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요약문
Summary
표목차
그림목차
칼라
목차
제1장 연구개요 22
제1절 서론 22
제2절 연구수행 내용 24
제2장 폐타이어, 폐유의 발생현황과 처리기술 분석 26
제1절 폐타이어, 폐유의 발생 및 처리현황 26
제2절 외국의 열분해 기술사례 분석 30
1. Natrl Windgap Inc. 공정 30
2. 공정분석 32
3. 열분해 오일, 가스, 잔류물의 성상분석치 (예) 33
가. 오일분석 33
나. 열분해 가스 분석치 34
다. 열분해 잔류물 분석 34
4. Hamburg 대 공정 35
5. 고베제강 35
제3장 기존 실험장치의 장애요인분석 및 장치개선 방안 40
제1절 기존 실험장치의 구성 40
1. 파쇄타이어 공급장치 40
가. 장치구성 40
나. 기능 40
2. 폐유 공급장치 42
가. 장치구성 42
나. 기능 42
3. 열분해 반응기 42
나. 기능 43
4. 잔류물 건조 및 처리장치 43
가. 장치구성 43
5. 응축시스템 44
가. 장치구성 44
나. 기능 44
6. 연소가스 가열시스템 44
나. 기능 45
제2절 장애요인 분석 45
1. 열분해반응기 45
가. 반응기 상부 생성가스 배출라인 45
나. 가열폐유 공급라인 46
다. 폐유 수위조절계 상부 47
라. 공급부위 내통 47
마. Screw 48
바. 이송부위 내통 49
사. 이송부위 상부의 생성가스 배출라인 50
2. 로타리킬른 건조기 및 스크류 건조기 50
가. 건조기 입구 50
나. 건조기 응축가스 출구 51
다. 급냉조로 연결되는 건조기의 생성가스 배출부위 51
라. 건조기 스크류 52
마. 내통 52
바. 배출구 53
사. 출구의 생성가스 배출라인 53
아. 건조기의 연소가스 공급관 53
3. 응축시스템 54
가. 급냉조 내부 54
나. 1차 급냉조 입구 55
다. 1차 응축기 입구 55
제3절 스크류 이송기에 의한 슬럿지 이송실험 70
1. 실험개요 및 목적 70
2. 실험결과 70
가. 이송 장애여부 실험 71
나. RPM 및 경사도 조절실험 71
제4절 실험플랜트(PDU) 장치제작 지침 79
1. 파쇄타이어 공급장치 79
가. 파쇄타이어 저장조 및 Conveyor 79
나. Lock Hopper장치 79
2. 폐유 공급장치 80
가. 폐유 예비 가열시스템 80
1) 폐유 가열기 80
2) 폐유 공급펌프 및 여과기 81
3) 응축조 81
4) 고비점 오일 저장조 82
5) Overflow 탱크 82
6) 비응축가스 연소장치 82
나. 폐유 가열공급탱크 82
3. 열분해 반응기 83
가. 반응기 83
나. 반응기 Jacket 가열장치 85
다. 폐유 수위 조절장치 86
라. 생성가스 배출라인 87
4. 1차 건조기 87
가. 건조기 Screw 88
나. Jacket 가열장치 90
다. 생성가스 배출라인 91
5. 2차 건조기 91
가. 건조기 Screw 91
나. Jacket 가열장치 92
6. 응축기 93
가. 급냉조 93
나. 응축조 98
7. 연소가스 공급장치 99
가. 열풍로 99
나. 버너 및 Control장치 99
다. 연소가스 공급용 Duct 및 Damper 100
8. 생성가스 연소 및 안전장치 100
가. 생성가스 연소장치 100
나. 안전장치 101
제4장 실험플랜트(PDU) 설계 103
제1절 개요 103
제2절 공정 구성 104
제3절 물질수지계산 108
1. 전체 물질수지 108
2. 장치별 물질 수지 109
제4절 열수지 계산 119
1. 장치별 열부하 계산 119
2. 장치별 냉각부하 계산 122
3. 장치별 열부하 및 냉각부하 요약 126
제5절 기타 계산 127
1. 급냉조(1)의 냉각용 순환오일량 계산 127
2. 급냉조(2)의 냉각용 순환오일량 계산 127
3. 열풍로 열부하 계산 127
제5장 실험플랜트(PDU) 운전실험 129
제1절 폐타이어 공급실험 129
1. 공정개요 및 작동원리 129
2. 폐타이어 공급량 조절실험 130
제2절 폐유 예비가열실험 132
1. 실험개요 및 목적 132
2. 장치구성 134
3. 가열실험 136
4. 실험결과 138
제3절 폐타이어 열분해 장치의 시운전 145
1. 장치개요 및 시운전 내용 145
가. 장치개요 145
나. 폐타이어 열분해장치의 운전 150
2. 시운전 결과 152
가. 폐타이어 장입 및 공급실험 152
나. 폐유 가열 및 공급실험 153
1) 폐유 예비가열장치 운전 153
2) 폐유 공급실험 156
다. 반응기 및 건조기 가열실험 157
라. 폐타이어 열분해실험 163
마. 폐타이어 열분해 생성오일의 특성 171
제6장 연구결과 요약 174
1. 1차 연도('96)연구 수행 내용 174
2. 2차 연도 연구수행 계획 175
3. 향후 추진 단계 176
참고문헌 177
참고자료 180
(표 2-1) 폐타이어, 폐윤활유의 발생 및 처리 현황 27
(표 2-2) 미국과 일본의 폐타이어 처리 현황 28
(표 2-3) 외국의 폐타이어 오일화 플랜트 기술개발 사례 31
(표 2-4) Specifications of main equipment 36
(표 2-5) Material balance of scrap tire pyrolysis tests*1 (Pyrolysis temperature : 600℃) 37
(표 2-6) Heat balance in the pyrolysis kiln. (Data based on Test in (표 2-5)) 38
(표 3-1) 기존 폐타이어 열분해 장치의 장애요인 분석 56
(표 4-1) PDU 플랜트 설계기준 자료 107
(표 4-2) 총괄 물질수지표 110
(표 4-3) 장치별 열부하 및 냉각부하 요약 126
(표 5-1) 폐유 예비가열시 생성물의 분포 및 비중 144
(표 5-2) 개선된 PDU 공정구성의 요약 148
(표 5-3) 폐타이어 열분해 생성오일의 특성 173
［그림 2-1］ 폐타이어 열분해 가스의 처리 흐름도 39
［그림 3-1］ PDU 플랜트로의 개선전 폐타이어／폐유의 열분해공정 흐름도 41
［사진 3-1］ 반응기 상부 생성가스 배출라인 61
［사진 3-2］ 반응기 상부 생성가스 배출라인(반응기 배출구) 61
［사진 3-3］ 가열폐유 공급라인 62
［사진 3-4］ 수직부위 반응기 내통 62
［사진 3-5］ 반응기 이송부위 상부의 생성가스 배출라인 63
［사진 3-6］ 로타리킬른 건조기 입구 63
［사진 3-7］ 로타리킬른 건조기 응축가스 라인출구 64
［사진 3-8］ 급냉조로 연결되는 Screw 건조기의 생성가스 배출부위 64
［사진 3-9］ 로타리킬른 건조기 Screw 하부 65
［사진 3-10］ 로타리킬른 건조기 Screw 상부 65
［사진 3-11］ 로타리킬른 내통 66
［사진 3-12］ 로타리킬른 배출구 66
［사진 3-13］ 로타리킬른 출구의 생성가스 배출라인 67
［사진 3-14］ 로타리킬른 건조기의 연소가스 공급관 67
［사진 3-15］ 급냉조 내부 (전기가열식 장치) 68
［사진 3-16］ 1차 급냉조 입구 68
［사진 3-17］ 1차 응축조 출구 69
［그림 3-2］ 폐타이어 열분해 슬럿지 이송실험장치의 사양 72
［그림 3-3］ 회분식 장입시 회전수에 따른 이송속도 73
［그림 3-4］ 장입속도를 변화하였을 때 회전수에 대한 배출시간 74
［그림 3-5］ 장입속도를 변화하였을 때 회전수에 대한 배출시간 76
［그림 3-6］ 경사도를 변화하였을 때 회전수에 대한 배출시간 77
［그림 3-7］ 경사도를 변화하였을 때 회전수에 대한 체류시간 78
［그림 3-8］ 열분해반응기, 1차건조기, 2차건조기를 조합한 장치도면 94
［그림 3-9］ 열분해 반응기의 제작도면 95
［그림 3-10］ 1차 건조기의 제작도면 96
［그림 3-11］ 2차 건조기의 제작도면 97
［그림 4-1］ PDU 플랜트 공정 흐름도(PFD) 105
［그림 4-2］ 물질 수지 및 열 수지 계산을 위한 블록공정도 106
［그림 4-3］ 물질수지계산 요약도 118
［그림 5-1］ 폐타이어 장입시 장입높이에 따른 장입량 및 공급속도 131
［그림 5-2］ 폐유의 비점분포곡선 133
［그림 5-3］ 폐유 예비가열장치의 공정도 135
［그림 5-4］ 폐유 여과용 필터의 Mesh 크기별 축적된 폐유 고형분무게 137
［그림 5-5］ 폐유 가열시 경과시간에 따른 폐유의 무게감소량 140
［그림 5-6］ 폐유 가열시 경과시간에 따른 폐유의 무게감소분율 141
［그림 5-7］ 폐유예비가열시 각 장치별 온도분포 143
［그림 5-8］ PDU 폐타이어 열분해 플랜트의 공정 구성도 146
［사진 5-1］ 폐타이어 열분해장치 전경 147
［그림 5-9］ 폐유 가열시 각 부분별 온도변화 155
［그림 5-10］ 연소가스 가열시 반응기내 온도변화 159
［그림 5-11］ 연소가스 가열시 1차 건조기내 온도변화 160
［그림 5-12］ 연소가스 가열시 2차 건조기내 온도변화 162
［그림 5-13］ 폐타이어 열분해시 반응기의 온도변화 165
［사진 5-2］ 비응축 가스 연소장면 166
［그림 5-14］ 폐타이어 열분해시 1차 건조기의 온도변화 168
［그림 5-15］ 폐타이어 열분해시 2차 건조기의 온도변화 169
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