KR101147788B1 - Wasted-tire pyrolysis apparatus having serially arranged unit chamber of interactive connection by microwave heating treatment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치에 관한 것으로서, 폐타이어를 공급받도록 상호 연계되어 분지된 배관을 따라 복수 개의 소형 챔버가 배치 형성되고, 챔버마다 분쇄된 폐타이어의 열분해 처리가 가능하도록 내부 공간에서 무산소 또는 희박 산소 분위기를 유지하는 진공 버퍼 챔버가 각각 구비되며, 진공 버퍼 챔버에서 충분히 탈산소(脫酸素) 처리된 폐타이어를 공급받아서 마이크로파를 조사하도록 구비된 마이크로파 발진부를 포함하는 반응로부와, 반응로부에서 열분해 처리된 폐타이어의 성분 중 카본블랙만을 회수하는 카본블랙 집적부 및 반응로부에서 열분해 처리된 폐타이어의 성분 중 오일만을 회수하는 오일 집적부를 포함한다. The present invention relates to a microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually connected individual reactors, wherein a plurality of small chambers are disposed along the pipes branched and interconnected to receive the waste tires, and each chamber Vacuum buffer chambers are respectively provided to maintain an oxygen free or lean oxygen atmosphere in the internal space to enable pyrolysis treatment of the crushed waste tires, and the microwaves are irradiated by receiving a sufficiently deoxygenated waste tire from the vacuum buffer chamber. To recover only the oil from the components of the reaction furnace section including the microwave oscillation unit, and the carbon black accumulation unit recovering only carbon black from the components of the waste tire pyrolyzed in the reactor and the components of the waste tire pyrolyzed from the reactor. It includes an oil accumulator.
Description
본 발명은 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치에 관한 것으로, 기존에 단위면적당 큰 용량을 일시에 처리할 목적으로 대형의 단일 형태의 반응로를 구비하였던 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치의 각종 문제점을 해결하고자, 협소한 공간에도 설치 가능하며, 전기 및 열효율이 좋으며, 설비비용은 물론 운용비용도 절감할 수 있으며, 나아가 폭발로 인한 안전사고의 위험을 효과적으로 방지할 수 있도록 창안된 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치에 관한 기술이다.
The present invention relates to a microwave-heated waste tire pyrolysis apparatus, and to solve various problems of the microwave-heated waste tire pyrolysis apparatus, which was previously provided with a large single-type reactor for the purpose of temporarily processing a large capacity per unit area. It can be installed in narrow spaces, has good electrical and thermal efficiency, can reduce equipment costs and operating costs, and can also effectively prevent the risk of safety accidents caused by explosions. It is a technique regarding a microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus provided with a reactor.
자동차 산업의 급격한 발달에 따라 자동차 보유 대수는 매년마다 큰 폭으로 증가되고 있는 실정이며, 이에 따라 타이어 생산량도 대폭 증가되고 있는 실정이다.Due to the rapid development of the automobile industry, the number of cars owned is increasing significantly every year, and tire production is also greatly increased accordingly.
이러한 추세에 따라 폐타이어의 재활용율도 지속적으로 증가되어 최근 85~90%에 이르고 있다.According to this trend, the recycling rate of waste tires has been continuously increasing, reaching 85-90%.
이처럼 폐타이어의 재활용률이 높은 이유는, 폐타이어는 다른 폐기물과는 달리, 차량정비업소나 폐차장에서 집중적으로 발생되고 있으므로, 수거가 상대적으로 용이하기 때문이다. The reason for the high recycling rate of waste tires is that waste tires are concentrated in vehicle repair shops and junkyards, unlike other wastes, and are easily collected.
다만, 이러한 폐타이어는 그대로 폐기될 경우 각종 환경문제를 유발할 수 있으며, 이를 소각하여 소멸시킬 경우에도 소각 시 요구되는 에너지 낭비 문제를 동시에 지니고 있다.However, such waste tires may cause various environmental problems if they are disposed of as they are, and even when incinerated and extinguished, they have energy waste problems required at the time of incineration.
이로 인하여, 이러한 폐타이어를 보다 효율적으로 재활용하기 위한 몇 가지 방안이 등장하였다. 구체적인 예로서, 원형 그대로의 모습을 이용하는 재활용 방법과, 부가가치가 높은 고무분말로 소성 가공하는 재활용 방법을 비롯하여, 시멘트 공장에서 유연탄 보조연료로 사용하는 재활용 방법 등이 이에 해당한다.As a result, several methods for recycling such waste tires more efficiently have emerged. Specific examples thereof include a recycling method using a circular shape, a recycling method using a high value-added rubber powder, and a recycling method used as a coking coal auxiliary fuel in a cement factory.
하지만, 이러한 상기의 폐타이어 재활용 방법은 모두 환경오염을 유발할 수 있다는 잠재적인 문제점을 그대로 내포하고 있으며, 이러한 재활용에 소비되는 화석연료의 소모량을 고려해 볼 때 비경제적일 수밖에 없다는 단점이 노출되었다.However, all of the above waste tire recycling methods have the potential problem of causing environmental pollution as they are, and in view of the consumption of fossil fuel consumed for such recycling, it has been exposed to disadvantages.
이러한 상기의 문제점을 해결하고자, 최근에는 폐타이어(폐고무 포함)를 고온의 열처리로에서 열분해하여, 분해 온도에 따라 분리 재생되는 오일과, 저가의 연료로 사용되는 카본 블랙(carbon black)을 회수하는 방법이 등장하였다.In order to solve the above problems, recently, waste tires (including waste rubber) are pyrolyzed in a high temperature heat treatment furnace to recover oil separated and regenerated according to decomposition temperature and carbon black used as a low-cost fuel. How to do it has emerged.
이를 위해선, 고온의 열분해 장치를 이용하여 폐타이어를 고열에 장시간 노출함으로써, 폐타이어를 분해하는 방식이 주로 이용된다. 여기서, 열분해 장치라 함은, 저항성 금속 히터나, 가스 등으로 열을 직접 전달하는 장치를 비롯하여, 마이크로파(Microwave)를 이용한 열분해 장치 등이 해당될 수 있다. To this end, a method of decomposing waste tires by mainly exposing waste tires to high heat for a long time using a high temperature pyrolysis device is mainly used. Here, the pyrolysis device may include a resistive metal heater, a device for directly transferring heat to a gas, and the like, and a pyrolysis device using microwaves.
이중에서, 특히 마이크로파를 이용한 열분해 장치는, 기존의 폐타이어 열분해 장치가 주로, 전기 또는 열풍을 가하여 물체의 외부 표면을 가열하고, 열전도에 의해 물체 내부를 천천히 가열하는 방식과 달리, 조사된 마이크로파가 가열대상을 직접 발열시켜 내부 가열하는 방식을 채택하고 있다.Among them, in particular, the pyrolysis apparatus using microwaves, unlike the conventional waste tire pyrolysis apparatus mainly heats the external surface of the object by applying electricity or hot air, and slowly heats the inside of the object by thermal conduction, It adopts a method of directly heating the object to be heated inside.
즉, 마이크로파가 폐타이어에 조사되면, 폐타이어에 포함된 카본블랙 입자가 발열되고, 이로써, 폐타이어에 포함된 천연 및 인조 고무가 열분해 되는 것이다.That is, when microwaves are irradiated to the waste tires, the carbon black particles contained in the waste tires are generated, thereby decomposing the natural and artificial rubbers contained in the waste tires.
이러한 차별성으로 인하여, 마이크로파를 이용한 열분해 장치는 기타의 폐타이어 열분해 장치에 비해 다양한 장점이 존재한다. Due to this differentiation, the pyrolysis device using microwaves has various advantages over other waste tire pyrolysis devices.
그 몇 가지 장점을 나열하면, 첫째, 열전도에 필요한 시간이 요구되지 않으므로, 열분해 반응에 필요한 시간이 단축되며, 반응 공정시의 에너지 소모량도 줄어드는 장점이 있다.To list some advantages, first, since the time required for thermal conduction is not required, the time required for the pyrolysis reaction is shortened, and the energy consumption during the reaction process is also reduced.
둘째, 조사된 마이크로파가 대상 폐기물 즉, 폐타이어에 직접 침투하여 내부를 가열하는 방식이 적용됨으로써, 폐타이어 자체가 발열체가 되기 때문에, 가열효율이 높고, 에너지 소모량이 적은 장점이 있다. Second, since the irradiated microwaves directly penetrate the target waste, that is, the waste tire, and heat the inside, the waste tire itself becomes a heating element, and thus has high heating efficiency and low energy consumption.
셋째, 열분해 시, 폐타이어의 주변 분위기 온도가 낮아 열분해 생성물의 2차 분해가 이루어지지 않아, 다른 열분해 장치에서 카본블랙 표면에 형성되었던 탄소성 침적물이 형성되지 않아 상대적으로 고품질의 카본블랙을 획득할 수 있다.Third, when pyrolysis, the ambient temperature of the waste tire is low, so that secondary decomposition of the pyrolysis product is not performed, so that carbonaceous deposits formed on the surface of carbon black in other pyrolysis devices are not formed, thereby obtaining relatively high quality carbon black. Can be.
넷째, 마이크로파는 고속응답성을 지니고 있으므로, 순간 기동, 순간 정지, 출력 조정 등에 의해 반응 온도의 제어가 상대적으로 유리하며, 나아가 자동화 및 전력 절약이 용이하며, 장치의 운전이 상대적으로 수월한 장점이 있다.
Fourth, because the microwave has a high-speed response, it is relatively advantageous to control the reaction temperature by instant start, moment stop, output adjustment, etc., furthermore, automation and power saving is easy, and the operation of the device is relatively easy. .
하지만, 기존에는 이러한 마이크로파를 이용한 열분해 장치에서도, 단위면적당 큰 용량을 일시에 처리할 목적으로, 대형의 단일 반응로를 설계 제작하여 사용하는 것이 일반적이었다.In the past, however, even in such a pyrolysis apparatus using a microwave, it was common to design and manufacture a large single reactor for the purpose of temporarily processing a large capacity per unit area.
이 경우, 대형의 단일 반응로를 채용함에 따라, 대용량의 전기 열원이 필요하였으며, 기동 중 고장이 발생될 경우에는 전체 공정이 중지되어야 하는 불편이 따랐다.In this case, as a large single reactor was employed, a large amount of electric heat source was required, and in case of failure during startup, the entire process had to be stopped.
아울러, 설치 요구되는 플랜트 산업의 규모에 부응하여 대형의 단일 반응로가 설계 제작되고 가동되어야 했으므로, 그에 따르는 비용의 증가 문제는 물론, 전기 및 열효율이 저하되어, 결과적으로 생산성이 나빠지는 불리한 요인으로 작용되었다.In addition, since a large single reactor had to be designed, manufactured and operated in response to the size of the plant industry required for installation, the disadvantages of increased costs, electrical and thermal efficiency, and consequently deteriorated productivity. It worked.
또한, 폐타이어가 원형 상태로 투입되는 형태가 대부분이어서, 폐타이어 내부에 포함되어 있는 성분 즉, 와이어, 면직 시트 등의 분리를 위한 별도의 설비가 추가적으로 요구되어, 비용 증가 및 가공 시간 증가 등의 비경제적인 문제점이 야기되었다. In addition, since most of the waste tires are put in a circular state, additional equipment for separating components included in the waste tires, that is, wires and cotton sheets, is additionally required, such as an increase in cost and an increase in processing time. Uneconomical problems have arisen.
이 외에도, 열분해 시, 내부폭발의 임계점인 8%이하의 산소를 제거하기 위해 비활성 기체를 추가적으로 사용하여야 했는데, 이 역시 비용 증가의 문제를 초래하였다.
In addition, during pyrolysis, an inert gas had to be additionally used to remove oxygen below 8%, which is the critical point of internal explosion, which also caused a problem of increased cost.
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 기존에 단위면적당 큰 용량을 일시에 처리할 목적으로 대형의 단일 반응로를 채용함에 따르는 불편 및 문제점들을 해결하고자, 소형의 개별 반응로를 복수 배치하되, 상기 개별 반응로들 간에 상호 연계될 수 있도록 함으로써, 모듈 링크(Module Link) 개념의 묶음 형태의 소형 반응로들을 구비한 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention was devised to solve the above problems, and in order to solve the inconveniences and problems caused by employing a large single reactor for the purpose of temporarily processing a large capacity per unit area, a small individual reactor, And a plurality of mutually interconnected reactors, so that the microwave heating type having a plurality of individual reactors in the form of a mutual linkage having small reactors in the form of a bundle of modules (Module Link) concept The purpose is to provide a waste tire pyrolysis device.
또한, 본 발명은 폐타이어의 분해 시 발생되는 부산물에 의해, 반응 분위기에서 8% 이상의 산소가 포함될 경우, 급격한 발열반응이 진행되어 폭발 위험이 커질 수 있는 문제점을 해결하고자, 별도의 진공 버퍼 챔버(buffer chamber)를 각각의 반응로 입구측에 추가적으로 설비함으로써, 반응로 내로 유입된 공기 중의 산소를 8%이하로 효과적으로 유지할 수 있도록 한 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다. In addition, the present invention is a by-product generated when decomposition of the waste tire, when containing more than 8% oxygen in the reaction atmosphere, to solve the problem that the rapid exothermic reaction proceeds to increase the risk of explosion, a separate vacuum buffer chamber ( Microwave-heated waste tires with multi-distributed individual reactors, each of which has an additional buffer chamber at the inlet side of the reactor, which effectively maintains less than 8% of oxygen in the air introduced into the reactor. Another object is to provide a pyrolysis device.
아울러, 본 발명은 상기 진공 버퍼 챔버의 추가 설비를 채택함으로써, 종전에 기준치를 초과한 산소를 제거하기 위해 이용되었던 비활성 기체(예: 질소)에 대한 투입 비용을 절감할 수 있으며, 나아가 공해 물질 발생을 저감할 수 있는 효과도 지닌 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다. In addition, by adopting the additional equipment of the vacuum buffer chamber, the present invention can reduce the input cost to the inert gas (for example, nitrogen) that was previously used to remove oxygen in excess of the reference value, furthermore, the generation of pollutants It is another object of the present invention to provide a microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually arranged individual reactors having an effect of reducing the pressure.
또한, 본 발명은 원형의 폐타이어를 그대로 열분해 장치에 투입하였던 기존 방식과 달리, 미리 분쇄한 폐타이어를 사용함으로써, 폐타이어 내에 포함되었던 와이어 및 면직 시트의 함유로 인한 불순물 처리를 최적화할 수 있으며, 나아가 분리된 오일과 카본블랙을 원심 분리 처리하여 고순도의 오일 및 카본 블랙을 획득할 수 있는 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.
In addition, the present invention can optimize the treatment of impurities due to the inclusion of the wire and cotton sheet contained in the waste tire, by using a waste tire that was previously crushed, unlike the conventional method in which the original waste tire was directly put into the pyrolysis apparatus. Furthermore, another object of the present invention is to provide a microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually arranged individual reactors in which the separated oil and carbon black are centrifuged to obtain high purity oil and carbon black. There is this.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 사상에 따르면, 폐타이어를 공급받도록 상호 연계되어 분지된 배관을 따라 복수 개의 소형 챔버가 배치 형성되고, 상기 챔버마다 분쇄된 폐타이어의 열분해 처리가 가능하도록 내부 공간에서 무산소 또는 희박 산소 분위기를 유지하는 진공 버퍼 챔버가 각각 구비되며, 상기 진공 버퍼 챔버에서 충분히 탈산소(脫酸素) 처리된 폐타이어를 공급받아서 마이크로파를 조사하도록 구비된 마이크로파 발진부를 포함하는 반응로부; 상기 반응로부에서 열분해 처리된 폐타이어의 성분 중 카본블랙만을 회수하는 카본블랙 집적부; 및 상기 반응로부에서 열분해 처리된 폐타이어의 성분 중 오일만을 회수하는 오일 집적부;를 포함하는 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치를 제공한다.
According to the spirit of the present invention for achieving the above technical problem, a plurality of small chambers are arranged along the branch pipe connected to each other in order to receive the waste tires, the inside of the chamber to enable pyrolysis treatment of the crushed waste tires Reactors are provided with a vacuum buffer chamber for maintaining an oxygen-free or lean oxygen atmosphere in the space, respectively, and a microwave oscillation unit provided to irradiate microwaves by receiving a waste tire sufficiently deoxygenated from the vacuum buffer chamber. part; Carbon black integration unit for recovering only the carbon black of the components of the waste tire pyrolyzed in the reactor; It provides an microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually arranged separate reactors, including; and an oil accumulation unit for recovering only oil from the components of waste tires pyrolyzed in the reactor.
여기서, 상기 진공 버퍼 챔버는, 상기 폐타이어 집진부로부터 상기 반응로부의 각각의 소형 챔버로 공급될 분쇄된 폐타이어와 함께 유입되는 공기를 흡입하여, 상기 반응로부 내의 산소를 8%이하로 유지시키도록 진공 펌프를 포함할 수 있다. Here, the vacuum buffer chamber sucks the air introduced together with the pulverized waste tire to be supplied from each of the waste tire dust collector to each of the small chambers of the reactor to maintain the oxygen in the reactor below 8%. It may include a vacuum pump.
그리고 상기 폐타이어 집진부와 상기 반응로부의 각각의 소형 챔버 사이를 연결하는 분지된 배관 각각에는, 공급될 분쇄된 폐타이어의 공급량을 조절하도록, 상기 진공 버퍼 챔버의 설치 위치를 기준으로 전후 상에 적어도 하나씩의 밸브가 추가 형성될 수 있다.
And branched pipes connecting between the waste tire dust collector and each of the small chambers of the reactor, at least on the front and rear sides of the vacuum buffer chamber based on the installation position of the vacuum buffer chamber so as to adjust the supply amount of the crushed waste tire to be supplied. One valve may be further formed.
또한, 상기 반응로부 각각의 소형 챔버와 상기 카본블랙 집적부 사이에는, 열분해 처리 후 생성된 카본블랙의 미세 분말까지 분리 가능한 원심분리방식 또는 각각의 메시를 통과하여 여과되는 필터 분리방식의 분리수단이 구비될 수 있으며, 이는 상기 반응로부의 각각의 챔버와 상기 오일집적부 사이에도 구비될 수 있다. In addition, between the small chamber of each of the reactor portion and the carbon black integrated portion, the separation means of the centrifugal separation method that can be separated to the fine powder of the carbon black produced after the pyrolysis treatment or the filter separation method that is filtered through each mesh. It may be provided, which may be provided between each chamber of the reactor section and the oil accumulator.
그리고 상기 오일 집적부는, 상기 반응로부로부터 회수한 오일로부터 황 성분을 제거하기 위한 탈황처리부를 더 구비할 수 있다. The oil accumulator may further include a desulfurization treatment unit for removing the sulfur component from the oil recovered from the reactor.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예로서의 상기 구성에, 상기 반응로부의 각각의 챔버 내의 상층에서 증기 상태로 존재하는 오일증기를 회수하여 응축하고, 응축된 오일을 상기 오일집적부로 보관시키는 응축부; 및 상기 오일 응축부에서 응축되지 않은 비응축 증기 상태의 오일 성분을 연소하여 외기로 방출하는 연소부;를 더 포함할 수 있다.
On the other hand, in the above configuration as a preferred embodiment of the present invention, a condensation unit for recovering and condensing the oil vapor present in the vapor state in the upper layer in each chamber of the reactor section, and stores the condensed oil in the oil accumulation unit; And a combustion unit configured to burn the oil component in the non-condensed vapor state, which is not condensed in the oil condensation unit, and discharge the oil component to the outside.
본 발명의 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치에 따르면, 소형의 챔버를 복수 배치하되, 각각의 챔버가 상호 연계되는 구조의 개별 반응로 구조를 이루어, 모듈 링크(Module Link) 개념의 묶음 형태의 소형 챔버로 인한 효율 극대화를 추구할 수 있으며, 이는 기존의 대형 단일 형태의 반응로에서 수반되었던 각종 문제점 즉, 대용량의 전기 열원의 남용, 고장 발생 시 전체 공정이 중지되어야 하는 불편, 막대한 비용 증가, 전기 및 열효율의 저하, 생산성 저하, 장치의 단위 소요면적 감소 등을 해결할 수 있는 유리한 기술적 효과가 있다. According to the microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually arranged individual reactors of the present invention, a plurality of small chambers are arranged, but each chamber forms a separate reactor structure of the structure in which each chamber is interconnected, the module Efficiency can be maximized due to the small-sized chamber in the form of a module link concept, which is a problem associated with the existing large single-type reactor, that is, the entire process in case of abuse and failure of a large amount of electric heat source. There is an advantageous technical effect that can solve the inconvenience to be stopped, enormous cost increase, lowering of electrical and thermal efficiency, lowering productivity, reducing the unit area of the device.
또한, 본 발명의 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치에 따르면, 별도의 진공 버퍼 챔버(buffer chamber)를 각각의 반응로 입구측에 추가적으로 설비토록 하여, 반응로 내로 유입된 공기 중의 산소를 8%이하로 지속적으로 유지할 수 있도록 함으로써, 반응로 폭발 위험을 효과적으로 방지할 수 있는 유리한 기술적 효과가 있다. In addition, according to the microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually arranged individual reactors of the present invention, a separate vacuum buffer chamber is additionally installed at the inlet side of each reactor, so as to react. By continuously maintaining the oxygen in the air introduced into the furnace to 8% or less, there is an advantageous technical effect that can effectively prevent the reactor explosion risk.
또한, 본 발명의 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치에 따르면, 반응 분위기 내의 산소를 8% 이하로 유지하기 위하여, 종전처럼 별도의 비활성 기체(예: 질소)의 투입을 생략할 수 있어, 비용 절감 효과는 물론, 나아가 공해 물질 발생도 저감할 수 있는 친환경적인 효과가 기대된다. In addition, according to the microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually connected individual reactors of the present invention, in order to maintain the oxygen in the reaction atmosphere to 8% or less, a separate inert gas (for example, nitrogen) ) Can be omitted, and eco-friendly effects are expected to reduce costs and further reduce pollution.
또한, 본 발명은 종전 방식처럼 원형의 폐타이어를 그대로 열분해 장치에 투입하지 않으며, 열분해 장치로 투입하기 이전에 폐타이어를 사전 분쇄함으로써, 보다 고순도의 오일 및 카본블랙을 분리 획득할 수 있는 유리한 기술적 효과가 있다.
In addition, the present invention does not put a circular waste tire as it is in the conventional pyrolysis device as it is, advantageous technology that can separate and obtain a higher purity oil and carbon black by pre-crushing the waste tire before input to the pyrolysis device It works.
도 1은 일반적인 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치를 설명하기 위해 개략적인 구조를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치를 설명하기 위해 개략적인 구조를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치에 있어서, 개별적인 마이크로파 처리 반응로의 구조를 개략적으로 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치를 설명하기 위해 개략적인 구조를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치를 설명하기 위해 개략적인 구조를 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치에 있어서, 다이아몬드형의 클러스트 배치 형태를 간략히 도시한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치에 있어서, 일직선형의 배치 형태를 간략히 도시한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치에 있어서, 원형의 배치 형태를 간략히 도시한 도면,
도 9는 본 발명에 따른 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치에 있어서, 타원형의 배치 형태를 간략히 도시한 도면임,1 is a view showing a schematic structure for explaining a general microwave heating type waste tire pyrolysis device,
2 is a schematic diagram illustrating a microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually arranged individual reactors according to a first embodiment of the present invention;
3 is a schematic diagram showing the structure of individual microwave treatment reactors in a microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually arranged individual reactors according to the first embodiment of the present invention;
4 is a schematic view illustrating a microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually arranged individual reactors according to a second embodiment of the present invention;
5 is a schematic view illustrating a microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually arranged individual reactors according to a third embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a diamond-type cluster arrangement in a microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually arranged individual reactors according to the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a straight line arrangement in a microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually arranged individual reactors according to the present invention;
8 is a schematic diagram showing a circular arrangement in a microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually arranged individual reactors according to the present invention;
9 is a schematic diagram illustrating an elliptical arrangement in a microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually arranged individual reactors according to the present invention.
이하, 본 발명에 따른 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
Hereinafter, a preferred embodiment of a microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually arranged individual reactors according to the present invention will be described.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that related related technologies and the like may obscure the gist of the present invention, detailed description thereof will be omitted.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치를 설명하기에 앞서, 기존의 일반적인 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치에 대해 간략히 설명하기로 한다.
Prior to describing a microwave heating waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually arranged individual reactors according to a preferred embodiment of the present invention, a conventional microwave heating waste tire pyrolysis apparatus will be briefly described. .
도 1은 일반적인 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치를 설명하기 위해 개략적이 구조를 도시한 도면이다. 1 is a view schematically showing a structure for explaining a general microwave heating type waste tire pyrolysis device.
도시된 바와 같이, 기존의 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치는, 폐타이어 투입부(10)와, 상기 폐타이어 투입부(10)로부터 폐타이어(T)를 공급받아 열분해하는 반응로(20)와, 상기 반응로(20)의 외곽을 둘러싸며 형성된 마이크로파 발진부(30)와, 마이크로파의 발진 현상으로 인하여 열분해 생성된 카본블록(carbon black)을 집적하는 카본블랙 집적부(40) 및 열분해로 인하여 생성된 오일을 저장하는 오일저장부(50)를 포함한다.As illustrated, the conventional microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus includes a waste
기존의 폐타이어 열분해 장치에 있어서, 폐타이어 투입부(10)는, 폐타이어(T)를 원형 그대로 투입 받아 적치 보관하며, 언제든지 사용자의 입력 신호 및 원격 지령에 종속되어, 보관된 폐타이어(T)를 반응로로 공급할 수 있는 형태로 이루어진다. In the existing waste tire pyrolysis apparatus, the waste
반응로(20)는, 상기 폐타이어 투입부(10)로부터 공급된 폐타이어(T)를 열분해하는 가열 용기형 부재이다. The
마이크로파 발진부(30)는, 상기 반응로(20)의 외곽에서 외주연을 둘러싸는 형태로 이루어지며, 상기 반응로(20) 내의 폐타이어에 마이크로파를 조사하는 가열 수단이다.The
이러한 마이크로파 발진부(30)는, 통상 마이크로파를 발생시키는 발진장치(microwave generator)와, 마이크로파 발진장치로부터 발생된 마이크로파를 가열장치에 전달하는 도파관(waveguide) 등을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있으며, 이에 해당되는 구체적인 예로는 마그네트론(magnetron)이 보편적으로 이용될 수 있다. The
상기 마이크로파 발진부(30)로부터 조사된 마이크로파는 반응로(20) 내의 폐타이어를 직접 발열시켜 내부 가열되게 한다. 즉, 마이크로파가 폐타이어에 조사되면, 폐타이어에 포함된 카본블랙 입자가 발열되고, 폐타이어에 포함된 천연 또는 인조 고무가 열분해 된다.The microwave irradiated from the
이러한 작용 효과로서, 오일 및 카본블랙이 분리 회수될 수 있는데, 카본블랙은 별도의 카본블랙 집적부(40)로 유입되어 보관되고, 오일은 별도의 오일저장부(50)로 유입되어 보관되어진다.As such an effect, oil and carbon black may be separated and recovered, and carbon black is stored and introduced into a separate carbon
하지만, 이와 같은 기존의 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치는, 대형의 단일 형태 반응로를 채용함에 따라, 대용량의 전기 열원이 필요하였으며, 기동 중 고장이 발생된 경우, 전체 공정을 중지시켜야 하는 불편이 따랐으며, 그 외에도, 설비 또는 운용상의 비용 증가 문제 및 폭발 안정성에도 약간의 우려가 따랐다. However, such a conventional microwave heating type waste tire pyrolysis device requires a large amount of electric heat source due to the adoption of a large single-type reactor, and it is inconvenient to stop the whole process when a failure occurs during startup. In addition, there were some concerns about the increased cost of the plant or operation and explosion stability.
이하에서 설명될 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치는, 도 1에서 설명한 기존의 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것이다.
Microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually arranged individual reactors in accordance with a preferred embodiment of the present invention to be described below, solves the problem of the conventional microwave heating waste tire pyrolysis apparatus described in FIG. It was created to do so.
제1실시예First embodiment
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치를 설명하기 위해 개략적인 구조를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치에 있어서, 개별적인 마이크로파 처리 반응로의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
FIG. 2 is a schematic structural view for explaining a microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually arranged individual reactors according to the first embodiment of the present invention, and FIG. In the microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually arranged individual reactors according to the first embodiment, the structure of the individual microwave treatment reactors is schematically shown.
이러한 도 2 및 도 3은 본 발명의 제1실시예에 대한 구성 관계를 개념적으로 명확히 이해하기 위해 특징되는 부분만을 명확히 도시한 것으로, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도시된 특정 형태에 크게 제한될 필요는 없다. 2 and 3 clearly show only those parts which are characteristically illustrated in order to conceptually clearly understand the constructional relationship with respect to the first embodiment of the present invention. As a result, various modifications of the drawings are expected, and largely due to the specific forms shown. There is no need to be limited.
도 2 및 도 3을 병행 참조하면, 도시된 본 제1실시예에 따른 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치는, 폐타이어를 집진하는 폐타이어 집진부(120)와, 상기 폐타이어 집진부(120)로부터 분쇄된 폐타이어를 공급받아 열분해 처리하는 반응로부(140)와, 상기 폐타이어 집진부(120)와 상기 반응로부(140) 사이에 설비된 진공 버퍼 챔버(130)와, 상기 반응로부(140)에 마이크로파를 조사하도록 구비된 마이크로파 발진부(150)와, 열분해 처리 후 카본블랙만을 회수하는 카본블랙 집적부(160) 및 열분해 처리 후 오일만을 회수하는 오일 집적부(170)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
2 and 3, the microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus according to the first embodiment of the present invention is pulverized from the waste
공급된 폐타이어는 폐타이어 집진부(120)로 적치되고, 폐타이어 집진부(120)에서는 사용자의 설정 또는 실시간으로 입력된 지령에 따라 적정량씩 반응로부(140)로 공급된다.The supplied waste tire is accumulated by the waste
상기 반응로부(140)는, 상기 폐타이어 집진부(120)로부터 분쇄된 폐타이어를 공급받은 후 보다 높은 효율로 열분해 처리를 수행하도록, 상호 연계된 복수 개의 소형 챔버의 조합으로 구성된다. The
이는 기존의 대형 단일 형태의 반응로(도 1의 20)가 지니고 있던 각종 문제점 즉, 대용량의 전기 열원 남용, 고장 발생 시 전체 공정 중지의 폐해, 설비 및 운용상의 비용 증가 등의 문제를 해결하기 위한 본 발명의 주요 특징 중 하나로 이해할 수 있다.This is to solve various problems of the existing large single-type reactor (20 in FIG. 1), that is, abuse of a large amount of electric heat source, damage of the entire process stop in case of failure, and increase of equipment and operation costs. It can be understood as one of the main features of the present invention.
반응로부(140)를 이루는 각각의 챔버는 상기 폐타이어 집진부(120)와 분지된 형태의 공급 배관(121)을 통해 상호 연통되며, 이러한 공급 배관(121)에 의해 집진된 폐타이어는 반응로부(140) 각각의 챔버로 공급될 수 있는 것이다.Each chamber constituting the
여기서, 상기 반응로부(140)와 상기 폐타이어 집진부(120) 사이에는 진공 버퍼 챔버(130)가 각각의 공급 배관(121)마다 하나씩 추가로 설비될 수 있다.Here, a
진공 버퍼 챔버(130)란, 상기 폐타이어 집진부(120)로부터 상기 반응로부(140)의 각각의 챔버로 공급될 분쇄된 폐타이어와 함께 유입되는 공기를 흡입하는 진공 펌프(미도시)를 포함하는 형태로 이루어진다.The
반응로부(140)를 이루는 각각의 챔버 내부는 무산소 또는 희박 산소 분위기를 유지해야하는데, 만일 분쇄된 폐타이어의 공급 시, 이와 동반한 공기가 인입될 경우, 산소의 기준치가 초과되어 폭발로 인한 안전사고의 위험이 초래될 수 있다.Each chamber constituting the
기존의 경우에는, 이러한 산소 기준치를 유지하도록, 질소(N2) 등의 비활성 기체를 별도로 주입하여 조절하는 방식을 취하였는데, 이를 위해 비용이 증가되는 등의 문제점이 있었다. In the conventional case, in order to maintain such an oxygen reference value, an inert gas such as nitrogen (N 2 ) was separately injected and adjusted, but there was a problem such as an increase in cost.
따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 제1실시예의 경우에는, 상기 반응로부(140)의 입구측에 별도의 진공 버퍼 챔버(130)를 추가 구비함으로써, 추가적인 비용 없이 반응로부(140) 내의 산소 기준치를 유지할 수 있도록 하였다. 이때의 산소 기준치는 8%이하인 것이 좋으나, 이러한 수치 한정에 본 발명은 굳이 제한될 필요는 없다. Therefore, in order to solve this problem, in the case of the first embodiment according to the present invention, by providing a separate
그리고 이러한 진공 버퍼 챔버(130)가 설치된 공급 배관(121) 상에는, 폐타이어의 공급량을 효과적으로 조절하기 위한 밸브(122, 124)가 더 형성되는 것이 바람직하다. On the
이러한 밸브(122, 124)는, 상기 진공 버퍼 챔버(130)의 설치 위치를 기준으로, 전, 후 측에 각각 하나씩 배치될 수 있다.The
그리고 이러한 밸브(122, 124)는, 조작 편의성은 물론, 효과적인 제어가 가능하도록, 전자변(solenoid) 형태의 밸브로 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the
이와 같이, 폐타이어 집진부(120)로부터 분쇄된 폐타이어를 정량씩 공급받아, 상호 연계된 분지 배관을 통해 폐타이어는 반응로부(140)를 이루는 복수 개의 소형 챔버 내로 유입된다.As such, the waste tires are quantitatively supplied from the waste
반응로부(140)를 형성하는 각각의 소형 챔버의 외주연에는 마이크로파 발진부(150)가 배치 형성된다. The
마이크로파 발진부(150)는, 상기 반응로부(140)를 이루는 각각의 소형 챔버의 외주연에 대해 개별적으로 인접 배치되어, 효과적으로 마이크로파를 주사할 수 있도록 배치된다.The
마이크로파 발진부(150)로는, 마그네트론(magnetron)이 주로 이용될 수 있는데, 이러한 마그네트론은 일종의 진공관으로 직류전압을 마이크로파로 전환하는 장치이며, 별도로 도시하진 않았으나, 양극(anode), 음극(cathode), 자석(magnet) 및 공명공동(resonant cavity)로 이루어진다.As the
이러한 마이크로파 발진부(150)에서 조사된 마이크로파는 반응로부(140)를 이루는 각각의 소형 챔버 내에 공급된 폐타이어를 가열하여 열분해 한다.The microwave irradiated from the
상기 마이크로파 발진부(150)의 출력 제어 방식으로는, 최대출력에서 간헐적인 on-off 조작을 함으로써 출력을 조절하는 전압 2배수 출력제어 방식을 적용할 수도 있으며, 더욱 정밀한 출력 제어를 위해선 SMPS(switched mode power supply) 방식을 이용할 수도 있다. 이 외에도, 출력을 연속적으로 제어하는 방식이 있는데, 이 방법에 따르면, 마이크로파 출력이 마그네트론의 자기장 또는 양극 전압을 변화시켜 주어 출력이 제어되는 것이다. As the output control method of the
상기와 같은 방법으로 출력이 제어된 마이크로파 발진부(150)는, 상기 반응로부(140) 내의 폐타이어를 효과적으로 열분해하여, 카본블랙 및 오일을 비롯한 기타 성분을 생성한다. The
반응로부(140)에서 이루어진 열분해 처리 공정을 통해, 생성된 카본블랙은 카본블랙 집적부(160)로 이송되며, 생성된 오일은 오일 집적부(170)로 이송된다.Through the pyrolysis treatment process made in the
이때, 오일 집적부(170)로 이송된 오일에는 유해 성분인 황(S) 관련 성분이 포함되어 있을 수 있으므로, 더욱 바람직하게는 상기 오일 집적부(170)를 통해 회수된 오일 내의 황 성분을 탈황시키기 위해서 탈황 처리부(172)를 별도로 구비할 수 있다. 이후, 회수된 오일은 오일저장부(174)로 회수되어 보관될 수 있다.
In this case, since the oil transferred to the
제2실시예Second embodiment
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치를 설명하기 위해 개략적인 구조를 도시한 도면이다.4 is a schematic diagram illustrating a microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually arranged individual reactors according to a second embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 앞서 설명한 도 2 내지 도 3의 제1실시예와의 차이점으로써, 반응로부(140)와, 카본블랙 집적부(160) 및 오일 집적부(170) 사이에 각각 해당 성분의 고순도(高純度) 회수를 위하여, 더욱 미세한 분말까지 분리할 수 있는 분리수단(162, 171)이 추가 구성된 모습을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4, as a difference from the first embodiment of FIGS. 2 to 3 described above, a corresponding component is formed between the
즉, 반응로부(140)로부터 카본블랙을 회수하는 과정에서, 카본블랙 집적부(160)의 입구측에 더욱 미세한 카본블랙 분말까지 분리 회수할 수 있도록 카본블랙 분말 분리용 분리수단(162)을 추가로 구성할 수 있으며, 오일 역시 마찬가지의 형태로 오일 분리용 분리수단(171)을 추가로 구성할 수 있는 것이다.That is, in the process of recovering the carbon black from the
이러한 분리수단(162, 171)의 형태로는 원심분리방식 또는 각각의 메시를 통과하여 여과되는 필터 분리방식이 적용될 수 있으며, 이 외에도 다양한 실시 형태를 가져도 무방하다.As the separation means 162 and 171, a centrifugal separation method or a filter separation method that is filtered through each mesh may be applied. In addition, the separation means 162 and 171 may have various embodiments.
그 외의 다른 구성에 관해서는 전술된 제1실시예와 동일하므로, 불필요한 중복 설명은 생략하기로 한다.
Other configurations are the same as those of the first embodiment described above, and unnecessary redundant descriptions will be omitted.
제3실시예Third embodiment
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치를 설명하기 위해 개략적인 구조를 도시한 도면이다.FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually arranged individual reactors according to a third embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 도시된 제3실시예는 앞서 도 4를 통해 설명하였던 제2실시와의 차이점으로써, 응축부(180) 및 연소부(182)가 부가 구성된 형태를 확인할 수 있다. Referring to FIG. 5, the illustrated third embodiment is different from the second embodiment described above with reference to FIG. 4, and the
응축부(180)는, 반응로부(140)의 각각의 챔버 내의 상층에서 증기 상태로 존재하는 오일증기를 회수하여 응축하고, 응축 처리된 오일을 오일 집적부로 보내는 역할을 담당한다. The
그리고 연소부(182)는, 상기 응축부에서 응축되지 못한 비응축 증기 상태의 오일 성분을 연소하여 외기로 방출하는 역할을 담당한다. 본 발명에서는 바람직한 실시 형태로서, 상기 연소부(182)를 비응축 증기 상태의 오일 성분을 800 ~ 1300℃로 가열하는 마이크로파 소각 장치를 이용할 수 있다. The
이와 같은, 응축부(180) 및 연소부(182)의 추가 구성으로 인하여, 오일 회수 효율이 향상될 수 있다. 그 외의 다른 구성에 관해서는 전술된 제1실시예 및 제2실시예와 동일하므로, 불필요한 중복 설명은 생략하기로 한다.
As such, due to the additional configuration of the
한편, 도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치에 있어서, 다양한 배치 형태를 갖는 반응로부(140) 및 마이크로파 발진부(150)의 형태 구성을 예시적으로 도시한 것이다. On the other hand, Figures 6 to 9 is a microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually arranged individual reactors in accordance with the present invention, the
도 6은 다이아몬드형의 클러스트 배치 형태를 예시적으로 도시한 것이며, 도 7은 일직선형의 배치 형태를 예시적으로 도시한 것이고, 도 8은 원형의 배치 형태를 도시한 것이며, 도 9는 타원형의 배치 형태를 도시한 것이다.FIG. 6 exemplarily shows a diamond shaped cluster arrangement form, FIG. 7 exemplarily shows a linear arrangement form, FIG. 8 shows a circular arrangement form, and FIG. 9 is an elliptical form. The arrangement form is shown.
이러한 본 발명에 따른 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치의 배치 형태는 상기에 도시된 것에 한정될 필요는 없으며, 그 외에도 다양한 배치 형태로 실시될 수 있을 것이다.The arrangement of the microwave-heated waste tire pyrolysis apparatus according to the present invention is not necessarily limited to those shown above, but may be implemented in various arrangements.
다만, 상기와 같은 다양한 모듈 링크(Module Link) 방식의 배치 형태에 따라, 본 발명에 따른 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치의 전기 및 열효율이 더욱 증대할 것으로 기대되는 바이다.However, according to the arrangement form of the various module link systems as described above, it is expected that the electrical and thermal efficiency of the microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus according to the present invention will be further increased.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치에 따르면, 소형의 개별 챔버를 복수 배치하되, 각각의 챔버 간에 상호 연계되는 구조의 개별 반응로를 구성하여, 모듈 링크(Module Link) 개념의 묶음 형태의 구조를 채택하였다. As described above, according to the microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually arranged individual reactors of the present invention, a plurality of small individual chambers are arranged, but the individual structure of the structure interconnected between each chamber By constructing the reactor, we adopted a bundle-type structure based on the concept of Module Link.
이는 기존에 단위면적당 큰 용량을 일시에 처리할 목적으로 한 형태인 대형의 단일 반응로 구조에서 존재하였던 문제점을 대부분 해결할 수 있으며, 반응로 폭발 위험 방지 효과, 비용 절감 효과는 물론, 나아가 공해 물질 발생도 저감할 수 있는 친환경적인 효과도 기대된다.
This solves most of the problems that existed in the structure of a large single reactor, which is a form that is intended to process large capacity per unit area at once, and prevents reactor explosion risk, reduces cost, and also generates pollutants. Eco-friendly effects that can be reduced can also be expected.
이상에서 본 발명에 따른 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치에 관한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였다.
In the above, a preferred embodiment of a microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually connected individual reactors according to the present invention has been described.
전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
It is to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and should not be construed as limiting, the scope of the invention being indicated by the appended claims rather than the foregoing description, It is intended that all changes and modifications derived from the equivalent concept be included within the scope of the present invention.
T: 폐타이어
120: 폐타이어 집진부
130: 진공 버퍼 챔버
140: 반응로부
150: 마이크로파 발진부
160: 카본블랙 집적부
170: 오일 집적부T: Waste tire
120: waste tire dust collecting unit
130: vacuum buffer chamber
140: reactor section
150: microwave oscillation unit
160: carbon black integrated part
170: oil accumulator
Claims (8)
상기 폐타이어 집진부에서 분쇄된 폐타이어를 분할하여 공급받는 복수개의 소형 챔버가 배치 형성되고, 상기 챔버마다 분쇄된 폐타이어의 열분해 처리가 가능하도록 내부 공간에서 무산소 또는 희박 산소 분위기를 유지하는 진공 버퍼 챔버가 각각 구비되며, 상기 진공 버퍼 챔버에서 충분히 탈산소(脫酸素) 처리된 폐타이어를 공급받아서 마이크로파를 조사하도록 구비된 마이크로파 발진부를 포함하는 반응로부;
상기 반응로부에서 열분해 처리된 폐타이어의 성분 중 카본블랙만을 회수하는 카본블랙 집적부; 및 상기 반응로부에서 열분해 처리된 폐타이어의 성분 중 오일만을 회수하는 오일 집적부;
상기 반응로부 각각의 소형 챔버와 상기 카본블랙 집적부 사이에 구비되며, 열분해 처리 후 생성된 카본블랙의 미세 분말까지 분리 가능한 원심분리방식 또는 각각의 메시를 통과하여 여과되는 필터 분리방식의 분리수단;
상기 반응로부 각각의 소형 챔버 내의 상층에서 증기 상태로 존재하는 오일증기를 회수하여 응축하고, 응축된 오일을 상기 오일 집적부로 보관시키는 응축부; 및
상기 응축부에서 응축되지 않은 비응축 증기 상태의 오일 성분을 연소하여 외기로 방출하는 연소부;를 포함하되,
상기 진공 버퍼 챔버는, 상기 폐타이어 집진부로부터 상기 반응로부 각각의 소형 챔버로 공급될 분쇄된 폐타이어와 함께 유입되는 공기를 흡입하여, 상기 반응로부 내의 산소를 8%이하로 유지시키도록 진공 펌프를 포함하고,
상기 연소부는, 비응축 증기 상태의 오일 성분을 800 ~ 1300℃로 가열하는 마이크로파 소각 장치인 것을 특징으로 하는 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치.
Waste tire dust collecting unit for receiving and crushing the waste tire;
A plurality of small chambers are formed in which the waste tires crushed from the waste tire dust collector are supplied and disposed, and the vacuum buffer chamber maintains an oxygen-free or lean oxygen atmosphere in the internal space so as to pyrolyze the crushed waste tires for each chamber. A reactor unit including a microwave oscillation unit, each provided with a waste tire that is sufficiently deoxygenated in the vacuum buffer chamber and irradiated with microwaves;
Carbon black integration unit for recovering only the carbon black of the components of the waste tire pyrolyzed in the reactor; And an oil accumulation unit for recovering only oil among components of waste tires pyrolyzed in the reactor.
Separation means of the filter separation method is provided between the small chamber of each of the reactor portion and the carbon black integrated portion, the centrifugal separation method or a filter separation method that is filtered through each mesh to separate the fine powder of the carbon black produced after the pyrolysis treatment ;
A condenser for recovering and condensing the oil vapor existing in a vapor state in each of the small chambers in the reactor section, and storing the condensed oil in the oil accumulator; And
And a combustion unit configured to burn the oil component in the non-condensed vapor state, which is not condensed in the condensation unit, to be discharged to the outside.
The vacuum buffer chamber sucks the air introduced together with the pulverized waste tire to be supplied from each of the waste tire dust collectors to the small chambers of each of the reactor sections, so as to maintain the oxygen in the reactor section below 8%. Including a pump,
The combustion unit is a microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of inter-linked individual reactors, characterized in that the microwave incinerator for heating the oil component in the non-condensing vapor state to 800 ~ 1300 ℃.
상기 폐타이어 집진부와 상기 반응로부 각각의 소형 챔버 사이를 연결하는 분지된 배관에는, 공급될 분쇄된 폐타이어의 공급량을 조절하도록 상기 진공 버퍼 챔버의 설치 위치를 기준으로 전후 상에 적어도 하나씩의 밸브가 추가 형성되는 것을 특징으로 하는 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치.
The method of claim 1,
At least one valve on the front and rear sides of the branched pipe connecting the waste tire dust collecting unit and the small chamber of each of the reactor sections to adjust the supply amount of the crushed waste tire to be supplied. Microwave heating type waste tire pyrolysis apparatus having a plurality of mutually arranged individual reactors, characterized in that the further formed.
상기 오일 집적부는,
상기 반응로부로부터 회수한 오일로부터 황 성분을 제거하기 위한 탈황처리부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치.
The method of claim 1,
The oil accumulator,
And a desulfurization treatment section for removing sulfur components from the oil recovered from the reactor section.
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