KR20230045823A - Disposal system for waste plastic and disposal method thereof - Google Patents

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KR20230045823A
KR20230045823A KR1020210128588A KR20210128588A KR20230045823A KR 20230045823 A KR20230045823 A KR 20230045823A KR 1020210128588 A KR1020210128588 A KR 1020210128588A KR 20210128588 A KR20210128588 A KR 20210128588A KR 20230045823 A KR20230045823 A KR 20230045823A
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장윤선
김형섭
김정규
이승용
이가현
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주식회사 엘지화학
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Abstract

The present invention relates to a disposal system for waste plastics, which comprises: a dissolution reactor that receives a solvent and waste plastics and stores a solute in which the waste plastics are dissolved in the solvent; a calculation part that samples a dissolved product from the dissolution reactor and measures the dissolved concentration of the solute contained in the dissolved product; and a control part that stores a reference value of the dissolution concentration of the solute in the solvent and controls the dissolution reactor by comparing the previously stored reference value with the dissolution concentration measured in the calculation part.

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 페플라스틱 처리시스템 및 그 처리 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 폐플라스틱이 용해된 용해물을 샘플링하여 폐플라스틱에 포함된 이물질의 용해 농도를 측정하여 실시간으로 용해 반응기의 공정 조건을 조절하는 폐플라스틱 처리시스템 및 그 처리 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a waste plastic processing system and a processing method thereof. More specifically, the present invention relates to a waste plastic treatment system and method for controlling the process conditions of a dissolution reactor in real time by measuring the dissolved concentration of foreign substances contained in the waste plastic by sampling the lysate in which the waste plastic is dissolved.

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 fields of advertising, which are now growing considerably, or in fields 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 폐플라스틱에 포함된 이물질의 용해 농도를 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, by sampling the melt in which waste plastic is dissolved in a solvent, measuring the dissolved concentration of foreign substances contained in the waste plastic, and determining the process conditions of the dissolution reactor based on the measured result. It is intended to provide a waste plastic treatment system that controls and a treatment method thereof.

본 발명의 일 실시상태는 용매와 폐플라스틱을 공급받아 상기 용매에 상기 폐플라스틱이 용해된 용해물을 저장하는 용해 반응기; 상기 용해 반응기로부터 상기 용해물을 샘플링하여 상기 용해물에 포함된 용질의 용해 농도를 측정하는 산출부; 및 상기 용질의 상기 용매에 대한 용해 농도의 기준값이 저장되고, 기 저장된 상기 기준값과 상기 산출부에서 측정된 상기 용해 농도를 비교하여 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 calculation unit for sampling the lysate from the dissolution reactor and measuring the dissolution concentration of the solute included in the lysate; and a control unit storing a reference value of the dissolution concentration of the solute in the solvent and controlling the dissolution reactor by comparing the previously stored reference value with the dissolution concentration measured by the calculation unit. .

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제어부는 상기 산출부에서 측정된 용해 농도가 기 저장된 상기 기준 농도 미만이면, 상기 용해 반응기의 온도, 용해 시간, 용매 투입량 및 혼합 속도 중 어느 하나 이상을 증가 또는 감소시키는 폐플라스틱 처리시스템을 제공한다. In one embodiment of the present invention, the controller increases or increases any one or more of the temperature of the dissolution reactor, the dissolution time, the amount of solvent input, and the mixing speed when the dissolution concentration measured by the calculation unit is less than the previously stored reference concentration. A waste plastic treatment system that reduces waste is provided.

본 발명의 다른 실시상태에 있어서, 용매에 폐플라스틱을 용해하는 공정 조건을 설정하고, 상기 용매에 상기 폐플라스틱을 용해하여 용해물을 제조하는 단계; 상기 용해물에 포함된 용질의 상기 용매에 대한 용해 농도의 기준값을 저장하는 단계; 상기 용해물을 샘플링한 후 상기 용해물에 포함된 용질의 상기 용매에 대한 용해 농도를 계산하는 단계 및 상기 기준값과 상기 용질의 상기 용매에 대한 용해 농도를 비교하여, 상기 공정 조건을 제어하는 단계를 포함하는 폐플라스틱 처리 방법을 제공한다. In another embodiment of the present invention, setting process conditions for dissolving waste plastic in a solvent, and preparing a melt by dissolving the waste plastic in the solvent; storing a reference value of a dissolution concentration of the solute included in the lysate with respect to the solvent; After sampling the lysate, calculating the dissolved concentration of the solute contained in the lysate in the solvent and comparing the reference value with the dissolved concentration of the solute in the solvent to control the process conditions It provides a waste plastic treatment method comprising the.

본 발명의 실시상태들에 따른 페플라스틱 처리시스템 및 그 처리 방법에 따르면, 용매에 폐플라스틱이 용해된 용해물을 샘플링하여 폐플라스틱에 포함된 이물질의 용해 농도를 측정하고, 측정된 결과를 바탕으로 용해 반응기의 공정 조건을 조절하여 폐플라스틱의 용해 시간 및 용매의 사용량을 최소화할 수 있다. According to the waste plastic treatment system and method according to the exemplary embodiments of the present invention, the dissolved concentration of foreign substances contained in the waste plastic is measured by sampling the melt in which the waste plastic is dissolved in a solvent, and based on the measured result, By controlling the process conditions of the dissolution reactor, the dissolution time of waste plastics and the amount of solvent used can be minimized.

도 1은 종래 폐플라스틱 처리 방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시상태에 따른 폐플라스틱 처리시스템을 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시상태에 따른 폐플라스틱 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 산출부에 의해 도출된 표준 곡선을 나타낸 도면이다.1 is a flowchart illustrating a conventional waste plastic treatment method.
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.
4 is a diagram showing a standard curve derived by a calculation unit according to an 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), 산출부(20) 및 제어부(30)를 포함할 수 있다. The waste plastic treatment system 100 may include a dissolution reactor 10 , a calculation unit 20 and a control unit 30 .

용해 반응기(10)는 용매에 폐플라스틱을 용해하는 것으로, 용매와 폐플라스틱을 혼합하고, 용매에 폐플라스틱을 용해시켜 용해물로 전환할 수 있다. 용해물은 폐플라스틱에 포함된 가소제, 고분자, 첨가제 등이 용매에 용해된 용액을 의미할 수 있다. 예를 들어, 고분자는 고밀도 폴리에틸렌(High Density Polyethylene, HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(Low Density Polyethylene, LDPE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate PET), 폴리스티렌(Polystyrene, PS), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리염화비닐(Poly Vinyl Chloride, PVC) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. The dissolution reactor 10 dissolves waste plastic in a solvent, and may mix the solvent and waste plastic and dissolve the waste plastic in the solvent to convert the waste plastic into a lysate. The melt may refer to a solution in which plasticizers, polymers, additives, etc. included in waste plastic are dissolved in a solvent. For example, polymers include High Density Polyethylene (HDPE), Low Density Polyethylene (LDPE), Polyethylene terephthalate PET, Polystyrene (PS), Polypropylene (PP), It may include any one of polyvinyl chloride (Poly Vinyl Chloride, PVC).

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 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. In the agitator 12, at least one propeller may be positioned along a long rod along a lengthwise 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 용해물에 침지되도록 설치한 후 막대를 회전시켜 용매와 페플라스틱을 교반할 수 있다. The stirrer 12 may stir the solvent and waste plastic by rotating the rod after installing the propeller to be immersed in the melt.

산출부(20)는 용해 반응기(10)로부터 용해물을 샘플링하여 용해물에 포함된 용질의 용해 농도를 측정할 수 있다. The calculation unit 20 may sample the lysate from the dissolution reactor 10 and measure the dissolution concentration of the solute included in the lysate.

일 실시예에 있어서, 산출부(20)는 용해물의 흡광도를 이용하여 용질의 농도를 측정할 수 있다. 용해물에 포함된 용질, 즉, 이물질 또는 가소제는 광을 흡수하는 흡광물질을 포함할 수 있다. 이물질의 흡광도는 용해물에 포함된 이물질의 농도에 비례할 수 있다. 예를 들어, 산출부(20)는 자외 및 가시선 분광계(UV-Vis Spectrometer)를 이용하여 용질의 용해 농도를 측정할 수 있다. In one embodiment, the calculation unit 20 may measure the concentration of the solute using the absorbance of the lysate. The solute included in the melt, that is, a foreign material or a plasticizer may include a light absorbing material that absorbs light. The absorbance of the foreign material may be proportional to the concentration of the foreign material included in the lysate. For example, the calculation unit 20 may measure the dissolved concentration of the solute using a UV-Vis spectrometer.

산출부(20)는 본체(도시되지 않음), 광원(도시되지 않음), 센서부(도시되지 않음) 및 계산 모듈(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. The calculation unit 20 may include a body (not shown), a light source (not shown), a sensor unit (not shown), and a calculation module (not shown).

본체는 용해 반응기에서 추출된 용해물 샘플을 저장할 수 있다. 따라서, 산출부(20)는 용해 반응기(10)에서 소량의 용해물을 분리하기 위해 유로(21)를 포함할 수 있다. 유로(21)는 용해 반응기(10)로부터 본체로 용해물을 우회시킬 수 있다. 즉, 유로(21)는 용해물을 용해 반응기(10)에서 본체 및 본체에서 용해 반응기(10)로 이동시키는 통로일 수 있다. The body may store a lysate sample extracted from the lysis reactor. Therefore, the output 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 divert the melt from the melt reactor 10 to the body. That is, the passage 21 may be a passage for moving the melt from the dissolution reactor 10 to the main body and from the main body to the dissolution reactor 10 .

그리고, 유로(21)는 펌프(P)를 이용하여 용해물을 용해 반응기(10) 및 산출부(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 calculation unit 20 using the pump P.

좀 더 상세하게는, 유로(21)는 용해물을 용해 반응기(10)에서 산출부(20)로 이동시키는 제1 유로(도시되지 않음) 및 산출부(20)에서 용해 반응기(10)로 이동시키는 제2 유로(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. In more detail, the flow path 21 is a first flow path (not shown) for moving the melt from the dissolution reactor 10 to the output unit 20 and from the output 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 산출부(20)로 공급할 수 있고, 제2 펌프(P)는 산출부(20)로부터 용해물을 배출시켜 용해 반응기(10)로 공급할 수 있다. The first pump (P) may discharge the melt from the dissolution reactor 10 and supply it to the calculation unit 20, and the second pump (P) discharges the melt from the calculation unit 20 to the dissolution reactor 10 ) can be supplied.

광원은 용해물에 광을 조사할 수 있다. 즉, 광원은 본체의 일 측면에 본체와 일정 거리 이격되어 위치되고 본체를 향해 광을 조사할 수 있다. 광원은 레이저, 점조명 또는 광섬유를 사용할 수 있고, 광원에서 조사되는 광은 자외선, 가시광선 등을 포함할 수 있다. The light source may irradiate light to the melt. That is, the light source may be located on one side of the body at a predetermined distance from the body and radiate light towards the body. A light source may use a laser, point light, or an optical fiber, and light emitted from the light source may include ultraviolet rays, visible rays, and the like.

광원은 기울임 없이 용해물 수면에 수직 또는 수평으로 광을 조사하거나, 용해물 수면과 일정 각도의 입사각을 가지도록 광을 조사할 수 있다, 예를 들어, 광원에서 조사되는 광은 10° 내지 90°의 입사각을 가질 수 있다. The light source may radiate light vertically or horizontally to the surface of the lysate without inclination, or radiate light to have a certain angle of incidence with the surface of the lysate. For example, the light emitted from the light source may be 10° to 90°. may have an angle of incidence of

광원은 적어도 하나 이상이 포함될 수 있고, 광원이 복수개 포함될 경우, 각각의 광원은 서로 상이한 파장을 선택적으로 조사할 수 있다. At least one light source may be included, and when a plurality of light sources are included, each light source may selectively emit different wavelengths.

센서부는 용해물에 흡수되지 않고 용해물을 통과한 광을 감지할 수 있다. 센서부는 본체를 기준으로 광원과 서로 마주보는 면에 위치될 수 있다. 즉, 센서부는 광원이 위치된 본체의 측면과 대향되는 위치에 구비될 수 있다. The sensor unit may detect light passing through the melt without being absorbed by the melt. The sensor unit may be located on a surface facing the light source with respect to the main body. That is, the sensor unit may be provided at a position opposite to the side of the main body where the light source is located.

그리고, 광원과 센서부는 한 쌍으로 제공될 수 있고, 본 발명에 따른 산출부(20)는 적어도 한 쌍 이상의 광원과 센서부를 포함할 수 있다. Also, the light source and the sensor unit may be provided as a pair, and the calculation unit 20 according to the present invention may include at least one pair of light source and sensor unit.

센서부는 다양한 광 검출 센서를 제한없이 사용하여 구성할 수 있지만, 예를 들어, 포토 다이오드(PD)를 포함할 수 있다. The sensor unit may be configured using various light detection sensors without limitation, but may include, for example, a photodiode (PD).

계산 모듈은 광원에서 조사된 광과 센서부에서 감지된 광에 대한 데이터를 전달받아 용해물의 흡광도를 계산하고, 용해물에 포함된 용질의 용해 농도를 도출할 수 있다. The calculation module may receive data on light emitted from the light source and light detected by the sensor unit, calculate the absorbance of the lysate, and derive the dissolved concentration of the solute included in the lysate.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 산출부(20)에 의해 도출된 표준 곡선을 나타낸 도면이다. 계산 모듈은 광원과 센서부를 통해 도출된 파장-흡광도 그래프를 통해 표준 곡선을 계산할 수 있고, 따라서, 용해물에 포함된 용질의 농도를 계산할 수 있다. 4 is a diagram showing a standard curve derived by the calculation unit 20 according to an embodiment of the present invention. The calculation module may calculate a standard curve through a wavelength-absorbance graph derived through the light source and the sensor unit, and thus, may calculate the concentration of the solute included in the lysate.

계산 모듈은 하기 수학식 1을 이용하여 용해물에 포함된 용질의 농도를 계산할 수 있다. The calculation module may calculate the concentration of the solute included in the lysate using Equation 1 below.

<수학식 1><Equation 1>

용질의 농도(%)=(0.021×자외 및 가시선 분광 강도+0.041)×100Concentration of solute (%) = (0.021 × spectral intensity of ultraviolet and visible light + 0.041) × 100

자외 및 가시선 분광 강도는 광원 및 센서부를 통해 측정된 파장-흡광도 그래프 중 200nm 내지 400nm의 파장 사이의 가장 높은 흡광도(absorbance) 값이다. The ultraviolet and visible spectral intensities are the highest absorbance values between wavelengths of 200 nm and 400 nm in a wavelength-absorbance graph measured through a light source and a sensor unit.

또는, 계산 모듈은 용해물을 통과한 광의 양은 하기 수학식 2를 이용하여 계산할 수 있다. Alternatively, the calculation module may calculate the amount of light passing through the melt using Equation 2 below.

<수학식 2><Equation 2>

T=I/I0 T=I/I 0

T는 용해액을 통과한 빛의 양이고, I0는 광원에서 조사한 광의 강도 또는 용해물에 이물질(흡광물질)이 없을 때 광의 강도이고, I는 센서부에 감지된 빛의 강도 또는 용해물에 이물질(흡광물질)이 있을 때 빛의 강도를 의미할 수 있다. T is the amount of light passing through the solution, I 0 is the intensity of light emitted from the light source or when there are no foreign substances (light absorbing substances) in the melt, and I is the intensity of light detected by the sensor unit or the melt It can mean the intensity of light when there is a foreign substance (light absorbing substance).

그리고, 계산 모듈은 하기 수학식 3을 통해 용해물에 포함된 용질의 농도를 계산할 수 있다. And, the calculation module may calculate the concentration of the solute included in the lysate through Equation 3 below.

<수학식 3><Equation 3>

A=ε×b×cA=ε×b×c

A는 흡광도, A=-logT, ε는 물질 고유의 몰 흡광계수(mole absorptivity), b는 본체의 직경 또는 빛이 통과한 거리, c는 흡광 물질의 농도를 말한다. A is the absorbance, A = -logT, ε is the mole absorptivity inherent to the material, b is the diameter of the body or the distance light passes through, and c is the concentration of the light absorbing material.

제어부(30)는 용질의 용매에 대한 용해 농도의 기준값이 저장되고, 기 저장된 기준값과 산출부에서 측정된 용해 농도를 비교하여 용해 반응기(10)를 제어할 수 있다. The control unit 30 may control the dissolution reactor 10 by storing a reference value of the dissolution concentration of the solute in the solvent and comparing the previously stored reference value with the dissolution concentration measured by the calculation unit.

여기서, 용해 농도의 기준값은 용매에 이물질이 포화상태로 용해되었을 때, 이물질의 용매에 대한 용해 농도를 의미할 수 있다. 그리고, 폐플라스틱은 고밀도 폴리에틸렌(High Density Polyethylene, HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(Low Density Polyethylene, LDPE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate PET), 폴리스티렌(Polystyrene, PS), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리염화비닐(Poly Vinyl Chloride, PVC) 및 아크로나이트릴 부타디엔 스타이렌(Acrylonitrile Butadiene Styrene copolymer, ABS) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 이물질은 폐플라스틱을 제외한 물질로 가소제, 금속, 도금, 우레탄 및 폴리스티렌 등을 포함할 수 있다. Here, the reference value of the dissolved concentration may mean the dissolved concentration of the foreign material in the solvent when the foreign material is dissolved in the solvent in a saturated state. Waste plastics include High Density Polyethylene (HDPE), Low Density Polyethylene (LDPE), Polyethylene terephthalate PET, Polystyrene (PS), Polypropylene (PP), and Polypropylene (PP). It may contain any one or more of polyvinyl chloride (PVC) and acrylonitrile butadiene styrene copolymer (ABS), and foreign substances are materials excluding waste plastics, such as plasticizers, metals, plating, urethane and polystyrene and the like.

그리고, 제어부(30)는 용질의 용매에 대한 용해 농도에 따른 흡광도가 저장될 수 있다. In addition, the control unit 30 may store the absorbance according to the dissolution concentration of the solute in the solvent.

제어부(30)는 산출부(20)에서 측정된 용해 농도가 기 저장된 기준 농도와 상이하면, 용해 반응기(10)의 온도, 용해 시간, 용매 투입량 및 혼합 속도 중 어느 하나 이상을 증가 또는 감소시킬 수 있다. When the dissolution concentration measured by the calculation unit 20 is different from the pre-stored reference concentration, the control unit 30 may increase or decrease any one or more of the temperature of the dissolution reactor 10, the dissolution time, the amount of solvent input, and the mixing speed. there is.

예를 들어, 산출부(20)에서 측정된 용해 농도가 제어부(30)에 저장된 기준 농도 미만이면, 제어부(30)는 용매에 가소제가 포화상태까지 용해되지 않았다고 판단할 수 있다. 그리고, 제어부(30)는 가소제의 용매에 대한 용해도를 증가시키기 위해 용해 반응기(10)의 온도, 용해 시간, 용매 투입량 및 혼합 속도 중 어느 하나 이상을 증가시킬 수 있다. 즉, 용해 반응기(10) 내부 온도 또는 용매의 온도를 증가시키거나, 용매를 추가공급 또는 교반기(12)의 회전 속도를 증가시킬 수 있다. For example, if the dissolved concentration measured by the calculation unit 20 is less than the reference concentration stored in the controller 30, the controller 30 may determine that the plasticizer is not dissolved in the solvent until it is saturated. In addition, the controller 30 may increase any one or more of the temperature of the dissolution reactor 10, the dissolution time, the amount of solvent input, and the mixing speed in order to increase the solubility of the plasticizer in the solvent. That is, the internal temperature of the dissolution reactor 10 or the temperature of the solvent may be increased, the solvent may be additionally supplied, or the rotational speed of the agitator 12 may be increased.

본 발명에 따른 폐플라스틱 처리시스템(100)은 용질 추출용 제2 용매가 저장되고, 용해 반응기(10)에서 용해물을 공급받아 용질을 추출하는 추출부(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. The waste plastic treatment system 100 according to the present invention may further include an extraction unit (not shown) in which a second solvent for solute extraction is stored, and a solute is extracted by receiving the lysate from the dissolution reactor 10. .

추출부는 용해물에 포함된 이물질 또는 가소제를 추출하여 재생플라스틱 원료를 회수할 때, 재생플라스틱 원료에 이물질 또는 가소제가 포함되는 비율을 감소시킬 수 있다. When recovering recycled plastic raw materials by extracting foreign substances or plasticizers included in the melt, the extraction unit may reduce the ratio of foreign substances or plasticizers included in the recycled plastic raw materials.

아울러, 추출부는 용해 반응기(10)에 이물질 또는 가소제의 용매에 따른 용해도와 이물질 또는 가소제를 추출하는 비율은 비례할 수 있다. In addition, the extraction unit may be proportional to the solubility of the foreign matter or plasticizer in the dissolution reactor 10 according to the solvent and the extraction ratio of the foreign matter or plasticizer.

일 실시예에 있어서, 추출부는 용매추출을 통해 이물질 또는 가소제를 추출할 수 있다. 따라서, 추출부에 저장된 제2 용매는 용해 반응기(10)에 공급되는 용매와 상이한 용매일 수 있다. 예를 들어, 용해 반응기(10)에 공급되는 용매는 친수성 용매이고, 추출부에 저장된 제2 용매는 소수성 용매 또는 유기용매를 포함할 수 있다. In one embodiment, the extraction unit may extract foreign substances or plasticizers through solvent extraction. Accordingly, the second solvent stored in the extraction unit may be a solvent different from the solvent supplied to the dissolution reactor 10 . For example, the solvent supplied to the dissolution reactor 10 may be a hydrophilic solvent, and the second solvent stored in the extraction unit may include a hydrophobic solvent or an organic solvent.

용해 반응기(10)에서 추출부로 공급된 용해물은 제2 용매의 하부에 위치될 수 있다. 추출부는 용해물과 제2 용매를 혼합하여 용해물에 포함된 이물질 또는 가소제가 제2 용매에서 추출될 수 있다. The lysate supplied from the dissolution reactor 10 to the extraction unit may be located below the second solvent. The extraction unit may mix the melt and the second solvent so that foreign substances or plasticizers included in the melt may be extracted from the second solvent.

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.

폐기물 처리 방법은 용해물을 제조하는 단계(S100), 기준값을 저장하는 단계(S200), 용해 농도를 계산하는 단계(S300) 및 용해 조건을 제어하는 단계(S400)를 포함할 수 있다. The waste treatment method may include preparing a melt (S100), storing a reference value (S200), calculating a melt concentration (S300), and controlling a melt condition (S400).

용해물을 제조하는 단계(S100)는 용해 반응기를 이용하여 용매에 페플라스틱을 용해하여 용해물을 제조하는 단계이다. 즉, 용해 반응기에 용매와 분쇄된 폐플라스틱을 공급하고 교반기를 회전시켜 용매와 페플라스틱을 혼합 및 폐플라스틱을 용매에 용해시킬 수 있다. 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. That is, 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.

용해물을 제조하는 단계(S100)는 용해물을 제조하기 위해 용매에 폐플라스틱을 용해할 수 있는 공정 조건을 설정할 수 있다. 즉, 용해물을 제조하는 단계(S100)는 용해 반응기의 온도, 용매 투입량 및 혼합 속도(교반기의 회전 속도)를 임의로 설정할 수 있다. In the step of preparing the melt (S100), process conditions capable of dissolving the waste plastic in a solvent may be set to prepare the melt. That is, in the step of preparing the melt (S100), 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 고분자, 가소제, 첨가제 등이 용매에 용해되게 될 수 있다. 이때, 용해물은 고분자, 가소제, 첨가제가 용해된 용액을 의미할 수 있다. In the waste plastic, polymers, plasticizers, additives, etc. included in the waste plastic can be dissolved in a solvent. In this case, the melt may mean a solution in which a polymer, a plasticizer, and an additive are dissolved.

기준값을 저장하는 단계(S200)는 용질, 즉, 이물질의 용매에 대한 용해 농도의 기준값을 저장하는 것으로, 기준값은 용해 반응기의 작동 조건의 변경 유무를 결정하는 값이다. 따라서, 기준값은 용매에 이물질이 포화상태로 용해됐을 때의 이물질의 용매에 대한 용해 농도 및 용해물의 흡광도 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. The step of storing the reference value (S200) is to store the reference value of the dissolution concentration of the solute, that is, the solvent of the foreign substance, and the reference value is a value that determines whether or not the operating conditions of the dissolution reactor are changed. Accordingly, the reference value may include any one or more of the dissolved concentration of the foreign substance in the solvent and the absorbance of the dissolved substance when the foreign substance is dissolved in the solvent in a saturated state.

용해 농도를 계산하는 단계(S300)는 용해 반응기에서 용해물을 우회시켜 용해물 샘플을 추출할 수 있다. In the step of calculating the dissolved concentration (S300), a lysate sample may be extracted by bypassing the lysate in the dissolution reactor.

그리고, 용해물 농도를 계산하는 단계는 용해물을 샘플링하는 단계에서 추출된 용해물 샘플의 흡광도를 측정하여 이물질의 용매에 대한 용해도를 계산할 수 있다. In the step of calculating the concentration of the lysate, the solubility of the foreign substance in the solvent may be calculated by measuring the absorbance of the lysate sample extracted in the step of sampling the lysate.

용해물은 이물질이 용해된 농도에 따라 흡수되는 빛의 양이 달라질 수 있다. 따라서, 용해물의 흡광도를 측정하면 이물질이 용매에 녹아있는 양을 계산할 수 있다. The amount of light absorbed in the lysate may vary depending on the concentration of the foreign material dissolved therein. Therefore, by measuring the absorbance of the lysate, the amount of the foreign substance dissolved in the solvent can be calculated.

용해 조건을 제어하는 단계(S400)는 기준값과 용질의 용매에 대한 용해 농도를 비교하여, 용매에 폐플라스틱이 용해되는 용해 조건을 제어할 수 있다. In the step of controlling the dissolution condition (S400), the dissolution condition in which the waste plastic is dissolved in the solvent may be controlled by comparing the reference value with the dissolution concentration of the solute in the solvent.

여기서, 용해 조건은 용매의 온도, 용해물을 제조하는 시간(또는 용해 시간), 용매 투입량 및 용매와 폐플라스틱을 혼합하는 속도 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. Here, the dissolving conditions may include any one or more of the temperature of the solvent, the time to prepare the melt (or the dissolution time), the amount of solvent input, and the mixing speed of the solvent and the waste plastic.

용해 조건을 제어하는 단계(S400)는 용해물 샘플의 용해 농도가 기준값과 동일하면, 공정 조건을 0으로 제어할 수 있다. 즉, 용해 조건을 제어하는 단계(S400)는 샘플의 용해 농도가 기준값과 동일하면, 용해 반응기의 교반기, 용매 투입, 용매 가열 등의 작동을 중단시킬 수 있다. In the step of controlling the dissolution conditions (S400), when the dissolution concentration of the lysate sample is equal to the reference value, the process conditions may be controlled to 0. That is, in the step of controlling the dissolution conditions (S400), when the dissolution concentration of the sample is the same as the reference value, operations of the stirrer, solvent input, solvent heating, etc. of the dissolution reactor may be stopped.

또는, 용해 조건을 제어하는 단계(S400)는 용해물 샘플의 용해 농도가 기준값과 동일하지 않으면, 폐플라스틱에 포함된 이물질이 용매에 완전히 용해되지 않은 것이므로, 용해 조건을 증가 또는 감소시켜 용매의 용해율을 증가시킬 수 있다. Alternatively, in the step of controlling the dissolution condition (S400), if the dissolution concentration of the lysate sample is not equal to the reference value, the foreign matter contained in the waste plastic is not completely dissolved in the solvent, so the dissolution condition is increased or decreased to increase or decrease the dissolution rate of the solvent. can increase

일 실시예에 있어서, 용해 조건을 제어하는 단계(S400)는 용해물 샘플의 용해 농도가 기준값 미만이면, 용해 조건을 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 용해 반응기에 투입되는 용매의 온도를 증가시켜 폐플라스틱이 용매에 용해되는 비율을 증가시킬 수 있다. In one embodiment, in the step of controlling the dissolution conditions (S400), when the dissolution concentration of the lysate sample is less than the reference value, the dissolution conditions may be changed. For example, the dissolution rate of waste plastics in the solvent can be increased by increasing the temperature of the solvent introduced into the dissolution reactor.

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: 산출부
21: 유로
30: 제어부 100: waste plastic treatment system
10: dissolution reactor
11: body
12: agitator
20: calculation unit
21: Euro
30: control unit

Claims (10)

용매와 폐플라스틱을 공급받아 상기 용매에 상기 폐플라스틱이 용해된 용해물을 저장하는 용해 반응기;
상기 용해 반응기로부터 상기 용해물을 샘플링하여 상기 용해물에 포함된 용질의 상기 용매에 대한 용해 농도를 산출하는 산출부; 및
상기 용질의 상기 용매에 대한 용해 농도의 기준값이 저장되고, 기 저장된 상기 기준값과 상기 산출부에서 측정된 상기 용해 농도를 비교하여 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 calculation unit for sampling the lysate from the dissolution reactor and calculating the dissolution concentration of the solute included in the lysate in the solvent; and
A control unit for controlling the dissolution reactor by storing a reference value of the dissolution concentration of the solute in the solvent and comparing the previously stored reference value with the dissolution concentration measured by the calculation unit.
Waste plastic treatment system comprising a.
 청구항 1에 있어서, 상기 용해 반응기로부터 상기 용해물을 상기 산출부로 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 output 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 산출부에서 산출된 상기 용해 농도가 기 저장된 상기 기준값 미만이면, 상기 용해 반응기의 온도, 용해 시간, 용매 투입량 및 혼합 속도 중 어느 하나 이상을 증가 또는 감소시키는 폐플라스틱 처리시스템.
The method according to claim 1, wherein the control unit increases or decreases any one or more of the temperature of the dissolution reactor, the dissolution time, the amount of solvent input, and the mixing speed when the dissolution concentration calculated by the calculation unit is less than the previously stored reference value. processing system.
 청구항 1에 있어서, 상기 산출부는 자외 및 가시선 분광계를 포함하는 폐플라스틱 처리시스템.
The waste plastic treatment system according to claim 1, wherein the calculation unit includes a UV and visible spectrometer.
 청구항 1에 있어서, 상기 용질 추출용 제2 용매가 저장되고, 상기 용해 반응기에서 상기 용해물을 공급받아 상기 용질을 추출하는 추출부를 더 포함하는 폐플라스틱 처리시스템.
The waste plastic treatment system of claim 1, further comprising an extraction unit storing the second solvent for extracting the solute, receiving the lysate from the dissolution reactor, and extracting the solute.
 용매에 폐플라스틱을 용해하는 공정 조건을 설정하고, 상기 용매에 상기 폐플라스틱을 용해하여 용해물을 제조하는 단계;
상기 용해물에 포함된 용질의 상기 용매에 대한 용해 농도의 기준값을 설정하는 단계;
상기 용해물을 샘플링한 후 상기 용해물에 포함된 상기 용질의 상기 용매에 대한 용해 농도를 계산하는 단계 및
상기 기준값과 상기 용질의 상기 용매에 대한 용해 농도를 비교하여, 상기 공정 조건을 제어하는 단계
를 포함하는 폐플라스틱 처리 방법.
setting process conditions for dissolving the waste plastic in a solvent, and preparing a melt by dissolving the waste plastic in the solvent;
setting a reference value of the concentration of the solute included in the lysate in the solvent;
After sampling the lysate, calculating the dissolved concentration of the solute contained in the lysate in the solvent; and
Controlling the process conditions by comparing the reference value with the dissolved concentration of the solute in the solvent
Waste plastic treatment method comprising a.
 청구항 7에 있어서, 상기 제어하는 단계는 용매 온도, 용해 시간, 용매 투입량 및 혼합 속도 중 어느 하나 이상을 제어하는 폐플라스틱 처리 방법.
The waste plastic treatment method of claim 7, wherein in the controlling step, at least one of solvent temperature, dissolution time, solvent input amount, and mixing speed is controlled.
 청구항 7에 있어서, 상기 용질의 용해 농도가 상기 기준값 미만이면, 상기 용해농도가 증가하도록 상기 공정 조건을 증가 또는 감소시키는 폐플라스틱 처리 방법.
The method of claim 7 , wherein, when the dissolved concentration of the solute is less than the reference value, the process conditions are increased or decreased to increase the dissolved concentration.
 청구항 7에 있어서, 상기 용질의 용해 농도가 상기 기준값과 동일하면, 용매 온도, 용해 시간, 용매 투입량 및 혼합 속도를 0으로 제어하는 폐플라스틱 처리 방법.
The waste plastic treatment method according to claim 7 , wherein the solvent temperature, dissolution time, amount of solvent input, and mixing speed are controlled to 0 when the dissolved concentration of the solute is equal to the reference value.
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