티렌과 용제를 분리하여 회수하기 위한 폴리스티렌 겔 처리시스템에 있어서, 폴리스티렌 겔에 혼입된 불용성분을 걸러주기 위한 전처리장치, 전처리장치에서 불용성분이 걸러진 폴리스티렌 겔이 유입되는 공급구, 공급구를 통해 유입된 폴리스티렌 겔에 함유된 용제가 증발되는 다층구조의 증발단, 증발단에서 증발되는 용제가 배출되는 배기구 및 용제가 증발된 폴리스티렌 겔이 배출되는 배출구를 구비하여 폴리스티렌 겔에서 용제를 증발 분리시켜 용융한 폴리스티렌과 용제를 분리하기 위한 분리장치, 분리된 용제와 용융한 폴리스티렌을 후처리하기 위한 후처리 장치 및 전처리장치, 분리장치, 후처리장치의 필요한 부위를 가열하기 위한 가열장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리스티렌 겔 처리시스템에 의해 달성 가능하다.An object of the present invention is a polystyrene gel processing system for separating and recovering polystyrene and a solvent from a polystyrene gel containing a solvent, the pretreatment apparatus for filtering insoluble components mixed in the polystyrene gel, polystyrene gel filtered insoluble components in the pretreatment apparatus The inlet is provided with an inlet, a multilayered evaporation stage in which the solvent contained in the polystyrene gel introduced through the supply port is evaporated, an exhaust port through which the solvent evaporated from the evaporation stage is discharged and an outlet through which the polystyrene gel is evaporated solvent is discharged. To separate the molten polystyrene and the solvent by evaporating and separating the solvent from the polystyrene gel, and to prepare the necessary parts of the post-treatment device, pre-treatment device, separator, and post-treatment device for post-treatment of the separated solvent and molten polystyrene. Pawl comprising a heating device for heating Styrene can be achieved by gel-processing system.

위 전처리장치는 폴리스티렌 겔에 혼입된 불용성분을 교대로 걸러줄 수 있게 병렬 연결된 원심분리기를 포함하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.The pretreatment device is preferably configured to include a centrifuge connected in parallel to alternately filter the insoluble components incorporated into the polystyrene gel.

위 원심분리기는 눈의 크기가 큰 내통과 내통의 눈보다 크기가 작은 눈을 갖는 외통으로된 2중 망구조를 포함하는 구성으로 하는 것이 좋다.The centrifuge is preferably composed of a double network structure consisting of an inner cylinder having a large eye and an outer cylinder having a smaller eye than the inner cylinder.

위 전처리장치는 내부에 경사망을 구비하여 폴리스티렌 겔에서 불용성분을 1차로 걸러주기 위한 스트레인 탱크, 스트레인 탱크에서 배출되는 폴리스티렌 겔에서 불용성분을 2차로 걸러주기 위해 경사지게 설치된 스크린 메쉬 컨베이어 및 폴리스티렌 겔에서 불용성분을 3차로 교대로 걸러줄 수 있게 병렬 연결된 원심분리기를 구비하는 구성으로 하는 것이 더욱 바람직하다.The pretreatment device is equipped with a slanted net in the strain tank for filtering insoluble components in the polystyrene gel first, screen mesh conveyor and polystyrene gel inclined to filter the insoluble components in the polystyrene gel discharged from the strain tank secondary More preferably, the configuration is provided with a centrifugal separator connected in parallel to alternately filter insoluble components.

위 분리장치는 제 1증발단∼제 3증발단의 3층구조로 되고, 제 1증발단은 제 1나선형 교반부재를 수용하고 제 1나선형 교반부재의 회전에 의해 폴리스티렌 겔을 지름방향 외측에서 내측으로 이동시키면서 용제를 증발시킴과 함께 제 2증발단으로 낙하시키고,The separator is a three-layer structure of the first evaporation stage to the third evaporation stage, and the first evaporation stage accommodates the first spiral stirring member and rotates the polystyrene gel from the outside in the radial direction by the rotation of the first spiral stirring member. While evaporating the solvent while moving to the second evaporation stage,

제 2증발단은 제 2나선형 교반부재를 수용하고 제 2 나선형 교반부재의 회전에 의해 폴리스티렌 겔을 지름방향 내측에서 외측으로 이동시키면서 용제를 증발시킴과 함께 제 3증발단으로 낙하시키고,The second evaporation stage receives the second spiral stirring member and moves the polystyrene gel from the radially inner side to the outer side by the rotation of the second spiral stirring member to evaporate the solvent and drops it to the third evaporation stage.

제 3증발단은 제 3나선형 교반부재를 수용하고 제 3나선형 교반부재의 회전에 의해 폴리스티렌 겔을 지름방향 외측에서 내측으로 이동시키면서 용제를 증발시킴과 함께 제 3증발단의 중앙에 마련된 배출구로 용융된 폴리스티렌을 배출하는 구성으로 하는 것이 좋다.The third evaporation stage accommodates the third spiral stirring member and melts to the outlet provided at the center of the third evaporation stage while evaporating the solvent while moving the polystyrene gel from the radially outer side to the inner side by the rotation of the third spiral stirring member. It is good to set it as the structure which discharges the polystyrene.

위 제 1∼제 3나선형 교반부재는 복수의 아암부재가 형성된 방사상부재에 각각 지지되어 있고, 각 방사상부재는 분리장치의 중심부에 삽통된 샤프트에 연결되어 모터에 의해 일체로 회동 가능케 설치되는 구성으로 하는 것이 바람직하다.The first to third spiral stirring members are respectively supported by a radial member formed with a plurality of arm members, each radial member is connected to the shaft inserted into the center of the separation device is configured to be rotated integrally by a motor It is desirable to.

위 후처리장치는 분리장치에서 배출되는 용융 폴리스티렌을 필요한 형상의 단면모양으로 뽑아내기 위한 스크루 익스트루더, 스크루 익스트루더를 통해 배출되는 폴리스티렌을 반송하기 위한 반송장치, 반송되는 용융 폴리스티렌을 냉각하기위한 냉각장치 및 용제 배기를 냉각하여 용제를 회수하기 위한 열교환기를 포함하는 구성으로 하면 된다.The aftertreatment device is a screw extruder for extracting the molten polystyrene discharged from the separator into a cross-sectional shape of the required shape, a conveying device for conveying the polystyrene discharged through the screw extruder, and cooling the melted polystyrene being conveyed. What is necessary is just the structure containing the cooling device for this, and the heat exchanger for cooling a solvent exhaust and collect | recovering a solvent.

위 전처리장치 앞쪽으로 폴리스티렌 겔을 공급하기 위한 스크루 컨베이어, 폴리스티렌 겔을 저장하였다가 스크루 컨베이어로 공급하기 위한 스토리지 탱크 및 용기에 담겨진 폴리스티렌 겔을 스토리지 탱크로 들어올려 공급할 수 있도록 하기 위한 리프트를 더 포함하는 구성으로 하는 것이 좋다.Further comprising a screw conveyor for supplying polystyrene gel to the front of the pretreatment device, a storage tank for storing the polystyrene gel and supplying it to the screw conveyor, and a lift for lifting and supplying the polystyrene gel contained in the container to the storage tank. It is good to make a configuration.

위 분리장치의 내부온도는 용제의 증발점 이상으로 하는 것이 바람직하다.The internal temperature of the separator is preferably above the evaporation point of the solvent.

위 용제로는 방향족 탄화수소 화합물과 탄소수 12∼15의 파라핀계 용제를 함유하는 혼합용제를 이용하면 된다.As the above solvent, a mixed solvent containing an aromatic hydrocarbon compound and a paraffinic solvent having 12 to 15 carbon atoms may be used.

위 분리장치의 내부온도는 180℃∼250℃가 바람직하다.The internal temperature of the separator is preferably 180 ℃ to 250 ℃.

본 발명의 다른 목적은 용제를 포함하는 폴리스티렌 겔에서 폴리스티렌과 용제를 분리하기 위한 분리장치에 있어서, 불용성분이 걸러진 폴리스티렌 겔이 유입되는 공급구, 공급구를 통해 유입된 폴리스티렌 겔에 함유된 용제가 증발되는 다층구조의 증발단, 증발단에서 증발되는 용제가 배출되는 배기구, 용제가 증발된 폴리스티렌 겔이 배출되는 배출구를 구비하고,Another object of the present invention is a separation device for separating polystyrene and a solvent in a polystyrene gel containing a solvent, the inlet is filtered polystyrene gel inlet, the solvent contained in the polystyrene gel introduced through the supply port is evaporated A multi-layered evaporation stage, an exhaust port for discharging the solvent evaporated from the evaporation stage, and a discharge port for discharging the polystyrene gel from which the solvent is evaporated,

증발단의 저부로는 가열장치에 의해 순환되는 열매체가 공급되어 증발단을 가열할 수 있도록 해주는 자켓이 설치되어 폴리스티렌 겔에서 용제를 증발 분리시켜 용융한 폴리스티렌과 용제를 분리하는 것을 특징으로 하는 분리장치에 의해 달성 가능하다.At the bottom of the evaporation stage, a jacket is provided for heating the evaporation stage by supplying a heating medium circulated by a heating device, and separating the molten polystyrene and the solvent by evaporating and separating the solvent from the polystyrene gel. Is achievable by

위 분리장치는 제 1증발단∼제 3증발단의 3층구조로 되고, 제 1증발단은 제1나선형 교반부재를 수용하고 제 1나선형 교반부재의 회전에 의해 폴리스티렌 겔을 지름방향 외측에서 내측으로 이동시키면서 용제를 증발시킴과 함께 제 2증발단으로 낙하시키고,The separator is a three-layer structure of the first evaporation stage to the third evaporation stage, and the first evaporation stage accommodates the first spiral stirring member and rotates the polystyrene gel from the radially outer side by rotating the first spiral stirring member. While evaporating the solvent while moving to the second evaporation stage,

본 발명에 있어서는, 적절한 용매로 겔 형상으로서 용해한 폴리스티렌을 처리한다. 폴리스티렌 겔은 발포스티롤을 용해시키기 위한 용제를 포함하는 겔 탱크에 발포스티롤을 투입, 용해시켜 얻을 수 있다.In this invention, the polystyrene melt | dissolved as a gel form with an appropriate solvent is processed. The polystyrene gel can be obtained by adding foamed styrene to a gel tank containing a solvent for dissolving the foamed styrene.

이를 위하여 이용할 수 있는 용제로서는 방향족계 탄화수소와, 파라핀의 혼합물을 들 수 있다. 본 발명에 있어서 이용할 수 있는 용매로서는, 구체적으로는 방향족계 탄화수소로서, 크실렌을 열거할 수 있다. 이 크실렌은 올트 크실렌, 메타 크실렌, 파라 크실렌의 혼합물을 이용할 수 있고, 각각의 이성체가 분리된 크실렌을 이용할 수 있지만, 비용적인 면에서 이성체가 혼합된 크실렌을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 방향족계 탄화수소로서는, 크실렌 외, 증기압이 높은 방향족계 탄화수소 또는 이들의 혼합물을 첨가하여 용제로서 이용할 수 있다. 이와 같은 방향족계 탄화수소로서는, 이프솔 100(상표 : 고오도우용제 주식회사)을 들 수 있다.As a solvent which can be used for this, the mixture of an aromatic hydrocarbon and paraffin is mentioned. As a solvent which can be used in this invention, xylene can be enumerated specifically as an aromatic hydrocarbon. This xylene can use a mixture of olt xylene, meta xylene, and para xylene, and can use xylene in which each isomer is separated, but it is preferable to use xylene mixed with isomers in terms of cost. In addition, as the aromatic hydrocarbon of the present invention, an aromatic hydrocarbon having a high vapor pressure other than xylene or a mixture thereof can be added and used as a solvent. As such an aromatic hydrocarbon, ifsol 100 (trademark: Kodo Kogyo Co., Ltd.) is mentioned.

또한, 본 발명에 이용하는 파라핀계 용제로서는, 탄소수가 12∼15의 예를 들면, 노멀 파라핀을 열거할 수 있다. 이와 같은 파라핀계 용매로서는 예를 들면, 노멀 파라핀 M, 노멀 파라핀 L(일본 석유주식회사제)을 이용할 수 있다. 상술한 방향족계 탄화수소에 파라핀계 용제를 첨가함으로써, 용해한 폴리스티렌이 겔 형상을 나타내고, 본 발명의 폴리스티렌 겔 처리시스템에 있어서 적합한 처리를 행할 수 있는 물성이 제공된다.Moreover, as a paraffinic solvent used for this invention, carbon number of 12-15, for example, can be mentioned normal paraffin. As such a paraffin solvent, normal paraffin M and normal paraffin L (made by Japan Petroleum Corporation) can be used, for example. By adding a paraffinic solvent to the above-mentioned aromatic hydrocarbon, the dissolved polystyrene exhibits a gel shape, and the physical properties capable of performing a suitable treatment in the polystyrene gel treatment system of the present invention are provided.

상술한 크실렌과, 이프솔 100과, 파라핀계 용제의 비율은 크실렌이 0∼20질량%, 이프솔이 40∼65질량%, 노멀 파라핀이 35∼50질량%의 것을 이용할 수 있다. 또한, 방향족계 탄화수소와, 노멀 파라핀과의 질량비는, 방향족 탄화수소를 약 50∼약 65질량%, 노멀 파라핀을 약 35∼50질량%로 할 수 있다. 이 경우에는, 크실렌과 이프솔 100과의 비는 적절하게 본 발명의 폴리스티렌 겔 처리시스템에 있어서 이용할 수 있도록 설정할 수 있다.As for the ratio of the above-mentioned xylene, ifsol 100, and a paraffinic solvent, the thing of 0-20 mass% of xylenes, 40-65 mass% of ifsols, and 35-50 mass% of normal paraffins can be used. The mass ratio of the aromatic hydrocarbon to the normal paraffin can be about 50 to about 65 mass% of the aromatic hydrocarbon and about 35 to 50 mass% of the normal paraffin. In this case, the ratio of xylene and ifsol 100 can be appropriately set to be usable in the polystyrene gel treatment system of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 폴리스티렌 겔 처리시스템의 개념도이고, 도 2a∼도2c는 본 발명에 따른 폴리스티렌 겔 처리시스템의 정면도, 좌측면도 및 평면도이고, 도 3은 도 2a ∼ 2c 폴리스티렌 겔 처리시스템에서의 동작과정을 설명하기 위한 설명도이다.1 is a conceptual diagram of a polystyrene gel processing system according to the present invention, Figures 2a to 2c is a front view, left side view and a plan view of the polystyrene gel processing system according to the present invention, Figure 3 is a polystyrene gel processing system of Figures 2a to 2c It is an explanatory diagram for explaining the operation process in.

도 1∼도 3에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 폴리스티렌 겔 처리시스템은 리프트(110)와 스토리지 탱크(storage tank, 120)를 구비하고 있다. 리프트(110)는 폴리스티렌 겔이 담겨진 용기(118)를 스토리지 탱크(120)까지 들어올려 용기에 담겨져 있던 폴리스티렌 겔을 스토리지 탱크(120)에 주입할 수 있도록 하기 위한 것이고, 스토리지 탱크(120)는 예를 들어 하루정도의 작업분량을 저장하였다가 뒤에서 설명되는 전처리 장치 쪽으로 공급할 수 있도록 하기 위한 것이다. 이 리프트(110)와 관련하여서는 도 4를 통해 뒤에서 더 자세히 설명한다.As can be seen in Figures 1 to 3, the polystyrene gel treatment system according to the present invention includes a lift 110 and a storage tank 120. The lift 110 is to lift the container 118 containing the polystyrene gel to the storage tank 120 so that the polystyrene gel contained in the container can be injected into the storage tank 120, and the storage tank 120 is an example. For example, it is possible to store the amount of work for one day and feed it to the pretreatment unit described later. This lift 110 is described in more detail later with reference to FIG. 4.

도시된 바와 같이 스토리지 탱크(120)에는 스크루 컨베이어(screw conveyor, 130)가 연결되어 있다. 이 스크루 컨베이어(130)는 스토리지 탱크(120)에 저장되어 있던 폴리스티렌 겔을 전처리장치(200)로 공급할 수 있도록 하기 위한 것이다.As shown, a screw conveyor 130 is connected to the storage tank 120. This screw conveyor 130 is for supplying the polystyrene gel stored in the storage tank 120 to the pretreatment device 200.

전처리장치(200)는 폴리스티렌 겔에 포함되어 있는 못, 나무조각 등의 불용성분의 찌꺼기를 걸러주기 위한 것으로, 스트레인 탱크(strain tank, 210), 스크린 메쉬 컨베이어(screen mesh conveyor, 230) 및 병렬 연결된 원심분리기(250)를 구비하고 있다. 스트레인 탱크(210)는 그 내부에 경사지게 배치된 망을 구비하며, 내부를 관찰할 수 있도록 하기 위한 관찰창과 필요에 따라 측면에서 청소를 할 수 있도록 하기 위한 해치(hatch) 형태의 도어를 구비하는데, 이와 관련하여서는 뒤에서 더 자세히 설명한다. 이러한 스트레인 탱크(210)는 폴리스티렌 겔에 함유된 찌꺼기를 1차로 걸러주기 위한 것이다.The pretreatment device 200 is used to filter insoluble components such as nails and wood chips contained in the polystyrene gel, and includes a strain tank 210, a screen mesh conveyor 230, and a parallel connection. The centrifuge 250 is provided. Strain tank 210 has a net disposed inclined therein, has a viewing window for observing the inside and a hatch-shaped door for cleaning on the side, if necessary, This is explained in more detail later. This strain tank 210 is to filter out the residue contained in the polystyrene gel first.

스크린 메쉬 컨베이어(230)는 망사를 무한궤도운동 시키면서 스트레인 탱크에서 걸러지지 않은 찌꺼기를 2차로 걸러주기 위한 것이다. 이와 관련하여서는 뒤에서 더 자세히 설명한다.The screen mesh conveyor 230 is for filtering secondary wastes that are not filtered out of the strain tank while crawling the mesh. This is explained in more detail later.

병렬 연결되어 설치된 원심분리기(250)는 상대적으로 큰 눈금의 내통과 그 바깥쪽으로 배치된 상대적으로 작은 눈금의 외통을 갖는 2중망구조로 된 것을 이용하는 것이 바람직하며, 상대적으로 작은 불용성분들을 걸러주기 위한 것이다. 내통 눈금의 크기는 2㎜정도, 외통 눈금의 크기는 1㎜정도의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이렇게 하는 경우 1㎜ 이상의 찌꺼기는 모두 걸러줄 수 있다. 원심분리기(250)를 병렬로 연결하여 한 쌍을 설치한 것은 폴리스티렌 겔 처리시스템의 가동을 멈추지 않고도 내부 찌꺼기를 제거할 수 있도록 하기 위한 것이다. 즉, 스크린 메쉬 컨베이어(230)에서 공급되는 폴리스티렌 겔은 두 원심분리기(250) 중 어느 한쪽으로 공급되어 그 불용성분들이 걸러진다. 폴리스티렌 겔이 공급되지 않는 원심분리기(250)는 그 내부의 찌꺼기가 제거된 후 대기상태로 있는다. 동작하고 있던 원심분리기(250)에 찌꺼기가 일정 이상 쌓이면 그 원심분리기(250)는 동작을 멈추고, 밸브가 전환된다. 이와 동시에 대기하고 있던 원심분리기(250)가 작동되면서 폴리스티렌 겔을 공급받아 폴리스티렌 겔에 잔류하고 있던 미세한 찌꺼기까지 걸러준다.Centrifuge 250 is installed in parallel is preferably used having a dual network structure having a relatively large scale inner cylinder and a relatively small scale outer cylinder disposed to the outside, and to filter out relatively small insoluble components will be. It is preferable to use the inner cylinder scale of about 2 mm and the outer cylinder scale of about 1 mm. In this case, all residues larger than 1 mm can be filtered out. The pair of centrifuges 250 are connected in parallel so as to remove the internal debris without stopping the operation of the polystyrene gel treatment system. That is, the polystyrene gel supplied from the screen mesh conveyor 230 is supplied to either one of the two centrifuges 250 to filter out the insoluble components. The centrifuge 250, to which the polystyrene gel is not fed, is in a standby state after the debris therein is removed. When debris accumulates in the centrifuge 250 that has been operating, the centrifuge 250 stops the operation and the valve is switched. At the same time, the centrifuge 250, which was waiting, is operated to supply polystyrene gel and to filter out fine residues remaining in the polystyrene gel.

여기에서 밸브는 구동되고 있는 원심분리기(250)에 걸리는 부하가 일정 이상되거나 그 하부의 호퍼(270)가 비는 경우 이를 감지하여 밸브가 자동전환되도록 구성하는 것이 바람직하다.In this case, the valve is preferably configured to automatically switch the valve by detecting the load on the centrifuge 250 being driven is more than a predetermined or the hopper 270 of the lower portion is empty.

즉, 스트레인 탱크(210)에서는 폴리스티렌 겔에서 상대적으로 크기가 큰 불용성분을 1차로 걸러준다. 스트레인 탱크(210)에서 배출되는 폴리스티렌 겔은 경사지게 배치된 스크린 메쉬 컨베이어(230)로 떨어진다. 스크린 메쉬 컨베이어(230) 상으로 떨어지는 폴리스티렌 겔 중에서 그 입자 크기가 큰 불용성분은 스크린 메쉬 컨베이어를 타고 올라간 후 이탈되어 별도의 저장통에 떨어지고, 나머지 액상의 폴리스티렌 겔과 입자의 크기가 작은 찌꺼기는 스크린 메쉬 컨베이어를 타고 올라가는 도중에 스크린 메쉬 아래쪽으로 떨어져 경사면을 타고 흘러내려 그 하부의 병렬 연결된 원심분리기(250)로 공급된다.That is, in the strain tank 210, the insoluble component having a relatively large size in the polystyrene gel is first filtered. The polystyrene gel discharged from the strain tank 210 falls to the screen mesh conveyor 230 disposed obliquely. Among the polystyrene gels falling onto the screen mesh conveyor 230, insoluble components having a large particle size are lifted up after the screen mesh conveyor is separated and dropped into a separate storage container, and the remaining liquid polystyrene gel and particles of small particles are screen meshes. On the way up the conveyor, it falls down the screen mesh and flows down the inclined plane and is fed to the parallel connected centrifuge 250 at the bottom thereof.

원심분리기(250)를 병렬로 수평되게 연결하여 설치한 것은 본 발명에 따른 폴리스티렌 겔 처리시스템이 작동하는 도중에도 일측의 원심분리기의 청소를 할 수 있도록 하기 위한 것으로, 본 발명의 일 특징을 이루는 부분이다.The horizontal installation of the centrifugal separator 250 in parallel is to allow the cleaning of the centrifugal separator on one side while the polystyrene gel treatment system according to the present invention is operating. to be.

원심분리기(250)를 거친 폴리스티렌 겔은 펌프(272)에 의해 분리장치(300)로 공급된다. 분리장치(300)는 전처리장치(200)에서 불용성분이 걸러진 폴리스티렌 겔에서 용제를 증발시켜 폴리스티렌과 용제를 분리하기 위한 것이다. 이 분리장치(300)는 폴리스티렌 겔이 유입되는 공급구(302)와, 공급구(302)를 통해 유입된 폴리스티렌 겔에 함유된 용제가 증발되는 다층구조의 증발단(310, 330, 350)과, 각 증발단(310, 330, 350)에서 증발되는 용제가 배출되는 배기구(312, 332, 352) 및 용제가 증발된 폴리스티렌 겔이 배출되는 배출구(304)를 구비하고 있는데, 이 분리장치(300)와 관련하여서는 첨부된 도면을 참조하여 뒤에서 더 자세히 설명한다.The polystyrene gel passed through the centrifuge 250 is supplied to the separator 300 by the pump 272. Separation device 300 is to separate the polystyrene and the solvent by evaporating the solvent in the polystyrene gel filtered insoluble components in the pretreatment device 200. The separator 300 includes a supply port 302 into which the polystyrene gel is introduced, a multi-layer evaporation stage 310, 330, and 350 in which a solvent contained in the polystyrene gel introduced through the supply port 302 is evaporated; And an exhaust port 312, 332, 352 through which the solvent evaporated from each evaporation stage 310, 330, 350 is discharged, and a discharge port 304 through which the polystyrene gel from which the solvent is evaporated is discharged. ) Will be described in more detail later with reference to the accompanying drawings.

분리장치(300)에는 분리된 폴리스티렌과 용제를 후처리하기 위한 후처리장치(400)가 연결된다. 후처리장치(400)는 폴리스티렌을 처리하기 위한 것과 증발된 용제를 처리하기 위한 것으로 구분된다. 폴리스티렌을 처리하기 위한 것으로는 폴리스티렌을 원하는 직경으로 뽑아내기 위한 스크루 익스트루더(screw extruder, 410)와 스크루 익스트루더(410)를 통해 배출되는 폴리스티렌을 냉각시키면서 이송시키기 위한 반송장치(430) 및 냉각된 폴리스티렌을 원하는 크기로 절단하여주기 위한 절단기(450)가 구비된다. 반송장치(450)는 냉각수가 채워진 수조(460)를 이용하거나, 컨베이어 상부에 다수의 냉각수 노즐을 설치하여 구성할 수 있다. 용제를 처리하기 위한 것으로는 배기구(312, 332, 352)에 연결되는 열교환기(470)가 구비된다. 열교환기(470)를 거친 용제는 액화되어 리시브 탱크(480)에 저장된다. 열교환기(470)와 수조(460)로는 냉각기(490)와 펌프(492)를 통해 순환되는 냉각수가 공급된다.The separator 300 is connected to a post-treatment device 400 for post-treatment of the separated polystyrene and the solvent. The aftertreatment device 400 is divided into one for treating polystyrene and one for treating evaporated solvent. For the treatment of polystyrene, a screw extruder 410 for extracting polystyrene to a desired diameter and a conveying device 430 for conveying while cooling the polystyrene discharged through the screw extruder 410 and A cutter 450 is provided to cut the cooled polystyrene into a desired size. The conveying apparatus 450 may be configured by using a water tank 460 filled with coolant or by installing a plurality of coolant nozzles on the conveyor. For treating the solvent, a heat exchanger 470 connected to the exhaust ports 312, 332, and 352 is provided. The solvent that has passed through the heat exchanger 470 is liquefied and stored in the receive tank 480. The heat exchanger 470 and the water tank 460 are supplied with coolant circulated through the cooler 490 and the pump 492.

본 발명에 따른 폴리스티렌 겔 처리시스템은 가열장치(500)를 구비하고 있다. 이 가열장치(500)는 스크루 컨베이어(130), 스트레인 탱크(210), 스크린 메쉬 컨베이어(230), 분리장치(300) 등 필요한 부위를 가열하여주기 위한 것으로, 컨트롤 패널(512)을 갖는 보일러(510)와 열매체 오일의 공급 및 수급량을 조절하기 위한 핫 오일 헤드(hot oil head, 514)와 열매체 오일을 저장하기 위한 수급탱크(516)와 오일순환에 필요한 적정 공기압을 제공하기 위한 공기압축기(520), 에어 헤드(air head, 522) 및 솔레노이드 밸브(524) 등으로 이루어져 있다. 여기에서의 보일러(510)는 순환되는 열매체 오일을 약 350℃까지 가열할 수 있도록 되어 있으며, 컨트롤 패널(512)을 통해 가열되는 각 부분의 온도를 조절한다. 열매체 오일은 필요로 하는 내열성, 열용량을 가지고 있는 것이라면 실리콘 오일 등, 지금까지 알려진 어떠한 열매체용의 오일이라도 이용할 수 있다.The polystyrene gel treatment system according to the present invention includes a heating device 500. The heating device 500 is for heating the necessary parts such as screw conveyor 130, strain tank 210, screen mesh conveyor 230, separation device 300, boiler having a control panel (512) ( 510, a hot oil head 514 for controlling supply and supply of heat medium oil, a supply tank 516 for storing heat medium oil, and an air compressor 520 for providing an appropriate air pressure necessary for oil circulation. ), An air head 522, and a solenoid valve 524. Here, the boiler 510 is capable of heating the circulating heat medium oil to about 350 ° C., and controls the temperature of each part heated through the control panel 512. As long as the heat medium oil has the heat resistance and heat capacity required, any heat oil known to date, such as silicone oil, can be used.

위와 같은 구성의 폴리스티렌 겔 처리시스템의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the polystyrene gel treatment system of the above configuration as follows.

보일러(510)에서 가열된 열매체 오일은 라인 L1을 통하여 공급되어 스크루 컨베이어(130)를, 라인 L2를 통하여서는 스크린 메쉬 컨베이어(230), 원심분리기(250) 등의 전처리장치(200)와 폴리스티렌 겔이 호퍼(270)에서 분리장치(300)로 공급되는 라인 L3을 각각 가열하고, 라인 L4를 통하여서는 분리장치(300)와 스크루 익스트루더(410)를 가열한다. 각 부분을 가열한 오일 열매체는 라인 L5에 연결된 라인 L6, L7, L8을 통해 회수되어 보일러(510)에서 다시 가열된다. 열매체 오일의 이송라인으로는 공기압축기(520)에 의한 압축공기가 라인 L14를 통해 공급되어 열매체 오일의 순환에 이용된다.The heat medium oil heated in the boiler 510 is supplied through the line L1 to the screw conveyor 130, and the pretreatment device 200 such as the screen mesh conveyor 230, the centrifuge 250, and the polystyrene gel through the line L2. The line L3 supplied from the hopper 270 to the separator 300 is heated, and the separator 300 and the screw extruder 410 are heated through the line L4. The oil heat medium which heated each part is recovered through the lines L6, L7, and L8 connected to the line L5, and is heated again in the boiler 510. FIG. As the transfer line of the heat medium oil, compressed air by the air compressor 520 is supplied through the line L14 and used for circulation of the heat medium oil.

한편, 폴리스티렌 겔이 담겨진 용기를 리프트 카(112)에 탑재한 상태에서 리프트(110)를 구동하여 리프트 카(112)를 들어올려 폴리스티렌 겔을 스토리지 탱크(120)에 투입시킨다. 스토리지 탱크(120)는 하루작업분량 정도의 크기로 하는 것이 바람직하다. 스토리지 탱크(120)에 저장되어 있던 폴리스티렌 겔은 스크루 컨베이어(130)에 의해 이송되어 전처리장치(200)의 스트레인 탱크(210)로 공급되며, 그 공급과정 중에 스크루 컨베이어(130)에서 80∼100℃ 정도로 가열된다. 이후 분리장치로 한 단계씩 접근할 때마다 10∼20℃ 더 증가된 온도로 가열된다.On the other hand, in a state in which the container containing the polystyrene gel is mounted on the lift car 112, the lift 110 is driven to lift the lift car 112 to inject the polystyrene gel into the storage tank 120. Storage tank 120 is preferably to the size of the amount of work per day. The polystyrene gel stored in the storage tank 120 is transferred by the screw conveyor 130 and supplied to the strain tank 210 of the pretreatment device 200, and 80 to 100 ° C. at the screw conveyor 130 during the supply process. Heated to a degree. Thereafter, each step of the approach to the separator is heated to an additional temperature of 10 to 20 ° C.

전처리장치(200)는 분리과정에서 문제를 발생시키지 않도록 폴리스티렌 겔에 포함되는 비닐, 종이, 작은 돌멩이, 못, 음식찌꺼기, 나무조각 등의 조악한 불용성분을 제거한다. 이 전처리장치(200)의 스트레인 탱크(210)는 상대적으로 큰 불용성분들을 걸러주고, 스크린 메쉬 컨베이어(230)는 중간정도 크기의 불용성분을 걸러주고, 원심분리기(250)는 1㎜ 크기 정도의 작은 찌꺼기까지 걸러준다. 이후, 폴리스티렌 겔은 펌프(272)에 의하여 분리장치(300)로 공급된다.The pretreatment apparatus 200 removes coarse insoluble components such as vinyl, paper, small stones, nails, food scraps, wood chips, and the like contained in the polystyrene gel so as not to cause a problem in the separation process. The strain tank 210 of the pretreatment device 200 filters relatively large insoluble components, the screen mesh conveyor 230 filters medium insoluble components, and the centrifuge 250 has a size of about 1 mm. Filter even small debris. Thereafter, the polystyrene gel is supplied to the separator 300 by the pump 272.

분리장치(300)에는 폴리스티렌 겔이 라인 L3을 통하여 분리장치(300)의 측부에 형성된 공급구(302)를 통해서 공급된다. 이 분리장치(300)에는 보일러(510)에 의하여 가열된 열매체 오일이 라인 L4를 통하여 공급되어 라인 L8을 통하여 배출된다. 이 열매체 오일은 분리장치(300) 내에 공급된 폴리스티렌 겔을 가열하여, 폴리스티렌 겔에서 용제가 분리되도록 한다.The polystyrene gel is supplied to the separation device 300 through a supply port 302 formed on the side of the separation device 300 through a line L3. The separation device 300 is supplied with the heat medium oil heated by the boiler 510 through the line L4 and discharged through the line L8. This heat medium oil heats the polystyrene gel supplied into the separator 300 so that the solvent is separated from the polystyrene gel.

더 자세히 설명하면, 제 1증발단(310)의 측벽에서는 라인 L3을 통하여 폴리스티렌 겔이 공급된다. 라인 L3은 분리장치(300)의 측벽에서 제 1의 증발단(310)의 내부 가장자리까지 도입되어, 폴리스티렌 겔을 제 1증발단(310)의 가장자리에 배출한다. 열매체 보일러(510)에서 가열된 열매체 오일은 분리장치(300)의 각 증발단(310, 330, 350)으로 라인 L4를 통하여 공급되고, 라인 L8을 통하여 배출되어 계속 순환되면서 분리장치(300)의 내부에서 폴리스티렌 겔을 가열하여 용매를 증발시킨다.In more detail, the polystyrene gel is supplied from the side wall of the first evaporation stage 310 through the line L3. Line L3 is introduced from the sidewall of the separator 300 to the inner edge of the first evaporation stage 310, discharging the polystyrene gel to the edge of the first evaporation stage 310. The heat medium oil heated in the heat medium boiler 510 is supplied through the line L4 to each of the evaporation stages 310, 330, and 350 of the separator 300, discharged through the line L8, and continuously circulated, thereby maintaining The solvent is evaporated by heating the polystyrene gel inside.

제 1증발단(310)은 열매체 오일에 의하여 내부온도가 약 150℃∼250℃ 정도의 온도가 되도록 가열되고, 폴리스티렌 겔의 유동성을 확보함과 함께 용제를 증발시키도록 한다. 폴리스티렌 겔은 제 1증발단(310)의 내부에 있어서는 지름방향 외측에서 지름방향 외측으로 이동해 가고, 제 1증발단(310)의 중심부에서 제 2증발단(330)으로 낙하한다.The first evaporation stage 310 is heated by the heat medium oil so as to have an internal temperature of about 150 ° C to 250 ° C, and ensures fluidity of the polystyrene gel and evaporates the solvent. The polystyrene gel moves from the radially outer side to the radially outer side in the inside of the first evaporation stage 310 and falls from the center of the first evaporation stage 310 to the second evaporation stage 330.

제 2증발단(330)에서는 제 1증발단(310)에서 낙하된 폴리스티렌 겔이 지름방향 내측에서 외측으로 이동된다. 제 2증발단(330)은 제 1증발단(310)에서와 같이 열매체 오일에 의하여, 약 150℃∼약 250℃로 가열된다. 공급된 폴리스티렌 겔은 제 2증발단(330)의 내부를 지름방향 내측에서 외측으로 이동해 가고, 제 2증발단(330)의 가장자리 부근에 형성된 슬롯을 통해 제 3증발단(350)의 플레이트 상으로 낙하된다.In the second evaporation stage 330, the polystyrene gel dropped from the first evaporation stage 310 is moved from the inner side in the radial direction to the outer side. The second evaporation stage 330 is heated to about 150 ° C. to about 250 ° C. by the heat medium oil, as in the first evaporation stage 310. The supplied polystyrene gel moves the inside of the second evaporation stage 330 from the inner side in the radial direction to the outside, and onto the plate of the third evaporation stage 350 through a slot formed near the edge of the second evaporation stage 330. Falls.

제 3증발단(350)에서는 제 2증발단(330)에서 낙하된 폴리스티렌 겔이 지름방향 외측에서 내측으로 이동된다. 제 3증발단(350)은 제 1, 제 2증발단(310, 330)에서와 같이 열매체 오일에 의하여, 약 150℃∼약 250℃로 가열된다. 공급된 폴리스티렌 겔은 제 3증발단(350)의 내부를 지름방향 외측에서 내측으로 이동해 가고, 제 3증발단(330)의 중심에 형성된 배출구(304)를 통해 용제가 제거된 용융 폴리스티렌으로 배출된다.In the third evaporation stage 350, the polystyrene gel dropped from the second evaporation stage 330 is moved inward from the radial direction. The third evaporation stage 350 is heated to about 150 ° C. to about 250 ° C. by the heat medium oil as in the first and second evaporation stages 310 and 330. The supplied polystyrene gel moves the inside of the third evaporation stage 350 from the outside in the radial direction to the inside, and is discharged to the molten polystyrene from which the solvent has been removed through the outlet 304 formed at the center of the third evaporation stage 330. .

폴리스티렌 겔은 분리장치(300)에 의하여 용제와 용융한 폴리스티렌 겔로 분리되고, 용융상태가 되어 분리장치(300)에서 배출된다. 용융상태에서 배출된 용융한 폴리스티렌 겔은 스크루 익스투루더(410)를 통해 배출되어 수조(460) 내에 설치된 컨베이어 등의 운송장치(430)에 보내어지거나 운송장치(430)의 상측에 배치되는샤워 헤드에서의 냉각수에 의하여 냉각되어 고체화된다.The polystyrene gel is separated into a polystyrene gel melted with a solvent by the separator 300, and is melted and discharged from the separator 300. The molten polystyrene gel discharged from the molten state is discharged through the screw extruder 410 and sent to a transportation device 430 such as a conveyor installed in the water tank 460 or a shower head disposed above the transportation device 430. It is cooled and solidified by the cooling water at.

수조(460)로는 펌프(492)에 의해 냉각기(490)를 거친 물이 라인 L9를 통하여 냉각수가 공급되고, 라인 L10을 통해 회수된다. 수조(460) 때문에 용융한 폴리스티렌이 장시간에 걸쳐 공기에 노출됨으로써 산화/열등화하는 것이 방지된다. 냉각된 폴리스티렌은 절단기(450)에 의해 적당한 크기로 절단된다.The water passing through the cooler 490 by the pump 492 is supplied to the water tank 460 through the line L9, and the cooling water is supplied through the line L10. Due to the water tank 460, the molten polystyrene is exposed to air for a long time to prevent oxidation / deterioration. The cooled polystyrene is cut to a suitable size by the cutter 450.

또한, 분리장치(300)에 의하여 용제증기로서 분리된 용제는 라인 L11을 통하여 열교환기(470)에 보내어지고, 응축된 용매로서 리시브 탱크(480)에서 회수된다. 열교환기(470)에는 냉각기(490)에서의 냉각수가 라인 L12를 통하여 공급되고 있다. 이 냉각수는 열교환기(470)의 내부를 순환하면서 용제 증기를 냉각시키고 라인 L13을 통하여 냉각기(490)로 되돌아간다.In addition, the solvent separated as the solvent vapor by the separator 300 is sent to the heat exchanger 470 through the line L11, and is recovered from the receive tank 480 as the condensed solvent. The coolant in the cooler 490 is supplied to the heat exchanger 470 via the line L12. This cooling water cools the solvent vapor while circulating inside the heat exchanger 470 and returns to the cooler 490 via the line L13.

위와 같은 본 발명에 따른 폴리스티렌 겔 처리시스템에서, 폴리스티렌 겔을 전처리장치(200)에 공급하기 위하여 컨베이어, 펌프 등 지금까지 알려진 어떠한 것이라도 이용할 수 있다.In the polystyrene gel treatment system according to the present invention as described above, in order to supply the polystyrene gel to the pretreatment apparatus 200, any one known so far, such as a conveyor and a pump, may be used.

상술한 바와 같이 본 발명에 있어서 폴리스티렌을 감용시키기 위하여 이용하는 용제는 방향족계 탄화수소 용매를 약 60질량%, 탄소수 12∼15의 노멀 파라핀을 약 40질량%로 함유한다. 노멀 파라핀의 증발점은 205℃이고, 이 온도이상에서 공기가 분리장치(300) 내에 역류하면, 분리장치(300)의 내부온도가 약 5℃/min 이상의 속도로 상승하는 것이 경험적으로 관측되고 있으므로, 밸브 등을 이용해 공기가 역류되지 않도록 하여야 한다.As mentioned above, the solvent used in order to reduce polystyrene in this invention contains about 60 mass% of aromatic hydrocarbon solvent and about 40 mass% of normal paraffin of 12-15 carbon atoms. Since the evaporation point of normal paraffin is 205 degreeC, when air flows back into the separator 300 above this temperature, it is empirically observed that the internal temperature of the separator 300 rises at the speed more than about 5 degrees C / min. Use valves, valves, etc. to prevent air from flowing back.

통상적으로는 분리장치(300)의 내부에서는 용융한 폴리스티렌이 정상적으로배출되고, 배출구(304)는 용융한 폴리스티렌이 통과하고 있으므로 공기가 역류할 염려는 없다.Usually, the molten polystyrene is normally discharged inside the separator 300, and the molten polystyrene passes through the outlet port 304, so that air does not have to be flowed back.

공기가 분리장치(300) 내에 존재하지 않는 경우에는, 분리장치(300)의 내부온도를 240℃∼250℃의 온도로서 운전하여도 어떠한 문제도 발생되지 않는다. 그러나, 연속적인 조업의 과정에 있어서는 폴리스티렌 겔의 공급량 변동 등의 이유에서 공기가 분리장치(300)의 내부에 역류하는 경우도 상정되고, 공기의 존재하에서 분리장치(300)의 내부온도를 240℃∼250℃로 하는 것은 방지할 필요가 있다. 이 때문에, 배출구(304)를 개폐하는 밸브(306)는 분리장치(300)의 내부온도가 노멀 파라핀의 증발점 205℃ 이상이고, 또한, 분리장치(300)의 내부의 온도가 5℃/min 이상으로 상승하는 경우에는, 어떠한 원인에 의하여 공기가 역류하고 있을 가능성이 높으므로, 공기의 역류를 방지시키기 위하여 자동적으로, 또는 수동스위치의 매뉴얼 조작에 의하여 폐쇄되도록 한다. 또한, 본 발명에 있어서는, 더욱이 이들 이외의 온도상승 속도에서도 이용할 수 있고, 예를 들면 10℃/min 또는 20℃/mim 등의 속도도, 적절한 제어가 될 수 있는 한 이용할 수 있다. 이 때문에 이용하는 개폐밸브(406)는 지금까지 알려진 어떠한 구성의 개폐밸브로 할 수 있고, 특히 유량조절 기능을 가질 필요는 없지만, 필요하다면 개폐를 행할 뿐만 아니라, 유량조절기능을 가지는 전기적으로 구동되는 밸브를 이용할 수 있다.If no air is present in the separator 300, no problem occurs even if the internal temperature of the separator 300 is operated at a temperature of 240 ° C to 250 ° C. However, in the continuous operation process, it is also assumed that air flows back into the separator 300 due to variations in the supply amount of the polystyrene gel, and the internal temperature of the separator 300 in the presence of air is 240 ° C. It is necessary to prevent it from being -250 degreeC. For this reason, in the valve 306 which opens and closes the discharge port 304, the internal temperature of the separator 300 is equal to or higher than the evaporation point of normal paraffin at 205 ° C, and the temperature inside the separator 300 is 5 ° C / min. If it rises above, air is likely to flow backward for some reason, so that it is closed automatically or by manual operation of a manual switch in order to prevent backflow of air. In addition, in this invention, it can use also at the temperature increase rate other than these, For example, speeds, such as 10 degreeC / min or 20 degreeC / mim, can also be used as long as appropriate control can be used. For this reason, the opening / closing valve 406 to be used can be an opening / closing valve of any configuration known so far, and in particular, it is not necessary to have a flow regulating function. Can be used.

밸브(406)를 통과한 용융 폴리스티렌은 스크루 익스트루더(410)를 거쳐 수조(460) 내에 설치된 벨트 컨베이어 등의 반송장치(430) 상에 토출되어 냉각된다. 이어서 냉각된 폴리스티렌은 절단기(450)에 의하여 절단되어 팰릿화 된다.The molten polystyrene passing through the valve 406 is discharged and cooled on a conveying apparatus 430 such as a belt conveyor provided in the water tank 460 via the screw extruder 410. The cooled polystyrene is then cut by the cutter 450 and pelletized.

위에서 설명한 본 발명에 따른 폴리스티렌 겔 처리시스템을 이용하는 경우, 용제가 95% 이상의 수율로 회수될 수 있다. 이 때문에 회수 용제의 폐기에 따른 환경적 문제가 발생되지 않고, 더욱이 배기처리 시스템을 설치할 필요도 없고, 재생 폴리스티렌의 제조비용을 현저하게 저하시키는 것이 가능해진다. 이하에서는 각각의 주요 구성요소의 구성에 대해 더 자세히 설명한다.When using the polystyrene gel treatment system according to the present invention described above, the solvent can be recovered in a yield of 95% or more. For this reason, there are no environmental problems caused by the disposal of the recovery solvent, and there is no need to provide an exhaust treatment system, and the manufacturing cost of regenerated polystyrene can be significantly reduced. The following describes in more detail the configuration of each major component.

도 4는 리프트의 측면도이다. 도 4에 나타낸 바와 같이 리프트(110)는 소정 높이의 칼럼(column, 111), 칼럼(111)을 따라 승강되는 리프트 카(lifter car, 112)와 모터(113), 와이어 드럼(114), 도르레(115) 및 와이어(116)로 이루어져 리프트 카(112)를 승강시키기 위한 구동수단으로 되어 있다. 즉, 모터(113)를 구동하여 리프트 카(112)를 칼럼(111)을 따라 승강시켜, 리프트 카(112)가 스토리지 탱크(120) 상단부근에 이르면, 리프트 카(112)의 위쪽 롤러(112a)가 분기된 안내로(111a)를 따라 스토리지 탱크(120)쪽으로 이동되어 용기(118)가 기울어져 용기(118)에 담겨져 있던 폴리스티렌 겔이 스토리지 탱크(120)로 쏟아지게 된다. 용기(118)에서 폴리스티렌 겔이 완전히 배출된 후 용기(118)를 하강시키면 된다.4 is a side view of the lift. As shown in FIG. 4, the lift 110 includes a column 111 having a predetermined height, a lift car 112, a motor 113, a wire drum 114, and a pulley that are elevated along the column 111. It consists of the 115 and the wire 116, and is a drive means for elevating the lift car 112. That is, when the lift car 112 is driven along the column 111 by driving the motor 113, and the lift car 112 reaches near the upper end of the storage tank 120, the upper roller 112a of the lift car 112. ) Is moved toward the storage tank 120 along the branched guide path 111a so that the container 118 is inclined so that the polystyrene gel contained in the container 118 is poured into the storage tank 120. After the polystyrene gel is completely discharged from the container 118, the container 118 may be lowered.

도 5는 스크루 컨베이어의 반폭단면도이다.5 is a half-width cross-sectional view of a screw conveyor.

도 5에 나타낸 바와 같이 스크루 컨베이어(130)는 도 2b에서와 같이 경사지게 배치되는 원통형 몸체(131)를 구비하고 있다. 이 몸체(131) 내부로는 스크루 샤프트(132)가 베어링(133)에 지지되어 회전 가능케 설치되어 있다. 몸체(131)의 일단에는 모터(134)가 설치되어 스크루 샤프트(132)를 구동할 수 있도록 되어 있다.As shown in FIG. 5, the screw conveyor 130 has a cylindrical body 131 disposed obliquely as in FIG. 2B. Inside the body 131, the screw shaft 132 is supported by the bearing 133 is rotatably installed. One end of the body 131 is provided with a motor 134 to drive the screw shaft 132.

몸체(131)의 일측 외주면으로는 자켓(135)이 결합되어 있다. 이는 온수나 증기를 제공하여 몸체(131)를 가열함으로써 스토리지 탱크(120)에서 공급되는 폴리스티렌 겔의 온도를 상승시키기 위한 것이다. 몸체(131)의 양단 상면과 하면에 스토리지 탱크(120)로부터 폴리스티렌 겔이 투입되는 입구(131a)와 폴리스티렌 겔이 스트레인 탱크(210)로 배출되는 출구(131b)가 각각 형성되어 있다.The jacket 135 is coupled to one outer circumferential surface of the body 131. This is to increase the temperature of the polystyrene gel supplied from the storage tank 120 by heating the body 131 by providing hot water or steam. The upper and lower ends of the body 131 are formed with an inlet 131a through which the polystyrene gel is introduced from the storage tank 120 and an outlet 131b through which the polystyrene gel is discharged into the strain tank 210, respectively.

도 6은 스트레인 탱크의 정면도이다.6 is a front view of the strain tank.

도 6에 나타낸 바와 같이 스트레인 탱크(210)는 스크루 컨베이어(130)로부터 폴리스티렌 겔을 공급받기 위한 입구(212)와 불용성분이 1차로 걸러진 폴리스티렌 겔을 스크린 메쉬 컨베이어(230)로 제공하기 위한 출구(214)를 구비하고 있으며, 그 측면으로는 내부의 상태를 관찰할 수 있는 관찰창(216)과 필요에 따라 내부 찌꺼기를 청소할 수 있도록 하기 위한 도어(218)가 구비된다. 이러한 스트레인 탱크(210)의 내부에는 걸름망(220)이 경사지게 배치된다. 걸름망(220)이 경사지게 배치되면 찌꺼기의 제거가 용이하며, 걸러진 찌꺼기가 도어(218)쪽으로 모이기 때문에 걸름망(220)이 쉽게 막히지 않는다. 물론, 걸름망(220)이 반드시 경사지게 배치되어야 하는 것은 아니다.As shown in FIG. 6, the strain tank 210 has an inlet 212 for receiving the polystyrene gel from the screw conveyor 130 and an outlet 214 for providing the screen mesh conveyor 230 with the polystyrene gel in which the insoluble components are first filtered. The side surface is provided with an observation window 216 for observing the state of the interior and a door 218 for cleaning the internal debris, if necessary. In the strain tank 210, the strainer 220 is disposed to be inclined. If the strainer 220 is disposed obliquely, it is easy to remove the dregs, and the strainer 220 is not easily blocked because the strained waste gathers toward the door 218. Of course, the strainer 220 does not necessarily have to be inclined.

도 7은 스크린 메쉬 컨베이어의 측면도이다.7 is a side view of a screen mesh conveyor.

도 7에 나타낸 바와 같이 스크린 메쉬 컨베이어(230)는 경사지게 배치되는 통형 프레임(232)과 이 프레임(232)을 지지하여주는 다리(234)를 구비하고 있다. 프레임(232)의 양단으로는 체인 스프라켓(236)이 설치되어 있고, 프레임(232)의 상면으로는 컨베이어 히팅 커버(238)가 설치되어 있다. 이 프레임(232)의 하단 부근상면에는 스트레인 탱크(210)에서 공급되는 폴리스티렌 겔을 공급받도록 스트레인 탱크(210)와 연결되는 호퍼 플랜지(240)가 설치되어 있고, 그 아래쪽으로 겔 배출구(242)가 형성되어 있다.As shown in FIG. 7, the screen mesh conveyor 230 includes a cylindrical frame 232 disposed to be inclined and a leg 234 supporting the frame 232. Chain sprockets 236 are provided at both ends of the frame 232, and a conveyor heating cover 238 is provided at the upper surface of the frame 232. The upper surface near the lower end of the frame 232 is provided with a hopper flange 240 connected to the strain tank 210 to receive the polystyrene gel supplied from the strain tank 210, the gel outlet 242 is below Formed.

양단의 체인 스프라켓(236) 사이에는 무한궤도 운동을 하도록 망사로 이루어진 스크린 메쉬 벨트(244)가 설치되며, 이는 기어드모터(246)에 의해 구동된다. 스크린 메쉬 벨트(244) 눈금의 크기는 스트레인 탱크(210)의 걸름망(220)에서보다는 작게, 예를 들어 걸름망(220)의 눈금 크기가 20㎜ 이상이라면 5∼10㎜ 사이로 하면 된다.A screen mesh belt 244 made of a mesh is installed between the chain sprockets 236 at both ends, which is driven by a geared motor 246 to perform a caterpillar motion. The scale of the screen mesh belt 244 may be smaller than that of the strain mesh 210 of the strain tank 210, for example, between 5 and 10 mm if the scale of the strain mesh 220 is 20 mm or more.

즉, 스트레인 탱크(210)에서 1차 불용성분이 걸러진 폴리스티렌을 공급받아 찌꺼기는 위쪽으로 끌고 올라가서 그 끝단으로 배출되도록 하고, 액상의 폴리스티렌 겔은 벨트(244) 하부 바닥으로 떨어져 경사면을 타고 흘러내린 후 배출구(242)로 배출되도록 한다.In other words, the first insoluble component filtered polystyrene is supplied from the strain tank 210 so that the dregs are pulled upward and discharged to the ends thereof, and the liquid polystyrene gel falls down the bottom of the belt 244 and flows down the slope to discharge the outlet Discharge to (242).

도 8a는 병렬 연결된 원심분리기의 정면도, 도 8b는 도 8a의 좌측면도, 도 8c는 도 8a의 평면도, 도 9는 원심분리기의 단면도이다.8A is a front view of the centrifuge connected in parallel, FIG. 8B is a left side view of FIG. 8A, FIG. 8C is a plan view of FIG. 8A, and FIG. 9 is a cross-sectional view of the centrifuge.

도 8a∼도 8c에 나타낸 바와 같이 원심분리기(250)는 한 쌍이 병렬로 수평되게 배치된다. 이 원심분리기(250)는 스크린 메쉬 컨베이어(230)에 연결되어 스크린 메쉬 컨베이어(230)에서 공급되는 폴리스티렌 겔에 함유된 미세한 불순물을 걸러주기 위한 것으로, 프레임(252)과 내부에 2중구조의 원통망(254)을 수용하는 케이스(256)를 구비하고 있다. 도 9에 나타낸 바와 같이 원통망(254)은 약 2㎜ 눈금 크기의 망으로 된 내통체(254a)와 내통체(254a) 바깥쪽으로 간격을 두고 설치되며약 1㎜ 눈금 크기의 망으로 된 외통체(254b)로 이루어져 있다. 이러한 내통체(254a)와 외통체(254b)는 모터(258)에 의해 구동된다. 이러한 원심분리기(250)는 분기관(260)을 통해 스크린 메쉬 컨베이어(230)와 연결된다. 분기관(260)의 양쪽 하단은 케이스(256)의 배면을 통하여 원통망(254) 내부로 삽입되어 있다.As shown in Figs. 8A to 8C, a pair of centrifuges 250 are arranged horizontally in parallel. The centrifuge 250 is connected to the screen mesh conveyor 230 to filter out fine impurities contained in the polystyrene gel supplied from the screen mesh conveyor 230, and a double-cylindrical cylindrical network therein. A case 256 for accommodating 254 is provided. As shown in Fig. 9, the cylindrical network 254 is installed at an interval between the inner cylinder 254a and the inner cylinder 254a of a mesh of about 2 mm scale, and the outer cylinder of a mesh of about 1 mm scale. (254b). The inner cylinder 254a and the outer cylinder 254b are driven by the motor 258. The centrifuge 250 is connected to the screen mesh conveyor 230 through the branch pipe 260. Both lower ends of the branch pipe 260 are inserted into the cylindrical network 254 through the rear surface of the case 256.

원심분리기(250) 하부로는 분기관(262)을 통해 호퍼(270)가 연결된다. 호퍼(270)는 원심분리기(250)에서 미세한 찌꺼기가 걸러진 폴리스티렌 겔을 일시 저장하였다가 뒤에서 설명되는 분리장치(300)로 공급하는 역할을 한다. 이를 위해 펌프(272)가 필요하다.The hopper 270 is connected to the bottom of the centrifuge 250 through a branch pipe 262. The hopper 270 temporarily stores the polystyrene gel in which fine particles are filtered in the centrifuge 250 and supplies the styrene 270 to the separator 300 described later. A pump 272 is necessary for this.

도 10은 분리장치의 정면도이고, 도 11은 분리장치의 내부구조를 나타낸 단면도이다.10 is a front view of the separator, and FIG. 11 is a cross-sectional view showing the internal structure of the separator.

도 10과 도 11에 나타낸 바와 같이 분리장치(300)는 제 1증발단(310)과, 제 2증발단(330), 제 3증발단(350)과 분리장치(300)를 밀폐하기 위한 윗덮개(370) 및 내부 폴리스티렌 겔을 교반하여주기 위한 교반기(380)를 구비하고 있다. 윗덮개(370)에는 증발한 용제를 배출시키기 위한 배기구(312) 및 이상이 발생한 경우에 분리장치(300)의 내압이 증가한 경우에 압력을 배출하기 위한 안전밸브를 설치하기 위한 접속구(374)가 설치되어 있다.As shown in FIGS. 10 and 11, the separation device 300 includes a first evaporation stage 310, a second evaporation stage 330, a third evaporation stage 350, and an upper portion for sealing the separation apparatus 300. A cover 370 and an agitator 380 for stirring the inner polystyrene gel are provided. The upper cover 370 is provided with an exhaust port 312 for discharging the evaporated solvent and a connection port 374 for installing a safety valve for discharging the pressure when the internal pressure of the separator 300 increases when an abnormality occurs. It is installed.

제 1증발단(310)∼제 3증발단(350)에는 용제 증기를 배출하기 위한 배기구(312, 332, 352)가 각각 설치되어 있다. 이는 앞에서 설명한 열교환기(470)로 용제 증기가 공급될 수 있도록 한다.The first evaporation stage 310 to the third evaporation stage 350 are provided with exhaust ports 312, 332 and 352 for discharging the solvent vapor, respectively. This allows the solvent vapor to be supplied to the heat exchanger 470 described above.

제 3증발단(350)의 저부에는 용융한 폴리스티렌을 도출하기 위한 배출구(304)가 설치되어 있다. 이 배출구(304)에는 전기적으로 구동되는 밸브가 연결되고, 분리장치(300)에는 제 1증발단(310), 제 2증발단(330) 및 제 3증발단(350)의 각각에 대하여, 내부온도를 측정할 수 있도록 온도센서(미도시)가 각각 설치되고, 분리장치(300)의 내부온도가 용제의 발화점 이상이 되는 것이 예측되는 경우에는, 수동 또는 자동적으로 개폐밸브를 전기적으로 구동시킬 수 있도록 되어 있다. 본 발명에 있어서는 예를 들면 덮개(370)의 내부에 설치된 제어 패널에 온도센서의 출력을 표시해두고, 소정 온도를 넘는 것이 예측되는 경우에 수동스위치에 의하여 도 1에서 설명한 밸브(306)를 전기적으로 구동하여, 배출구(304)를 폐쇄하도록 제어스위치를 넣을 수도 있다. 또한, 제어장치에 의하여 온도센서의 출력을 모니터 해두고, 분리장치(300)의 내부온도가 소정온도 이상으로 상승하는 것을 예측할 수 있는 경우에 전기적으로 밸브를 구동하여, 배출구(304)를 개폐할 수 있도록 되어 있어도 좋다.At the bottom of the third evaporation stage 350, a discharge port 304 for drawing molten polystyrene is provided. An electrically driven valve is connected to the outlet 304, and the separation device 300 has an interior for each of the first evaporation stage 310, the second evaporation stage 330, and the third evaporation stage 350. Temperature sensors (not shown) are installed to measure the temperature, and when it is predicted that the internal temperature of the separator 300 is higher than the flash point of the solvent, the on / off valve can be electrically driven manually or automatically. It is supposed to be. In the present invention, for example, the output of the temperature sensor is displayed on the control panel provided inside the cover 370, and when the temperature is exceeded a predetermined temperature, the valve 306 described in FIG. By driving, a control switch may be inserted to close the outlet 304. In addition, when the output of the temperature sensor is monitored by the control device, and the internal temperature of the separation device 300 can be predicted to rise above the predetermined temperature, the valve is electrically driven to open and close the outlet 304. You may be able to.

제 1증발단(310), 제 2증발단(330) 및 제 3증발단(350)의 내부에는, 폴리스티렌 겔을 층상으로 전개하기 위한 플레이트(314, 334, 354)와, 각각의 플레이트(314, 334, 354)를 가열하기 위한 열매체 오일이 순환되는 자켓(316, 336, 356)이 설치되어 있다. 제 1증발단(310), 제 2증발단(330) 및 제 3증발단(350)의 내부에는 나선형 교반부재(381, 382, 383)가 수용되어 있고, 모터(M)에 의하여 각 나선형 교반부재(381, 382, 383)가 회동되도록 되어 있다.Inside the first evaporation stage 310, the second evaporation stage 330, and the third evaporation stage 350, plates 314, 334, and 354 for layering the polystyrene gel in layers and respective plates 314. Jackets 316, 336, and 356 are circulated with heat medium oil for heating the heats 334, 354. The spiral stirring members 381, 382, and 383 are accommodated in the first evaporation stage 310, the second evaporation stage 330, and the third evaporation stage 350, and each spiral stirring is performed by the motor M. The members 381, 382, and 383 are rotated.

폴리스티렌 겔은 공급구(302)를 통해 제 1증발단(310)의 외측 가장자리로 공급되어 지름방향 외측에서 내측으로 이동되고, 제 1증발단(310)의 플레이트(314)의 중심 부근에 형성되어 있는 슬롯(315)을 통해 제 2증발단(330)으로 낙하된다. 제 2증발단(330)에서는 모터(M)에 의하여 구동되는 나선형 교반부재(382)의 회전에 의하여 폴리스티렌 겔이 지름 방향내측에서 외측으로 이동되고, 제 2증발단(330) 플레이트(334)의 외측 부근에 형성된 슬롯(335)을 통해 제 3증발단(350)의 플레이트(354) 상으로 낙하된다.The polystyrene gel is supplied to the outer edge of the first evaporation stage 310 through the supply port 302 and moved inward from the radial direction, and is formed near the center of the plate 314 of the first evaporation stage 310. Drop into the second evaporation stage 330 through the slot 315 is present. In the second evaporation stage 330, the polystyrene gel is moved outward from the radial direction by the rotation of the spiral stirring member 382 driven by the motor M, and the plate 334 of the second evaporation stage 330 is moved. It is dropped onto the plate 354 of the third evaporation end 350 through the slot 335 formed near the outside.

제 3증발단(350)의 플레이트(354)로 낙하된 폴리스티렌 겔은 지름방향 외측 가장자리로부터 제 3증발단(350)의 플레이트(354)의 중심 부근에 형성되어 있는 배출구(304)를 향하여 이동하는 구성으로 되어 있다. 이 이동 사이에 폴리스티렌 겔이 가열되고, 용제 증기가 증발하여 폴리스티렌과 용제와의 분리가 행하여진다. 용제가 증발 분리된 폴리스티렌은 제 3증발단(350) 중앙부에 형성된 배출구(304)로 배출된다.The polystyrene gel dropped to the plate 354 of the third evaporation end 350 moves from the radially outer edge toward the discharge port 304 formed near the center of the plate 354 of the third evaporation end 350. It is composed. Between these movements, the polystyrene gel is heated, and the solvent vapor is evaporated to separate the polystyrene from the solvent. The polystyrene from which the solvent is separated by evaporation is discharged to the outlet 304 formed at the center of the third evaporation stage 350.

도 9와 도 10에서는 증발단이 3단으로 된 분리장치(300)를 예를 들어 설명을 하였지만, 본 발명의 명세서를 참고하는 경우 증발단을 2단으로 구성할 수도 있으며, 또 경우에 따라서는 증발단을 4단, 5단 더 나아가서는 6단 이상으로 구성할 수 있다.In FIG. 9 and FIG. 10, an evaporation stage has been described using a three-stage separation device 300 as an example. However, when referring to the specification of the present invention, the evaporation stage may be configured in two stages. The evaporation stage may be composed of four stages, five stages, and more than six stages.

도 11에 나타낸 바와 같이 분리장치(300)는 중심을 통하여 연장된 샤프트(384)와, 이 샤프트(384)에 연결되고, 샤프트(384)의 회전과 함께 회동하는 방사상 부재(385, 386, 387)와, 이 방사상 부재(385, 386, 387)에 보호 지지된 나선형 교반부재(381, 382, 383)를 구비하고 있다. 샤프트(384)는 모터(M)에 의하여약 6rpm∼8rpm의 속도로 회전되고, 나선형 교반부재(381, 382, 383)를 동일방향으로 회동시킬 수 있도록 되어 있다. 나선형 교반부재(381, 382, 383)는 핀이 나선형으로 연속적으로 형성되어 구성되고, 이는 플레이트(314, 334, 354)에 각각 접촉되어 있다.As shown in FIG. 11, the separator 300 includes a shaft 384 extending through the center, and radial members 385, 386, 387 connected to the shaft 384 and rotating with rotation of the shaft 384. ) And spiral stirring members 381, 382, 383 which are protected by the radial members 385, 386, 387. The shaft 384 is rotated at a speed of about 6 rpm to 8 rpm by the motor M, and the spiral stirring members 381, 382, 383 can be rotated in the same direction. The spiral stirring members 381, 382, and 383 are constructed by continuously forming pins in a spiral shape, which are in contact with the plates 314, 334, and 354, respectively.

도 11에 도시된 바와 같이, 각 플레이트(314, 334, 354)의 하측에는 자켓(316, 336, 356)이 각각 형성되고, 이 자켓(316, 336, 356)에는, 라인 L4에서 공급되는 열매체 오일이 도입되는 오일공급구(316a, 336a, 356a)와 배출되는 오일배출구(316b,336b, 356b)가 형성되어 있다.As shown in FIG. 11, jackets 316, 336, and 356 are formed under the plates 314, 334, and 354, respectively, and the heat medium supplied in line L4 is provided to the jackets 316, 336, and 356, respectively. Oil supply ports 316a, 336a and 356a into which oil is introduced and oil discharge ports 316b, 336b and 356b discharged are formed.

제 1증발단(310)에는 분리장치(300)의 측벽을 통하여, 폴리스티렌 겔의 공급구(302)가 설치되어 있고, 라인 L3을 통하여 보내진 폴리스티렌 겔이 제 1증발단(310)의 내부에 도입되고, 라인 L3이 자켓(316)을 넘어 플레이트(314)까지 연장되고, 폴리스티렌 겔을 플레이트(314)에 형성된 개구(302a)에서, 플레이트(314)의 상측에 공급할 수 있도록 되어 있다.The first evaporation stage 310 is provided with a polystyrene gel supply port 302 through the side wall of the separation device 300, and the polystyrene gel sent through the line L3 is introduced into the first evaporation stage 310. The line L3 extends over the jacket 316 to the plate 314, and the polystyrene gel can be supplied above the plate 314 through the opening 302a formed in the plate 314.

도 11 제 1증발단(310)의 나선형 교반부재(381)는 제 2증발단(350)에서 이용되는 나선형 교반부재(382)와 동일의 형상으로 되어 있지만, 나선의 피치 방향이 역전되어 있다. 제 3증발단(350)의 나선형 교반부재(383)는 제 1증발단(310)에서 이용되는 나선형 교반부재(381)와 동일의 형상으로 되어 있다. 이 때문에, 샤프트(384)에 의하여 각 나선형 교반부재(381, 382, 383)가 모두 동일 방향으로 회동하는 경우에도, 각 증발단의 플레이트(314, 334, 354) 상에 층상으로 전개되는 폴리스티렌 겔은 앞에서 설명한 바와 같은 과정을 거쳐 최종적으로 제3증발단(350)의 배출구(304)를 통해 배출될 수 있게된다.11, the spiral stirring member 381 of the first evaporation stage 310 has the same shape as the spiral stirring member 382 used in the second evaporation stage 350, but the pitch direction of the spiral is reversed. The spiral stirring member 383 of the third evaporation stage 350 has the same shape as the spiral stirring member 381 used in the first evaporation stage 310. For this reason, even when all the helical stirring members 381, 382, and 383 are rotated in the same direction by the shaft 384, polystyrene gels which are layered on the plates 314, 334 and 354 of each evaporation stage. Through the process as described above can be finally discharged through the outlet 304 of the third evaporation stage (350).

한편, 제 1∼제 3증발단(310, 330, 350)에는 열매체 오일이 그 공급구(316a, 336a,356a)를 통해 자켓(316, 336, 356)에 도입되고, 이 열매체 오일은 열매체 오일의 배출구(316b, 336b, 356b)에서 배출되어 열매체 보일러(510)로 보내져 순환된다.Meanwhile, the heat medium oil is introduced into the jackets 316, 336, and 356 through the supply ports 316a, 336a, and 356a in the first to third evaporation stages 310, 330, and 350, and the heat medium oil is the heat medium oil. Are discharged from the outlets 316b, 336b, and 356b of the tank, and are sent to the heat medium boiler 510 for circulation.

도 12는 제 1증발단에 나선형 교반부재를 배치한 상태를 나타낸 상면도이다.12 is a top view showing a state in which a spiral stirring member is disposed at the first evaporation stage.

나선형 교반부재(381)는 가공이 용이한 예를 들면 놋쇠 등의 금속으로 가공된 핀이 나선상으로 연속하여 형성되어 있다. 이 나선형 교반부재(281)에는 적어도 하나의 방사상으로 연장한 블레이드(381a)가 설치되어 있다. 이 블레이드(381a)를 매개로 뒤에서 설명되는 방사상부재에 나선형 교반부재(381)가 고정된다. 도 12에 실시형태에 있어서는 블레이드(381a)가 중심 대칭에 2개 설치되어 있는 것이 도시되어 있다.As for the spiral stirring member 381, the pin processed by metal, such as brass, which is easy to process is formed continuously in a spiral form. The spiral stirring member 281 is provided with at least one radially extending blade 381a. The spiral stirring member 381 is fixed to the radial member described later via this blade 381a. In FIG. 12, it is shown that two blades 381a are provided in center symmetry.

이 블레이드(381a)는 나선형 교반부재(381)를 구성하는 핀의 높이와 같이 하여 교반효율을 향상시키고, 다른 쪽을 방사상부재에 고정하기 위하여 필요한 만큼의 높이로 하여, 서로 다른 높이로 할 수 있다.The blades 381a can have different heights by increasing the stirring efficiency in the same manner as the heights of the pins constituting the spiral stirring member 381 and as necessary to fix the other side to the radial member. .

제 2증발단(330)의 나선형 교반부재(382)는 도 12에 나타낸 것과는 역피치로 되어 있고, 슬롯이 가장자리 부근에 형성된다는 점에서 차이가 있고, 나머지는 같다. 또, 제 3증발단(350)의 나선형 교반부재(383)는 도 12에 나타낸 것과는 슬롯 대신에 중앙부에 배출공(304)이 형성되어 있다는 점에서 차이가 있고, 나머지는 같다.The spiral stirring member 382 of the second evaporation stage 330 has a reverse pitch from that shown in FIG. 12, and differs in that the slot is formed near the edge, and the rest is the same. In addition, the spiral stirring member 383 of the third evaporation end 350 is different from that shown in FIG. 12 in that the discharge hole 304 is formed in the center instead of the slot, and the rest is the same.

도 13은 방사상 부재의 상면도이다.13 is a top view of the radial member.

제 1증발단(310)∼제 3증발단(350)의 각 방사상 부재(385, 386, 387)는 실질적으로 동일한 구성으로 되어 있다. 이에 따라 제 1증발단(310) 방사상 부재(385)에 대해서만 설명하면 다음과 같다. 도시된 바와 같이 방사상부재(385)는 중앙부에 설치된 중심부재(385a)와 이 중심부재에서 방사상으로 연장되는 아암부재(385b) 및 아암부재(385b)의 지름방향 단부를 연결하는 링(385c)으로 형성되어 있다. 중심부재(385a)는 아암부재(385b)를 지지하고 링(385c)은 방사상 부재(385)의 일체성을 향상시키기 위하여 형성되어 있다. 링(385c)은 나선형 교반부재(381)의 가장 외측의 핀에 대략 중첩하는 크기로 형성되어 있다. 아암부재(385b)의 하측단은 층상으로 전개되는 폴리스티렌 겔의 표면에 접촉하는 위치로 설정되어 있고, 폴리스티렌 겔에 형성되는 기포를 부수도록 되어 있다.Each of the radial members 385, 386, and 387 of the first evaporation stage 310 to the third evaporation stage 350 has a substantially identical configuration. Accordingly, only the first evaporation end 310 of the radial member 385 will be described. As shown, the radial member 385 is a central member 385a installed in the center portion, and an arm member 385b extending radially from the central member and a ring 385c connecting radial ends of the arm member 385b. Formed. The center member 385a supports the arm member 385b and the ring 385c is formed to improve the integrity of the radial member 385. The ring 385c is formed to have a size substantially overlapping with the outermost pin of the spiral stirring member 381. The lower end of the arm member 385b is set at a position in contact with the surface of the polystyrene gel which is developed in a layered manner, and is intended to break bubbles formed in the polystyrene gel.

도 14는 본 발명에서 이용하는 나선형 교반부재의 다른 실시 예를 나타낸 평면도이다. 본 발명에서 이용하는 나선형 교반부재로는 나선 피치가 서로 반대 방향으로 되어 있는 것을 제외하고, 동일 구성으로 하여도 되므로, 하나의 예에 대해서만 설명한다.14 is a plan view showing another embodiment of the spiral stirring member used in the present invention. The spiral stirring member used in the present invention may have the same configuration except that the spiral pitches are opposite to each other, and therefore only one example will be described.

도 14에 도시한 나선형 교반부재(391)에 있어서는, 블레이드(392)는 중심에서 외주방향과 둘레 방향으로 어긋나고, 핀(393) 사이에 연장된 블레이드 세그먼트(392a)로 형성되어 있다. 도 14에 도시한 블레이드 세그먼트(392a)는 핀(393)사이에 있어서 필요에 따라 몇 개라도 이용할 수 있다.In the spiral stirring member 391 shown in FIG. 14, the blade 392 is formed by the blade segment 392a which is shifted from the center to the circumferential direction and the circumferential direction, and extended between the pins 393. Any number of blade segments 392a shown in FIG. 14 may be used as needed between the pins 393.

도 15는 도 14에 나타낸 블레이드 세그먼트의 측면도이다. 블레이드 세그먼트(392a)는 핀(393) 사이에 연장되고 있고, 핀(393)에 설치된 돌출부(393a)에 볼트 및 너트 등의 체결수단에 의하여 연결되어 있다. 또한, 본 발명에 있어서는 특히 볼트 및 너트 등의 체결수단 이외에도 용접 등의 방법에 의하여, 블레이드 세그먼트(392a)를 연결할 수 있다. 도 15에 도시한 블레이드 세그먼트(392a)의 플레이트(334)를 향한 측에는, 빗살형상부(392b)가 형성되어 있고, 층상으로 전개된 폴리스티렌 겔에 대하여, 기포의 파괴를 용이하게 하는 구조로 되어 있다. 또한, 도 15에 도시한 빗살형상부(392b)는 도 12에 도시한 블레이드(381a)에 형성할 수도 있다.FIG. 15 is a side view of the blade segment shown in FIG. 14. FIG. The blade segment 392a extends between the pins 393 and is connected to the protrusion 393a provided on the pins 393 by fastening means such as bolts and nuts. In addition, in the present invention, in addition to the fastening means such as bolts and nuts, the blade segment 392a can be connected by a method such as welding. On the side facing the plate 334 of the blade segment 392a shown in FIG. 15, the comb-shaped part 392b is formed, and it is a structure which makes it easy to break | bubble bubbles with respect to the polystyrene gel developed in layers. . In addition, the comb-tooth shaped part 392b shown in FIG. 15 can also be formed in the blade 381a shown in FIG.

본 발명의 발명자는 위에서 설명한 바와 같은 폴리스티렌 겔 처리시스템을 최적의 조건으로 가동할 수 있도록 하기 위해 발포 스티롤·감용제 혼합물 즉, 폴리스티렌 겔의 가열증류시험을 실시하였다.The inventors of the present invention carried out a heat distillation test of a foamed styrol-sensitizer mixture, that is, a polystyrene gel, in order to operate the polystyrene gel treatment system as described above under optimum conditions.

시험방법은 시료를 질소분위기(약 4ℓ/min)하에서 180, 200, 220℃로 가열 증류하고, 시간마다의 유출액체 및 시험 후 시료의 중량을 측정하였다. 감용제로 CP용제를 이용한 경우의 결과치는 표1.과 같고,In the test method, the sample was heated and distilled at 180, 200 and 220 ° C. under a nitrogen atmosphere (about 4 L / min), and the weight of the effluent liquid and the sample after the test were measured every hour. The result of using CP solvent as a reducing agent is shown in Table 1.

표1.Table 1.

시험조건Exam conditions 시료량Sample amount 유출액체량Outflow liquid volume 시험후 시료량Sample amount after test 시료감량(%)Sample loss (%) RunRun 가열온도(℃)Heating temperature (℃) 가열시간(min)Heating time (min) 중량(g)Weight (g) 두께(㎜)Thickness (mm) (g)(g) (%)(%) (g)(g) (%)(%) 1One 180180 9090 50.250.2 약 4About 4 6.156.15 1212 38.938.9 7777 2323 66 360360 49.849.8 13.8213.82 2828 28.528.5 5757 4343 22 200200 9090 50.450.4 8.678.67 1717 35.135.1 7070 3030 44 420420 50.450.4 13.8813.88 2828 27.127.1 5454 4646 33 220220 240240 50.450.4 13.4513.45 2727 24.824.8 4949 5151 55 450450 99.999.9 약 8About 8 29.0129.01 2929 50.650.6 5151 4949

그 구체적인 추이는 도 16(a)∼도 16(f)에 나타낸 바와 같다.The specific transition is as shown to FIG. 16 (a)-FIG. 16 (f).

이 실험결과에서 가열온도와 시간 및 폴리스티렌 겔의 두께에 따라 CP용제의 회수율 및 회수량이 달라진다는 것을 알 수 있었다.The experimental results show that the recovery rate and recovery amount of CP solvent depend on the heating temperature and time and the thickness of the polystyrene gel.

표2.Table 2.

항목Item 분석결과Analysis 실험방법Experiment method 회분 (750℃ wt%)Ash (750 ℃ wt%) 0.40.4 강열회화법(强熱灰化法)Intensive painting method 총발열량(J/g)Total calorific value (J / g) 4151041510 연연식다열열량계법(燃硏式斷熱熱量計法)Flexible multi-calorimeter method

표3.Table 3.

항목Item 단위unit 분석결과Analysis 분석방법Analysis method 일산화탄소carbon monoxide mg/gmg / g 220220 가스크로마토그래프법(TCD)Gas Chromatograph (TCD) 이산화탄소carbon dioxide 17601760 메탄methane 5.95.9 가스크로마토그래프법(FID)Gas Chromatograph (FID) 에탄ethane 2.22.2 에치렌Echiren 15.715.7 프로판Propane 0.5이하0.5 or less 프로피렌Propylene 0.5이하0.5 or less 아세치렌Acechiren 5.25.2 메틸아세치렌Methylacetylene 0.5이하0.5 or less C₄+C₅+C₆ C ₄ + C ₅ + C ₆ 3.4^*1 3.4 ^{* 1} 불명물Unknown 2.8^*2 2.8 ^{* 2} 벤젠benzene 89.089.0 톨루엔toluene 31.631.6 에칠벤젠Ethylbenzene 0.5이하0.5 or less 크시렌Xylene 15.715.7 스티렌Styrene 2.72.7 시안화수소Hydrogen cyanide 0.05이하0.05 or less JIS K 0109 74-피리진카루본산피라조론흡광법JIS K 0109 74-Pyrizine Carbonate Pyrazorone Absorption 염화수소Hydrogen chloride 0.20.2 JIS K 0107 6.3JIS K 0107 6.3 이온크로마토그래프법Ion Chromatography 유황산화물Sulfur oxide SO₂mg/gSO ₂ mg / g 0.60.6 JIS K 0103 6.2JIS K 0103 6.2 질소화합물Nitrogen compounds NO₂mg/gNO ₂ mg / g 0.3이하0.3 or less JIS K 0104 5.3JIS K 0104 5.3 암모니아ammonia mg/gmg / g 0.1이하0.1 or less JIS K 0099 6.2JIS K 0099 6.2 불화수소Hydrogen fluoride 0.1이하0.1 or less 이온크로마토그래프법Ion Chromatography

*1 : n-펜탄 환산치, *2 : 프로판 환산치* 1: n-pentane conversion value, * 2: propane conversion value

또, 위에서 설명한 본 발명에 따른 폴리스티렌 겔 처리시스템을 이용하여 생산한 폴리스티렌 펠릿(polystyrene pellet)에 대하여 일본공업규격K0102-1998에 따라 실험한 결과는 위 표2.와 같다.In addition, the results of the experiment according to the Japanese Industrial Standard K0102-1998 for the polystyrene pellets produced using the polystyrene gel treatment system according to the present invention described above are shown in Table 2.

또, 일본 JIS K 7217(연소조건 B)에 준거하여 설정온도 750 ±10℃, 지연(支燃)가스공급량 에어 1.5 ±0.05ℓ/min, 시료량 0.1g(3㎜×3㎜×3㎜), 연소관내보지시간 5분간의 조건 하에서 본 발명에 따른 폴리스테린 겔 처리시스템에서 재생한 폴리스티렌 펠릿에 대한 연소가스분석 실험의 결과는 위 표3.과 같다.In addition, in accordance with Japanese JIS K 7217 (combustion condition B), a set temperature of 750 ± 10 ° C, a delayed gas supply amount of air 1.5 ± 0.05 L / min, a sample amount of 0.1 g (3 mm x 3 mm x 3 mm), The combustion gas analysis results of the polystyrene pellets regenerated in the polyester gel treatment system according to the present invention under the conditions of the combustion tube holding time of 5 minutes are shown in Table 3 above.

CP용제(2염기산 에스테르계)0088에 대하여 표1. 및 도 16a~16f와 같이 온도와 시간과의 실험데이터는 얻었지만, 실제로 본 발명 용제 분리장치에서, 증류분리 실험을 행하였다. 모노 펌프의 토출량 150kg/시간의 조건하에서, 토출로부터 32분에 출구에서 유출. 그 시점에서 채취된 시험체(용제 및 폴리스티렌 수지)의 분석을 행하였다. 표4.는 증류용제 분석결과이고, 표5.는 증류 폴리스티렌 수지 분석결과이다.Table 1 for CP solvent (dibasic acid ester) 0088. And experimental data of temperature and time were obtained as shown in Figs. 16A to 16F, but in the solvent separation apparatus of the present invention, a distillation separation experiment was conducted. Under the condition of 150 kg / hour discharge rate of a mono pump, it flows out from an outlet 32 minutes from discharge. The test body (solvent and polystyrene resin) collected at that time was analyzed. Table 4 shows the results of the distillation solvent analysis, and Table 5 shows the results of the distillation polystyrene resin analysis.

표4.Table 4.

물질명Substance 설정규격치Setting standard value 분석결과Analysis 호박산 디메틸Dimethyl Succinate 15∼25W%15-25 W% 19.5W%19.5 W% 글루탈산 디메틸Dimethyl Glutarate 55∼65W%55-65 W% 61.9W%61.9W% 아디핀산 메틸Methyl adipic acid 10∼25W%10-25 W% 14.7W%14.7W% otherother 1W%1W% 1.81W%1.81 W%

표5.Table 5.

측정항목Metric 단위unit 측정치Measure 시험방법Test Methods MFRMFR g/10ming / 10min 26.426.4 ISO 1133ISO 1133 샤르피충격(노치부착)Charpy shock (with notch) KJ/㎡KJ / ㎡ 1.291.29 ISO 179ISO 179 인장항복강도Tensile Yield Strength MpaMpa 3636 ISO 527ISO 527 인장파괴응력Tensile failure stress MpaMpa 3636 휨warp %% 2.92.9 굴곡탄성률Flexural modulus MpaMpa 3,2843,284 ISO 178ISO 178 굴곡강도Flexural strength MpaMpa 6363 록웰경도Rockwell Hardness 114.3114.3 ISO 2039-2ISO 2039-2 비중importance g/㎤g / cm 3 1.0611.061 ISO 1183ISO 1183 열변형온도Heat deflection temperature ℃℃ 61.361.3 ISO 75ISO 75

본 발명의 용제분리장치에 의하여 실험한 결과, 나선계 교반부재 회전수 및각 부위에 의한 가열, 열교환기의 흡인에 의한 감압 등 제반조건을 CP용제로 적정하게 설정함으로써, CP용제에 의하여 용융한 폴리스티렌 겔에서 양질의 CP용제 및 양질의 폴리스티렌 겔로 분리되는 것이 실증되었다.As a result of experimenting with the solvent separation apparatus of the present invention, the polystyrene melted by CP solvent by appropriately setting various conditions such as the number of revolutions of the spiral stirring member and the heating by each part and the decompression by the suction of the heat exchanger are appropriately set as the CP solvent. It has been demonstrated that the gel is separated into a good CP solvent and a good polystyrene gel.

또한, 본 발명의 용제분리장치에 의하여, 나선계 교반부재 회전수 및 각 부위에 의한 가열, 열교환기의 흡인에 의한 감압 등의 제반 조건에 의하여, 증류분리시간이 많이 단축되는 것이 실증되었다.In addition, it has been demonstrated that the solvent separation apparatus of the present invention greatly shortens the distillation separation time due to various conditions such as the number of rotations of the spiral stirring member and the heating by each part, and the pressure reduction by suction of the heat exchanger.

또한, 상기 실험에서 폴리스티렌 겔의 증류온도의 범위는 80℃~280℃인 것이 상기 실험에서 실증되었다. 또한, 상기 방향족의 탄화수소 화합물과 탄소수12~15의 파라핀계 용제를 함유하는 혼합용제로 한정되지 않고, 2염기산 에스테르 및 그 외의 에스테르계 용제, 또는 에테르계, 케톤계, 모노텔펜계 또는 d-리모넨계 등의 촉매를 이용한 폴리스티렌 겔에 있어서도 폭 넓게 범용할 수 있는 기능을 구비한 것도 실증할 수 있는 결과를 얻었다.In addition, it was demonstrated in the experiment that the range of the distillation temperature of the polystyrene gel in the experiment is 80 ℃ ~ 280 ℃. Moreover, it is not limited to the mixed solvent containing the aromatic hydrocarbon compound and the C12-C15 paraffinic solvent, and it is a dibasic acid ester and other ester solvent, or ether type, a ketone type, a monotelphen type, or d- Also in polystyrene gels using catalysts such as limonene-based catalysts, it was also possible to demonstrate the fact that they had a widely versatile function.

그러나, 폴리스티렌수지의 유동온도 및 내열기능을 고려한다면, 증류 분리온도(폴리스티렌 수지온도)의 범위가 80℃~280℃의 범위에서의 증류분리가 바람직하고, 상기의 각종 용매의 증류성상의 종점이 80℃~280℃의 범위에 있는 폴리스티렌 겔의 증류분리에 적합하다.However, considering the flow temperature and the heat resistance function of the polystyrene resin, distillation separation in the range of distillation separation temperature (polystyrene resin temperature) is preferably in the range of 80 ℃ ~ 280 ℃, the end point of the distillation phase of the various solvents Suitable for distillation of polystyrene gels in the range of 80 ° C to 280 ° C.

폴리스티렌 겔의 특히, 증류온도의 적합한 온도는 상기 실험에 의하여 180℃~250℃가 양호한 것이 실증되었다.Particularly, the suitable temperature of the distillation temperature of the polystyrene gel was proved to be 180 to 250 ° C by the above experiment.

본 발명의 증류분리장치의 나선계 교반부재의 유효회전수는 1분간에 하한 1회전~ 상한 8회전이고, 적정 회전수 범위로서는 2회전~5회전 인 것이 실증되고 있다.It is demonstrated that the effective rotational speed of the spiral stirring member of the distillation separator of the present invention is 1 rotation to 8 rotations of the lower limit in one minute, and 2 rotations to 5 rotations as an appropriate rotation speed range.

이상 본 발명을 도면에 도시한 실시형태에 기초하여 상세하게 설명하였는데, 본 발명은 도면에 도시한 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 각 장치 및 부재의 형상, 배치수, 치수 등에 대하여는 지금까지 알려진 어떠한 배치, 구성, 조합도 본 발명의 효과를 얻을 수 있는 한 이용할 수 있다.As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail based on embodiment shown in drawing, this invention is not limited to embodiment shown in drawing, The shape, the number of arrangement | positioning, the dimension of each apparatus and member, etc. Arrangement, structure, and combination can also be utilized as long as the effect of this invention is acquired.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 폴리스티렌 겔 처리시스템을 이용하는 경우 폴리스티렌을 염가로 재생할 수 있고, 회수된 용제의 처리를 행할 필요가 없고, 사업적으로 채산베이스에 맞는 비용으로 재생 폴리스티렌을 공급하는 것이 가능하다.When using the polystyrene gel treatment system according to the present invention as described above, it is possible to recycle polystyrene at low cost, and there is no need to treat the recovered solvent, and it is possible to supply regenerated polystyrene at a cost suitable for the profit base in business. Do.

또한, 본 발명에 따른 폴리스티렌 겔 처리시스템을 이용하는 경우 용제의 회수율이 매우 뛰어나고 용제를 반복하여 재사용할 수 있다.In addition, in the case of using the polystyrene gel treatment system according to the present invention, the recovery rate of the solvent is very excellent and the solvent can be repeatedly reused.

특히, 시스템의 중단 없이 연속하여 운전할 수 있고, 병렬로 수평되게 설치되는 원심분리기에 의해 미세한 찌꺼기도 걸러주므로 재생되는 폴리스티렌 및 용제의 품질도 우수하다.In particular, it can be operated continuously without interruption of the system, and fine particles are also filtered out by a centrifuge installed horizontally in parallel, so the quality of regenerated polystyrene and solvent is also excellent.

본 발명의 폴리스티렌 겔 처리 시스템의 이물질 제거 장치인 스트레인 탱크, 스크린 메시컨베어, 원심분리장치의 조합 및 메시사이즈의 변경에 의하여 효율이 좋은 이물질 제거의 설정이 가능하다.The combination of the strain tank, the screen mesh conveyor, the centrifugal separator, and the change of the mesh size, which are the foreign matter removal apparatus of the polystyrene gel treatment system of the present invention, can set the efficient foreign matter removal.

또한, 보다 작은 이물질 제거에 관하여는 원심분리기내의 카트리지를 20#~100#의 타입으로 하는 것이 가능하다.In addition, with regard to the removal of smaller foreign matter, it is possible to make the cartridge in the centrifuge a type of 20 # to 100 #.

Claims

용제를 포함하는 폴리스티렌 겔에서 폴리스티렌과 용제를 분리하여 회수하기 위한 폴리스티렌 겔 처리시스템에 있어서,In a polystyrene gel treatment system for separating and recovering polystyrene and a solvent in a polystyrene gel containing a solvent,

상기 폴리스티렌 겔에 혼입된 불용성분을 걸러주기 위한 전처리장치;A pretreatment device for filtering insoluble components mixed into the polystyrene gel;

상기 전처리장치에서 불용성분이 걸러진 폴리스티렌 겔이 유입되는 공급구, 상기 공급구를 통해 유입된 폴리스티렌 겔에 함유된 용제가 증발되는 다층구조의 증발단, 상기 증발단에서 증발되는 용제가 배출되는 배기구 및 상기 용제가 증발된 폴리스티렌 겔이 배출되는 배출구를 구비하여 상기 폴리스티렌 겔에서 상기 용제를 증발 분리시켜 용융한 폴리스티렌과 상기 용제를 분리하기 위한 분리장치;Inlet of the polystyrene gel in which the insoluble component is filtered in the pretreatment device, Evaporation stage of the multi-layer structure in which the solvent contained in the polystyrene gel introduced through the supply evaporation, Exhaust port for discharging the solvent evaporated from the evaporation stage and the A separator for separating the molten polystyrene and the solvent by evaporating and separating the solvent from the polystyrene gel with a discharge port through which the solvent-evaporated polystyrene gel is discharged;

상기 분리된 용제와 상기 용융한 폴리스티렌을 후처리하기 위한 후처리 장치; 및A post-treatment apparatus for post-treating the separated solvent and the molten polystyrene; And

상기 전처리장치, 분리장치, 후처리장치의 필요한 부위를 가열하기 위한 가열장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리스티렌 겔 처리시스템.And a heating device for heating a required portion of the pretreatment device, the separation device, and the aftertreatment device.

제 1항에 있어서, 상기 전처리장치는 상기 폴리스티렌 겔에 혼입된 불용성분을 교대로 걸러줄 수 있게 병렬 연결된 원심분리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리스티렌 겔 처리시스템.The polystyrene gel processing system of claim 1, wherein the pretreatment apparatus includes a centrifuge connected in parallel to alternately filter insoluble components incorporated into the polystyrene gel.

제 2항에 있어서, 상기 원심분리기는 눈의 크기가 큰 내통과 내통의 눈보다크기가 작은 눈을 갖는 외통으로된 2중 망구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리스티렌 겔 처리시스템.3. The polystyrene gel processing system of claim 2, wherein the centrifugal separator comprises a double mesh structure having an inner cylinder having a large eye size and an outer cylinder having an eye smaller than an eye of the inner cylinder.

제 1항에 있어서, 상기 전처리장치는 내부에 경사망을 구비하여 상기 폴리스티렌 겔에서 불용성분을 1차로 걸러주기 위한 스트레인 탱크, 상기 스트레인 탱크에서 배출되는 폴리스티렌 겔에서 불용성분을 2차로 걸러주기 위해 경사지게 설치된 스크린 메쉬 컨베이어 및 상기 폴리스티렌 겔에서 불용성분을 3차로 교대로 걸러줄 수 있게 병렬 연결된 원심분리기를 구비하는 것을 특징으로 하는 폴리스티렌 겔 처리시스템.The method of claim 1, wherein the pretreatment apparatus is provided with an inclined net in the strain tank for filtering the insoluble components in the first polystyrene gel, inclined to filter out the insoluble components in the polystyrene gel discharged from the strain tank secondary And a centrifuge connected in parallel to alternately filter insoluble components from the screen mesh conveyor and the polystyrene gel.

제 1항∼제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리장치는 제 1증발단∼제 3증발단의 3층구조로 되고, 상기 제 1증발단은 제 1나선형 교반부재를 수용하고 상기 제 1나선형 교반부재의 회전에 의해 상기 폴리스티렌 겔을 지름방향 외측에서 내측으로 이동시키면서 상기 용제를 증발시킴과 함께 상기 제 2증발단으로 낙하시키고,The separator according to any one of claims 1 to 4, wherein the separation device has a three-layer structure of the first evaporation stage to the third evaporation stage, and the first evaporation stage accommodates the first spiral stirring member. The solvent is evaporated and dropped to the second evaporation stage while the polystyrene gel is moved from the outer side in the radial direction to the inner side by the rotation of the spiral stirring member.

상기 제 2증발단은 제 2나선형 교반부재를 수용하고 상기 제 2 나선형 교반부재의 회전에 의해 상기 폴리스티렌 겔을 지름방향 내측에서 외측으로 이동시키면서 상기 용제를 증발시킴과 함께 상기 제 3증발단으로 낙하시키고,The second evaporation stage accommodates the second spiral stirring member and moves to the third evaporation while evaporating the solvent while moving the polystyrene gel from the inside in the radial direction to the outside by the rotation of the second spiral stirring member. Let's

상기 제 3증발단은 제 3나선형 교반부재를 수용하고 상기 제 3나선형 교반부재의 회전에 의해 상기 폴리스티렌 겔을 지름방향 외측에서 내측으로 이동시키면서상기 용제를 증발시킴과 함께 상기 제 3증발단의 중앙에 마련된 배출구로 상기 용융된 폴리스티렌을 배출하는 것을 특징으로 하는 폴리스티렌 겔 처리시스템.The third evaporation stage accommodates a third spiral stirring member and evaporates the solvent while moving the polystyrene gel from the radially outer side to the inner side by the rotation of the third spiral stirring member, and at the center of the third evaporation stage. Polystyrene gel processing system characterized in that for discharging the molten polystyrene to the discharge port provided in.

제 5항에 있어서, 상기 제 1∼제 3나선형 교반부재는 복수의 아암부재가 형성된 방사상부재에 각각 지지되어 있고, 상기 각 방사상부재는 상기 분리장치의 중심부에 삽통된 샤프트에 연결되어 모터에 의해 일체로 회동 가능케 설치되는 것을 특징으로 하는 폴리스티렌 겔 처리시스템.6. The apparatus of claim 5, wherein the first to third spiral stirring members are respectively supported by a radial member having a plurality of arm members, each radial member being connected to a shaft inserted into a central portion of the separation device. Polystyrene gel processing system characterized in that the integrally rotatable.

제 1항∼제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 후처리장치는 상기 분리장치에서 배출되는 상기 용융 폴리스티렌을 필요한 형상의 단면모양으로 뽑아내기 위한 스크루 익스트루더, 상기 스크루 익스트루더를 통해 배출되는 폴리스티렌을 반송하기 위한 반송장치, 상기 반송되는 상기 용융 폴리스티렌을 냉각하기 위한 냉각장치 및 상기 용제 배기를 냉각하여 상기 용제를 회수하기 위한 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리스티렌 겔 처리시스템.5. The post-treatment apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the aftertreatment apparatus comprises a screw extruder for extracting the molten polystyrene discharged from the separator into a cross-sectional shape of a required shape, and through the screw extruder. And a conveying apparatus for conveying the discharged polystyrene, a cooling apparatus for cooling the conveyed molten polystyrene, and a heat exchanger for cooling the solvent exhaust to recover the solvent.

제 1항 ∼ 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전처리장치 앞쪽으로 폴리스티렌 겔을 공급하기 위한 스크루 컨베이어, 상기 폴리스티렌 겔을 저장하였다가 상기 스크루 컨베이어로 공급하기 위한 스토리지 탱크 및 용기에 담겨진 폴리스티렌 겔을 상기 스토리지 탱크로 들어올려 공급할 수 있도록 하기 위한 리프트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리스티렌 겔 처리시스템.The polystyrene gel according to any one of claims 1 to 4, wherein a screw conveyor for supplying the polystyrene gel to the front of the pretreatment unit, a polystyrene gel contained in a storage tank and a container for storing and supplying the polystyrene gel to the screw conveyor. The polystyrene gel processing system further comprises a lift for supplying the supply to the storage tank.

제 1항 ∼제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리장치의 내부온도는 상기 용제의 증발점 이상인 것을 특징으로 하는 폴리스티렌 겔 처리시스템.The polystyrene gel treatment system according to any one of claims 1 to 4, wherein the internal temperature of the separation device is equal to or higher than the evaporation point of the solvent.

제 1항 ∼제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용제는 방향족 탄화수소 화합물과 탄소수 12∼15의 파라핀계 용제를 함유하는 혼합용제인 것을 특징으로 하는 폴리스티렌 겔 처리시스템.The polystyrene gel processing system according to any one of claims 1 to 4, wherein the solvent is a mixed solvent containing an aromatic hydrocarbon compound and a paraffinic solvent having 12 to 15 carbon atoms.

제 1항 ∼제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리장치의 내부온도는 180℃∼250℃ 인 것을 특징으로 하는 폴리스티렌 겔 처리시스템.The polystyrene gel processing system according to any one of claims 1 to 4, wherein the internal temperature of the separator is 180 to 250 deg.

용제를 포함하는 폴리스티렌 겔에서 폴리스티렌과 용제를 분리하기 위한 분리장치에 있어서,In the separator for separating polystyrene and solvent in a polystyrene gel containing a solvent,

불용성분이 걸러진 폴리스티렌 겔이 유입되는 공급구, 상기 공급구를 통해 유입된 폴리스티렌 겔에 함유된 용제가 증발되는 다층구조의 증발단, 상기 증발단에서 증발되는 용제가 배출되는 배기구, 상기 용제가 증발된 폴리스티렌 겔이 배출되는 배출구를 구비하고,Inlet for the infiltration of the filtered polystyrene gel insoluble components, the evaporation stage of the multi-layer structure in which the solvent contained in the polystyrene gel introduced through the supply evaporation, the exhaust port for discharging the solvent evaporated from the evaporation stage, the solvent is evaporated A discharge port through which the polystyrene gel is discharged,

상기 증발단의 저부로는 가열장치에 의해 순환되는 열매체가 공급되어 상기 증발단을 가열할 수 있도록 해주는 자켓이 설치되어 상기 폴리스티렌 겔에서 상기 용제를 증발 분리시켜 용융한 폴리스티렌과 용제를 분리하는 것을 특징으로 하는분리장치.The bottom of the evaporation stage is provided with a jacket for supplying a heat medium circulated by a heating device to heat the evaporation stage to separate the molten polystyrene and the solvent by evaporating and separating the solvent from the polystyrene gel. Separation device.

제 12항에 있어서, 상기 분리장치는 제 1증발단∼제 3증발단의 3층구조로 되고, 상기 제 1증발단은 제 1나선형 교반부재를 수용하고 상기 제 1나선형 교반부재의 회전에 의해 상기 폴리스티렌 겔을 지름방향 외측에서 내측으로 이동시키면서 상기 용제를 증발시킴과 함께 상기 제 2증발단으로 낙하시키고,13. The separator according to claim 12, wherein the separation device has a three-layer structure of the first evaporation stage to the third evaporation stage, and the first evaporation stage accommodates the first spiral stirring member and is rotated by the rotation of the first spiral stirring member. While evaporating the solvent while moving the polystyrene gel from the radially outer side to the inner side, the polystyrene gel is dropped into the second evaporation stage,

상기 제 3증발단은 제 3나선형 교반부재를 수용하고 상기 제 3나선형 교반부재의 회전에 의해 상기 폴리스티렌 겔을 지름방향 외측에서 내측으로 이동시키면서 상기 용제를 증발시킴과 함께 상기 제 3증발단의 중앙에 마련된 배출구로 상기 용융된 폴리스티렌을 배출하는 것을 특징으로 하는 분리장치.The third evaporation stage accommodates the third spiral stirring member and evaporates the solvent while moving the polystyrene gel from the radially outer side to the inner side by the rotation of the third spiral stirring member, and at the center of the third evaporation stage. Separation device characterized in that for discharging the molten polystyrene to an outlet provided in.

제 13항에 있어서, 상기 제 1∼제 3나선형 교반부재는 복수의 아암부재가 형성된 방사상부재에 각각 지지되어 있고, 상기 각 방사상부재는 상기 분리장치의 중심부에 삽통된 샤프트에 연결되어 모터에 의해 일체로 회동 가능케 설치되는 것을 특징으로 하는 분리장치.15. The apparatus of claim 13, wherein the first to third spiral stirring members are supported by a radial member having a plurality of arm members, each radial member being connected to a shaft inserted into a central portion of the separating device by a motor. Separating device, characterized in that installed integrally rotatable.