KR20100024153A - The treating apparatus of waste insulating oil with polychlorinated biphenyls and the treating method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 폴리염화비페닐(polychlorinated biphenyls; PCBs)이 함유된 폐절연유를 환경친화적으로 무해하게 분해 처리하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통상의 폐 변압기나 콘덴서, 안전기, 차단기 등의 용기로부터의 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유가 일정량 투입 저장되어 일정온도로 예열되도록 하는 전처리조와, 상기 전처리조로부터의 예열된 폐절연유가 이송되어 일정량 투입 저장되며 탈염소시약인 금속나트륨이 투입된 상태에서 일정온도로 가온되어 상기 금속나트륨이 용융되면서 교반혼합되고 폐절연유에 함유된 폴리염화비페닐과 용융된 나트륨이 화학반응되어 탈염처리되도록 하는 반응조와, 상기 반응조로부터의 탈염처리된 폐절연유가 이송되어 일정량 투입 저장된 상태에서 상온 냉각처리하여 탈염처리시 생성된 염화나트륨 및 각종 침전물이 침전되도록 하면서 비중이 작아 상부에 뜬 폐절연유는 처리유저장조로 보내고 비중이 커서 침전된 상기 염화나트륨 및 각종 침전물은 분리회수조로 보내는 후처리조와, 상기 후처리조로부터 이송된 염화나 트륨 및 각종 침전물을 내부에 구비된 거름망으로 걸러내면서 내부의 온도가 금속나트륨의 용융점이상으로 가온 유지되어 침전물에 포함된 금속나트륨이 재용융 회수되고 상기 반응조로 보내져 재사용되도록 하는 분리회수조와, 상기 전처리조와 반응조와 후처리조에서 발생되는 배출가스를 내부에 액상나트륨이 일정수위로 저장된 배출가스처리기를 통과시켜 배출가스에 포함된 폴리염화비페닐이 탈염처리되도록 하고 정화필터로 필터링하여 정화처리된 가스가 배출되도록 하는 배출가스처리부로 구성된 것을 특징으로 하는 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유 처리장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for environmentally harmless decomposition of waste insulating oil containing polychlorinated biphenyls (PCBs), and more particularly, to conventional waste transformers, capacitors, safety devices, circuit breakers, etc. The pre-treatment tank containing the polychlorinated biphenyl containing polychlorinated biphenyl from the vessel of the pre-treatment tank is stored and preheated to a predetermined temperature, and the pre-heated waste insulating oil from the pretreatment tank is transferred and stored in a predetermined amount. A reaction tank which is heated to a predetermined temperature in an input state and mixed with stirring while the metal sodium is melted, and polychlorinated biphenyl and molten sodium contained in the waste insulating oil are chemically desalted and desalted waste insulating oil from the reaction tank. Chloride produced during desalting by cooling at room temperature while stored The waste insulating oil floated on the upper part with the small specific gravity while allowing the precipitate and various precipitates to be precipitated is sent to the treatment oil storage tank, and the sodium chloride and various precipitates precipitated due to the high specific gravity are sent to the separate recovery tank, and the chloride or nasal transferred from the after treatment tank. Separation recovery tank for filtering the sodium and various precipitates with a sieve provided therein to maintain the temperature inside the melting point of the sodium metal so that the metal sodium contained in the precipitate is remelted and sent back to the reactor for reuse. The exhaust gas generated from the tank, the reaction tank, and the after-treatment tank is passed through the exhaust gas processor in which the liquid sodium is stored at a certain level so that the polychlorinated biphenyls contained in the exhaust gas are desalted and filtered by a purifying filter. Characterized in that consisting of the exhaust gas processing unit to be discharged Poly relates to an apparatus and method for processing waste transformer oil containing the polychlorinated biphenyl that.
폴리염화비페닐(polychlorinated biphenyl; PCBs)은 절연유, 열매체, 윤활유, 가소(可塑) 등 다용도로 사용되고 있어 이용가치가 매우 높으며, 불연성이고 열변성의 우려가 없으며 절연성 또는 전기적 특성이 훌륭하고 매우 화학적으로 안정하기 때문에 여러 용도에 걸쳐 사용되고 있는 물질로서, 기본적으로 비페닐(C6H5-C6H5)에서 열개의 수소원자 위치에 결합된 수소가 1 ~ 10개의 염소 원자로 치환된 화합물로 되어 있으며 이론적으로 242종의 이성질체가 있을 수 있으나, 실제 사용되는 것은 약 100여 종으로 열을 가해도 분해되지 않으며 물에 불용성이고 전기적 절연성이 뛰어나기 때문에 변압기, 콘덴서 등 전기제품의 절연류로 사용되어 왔다.Polychlorinated biphenyls (PCBs) are widely used for insulating oils, heating mediums, lubricants, and plasticizers, and thus have high value for use. Therefore, as a substance used for various purposes, it is basically a compound in which hydrogen bonded at ten hydrogen atom positions in biphenyl (C 6 H 5 -C 6 H 5 ) is substituted with 1 to 10 chlorine atoms. There may be 242 kinds of isomers, but about 100 kinds of isomers are actually used as insulations of electrical products such as transformers and capacitors because they are not decomposed even when heated and insoluble in water and have excellent electrical insulation.
그러나, 폴리염화비페닐은 사용 후 하수처리장에 그대로 유입되어 환경파괴 및 생태계의 변화를 야기시키게 되는데 이러한 폴리염화비페닐을 환경적으로 별다른 대책 없이 사용하여 오다가 점차 심각한 오염물질로 밝혀져 1976년부터 전세계적으로 그에 대한 생산과 사용이 중지되었으나 세계적으로 이미 100만 톤의 폴리염화비페닐이 자연계에 방출되었고 폐기처분할 양도 200만톤에 이르고 있으며, 우리나라에서도 현재 처리할 폴리염화비페닐이 다량인 것으로 알려져 있는 바 이들의 효율적 분해방법이 절실히 요구되고 있다.However, polychlorinated biphenyls are introduced into sewage treatment plants after use, causing environmental destruction and changes in ecosystems. Since these polychlorinated biphenyls are used without any environmental measures, they are gradually identified as serious pollutants. Its production and use has been stopped worldwide, but in the world, 1 million tons of polychlorinated biphenyls have been released to nature, and the disposal and disposal amount is 2 million tons. It is known that there is an urgent need for an efficient decomposition method thereof.
현재 미국 환경청(US EPA)에 따르면 90종류 이상의 기술들이 폴리염화비페닐을 처리할 수 있는 것으로 보고되고 있으며, 지금까지 폴리염화비페닐 등과 같은 유해화학물질을 처리하는 기술은 크게 생물화학적 처리기술, 열적처리기술, 물리적 또는 화학적 처리기술 등이 있는 것으로 알려져 있다.Currently, according to the US EPA, more than 90 kinds of technologies are reported to be able to process polychlorinated biphenyls. Until now, technologies for treating harmful chemicals such as polychlorinated biphenyls are largely biochemical treatment technologies, It is known that there are thermal treatment techniques, physical or chemical treatment techniques, and the like.
폴리염화비페닐 처리에 효과가 있는 효소 등을 이용하는 생물학적 처리의 경우, 폴리염화비페닐로 오염된 다양한 매질에 적용이 가능하고 잔류물의 생성이 최소인 장점이 있으나, 장기간의 처리시간이 소요되고 처리효율이 폴리염화비페닐 농도에 크게 영향을 받는다는 단점이 있다.In the case of biological treatment using an enzyme or the like which is effective in treating polychlorinated biphenyls, it is applicable to various media contaminated with polychlorinated biphenyls and has the advantage of minimizing the generation of residues. The disadvantage is that the efficiency is greatly influenced by the polychlorinated biphenyl concentration.
열적처리기술의 경우, 처리속도가 빠르고 처리된 폐기물의 부피가 작다는 장점이 있으나, 액상·기체상의 매질에 적용하기에는 한계가 있으며 상대적으로 고비용이 소요되고 처리 후 생성된 잔유물의 추가 처리가 필요하다는 단점이 있으며, 폴리염화비페닐 함유제품을 일반적인 방법으로 소각할 경우 폴리염화비페닐보다 독성이 강한 다이옥신류를 비롯한 다환방향족 탄화수소 등이 부산물로 생성되는 것이 보고되고 있어 소각에 의해 폴리염화비페닐을 함유한 절연유를 안전하게 처리하는 데는 한계가 있다. 특히 유해한 다이옥신 등이 생성 배출된다는 것이 알려지면서부터 소각장을 설치하는 지역에서 주민들의 강력한 반대로 인하여 국내에서는 외국으로 수출하여 위탁처리하거나 장기간 보관하는 경우가 많으며 장기간 보관하는 경우 폴리염화비페닐 함유 폐기물로부터 폴리염화비페닐이 환경 중으로 배출되어 주변환경을 오염시킬 위험 또한 크다.The thermal treatment technology has advantages in that the processing speed is high and the volume of the treated waste is small. However, it is limited to be applied to liquid and gaseous media, which is relatively expensive, and requires further treatment of residues generated after the treatment. In case of incineration of polychlorinated biphenyl-containing products in a general manner, polychlorinated biphenyls are reported to be produced as by-products such as dioxin and polycyclic aromatic hydrocarbons, which are more toxic than polychlorinated biphenyls. There is a limit to the safe handling of insulating oils. In particular, since it is known that harmful dioxins are produced and discharged, due to the strong opposition of residents in the area where incinerators are installed, they are often exported to foreign countries for consignment or long-term storage. There is also a high risk that biphenyl chloride will be released into the environment and contaminate the environment.
자외선에 의한 분해법은 분해 효율이 낮다는 단점이 있고, 산화제에 의한 화학적 분해방법은 수 시간으로 분해 가능하지만 산화제에 의한 장치재료의 부식이 문제가 되고 있으며, 초임계수에 의한 산화분해법은 에너지 소비가 지나치게 크다는 문제점이 있다.Decomposition by ultraviolet light has a disadvantage of low decomposition efficiency, and chemical decomposition by oxidizing agent can decompose in several hours, but corrosion of device material by oxidizing agent is a problem, and oxidative decomposition by supercritical water consumes energy. There is a problem that is too large.
또한, 화학적 처리기술의 경우, 열적 처리기술과 마찬가지로 처리 후 생성된 잔유물의 추가 처리가 필요한 단점이 있으나, 처리속도가 빠르고 폴리염화비페닐로 오염된 다양한 매질에 적용이 가능하며 고농도의 폴리염화비페닐 처리도 가능하며 재활용 기술로도 활용할 수 있는 장점이 있다. In addition, in the case of chemical treatment technology, there is a disadvantage that additional treatment of residues generated after treatment is required like thermal treatment technology, but the treatment speed is fast and can be applied to various media contaminated with polychlorinated biphenyls. It is also possible to process phenyl and can be utilized as recycling technology.
상용화된 폴리염화비페닐의 화학적 분해반응으로는 금속나트륨 분산체법(일본 북해도), 탈염소화분해법(일본 도요다), 알카리촉매분해법(미국, 일본, 호주) 수소처리 탈염소화촉매반응법(일본 오사카), 탈염소화분해법(일본 큐슈, 캐나다), 수열산화분해법(일본 동경), 유기금속알카리분해법(일본), 화학추출분해법(일본) 및 초임계수산화법(미국, 일본)등이 있다.Chemical decomposition reactions of commercialized polychlorinated biphenyls include metal sodium dispersion method (North Hokkaido), dechlorination method (Toyoda, Japan), and alkaline catalyst decomposition method (USA, Japan, Australia). Hydrogenated dechlorination catalyst reaction method (Osaka, Japan) Dehydrochlorination (Kyushu, Canada), hydrothermal oxidation (Tokyo, Japan), organometallic alkali decomposition (Japan), chemical extraction (Japan) and supercritical hydroxide (U.S., Japan).
한편, 일본 특허공보 특개평 10-316798호에는 절연유에 함유된 폴리염화비페닐의 처리를 위하여 폴리염화비페닐을 함유하는 절연유에 에틸알코올, 에틸렌글리 콜 및 알카리성 수산화물을 첨가하고 자외선을 조사하여 탈염소화하는 방법이 기재되어 있으며, 일본 특허공개공보 2001-29942호에는 광촉매로 산화티타늄을 이용하여 절연유에 함유된 폴리염화비페닐을 처리하는 방법이 기재되어 있다.On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-316798 discloses desalination by adding ethyl alcohol, ethylene glycol, and alkaline hydroxide to insulating oil containing polychlorinated biphenyl to treat polychlorinated biphenyl contained in insulating oil. Japanese Patent Laid-Open No. 2001-29942 discloses a method for treating polychlorinated biphenyls contained in insulating oil using titanium oxide as a photocatalyst.
화학적 탈염소화 분해반응으로 금속나트륨 분산체법을 사용한 일본 실용화 업체의 처리 공정을 보면, 하루에 폴리염화비페닐을 포함한 절연유를 0.5톤 처리하는데 부지면적 약 24000㎡의 큰 건물을 건설하여 사용하고 있으며, 여기에 전처리 공정으로 변압기에서 절연유를 발유하고 변압기에 부착된 폴리염화비폐닐을 변압기에서 제거하기 위해 진공가열 분리 공정을 수행하고, 변압기를 파쇄한 다음 변압기 부재를 세정하는 공정을 수행한 다음 반응로에서 절연유에 금속 나트륨을 가하여 폴리염화비페닐을 처리하는 공정으로 되어 있다. 이 경우 전처리공정이 복잡하기 때문에 큰 부지의 공장이 필요한 단점이 있고 진공설비 등의 설비비용이 고비용으로 발생되며 변압기의 파쇄후 세정하는 공정에서 폴리염화비페닐 성분이 다량 유출되는 문제점이 있었다.In the process of the Japanese commercialization company using the metal sodium dispersion method for chemical dechlorination decomposition reaction, a large building with an area of about 24000㎡ is used to process 0.5 tons of insulating oil including polychlorinated biphenyls in one day. The pre-treatment process is to insulate the oil from the transformer and to carry out vacuum heating separation process to remove the polychlorinated chlorinated silil attached to the transformer from the transformer, crush the transformer, and then clean the transformer member. Is a process of treating polychlorinated biphenyls by adding metallic sodium to insulating oil. In this case, the complex of the pretreatment process has a disadvantage that a large site factory is required, and equipment costs such as vacuum facilities are generated at a high cost, and polychlorinated biphenyl components are leaked in the process of cleaning after crushing the transformer.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로 폴리염화비페닐이 함유된 절연유를 금속나트륨 분산체법을 이용한 화학적 분해 처리방법으로 처리하면서 반응조 및 후처리조에서 발생되는 반응생성물인 염화나트륨과 각종 침전물을 분리회수조에서 효과적으로 거름 제거하는 동시에 상기 반응조에 투입되는 탈염소시약인 금속나트륨을 상기 분리회수조를 통해 회수 및 재사용하여 처리효율을 높이고, 전처리조와 반응조와 후처리조에서 발생되는 배출가스 중의 폴리염화비페닐 성분을 배출가스처리기와 플라즈마가열관 및 정화필터가 구비된 배출가스처리부에서 정화처리하여 환경친화적으로 무해한 상태로 배출하며, 또한 폴리염화비페닐이 포함된 절연유가 담겨있던 각 용기를 압축공기 및 탈염소시약으로 세정하고 가열로에서 고온으로 가열하여 상기 용기의 내측면에 들러붙어 있는 고체상태의 폴리염화비페닐성분을 기체화하고 상기 배출가스처리부로 보내 정화처리되도록 하는 것에 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, while treating the insulating oil containing polychlorinated biphenyls by chemical decomposition treatment method using the metal sodium dispersion method, sodium chloride and various precipitates which are reaction products generated in the reaction tank and the after-treatment tank. It effectively removes the manure from the separate recovery tank and simultaneously recovers and reuses the dechlorination reagent metal sodium, which is introduced into the reaction tank, through the separation recovery tank to increase the treatment efficiency. Chlorinated biphenyl is purified in an exhaust gas treatment unit equipped with an exhaust gas processor, a plasma heating tube, and a purification filter, and is discharged in an environmentally harmless state. Also, each container containing polyvinyl chloride biphenyl containing insulating oil is compressed. Cleaned with air and dechlorinated reagents and heated in a high temperature furnace Heating the gas to screen the inner surface of polychlorinated biphenyl component in solid form in a clutching of the container and to it is an object to be processed to purify the exhaust gas directed to the processing unit.
이러한 목적을 달성하기 위하여 통상의 폐 변압기나 콘덴서, 안전기, 차단기 등의 용기로부터의 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유가 일정량 투입 저장되어 일정온도로 예열되도록 하는 전처리조와, 상기 전처리조로부터의 예열된 폐절연유가 이송되어 일정량 투입 저장되며 탈염소시약인 금속나트륨이 투입된 상태에서 일정 온도로 가온되어 상기 금속나트륨이 용융되면서 교반혼합되고 폐절연유에 함유된 폴리염화비페닐과 용융된 나트륨이 화학반응되어 탈염처리되도록 하는 반응조와, 상기 반응조로부터의 탈염처리된 폐절연유가 이송되어 일정량 투입 저장된 상태에서 상온 냉각처리하여 탈염처리시 생성된 염화나트륨 및 각종 침전물이 침전되도록 하면서 비중이 작아 상부에 뜬 폐절연유는 처리유저장조로 보내고 비중이 커서 침전된 상기 염화나트륨 및 각종 침전물은 분리회수조로 보내는 후처리조와, 상기 후처리조로부터 이송된 염화나트륨 및 각종 침전물을 내부에 구비된 거름망으로 걸러내면서 내부의 온도가 금속나트륨의 용융점이상으로 가온 유지되어 침전물에 포함된 금속나트륨이 재용융 회수되고 상기 반응조로 보내져 재사용되도록 하는 분리회수조와, 상기 전처리조와 반응조와 후처리조에서 발생되는 배출가스를 내부에 액상나트륨이 일정수위로 저장된 배출가스처리기를 통과시켜 배출가스에 포함된 폴리염화비페닐이 탈염처리되도록 하고 정화필터로 필터링하여 정화처리된 가스가 배출되도록 하는 배출가스처리부로 구성된 것에 본 발명의 특징이 있다.In order to achieve this purpose, a pretreatment tank for storing and preheating a predetermined amount of waste insulating oil containing polychlorinated biphenyls from a container such as a conventional waste transformer, a condenser, a safety device, or a breaker and preheating it to a predetermined temperature; The preheated waste insulating oil is transferred and stored in a certain amount. The sodium chloride, a dechlorinated reagent, is heated and then heated to a certain temperature, and the metal sodium is melted and mixed. The polychlorinated biphenyl and molten sodium contained in the waste insulating oil are chemically mixed. The reaction tank for reacting and desalting the waste, and the waste insulating oil desalted from the reaction tank is transferred and cooled in room temperature in a predetermined amount, so that sodium chloride and various precipitates generated during the desalting process are precipitated, and the specific gravity is small. The insulating oil is sent to the treatment oil storage tank and the specific gravity is large, Sodium sulfide and various precipitates are filtered through a post-treatment tank sent to a separate recovery tank, and the sodium chloride and various precipitates transferred from the post-treatment tank are filtered through a filtering net provided therein, and the internal temperature is maintained above the melting point of the metal sodium and included in the precipitate. Separation recovery tank for reusing and recovering the molten metal sodium is sent to the reaction tank and reused, and exhaust gas generated in the pretreatment tank, the reaction tank and the after-treatment tank through an exhaust gas treatment device in which liquid sodium is stored at a predetermined level. The polychlorinated biphenyl contained in the desalination treatment and filtering by a purifying filter is configured as an exhaust gas processing unit for discharging the purified gas has a feature of the present invention.
상기와 같이 본 발명에 의하면 폴리염화비페닐이 함유된 절연유를 금속나트륨 분산체법을 이용한 화학적 분해 처리방법으로 처리하면서 반응조 및 후처리조에서 발생되는 반응생성물인 염화나트륨과 각종 침전물을 분리회수조에서 효과적으로 거름 제거하는 동시에 상기 반응조에 투입되는 탈염소시약인 금속나트륨을 상기 분리회수조를 통해 회수 및 재사용하여 전체적인 처리효율을 높일 수 있고, 전처리조 와 반응조와 후처리조에서 발생되는 배출가스 중의 폴리염화비페닐 성분을 배출가스처리기와 플라즈마가열관 및 정화필터가 구비된 배출가스처리부에서 정화처리하여 환경친화적으로 무해한 상태로 배출할 수 있으며, 또한 폴리염화비페닐이 포함된 절연유가 담겨있던 각 용기를 압축공기 및 탈염소시약으로 세정하고 가열로에서 고온으로 가열하여 상기 용기의 내측면에 들러붙어 있는 고체상태의 폴리염화비페닐성분을 기체화하고 상기 배출가스처리부로 보내 간단한 처리공정으로 환경친화적으로 무해하게 정화처리되도록 할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, while treating the insulating oil containing polychlorinated biphenyl by the chemical decomposition treatment method using the metal sodium dispersion method, sodium chloride and various precipitates generated in the reaction tank and the after-treatment tank are effectively used in a separate recovery tank. Simultaneously removing the manganese, which is a dechlorination reagent that is added to the reaction tank, can be recovered and reused through the separation recovery tank to improve the overall treatment efficiency, and polychlorination in the exhaust gas generated from the pretreatment tank, the reaction tank, and the after treatment tank. The biphenyl component can be purified and discharged in an environmentally harmless state by purifying the exhaust gas treatment unit equipped with an exhaust gas processor, a plasma heating tube, and a purification filter, and each container containing insulating oil containing polychlorinated biphenyls can be discharged. Clean with compressed air and dechlorination reagent There is an effect that can be heated to a gas screen polychlorinated biphenyl component in solid form which stuck to the inner surface of the container and a simple process harmless to the purification treatment as in an environmentally sound sent to the exhaust gas processing portion.
이하 본 발명에 따른 바람직한 구성을 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the preferred configuration according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명에 따른 폐절연유처리장치(1)는 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이 폐 변압기나 콘덴서, 안전기, 차단기 등의 절연을 위해 사용된 폴리염화비페닐(polychlorinated biphenyls; PCBs)이 함유된 폐절연유를 환경친화적으로 무해하게 분해 처리하는 장치로서, 통상의 폐 변압기나 콘덴서, 안전기, 차단기 등의 용기(4)로부터의 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유가 일정량 투입 저장되어 일정온도로 예열되도록 하는 전처리조(2)와, 상기 전처리조(2)로부터의 예열된 폐절연유가 이송되어 일정량 투입 저장되며 탈염소시약인 금속나트륨이 투입된 상태에서 일정온도로 가온되어 상기 금속나트륨이 용융되면서 교반혼합되고 폐절연유에 함유된 폴리염화비페닐과 용융된 나트륨이 화학반응되어 탈염처리되도록 하는 반응조(10)와, 상기 반응조(10)로부터의 탈염처리된 폐절연유가 이송되어 일정량 투입 저장된 상태에서 상온 냉각처리하여 탈염처리시 생성된 염화나트륨 및 각종 침전물이 침전되도록 하면서 비중이 작아 상부에 뜬 폐절연유는 처리유저장조(24)로 보내고 비중이 커서 침전된 상기 염화나트륨 및 각종 침전물은 분리회수조(27)로 보내는 후처리조(21)와, 상기 후처리조(21)로부터 이송된 염화나트륨 및 각종 침전물을 내부에 구비된 거름망(29)으로 걸러내면서 내부의 온도가 금속나트륨의 용융점이상으로 가온 유지되어 침전물에 포함된 금속나트륨이 재용융 회수되고 상기 반응조(10)로 보내져 재사용되도록 하는 분리회수조(27)와, 상기 전처리조(2)와 반응조(10)와 후처리조(21)에서 발생되는 배출가스를 내부에 액상나트륨이 일정수위로 저장된 배출가스처리기(33)를 통과시켜 배출가스에 포함된 폴리염화비페닐이 탈염처리되도록 하고 정화필터(34)로 필터링하여 정화처리된 가스가 배출되도록 하는 배출가스처리부(32)로 구성되어 있다.The waste insulating
상기 전처리조(2)는 도 1에 도시된 바와 같이 소정의 통형상 케이싱으로 되어 있으며 일측 상부에는 유입펌프(3)에 의해 통상의 변압기나 콘덴서, 안전기, 차단기 등의 용기(4)로부터 발유(拔油)된 폐절연유가 유입되는 전처리조유입구(5)가 형성되어 있어 전처리조(2) 내부에 일정량의 폐절연유가 유입 저장되도록 되어 있고 내부에는 통상의 가열히터(6a)가 설치되어 있어 내부에 유입된 폐절연유를 대략 50 ~ 70℃ 정도로 예열하여 상기 반응조(10)에서 빠른 시간내에 화학반응이 이루어 지게 전처리하도록 되어 있으며 타측 하부에는 전처리조배출구(7)가 형성되어 있어 예열처리된 폐절연유를 상기 반응조(10)로 보내도록 되어 있고, 상기 전처리조(2)의 타측 상부 내측에는 유량감지센서(8a)가 설치되어 있어 폐절연유가 일정량 유입되어 감지되면 용기(4)로부터 발유된 폐절연유가 더 이상 유입되지 않게 유입펌프(3)의 작동을 제어하도록 되어 있다.The
또한, 상기 전처리조(2)는 타측 최상부에 전처리조가스배출구(9)가 형성되어 있어 예열시 발생되는 유증기 및 수분을 포함한 각종 배출가스를 상기 배출가스처리부(32)로 보내도록 되어 있다.In addition, the
상기 반응조(10)는 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 소정의 통형상 케이싱으로 되어 있으며 일측 상부에는 상기 전처리조(2)로부터의 예열된 폐절연유가 유입되는 반응조유입구(11)가 형성되어 있어 내부에 일정량의 전처리된 폐절연유가 유입 저장되도록 되어 있고 내부에는 통상의 가열히터(6b)가 설치되어 있어 내부에 유입된 폐절연유를 대략 100 ~ 150℃정도로 가열하도록 되어 있으며 상부에는 탈염소시약투입구(12)가 형성되어 있어 탈염소시약인 금속나트륨이 반응조(10) 내부로 일정량 투입되면서 용융점이 97.9℃인 금속나트륨이 융융되고 융융된 액상의 나트륨은 폐절연유에 포함된 폴리염화비페닐과 화학반응하여 탈염처리되도록 되어 있으며, 내측 가운데부분에는 수직으로 교반기(13)가 설치되어 있어 내부에 투입된 탈염소시약인 금속나트륨과 폐절연유를 고르게 교반 혼합하도록 되어 있되, 상기 반응 조(10)의 하면부는 도 2에 도시된 바와 같이 일측방향으로 하향 경사지게 경사면(14)으로 형성되어 있어 내부로 투입된 금속나트륨 중 초기에 용융되지 않은 금속나트륨이 경사면(14)을 따라 반응조(10)의 일측 하부로 모이도록 되어 있고 상기 반응조(10)의 일측 하부 내측에는 수직으로 보조교반기(15)가 설치되어 있어 상기 경사면(14)을 따라 흘러내린 금속나트륨을 집중적으로 교반하여 빠른 시간내에 용융처리하도록 되어 있다.The
상기 반응조(10)는 타측 하부에 경사면(14)보다 상부쪽에 반응조배출구(16)가 형성되어 있어 탈염처리된 폐절연유를 상기 후처리조(21)로 보내도록 되어 있고, 상기 반응조(10)의 타측 상부 내측에는 유량감지센서(8b)가 설치되어 있어 전처리조(2)로부터의 예열된 폐절연유가 일정량 유입되어 감지되면 상기 전처리조(2)의 전처리조배출구(7)와 반응조유입구(11) 사이를 연결하는 배관(17a) 사이에 설치된 이송펌프(18a)의 작동을 제어하여 전처리조(2)로부터의 예열된 폐절연유가 더 이상 유입되지 않게 제어하도록 되어 있으며, 상기 반응조(10)의 타측 최상부에는 반응조가스배출구(19)가 형성되어 있어 탈염처리 반응시 발생되는 유증기 및 수분을 포함한 각종 배출가스를 상기 배출가스처리부(32)로 보내도록 되어 있다.The
또한, 상기 반응조(10)는 경사면(14) 일측 하부에 침전물배출구(20a)가 형성되어 있어 탈염처리시 반응생성물로 생성되어 하부에 침전된 고체상태의 염화나트륨(NaCl) 및 미용융 금속나트륨을 포함한 각종 침전물이 이송펌프(18b)를 통해 상기 분리회수조(27)로 보내지도록 되어 있다.In addition, the
상기 후처리조(21)는 도 1 및 3에 도시된 바와 같이 하부가 콘형상으로 형성된 통형상의 케이싱으로 되어 있으며 일측 상부에는 상기 반응조(10)로부터의 탈염처리된 폐절연유가 유입되는 후처리조유입구(22)가 형성되어 있어 내부에 일정량의 탈염처리된 폐절연유가 유입 저장되도록 되어 있고 내부에 저장되는 일정량의 탈염처리된 폐절연유가 상온에서 3 ~ 4시간 동안 유지되면서 탈염처리시 생성된 고체상태의 염화나트륨과 상기 반응조(10)에서 미반응되고 남은 용융나트륨이 재결정화되면서 생성된 금속나트륨 등을 포함한 각종 침전물이 침전되도록 되어 있으며, 상기 후처리조(21)의 타측 가운데부분에는 후처리조배출구(23)가 형성되어 있어 비중이 작아 상부에 뜬 폐절연유를 처리유저장조(24)로 보내도록 되어 있으며 타측 하부에는 침전물배출구(20b)가 형성되어 있어 비중이 커서 하부에 침전된 상기 염화나트륨과 금속나트륨 및 각종 침전물을 상기 분리회수조(27)로 보내도록 되어 있다.The after-
상기 처리유저장조(24)로 보내진 탈염처리되고 침전물이 제거된 폐절연유는 통상의 방법에 따라 정제처리된 후 재생유 등으로 사용된다.The waste insulating oil desalted and the precipitate removed to the treated
또한, 상기 후처리조(21)의 타측 상부 내측에는 유량감지센서(8c)가 설치되어 있어 반응조(10)로부터의 탈염처리된 폐절연유가 일정량 유입되어 감지되면 상기 반응조(10)의 반응조배출구(16)와 후처리조유입구(22) 사이를 연결하는 배관(17b) 사이에 설치된 이송펌프(18a)의 작동을 제어하여 반응조(10)로부터의 탈염처리된 폐절연유가 더 이상 유입되지 않게 제어하도록 되어 있으며, 상기 후처리 조(21)의 타측 최상부에는 후처리조가스배출구(25)가 형성되어 있어 상기 후처리조(21)에서 발생되는 유증기 및 수분을 포함한 각종 배출가스를 상기 배출가스처리부(32)로 보내도록 되어 있다.In addition, a
또한, 상기 후처리조(21)는 콘형상으로 형성된 하단부에 통상의 밸브에 의해 개폐되는 드레인배출구(26)가 형성되어 있어 후처리한 다음 후처리조(21) 내부에 남아있는 각종 잔유물을 외부로 배출하여 처리하도록 되어 있다.In addition, the after-
상기 분리회수조(27)는 도 1에 도시된 바와 같이 소정의 통형상 케이싱으로 되어 있으며 일측 상부에는 분리회수조유입구(28)가 형성되어 있어 상기 후처리조(21)와 반응조(10)로부터의 반응생성물인 염화나트륨 및 금속나트륨이 포함된 각종 침전물이 상기 후처리조(21) 및 반응조(10)의 침전물배출구(20a)(20b)와 분리회수조유입구(28)를 연결하는 배관(17c) 사이에 설치된 이송펌프(18b)에 의해 이송되어 내측으로 유입되도록 되어 있고 내측 가운데부분에는 거름망(29)이 구비되어 있어 상기 거름망(29)에서 고체상태의 염화나트륨 등의 침전물이 거름처리되어 제거되도록 되어 있되, 상기 분리회수조(27)의 외주면에는 통상의 밴딩히터와 같은 가온수단(30a)이 설치되어 있어 내부의 온도가 금속나트륨의 용융점(97.9℃) 이상으로 가온 유지되면서 침전물에 포함된 금속나트륨은 재용융되고 타측 하부에 형성된 금속나트륨회수구(31)를 통해 회수되어 상기 반응조(10)의 탈염소시약투입구(12)로 보내져 탈염소시약으로 재사용되도록 되어 있다.The
상기 배출가스처리부(32)는 도 1 및 4에 도시된 바와 같이 상기 전처리조(2)와 반응조(10)와 후처리조(21)에서 발생되는 배출가스를 배출가스처리기(33)와 정화필터(34)를 통해 정화처리하여 배출가스에 포함된 폴리염화비페닐을 제거하여 환경친화적으로 무해한 상태에서 대기중으로 배출되도록 하는 부분으로, 상기 전처리조(2)와 반응조(10)와 후처리조(21)로부터의 배출가스가 모여져 상기 배출가스처리기(33)의 가스유입관(35)으로 유입되도록 되어 있는데, 상기 배출가스처리기(33)는 내부에 탈염소시약인 융융된 액상나트륨이 일정수위로 저장되어 있고 상기 가스유입관(35)의 하부는 액상나트륨의 내측에 잠긴 상태로 위치되어 있어 상기 가스유입관(35)으로 유입된 배출가스가 액상나트륨을 통과하면서 배출가스에 포함된 폴리염화비페닐이 화학반응하여 탈염처리되도록 되어 있으며 상기 배출가스처리기(33)의 상부에는 가스배출구(36)가 형성되어 있어 가스배출구(36)를 통해 탈염처리된 배출가스가 배출되고 통상의 활성탄 등으로 된 정화필터(34)를 거쳐 필터링된 상태에서 환경친화적으로 무해한 상태에서 대기중으로 배출되도록 되어 있다.As shown in FIGS. 1 and 4, the exhaust
상기 배출가스처리기(33)는 외주면에 통상의 밴딩히터와 같은 가온수단(30b)이 설치되어 있어 내부의 온도가 금속나트륨의 용융점(97.9℃) 이상으로 가온 유지되면서 내부에 일정수위로 충진된 액상나트륨이 고체상태로 결정화되지 않도록 되어 있다.The exhaust
또한, 본 발명에 따른 다른 실시예로서 상기 배출가스처리부(32)는 배출가스 처리기(33)와 정화필터(34) 사이에 플라즈마가열관(37)이 연결설치되어 있어 배출가스처리기(33)를 통과하여 1차적으로 탈염처리된 배출가스가 대략 1000 ~ 1500℃ 정도의 초고온으로 가열된 플라즈마가열관(37)을 통과하면서 2차적으로 폴리염화비페닐 및 각종 유해가스성분이 열분해되어 연소처리되도록 되어 있다.In addition, according to another embodiment of the present invention, the exhaust
한편, 폴리염화비페닐이 함유된 절연유가 담겨졌다가 제거된 통상의 폐 변압기나 콘덴서, 안전기, 차단기 등의 용기(4)는 도 4에 도시된 바와 같이 압축공기와 탈염소시약으로 용기(4) 내부가 1차 세정처리되고 통상의 가열로(38)에서 폴리염화비페닐의 비점 이상으로 가열되어 상기 용기(4)의 내측면에 들러붙어 있는 고체상태의 폴리염화비페닐성분이 기화되면서 상기 배출가스처리부(32)로 보내져 정화처리되도록 되어 있되, 상기 가열로(38)는 일측에 개폐도어(39)가 구비되어 있어 내부에 상기 용기(4)를 투입 및 회수하도록 되어 있고 가열로(38)의 일측 상부에는 통상의 송풍기(41)가 장착된 외부공기주입구(40)가 형성되어 있으며 타측 상부에는 배출가스배기구(42)가 형성되어 있어 상기 가열로(38)의 내부온도가 폴리염화비페닐의 비점(275 ~ 360℃) 보다 높은 온도인 대략 300 ~ 400℃ 정도로 가온되면서 상기 용기(4)의 내측면에 들러붙어 있는 고체상태의 폴리염화비페닐 성분을 기화시키도록 되어 있고 이 때 발생된 배출가스는 상기 송풍기(41)로부터의 송풍작동에 의해 배출가스배기구(42)를 통해 상기 배출가스처리부(32)로 보내져 정화처리되도록 되어 있다.Meanwhile, a
이하 본 발명에 따른 작용은 다음과 같다.Hereinafter, the action according to the present invention is as follows.
본 발명에 따른 폐절연유처리장치(1)를 사용하여 통상의 폐 변압기나 콘덴서, 안전기, 차단기 등의 용기(4) 내부에 충진되어 있는 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유를 탈염처리하여 환경친화적으로 무해하게 분해 처리하는 경우에는, 도 1에 도시된 바와 같이 각 용기(4)에 충진된 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유를 유입펌프(3)로 발유(拔油)하여 전처리조(2)로 보내고 상기 전처리조(2)에 일정량의 폐절연유가 유입 저장되면 전처리조(2)의 내부에 설치된 가열히터(6a)의 가온작동에 의해 폐절연유가 대략 50 ~ 70℃ 정도로 예열되어 반응조(10)에서 빠른 시간내에 화학반응이 이루어지도록 전처리하며, 예열된 폐절연유는 이송펌프(18a)의 작동에 의해 상기 전처리조(2)에서 반응조(10)로 보내지며 상기 반응조(10)에 일정량의 예열처리된 폐절연유가 유입 저장되면 도 2에 도시된 바와 같이 반응조(10)의 내부에 설치된 가열히터(6b)의 가온작동에 의해 폐절연유가 대략 100 ~ 150℃정도로 가열되고 상기 반응조(10)의 탈염소시약투입구(12)를 통해 탈염소시약인 금속나트륨이 일정량 투입되어 용융되면서 반응조(10)의 내측 가운데부분에 수직으로 설치된 교반기(13)에 의해 폴리염화비페닐이 포함된 폐절연유와 용융된 나트륨이 고르게 교반혼합되어 폴리염화비페닐과 나트륨이 화학반응하여 탈염처리되는데, 상기 반응조(10)의 하면부는 일측으로 하향 경사지게 형성된 경사면(14)으로 되어 있어 내부로 투입된 금속나트륨 중 초기에 용융되지 않은 금속나트륨이 경사면(14)을 따라 반응조(10)의 일측 하부로 모이도록 되어 있고 상기 반응조(10)의 일측 하부 내측에는 수직으로 보조교반기(15)가 설치되어 있어 상기 경사면(14)을 따라 흘러내린 금속나트륨을 집중적으로 교반하여 빠른 시간내에 용융처리하게 된다.By using the waste insulating
상기 반응조(10)에서 탈염처리된 폐절연유는 이송펌프(18a)의 작동에 의해 후처리조(21)로 보내지고 상기 반응조(10)의 하부에 모인 반응생성물인 염화나트륨 및 미용융된 금속나트륨을 포함한 각종 침전물은 이송펌프(18b)의 작동에 의해 분리회수조(27)로 보내지며, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 후처리조(21)에 일정량의 탈염처리된 폐절연유가 유입 저장되면 상온에서 3 ~ 4시간 동안 유지되면서 탈염처리시 생성된 고체상태의 염화나트륨과 상기 반응조(10)에서 미반응되고 남은 용융나트륨이 재결정화되면서 생성된 금속나트륨 등을 포함한 각종 침전물이 침전되며, 비중이 작아 상부에 뜬 폐절연유는 처리유저장조(24)로 보내져 통상의 방법에 따라 정제처리된 후 재생유 등으로 사용되고, 비중이 커서 하부에 침전된 상기 염화나트륨과 금속나트륨이 포함된 각종 침전물은 이송펌프(18b)의 작동에 의해 분리회수조(27)로 보내지며, 상기 이송펌프(18b)를 통해 분리회수조(27)로 보내진 상기 반응조(10)와 후처리조(21)로부터의 반응생성물인 염화나트륨 및 금속나트륨이 포함된 각종 침전물은 분리회수조(27) 내부에 설치된 거름망(29)에 의해 고체상태의 염화나트륨 및 각종 침전물은 거름처리되어 제거되는데, 상기 분리회수조(27)의 외주면에는 통상의 밴딩히터와 같은 가온수단(30a)이 설치되어 있어 내부의 온도가 금속나트륨의 용융점(97.9℃) 이상으로 가온 유지되면서 침전물에 포함된 금속나트륨은 재용융되고 금속나트륨회수구(31)를 통해 회수되어 상기 반응조(10)의 탈염소시약투입구(12)로 보내져 탈염소시약으로 재사용되도록 한다.The waste insulating oil desalted in the
또한, 상기 전처리조(2)와 반응조(10)와 후처리조(21)에서 발생되는 배출가 스는 배출가스처리기(33)와 플라즈마가열관(37)과 정화필터(34)로 된 배출가스처리부(32)를 거치면서 정화처리되어 배출가스에 포함된 폴리염화비페닐이 제거되어 환경친화적으로 무해한 상태에서 대기중으로 배출되는데, 상기 배출가스는 내부에 탈염소시약인 융융된 액상나트륨이 일정수위로 저장되어 있고 가스유입관(35)의 하부가 액상나트륨의 내측에 잠긴 상태로 설치된 배출가스처리기(33)를 통과하면서 배출가스에 포함된 폴리염화비페닐이 액상나트륨과 화학반응하여 1차적으로 탈염처리되며, 상기 배출가스처리기(33)를 통과한 배출가스는 대략 1000 ~ 1500℃ 정도의 초고온으로 가열된 플라즈마가열관(37)을 통과하면서 2차적으로 폴리염화비페닐 및 각종 유해가스성분이 열분해되어 연소처리되고, 통상의 활성탄 등으로 된 정화필터(34)를 거쳐 필터링된 상태에서 환경친화적으로 무해한 상태에서 대기중으로 배출된다.In addition, the exhaust gas generated in the
한편, 폴리염화비페닐이 함유된 절연유가 담겨졌다가 제거된 통상의 폐 변압기나 콘덴서, 안전기, 차단기 등의 용기(4)는 도 4에 도시된 바와 같이 압축공기와 탈염소시약으로 용기(4) 내부를 1차 세정처리하고 통상의 가열로(38)에서 폴리염화비페닐의 비점(275 ~ 360℃)보다 높은 온도인 대략 300 ~ 400℃ 정도로 가열하여 상기 용기(4)의 내측면에 들러붙어 있는 고체상태의 폴리염화비페닐성분이 기화되도록 하고 이 때 발생된 배출가스는 상기 배출가스처리부(32)로 보내 정화처리되도록 한다.Meanwhile, a
도 1은 본 발명에 따른 폐절연유처리장치의 전체 처리공정을 나타낸 개략도1 is a schematic view showing the overall processing of the waste insulating oil treatment apparatus according to the present invention
도 2는 본 발명에 따른 폐절연유처리장치에서 반응조의 단면개략도Figure 2 is a schematic cross-sectional view of the reaction tank in the waste insulating oil treatment apparatus according to the present invention
도 3은 본 발명에 따른 폐절연유처리장치에서 후처리조의 단면개략도Figure 3 is a schematic cross-sectional view of the after-treatment tank in the waste insulating oil treatment apparatus according to the present invention
도 4는 본 발명에 따른 폐절연유처리장치에서 폐절연유가 담겨있던 용기가 정화처리되는 상태의 개략도4 is a schematic diagram of a state in which a container containing waste insulating oil is purged in the waste insulating oil treatment apparatus according to the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
1. 폐절연유처리장치 2. 전처리조1. Waste insulating
3. 유입펌프 4. 용기3.
5. 전처리조유입구 6a, 6b. 가열히터5.
7. 전처리조배출구 8a, 8b, 8c. 유량감지센서7.
9. 전처리조가스배출구 10. 반응조9. Pretreatment
11. 반응조유입구 12. 탈염소시약투입구11.
13. 교반기 14. 경사면13.
15. 보조교반기 16. 반응조배출구15.
17a, 17b, 17c. 배관 18a, 18b. 이송펌프17a, 17b, 17c.
19. 반응조가스배출구 20a, 20b. 침전물배출구19.
21. 후처리조 22. 후처리조유입구21.
23. 후처리조배출구 24. 처리유저장조23.
25. 후처리조가스배출구 26. 드레인배출구25. Post-treatment
27. 분리회수조 28. 분리회수조유입구27.
29. 거름망 30a, 30b 가온수단29.
31. 금속나트륨회수구 32. 배출가스처리부31. Metal
33. 배출가스처리기 34. 정화필터33.
35. 가스유입관 36. 가스배출구35.
37. 플라즈마가열관 38. 가열로37.
39. 개폐도어 40. 외부공기주입구39. Opening and closing
41. 송풍기 42. 배출가스배기구41.
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