KR100593858B1 - 목탄 및 목초액을 추출하기 위한 제조장치 - Google Patents

목탄 및 목초액을 추출하기 위한 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 목탄 및 목초액을 추출하기 위한 제조장치에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 목탄과 목초액의 원료로 공급되는 우드칩을 탄화로에서 자동점화 및 자동소화함은 물론 탄화로에서 우드칩이 탄화되면서 발생되는 탄화가스를 회수하여 열원으로 사용함과 동시에 탄화율을 높여 제품의 품질을 개선할 수 있도록 하기 위한 것이다.
그 구성은 저장고로 반입된 우드칩(1)을 이송하는 벨트컨베어(2)에 의해 탄화로(3)로 투입하는 원료투입장치(100)와, 상기 탄화로(3)로 투입된 우드칩(1)을 가스점화장치에 의해 점화시켜 우드칩을 탄화시키는 탄화장치(200)와, 상기 탄화장치(200)에서 우드칩(1)이 탄화되면서 분리되는 고체의 목탄을 스크류컨베어(4)로 회수하여 분리와 포장하는 목탄 회수장치(300) 및 기체인 탄화가스를 냉각수에 의해 액체인 목초액과 기체인 탄화가스를 추출하는 제 1추출냉각장치(400)와, 상기 제 1추출냉각장치(400)에서 미추출물을 다시 냉각하여 목초액을 추출하는 제 2추출냉각장치(500)와, 상기 제 1 및 제 2추출냉각장치(400)(500)에서 추출된 목초액을 이송 및 타르 등을 분리추출하는 제 1추출장치 및 제 2추출장치(600)(700)와, 상기 제 1 및 제 2추출장치(600)(700)에서 추출한 목초액의 불순물질을 자연 침강하여 비중에 의해 분리하는 2차분리장치(800)와, 상기 2차분리장치(800)에서 추출된 목초액을 숙성시키기 위해 정치 저장하는 정치저장장치(900)와, 상기 정치저장장치(900)에서 분리된 목초액을 용도에 따라 포장하는 포장장치(1000)를 포함하여 구성 된 것을 특징으로 하는 목탄 및 목초액을 추출하기 위한 제조장치를 제공하는 것이다.

Description

목탄 및 목초액을 추출하기 위한 제조장치{Charcoal and sap manufacturing machine}
도 1은 본 발명의 전체공정을 개략적으로 나타낸 플랜트 공정도이다.
도 2는 본 발명의 제조공정의 흐름을 나타낸 플로우차트이다.
도 3은 본 발명의 탄화로에서 추출된 목초액을 분리하는 2차분리장치에 공기를 주입하는 상태를 나타낸 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명
1. 우드칩 2. 벨트컨베어
3. 탄화로 4. 스크류컨베어
5. 공기
본 발명은 목탄 및 목초액을 추출하기 위한 제조장치에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 목탄과 목초액의 원료로 공급되는 우드칩을 탄화로에서 자동점화 및 자동소화함은 물론 탄화로에서 우드칩이 탄화되면서 발생되는 탄화가스를 회수하여 열원으로 사용함과 동시에 탄화율을 높여 제품의 품질을 개선할 수 있도록 하기 위 한 것이다.
종래의 목탄 및 목초액을 추출하기 위한 장치로서는 여러 가지의 방법이 있었지만, 그 중에서도 탄화로에 우드칩을 투입하여 점화하는 과정에서 수작업으로 우드칩을 점화시켰기 때문에 점화시간이 오래 걸렸고, 또 작업 후에도 물을 분사하여 우드칩을 소화함으로써 소화하고 난 다음에도 소화된 우드칩을 탄화로 내에서 걷어내야 하는 불편은 물론 주변정리를 하여야 하므로 작업가동시간이 줄어 생산량의 저하를 가져왔다.
또한, 탄화로에서 우드칩이 탄화되면서 핀홀이 발생 될 때에도 수작업에 의하여 핀홀을 제거하여야 하므로 작업의 능률을 향상시키지 못하였던 것이다. 그 뿐만 아니라 탄화로에서 탄화되면서 발생되는 탄화가스를 냉각하여 목초액을 출출한 후 타르와 기름을 분리하는 과정에서도 시간이 오래 걸려 많은 양의 목초액을 생산할 수 없었던 것이다. 또한, 탄화로에서 생산된 목탄도 일일이 수작업으로 수거하여 포장하여야 하는 불편이 있었던 것이다.
그뿐만 아니라 탄화로에서 우드칩이 탄화되면서 발생되는 열원에 대해서도 그대로 외부로 배출시켜 열원을 재활용하지 못하는 문제점이 있었던 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 창출한 것으로, 탄화로 내부로 투입되는 우드칩에 대해서도 우드칩을 벨트 컨베어로 자동이송하여 투입할 수 있도록 하였고, 또 탄화로내의 우드칩을 자동으로 점화 및 소화할 수 있도록 하여 작업가동시간을 늘려줌으로써 일일 생산량의 증가를 가져올 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.
또한, 본 발명은 탄화로에서 발생되는 탄화가스를 냉각하여 추출된 목초액을 분리하는 분리장치에 공기를 주입하여 자연 침강에 의한 분리과정이 빨리 진행될 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.
또한, 본 발명은 탄화로에서 우드칩이 탄화되어 이루어진 목탄에 대해서도 스크류컨베어를 이용하여 자동으로 분쇄 및 분리장치로 이송하여 포장할 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.
또한, 본 발명은 탄화로에서 우드칩이 탄화되면서 발생되는 열원을 다시 포집하여 증류장치에 공급함은 물론 난방수로 재활용할 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.
상기와 같은 목적을 갖는 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같은 것이다.
본 발명은 도 1에 나타내는 바와 같이, 저장고로 반입된 우드칩(1)을 이송하는 벨트컨베어(2)에 의해 탄화로(3)로 투입하는 원료투입장치(100)와,
상기 탄화로(3)로 투입된 우드칩(1)을 가스점화장치에 의해 점화시켜 우드칩을 탄화시키는 탄화장치(200)와,
상기 탄화장치(200)에서 우드칩(1)이 탄화되면서 분리되는 고체의 목탄을 스크류컨베어(4)로 회수하여 분리와 포장하는 목탄 회수장치(300) 및 기체인 탄화가스를 냉각수에 의해 액체인 목초액과 기체인 탄화가스를 추출하는 제 1추출냉각장 치(400)와,
상기 제 1추출냉각장치(400)에서 미추출물을 다시 냉각하여 목초액을 추출하는 제 2추출냉각장치(500)와,
상기 제 1 및 제 2추출냉각장치(400)(500)에서 추출된 목초액을 이송 및 타르 등을 분리추출하는 제 1추출장치 및 제 2추출장치(600)(700)와,
상기 제 1 및 제 2추출장치(600)(700)에서 추출한 목초액의 불순물질을 자연 침강하여 비중에 의해 분리하는 2차분리장치(800)와,
상기 2차분리장치(800)에서 추출된 목초액을 숙성시키기 위해 정치 저장하는 정치저장장치(900)와,
상기 정치저장장치(900)에서 분리된 목초액을 용도에 따라 포장하는 포장장치(1000)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 목탄 및 목초액을 추출하기 위한 제조장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 상기 탄화장치(200)에서 탄화된 우드칩에서 목초액과 타르를 분리한 후 기체(목탄가스)를 고압송풍장치(1100)로 이송하여 타르추출과 가스를 분산하는 회수 및 분산장치(1200)와,
상기 회수 및 분산장치(1200)에서 회수한 목탄가스를 연소하는 가스 연소장치(1300)와,
상기 연소장치(1300)에서 연소된 열을 이용하여 가동하는 폐열보일러장치(1400)와,
상기 폐열보일러장치(1400)에서 얻어진 온수(스팀)를 저장하는 온수저장탱크 (1500)를 포함하여,
상기 온수저장탱크(1500)에 저장된 온수를 증류장치(1600)와 난방용으로 공급하도록 구성한 것을 특징으로 하는 목탄 및 목초액을 추출하기 위한 제조장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 상기 정치저장탱크(900)에서 숙성된 목초액을 증류장치(1600)로 공급하여 감압조건(-750∼-760mhg, 35℃ 내지 70℃)에서 생활용, 농업용, 원예용, 소취제용, 산업용, 식품첨가물, 축,수산업용으로 정제하여 포장할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 목탄 및 목초액을 추출하기 위한 제조장치.
또한, 본 발명은 상기 2차분리장치(800)에 공기를 투입하여 타르 및 경질유의 분리가 빠르게 진행되도록 구성한 것을 특징으로 하는 목탄 및 목초액을 추출하기 위한 제조장치를 제공하는 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같은 것이다.
본 발명은 도 1 및 도 2에 의거하여, 목탄과 목초액의 주원료로 사용되는 참나무를 조각낸 우드칩(1)을 다량 저장고로 반입한다. 상기 저장고로 반입된 우드칩(1)은 벨트컨베어(2)에 의해 이송되어 탄화로(3)로 투입된다. 상기 탄화로(3)로 투입된 우드칩(1)을 탄화시키기 위하여 탄화로(3)의 하부에 장착된 가스점화장치로 점화시켜 탄화로(3)내부의 우드칩(1)을 탄화시킨다. 이때 탄화로(1)에 투입된 우드칩(1)은 자중에 의해 자동으로 탄화로(3)의 하부로 침강하게 되면서 연소가 된다.
상기 탄화로(3)에서 우드칩이 탄화되면서 고체와 기체로 분리된다. 상기 고체로 생산된 목탄은 탄화로(3)의 하부로 낙하되고, 기체인 탄화가스는 고압송풍장치(1100)에 의해 제 1추출냉각장치(400)로 흡입되어 냉각수공급장치(1700)에서 공급되는 냉각수와의 접촉에 의해 액체인 목초액이 추출됨과 동시에 분리된 탄화가스는 고압송풍장치(1100)에 의해 타르추출 및 가스분산시키는 회수 및 분산장치(1200)로 이송한다.
상기 탄화로(3)에서 생산된 목탄은 스크류 컨베어(4)에 의해 목탄을 분리 및 추출하는 목탄회수장치(300)로 회수되어 불완전 탄화목탄을 분리한 후 목탄포장장치(310)를 이용하여 포장한 후 출하된다.
그리고 상기 탄화장치(200)에서 발생한 탄화가스는 고압송풍장치(1100)에 의해 유도되어 제 1 및 제 2추출냉각장치(400)(500)에서 냉각수로 강제 냉각시켜 액체와 기체로 분리 추출하여 목초액과 탄화가스를 분리추출한다.
상기 추출된 목초액은 다시 제 1추출장치(600) 및 제 2추출장치(700)로 이송되어 액체와 기체로 재분리한다. 분리된 기체는 고압송풍장치(1100)를 통과되면서 회수 및 분산장치(1200)에서 타르는 회수장치에서 회수하고, 가스분산장치에서는 탄화가스를 분산시켜 연소장치(1300)에서 연소시킨다.
그리고 상기 1차 및 2차 추출장치(600)(700)에서 추출된 목초액은 2차 분리장치(800)로 산화접촉반응을 시켜 비중에 의해 자연 침강시킨다. 이때 2차분리장치(800)의 내부로 공기(5)를 투입함으로써 목초액의 분리가 보다 빠르게 진행되도록 하였다. 상기 반응이 끝난 목초액은 정지저장창치(900)로 이송하여 6개월간 숙성시키기 위하여 저장한다. 상기 저장된 제품은 용도에 따라 자동포장장치(1000)를 이용하여 목초액을 분리포장한 후 완제품으로 출하된다.
이때, 사용용도에 따라서는 증류장치(1600)로 공급되어 감압조건(-750∼-760mhg, 35℃ 내지 70℃)에서 가정용, 농업용, 원예용, 소취제용, 산업용, 축,수산업용으로 정제하여 포장한 후 출하된다.
또한, 상기 연소장치(1300)에서 연소된 열을 이용하여 폐열보일러장치(1400)를 작동시켜 얻어진 온수는 온수저장탱크(1500)에 저장하여 증류장치(1600)와 난방용으로 온수를 공급하게 된다.
상기와 같은 제조공정을 거치면서 목초액을 추출하는 동안 탄화로에서 우드칩이 탄화하면서 발생되는 핀홀을 제거하고자 할 때에는 탄화로에 장착된 우드칩을 분산시키는 회전봉을 자동으로 작동시켜 핀홀을 제거한다. 또한, 작업완료 후에도 탄화로 내부의 탄화하는 우드칩을 소화시키고자 할 때에도 탄화로 하부에 장착된 밀폐판으로 탄화로를 밀폐시켜 산소의 공급을 차단시켜 소화하도록 되어 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 탄화로에 우드칩을 자동으로 이송함과 동시에 탄화로를 자동으로 점화 및 소화하여 탄화로 주변 환경을 항상 깨끗하게 유지함으로써 근로의욕을 높임은 물론 탄화로의 가동시간을 늘려서 작업량을 증대시키는 효과를 얻을 수 있었다.
또한, 본 발명은 탄화로에서 분리된 목탄을 자동으로 분쇄 및 포장장치로 이송하여 항상 균일한 품질의 목탄을 얻을 수 있었고, 탄화로에서 우드칩이 탄화되면 서 발생한 탄화가스를 회수하여 폐열보일러를 가동시켜 얻어진 온수를 증류장치와 난방용으로 사용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (4)

  1. 저장고로 반입된 우드칩(1)을 이송하는 벨트컨베어(2)에 의해 탄화로(3)로 투입하는 원료투입장치(100)와,
    상기 탄화로(3)로 투입된 우드칩(1)을 가스점화장치에 의해 점화시켜 우드칩을 탄화시키는 탄화장치(200)와,
    상기 탄화장치(200)에서 우드칩(1)이 탄화되면서 분리되는 고체의 목탄을 스크류컨베어(4)로 회수하여 분리와 포장하는 목탄 회수장치(300) 및 기체인 탄화가스를 냉각수에 의해 액체인 목초액과 기체인 탄화가스를 추출하는 제 1추출냉각장치(400)와,
    상기 제 1추출냉각장치(400)에서 미추출물을 다시 냉각하여 목초액을 추출하는 제 2추출냉각장치(500)와,
    상기 제 1 및 제 2추출냉각장치(400)(500)에서 추출된 목초액을 이송 및 타르 등을 분리추출하는 제 1추출장치 및 제 2추출장치(600)(700)와,
    상기 제 1 및 제 2추출장치(600)(700)에서 추출한 목초액의 불순물질을 자연 침강하여 비중에 의해 분리하는 2차분리장치(800)와,
    상기 2차분리장치(800)에서 추출된 목초액을 숙성시키기 위해 정치 저장하는 정치저장장치(900)와,
    상기 정치저장장치(900)에서 분리된 목초액을 용도에 따라 포장하는 포장장치(1000)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 목탄 및 목초액을 추출하기 위한 제조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 탄화장치(200)에서 탄화된 우드칩에서 목초액과 타르를 분리한 후 기체(목탄가스)를 고압송풍장치(1100)로 이송하여 타르추출과 가스를 분산하는 회수 및 분산장치(1200)와,
    상기 회수 및 분산장치(1200)에서 회수한 목탄가스를 연소하는 가스 연소장치(1300)와,
    상기 연소장치(1300)에서 연소된 열을 이용하여 가동하는 폐열보일러장치(1400)와,
    상기 폐열보일러장치(1400)에서 얻어진 온수(스팀)를 저장하는 온수저장탱크(1500)를 포함하여,
    상기 온수저장탱크(1500)에 저장된 온수를 증류장치(1600)와 난방용으로 공급하도록 구성한 것을 특징으로 하는 목탄 및 목초액을 추출하기 위한 제조장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 정치저장탱크(900)에서 숙성된 목초액을 증류장치(1600)로 공급하여 감압조건(-750∼-760mhg, 35℃ 내지 70℃)에서 생활용, 농업용, 원예용, 소취제용, 산업용, 식품첨가물, 축,수산업용으로 정제하여 포장할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 목탄 및 목초액을 추출하기 위한 제조장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 2차분리장치(800)에 공기를 투입하여 타르 및 경질유의 분리가 빠르게 진행되도록 구성한 것을 특징으로 하는 목탄 및 목초액을 추출하기 위한 제조장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115261043A (zh) * 2022-08-29 2022-11-01 山东建筑大学 一种用于木屑废弃物资源化的处理系统

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