KR20230032596A - Disposal system for waste plastic and disposal method thereof - Google Patents

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KR20230032596A
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김형섭
이아영
이승용
김정규
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주식회사 엘지화학
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Abstract

The present invention relates to a waste plastic treatment system including: a melt reactor that receives a solvent and waste plastics and stores a melt in which the waste plastics are dissolved in the solvent; a measurement unit for sampling the melt from the melt reactor and measuring the permittivity of the melt; and a control unit that receives the dielectric constant of the melt measured by the measurement unit and controls the melt reactor.

Description

폐플라스틱 처리시스템 및 그 처리 방법{DISPOSAL SYSTEM FOR WASTE PLASTIC AND DISPOSAL METHOD THEREOF} Waste plastic processing system and its processing method {DISPOSAL SYSTEM FOR WASTE PLASTIC AND DISPOSAL METHOD THEREOF}

본 발명은 폐플라스틱 처리시스템 및 그 처리 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 용매에 폐플라스틱이 용해된 용해물을 샘플링하고, 용해물의 유전율을 측정하여 실시간으로 용해 반응기의 공정 조건을 조절하는 폐플라스틱 처리시스템 및 그 처리 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a waste plastic treatment system and a treatment method thereof. Specifically, the present invention relates to a waste plastic processing system and a method for processing the same, which samples a melt in which waste plastic is dissolved in a solvent and measures the permittivity of the melt to adjust process conditions of a dissolution reactor in real time.

염화비닐 중합체(PVC)는 각종 물품들을 제조하는데 폭넓게 사용된다. 예를 들어 이들은 복토(covering soils)용, 차량(트럭) 덮개용, 작업이 수행되고 있는 빌딩을 가리는 용도, 엔터테인먼트나 전시회를 위한 세트 설치용, 또는 광고 목적용으로 의도되는 강화섬유로 일반적으로 강화된 시트를 제조하는데 사용된다. 이들 시트는 일반적으로 큰 표면적을 가지고 있다. 게다가, 많은 분야에서, 가장 특히는 현재 상당히 성장되고 있는 분야들인 광고 분야 또는 엔터테인먼트나 전시회를 위한 세트가 이용되는 분야에서는, 시트의 수명은 통상 몇 주 또는 몇 달로 짧다. 이러한 이유들 때문에, 많은 양의 이러한 시트들이 매년 폐기되고 있다. 그러므로 이들을 재생시키는 방법은 주된 생태학적 및 경제적 문제점을 구성한다. Vinyl chloride polymer (PVC) is widely used to make a variety of articles. For example, they are usually reinforced with reinforcing fibers intended for covering soils, for covering vehicles (trucks), for covering buildings on which work is being performed, for setting up sets for entertainment or exhibitions, or for advertising purposes. Used to make sheets. These sheets generally have a large surface area. Moreover, in many fields, most notably in the field of advertising, which is currently growing considerably, or where sets for entertainment or exhibitions are used, the lifespan of sheets is usually short, usually weeks or months. For these reasons, large quantities of these sheets are discarded every year. How to regenerate them therefore constitutes a major ecological and economic problem.

1종 이상의 연질 또는 경질의 고분자(바람직하게는 PVC)에 기초한 다른 물품들, 예를 들어 차량, 파이프 및 호스의 컨베이어 벨트, 코팅 패브릭 및 다른 내부 설비용 부재, 창문틀 또는 고분자-절연 전기 케이블에 대해서 같은 상황이 적용된다. Other articles based on one or more soft or rigid polymers (preferably PVC), such as conveyor belts in vehicles, pipes and hoses, coated fabrics and other interior fittings, window frames or polymer-insulated electrical cables The same situation applies for

종래 PVC 플라스틱을 재활용하는 공정은 플라스틱을 분쇄, 용해, 침전 및 건조의 단계를 거쳐 불순물을 제거하였다. In the process of recycling conventional PVC plastic, impurities are removed through the steps of crushing, dissolving, precipitating and drying the plastic.

그러나, 플라스틱 제조 시 원료가 항상 일정한 성분 비율로 포함되지 않아 종래 플라스틱을 용해하는 단계에서 플라스틱에 포함된 불순물이 용매에 완전히 용해되지 못해 최종 산물에 불순물이 포함되는 문제가 발생하였다. However, since raw materials are not always included in a constant ratio when manufacturing plastics, impurities contained in the conventional plastics are not completely dissolved in the solvent in the step of dissolving the plastics, resulting in impurities being included in the final product.

한국공개특허 제10-2011-0021781호Korean Patent Publication No. 10-2011-0021781

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 용매에 폐플라스틱이 용해된 용해물을 샘플링하여 용해물의 유전율을 측정하고, 측정된 결과를 바탕으로 용해 반응기의 공정 조건을 조절하는 폐플라스틱 처리시스템 및 그 처리 방법을 제공하고자 한다. The present invention is to solve the problems of the prior art, waste plastic treatment by sampling the melt in which the waste plastic is dissolved in a solvent to measure the dielectric constant of the melt, and adjusting the process conditions of the dissolution reactor based on the measured result. It is intended to provide a system and its processing method.

본 발명의 일 실시상태는 용매와 폐플라스틱을 공급받아 상기 용매에 상기 폐플라스틱이 용해된 용해물을 저장하는 용해 반응기; 상기 용해 반응기로부터 상기 용해물을 샘플링하여 상기 용해물의 유전율을 측정하는 측정부; 및 상기 측정부에서 측정된 상기 용해물의 유전율을 전송 받아 상기 용해 반응기를 제어하는 제어부를 포함하는 폐플라스틱 처리시스템을 제공한다. An exemplary embodiment of the present invention includes a dissolution reactor for receiving a solvent and waste plastic and storing a melt in which the waste plastic is dissolved in the solvent; a measurement unit for sampling the melt from the melt reactor and measuring the permittivity of the melt; and a control unit receiving the dielectric constant of the melt measured by the measurement unit and controlling the dissolution reactor.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제어부는 상기 용해물의 유전율이 기 저장된 기준값 초과이면, 상기 용해 반응기의 온도, 상기 용매 투입량 및 혼합 속도 중 어느 하나 이상을 증가 또는 감소시키는 폐플라스틱 처리시스템을 제공한다. In one embodiment of the present invention, the control unit increases or decreases any one or more of the temperature of the dissolution reactor, the amount of solvent input, and the mixing speed when the dielectric constant of the melt exceeds a pre-stored reference value. to provide.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 용해 반응기를 이용하여 용매에 폐플라스틱을 용해하여 용해물을 제조하고, 상기 용해물을 샘플링 한 후, 유전율을 측정하는 단계; 상기 측정된 유전율과 저장된 기준값을 비교하여 상기 용해 반응기의 제어가 필요한지 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 따라 상기 용해 반응기의 작동 조건을 조절하는 단계를 포함하는 폐플라스틱 처리 방법을 제공한다. In one embodiment of the present invention, dissolving waste plastic in a solvent using a dissolution reactor to prepare a melt, sampling the melt, and then measuring dielectric constant; comparing the measured permittivity with a stored reference value to determine whether control of the dissolution reactor is required; and adjusting operating conditions of the dissolution reactor according to the determination result.

본 발명의 실시상태들에 따른 폐플라스틱 처리시스템 및 그 처리 방법에 따르면, 용매에 폐플라스틱이 용해된 용해물을 샘플링하여 용해물의 유전율을 측정하고, 측정된 결과를 바탕으로 용해 반응기의 공정 조건을 조절하여 폐플라스틱의 용해 시간을 최소화할 수 있다. According to the waste plastic treatment system and the treatment method according to the exemplary embodiments of the present invention, a melt in which waste plastic is dissolved in a solvent is sampled to measure the permittivity of the melt, and the process conditions of the dissolution reactor are based on the measured result. The dissolution time of waste plastic can be minimized by controlling

도 1은 종래 폐수 처리 공정을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시상태에 따른 폐플라스틱 처리시스템을 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시상태에 따른 폐플라스틱 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 1 is a diagram showing a conventional wastewater treatment process.
2 is a schematic diagram showing a waste plastic treatment system according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a waste plastic treatment method according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 도면은 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 도면에 의하여 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the drawings are for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited by the drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시상태에 따른 폐플라스틱 처리시스템(100)을 도시한 개략도이다. 2 is a schematic diagram showing a waste plastic treatment system 100 according to an exemplary embodiment of the present invention.

폐플라스틱 처리시스템(100)은 용해 반응기(10), 측정부(20) 및 제어부(30)를 포함할 수 있다. The waste plastic treatment system 100 may include a dissolution reactor 10 , a measurement unit 20 and a control unit 30 .

용해 반응기(10)는 용매에 폐플라스틱을 용해하는 것으로, 용매와 폐플라스틱을 혼합하여 용매에 폐플라스틱이 용해된 용해물을 제조할 수 있다. 용해물은 폐플라스틱에 포함된 가소제, 염화비닐 중합체(PVC), 첨가제 등이 용매에 용해된 용액을 의미할 수 있다. The dissolution reactor 10 dissolves waste plastic in a solvent, and a melt in which the waste plastic is dissolved in a solvent may be prepared by mixing the solvent and the waste plastic. The lysate may refer to a solution in which a plasticizer, a vinyl chloride polymer (PVC), an additive, etc. included in waste plastic is dissolved in a solvent.

용해 반응기(10)는 본체(11) 및 교반기(12)를 포함할 수 있다. 본체(11)는 용매와 폐플라스틱을 공급받아 저장하는 것이다. The dissolution reactor 10 may include a body 11 and an agitator 12 . The main body 11 receives and stores solvent and waste plastic.

그리고, 교반기(12)는 본체(11) 내에 포함되는 것으로, 회전에 의해 용매와 폐플라스틱을 혼합하여 폐플라스틱을 용매에 용해시킬 수 있다. Also, the stirrer 12 is included in the main body 11 and can dissolve the waste plastic in the solvent by mixing the solvent and the waste plastic by rotation.

교반기(12)는 길이가 긴 막대에 적어도 하나 이상의 프로펠러가 구비되는 것으로, 프로펠러는 막대의 길이 방향을 따라 위치될 수 있다. 그리고, 교반기(12)는 프로펠러를 회전시키기 위해 막대에 동력을 제공할 수 있는 모터를 포함할 수 있다. 따라서, 교반기(12)는 모터와 막대가 연결되어 구비될 수 있다. The agitator 12 is provided with at least one propeller on a long rod, and the propeller may be positioned along the length direction of the rod. And, the agitator 12 may include a motor capable of providing power to the rod to rotate the propeller. Therefore, the agitator 12 may be provided by connecting a motor and a bar.

교반기(12)는 프로펠러를 용매 또는 용해물에 침지되도록 위치될 수 있고, 모터에서 동력을 공급받아 막대 및 프로펠러를 회전시켜 용매와 폐플라스틱을 교반할 수 있다. The agitator 12 may be positioned so that the propeller is immersed in the solvent or melt, and may be powered by a motor to rotate the rod and the propeller to agitate the solvent and the waste plastic.

측정부(20)는 용해 반응기(10)에서 교반에 의해 폐플라스틱의 적어도 일부가 용해된 용해물을 샘플링하고, 용해물의 유전율(permittivity, εp)를 측정하는 것이다. The measuring unit 20 samples a melt in which at least a part of the waste plastic is dissolved by stirring in the dissolution reactor 10 and measures the permittivity (ε p ) of the melt.

유전율은 복소수로 정의될 수 있고, 유전율은 아래 수학식 1 및 2로 표시될 수 있다. The permittivity may be defined as a complex number, and the permittivity may be expressed by Equations 1 and 2 below.

<수학식 1><Equation 1>

Figure pat00001
Figure pat00001

<수학식 2><Equation 2>

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, ε0=진공 유전율(8.854×10-12[F/m]), εr, ε'r=비유전율(relative permittivity), ε"r=손실값, j=허수부이다. Here, ε 0 =vacuum permittivity (8.854×10 -12 [F/m]), ε r , ε' r =relative permittivity, ε" r =loss value, j =imaginary part.

좀 더 상세하게는, ε"r은

Figure pat00003
로 계산될 수 있다. 여기서, σ는 전기 전도도이고, ω는 주파수이다. More specifically, ε" r is
Figure pat00003
can be calculated as where σ is the electrical conductivity and ω is the frequency.

유전율 측정 시 주파수가 0.1 내지 106 헤르츠 일 때 허수부(j)는 0에 가까워지고, 따라서, 주파수가 0.1 내지 106 헤르츠 일 때 jε"r는 0이 될 수 있다. 본 발명에 따른 유전율 측정은 0.1 내지 106 헤르츠의 주파수에서 측정되었고, 따라서, 본 발명에 따른 유전율은 수학식 1로 표현될 수 있다. When the permittivity is measured, the imaginary part (j) approaches 0 when the frequency is from 0.1 to 10 6 Hertz, and thus, jε" r can be 0 when the frequency is from 0.1 to 10 6 Hertz. Permittivity measurement according to the present invention was measured at a frequency of 0.1 to 10 6 hertz, and therefore, the permittivity according to the present invention can be expressed by Equation 1.

비유전율은 유전상수(dielectric constant)를 의미하며, 비유전율은 매질의 유전율과 진공의 유전율의 비를 의미한다. Relative permittivity means dielectric constant, and relative permittivity means the ratio of permittivity of medium and permittivity of vacuum.

상기 수학식 1을 참고하면, 측정부(20)를 통해 측정된 유전율(ε)은 진공(ε0)의 배수로 표현될 수 있다. 즉, 비유전율은 측정부(20)를 통해 측정된 유전율(ε)이 진공의 몇 배인지를 의미할 수 있다. Referring to Equation 1 above, the permittivity (ε) measured through the measuring unit 20 may be expressed as a multiple of a vacuum (ε 0 ). That is, the relative permittivity may mean how many times the permittivity ε measured through the measurement unit 20 is a vacuum.

측정부(20)는 정전용량 측정기(capacitance detector)를 포함할 수 있다. 비유전율은 어떤 물질의 유전율과 진공의 유전율의 비율을 의미할 수 있거나, 판 사이에 유전체가 들어있는 축전기의 전기 용량과 같은 조건에서 판 사이 공기가 들어있는(즉, 판 사이 유전체가 없는) 축전기의 전기 용량의 비율을 의미할 수 있다. 즉, 수학식 1은 유전율 대신 전기 용량 값을 사용할 수 있다. The measuring unit 20 may include a capacitance detector. Relative permittivity can mean the ratio of the permittivity of a material to the permittivity of vacuum, or a capacitor with air between the plates (i.e. no dielectric between the plates) under the same conditions as the capacitance of a capacitor with a dielectric between the plates. It can mean the ratio of electric capacitance of That is, in Equation 1, the capacitance value may be used instead of the dielectric constant.

측정부(20)는 용해 반응기(10)에서 소량의 용해물을 분리하기 위해 유로(21)를 포함할 수 있다. 유로(21)는 용해 반응기(10)에서 측정부(20)로 용해물을 우회시킬 수 있다. 즉, 유로(21)는 용해물을 용해 반응기(10)에서 측정부(20) 및 측정부(20)에서 용해 반응기(10)로 이동시키는 통로일 수 있다. The measuring unit 20 may include a flow path 21 to separate a small amount of lysate from the dissolution reactor 10 . The flow path 21 may bypass the melt from the dissolution reactor 10 to the measuring unit 20 . That is, the passage 21 may be a passage for moving the melt from the dissolution reactor 10 to the measurement unit 20 and from the measurement unit 20 to the dissolution reactor 10 .

그리고, 유로(21)는 펌프(P)를 이용하여 용해물을 용해 반응기(10) 및 측정부(20)로 배출 또는 공급할 수 있다. In addition, the flow path 21 may discharge or supply the lysate to the dissolution reactor 10 and the measurement unit 20 using the pump P.

좀 더 상세하게는, 유로(21)는 용해물을 용해 반응기(10)에서 측정부(20)로 이동시키는 제1 유로(도시되지 않음) 및 측정부(20)에서 용해 반응기(10)로 이동시키는 제2 유로(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. More specifically, the flow path 21 is a first flow path (not shown) for moving the lysate from the dissolution reactor 10 to the measuring unit 20 and moving from the measuring unit 20 to the dissolution reactor 10 It may include a second flow path (not shown).

제1 유로에는 제1 펌프(P)가 구비될 수 있고, 제2 유로에는 제2 펌프(P)가 구비될 수 있다. A first pump P may be provided in the first passage, and a second pump P may be provided in the second passage.

제1 펌프(P)는 용해 반응기(10)로부터 용해물을 배출시켜 측정부(20)로 공급할 수 있고, 제2 펌프(P)는 측정부(20)로부터 용해물을 배출시켜 용해 반응기(10)로 공급할 수 있다. The first pump (P) can discharge the melt from the dissolution reactor 10 and supply it to the measurement unit 20, and the second pump (P) discharges the melt from the measurement unit 20 to the dissolution reactor 10 ) can be supplied.

제어부(30)는 측정부(20)에서 측정된 용해물의 유전율(εp)을 전송받아 용해 반응기(10)를 제어할 수 있다. The controller 30 may control the dissolution reactor 10 by receiving the dielectric constant ε p of the melt measured by the measuring unit 20 .

제어부(30)는 측정부(20)에서 측정된 용해물의 유전율(εp)과 기 저장된 기준값을 비교할 수 있다. 여기서, 기준값은 용해물이 포화 상태일 때 측정된 유전율을 의미할 수 있다. 다시 말해, 기준값은 용매에 폐플라스틱이 포화상태까지 용해되었을 때, 폐플라스틱이 용해된 용액의 유전율을 측정한 값이다. 용매에 폐플라스틱이 포화상태까지 용해되면 폐플라스틱이 녹아있는 용액의 유전율은 폐플라스틱이 용해되지 않은 용매의 유전율(εs)에 수렴하게 된다. 따라서, 제어부(30)는 기 저장된 기준값으로 용매의 유전율(εs)을 포함할 수 있다. The control unit 30 may compare the permittivity (ε p ) of the melt measured by the measurement unit 20 with a previously stored reference value. Here, the reference value may mean a permittivity measured when the melt is in a saturated state. In other words, the reference value is a value obtained by measuring the permittivity of the solution in which the waste plastic is dissolved when the waste plastic is dissolved in the solvent to the saturation state. When the waste plastic is dissolved in the solvent to saturation, the permittivity of the solution in which the waste plastic is dissolved converges to the permittivity (ε s ) of the solvent in which the waste plastic is not dissolved. Accordingly, the controller 30 may include the dielectric constant ε s of the solvent as a pre-stored reference value.

측정부(20)에서 측정된 용해물의 유전율(εp)이 기 저장된 기준값을 초과하면, 제어부(30)는 용해 반응기(10)의 온도, 용매 투입량 및 혼합 속도 중 어느 하나 이상을 증가시킬 수 있다. 여기서, 온도는 용매의 온도를 의미할 수 있고 혼합 속도는 교반기(12)의 회전 속도(RPM)를 의미할 수 있다. When the permittivity (ε p ) of the melt measured by the measurement unit 20 exceeds the pre-stored reference value, the controller 30 may increase any one or more of the temperature of the dissolution reactor 10, the amount of solvent input, and the mixing speed. there is. Here, the temperature may mean the temperature of the solvent and the mixing speed may mean the rotational speed (RPM) of the agitator 12 .

예를 들어, 기준값(εs)이 100ε0 이고, 측정부(20)에서 측정된 용해물의 유전율(εp)은 150ε0 이면, 제어부(30)는 용해 반응기(10)에 용매에 녹지 않은 폐플라스틱이 포함되어 있다고 판단하게 된다. 따라서, 제어부(30)는 녹지 않은 폐플라스틱을 용해시키기 위해 용해 반응기(10) 내부 온도 또는 용매의 온도를 증가시키거나, 용매를 추가공급 또는 교반기(12)의 회전 속도를 증가시킬 수 있다. For example, if the reference value (ε s ) is 100ε 0 and the dielectric constant (ε p ) of the melt measured by the measurement unit 20 is 150ε 0 , the control unit 30 determines the dissolution reactor 10 that is not dissolved in the solvent. It is judged that waste plastic is included. Accordingly, the control unit 30 may increase the internal temperature of the dissolution reactor 10 or the temperature of the solvent, additionally supply the solvent, or increase the rotational speed of the agitator 12 in order to dissolve the unmelted waste plastic.

도 3은 본 발명의 일 실시상태에 따른 폐플라스틱 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 3 is a flowchart illustrating a waste plastic treatment method according to an exemplary embodiment of the present invention.

폐플라스틱 처리 방법은 용해물을 제조하는 단계(S100), 용해물의 유전율을 측정하는 단계(S200), 측정된 유전율과 기 저장된 기준값을 비교하는 단계(S300), 비교 결과를 판단하여 용해 반응기의 제어 유무를 판단하는 단계(S400) 및 용해 반응기의 작동 조건을 조절하는 단계(S600)를 포함한다. The waste plastic treatment method includes preparing a melt (S100), measuring the dielectric constant of the melt (S200), comparing the measured dielectric constant with a pre-stored reference value (S300), and determining the result of the melting reactor. It includes the step of determining the presence or absence of control (S400) and the step of adjusting the operating conditions of the dissolution reactor (S600).

용해물을 제조하는 단계(S100)는 용해 반응기를 이용하여 용매에 폐플라스틱을 용해하여 용해물을 제조하는 단계이다. The step of preparing a melt (S100) is a step of preparing a melt by dissolving waste plastic in a solvent using a dissolution reactor.

좀 더 상세하게는, 용해 반응기에 용매와 분쇄된 폐플라스틱을 공급하고 교반기를 회전시켜 용매와 폐플라스틱을 혼합 및 폐플라스틱을 용매에 용해시킬 수 있다. 이때, 용해 반응기의 온도, 용매 투입량 및 혼합 속도(교반기의 회전 속도)를 임의로 설정할 수 있다. More specifically, the solvent and the pulverized waste plastic may be supplied to the dissolution reactor, and the agitator may be rotated to mix the solvent and the waste plastic and dissolve the waste plastic in the solvent. At this time, the temperature of the dissolution reactor, the amount of solvent input, and the mixing speed (rotational speed of the stirrer) may be arbitrarily set.

폐플라스틱은 폐플라스틱에 포함된 PVC, 가소제, 첨가제 등이 용매에 용해될 수 있고, 따라서, 용해물은 PVC, 가소제, 첨가제가 용해된 용액을 의미할 수 있다. In the waste plastic, PVC, plasticizer, additives, etc. included in the waste plastic may be dissolved in a solvent, and therefore, the dissolved material may refer to a solution in which PVC, plasticizer, and additives are dissolved.

본 발명에 따른 폐플라스틱 처리 방법은 용해물을 제조하는 단계(S100) 내지 용해 반응기의 작동 조건을 조절하는 단계(S600) 이후, PVC, 가소제, 첨가제 등이 용해된 용해물로부터 고분자를 추출 및 회수할 수 있다. 회수된 고분자는 불순물이 제거된 물질로 고순도의 플라스틱으로 재활용할 수 있다. In the waste plastic treatment method according to the present invention, after the step of preparing the melt (S100) to the step of adjusting the operating conditions of the melt reactor (S600), extracting and recovering the polymer from the melt in which PVC, plasticizers, additives, etc. are dissolved can do. The recovered polymer is a material from which impurities are removed and can be recycled as high-purity plastic.

용해물의 유전율을 측정하는 단계(S200)는 폐플라스틱이 용해된 용액의 유전율을 측정하는 단계이다. 예를 들어, 유전율은 정전용량 측정기를 이용하여 측정된 전기 용량을 적용할 수 있다. Measuring the dielectric constant of the melt (S200) is a step of measuring the dielectric constant of the solution in which the waste plastic is dissolved. For example, as the permittivity, the capacitance measured using a capacitance meter may be applied.

용해물의 유전율을 측정하는 단계(S200)는 용해물을 샘플링하는 단계(S210)를 포함할 수 있다. 폐플라스틱에 포함된 재료는 항상 일정한 성분 비율로 포함되어 있지 않아, 폐플라스틱은 성분 비율에 따라 용해물을 제조하는 단계(S100)에서 포화 상태로 녹거나, 과포화 상태로 녹지 않은 폐플라스틱이 남아 있을 수 있다. Measuring the permittivity of the melt (S200) may include sampling the melt (S210). The material included in the waste plastic is not always included in a constant component ratio, so the waste plastic is melted to saturation in the step of preparing a melt (S100) according to the component ratio, or waste plastic that is not melted in a supersaturated state may remain. can

따라서, 용해물을 샘플링하는 단계(S210)는 불순물이 제거된 고분자를 추출 및 회수하기 전 용해 반응기에 저장된 액체의 물성을 측정함으로써, 용매에 용해되지 않는 폐플라스틱이 포함되어 있는지 실시간으로 확인가능하고, 불순물이 분리되지 않은 폐플라스틱 입자가 불순물이 제거된 고분자와 함께 분리 및 재활용되는 것을 방지할 수 있다. Therefore, in the step of sampling the melt (S210), by measuring the physical properties of the liquid stored in the dissolution reactor before extracting and recovering the polymer from which impurities are removed, it is possible to check in real time whether or not waste plastic that is not dissolved in the solvent is included. , It is possible to prevent waste plastic particles from which impurities have not been separated from being separated and recycled together with polymers from which impurities have been removed.

유전율을 측정하는 단계(S200)에서 측정된 유전율과 기준값을 비교(S300)하여 측정된 유전율이 기준값을 초과하는지, 또는 측정된 유전율이 기준값 이하인지를 판단(S400)한 후, 측정된 유전율이 기준값을 초과하면 용해 반응기의 작동 조건을 조절(S600)하고, 기준값 이하이면 용해 반응기의 작동 조건을 유지(S500)할 수 있다. After comparing the measured permittivity in the step of measuring the permittivity (S200) with the reference value (S300) to determine whether the measured permittivity exceeds the reference value or whether the measured permittivity is less than or equal to the reference value (S400), the measured permittivity is the reference value. If it exceeds, the operating conditions of the dissolution reactor may be adjusted (S600), and if it is less than the reference value, the operating conditions of the dissolution reactor may be maintained (S500).

용해 반응기 내 폐플라스틱이 용해된 용해물과 용해되지 못한 폐플라스틱이 공존할 경우 용해물의 유전율은 폐플라스틱이 용매에 모두 용해되어 포화 상태일 경우 용해물의 유전율 보다 높을 수 있다. 그리고, 폐플라스틱이 용매에 모두 용해되어 포화 상태의 용액의 유전율은 폐플라스틱이 용해되기 전 용매의 유전율에 수렴할 수 있다. When waste plastics in which waste plastics are dissolved and undissolved waste plastics coexist in the dissolution reactor, the permittivity of the melt may be higher than that of the melt when all of the waste plastics are dissolved in the solvent and are in a saturated state. In addition, the dielectric constant of the solution in a saturated state when the waste plastic is completely dissolved in the solvent may converge to the dielectric constant of the solvent before the waste plastic is dissolved.

따라서, 용해 반응기 내 저장된 용해물을 샘플링한 샘플의 유전율과 비교되는 기준값은 용매의 유전율일 수 있고, 샘플의 유전율이 기준값을 초과하면, 용해 반응기 내 저장된 용해물에 용해되지 못한 폐플라스틱이 포함되어 있다고 판단될 수 있다. Therefore, the reference value compared with the permittivity of the sample sampled from the melt stored in the dissolution reactor may be the permittivity of the solvent, and if the permittivity of the sample exceeds the reference value, the waste plastic that is not dissolved in the melt stored in the dissolution reactor is included. can be judged to be.

이때, 제어부는 용해되지 못하고 고체로 남아있는 폐플라스틱을 용해시키기 위해 용해 반응기의 온도, 용매의 투입량 및 혼합 속도 중 어느 하나 이상의 작동 조건을 증가시킬 수 있다. In this case, the control unit may increase one or more operating conditions among the temperature of the dissolution reactor, the input amount of the solvent, and the mixing speed in order to dissolve the undissolved waste plastic remaining as a solid.

용해물의 유전율을 측정하고, 기준값과 비교하여 용해 반응기의 작동 조건을 유지하는 단계(S200 내지 S600)는 용해 반응기의 작동을 계속 하면서 용해 반응기 내 저장된 용해물의 일부를 우회시키고, 용해 반응기의 작동 조건을 조절하는 것으로, 폐플라스틱의 용해 시간을 최소화할 수 있고, 용해물의 물성이 일정한 조건을 유지할 수 있어 용해물에서 용매를 제거 및 건조하여 재활용되는 플라스틱의 순도를 일정하게 유지시킬 수 있다. Measuring the permittivity of the melt and maintaining the operating conditions of the dissolution reactor by comparing with the reference value (S200 to S600) bypasses a part of the melt stored in the dissolution reactor while continuing the operation of the dissolution reactor, and operates the dissolution reactor. By adjusting the conditions, the dissolution time of the waste plastic can be minimized, and the physical properties of the melt can be maintained under constant conditions, so that the solvent can be removed from the melt and dried to maintain a constant purity of recycled plastic.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that it can be done.

100: 폐플라스틱 처리시스템
10: 용해 반응기
11: 본체
12: 교반기
20: 측정부
30: 제어부
P: 펌프 100: waste plastic treatment system
10: dissolution reactor
11: body
12: agitator
20: measuring unit
30: control unit
P: Pump

Claims (10)

용매와 폐플라스틱을 공급받아 상기 용매에 상기 폐플라스틱이 용해된 용해물을 저장하는 용해 반응기;
상기 용해 반응기로부터 상기 용해물을 샘플링하여 상기 용해물의 유전율을 측정하는 측정부; 및
상기 측정부에서 측정된 상기 용해물의 유전율을 전송 받아 상기 용해 반응기를 제어하는 제어부
를 포함하는 폐플라스틱 처리시스템.
a dissolution reactor receiving a solvent and waste plastic and storing a melt in which the waste plastic is dissolved in the solvent;
a measurement unit for sampling the melt from the melt reactor and measuring the permittivity of the melt; and
A controller for controlling the dissolution reactor by receiving the dielectric constant of the melt measured by the measuring unit
Waste plastic treatment system comprising a.
 청구항 1에 있어서, 상기 용해 반응기로부터 상기 용해물을 상기 측정부로 이동시키는 유로를 포함하는 폐플라스틱 처리시스템.
The waste plastic treatment system according to claim 1, further comprising a flow path for moving the melt from the dissolution reactor to the measuring unit.
 청구항 1에 있어서, 상기 용해 반응기는 상기 용매 및 상기 폐플라스틱을 공급받아 저장하는 본체 및 상기 본체 내에 위치되어 회전에 의해 상기 용매와 상기 폐플라스틱을 혼합하는 교반기를 포함하는 폐플라스틱 처리시스템.
The waste plastic treatment system of claim 1, wherein the dissolution reactor includes a main body for receiving and storing the solvent and the waste plastic, and an agitator positioned in the main body to mix the solvent and the waste plastic by rotation.
 청구항 1에 있어서, 상기 제어부는 상기 용해물의 유전율이 기 저장된 기준값 초과이면, 상기 용해 반응기의 온도, 상기 용매 투입량 및 혼합 속도 중 어느 하나 이상을 증가 또는 감소시키는 폐플라스틱 처리시스템.
The waste plastic treatment system of claim 1 , wherein the controller increases or decreases one or more of the temperature of the dissolution reactor, the amount of solvent input, and the mixing speed when the permittivity of the melt exceeds a pre-stored reference value.
 청구항 4에 있어서, 상기 기 저장된 기준값은 상기 용해물이 포화상태일 때 측정된 유전율인 것인 폐플라스틱 처리시스템.
The waste plastic treatment system of claim 4, wherein the pre-stored reference value is a dielectric constant measured when the melt is in a saturated state.
 청구항 4에 있어서, 상기 기 저장된 기준값은 상기 용매의 유전율인 것인 폐플라스틱 처리시스템.
The waste plastic treatment system of claim 4, wherein the pre-stored reference value is the permittivity of the solvent.
 용해 반응기를 이용하여 용매에 폐플라스틱을 용해하여 용해물을 제조하고, 상기 용해물을 샘플링 한 후, 유전율을 측정하는 단계;
상기 측정된 유전율과 저장된 기준값을 비교하여 상기 용해 반응기의 제어가 필요한지 판단 결과를 도출하는 단계; 및
상기 판단 결과에 따라 상기 용해 반응기의 작동 조건을 조절하는 단계
를 포함하는 폐플라스틱 처리 방법.
Dissolving waste plastic in a solvent using a dissolution reactor to prepare a melt, sampling the melt, and then measuring dielectric constant;
Comparing the measured permittivity with a stored reference value to derive a result of determining whether control of the dissolution reactor is required; and
Adjusting the operating conditions of the dissolution reactor according to the determination result
Waste plastic treatment method comprising a.
 청구항 7에 있어서, 상기 조절하는 단계는 상기 판단 결과에 따라 상기 용해 반응기의 온도, 용매 투입량 및 혼합 속도 중 어느 하나 이상을 조절하는 것인 폐플라스틱 처리 방법.
The waste plastic treatment method of claim 7 , wherein in the adjusting step, one or more of the temperature of the dissolution reactor, the input amount of the solvent, and the mixing speed are adjusted according to the determination result.
 청구항 7에 있어서, 상기 기준값은 상기 용해물이 포화상태일 때 측정된 유전율인 것인 폐플라스틱 처리 방법.
The method of claim 7, wherein the reference value is the dielectric constant measured when the melt is in a saturated state.
 청구항 9에 있어서, 상기 기준값은 상기 용매의 유전율인 것인 폐플라스틱 처리 방법.
The method of claim 9, wherein the reference value is the permittivity of the solvent.
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