KR20040014652A - 폐유를 이용한 청정연료유 및 윤활기유 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지정폐기물인 폐유 중 저점도 폐윤활유 및 각종 폐경질유를 품목별, 성상별로 수집하여 무기질 세라믹 촉매처리를 통한 고급 청정연료로 자원화 시키는 폐유를 이용한 청정연료유 및 윤활기유 제조방법에 관한 것으로, 수집된 폐유를 자연 침강시킴에 의해 폐유에 함유된 입자상의 침전물과 수분을 제거시키는 침강공정과; 상기 침강공정 하부에 침전된 침전물을 제외한 폐유를 전처리조에 이송 시킨 후 진공시스템을 이용하여 수분제거시킴과 동시에 폐유의 pH를 중성으로 조절시키는 전처리공정과; 상기 전처리공정을 거친 폐유를 70~80℃의 온도로 가열함과 동시에 촉매를 투입하여 촉매와 폐유를 교반시키는 촉매처리공정과; 상기 촉매처리공정을 마친 폐유를 0.5~5㎛의 마이크로 필터시스템을 활용하여 70~80℃의 온도 하에서 필터링 시키는 여과공정; 그리고, 여과공정을 마친 제품을 색도, 반응검사 등을 실시하는 검사공정;을 포함하여 구성되는 폐유를 이용한 청정연료유 및 윤활기유 제조방법을 기술적 요지로 한다. 이에 따라, 저점도 폐유를 무기질 소재를 활용한 세라믹 촉매를 이용하여 저비용으로 고품질의 청정연료유인 보일러 등유 대체연료와 윤활기유 등을 제조할 수 있다는 이점이 있다.

Description

폐유를 이용한 청정연료유 및 윤활기유 제조방법{manufacturing method for fuel oil and lubricating oil using waste oil}

본 발명은 지정폐기물인 폐유 중 저점도 폐윤활유 및 각종 폐경질유를 품목별, 성상별로 수집하여 무기질 세라믹 촉매 처리 후 고급 청정연료유 등으로 자원화 시키는 폐유를 이용한 청정연료유 및 윤활기유 제조방법에 관한 것이다.

현재는 폐유를 주로 산업용 연료로 재활용 하고 있으며 처리공법으로는 산/백토 처리공법, 이온정제공법, 고온열분해공법, 감압증류공법 등이 사용되고 있다.

상기 산/백토처리공법은 폐윤활유를 재생 윤활유로 재활용하는 방법으로, 폐윤활유를 황산처리하고 불순물 제거 후 알칼리처리로 pH를 중성으로 만들고 점토처리 한 후 여과하는 방법으로 폐산의 처리가 어렵고 폐기물 처리시 고비용이 소요 될 뿐만 아니라 작업 시 유해성이 높아 현재는 거의 사용되지 않고 있는 공법이다.

이온정제공법은 폐윤활유에 함유된 중금속을 음이온 케미칼(Chemical)과 반응시켜 금속염을 형성하여 물리적으로 분리하는 처리공법으로 회분(Ash)이 많아 산업용 보일러 등에는 적합하지 않다.

고온열분해공법은 폐유를 열분해공법으로 발생되는 슬러지(Sludge)를 슬래그(Slag)로 만들어 일반폐기물로 처리할 수는 있으나, 직접가열에 의한 설비의 안정성이 떨어지고 450℃ 고온상태에서 열분해되는 유증기(Vapor)를 공랭식 냉각기로 응축하는 공정에서 타르(Tar)발생이 많고 제품의 냄새가 독하다는 문제점이 있다.

감압증류공법은 2~8Torr의 진공상태에서 280~320℃로 폐유를 가열하여 증류하는 공법으로 설비투자비가 높고 유지보수비가 많이 들어 경제적이지 못한 정제연료유 생산 공법으로 타르(Tar)발생의 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래기술들의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 저점도 폐유를 무기질 소재를 활용한 세라믹 촉매를 이용하여 저비용으로 고품질의 청정연료유를 제조시키는 폐유를 이용한 청정연료유 및 윤활기유 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1 - 본 발명에 따른 폐유를 이용한 청정연료유 및 윤활기유 제조방법을 나타낸 공정도.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 수집된 폐유를 자연 침강시킴에 의해 폐유에 함유된 입자상의 침전물과 수분을 제거시키는 침강공정과; 상기 침강공정 하부에 침전된 침전물을 제외한 폐유를 전처리조에 이송 시킨 후 진공시스템을 이용하여 수분제거시킴과 동시에 폐유의 pH를 중성으로 조절시키는 전처리공정과;상기 전처리공정을 거친 폐유를 70~80℃의 온도로 가열함과 동시에 촉매를 투입하여 촉매와 폐유를 교반시키는 촉매처리공정과; 상기 촉매처리공정을 마친 폐유를 0.5~5㎛의 마이크로 필터시스템을 활용하여 70~80℃의 온도 하에서 필터링 시키는 여과공정; 그리고, 여과공정을 마친 제품을 색도, 반응검사 등을 실시하는 검사공정;을 포함하여 구성되는 폐유를 이용한 청정연료유 및 윤활기유 제조방법을 기술적 요지로 한다.

여기서, 상기 촉매처리공정과 여과공정사이에는 세라믹 표백제를 폐유와 혼합하여 교반시킨 후 0.5~5㎛의 마이크로 필터시스템을 이용하여 제품의 색도를 조절시키는 표백처리공정 진행과 여과공정 및 검사공정이 진행된 후 표백처리공정, 여과공정, 검사공정이 순차적으로 재차 진행되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 전처리 공정은 열매체 보일러를 이용하여 간접가열방식의 열전달에 의해 폐유에 열을 전달시키는 방식으로 폐유를 가열시켜 진행되고, 상기 촉매처리 공정은 열매체 보일러를 이용하여 간접가열방식의 열전달에 의해 폐유에 열을 전달시키는 방식으로 폐유를 가열시켜 진행되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전처리공정에서 발생한 수분은 응축기를 통과하고, 배출가스는 배기가스 분리조를 통과하고, 세정탑을 거치고 흡착탑을 거치고, 상기 촉매처리공정전에는 탈기처리가 진행되고, 유분속에 함유된 미세수분과 불활성 가스는 배기가스 분리조를 통과하고, 세정탑을 거치고 흡착탑을 거치는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명을 상세히 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 폐유를 이용한 청정연료유 및 윤활기유 제조방법을 나타낸 공정도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 폐유를 이용한 청정연료유 제조방법은 크게 침강공정과, 전처리공정과, 촉매처리공정과, 표백처리공정과, 여과공정과, 검사공정으로 구성된다.

먼저 침강공정에 대해 설명한다.

상기 침강공정은 원료인 폐유를 탱크로리를 이용하여 수집운반 후 자연침강법을 이용하여 폐유에 함유된 입자상의 침전물과 수분을 분리하는 공정이다.

상기 침강공정은 통상 24시간 정도 진행되며 하부 침전물은 시멘트 제조시설의 소성로용 대체연료로 재활용하기 위해 별도의 저장시설에 보관 후 처리한다.

그리고 상등액은 이물제거한 후 폐유 저장시설로 이송되어 일시 보관된다.

다음은 전처리공정이 진행되는 바, 침강공정에서 분리된 상등액인 폐유를 전처리조에 이송시킨 후 진공시스템을 이용하여 수분 등을 제거시키는 공정으로 폐유가 산가를 띠게 되면 가성소다 등을 첨가하는 방식으로 pH를 중성으로 조절시킨다.

그리고 전처리공정의 처리시간 단축을 위해서는 열매체보일러를 사용하여 폐유에 간접열전달 방식으로 열을 전달하여 폐유를 일정온도로 가열시켜 수분을 제거하여도 무방하며 본 발명의 범주에 속한다. 상기 전처리공정에서 발생된 수증기 등은 응축기와 진공장치 등을 이용하여 응축시킨다. 여기서 본 발명에 따른 응축기는 튜브타입 입형 다관식 콘덴서를 사용하였으며, 진공장치는 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 전처리 과정 후 응축된 응축수 등은 폐수집수조로 이송되고, 불활성 가스 등은 배기가스 분리조로 이송된다.

배기가스 분리조에서는 불활성 가스 등이 이송되는 과정에서 결합 또는 응축되어진 액상물질과 가스로 분리시킨다.

배기가스 분리조를 통과한 물질은 세정탑을 거치면서 불활성 가스입자 등이 물로 세정되어 유분 등이 제거된다. 그리고 흡착탑을 거치면서 활성탄 등을 이용하여 악취 등이 제거된다.

상기 전처리공정후에는 촉매처리공정이 진행되는 바, 상기 촉매처리공정은 세라믹 촉매반응을 위한 공정으로 전처리공정을 거친 폐유를 열매체보일러를 사용하여 폐유에 간접열전달 방식으로 열을 전달하여 폐유를 70~80℃로 가열한 상태에서 촉매인 DC-A3(Acid Clay) 등을 첨가하여 폐유와 세라믹촉매를 30분 이상 교반시켜 촉매반응을 진행시킨다. 여기서 상기 교반은 저속 회전하도록 하며, 상기 촉매처리공정에서 불순물이 흡착됨과 동시에 미세금속분 제거가 이루어진다.

여기서 상기 촉매처리공정 전에는 탈기처리가 진행되는 바, 진공시스템을 활용하고 상기 탈기처리는 미세수분과 불활성 가스를 강제 추출 제거시키게 된다.

여기서 추출된 미세수분과 불활성 가스 등은 배기가스 분리조로 이송되며 이송되는 과정에서 결합 또는 응축되어진 액상물질과 가스가 분리된다. 배기가스 분리조를 통과한 물질은 세정탑을 거치면서 불활성 가스입자 등이 물로 세정되어 유분 등이 제거된다. 그리고 흡착탑을 거치면서 활성탄 등을 이용하여 악취 등이 제거되어 외부로 배출된다.

촉매처리공정이 완료되면 여과공정이 진행되는 바, 교반된 촉매반응물을0.5~5㎛의 마이크로 필터시스템을 활용하여 70~80℃ 온도하에서 필터링 시키는 방식으로 진행되어 이물질이 제거된다.

여과공정이 완료되면 검사공정이 진행되는 바, 여과공정을 마친 제품을 색도, 반응검사 등을 실시하여 합격, 불합격 등을 판정한다.

상기 검사공정에서 색도 등을 검사하여 제품이 암갈색을 띠게 되면 표백처리공정이 진행되는 바, 상기 표백처리공정은 상기 촉매처리공정에서 사용된 장치를 이용하여 진행되며, 폐유에 세라믹 표백제를 첨가하여 교반장치를 활용하여 폐유와 세라믹 표백제를 교반시킨 후 0.5~5㎛의 필터를 통과시키는 방식으로 진행된다.

표백처리공정이 완료되면 재차 여과공정 및 검사공정이 진행되고 색도가 우수하지 못하면 다시 표백처리공정, 여과공정, 검사공정이 순차적으로 진행된다.

상기의 과정이 완료되면 청정연료유 내지 윤활기유가 제조되는 것이다.

상기의 구성에 의한 본 발명은, 저점도 폐유를 무기질 소재를 활용한 세라믹 촉매를 이용하여 저비용으로 고품질의 청정연료유인 보일러 등유 등급의 연료유가 제조됨과 동시에 윤활기유 등을 제조할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 수집된 폐유를 자연 침강시킴에 의해 폐유에 함유된 입자상의 침전물과 수분을 제거시키는 침강공정과;

   상기 침강공정 하부에 침전된 침전물을 제외한 폐유를 전처리조에 이송 시킨 후 진공시스템을 이용하여 수분제거시킴과 동시에 폐유의 pH를 중성으로 조절시키는 전처리공정과;

   상기 전처리공정을 거친 폐유를 70~80℃의 온도로 가열함과 동시에 촉매를 투입하여 촉매와 폐유를 교반시키는 촉매처리공정과;

   상기 촉매처리공정을 마친 폐유를 0.5~5㎛의 마이크로 필터시스템을 활용하여 70~80℃의 온도 하에서 필터링 시키는 여과공정; 그리고,

   여과공정을 마친 제품을 색도, 반응검사 등을 실시하는 검사공정;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 폐유를 이용한 청정연료유 및 윤활기유 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 촉매처리공정과 여과공정사이에는 세라믹 표백제를 폐유와 혼합하여 교반시킨 후 0.5~5㎛의 마이크로 필터시스템을 이용하여 제품의 색도를 조절시키는 표백처리공정이 진행됨을 특징으로 하는 폐유를 이용한 청정연료유 및 윤활기유 제조방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 표백처리공정이 진행되고, 여과공정이 및 검사공정이진행된 후 표백처리공정, 여과공정, 검사공정이 순차적으로 재차 진행됨을 특징으로 하는 폐유를 이용한 청정연료유 및 윤활기유 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 전처리 공정은 열매체 보일러를 이용하여 간접가열방식의 열전달에 의해 폐유에 열을 전달시키는 방식으로 폐유를 가열시켜 진행됨을 특징으로 하는 폐유를 이용한 청정연료유 및 윤활기유 제조방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 촉매처리 공정은 열매체 보일러를 이용하여 간접가열방식의 열전달에 의해 폐유에 열을 전달시키는 방식으로 폐유를 가열시켜 진행됨을 특징으로 하는 폐유를 이용한 청정연료유 및 윤활기유 제조방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 전처리공정에서 발생한 수분은 응축기를 통과하고, 배출가스는 배기가스 분리조를 통과하고, 세정탑을 거치고 흡착탑을 거침을 특징으로 하는 폐유를 이용한 청전연료유 및 윤활기유 제조방법.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 촉매처리공정 전에는 탈기처리가 진행되고, 유분속에 함유된 미세수분과 불활성 가스는 배기가스 분리조를 통과하고, 세정탑을 거치고 흡착탑을 거침을 특징으로 하는 폐유를 이용한 청전연료유 및 윤활기유 제조방법.