KR100596222B1 - 코크스 건식 소화 장치에서의바이오매스(ｂｉｏｍａｓｓ)의 처리방법 - Google Patents

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Abstract

프리챔버를 구비한 적열 코크스를 냉각하는 코크스 건식 소화 장치에서 바이오매스를 처리하는 방법에 있어서, 상기 프리챔버 내에, 필요에 따라 공기를 불어넣으면서 바이오매스를 투입한다.

Description

코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스(ｂｉｏｍａｓｓ)의 처리방법{METHOD OF PROCESSING BIOMASS IN COKE DRY QUENCHING EQUIPMENT}
본 발명은 코크스 건식 소화 장치에서 바이오매스(biomass)를 처리하여 탄소원으로서 유효 이용하는 바이오매스의 처리방법에 관한 것이다
지구 온난화 문제에 대한 대응은 신에너지의 개발·실용화, 저이산화탄소 발생 에너지로의 전환, 원자력 비율의 향상, 기존의 1차 에너지의 효율적이고 합리적인 이용, 지금까지 이용되지 않았던 에너지나 폐기물 에너지의 이용 등으로 추진되어 왔다.
특히, 바이오매스는 카본 뉴트럴이고, 지구 온난화 방지 쿄토 회의(COP 3; The 3rd session of the Conference Of the Party)에서의 국제 공약을 달성한다는 의미에서도 적극적으로 사용하여 석유, 석탄 등을 대체하여야 할 자원이라고 할 수 있다.
바이오매스란 생물량의 총칭이며, FAO(국제연합 식량농업기관)에 의하면, 농업계(밀짚, 사탕수수, 쌀겨, 초목 등), 임업계(제지 폐기물, 제재 폐재(製材廢材), 제간벌재(除間伐材), 신탄림(fuelwood forest) 등), 축산계(가축 폐기물), 수산계(수산 가공 잔재), 폐기물계(생쓰레기(raw garbage), RDF(쓰레기 고형화 연료; Refused Derived Fuel), 정원수, 건설 폐재, 하수 오물) 등으로 분류된다.
그런데, 코크스로는 외열식 가열로이고, 열효율을 향상시키기 위하여 필연적으로 대형화되고 있으며, 과거의 에너지 절약 기술 개발에 의하여 에너지 회수 기술로서는 대단히 발달된 설비가 되었다. 코크스 현열의 에너지 회수기술의 주 방식은 코크스 건식 소화장치(Coke Dry Quencher, 이하 「CDQ」라고 하는 경우가 있다.)를 사용하는 방식인데, 코크스를 대용량의 순환 가스(대부분 질소)로 냉각하고, 순환 가스가 얻은 열로 증기를 발생하여 증기 터빈을 동작시켜 전력으로서 회수한다.
이 코크스 건식 소화장치를 사용하여 바이오매스를 처리하는 방법으로서, 코크스 건식 소화장치의 냉각탑의 프리챔버(pre-chamber)에 바이오매스(하수 오물 덩어리)를 투입하여 열분해 처리하는 방법이 예를 들면 일본특허 제2789988호 공보에 개시되어 있다.
일본특허 제2789988호 공보에 개시되어 있는 열분해 처리방법은 적열 코크스의 현열을 이용하여, 프리챔버 내에서 하수 오물 덩어리의 유기 성분을 열분해함과 동시에, 하수 오물 덩어리 중의 수분과 적열 코크스를 수성 가스화 반응시켜 CO, H2 등의 가연가스를 생성하고, 그 가스를 연도로 안내하며, 연도로 연소용 공기를 도입하여 연소시키는 것이다.
코크스 건식 소화장치의 연도에는 집진기(dust catcher)라 불리는 중력 침강식 고체기체 분리기구가 보일러를 보호하기 위하여 마련되어 있다. 중력 침강식의 고체기체 분리기구는 고체의 관성력을 이용하여 침강시키는 것으로, 가스의 흐름을 난류로 하면 고체의 관성력이 저해되어 고체기체 분리 효율이 현저하게 저하되기 때문에, 코크스 건식 소화 설비 연도에서는 가스 유속을 최대한 저하시켜, 가스를 층류상태로 유지하고 있다.
그 때문에, 고체기체 분리 성능을 유지한 채로 연도에서 가연 가스와 연소용 공기를 혼합하여 연소시키는 것은 대단히 곤란하고, 또한 체류 시간도 짧기 때문에, 그 연소량에는 한계가 있었다. 또한 가연 가스가 완전 연소되지 않고 가연가스가 잔류하면, H2S 등의 부식 성분이 생성되어 보일러 및 냉각탑 하부 등에서 금속이 부식되어 심각한 설비 불량을 일으킨다.
목재, 하수 오물 덩어리 등의 폐기물계 바이오매스 중에는 고정 탄소라고 불리는 탄소분이 존재한다. 고정 탄소란 무산소 분위기 하에서 원료를 열분해한 때에, 가스화되지 않고 고체 탄소로서 잔사가 되는 탄소분이다. 통상의 바이오매스에는 20중량% 정도의 고정 탄소가 포함되어 있다. 코크스 건식 소화 장치의 프리챔버에서 바이오매스 원료를 열분해시키면, 바이오매스 중의 고정 탄소분의 대부분은 분진으로서 가연 가스와 함께 연도로 안내된다.
전술한 바와 같이, 연도에서는 연소 효율이 나쁘기 때문에 비산된 분진(고정 탄소)은 연소되지 않고 집진기로 포집되어, 고정 탄소분의 연소에 의한 발열량은 유효 이용되지 못하였다. 고정 탄소분의 발열량은 전부가 탄소이기 때문에 대단히 높고, 바이오매스의 발열량 중에 40% 정도를 차지하고 있다.
한편, 요즈음 CO2 삭감의 필요에 따라, 코크스로에 있어서는 한층 코크스수율의 향상이나, 코크스로 관련 설비에서의 에너지 절약에 대한 요청이 거세지고 있다. 열 회수에 있어서도 현재는 열 회수가 어려운 저온의 배기열(排熱) 밖에 남아 있지 않아 획기적인 에너지 절약수단, CO2 삭감 수단이 없는 것이 현실이다.
이들 수단의 하나로서, 가스 성분의 안정화를 목적으로 한 기술이 특개평6-336588호 공보, 특개평7-145377호 공보, 특개평7-242879호 공보에 의하여 제안되어 있는데, 이러한 기술에 있어서는 프리챔버에 공기를 도입함으로써 코크스 원료에 대한 제품 비율이 저하된다고 하는 문제가 있다.
[발명의 구성]
본 발명은 바이오매스를 사용하는 것으로, 바이오매스의 열량을 유효하게 이용하고, 화석 자원에서 유래하는 카본 사용을 저감할 수 있는 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 코크스 원료에 대한 제품 비율을 향상시키면서, 카본 뉴트럴의 특성을 지닌 바이오매스를 에너지화(가스 에너지는 연료 가스, 전력으로 사용한다. 고체 잔사는 코크스로서 연료에 사용한다. )할 수 있는 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스 처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 가연 가스의 잔류에 의한 설비 부식 문제를 일으키지 않으면서 바이오매스를 대량으로 유효 이용할 수 있고, 또한 투입한 바이오매스의 고정탄소를 분진으로서가 아니라, 열로서 회수하여 유효 이용할 수 있는 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하는 본 발명의 요지는 다음과 같다
(1) 프리챔버를 구비한 적열 코크스를 냉각하는 코크스 건식 소화 장치에서 바이오매스를 처리하는 방법에 있어서, 상기 프리챔버 내에 바이오매스를 투입하는 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법.
(2) 프리챔버를 구비한 적열 코크스를 냉각하는 코크스 건식 소화 장치에서 바이오매스를 처리하는 방법에 있어서, 상기 프리챔버 내에 공기를 도입하면서 바이오매스를 투입하는 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법.
(3) 상기 프리챔버에 간헐적으로 이루어지는 코크스의 투입과 투입 사이에 프리챔버 내의 코크스 상에 바이오매스를 투입하는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법.
(4) 상기 프리챔버에 간헐적으로 이루어지는 코크스의 투입과 동시에, 프리챔버 내에 바이오매스를 투입하는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법.
(5) 상기 코크스 건식 소화 장치의 상부에 설치한 코크스 투입구 또는 프리챔버에 설치한 1 또는 2 이상의 투입구로부터 프리챔버 내에 바이오매스를 투입하는 것을 특징으로 하는 상기 (3) 또는 (4)에 기재된 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법.
(6) 상기 코크스 건식 소화 장치의 상부에 설치한 코크스 투입구 또는 프리 챔버에 설치한 1 또는 2 이상의 투입구로부터, 질소 및/또는 순환 가스를 반송 가스로서 사용하는 기류 반송에 의하여 프리챔버 내에 바이오매스를 투입하는 것을 특징으로 하는 상기 (3) 또는 (4)에 기재된 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법.
(7) 상기 프리챔버에 설치한 1 또는 2 이상의 투입구로부터 공기를 반송 가스로서 사용하는 기류 반송에 의하여 프리챔버 내에 바이오매스를 투입하는 것을 특징으로 하는 상기 (3) 또는 (4)에 기재된 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법.
(8) 프리챔버를 구비한 적열 코크스를 냉각하는 코크스 건식 소화장치로 바이오매스를 처리하는 방법에 있어서, 상기 프리챔버 내에 바이오매스를 투입하고, 상기 바이오매스를 프리챔버 내에서 가연 가스와 바이오매스 고정 탄소로 열분해하고, 상기 프리챔버 내에 연소용 공기를 불어넣어, 열분해 한 후의 바이오매스 고정 탄소와 가연가스를 연소시키는 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법.
(9) 상기 열분해 후의 바이오매스 고정 탄소와 가연 가스를 연소시킨 후의 배가스를 다시 한 번 연소시키기 위하여, 연소용 공기를 프리챔버에 설치한 환상 덕트 및/또는 상기 환상 덕트에 접속하는 연도 내에 불어넣는 것을 특징으로 하는 상기 (8)에 기재된 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법.
(10) 상기 프리챔버 내에 프리챔버 내의 온도를 제어하기 위하여 물 및/또는 증기를 불어넣는 것을 특징으로 하는 상기 (8) 또는 (9)에 기재된 코크스 건식 소 화 장치에서의 바이오매스의 처리방법.
(11) 프리챔버를 구비한 적열 코크스를 냉각하는 코크스 건식 소화 장치에서 바이오매스를 처리하는 방법에 있어서, 상기 프리챔버 내에 바이오매스를 투입하고, 상기 바이오매스를 프리챔버 내에서 가연 가스와 바이오매스 고정 탄소로 열분해하고, 상기 프리챔버에 설치한 환상 덕트 및 상기 환상 덕트에 접속하는 연도 내에 연소용 공기를 불어넣고, 열분해 후의 바이오매스 고정탄소와 가연가스를 연소시키는 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법.
(12) 상기 열 분해 후의 바이오매스 고정 탄소와 가연 가스를 연소시키기 위하여, 상기 환상 덕트에 불어넣는 연소용 공기의 취입량을 환상 덕트 내의 가스 온도에 의하여 제어하는 것을 특징으로 하는 상기 (11)에 기재된 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법.
(13) 상기 바이오매스를 2군데 이상의 바이오매스 투입구로부터 프리챔버 내에 투입하는 것을 특징으로 하는 상기 (8)∼(12)의 어느 하나에 기재된 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법.
(14) 상기 바이오매스를 바이오매스 투입구의 근방에 설치한, 회전식 송풍구를 구비한 절출(切出) 분산 장치에 의하여 프리챔버 내에 분산 투입하는 것을 특징으로 하는 상기 (1)∼(5) 및 (8)∼(13)의 어느 하나에 기재된 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법.
(15) 상기 바이오매스를 바이오매스 투입구의 근방에 설치한 경사각 및/또는 방향이 변경 가능한 슈트에 의하여 프리챔버 내에 분산 투입하는 것을 특징으로 하 는 상기 (1)∼(5) 및 (8)∼(13)의 어느 하나에 기재된 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법.
(16) 상기 프리챔버에 적열 코크스 등을 투입하는 코크스 투입구의 뚜껑이 개방되어 있는 기간 중, 바이오매스의 프리챔버에의 장입을 정지하거나, 또는 장입 분량을 저감하는 것을 특징으로 하는 상기 (1)∼(3) 및 (5)∼(13)의 어느 하나에 기재된 코크스 건식 소화장치에서의 바이오매스의 처리방법.
도1은 본 발명에 따른 바이오매스의 투입 처리 태양을 도시하는 도이다
도2는 본 발명에 따른 바이오매스의 다른 투입 처리 태양을 도시하는 도이다.
도3은 코크스 건식 소화 장치의 조업 태양을 도시하는 도이다.
도4는 본 발명에 따른 바이오매스의 다른 투입 처리 태양을 도시하는 도이다.
도5는 본 발명에 따른 바이오매스의 다른 투입 처리 태양을 도시하는 도이다.
도6은 본 발명에 따른 바이오매스의 다른 투입 처리 태양을 도시하는 도이다.
도7은 본 발명에 따른 바이오매스의 다른 투입 처리 태양을 도시하는 도이다.
도8은 바이오매스 장입구의 근방에 설치한 절출 분산 장치를 도시하는 도이 다.
도9는, 바이오매스 장입구의 근방에 설치한 바이오매스 장비용 슈트를 도시하는 도이다.
본 발명에서는 농업계, 목질계, 나아가, 폐기물계의 바이오매스를 대상으로 하고 있다. 본 명세서에 있어서, 바이오매스에 관한 정의는 상기 FAO의 정의에 준한다. 즉, 농업계 바이오매스란 FAO 정의에 있어서 농업계 바이오매스를 가리키고, 밀짚, 사탕수수, 쌀겨 초목 등이 해당된다. )
또한, 목질계 바이오매스란 FAO 정의에서의 임업계 바이오매스와, 폐기물계 바이오매스의 일부를 말하고, 제지 폐기물, 제재 폐재, 제간벌재, 신탄림, 정원수, 목재 등의 건설 폐재 등이 해당한다. 이들을 사용하는 것은, 함유 수분이 적고 (9∼50질량%) 습분(濕分) 기준의 발열량도 높기 때문에, 적열 코크스 현열만으로 건류에 필요한 열량 이상의 가스, 고체 에너지를 회수 가능하기 때문이다.
농업계, 목질계 이외의 바이오매스에 관하여도, 목질계에 포함되지 않는 폐기물계로서 생쓰레기, RDF(쓰레기 고형화 연료: Refused Derived Fuel), 하수 오물, 폐플라스틱, 축산계로서 가축 폐기물, 수산계로서 수산 가공 잔재 등이 해당되고, 기본적으로 보유 습분 기준 발열량이 수분의 기화열 + 바이오매스 자신의 현열상승 + 분해열 이상이면 유효한 에너지원이 될 수 있다.
바이오매스를 CDQ에 투입하면 적열 코크스의 현열로 휘발분이 탈리한다.
프리챔버 내에는 코크스 투입시 공기가 따라 들어오는 것이나, 가스 성상 적 정화를 위한 공기 투입에 의하여 공기가 존재하고, 적열화한 코크스의 온도에서 프리챔버 내의 탄소(휘발분, 코크스 바이오매스)가 공기와 반응한다.
본 발명에서는 프리챔버 내에 투입한 바이오매스의 열분해(휘발) 반응이 빠르기 때문에, 종래 공기와 반응(연소)하였던 코크스를 대신하여, 바이오매스가 우선적으로 공기와 반응한다.
또한 프리챔버에 전량의 연소에 필요한 양의 공기가 존재하지 않는 경우, 또는 코크스 또는 바이오매스가 정기적으로 프리챔버에 투입되고, 전회 투입된 코크스 혹은 바이오매스가 프리챔버 내 가스, 공기로부터 차단되는 경우, 프리챔버 내는, 이른 시기에, 산소가 없는 환원 분위기가 된다. 이 분위기하에서 미반응 바이오매스는 열분해(건류)되고, 가스가 생성됨과 동시에 탄소분이 많은 고형분이 생성된다.
바이오매스 잔사는 연소성, 착화성이 우수하고, 다른 성상도 코크스에 비하여 손색이 없기 때문에 코크스로서 사용이 가능하다.
따라서 바이오매스의 사용에 의하여 바이오매스 유래의 고형분만큼 코크스량이 증가하게 되고, 필요 코크스량이 일정하면 그 만큼, 석탄 유래 코크스 생산량을 삭감할 수 있다.
본 발명의 작용, 효과를 명백하게 하기 위하여, 먼저 도3을 토대로 CDQ의 통상 조업례를 나타낸다. 코크스로에서 제조된 약800∼1000℃의 코크스는 압출기로 버킷차에 압출되고, CDQ 설비까지 반송된 후, CDQ 설비 상부의 윗뚜껑(1)을 열고 프리챔버(2)에 투입된다. 윗뚜껑(l)으로 막혀 있었던 부분을 상부 코크스 투입구로 한다.
프리챔버 내에 들어 간 고온의 코크스(3)는 순환 가스(4)에 의하여 서서히 냉각되어 200℃ 정도까지 냉각된다. 열은 질소를 주성분으로 하는 순환 가스에 의하여 열교환기(5)(보일러)에서 열회수되고, 그 열로 만들어진 증기로 증기터빈(6)을 움직여 발전한다.
이 때, 잔존 휘발분 등이나 가루 코크스가 열교환기에 도달하여 코킹이나 전열 저해 문제를 발생시키지 않도록, 프리챔버(2)로부터 나온 후의 가스의 배출구인 링 덕트(8) 근방에서 공기(9)(바깥 공기)를 추가하여 완전 연소시키고 있다.
또한 프리챔버(2)에는 프리챔버(2)에 설치한 공기 투입구(도2, 참조)로부터 공기가 투입되지만, 상기 공기는 프리챔버(2) 중의 탄소분(코크스로부터 생성한 휘발분, 분상 코크스, 괴상 코크스)과 반응하여 이산화탄소와 물이 생긴다.
이에, 공기 투입구로부터 투입되는 공기량은 특별히 규정되는 것은 아니며, 통상 행하고 있는 가스 성상 적정화를 위하여 필요한 공기 투입량이면 된다. 생성한 이산화탄소나 물은 또한 주위의 탄소분과 반응하여 일산화탄소나 수소가 되고, 순환 가스(4)와 합류하여 링 덕트(8)에서 완전 연소된 후, 고온 가스로서 열교환기(5)에서 열회수된다. 도중에는, 코크스의 이동을 굵은 선 화살표로 나타내고, 가스의 이동을 가는 선 화살표로 나타내었다.
1) 바이오매스를 처리하는 본 발명에 대해서 설명한다.
도1에 바이오매스 투입례-1를 나타낸다. 코크스 투입은 몇 분∼수십분 간격으로 행해지는 배치 투입이기 때문에, 투입 타이밍을 잡기 쉬운 코크스의 투입과 투입의 사이에 바이오매스를 투입하고 있다. 코크스의 투입과 투입 사이란, 어느 할당량의 코크스 투입시에 버킷차내에 코크스가 없어진 시점부터, 다음 할당량의 코크스 투입시에 버킷차 하부의 개방이 시작된 시점까지를 말한다.
바이오매스의 투입 위치는 코크스 투입구(10)로부터 투입하는 경우와, 신규로 바이오매스 투입구(11)를 설치하는 경우가 있다. 투입 방법은 각 투입 위치에서, 스크류 피더, 테이블 피더 등의 컷아웃 공급장치에서 자중에 의하여 낙하시키는 방법과, 순환 가스(4)의 일부 또는 질소 가스를 사용하거나, 또는 공기 투입구(7)에의 공기로 반송하여 불어넣는 방법이 있다.
순환 가스의 경우, 가스 온도가 내려간 시점, 예를 들면 순환용 송풍기의 가스를 일부 분기하여 바이오매스 투입구(10)까지 배관하고, 테이블 피더 등의 컷아웃 공급설비와 조합하여 사용한다. 질소 가스의 경우는, 외부로부터 질소를 배관으로 바이오매스 투입구(10)까지 끌어와, 마찬가지로 컷아웃 공급설비와 조합하여 사용한다.
기류 반송의 우위성은 보다 적은 투입구 수로 분산 범위를 확대할 수 있으므로, 자중 낙하의 경우보다 층 두께의 균일성이 증대되는데 있다(후술하는 코크스 투입과 동시의 경우는 분산성 향상). 또한 반송 가스에 순환 가스(4)를 사용함으로써, 질소 사용 비용 문제를 최소한으로 할 수 있다.
투입량에 관하여는, 코크스 투입과 투입의 사이에 넣는 경우는, CDQ 통과 시간 내에 모든 바이오매스를 반응시키는 전열로부터의 조건(CDQ내에서 층상으로 존재하고, 상하의 적열 코크스로부터 열을 받는다)으로 하고 150mm 정도의 두께 이하 로 유지하는 분량인 것이 바람직하다. 후술하는 동시에 투입하는 경우는, 두께로 인한 제약은 없고, 후술하는 발전용 열교환기(5)의 가스측 온도 저하 허용범위(열교환 효율 저하 허용 한도)까지 투입 가능하다.
투입량의 상한은 미반응 바이오매스가 코크스에 혼재된 채로 CDQ부터 배출되지 않는 조건, 즉 CDQ에서 바이오매스의 건조·탄화가 충분히 진행되는 바이오매스 층 두께 및 전열조건을 고려할 때 코크스량의 4할 정도까지 (수분에 따라 다름) 투입 가능하고, 이 관계를 기초로 적정 투입량을 설정하면 된다. 투입량에는 하한이 없다.
바이오매스 투입구(11)로부터 투입된 경우, 미반응 바이오매스량을 감소시키기 위하여, 가능한 한 균일 또한 층상으로 프리챔버 내에 퇴적시키는 것을 목적으로, 2군데 이상의 투입구를 확보하는 것이 바람직하다. 통상은 4군데에서 16군데 정도 설정된다. 코크스층(12)은 투입된 바이오매스층(13)과 교호적으로 샌드위치상으로 된 채로 CDQ 내를 하강하여 하부로부터 순차적으로 배출된다.
프리챔버(2)에 투입된 바이오매스는 코크스층을 일부 덮고, 투입 공기와 우선적으로 반응하므로, 공기 투입구(7)로부터의 공기와 코크스와의 접촉 기회를 저감시키고, 투입 공기에 의한 코크스의 연소량을 저감한다. 생성된 이산화탄소나 수증기가 코크스층(12)을 통과할 때에는, 종래와 동일한 반응을 일으켜 일산화탄소나 수소를 생성한다.
도2에 바이오매스 투입례-2를 나타낸다. 투입례-1과의 차이는 코크스 투입시에 동시에 투입함으로써, 투입 장소, 투입 방법의 종류는 투입례-1과 동일하다는 것이다.「동시에 투입한다」란, 어느 양의 코크스가 버킷으로부터 낙하 개시된 시점부터 낙하 종료된 시점까지의 사이에 바이오매스 투입을 종료시킨다는 의미이며, 같은 시간대에 투입함으로써 코크스 낙하시의 확산을 이용하여 코크스와 평균적으로 혼합시킴으로써 바이오매스와 공기가 접촉하는 부분을 늘리고, 또한 코크스와 비교하여 우선적으로 공기와 반응시키기 위하여, 코크스와 공기의 반응을 억제시킬 수 있다.
도중에서는 코크스·바이오매스 혼합층(14)로서 모식화하고 있다. 다음으로, 실시예를 나타낸다.
(실시예1)
표1에, 청구 범위1에 기재된 발명에 따라 바이오매스를 투입하여 처리한 결과를 나타낸다. 코크스 투입과 투입의 사이에 코크스 투입구로부터 바이오매스를 자중 낙하 투입하게 한 때의 결과를, 「본 법을 사용한 결과-1」의 란에 기재하고, 코크스의 투입과 동시에 바이오매스 투입구(8개소)로부터 질소 반송 투입시킨 때의 결과를 「본 법을 사용한 결과-2」의 란에 기재하였다.
사용 샘플은 목질계 바이오매스이고, 수분 15%의 것을 사용하였다. 코크스 투입과 투입의 사이에 바이오매스를 투입한「본 법을 사용한 결과-1」에서는, 계산상은 평균 120mm정도의 두께가 되었다. 또한 결과 비교를 위하여,「본 법을 사용한 결과-2」에서의 투입량을 「본 법을 사용한 결과-1」에서의 투입량과 마찬가지로 하였다.
코크스 회수율의 증가를 가지고, 바이오매스 유효 이용 지표로 한다. 코크스 회수율이란 건식 소화 장치 상부로부터 투입한 코크스 질량에 대하여, 하부로부터 배출된 코크스 질량의 비율이고, 바이오매스 유래 탄화물 질량도 배출 코크스 질량에 가산된다.
본 법을 사용한 결과-1 본 법을 사용한 결과-2 비교예 (바이오매스 투입 없음)
투입 코크스 질량[kg]α 1000 1000 1000
투입 코크스 질량[kg]β 986 988 974
코크스 회수율[-]β/α 0.986 0.988 0.974
바이오매스 투입량 [kg] 50 50 0
증기 발생량 [kg] 197 191 0(증가분)

코크스량의 5%에 해당하는 바이오매스를 첨가함으로써, 코크스로서의 회수율이 각각 1. 2%(「본 법을 사용한 결과-1」의 란 참조), 1.4%(「본 법을 사용한 결과-2」의 란 참조) 상승하였다. 투입 방식에 관하여는 균일하게 혼합한 경우(「본 법을 사용한 결과-2」의 경우)가 코크스 회수율이 높았다.
이러한 결과로부터 코크스 생산량을 일정하게 한 경우, 회수율 향상분의 코크스를 삭감할 수 있으며 (예를 들면,「본 법을 사용한 결과-2」의 1.4%), 이는 코크스의 원료인 석탄의 삭감이 가능하다는 것을 의미한다. 또한 조업에 관하여도 바이오매스 투입에 의한 가스량 변동도 적고, 조업에는 전혀 문제가 없었다.
(실시예2)
표2에, 청구범위2에 기재된 발명에 따라 바이오매스를 투입하여 처리한 결과를 나타낸다. 코크스 투입과 투입의 사이에 코크스 투입구에서 바이오매스를 자중 낙하 투입하게 한 때의 결과를 「본 법을 사용한 결과-1」란에 기재하고, 코크스의 투입과 동시에 바이오매스 투입구(8개소)로부터 질소 반송 투입하게 한 때의 결과를, 「본 법을 사용한 결과-2」란에 나타내었다.
사용한 샘플은 목질계 바이오매스이고, 수분 15%의 것을 사용하였다. 코크스 투입과 투입의 사이에 바이오매스를 투입한「본 법을 사용한 결과-1」에서는, 바이오매스층은 계산상은 평균 120mm정도의 두께가 되었다. 또한 결과 비교를 위하여「본 법을 사용한 결과-2」에서의 투입량을「본 법을 사용한 결과-1」에서의 투입량과 마찬가지로 하였다. 코크스 회수율의 증가를 바이오매스 유효 이용 지표로 한다.
코크스 회수율이란 건식 소화장치 상부에서 투입한 코크스 질량에 대한 하부에서 배출된 코크스 질량의 비율이고, 바이오매스 유래 탄화물 질량이 배출된 코크스 질량도 가산된다. 또한 배출 분코크스량은 괴상의 코크스가 CDQ내 강하시에 분화하여 생성된 것 및 바이오매스 잔사(탄화물)가 CDQ 하부로부터 배출된 합계치이고, 배출 코크스 질량의 외수(外數)이다.
본 법을 사용한 결과-1 본 법을 사용한 결과-2 비교예 (바이오매스 투입없음)
투입 코크스 질량[kg]α 1000 1000 1000
투입 코크스 질량[kg]β 967 970 960
코크스 회수율[-]β/α 0.967 0.970 0.960
바이오매스 투입량 [kg] 50 50 0
배출 분코크스량 [kg] 16 13 12
증기 발생량 [kg] 200 195 0(증가분)

바이오매스 투입에 의하여 코크스 회수율이 향상된 것을 알 수 있다. 코크스 량의 5%의 바이오매스를 가함으로써, 코크스로서의 회수율이, 각각, 0.7%(「본 법을 사용한 결과-1」의 란 참조), 1.0%(「본 법을 사용한 결과-2」의 란 참조) 상승하였다. 투입 방식에 관하여는 균일하게 혼합한 경우(「본 법을 사용한 결과-2」의 경우)가 코크스 회수율이 높았다.
또한 배출 코크스가 증가한 분과 거의 동량의 배출분 코크스량이 감소하는 것은 공기와 괴상 코크스가 직접 접촉하여 연소되는 부분이 있었던 것에 대하여, 바이오매스의 균일 분산화에 의하여 바이오매스와 공기가 접촉하는 부분을 늘리고, 또한 코크스와 비교하여 우선적으로 공기와 반응하기 위하여, 괴상 코크스와 공기의 반응을 억제시킴으로써 반응하기 쉬운 분상 코크스도 반응이 진행되었기 때문이라고 생각된다.
이러한 결과로부터, 코크스 생산량을 일정하게 한 경우, 회수율이 향상하기 때문에, 석유 유래 코크스의 삭감이 가능하고 (예를 들면「본 법을 사용한 결과-2」의 1.0%), 부언하면 코크스의 원료인 석탄의 삭감이 가능함을 의미 한다. 또한 조업에 관하여도 바이오매스 투입에 의한 가스량 변동도 작고, 조업에는 전혀 문제가 없었다.
2) 다음으로, 바이오매스를 처리하는 다른 본 발명에 대하여 설명한다.
(1) 투입 처리 태양 1
도4는 바이오매스의 다른 투입, 처리 태양을 도시하는 도이다. 코크스 건식 소화 장치에서는, 적열 코크스(15)를 냉각탑(16) 상부의 코크스 투입구(17)로부터, 뚜껑(17a)을 개방한 후 프리챔버(18)에 투입하여 하강시키고, 냉각탑(16) 하부의 냉각 가스관(28)으로부터 공급하는 냉각 가스로서의 불활성 가스를 적열 코크스(15)와 열교환시켜 적열 코크스(15)의 열을 회수한 고온 불활성 가스를 환상 덕트(19)로부터 연도(24)를 경유하여 보일러(27)에 도입하여 열교환한 후, 순환송풍기(29)로 냉각탑(16) 하부에 반송하여 순환시키도록 되어 있다. 냉각된 코크스는 냉각탑(16)의 최하부의 코크스 배출구(20)로부터 배출된다.
프리챔버(18)에는, 바이오매스 장입구(21)와 연소용 공기 도입구(22)가 마련되어 있다. 바이오매스 중에, 목재는 10∼50mm정도로 해머 크러셔(hammer crusher) 등(미도시)에 의하여 조분쇄하여 바이오매스 장입구(21)로부터 연속적으로 장입하게 된다.
연도(24)에는, 연소용 공기 도입구(23)와 충돌벽(25)과 충돌벽(25)에 의하여 분리된 분진을 회수하기 위한 집진기(26)가 마련되어 있다. 또한 보일러(27)와 순환송풍기(29) 사이의 배관에는 분진 분리를 위한 사이클론(30)이 마련되어 있다.
이 코크스 건식 소화 장치에 있어서 바이오매스는 이하와 같이 처리된다.
바이오매스 장입구(21)로부터 프리챔버(18)에 장입된 바이오매스는 적열 코크스(15)의 현열에 의하여 가연 가스와 바이오매스 고정 탄소로 열분해된다. 열분해로 생긴 가연 가스는 연소용 공기 도입구(22)로부터 연속적으로 도입되는 연소용 공기에 의하여 프리챔버(18) 중에서 연소된다. 연소용 공기는 장입된 바이오매스의 완전 연소에 필요한 공기량(이하「필요 공기량」이라 한다. )을 도입한다.
열분해에 의하여 생긴 바이오매스 고정 탄소와 마찬가지로 연소용 공기로 연소한다. 바이오매스 고정 탄소는 강도가 코크스에 비하여 현저하게 낮기 때문에, 적열 코크스(15)의 충전층 내에서 분화한다. 분화된 바이오매스 고정 탄소는 비표면적이 적열 코크스(15)에 비하여 현저하게 크고, 또한 열분해에 의하여 다공질로 되어 있기 때문에 연소성이 좋다.
그 결과, 적열 코크스(15)가 연소되기에 앞서 우선적으로 연소된다. 또한 프리챔버(18)내에서의 체류 시간은 연도(24)중에서의 체류 시간에 비하여 대단히 길고, 적열 코크스(15)의 충전층에 의하여 가스는 난류상태가 되어 있기 때문에, 확실히 혼합되어 연소가 효율적으로 이루어진다.
연소가 종료된 배가스는 그 수분에 의한 평형 반응에 의하여 소량의 가연분을 함유하고, 환상 덕트(19)를 경유하여 연도(24)로 안내된다. 연도(24)에서는 연소용 공기 도입구(23)로부터 다시 한 번 연소용 공기가 연속적으로 도입된다. 가연분은 소량이기 때문에, 짧은 체류 시간 중에도 완전연소하고, 연도(24)중에 설치되어 있는 충돌 벽(28)에 배가스가 도달되기 까지의 사이에 완전히 연소되어, 미연소된 바이오매스 고정 탄소가 충돌벽(25)에 충돌되는 일이 없다.
이와 같이 바이오매스 원료중의 고정 탄소는 전부 연소되어 배가스 현열로 변환되고, 유효하게 보일러(27)에서 열교환되어 열회수된다. 이로써 대량 바이오매스를 코크스 건식 소화 장치에서 처리하고, 바이오매스가 소지하고 있는 열량을 전량 열로서 회수하여 유효 이용하는 것이 가능하게 된다.
이 때, 열분해 후의 바이오매스 고정 탄소와 가연 가스를 연소시킨 후의 배가스를 다시 한 번 연소시키기 위한 연소용 공기는 상기한 바와 같이 연도(24) 중에 도입하는 외에, 환상 덕트(19) 중에 도입하여도 되고, 그 양방에 도입하여도 된 다.
한편, 적열 코크스의 장입 시 등에 뚜껑(17a)을 개방하면, 냉각탑(16) 정부의 코크스 장입구(17)로부터 대량의 공기가 유입된다. 그 때문에, 프리챔버(18) 내에 가연가스가 가득차 있으면 폭발 위험성이 있다.
또한 바이오매스는 8할 이상이 휘발분이기 때문에, 대량의 가스를 방출된다. 그 방출 가스량과 코크스 장입구(17)로부터 유입된 공기량과의 총량이 순환송풍기(29)의 허용량을 넘으면, 냉각탑(16) 정부는 정압이 되어 코크스 장입구(17)로부터 가스가 새어나온다.
이에, 바이오매스를 처리함에 있어, 코크스 장입구(17)의 뚜껑(17a)을 개방하고 있는 동안에는, 바이오매스의 프리챔버(18)에의 장입을 정지 또는 장입 분량을 저감하도록 한다. 이로써 순환송풍기(29)의 능력을 증강하는 일없이, 가스의 누설 등을 회피할 수 있다
(2) 투입 처리 태양 2
도5는, 본 발명의 다른 투입 태양을 도시하는 도면이다. 도5에 도시하는 코크스 건식 소화 장치의 프리챔버(18)에는, 바이오매스 장입구(21) 및 연소용 공기 도입구(22)에 추가하여, 물 및/또는 증기 도입구(31)가 마련되어 있다.
전술한 바와 같이, 바이오매스를 프리챔버(18)에서 대량으로 연소 처리하고, 유효 이용하는 경우, 프리챔버(18)에서 온도 상승이 발생한다. 이 온도 상승은 기기에 대한 영향도 문제이지만, 재의 용융이라는 심각한 문제를 일으킨다.
일반적으로, 바이오매스에 포함되는 회분의 융점은 석탄재의 융점에 비하여 낮다. 그 때문에, 고온 연소하면 재가 반용융 상태로 비산하여, 벽, 전열관 등에 부착하여 폐해를 일으킨다. 그 때문에 연소 온도 관리를 할 필요가 있다.
이 때, 대량의 바이오매스를 프리챔버(18)로 연소하게 한 경우의 온도 제어용으로서, 도입구(31)로부터 물 및/또는 증기를 필요에 따라 불어넣어 그 온도 제어를 한다. 불어넣은 물 및/또는 증기는, 프리챔버(18) 내에서 탄소분과 수성 가스화 반응(흡열반응)을 일으켜, 프리챔버(18)를 냉각한다.
이 온도 제어에 의하여 재의 용융을 일으키지 않고 미연가스를 발생하지 않으며, 또한 회수 가능한 열량을 분진으로 계외로 배출하지 않고, 바이오매스를 최대한 유효 이용하는 것이 가능하게 된다.
(3) 투입 처리 태양 3
도6은 본 발명의 또 다른 투입 태양을 도시하는 도이다. 도6에 도시하는 코크스 건식 소화 장치에서는, 열분해 후의 바이오매스 고정 탄소와 가연 가스를 연소시키는 연소용 공기를 도입하기 위한 연소용 공기 도입구(32)를 프리챔버(18)에는 만들지 않고, 환상 덕트(19)와 연도(24)에 만들었다.
바이오매스의 열분해에 의하여 발생한 바이오매스 고정 탄소를 연소시킴에 있어서, 연도(24)에 연소용 공기를 도입하는 것만으로는 체류 시간이 너무 짧아, 완전 연소시키는 것이 곤란하다는 것은 전술한 바와 같다. 그래서, 본 실시 태양에서는, 환상 덕트(19)에 연소용 공기를 도입하고, 연소용 공기에 의하여 바이오매스 고정 탄소를 연소시키기 위한 시간을 늘리도록 하고 있다.
그러한 의미에서 볼 때, 필요 공기량의 전량을 환상 덕트(19)로부터 도입하 는 것이 바람직하나, 대량의 연소용 공기를 환상 덕트(19)에 도입하면, 그 연소열에 의하여 환상 덕트(19)의 온도가 현저하게 상승하고, 환상 덕트(19)에서의 온도 상승에 의하여 전술한 바와 같이, 바이오매스 회분의 용융· 부착이 발생한다.
또한 일반적으로 환상 덕트(19)의 내벽은 연와 단체 구조이므로 고온에서의 강도가 없기 때문에 국부 고온을 피할 필요가 있고, 환상 덕트(19)의 내벽의 온도는 허용 온도 이하로 유지할 필요가 있다.
따라서, 본 실시 태양에서는, 환상 덕트(19) 내의 가스 온도를 온도 센서(미도시)로 계측하고, 그 가스 온도가 허용 온도(예를 들면 1000℃)를 넘지 않도록 환상 덕트(19)로부터의 연소용 공기의 취입량을 제어하여, 필요 공기량의 잔분량은 연도(24) 내에 불어넣도록 하고 있다.
이 연소용 공기를 불어넣는 방법에 의하여 프리챔버(18)에 공기를 도입하였을 때 소량 발생한 코크스 연소를 방지하는 것이 가능하게 되고, 제품이 되는 코크스의 손실을 일으키지 않고, 재의 용융을 일으키지 않으며, 미연가스를 발생하지 않고, 또한 회수 가능한 열량을 분진으로 계외에 배출하지 않고, 바이오매스를 최대한 유효 이용하는 것이 가능하게 된다.
(4) 투입 처리 태양 4
도7은 본 발명의 또 다른 투입 태양을 도시한 도면이다.
바이오매스의 처리량을 높여가면, 전열 효율이 저하되어 바이오매스의 온도가 상승하지 않기 때문에 확실하게 열분해·연소가 이루어지지 않아 열효율이 저하되는 부분이 발생한다. 또한, 그 부분은 저온이 되어, 그 부분이 냉각탑(16)의 내 벽 부근에 존재하면 내벽을 구성하는 벽돌에도 악영향을 준다.
전열효율을 저하시키는 요인의 하나는 바이오매스의 충전 두께이다. 즉, 충전 두께에 국부적으로 두꺼운 부분이 존재하면, 바이오매스의 단열 효과에 의하여 온도가 저하되고, 그 부분의 열효율이 저하되어 열효율을 저하시킨다. 따라서 열효율을 저하시키지 않고 바이오매스의 처리량을 높이기 위해서는, 바이오매스를 프리챔버(18) 내에 균등하게 장입할 필요가 있다. 그 때문에, 도7의 코크스 건식 소화 장치에는 바이오매스 장입구(21)를 2군데 이상 만들고, 이것에 의하여 바이오매스를 프리챔버(18) 내에 분산시키며, 최대한 균등하게 장입할 수 있도록 하고 있다.
또 도8에 도시하는 바와 같이, 바이오매스 장입구(21)의 근방에 회전식 날개를 구비한 절출 분산 장치(33)를 설치하면, 프리챔버(18) 중에 바이오매스를 더 한층 균등하게 장입할 수 있다.
또한 도9에 도시하는 바와 같이, 바이오매스 장입구(21)의 근방에 경사각 및/또는 방향이 변경 가능한 바이오매스 장비용 슈트(34)를 설치함으로써 프리챔버(18) 내에 바이오매스를 더 한층 균등하게 장입할 수 있다.
본 발명의 상기 투입 처리 태양으로는, 열분해 후의 바이오매스 고정 탄소와 가연 가스를 연소시키기 위한 연소용 공기를 프리챔버 내에 불어넣기 때문에, 미연가스의 대부분은 프리챔버 내에서 연소되고, 가연 가스의 잔류에 의한 설비 부식 문제를 일으키지 않고 바이오매스를 대량으로 유효 이용할 수 있다.
또한 바이오매스 고정 탄소도 연소용 공기에 의하여 프리챔버 내에서 우선 연소하기 때문에, 장입 바이오매스의 고정 탄소를 분진으로서 회수하지 않고 열로 서 회수하여 유효 이용할 수 있다.
또한 환상 덕트 및/또는 연도 내에 연소용 공기를 불어넣음으로써 바이오매스 고정 탄소를 완전히 연소하는 것이 가능하게 되고, 바이오매스가 소지하고 있는 열량을 전량 열로서 회수하여 유효 이용하는 것이 가능하게 된다.
또한, 프리챔버에 온도 제어용 물 및/또는 증기를 불어넣음으로써 프리챔버에서의 온도 상승을 억제할 수 있고, 융점이 낮은 바이오매스 중의 재의 용융에 의하여 부착 등의 폐해를 일으키는 일 없이, 대량의 바이오매스의 처리가 가능하게 되고, 바이오매스가 소지하고 있는 열량을 전량, 열로서 회수하여 유효 이용하는 것이 가능하게 된다.
또한 본 발명의 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법으로는, 열분해 후의 바이오매스 고정 탄소와 가연 가스를 연소시키기 위한 연소용 공기를 환상 덕트 및 연도에 불어넣음으로써 바이오매스 고정 탄소를 완전히 연소하는 것이 가능하게 되고, 바이오매스가 소지하고 있는 열량을 전량, 열로서 회수하여 유효 이용하는 것이 가능하게 된다.
환상 덕트에 연소용 공기를 불어넣을 때, 환상 덕트 온도가 허용 온도를 넘지 않도록 환상 덕트에의 연소용 공기량을 제어하고, 필요 공기량의 잔량을 연도로부터 불어넣음으로써 프리챔버에서 소량 발생한 코크스의 연소를 방지하고, 제품이 되는 코크스의 손실을 일으키는 일 없이, 융점이 낮은 바이오매스중의 재의 용융에 의하여 부착 등의 폐해를 일으키지 않고, 대량의 바이오매스의 처리가 가능하게 되어 바이오매스가 소지하고 있는 열량을 전량, 열로서 회수하여 유효 이용하는 것이 가능하게 된다.
또 프리챔버에의 바이오매스의 장입을 2군데 이상의 장입구로부터 행하는 것이나, 바이오매스 장입구 근방을 회전식 날개를 구비한 절출 분산 장치를 설치하는 것이나, 바이오매스 장입구 근방에, 경사각 및/또는 방향이 변경 가능한 바이오매스 장입용 슈트를 설치함으로써 바이오매스를 프리챔버 내에 분산시켜, 균등하게 장입할 수 있고, 바이오매스의 단열 효과에 의한 온도 저하를 방지하고, 온도 변동에 의한 내화물에의 악영향을 일으키게 하지 않고, 바이오매스의 열분해·연소 부족에 의한 열효율의 저하를 초래하지 않으며, 대량의 바이오매스의 처리가 가능하게 되고, 바이오매스가 소지하고 있는 열량을 전량, 열로서 회수하여 유효 이용하는 것이 가능하게 된다.
또 적열 코크스의 장입시 등의 뚜껑 개방시에 바이오매스의 프리챔버에의 장입을 정지 또는 장입 분량을 저감함으로써 가스의 누설을 회피하는 것이 가능하게 된다.
바이오매스를 코크스 건식 소화 장치에 투입하여 처리함으로써, 코크스 건식 소화 장치의 조업에 영향을 주지 않고, 투입 코크스 나아가 원료 석탄을 삭감할 수 있다. 또 코크스 건식 소화 장치 내에서 생성한 바이오매스 유래 휘발분도 그 현열과 연소열을 코크스 건식 소화 장치의 보일러에서 회수할 수 있다. 따라서, 바이오매스를 코크스 건식 소화 장치에 있어서 유효하게 이용할 수 있다.

Claims (16)

  1. 프리챔버를 구비한 적열 코크스를 냉각하는 코크스 건식 소화 장치에서 바이오매스를 처리하는 방법에 있어서, 상기 코크스 건식 소화 장치의 상부에 마련한 코크스 투입구 또는 프리챔버에 설치한 1 또는 2 이상의 투입구로부터 상기 프리챔버 내에 바이오매스를 투입하고, 상기 바이오매스를 프리챔버 내에서 가연 가스와 바이오매스 고정 탄소로 열분해하고, 열분해 후의 바이오매스를 코크스로서 사용하는 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법.
  2. 제1항에 있어서,
    프리챔버를 구비한 적열 코크스를 냉각하는 코크스 건식 소화 장치에서 바이오매스를 처리하는 방법에 있어서, 상기 프리챔버 내에, 공기를 도입하면서 바이오매스를 투입하고, 상기 바이오매스를 프리챔버 내에서 가연 가스와 바이오매스 고정 탄소로 열분해하고, 열분해 후의 바이오매스를 코크스로서 사용하는 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 프리챔버에 간헐적으로 이루어지는 코크스의 투입과 투입의 사이에, 프리챔버 내의 코크스 상에 바이오매스를 투입하고, 상기 바이오매스를 프리챔버 내에서 가연 가스와 바이오매스 고정 탄소로 열분해하고, 열분해 후의 바이오매스를 코크스로서 사용하는 것을 특징으로 한 코크스 건식 소화장치에서의 바이오매스의 처리방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 프리챔버에 간헐적으로 이루어지는 코크스의 투입과 동시에, 프리챔버 내에 바이오매스를 투입하고, 상기 바이오매스를 프리챔버 내에서 가연 가스와 바이오매스 고정 탄소로 열분해하고, 열분해 후의 바이오매스를 코크스로서 사용하는 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화 장치에 있어서의 바이오매스의 처리방법.
  5. 제3항에 있어서,
    질소 및 순환 가스 중 어느 1종 이상을 반송 가스로서 사용하는 기류 반송에 의하여 프리챔버 내에 바이오매스를 투입하고, 상기 바이오매스를 프리챔버 내에서 가연 가스와 바이오매스 고정 탄소로 열분해하고, 열분해 후의 바이오매스를 코크스로서 사용하는 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화 장치에 있어서의 바이오매스의 처리방법.
  6. 제4항에 있어서,
    질소 및 순환 가스 중 어느 1종 이상을 반송 가스로서 사용하는 기류 반송에 의하여 프리챔버 내에 바이오매스를 투입하고, 상기 바이오매스를 프리챔버 내에서 가연 가스와 바이오매스 고정 탄소로 열분해하고, 열분해 후의 바이오매스를 코크스로서 사용하는 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화 장치에 있어서의 바이오매스의 처리방법.
  7. 제3항에 있어서,
    공기를 반송 가스로서 사용하는 기류 반송에 의하여 프리챔버 내에 바이오매스를 투입하고, 상기 바이오매스를 프리챔버 내에서 가연 가스와 바이오매스 고정 탄소로 열분해하고, 열분해 후의 바이오매스를 코크스로서 사용하는 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화 장치에 있어서의 바이오매스의 처리방법.
  8. 제4항에 있어서,
    공기를 반송 가스로서 사용하는 기류 반송에 의하여 프리챔버 내에 바이오매스를 투입하고, 상기 바이오매스를 프리챔버 내에서 가연 가스와 바이오매스 고정 탄소로 열분해하고, 열분해 후의 바이오매스를 코크스로서 사용하는 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화 장치에 있어서의 바이오매스의 처리방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 프리챔버 내에 연소용 공기를 불어넣어 열분해 후의 바이오매스 고정 탄소와 가연 가스를 연소시키는 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 열 분해 후의 바이오매스 고정 탄소와 가연 가스를 연소시킨 후의 배가스를 다시 한 번 연소시키기 위하여, 연소용 공기를 프리챔버에 설치한 환상 덕트 및 상기 환상 덕트에 접속하는 연도 내 중 어느 1개소 이상에 불어넣는 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 프리챔버 내에 프리챔버 내의 온도를 제어하기 위하여 물 및 증기 중 어느 1종 이상을 불어넣는 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 열 분해 후의 바이오매스 고정 탄소와 가연 가스를 연소시키기 위하여, 상기 환상 덕트에 불어넣는 연소용 공기의 취입량을 환상 덕트내의 가스 온도에 의하여 제어하는 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법.
  13. 제1항, 제2항, 제9항, 제10항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바이오매스를, 바이오매스 투입구의 근방에 설치한, 회전식 송풍구를 구비한 절출(切出) 분산 장치에 의하여 프리챔버 내에 분산 투입하는 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법
  14. 제1항, 제2항, 제9항, 제10항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바이오매스를, 바이오매스 투입구의 근방에 설치한, 경사각 및 방향 중 어느 1종 이상이 변경 가능한 슈트에 의하여 프리챔버 내에 분산 투입하는 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법.
  15. 제1항, 제2항, 제5항 내지 제10항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프리챔버에의 적열 코크스 등을 투입하는 코크스 투입구의 뚜껑이 개방되어 있는 기간 동안, 폐기물계 바이오매스의 프리챔버에의 장입을 정지하거나, 또는, 장입 분량을 저감하는 것을 특징으로 하는 코크스 건식 소화 장치에서의 바이오매스의 처리방법.
  16. 삭제
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