KR102430976B1 - 소각로 폐열을 이용한 저온열분해 복합 공정 시스템 - Google Patents

소각로 폐열을 이용한 저온열분해 복합 공정 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소각로에서 수반되는 폐열을 폐플라스틱 분해하는 데 필요한 열원으로 이용하는 저온열분해 복합 공정 시스템에 관한 것으로 열매체유와 연소가스의 온도를 통해 다량의 폐플라스틱이 저온열분해 되는 것을 통해서 유기성 자원이 회수될 수 있어 분해에 필요한 대체 에너지를 확보하고 폐플라스틱 등으로 인한 환경오염을 방지할 수 있다.

Description

소각로 폐열을 이용한 저온열분해 복합 공정 시스템{LOW TEMPERATURE PYROLYSIS COMPLEX PROCESS SYSTEM USING WASTE HEAT OF INCINERATOR}
본 발명은 소각로 폐열을 이용한 저온열분해 복합 공정 시스템에 관한 것이며, 구체적으로 소각로에서 생활폐기물이 태워져 소각될 시에 발생되는 폐열을 회수하여 폐플라스틱이 분해되는 열원으로 이용함으로써 소각로에서 낭비되는 열을 감소시키고 폐플라스틱을 효율적으로 분해할 수 있어 유용한 발명이다.
즉, 본 발명은 유기성 자원을 획득하면서 재활용을 촉진할 수 있는 재활용 시설에 해당하는 발명으로 폐플라스틱을 재활용하는 공정에 소각로 폐열을 이용함으로써 결과적으로 폐플라스틱이 재생에너지로 효율적으로 변환될 수 있는 발명에 해당한다.
일반적으로 소각로는 가정, 기업 등에서 발생되어 운반되는 각종 폐기물들을 태워 소각시키는 시설물이다. 이러한 소각로는 폐기물을 태우는 데에 엄청난 열량이 필요하며 이때 발생되는 연소가스들은 환경뿐만 아니라 인간에게 유해한 성분을 많이 가지고 있다.
특히, 사회가 발전될수록 인간의 생활용품 등이 다양하게 생기면서, 그만큼 대체되는 물건들이 많아지고 이에 따라 버려지는 쓰레기들도 많아지는 실정이다.
또한, 최근 발생되는 신종 바이러스인 코로나-19로 인해 사람들은 외식을 피하고 배달음식을 선택하는 상황이 되면서, 배달로 인한 생활쓰레기들이 증가하고 있다.
이때, 생활폐기물 중 구성성분에 플라스틱류가 많아져 이로 인한 환경문제들이 발생되면서, 수많은 폐플라스틱이 열분해되어 이를 유기성 자원으로 회수하는 방식이 대두되고 있다.
이와 관련된 배경기술을 살펴보면 미국 등록특허공보 제8354005호(이하 ‘문헌 1’)의 “마이크로웨이브 가스화, 폐기물과 다른 유기 재료제의 열분해와 리사이클링” 발명은 폐기물로부터 물질 또는 에너지를 재생시키기 위한 리사이클링 장치를 제시하고 있다.
문헌 1 발명의 경우, 폐기물이 순환 및 회전식 컨베이어를 이용하여 마이크로웨이브를 통해 계속적으로 분해될 수 있으나, 이러한 폐플라스틱 등을 분해시킬 만큼의 마이크로웨이브가 발생되기 위해서는 많은 전기량이 필요할 수 있다.
또 다른 배경기술을 살펴보면 대한민국 등록특허공보 제10-1270724호(이하 ‘문헌 2’)의 “폐기물의 열분해 가스화 연소장치” 발명에서 마이크로웨이브에 의해 발열되어 열분해되는 데에 사용되는 유전발열체를 볼 수 있다.
문헌 2 발명의 경우, 유전발열체의 내부에서 강한 전계가 가해지면서 분자 내에 쌍극자 회전이나 진동이 발생하면서 고온으로 가열되면서 폭발적으로 연소가 발생될 수 있으나, 이러한 고온의 열을 견딜 수 있는 본체의 내성이 어려운 문제로 남을 수 있다.
<배경기술문헌>
(문헌 1) 미국 등록특허공보 제8354005호
(문헌 2) 대한민국 등록특허공보 제10-1270724호
본 발명은 기존 폐플라스틱 열분해 공정 시스템의 문제들을 개선하고자 안출된 것으로서, 폐플라스틱이 분해되기 위해 필요로 하는 열원을 생활폐기물이 태워질 때 발생되는 소각로의 폐열로 대체될 수 있는 것을 목적으로 한다.
또한, 소각로의 폐열을 통해 가열된 열매체유(thermal oil)가 폐플라스틱이 저온열분해되는 열원으로 이용됨으로써 대체 에너지를 얻을 수 있어 에너지가 절약될 수 있는 것을 목적으로 한다.
나아가, 폐기물이 태워질 시에 소각로에서 발생되는 연소가스가 폐플라스틱의 저온열분해로로 연결되어 폐플라스틱 분해에 이용됨으로써 연소가스가 열원으로 사용되는 것을 목적으로 한다.
더 나아가, 소각이나 매립 시에 최종으로 처리되는 폐플라스틱의 저온열분해를 통해서 유기성 자원이 회수됨으로써 폐플라스틱으로 인한 환경오염을 줄일 수 있으며, 재활용 가치가 높은 유기성 자원을 생성할 수 있는 것을 목적으로 한다.
또한, 소각로에서 발생되는 연소가스가 폐플라스틱 저온열분해로로 이동될 시에 소각이나 연소 시에 발생되는 소각재로 인해 연소가스 내에 존재하는 먼지 등과 같은 분진(dust)이 저온열분해로에 유입 후에 고착되는 것을 방지하기 위해 설치되는 공기탈진장치를 활용함으로써 열효율을 높이는 것을 목적으로 한다.
나아가, 열매체유나 연소가스가 폐플라스틱 저온열분해로로 이동될 시에 거치는 관이 단열재 등으로 감싸지면서 열매체유나 연소가스가 보유하고 있는 열의 온도가 감소되지 않는 것을 목적으로 한다.
더 나아가, 폐플라스틱 분해에 필요한 적정온도에 따라 고온부 영역의 연소가스를 온도 구간대별로 흡수열량을 조절하여 열분해시설에 공급하고 저온부 영역은 열매체유를 활용함으로써, 소각로가 가동될 시에 발생되는 폐열이 저온열분해에 활용됨에 있어서 연소가스와 열매체유의 열에 의한 열 공급 시에 공급시설별로 우려되는 단점을 보완하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 실현하고자, 소각로 폐열을 이용한 저온열분해 복합 공정 시스템은 생활폐기물이 소각되기 위해 형성되는 소각로(10); 폐플라스틱이 분해되어 유기성 자원으로 회수되기 위해 형성되는 저온열분해로(20); 소각로(10)에서 발생되는 연소가스 내에 있는 분진 등이 흡수되기 위해 형성되는 정화부(30); 및 소각로(10)가 작동되면서 발생되는 폐열로 인해 가열되어 이동되는 열의 온도가 유지되기 위해 형성되는 단열부(40)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 소각로(10)는 폐기물이 태워지기 위해 형성되는 연소부(10-1); 소각로(10) 내의 적정한 연소조건이 유지되기 위해 형성되는 폐기물투입부(10-2); 소각로(10)에서 발생되는 폐열의 온도가 열매체유로 전달되기 위해 형성되는 회수부(10-3); 연소가스가 외부로 배출되기 전에 열을 회수하기 위해 형성되는 절탄부(10-4); 저온열분해로(20)로 이동되는 열매체유의 공급조건이 확인되기 위해 형성되는 제1열매체유계측부(10-5); 소각로(10)로 이동되는 열매체유의 공급조건이 확인되기 위해 형성되는 제2열매체유계측부(10-6); 열매체유가 저온열분해로(20)로 이동되기 위해 형성되는 열매체유유도부(10-7); 소각로(10)에서 발생되는 연소가스가 흡수되기 위해 형성되는 가스흡진부(10-8); 저온열분해로(20)로 이동되는 연소가스의 공급조건이 확인되기 위해 형성되는 제1가스계측부(10-9); 소각로(10)로 이동되는 연소가스의 공급조건이 확인되기 위해 형성되는 제2가스계측부(10-10); 소각로(10)에서 발생되는 연소가스가 저온열분해로(20)로 이동되기 위해 형성되는 가스유도부(10-11); 연소가스의 온도와 유랑이 조절되기 위해 형성되는 제1연소가스제어부(10-12); 제1연소가스제어부(10-12)로 제어되고 난 후의 연소가스의 온도와 유랑이 조절되기 위해 형성되는 제2연소가스제어부(10-13); 및 제2연소가스제어부(10-13)로 제어되고 난 후의 연소가스의 온도와 유랑이 조절되기 위해 형성되는 제3연소가스제어부(10-14);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
나아가, 저온열분해로(20)는 폐플라스틱이 분해되기 위해 유입되도록 형성되는 유입부(20-1); 열매체유가 보유하고 있는 온도를 통해서 폐플라스틱이 분해되도록 열매체유가 수용되기 위해 형성되는 제1열매체유흐름부(20-2); 폐플라스틱이 분해되어 유기성 자원이 회수되기 위해 형성되는 유출부(20-3); 폐플라스틱의 분해에 열원으로 사용하고자 소각로(10)로 이송되기 위해 형성되는 제2열매체유흐름부(20-4); 열원으로 사용된 열매체유가 순환되기 위해 형성되는 열매체유순환펌프부(20-5); 열매체유의 체적변동을 완충하기 위해 형성되는 팽창부(20-6); 저온열분해로(20)의 작동상태에 따라 열매체유의 체적변동을 보충하기 위해 형성되는 열매체유저장부(20-7); 열매체유가 저온열분해로(20)에서 소각로(10)로 이동되기 위해 형성되는 제3열매체유흐름부(20-8); 폐플라스틱이 분해되도록 연소가스가 수용되기 위해 형성되는 제1가스흐름부(20-9); 및 연소가스가 저온열분해로(20)에서 소각로(10)로 이동되기 위해 형성되는 제2가스흐름부(20-10);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더 나아가, 정화부(30)는 연소가스로부터 분진 등이 제거되기 위해 형성되는 흡수부(30-1); 및 흡수된 분진들이 비산되지 않고 수용되기 위한 저장부(30-2);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 단열부(40)는 소각로(10)에서 전달되는 열매체유 또는 연소가스의 온도가 유지되고 고온부식이 방지되기 위해 장치의 내부에 형성되는 내화단열부(40-1); 및 열매체유나 연소가스의 온도가 유지되기 위해 장치의 외부에 형성되는 외곽단열부(40-2);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
자세한 발명의 구성은 실시예를 통하여 구체화된다.
본 발명은 생활폐기물이 태워지는 소각로가 가동될 시에 발생되는 폐열이 낭비되지 않고 폐플라스틱이 저온으로 분해되기 위해 필요한 열원으로 대체될 수 있다.
또한, 열매체유가 소각로의 폐열을 통해서 가열됨으로써 폐플라스틱 저온열분해로로 이동되어 폐플라스틱 분해하는 데에 열원을 작용되어 대체 에너지가 되어 분해에 이용되는 에너지를 절약할 수 있다.
나아가, 연소가스는 소각로에서 생활폐기물 등이 태워질 시에 발생됨으로써 바로 외부로 배출되지 않고 보유하고 있는 열을 통해 폐플라스틱이 분해되기 위해 필요한 열원으로 이용될 수 있다.
더 나아가, 폐플라스틱은 소각이나 매립 시에 최종적으로 처리되는 것임으로써 저온열분해를 통해서 재활용 가치가 높은 유기성 자원으로 회수될 수 있어, 이러한 재활용은 폐플라스틱으로 인한 환경오염을 줄일 수 있다.
또한, 연소가스는 소각로에서 폐기물이 태워지면서 발생되기 때문에 소각재로 인해 보유하게 되는 먼지 등과 같은 분진이 집진기를 통해서 흡수됨으로써 폐플라스틱 분해로에 가는 것을 막을 수 있다.
나아가, 단열재 등이 열매체유나 연소가스가 폐플라스틱 저온열분해로로 이동될 때 통과되는 관들을 감싸는 것을 통해서 열매체유나 연소가스의 열의 온도가 이동 시에 감소되지 않을 수 있다.
더 나아가, 폐플라스틱 분해에 필요한 적정온도에 따라 고온부 영역의 연소가스를 온도 구간대별로 흡수열량을 조절하여 열분해시설에 공급하고 저온부 영역은 열매체유를 활용함으로써, 소각로가 가동될 시에 발생되는 폐열이 저온열분해에 활용됨에 있어서 연소가스와 열매체유의 열에 의한 열 공급 시에 공급시설별로 우려되는 단점을 보완할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예의 열매체유를 이용하는 공정 시스템을 전체적으로 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예의 연소가스를 이용하는 공정 시스템을 전체적으로 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예의 복합 공정 시스템을 전체적으로 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예의 복합 공정 시스템을 전체적으로 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예의 집진기가 부가된 공정 시스템을 전체적으로 나타내는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예의 단열재가 부가된 공정 시스템을 전체적으로 나타내는 개략도이다.
<부호의 설명>
10: 소각로; 10-1: 연소부; 10-2: 폐기물투입부; 10-3: 회수부; 10-4: 절탄부; 10-5: 제1열매체유계측부; 10-6: 제2열매체유계측부; 10-7: 열매체유유도부; 10-8: 가스흡진부; 10-9: 제1가스계측부; 10-10: 제2가스계측부; 10-11: 가스유도부; 10-12: 제1연소가스제어부; 10-13: 제2연소가스제어부; 10-14: 제3연소가스제어부
20: 저온열분해로; 20-1: 유입부; 20-2: 제1열매체유흐름부; 20-3: 유출부; 20-4: 제2열매체유흐름부; 20-5: 열매체유순환펌프부; 20-6: 팽창부; 20-7: 열매체유저장부; 20-8: 제3열매체유흐름부; 20-9: 제1가스흐름부; 20-10: 제2가스흐름부; 20-11: 가교부
30: 정화부; 30-1: 흡수부; 30-2: 저장부
40: 단열부; 40-1: 내화단열부; 40-2: 외곽단열부
이하, 실시예들을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 목적, 특징, 장점은 이하의 실시예들을 통해 쉽게 이해될 것이다.
본 발명은 여기에서 제시되는 실시예들에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화될 수 있다. 여기에서 제시되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 제공되는 것이고, 본 발명의 기술적 사상 및 기술적 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
따라서 이하의 실시예들에 의하여 본 발명이 제한되어서는 안 되며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술적 범위에 포함되는 모든 변환이 포함되는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
본 발명은 다양한 변환이 가해질 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명한다. 도면들에서 요소의 크기 또는 요소들 사이의 상대적인 크기는 본 발명에 대한 명확한 이해를 위해서 다소 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 도면들에 도시된 요소의 형상이 제조 공정상의 변이 등에 의해서 다소 변경될 수 있다.
따라서 본 명세서에서 제시된 실시예들은 특별한 언급이 없는 한 도면에 도시된 형상으로 한정되어서는 안 되며, 어느 정도의 변형을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명의 여러 가지 실시예들은 명확한 반대의 지적이 없는 한 그 외의 어떤 다른 실시예들과 결합될 수 있다. 특히 바람직하거나 유리하다고 지시하는 어떤 특징도 바람직하거나 유리하다고 지시한 그 외의 어떤 특징 및 특징들과 결합될 수 있다. 즉, 본 발명의 다양한 양상들, 특징들, 실시예들 또는 구현예들은 단독으로 또는 다양한 조합들로 사용될 수 있다.
본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 청구범위에 의해서 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한고, 본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한 통상의 기술을 가진 사람에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명에 따른 저온열분해 복합 공정 시스템은 폐플라스틱이 분해되어 유기성 자원으로 이용될 수 있는 재생 수지나 연료로 변환하는 데에 활용될 수 있다.
본 발명의 소각로 폐열을 이용한 저온열분해 복합 공정 시스템은 소각로 폐열로 열매체유가 가열되어 폐플라스틱이 분해되기 위해 소각로(10) 및 저온열분해로(20)를 포함하여 형성될 수 있다.
먼저, 소각로(10)는 연소부(10-1), 폐기물투입부(10-2), 회수부(10-3), 절탄부(10-4), 제1열매체유계측부(10-5), 제2열매체유계측부(10-6) 및 열매체유유도부(10-7)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
구체적으로, 연소부(10-1)는 생활폐기물이 수용되고 태워지도록 형성될 수 있다.
이때, 연소부(10-1)는 각종 모든 산업 분야들에서 발생되는 생활폐기물 중 분리수거가 되지 않는 폐고무, 폐비닐 등의 가연성 폐기물이 태워지기 위해 형성될 수 있다.
또한, 연소부(10-1)는 내화재로 이루어져 있으며, 고온의 열이 발생될 시에도 내구성이 약해지지 않도록 형성될 수 있다.
특히, 연소부(10-1)는 생활폐기물이 850~1100°C의 온도로 소각되도록 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 소각 방식에 따라 다양한 온도를 가지도록 형성될 수 있다.
예를 들어, 소각 방식에 따라 스토커(stocker) 방식, 로터리 킬른(rotary kiln) 방식 또한 유동층 소각로 방식 등이 있을 수 있다.
먼저, 스토커(stocker) 방식의 소각로는 하부로부터 흡입된 연소용 공기를 이용하여 폐기물을 소각시키면서, 연속적인 소각로 배출이 가능하며 수분이 많거나 발열량이 낮은 폐기물도 소각이 가능할 수 있다.
다음으로, 로터리 킬른(rotary kiln) 방식의 소각로는 회전되면서 폐기물을 교반하며 연속적으로 소각시키면서, 넓은 범위의 액상 및 고상 폐기물 소각이 가능할 수 있다.
또한, 유동층(fluidized bed) 소각로 방식은 열매체로 모래를 사용하여 폐기물을 소각시키면서, 적은 수용면적으로부터 많은 용량의 폐기물의 소각이 가능할 수 있다.
이러한 소각로 방식들을 이용함으로써 연소부(10-1)는 폐기물들이 효율적으로 소각되도록 형성될 수 있다.
다음으로, 폐기물투입부(10-2)는 연소부(10-1) 내에 폐기물이 태워질 시에 연소조건이 조절되도록 생활폐기물이 유입되도록 형성될 수 있다.
또한, 폐기물투입부(10-2)는 생활폐기물이 연소되는 데에 필요한 공기가 수용되기 위해 형성될 수 있다.
구체적으로, 폐기물투입부(10-2)는 2개 이상으로 형성됨으로써, 연소과정에서 안정성이 유지되도록 외부 공기의 유입을 최소화하며 화재 발생 등의 위험성이 최소화되도록 형성될 수 있다.
이를 통해, 연소부(10-1)로 투입된 가연성 폐기물이 적정량의 공기와 접촉되면서 효율적으로 소각될 수 있다.
다음으로, 회수부(10-3)는 생활폐기물이 소각되는 데에 발생되는 폐열로부터 열매체유가 가열되기 위해 형성될 수 있다.
구체적으로, 회수부(10-3)는 연소부(10-1)에서 폐기물이 태워질 시에 발생되는 연소가스의 열이 열매체유로 전달되도록 형성될 수 있다.
또한, 회수부(10-3)는 연소부(10-1)와 근접한 위치에 설치됨으로써, 연소가스의 열이 감소되기 전에 열매체유에 최대한으로 전달되도록 형성될 수 있다.
이때, 열매체유는 열전달매체로 사용되고 있는 것으로 광유계 또는 합성유로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 장기간 동안 고온에서 파이프(pipe)를 이루는 금속과 접촉되기 때문에 금속부식 방지성이 좋은 물질이 바람직하다.
이러한 열매체유는 부속의 열량 없이 소각로에서 폐기물이 태워지는 데에 수반될 수밖에 없는 연소가스의 열로 가열됨으로써, 열매체유의 온도가 증가하는 데에 경제적인 효과를 얻을 수 있다.
다음으로, 절탄부(10-4)는 연소부(10-1)에서 발생되는 연소가스의 폐열이 회수되어 보일러 등에 열원이 제공되도록 형성될 수 있다.
이를 통해, 소각로(10)에서 폐기물이 태워지면서 발생될 수 있는 손실되는 열이 최소화되며, 다양한 분야에 열량을 공급할 수 있다.
또한, 제1열매체유계측부(10-5)는 열매체유가 공급되는 후술될 열매체유유도부(10-7) 또는 제1열매체유흐름부(20-2) 등에서 열매체유의 온도가 조절되기 위해 형성될 수 있다.
구체적으로, 제1열매체유계측부(10-5)는 공급되는 열매체유의 양을 조절하고 열매체유의 공급조건이 확인되도록 형성될 수 있다.
이때, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1열매체유계측부(10-5)는 안전밸브(pressure safety valve, PSV), 온도게이지(temperature gauge, TG), 온도센서(temperature element, TE), 압력게이지(pressure gauge, PG), 압력스위치(pressure switch, PS) 또는 온도표시기(temperature indicator, TI) 등을 따라 열매체유가 비례제어가 되도록 포함하여 형성될 수 있다.
이러한 제1열매체유계측부(10-5)의 안전밸브, 온도게이지, 온도센서, 압력게이지, 압력스위치 또는 온도표시기를 통해 형성되는 열매체유 관련 작동상태가 제어프로그램(programmable logic controller, PLC)에서 설정되는 작동범위 내에서 후술될 열매체유순환펌프부(20-5) 또는 팽창부(20-6)를 통해서 비례제어되도록 형성될 수 있다.
이를 통해, 열매체유의 온도와 압력 등의 값이 조절됨으로써, 폐플라스틱 분해에 필요한 적정량의 열매체유가 공급될 수 있다.
이로 인해, 열매체유는 일정한 온도로 가열된 상태에서 열매체유유도부(10-7) 또는 제1열매체유흐름부(20-2)로 급격한 온도 변화 없이 이동될 수 있어, 전체적인 분해 공정의 내구성이 약해지지 않을 수 있다.
또한, 제1열매체유계측부(10-5)는 열매체유가 폐플라스틱에 분해에 적합한 온도와 압력 등의 조건을 가지고 있는지 확인되기 위해 형성될 수 있다.
이를 통해, 사용자는 폐플라스틱이 분해되기 위해 이동되는 열매체유의 온도와 압력을 즉각적으로 확인함으로써, 열매체유의 상태를 지속적으로 점검할 수 있다.
이로 인해, 적합한 조건의 열매체유는 폐플라스틱과 접촉됨으로써 효율적으로 분해가 발생될 수 있다.
다음으로, 제2열매체유계측부(10-6)는 회수부(10-3)로 재순환되는 열매체유의 온도가 조절되기 위해 형성될 수 있다.
이때, 제2열매체유계측부(10-6)는 공급되는 열매체유의 양을 조절되도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 제2열매체유계측부(10-6)는 온도게이지(temperature gauge, TG), 온도센서(temperature element, TE), 압력게이지(pressure gauge, PG), 압력스위치(pressure switch, PS) 등을 따라 열매체유가 비례제어가 되도록 포함하여 형성될 수 있다.
이러한 제2열매체유계측부(10-6)의 온도게이지, 온도센서, 압력게이지 또는 압력스위치를 통해 열매체유가 가열되기 전에 열매체유의 상태가 확인되고 작동범위를 벗어난 경우 제어프로그램으로 인해 후술될 팽창부(20-6) 또는 열매체유저장부(20-7)를 이용함으로써 정상적인 작동조건으로 유지되도록 형성될 수 있다.
이를 통해, 회수부(10-3)는 적정량의 열매체유를 수용함으로써, 연소부(10-1)로부터 받은 열이 효율적으로 열매체유에 전달될 수 있다.
또한, 제2열매체유계측부(10-6)는 폐플라스틱과 접촉한 후에 변화된 열매체유의 온도와 압력 등의 조건이 확인되도록 형성될 수 있다.
이를 통해, 사용자는 폐플라스틱과 열매체유가 충분히 간접적으로 접촉되었는지 확인함으로써, 변화된 열매체유의 상태를 지속적으로 점검할 수 있다.
다음으로, 열매체유유도부(10-7)는 가열된 열매체유가 폐플라스틱 분해에 이용되기 위해 이동되도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 열매체유유도부(10-7)는 후술될 제1열매체유흐름부(20-2)와 연결되도록 형성될 수 있다.
다음으로, 저온열분해로(20)는 유입부(20-1), 제1열매체유흐름부(20-2), 유출부(20-3), 제2열매체유흐름부(20-4), 열매체유순환펌프부(20-5), 팽창부(20-6), 열매체유저장부(20-7) 및 제3열매체유흐름부(20-8)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
먼저, 유입부(20-1)는 폐플라스틱이 분해되기 위해 폐플라스틱이 제1열매체유흐름부(20-2)와 간접적으로 접촉되도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 유입부(20-1)는 폐플라스틱이 유입되는 입구로 수행됨으로써, 폐플라스틱만 들어갈 수 있도록 잠금 형태로 형성될 수 있다.
또한, 제1열매체유흐름부(20-2)는 회수부(10-3)를 통해 가열되는 열매체유가 폐플라스틱이 분해되기 위한 열원으로 이용되도록 형성될 수 있다.
이때, 제1열매체유흐름부(20-2)는 폐플라스틱이 흐르는 외부에 위치됨으로써, 폐플라스틱이 직접적으로 접촉되지 않도록 형성될 수 있다.
특히, 제1열매체유흐름부(20-2)는 폐플라스틱이 저온열분해(pyrolysis)되도록 열매체유로 인해 약 300~900°C의 온도가 가해지도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 제1열매체유흐름부(20-2)는 폐플라스틱과 열매체유가 간접적으로 접촉되는 면적이 증가되도록 형성될 수 있다.
이를 통해, 폐플라스틱은 열매체유의 급격한 온도 변화가 아닌 접촉되는 횟수가 증가됨으로써 저온으로 열분해될 수 있다.
이로 인해, 폐플라스틱은 지나친 열분해를 피함으로써, 재생연료로 회수될 수 있으며, 발생되는 폐가스량이 감소될 수 있다.
다음으로, 유출부(20-3)는 폐플라스틱이 분해되어 발생되는 산물인 유기성 자원이 획득되도록 형성될 수 있다.
이때, 유출부(20-3)는 외부와 연결됨으로써 폐플라스틱의 분해 산물들이 열매체유와 계속적으로 접촉되는 것이 방지되도록 형성될 수 있다.
이를 통해, 유기성 자원이 외부로 바로 배출될 수 있고, 폐플라스틱 분해로 인한 자원 회수율이 높아질 수 있다.
또한, 제2열매체유흐름부(20-4)는 폐플라스틱의 분해에 열원으로 작용한 후 열매체유가 재순환되도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 제2열매체유흐름부(20-4)는 제1열매체유흐름부(20-2)와 연결되도록 형성될 수 있다.
이를 통해, 열매체유는 제1열매체유흐름부(20-2)에서 분해의 열원으로 작용된 후에 제2열매체유흐름부(20-4)로 신속히 이동될 수 있다.
다음으로, 열매체유순환펌프부(20-5)는 열원으로 사용된 열매체유가 순환되기 위해 형성될 수 있다.
구체적으로, 열매체유순환펌프부(20-5)는 회수부(10-3)에서 가열되는 열매체유가 열매체유유도부(10-7), 제1열매체유흐름부(20-2), 제2열매체유흐름부(20-4)와 후술될 제3열매체유흐름부(20-8)를 순차적으로 지나 다시 회수부(10-3)로 순환되도록 형성될 수 있다.
이를 통해, 열매체유는 재공급될 필요 없이 재순환됨으로써, 여분의 열매체유가 낭비되지 않을 수 있다.
또한, 팽창부(20-6)는 매체유의 승온 또는 냉각 시에 발생되는 부피 변화에 대응하기 위해 형성될 수 있다.
이를 통해, 열매체유는 약간의 중단 없이 전체적으로 이동됨으로써, 열매체유의 가열이 효율적으로 수행될 수 있다.
다음으로, 열매체유저장부(20-7)는 저온열분해로(20)의 작동상태에 따라 열매체유의 체적변동을 보충하기 위해 형성될 수 있다.
이때, 열매체유저장부(20-7)는 제2열매체유흐름부(20-4)와 연결되도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 열매체유저장부(20-7)는 열매체유의 손실이 발생될 시에 이를 보충하기 위해 형성될 수 있다.
이를 통해, 열매체유는 회수부(10-3)로 이동되는 중에 체적변동이 보충됨으로써, 급격한 열매체유의 이동이 방지될 수 있다.
다음으로, 제3열매체유흐름부(20-8)는 회수부(10-3)와 연결되도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 제3열매체유흐름부(20-8)는 열매체유순환펌프부(20-5), 팽창부(20-6) 또는 열매체유저장부(20-7)를 지난 열매체유가 회수부(10-3)로 다시 이동되도록 형성될 수 있다.
이때, 제3열매체유흐름부(20-8)를 통해 흐르는 열매체유는 제2열매체유계측부(10-6)로 제어되면서 회수부(10-3)로 유입될 수 있다.
이하에서는 본 실시예가 앞선 실시예 대비 달라지는 점 위주로 설명하도록 하며, 설명을 생략한 부분은 앞선 내용으로 갈음한다.
다음으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 다른 실시예로 본 발명의 저온열분해 복합 공정 시스템은 연소가스가 직접적으로 열원으로 수행되기 위해 가스흡진부(10-8), 제1가스계측부(10-9), 제2가스계측부(10-10), 가스유도부(10-11), 제1연소가스제어부(10-12), 제1가스흐름부(20-9) 및 제2가스흐름부(20-10)를 포함하여 형성될 수 있다.
먼저, 가스흡진부(10-8)는 연소부(10-1)에서 생활폐기물이 소각되면서 발생되는 연소가스가 흡수되기 위해 형성될 수 있다.
구체적으로, 가스흡진부(10-8)는 연소가스의 열이 보유된 상태에서 이도되도록 연소부(10-1)와 연결되도록 형성될 수 있다.
특히, 가스흡진부(10-8)는 연소가스의 유동을 발생시켜 정체되지 않고 후술될 가스유도부(10-11)로 이동되도록 형성될 수 있다.
이때, 가스흡진부(10-8)는 연소가스가 낭비되는 것 없이 이동되도록 큰 단면적을 가지도록 형성될 수 있다.
이를 통해, 연소가스는 연소부(10-1)에 정체되지 않고 바로 순차적으로 이동될 수 있다.
다음으로, 제1가스계측부(10-9)는 제1가스흐름부(20-9)로 이동되는 연소가스의 공급량이 조절되도록 형성될 수 있다.
이때, 제1가스계측부(10-9)는 연소가스가 순차적으로 이동되도록 가스흡진부(10-8)와 가스유도부(10-11)가 연결되도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 제1가스계측부(10-9)는 온도센서(temperature element, TE), 온도게이지(temperature gauge, TG), 압력스위치(pressure switch, PS), 온도표시기(temperature indicator, TI) 또는 압력표시기(pressure indicator, PI)를 포함하여 연소가스가 비례제어되도록 형성될 수 있다.
또한, 제1가스계측부(10-9)는 후술될 제1연소가스제어부(10-12), 제2연소가스제어부(10-13) 또는 제3연소가스제어부(10-14)를 통해 조절된 후의 연소가스가 제어되도록 형성될 수 있다.
이를 통해, 연소가스의 온도와 압력 등의 값이 조절됨으로써, 폐플라스틱 분해에 필요한 적정량의 연소가스가 공급될 수 있다.
이로 인해, 연소가스는 일정한 온도로 가열된 상태에서 가스유도부(10-11) 또는 제1가스흐름부(20-9)로 급격한 온도와 압력의 변화 없이 이동될 수 있어, 전체적인 분해 공정의 내구성이 약해지지 않을 수 있다.
또한, 제2가스계측부(10-10)는 소각로(10)로 이동되는 연소가스의 공급량이 조절되도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 제2가스계측부(10-10)는 연소가스가 외부로 유출되지 않고 소각로(10) 내로 들어가 처리되도록 형성될 수 있다.
이때, 제2가스계측부(10-10)는 온도센서(temperature element, TE), 온도게이지(temperature gauge, TG), 압력스위치(pressure switch, PS), 온도표시기(temperature indicator, TI) 또는 압력표시기(pressure indicator, PI)를 포함하여 연소가스가 비례제어되도록 형성될 수 있다.
이를 통해, 연소가스의 온도와 압력 등의 값이 조절됨으로써, 소각로(10)로 급격한 연소가스의 유입이 방지될 수 있다.
다음으로, 가스유도부(10-11)는 연소가스가 폐플라스틱 분해에 이용되기 위해 이동되도록 형성될 수 있다.
특히, 가스유도부(10-11)는 후술될 제1가스흐름부(20-9)와 연결되도록 형성될 수 있다.
다음으로, 제1연소가스제어부(10-12)는 폐기물이 연소된 후에 발생되는 연소가스가 가스흡진부(10-8)로 이동되도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 도 2의 A에서 도시된 바와 같이, 제1연소가스제어부(10-12)는 연소가스가 1차적으로 가스흡진부(10-8)로 이동되기 위한 통로로 형성될 수 있다.
이때, 제1연소가스제어부(10-12)는 폐플라스틱의 종류나 상태에 따라 적합한 연소가스의 온도와 양이 조절되어 가스흡진부(10-8)로 이동되도록 형성될 수 있다.
또한, 제1연소가스제어부(10-12)는 제2연소가스제어부(10-13) 또는 제3연소가스제어부(10-14)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
이러한 제1연소가스제어부(10-12), 제2연소가스제어부(10-13) 또는 제3연소가스제어부(10-14)는 연소가스의 온도에 따라 분리되어 가스흡진부(10-8)로 이동되도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 제1연소가스제어부(10-12)는 연소가스가 1차적으로 통과되는 것이므로, 상대적으로 높은 약 800~1000°C의 연소가스가 배출되도록 형성될 수 있다.
또한, 제2연소가스제어부(10-13)는 연소가스가 2차적으로 통과되는 것이므로, 제1연소가스제어부(10-12)보다 상대적으로 낮은 약 600~800°C의 연소가스가 배출되도록 형성될 수 있다.
이때, 제3연소가스제어부(10-14)는 연소가스가 3차적으로 통과되는 것이므로, 제2연소가스제어부(10-13)보다 상대적으로 낮은 약 400~600°C의 연소가스가 배출되도록 형성될 수 있다.
이를 통해, 사용자는 분해되어야 하는 폐플라스틱의 상태에 따라서 제1연소가스제어부(10-12), 제2연소가스제어부(10-13) 또는 제3연소가스제어부(10-14)를 통해 연소가스를 온도구간별로 양을 달리 하여 가스흡진부(10-8)로 이동시킬 수 있다.
이로 인해, 폐플라스틱이 분해되는 데에 적합한 연소가스의 온도와 양이 이동됨으로써, 연소가스가 낭비되지 않고 효율적으로 이용될 수 있다.
다음으로, 제1가스흐름부(20-9)는 연소가스가 폐플라스틱이 분해되기 위한 열원으로 이용되도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 제1가스흐름부(20-9)는 폐플라스틱과 연소가스가 간접적으로 접촉되도록 형성될 수 있다.
이때, 제1가스흐름부(20-9)는 폐플라스틱과 접촉되는 면적을 증가시킴으로써 연소가스의 열로 인해 폐플라스틱이 전체적으로 분해되도록 형성될 수 있다.
이를 통해, 폐플라스틱이 연소가스와 접촉되는 횟수가 많아지면서 폐플라스틱 전체가 분해되지 않고 남겨지는 것 없이 유기성 자원으로 회수될 수 있다.
다음으로, 제2가스흐름부(20-10)는 연소가스가 외부로 유출되지 않고 소각로(10) 내로 들어가 처리되도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 제2가스흐름부(20-10)는 제1가스흐름부(20-9)와 소각로(10)로 연결되도록 형성될 수 있다.
이를 통해, 폐플라스틱 저온열분해의 열원으로 사용된 후의 연소가스가 소각로(10)로 들어가 유해물질 등이 유출되지 않을 수 있다.
이하에서는 본 실시예가 앞선 실시예 대비 달라지는 점 위주로 설명하도록 하며, 설명을 생략한 부분은 앞선 내용으로 갈음한다.
다음으로, 다른 실시예로 본 발명은 폐플라스틱 분해에 열매체유와 연소가스를 동시에 사용하기 위해 동일한 연소부(10-1)가 제1열매체유흐름부(20-2)와 제1가스흐름부(20-9)를 포함할 수 있다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 연소부(10-1)에서 발생되는 연소가스는 회수부(10-3)로 이동되어 열매체유를 가열시키고, 동시에 일부 연소가스는 가스흡진부(10-8)로 이동되도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 연소가스는 폐기물이 태워질 시에 그 폐기물의 양이 많을수록 다량으로 발생되기 때문에 열매체유의 가열과 폐플라스틱 분해에 동시에 이용될 수 있다.
또한, 폐플라스틱은 그 종류가 무궁무진하여 특정 온도에 따라 분해가 효율적으로 수행될 수 있다.
특히, 연소가스의 가열로 인한 열매체유는 약 300~400°C의 열원을 제공할 수 있고, 직접적으로 연소가스는 약 400~500°C의 열원을 제공하도록 형성될 수 있다.
나아가, 도 3에 도시된 바와 같이, 저온열분해로(20)가 서로 분리된 구조로 형성됨으로써, 폐플라스틱이 다르게 유입부(20-1)로 들어가도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 저온과 중온의 열에 분해가 용이한 폐플라스틱은 제1열매체유흐름부(20-2)를 저온열분해로(20)로 유입되어 분해될 수 있으며, 중온~고온의 열에 분해가 용이한 폐플라스틱은 제1가스흐름부(20-9)를 저온열분해로(20)로 유입되어 분해되도록 형성될 수 있다.
이를 통해, 모든 폐플라스틱이 특정 온도에 따라 전체적으로 분해될 수 있으며, 폐플라스틱으로 인한 유기성 자원의 회수율이 높아질 수 있다.
이로 인해, 유기성 자원은 신재생원료로써 화학적 재활용유로 판매되거나 이용될 수 있다.
이하에서는 본 실시예가 앞선 실시예 대비 달라지는 점 위주로 설명하도록 하며, 설명을 생략한 부분은 앞선 내용으로 갈음한다.
다음으로, 다른 실시예로 본 발명은 폐플라스틱이 다단식으로 분해되도록 가교부(20-11)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 가교부(20-11)는 제1열매체유흐름부(20-2)로 인해 분해된 잔여의 폐플라스틱이 제1가스흐름부(20-9)로 2차적으로 분해될 수 있도록 형성될 수 있다.
특히, 제1열매체유흐름부(20-2)와 제1가스흐름부(20-9)는 각각 다른 온도의 열원으로 폐플라스틱이 분해되도록 형성될 수 있다.
먼저, 제1열매체유흐름부(20-2)는 약 300~400°C의 열원을 제공할 수 있고, 제1가스흐름부(20-9)는 약 400~500°C의 열원을 제공하도록 형성될 수 있다.
이때, 제1열매체유흐름부(20-2)는 열원으로 사용된 열매체유가 제2열매체유흐름부(20-4), 열매체유순환펌프부(20-5), 팽창부(20-6), 열매체유저장부(20-7) 또는 제3열매체유흐름부(20-8)를 지나 회수부(10-3)로 다시 이동되도록 형성될 수 있다.
또한, 제1가스흐름부(20-9)는 열원으로 사용된 연소가스가 외부로 유출되지 않고 소각로(10) 내에서 처리되도록 제2가스흐름부(20-10)를 지나 소각로(10)로 이동되도록 형성될 수 있다.
이를 통해, 폐플라스틱은 열매체유로 인해 1차적으로 분해된 후에, 아직 완벽히 유기성 자원으로 분해되지 않은 일부가 2차적으로 연소가스와 간접적으로 접촉되어 분해될 수 있다.
다음으로, 폐플라스틱의 종류에 따라 선택적으로, 가교부(20-11)는 제1가스흐름부(20-9)로 인해 분해된 잔여의 폐플라스틱이 제1열매체유흐름부(20-2)로 2차적으로 분해될 수 있도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 폐플라스틱은 1차적으로 중온 또는 고온의 열을 받은 상태로써 분해산물이 급격한 온도의 변화를 만나지 않도록 2차적으로 저온 또는 중온의 열을 받을 수 있다.
이로 인해, 폐플라스틱은 2개의 단계를 거쳐 분해됨으로써, 재생 가능성이 높은 유기성 자원이 회수될 수 있다.
이하에서는 본 실시예가 앞선 실시예 대비 달라지는 점 위주로 설명하도록 하며, 설명을 생략한 부분은 앞선 내용으로 갈음한다.
다음으로, 다른 실시예로 본 발명은 연소가스 내에 존재하는 분진 등이 제거되기 위해 정화부(30)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
구체적으로, 정화부(30)는 흡수부(30-1) 및 저장부(30-2)를 포함하여 형성될 수 있다.
먼저, 흡수부(30-1)는 연소가스의 이물질만이 걸러지기 위해 필터를 구비하도록 형성될 수 있다.
또한, 흡수부(30-1)는 연소가스가 가스유도부(10-11)로 이동되기 위해 가스흡진부(10-8)와 가스유도부(10-11)와 연결되도록 형성될 수 있다.
이를 통해, 연소가스는 흡수부(30-1)를 지남으로써, 정화된 연소가스만이 가스유도부(10-11)로 이동되어 열원으로 이용될 수 있다.
이로 인해, 연소가스 내에 있는 분진 등의 이물질로 인한 가스유도부(10-11) 또는 제1가스흐름부(20-9)의 막힘 현상이 방지될 수 있다.
다음으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 저장부(30-2)는 흡수부(30-1)와 직렬적으로 연결되도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 저장부(30-2)는 흡수부(30-1)로 인해 포집된 분진 등의 이물질 등이 수용되도록 일정 공간을 포함하여 형성될 수 있다.
이때, 흡수부(30-1)는 연속적으로 연소가스가 유입되어 이물질이 포집되기 때문에 신속하게 저장부(30-2)로 이물질이 이동되도록 형성될 수 있다.
이를 통해, 흡수부(30-1)에서 이전 연소가스로부터 포집된 이물질이 다음 연소가스에 유입되지 않을 수 있다.
이로 인해, 전체적으로 순환되는 연소가스가 정화된 상태에서 이동될 수 있으며, 소각로(10)로 다시 이동되는 연소가스 또한 이물질이 제거된 상태로 처리될 수 있다.
이하에서는 본 실시예가 앞선 실시예 대비 달라지는 점 위주로 설명하도록 하며, 설명을 생략한 부분은 앞선 내용으로 갈음한다.
다음으로, 다른 실시예로 본 발명은 열매체유 또는 연소가스로 인한 열원의 온도가 유지되기 위해 단열부(40)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, 단열부(40)는 내화단열부(40-1) 및 외곽단열부(40-2)를 포함하여 형성될 수 있다.
구체적으로, 내화단열부(40-1)는 열을 가지고 있는 열매체유 또는 연소가스가 위치하는 회수부(10-3), 열매체유유도부(10-7), 가스흡진부(10-8), 가스유도부(10-11), 제1열매체유흐름부(20-2) 또는 제1가스흐름부(20-9)가 열을 외부로 배출시키지 않도록 형성될 수 있다.
특히, 내화단열부(40-1)는 규산 칼슘, 셀룰러 유리, 유리섬유, 미네랄 울 또는 세라믹 울 등으로 이루어질 수 있다.
이를 통해, 열매체유 또는 연소가스는 열이 발생한 때부터 폐플라스틱과 접촉될 때까지 이동되면서 보유하고 있는 열을 유지할 수 있다.
이로 인해, 폐플라스틱이 유기성 자원으로 분해되기까지 필요한 열매체유나 연소가스의 회전이 감소될 수 있다.
다음으로, 외곽단열부(40-2)는 열을 가지고 있는 열매체유 또는 연소가스가 위치하는 회수부(10-3), 열매체유유도부(10-7), 가스흡진부(10-8), 가스유도부(10-11), 제1열매체유흐름부(20-2) 또는 제1가스흐름부(20-9)가 열을 외부로 배출시키지 않도록 이들 외부에 형성될 수 있다.
이때, 외곽단열부(40-2)는 발열체로 이루어질 수 있으며, 이는 내부에 있는 열매체유나 연소가스의 온도가 유지되도록 형성될 수 있다.
특히, 외곽단열부(40-2)는 일반적인 단열소재인 폴리우레탄 등으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않고 선택적으로 발열체로 이루어질 수 있다.
구체적으로, 외곽단열부(40-2)는 면상발열체 또는 니켈과 크롬을 합금한 전열선인 니크롬선(nichrome wire)로 이루어질 수 있으며, 이는 외곽을 감싸도록 형성될 수 있다.
이를 통해, 열매체유 또는 연소가스는 열손실이 발생될 시에 이미 설치된 시스템에 외곽단열부(40-2)가 항시 부가적으로 결합될 수 있다.
이로 인해, 폐플라스틱의 분해로 사용되기 위한 열원이 손실 없이 확보됨으로써, 유기성 자원의 회수율이 높아질 수 있다.
본 발명은 플라스틱이 산업계 전체 분야에 사용됨으로써 다량의 폐플라스틱을 분해하는 데에 필요한 열원을 소각로 폐열로 대체함으로써 환경오염과 경제적 손실을 방지할 수 있는 폐플라스틱 저온열분해 공정 시스템에 관한 것으로 산업상 이용가능한 발명이다.

Claims (5)

  1. 생활폐기물이 수용되고 태워지도록 형성되는 연소부(10-1);
    연소부(10-1) 내에 폐기물이 태워질 시에 연소조건이 적합하게 조절되도록
    생활폐기물이 유입되도록 형성되는 폐기물투입부(10-2);
    생활폐기물이 소각되는 데에 발생되는 폐열로부터 열매체유가 가열되기 위해
    형성되는 회수부(10-3);
    가열된 열매체유가 폐플라스틱 분해에 이용되기 위해 이동되도록 형성되는
    열매체유유도부(10-7);
    폐플라스틱이 분해되기 위해 폐플라스틱이 제1열매체유흐름부(20-2)와 간접
    적으로 접촉되도록 형성되는 유입부(20-1);
    회수부(10-3)를 통해 가열되는 열매체유가 폐플라스틱이 분해되기 위한 열원
    으로 이용되도록 형성되는 제1열매체유흐름부(20-2); 및
    폐플라스틱이 분해되어 발생되는 산물인 유기성 자원이 획득되도록 형성되는
    유출부(20-3);
    연소부(10-1)는, 연소부(10-1)에서 생활폐기물이 소각되면서 발생되는 연소가스가 흡수되기 위해 형성되는 가스흡진부(10-8); 연소가스가 폐플라스틱 분해에 이용되기 위해 이동되도록 형성되는 가스유도부(10-11); 및 연소가스가 폐플라스틱이 분해되기 위한 열원으로 이용되도록 형성되는 제1가스흐름부(20-9); 를 포함하고,
    연소부(10-1)는 열매체유와 연소가스가 동시에 폐플라스틱 분해에 이용되도록 제1열매체유흐름부(20-2)와 제1가스흐름부(20-9)를 동시에 포함하고,
    제1열매체유흐름부(20-2)로 인해 분해된 잔여의 폐플라스틱이 제1가스흐름부(20-9)로 2차적으로 분해될 수 있도록 다단식으로 분해되거나, 제1가스흐름부(20-9)로 인해 분해된 잔여의 폐플라스틱이 제1열매체유흐름부(20-2)로 2차적으로 분해될 수 있도록 다단식으로 분해될 수 있는 가교부(20-11);
    를 포함하는 소각로 폐열을 이용한 저온열분해 복합 공정 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    생활폐기물 소각으로 발생되는 연소가스에 있는 분진을 제거하기 위해 형성되는 흡수부(30-1); 및
    흡수된 분진이 외부로 비산되지 않도록 형성되는 저장부(30-2);
    를 더 포함하는 소각로 폐열을 이용한 저온열분해 복합 공정 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    가열된 열매체유 또는 연소가스의 열이 감소되지 않도록 장치 내부에 형성되는 내화단열부(40-1); 및
    가열된 열매체유 또는 연소가스의 열이 외부로 배출되지 않도록 장치 외부에 형성되는 외곽단열부(40-2);
    를 더 포함하는 소각로 폐열을 이용한 저온열분해 복합 공정 시스템.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115922968A (zh) * 2022-12-16 2023-04-07 无锡纯宇环保制品有限公司 一种环保型服装包装袋生产设备的废料回收再利用结构

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09225431A (ja) * 1996-02-23 1997-09-02 Hitachi Zosen Corp ごみ焼却設備における飛灰処理方法および設備
KR20010007399A (ko) * 1999-06-15 2001-01-26 김선미 브라운가스 연소특징을 이용한 용융노
KR200263257Y1 (ko) * 2001-04-07 2002-02-04 김상곤 가연성 폐기물 소각장치를 이용한 노가열장치
KR100663734B1 (ko) * 2006-08-26 2007-01-05 유한회사 천우환경 폐기물 소각로의 폐열을 이용하는 용융압출시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09225431A (ja) * 1996-02-23 1997-09-02 Hitachi Zosen Corp ごみ焼却設備における飛灰処理方法および設備
KR20010007399A (ko) * 1999-06-15 2001-01-26 김선미 브라운가스 연소특징을 이용한 용융노
KR200263257Y1 (ko) * 2001-04-07 2002-02-04 김상곤 가연성 폐기물 소각장치를 이용한 노가열장치
KR100663734B1 (ko) * 2006-08-26 2007-01-05 유한회사 천우환경 폐기물 소각로의 폐열을 이용하는 용융압출시스템

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115922968A (zh) * 2022-12-16 2023-04-07 无锡纯宇环保制品有限公司 一种环保型服装包装袋生产设备的废料回收再利用结构
CN115922968B (zh) * 2022-12-16 2023-11-14 无锡纯宇环保制品有限公司 一种环保型服装包装袋生产设备的废料回收再利用结构

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