고체연료의 제조방법
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고체연료의 제조방법
본 발명은 원유끼거기에 카본을 가입한 것에다가 연탄재를 가입 혼합한 것을 주성분으로 한 고체연료의 제조방법에 관한 것이다.
근자에 가장 중요한 과제의 하나는 에너지 자원확보에 있다는 것을 들 수 있다. 즉 세계적인 에너지자원의 고갈은 현문명사회에서의 산업이나 경제에 미치는 영향이 큰 것이다.
이러한 관점에서 생각하면 생산활동에 수반되어 배출되는 산업폐기물을 에너지 자원으로 재생 또는 유효하게 이용하는 문제가 가장 시급하게 제기되는 것이다.
본 발명은 산업폐기물을 에너지 자원으로 이용하는 방법의 일환으로 제안되는 것이다.
종래의 생산활동에 수반하여 배출되는 산업폐기물의 하나인 원유찌거기는 석유정제 공정에서 발생하는 잔존불순물로서 각종 유황분이 함유되어 있으며, 이 원유찌거기의 종류에 따라서 유분으로 정제회수하기가 곤란한 경우가 있을 뿐만아니라, 이러한 원유찌거기는 에너지 자원으로서 이용하기가 불가능한 것으로 되어 있는 것이다.
이와같이 정제불능의 원유찌거기는 산업폐기물의 체리업자에게 처리처분을 의뢰하든가, 독단적으로 소각처리 혹은 보관하고 있는 것이 현실정이며, 이에 대해 업계에서는 그 처리가 심각한 고충사로 되어 있을 뿐만아니라, 원유찌거기의 적절한 처리를 실시하는데 있어서는 안전성이 보장될 수 있는 장치가 필요하나 복잡하고 고액의 시설비가 들기때문에 원유찌거기의 불법 투기사건이 발생하고, 날이갈수록 현저하게 그 공해가 증가되고 있는 실정이어서 사회문제화 되고 있는 것이다.
또 산업폐기물의 하나인 카본은, 각종 공업용 또는 폐기물 소각로 등의 연소에 의하여 탄화물의 형태로 얻어지는 것이다.
이것 역시 그 처리처분에 큰 고충을 가져다 주고 있는 것이다. 그 일부는 활성탄, 응집로여과조제, 연탄등의 혼합원료나 조연제로 이용되고 있으나, 그 배출량은 산업시설의 확장에 비례하는 것이어서, 이것을 완전 소비한다는 것은 어려운 일이므로 그 공해는 극심하게 되어 가고 있는 것이다.
또한 도시 쓰레기 중 연탄재는 그 처치가 곤란함을 누구나 잘 알고 있는 실정일 뿐만아니라, 그 성상은 다공질화한 경량물로서 그 주성분은 대략 회분 75%, 탄소분 5%, 산화철분 5%, 무기질 3%, 및 기타 12% 정도 구분되는 것이며, 그 중 약 75%의 회분은 경화성이고, 5%의 산화철은 아황산 가스의 제독 촉매체로 유효한 것이다.
이상, 본 발명의 필수성분에 해당하는 원유찌거기인 산업폐기물로서의 개요설명을 하였으나, 외국에서는 최근 산업폐기물의 처리처분에 관한 문제를 해결하기 위하여 원유찌거기나 피치에다가 유기질 찌거기 혹은 석고등을 주성분으로 한 연료가 개발되어 산업상 이용될려고 하고 있는 것이다.
이것은 원유찌거기에 피치를 가입한 것에 유기질 찌거기의 건조물 및 석고등을 혼합하여 혼합기로 혼합 고형화하여 연료화한 것이다.
그러나 이것을 연료로 사용하는 경우 다음과 같은 결점을 들 수 있는 것이다.
첫째, 석탄상태 혹은 두탄상태로 성형고정화하는 경우, 석고는 단시간에 응고시키는 고화제는 될 수 있으나, 유분(예, 원유 찌거기, 피치)보다는 수분을 잘 흡수하게 됨으로, 단시간에 고화된다는 점에서는 고형연료를 성형하는데 도움이 되나, 유분의 침투량이 적어지며, 또 자연건조로서 고화시킬 경우에도 용이하게 건조되지 않는 결점이 있다.
둘째, 고형연료는 그 사용목적에 따라 여러가지의 형상으로 성형할 필요가 생기는데 이런 경우에 성형이 매우 좋지 않아서 취급상의 문제가 생기는 것이다.
셋째, 종래에 원유찌거기, 피치, 유기질찌거기 및 석고등으로 연료화한것은 그 특유의 연소가스(예를들면, 아황산가스등)와 매연이 발생함으로 특수한 연소로 및 특수한 연소기를 사용하지 않으면 대기오염 및 2차 공해를 발생시킬 우려가 있다.
본 발명에서는 이상의 결점등을 시정하기 위하여 우리나라의 특유한 공해물인 연탄재를 이용한 것이다.
본 발명은 중량기준으로 원유찌거기 70-80% 및 카본 5-10%를 혼합한 것에다가 연탄재 15-20%를 가입혼합한 것을 필수성분으로하여, 그 필수성분의 합계가 적어도 95%이상으로 되게 한 것에 아황산가스의 흡착제 및 기타 산화제를 5% 이내에서 보충하여 가열혼합한 후 성형기에 의하여 원하는 임의의 형상으로 고형화하여 지연경화 또는 적당한 건조기로 건조 고화시키는 것을 특징으로 하는 산업폐기물을 이용한 연료의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 내용을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 즉 원유찌거기는 발열량이 높아 에너지 자원으로서의 유용성은 충분히 있으나, 액상으로 유동성이 있는 성상임으로 이것만으로는 연료로서 취급하기 곤란하다. 그럼으로 연료로서 취급하기에 용이하게 하기 위하여 가열혼합기에서 원유찌거기를 투입하고 이것을 고화시키기 위하여 연탄재의 미세분말을 혼합하는 것이다.
원유찌거기에 종래의 사용하던 석고 및 규조토를 혼합시키는 대신에 연탄재를 사용함으로서 원유찌거기를 그 분말에 흡착시켜 고화시키는 것은 석고보다 그 흡착이 좋고 폐기물을 염가로 이용하는 것이기 때문에 일층 좋은 효과와 경제성을 가져올 수 있다. 즉 석고와 규조토보다 연탄재는 원유찌거기를 잘 흡착함과 동시에 연소중 원유찌거기에서 발생하는 아황산가스등을 더욱 효과적으로 흡착 탈취하는 것은 연탄재에 함유되어 있는 산화철분에 의거하는 것이다.
연탄재에는 적어도 5% 이상의 미연소탄소를 함유하고 있음으로, 유기질 조연재를 보충하지 않는 것에 의한 제조과정이 간소화되는 것의 특징을 들 수 있는 것이다.
그리고, 본 발명의 연료조성에 있어서 카본 5-10% 정도를 사용하는 것은 종래의 가입목적과 같이 착화성을 좋게 하는 효과를 기대하는 것이다. 또한 원유찌거기에 카본을 가입한 것에다가 연탄재를 가입 혼합하는 외에 약 5% 정도의 산화중화제를 가입하는 경우는 아황산가스를 중화흡착시키는 효과를 증가시킬 필요가 있을 때에 하는 것으로서, 예를들면 각종 철분의 산화물은 어느것이나 선택적으로 사용되는 것이다.
본 발명은 이상 설명한 바와같이 원유찌거기 에다가 앞에서 설명한 비율로 카본, 연탄재를 약 70℃ 내외의 가열혼합기중에서 약 20분간 혼합하여 유동성인 원유찌거기의 점도를 높혀 혼합시킨 원료를 가열혼합기에서 꺼내어 열풍 건조장치에서 혹은 자연건조시킨 다음 적당한 성형기를 사용하여 각종 형태로 성형고화시키면 고형연료를 얻게 되는 것이다.
본 발명은 종래에 단지 산업폐기물로서 폐기처리 혹은 소각처리하던 원유찌거기, 카본 및 연탄재를 이용하여 고형원료를 제조한 것이나, 종래의 천연산 석탄이나 중유등에 뒤지 않는 칼로리를 가진 연료를 염가로 얻을 수 있는 것이다.
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