KR101200208B1

KR101200208B1 - 왕겨탄화시스템의 합성가스 부산물을 이용한 재생에너지 생산장치

Info

Publication number: KR101200208B1
Application number: KR1020110041118A
Authority: KR
Inventors: 서용교; 박용철
Original assignee: 주식회사 대원지에스아이
Priority date: 2011-04-29
Filing date: 2011-04-29
Publication date: 2012-11-09
Also published as: KR20120122767A

Abstract

본 발명은 왕겨탄화시스템의 합성가스 부산물을 이용한 재생에너지 생산장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 왕겨탄화시스템의 탄화로(10) 또는 응축기(30)에서 배출되는 합성가스를 습식세정탑(40)·정전식 집진장치(50)·흡착탑(60)으로 구성된 고도처리장치(H)을 이용하여 정제한 후 발전기(70)에 구비된 엔진(75)의 연료로 공급하여 전력을 생산함으로써, 왕겨탄화시스템의 가동에 필요한 전력을 보충하여 운전경비를 절감하거나 잉여전력를 생산할 수 있을 뿐만 아니라, 부산물인 합성가스로 전력을 생산함에 따라 결과적으로 기존의 화력발전 또는 원자력발전 등에 의존하던 전력생산의 부담을 줄일 수 있으며, 궁극적으로는 보다 환경친화적인 탄화왕겨 생산시스템을 구현할 수 있는, 왕겨탄화시스템의 합성가스 부산물을 이용한 재생에너지 생산장치에 관한 것이다.

Description

왕겨탄화시스템의 합성가스 부산물을 이용한 재생에너지 생산장치{PRODUCTION APPARATUS OF RENEWABLE ENERGY USING SYNTHESIS GAS OF CARBONIZATION SYSTEM FOR RICE HUSKS}

본 발명은 탄화왕겨의 생산시스템에서 부산물로 발생하는 합성가스를 발전기 엔진의 연료로 사용할 수 있도록 처리하여 합성가스로부터 전기를 생산함으로써, 왕겨탄화시스템의 가동에 필요한 전력을 보충하여 운전경비를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 부산물인 합성가스로 전력을 생산함에 따라 결과적으로 기존의 화력발전 또는 원자력발전 등에 의존하던 전력생산의 부담을 줄일 수 있으며, 궁극적으로는 보다 환경친화적인 탄화왕겨 생산시스템을 구현할 수 있는, 왕겨탄화시스템의 합성가스 부산물을 이용한 재생에너지 생산장치에 관한 것이다.

일반적으로 숯은 정화기능과 함께 산성토양을 개선하고, 원적외선을 방출함과 아울러 다량의 미네랄을 함유하는 것으로 알려져 있으며, 농업을 포함한 각종 산업분야에서 그 사용영역이 점차 확대되고 있는바, 그 중에서 왕겨숯(탄화왕겨)에 대하여 하기에서 간략히 살펴본다.

왕겨숯은 미세한 다공질 구조로 이루어져 1g당 660㎡ 이상의 표면적을 갖는데, 왕겨 자체가 갖는 형상의 특성상 그 어떤 종류의 숯보다 통기성 및 보비력과 수분 조절기능이 뛰어나 토양에 있는 미생물 등의 최적의 서식 환경을 제공함으로써 토양에 활력을 주어 뿌리의 발육 및 식물의 성장을 촉진한다. 뿐만 아니라, 일반 목탄에 비해 연질(섬유질)이어서 그 구조가 치밀함에 따라 유해 물질에 대한 흡착력이 강력하기 때문에 다른 종류의 탄화물에 대비하여 월등한 품질 및 고부가가치를 갖는다.

한편, 상기 왕겨숯은 일반적으로 탄화로를 주요 설비로 하는 왕겨탄화시스템에서 생산되는데, 상기 탄화로는 공기를 제한적으로 공급하면서 왕겨를 고온으로 열분해하는 장치로서, 본 발명의 출원인은 상기 탄화로에 대한 발명으로서 "수직형 연속식 왕겨 탄화 제조장치"를 발명하여 특허 제0602732호로 등록받은 바 있다.

또한, 본 발명의 출원인은 왕겨탄화시스템의 탄화로에서 발생하는 합성가스를 연소시켜 그 폐열을 회수하는 발명으로서 "탄화 왕겨 및 목초액을 제조하면서 온수를 얻는 장치"를 특허 제0602733호로 등록받은 바 있으며, 다른 한편으론 상기 왕겨탄화시스템의 탄화로에서 발생하는 합성가스를 이용하여 전력을 생산하는 발명을 특허출원(공개특허 제10-2010-0120580호, 2010. 11. 16. 공개)한 바 있다.

그러나, 상기의 발명 외에도 보다 환경친화적인 왕겨탄화시스템을 구현하기 위해서는 더욱 지속적인 연구개발을 필요로 할 뿐만 아니라, 특히 합성가스를 엔진의 연료로 사용하여 전력을 생산하기 위해서는 합성가스에 포함된 분진 및 타르 등을 보다 완벽히 제거하여 불순물에 의한 엔진의 성능저하가 없도록 하여야 한다. 즉, 합성가스를 고도로 정제하는 고도처리장치의 제공이 절실하며, 다른 한편으론 탄화로에서 배출되는 합성가스의 성분 및 상태에 따라 적절한 정제수단을 가변적으로 적용함으로써 보다 효율적인 운영이 가능토록 하여야 한다.

등록특허 제10-0602732호(2006.07.20. 공고) 등록특허 제10-0602733호(2006.07.20. 공고) 공개특허 제10-2010-0120580호(2010.11.16. 공개)

본 발명은 상기의 종래 발명을 더욱 발전시켜 보다 환경친화적인 왕겨탄화시스템을 구현하기 위한 것으로, 왕겨숯의 생산시 부산물로 발생하는 합성가스를 발전기 엔진의 연료로 사용할 수 있도록 처리하여 합성가스로부터 전기를 생산하되, 특히 합성가스에 포함된 불순물에 의한 엔진의 성능저하 및 고장이 발생하지 않도록 합성가스를 고도로 정제하는 데 발명의 주된 목적이 있다.

또한, 탄화로에서 배출되는 합성가스의 성분 및 상태에 따라 적절한 정제수단을 선택적으로 적용하도록 함으로써 보다 효율적인 재생에너지의 생산이 가능토록 하는 데 부가적인 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 왕겨를 열분해하여 왕겨숯을 생산하는 탄화로와, 상기 탄화로에서 배출되는 합성가스를 응축하여 목초액을 추출하는 응축기와, 상기 탄화로 또는 응축기에서 배출되는 합성가스를 선택적으로 공급받아 합성가스를 완전연소시키는 무연화로를 포함하는, 왕겨탄화시스템의 합성가스 부산물을 이용한 재생에너지 생산장치에 있어서, 상기 탄화로 또는 응축기에서 배출되는 합성가스를 선택적으로 공급받아 불순물을 제거하여 상기 합성가스를 정제하는 고도처리장치로서 흡착탑을 형성하되, 상기 흡착탑은 왕겨를 충진한 왕겨흡착탑과 탄화물을 충진한 탄화물흡착탑 및 모래를 충진한 모래흡착탑 중 적어도 어느 하나를 단독 또는 연속하여 형성하고, 상기 흡착탑에 의하여 정제된 합성가스는 발전기에 구비된 엔진의 연료로 공급함으로써 전기를 생산하는 '왕겨탄화시스템의 합성가스 부산물을 이용한 재생에너지 생산장치'를 특징으로 한다.

그리고 본 발명은, 상기 흡착탑을 구성함에 있어 충진탱크의 상/하측에 개폐기를 형성함과 아울러 각 개폐기의 하단에 에어락을 더 형성하여 외부공기가 충진탱크의 내부로 유입되지 않도록 한 구성과, 상기 충진탱크의 상측에 형성한 개폐기의 상단에 사이클론을 일체로 형성한 구성의 '왕겨탄화시스템의 합성가스 부산물을 이용한 재생에너지 생산장치'에 다른 특징이 있다.

또한, 상기 왕겨흡착탑 및에서 사용된 왕겨는 탄화로의 원료로 투입하고, 탄화물흡착탑에 충진되는 탄화물은 상기 탄화로에서 생성된 왕겨숯을 충진하는 한편 상기 왕겨흡착탑 및 탄화물흡착탑에 사용된 왕겨와 왕겨숯을 탄화로에 재투입하여 내부순환으로 원료공급이 가능토록 한 구성과, 상기 흡착탑의 전단에 습식세정탑과 정적식 집진장치 중 적어도 어느 하나를 더 형성한 구성의 '왕겨탄화시스템의 합성가스 부산물을 이용한 재생에너지 생산장치'에 또 다른 특징이 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 왕겨의 탄화시 부산물로 발생하는 합성가스를 발전기 엔진의 연료로 사용하여 전력을 생산함으로써, 왕겨탄화시스템의 가동에 필요한 전력을 보충하여 운전경비를 절감할 수 있음은 물론이고, 잉여전력을 판매하여 수익을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 부산물인 합성가스로 전력을 생산하므로 궁극적으로는 환경친화적 왕겨탄화시스템을 구현하는 효과가 있다.

특히, 왕겨를 충진한 왕겨흡착탑과 탄화물을 충진한 탄화물흡착탑 및 모래를 충진한 모래흡착탑에 합성가스를 연속적으로 정제하여 합성가스에 포함된 분진 및 타르 등을 고도처리함으로써, 불순물에 의한 엔진 및 발전기의 성능저하 및 고장의 유발이 없이 전력생산이 가능한 효과가 있고, 다른 한편으론 합성가스의 성분 및 상태에 따라 고도처리장치를 선택적으로 운용하여 효율적으로 재생에너지를 생산할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 왕겨탄화시스템의 합성가스 부산물을 이용한 재생에너지 생산장치의 전체 구성을 나타내는 도면
도 2는 본 발명에 있어 탄화로 및 사이클론집진기와 응축기를 나타내는 도면
도 3은 본 발명에 있어 습식세정탑 및 정전식 집진장치를 나타내는 도면
도 4는 본 발명에 있어 흡착탑을 나타내는 도면
도 5는 본 발명에 있어 흡착탑의 나타내는 부분 확대도
도 6은 본 발명에 있어 발전기 및 무연화로와 열교환기를 나타내는 도면

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 '왕겨탄화시스템의 합성가스 부산물을 이용한 재생에너지 생산장치(이하 '재생에너지 생산장치'로 약칭함)'를 첨부의 도면을 참조하여 살펴본다.

본 발명에 따른 재생에너지 생산장치는, 왕겨를 열분해하여 왕겨숯을 생산하는 탄화로(10) 및 상기 탄화로(10)에서 배출되는 합성가스를 응축하여 목초액을 추출하는 응축기(30)와 상기 탄화로(10) 또는 응축기(30)에서 배출되는 합성가스를 선택적으로 공급받아 합성가스를 완전연소시키는 무연화로(80)를 포함하는 통상의 왕겨탄화시스템에 있어서, 상기 탄화로(10)와 응축기(30)에서 배출되는 합성가스를 정제하는 일련의 고도처리장치(H) 및 상기 고도처리장치(H)에서 정제된 합성가스를 엔진의 연료로 하여 전기를 생산하는 발전기(70)를 포함하며, 이때 상기 고도처리장치(H)는 흡착탑(60)을 주요 구성으로 하여 습식세정탑(40)과 정전식 집진장치(50)를 부가적으로 포함한다.

상기 본 발명의 각 구성을 하기에서 더욱 상세히 살펴보되 원료의 공급에서 최종적인 재생에너지의 생산에 이르기까지의 흐름에 따라 각 구성을 나누어 살펴본다.

먼저, 통상적인 왕겨탄화시스템의 기본 구성으로서 탄화로(10)의 구성을 도 1 및 도 2를 참고하여 살펴보면, 공지의 가열수단(버너 등)을 구비한 탄화로(10)의 상측에는 선별 또는 비선별 된 왕겨를 투입하는 투입구(11) 및 합성가스 배기구(14)를 형성하고, 하측에는 왕겨숯 배출구(12) 및 흡기구(13)를 형성하며, 내부에는 교반기(15)를 형성하여 연속투입되는 왕겨를 골고루 교반할 수 있도록 하는바, 본 발명은 상기 탄화로(10)의 세부 구성에 한정하지 않는다.

한편, 상기 탄화로(10)에 투입된 왕겨는 제한된 공기가 유입되는 상태에서 300~700℃로 가열하여 열분해 시킴으로써 탄화물인 왕겨숯과 함께 부산물인 합성가스를 생성하는데, 상기 탄화로(10)에서 배출되는 왕겨숯은 탄화물저장조(16)를 거쳐 포장된 후 반출되고, 합성가스는 사이클론집진기(20)로 유입하여 합성가스에 포함된 불순물을 1차적으로 제거한다. 즉, 상기 탄화로(10)의 내부에는 왕겨의 연속투입 및 왕겨숯의 배출과 함께 지속적인 교반작용으로 인하여 상당량의 분진을 발생하는데, 상기 분진 중 비교적 입자가 큰 분진이나 비산된 왕겨 또는 왕겨숯을 제거함으로써, 탄화로(10)의 합성가스를 선택적으로 공급받는 응축기(30)·습식세정탑(40)·정전식 집진장치(40)·흡착탑(60)·무연화로(80)의 기능을 원활히 한다.

그리고 왕겨탄화시스템의 기본 구성으로서 응축기(30)의 구성을 살펴보면, 응축기(30)는 응축탱크(31)의 내부에 응축관(32)을 형성하여 냉매(냉각수 등)를 순환시킴으로써, 상기 응축탱크(31)로 유입된 고온의 합성가스로부터 결로현상을 유도하여 목초액을 추출한다. 한편, 상기 추출된 목초액은 초액탱크(33)에 저장 및 숙성시킨 후 농약이나 살충제 및 각종 세정제품 등의 원료로 사용하고, 상기 목초액을 추출한 후 응축기(30)에서 배출되는 합성가스는 무연화로(80)로 유입하여 완전연소시키거나 또는 고도처리장치(H)로 유입하여 정제한다.

상기에 있어 고도처리장치(H)는 상기 탄화로(10) 또는 응축기(30)에서 배출되는 합성가스를 정제하는 일련의 장치로서 발전기에 구비된 엔진의 연료로 사용할 수 있도록 합성가스를 정제하며, 흡착탑(60)을 주요 구성으로 하여 상기 흡착탑(60)의 전단에 습식세정탑(40)과 정적식 집진장치(50)를 부가적으로 형성하는바, 탄화로(10)에서 배출되는 합성가스의 성분 및 상태에 따라 상기 습식세정탑(40)과 정적식 집진장치(50) 중 적어도 어느 하나를 선택적으로 운용함으로써 보다 효율적인 재생에너지의 생산이 가능하다.

먼저, 상기 일련의 고도처리장치(H)에 있어 습식세정탑(40)의 구성을 도 1 및 도 3을 참고하여 살펴보면, 습식세정탑(40)은 상기 응축기(30)를 거쳐 배출되는 합성가스를 유입하여 합성가스에 포함된 타르성분을 응결시켜 제거하는 장치로서, 도 3에 도시된 바와 같이 벤츄리 스크러버(41, Venturi Scrubber)와 다수의 스프레이 스크러버(42, Spray Scrubber)를 연속으로 설치함이 바람직하나, 본 발명은 상기 습식세정탑(40)의 종류 및 개수에 한정하지 않는다. 또한, 상기 습식세정탑(40)의 후단에는 기액분리기(45)를 형성하여 습식세정탑(40)을 경유하는 동안 혼입될 수 있는 수분을 합성가스에서 제거함이 바람직하다.

한편, 상기 습식세정탑(40)은 사이클론집진기(20)에서 포집되지 않은 분진을 합성가스에서 제거함은 물론이고, 특히 합성가스에 포함된 타르성분을 제거하는 역할을 한다. 즉, 합성가스에 포함된 타르성분은 그 점성으로 인하여 발전기(70)에 구비된 엔진의 연료로 사용하기에 부적합하므로 제거되어야 하는데, 수분함량 등 원료왕겨의 품질 차이로 인하여 타르의 발생량 또한 유동적이며 합성가스에 포함된 타르성분이 양에 따라 선택적으로 습식세정탑(40)을 운용할 수 있다. 이때, 상기 응축기(30)에서 목초액과 함께 응축되지 않고 잔류하는 타르성분은 상기 습식세정탑(40)을 경유하는 동안 응결되어 세정수와 함께 침강함으로써 잔류 타르성분을 대부분 제거할 수 있다.

그리고 상기 고도처리장치(H)에 있어 정전식 집진장치(50)의 구성을 살펴보면, 상기 정전식 집진장치(50)는 대기 중에 부유하는 미립자에 직류전원을 이용하여 불평등 전계를 형성케 하고, 이 전계에 코로나방전을 이용 가스 중의 입자에 전하를 주어 (-)로 대전된 입자를 전기력에 의해 집진극(+)로 이동케 하여 포집하는 장치로서, 그 형식에 따라 하전식 및 집진극식과 건식 및 습식으로 분류되는바, 본 발명의 정전식 집진장치(50)는 상기 공지의 정전식 집진장치(50)를 이용함에 있어 그 종류 및 형식에 한정하지 않는다.

한편, 원료왕겨의 품질 차이로 인하여 합성가스에 다량의 미세분진이 포함될 수 있는데 이 경우 상기 정전식 집진장치(50)에 의하여 혼합가스에 잔류하는 미세분진을 대부분 제거할 수 있다. 보다 구체적으로, 앞선 습식세정탑(40)을 거치는 동안 점성이 높은 타르성분을 미리 제거함으로써 상기 정전식 집진장치(50)에 의한 미세분진의 원활한 제거가 가능하며, 상기와 같이 미세분진을 혼합가스에서 제거함으로써 분진의 침착으로 인한 발전기(70) 엔진(75)의 고장 및 성능저하를 배제할 수 있다.

그리고 상기 고도처리장치(H)의 주요 구성으로서 흡착탑(60)의 구성을 도 1 및 도 4, 5를 참고하여 살펴본다. 흡착탑(60)은 상기 탄화로(10)나 응축기(30) 또는 습식세정탑(40)이나 정전식 집진장치(50)에서 배출되는 합성가스를 선택적으로 공급받아 불순물을 제거하여 상기 합성가스를 정제하는 고도처리장치(H)로서, 왕겨를 충진한 왕겨흡착탑(60a)과 탄화물을 충진한 탄화물흡착탑(60b) 및 모래를 충진한 모래흡착탑(60c) 중 적어도 어느 하나를 단독 또는 연속하여 형성하는바, 바람직하게는 도면에 도시된 바와 같이 왕겨흡착탑(60a)과 탄화물흡착탑(60b) 및 모래흡착탑(60c)을 연속하여 형성함으로써, 합성가스에 잔류하는 분진 및 타르 등의 불순물을 고도로 제거할 수 있다.

구체적으로, 상기 흡착탑(60)은 충진탱크(61)의 상/하측에 개폐기(62)를 각각 형성하여 충진물을 공급하거나 배출할 수 있도록 하되, 상기 개폐기(62)는 충진탱크(61)의 상/하측에 형성한 개폐시트(63)와 상기 개폐시트(63)에 슬라이딩되는 개폐플레이트(64) 및 상기 개폐플레이트(64)를 구동하는 작동실린더(65)로 구성된다.

그리고 상기 개폐기(62)는 폐쇄시 기밀이 유지되도록 하여 충진탱크(61)의 내부로 외기가 유입되지 않도록 하고, 아울러 각 개폐기의 하단에는 에어락(66)을 더 형성하여 개폐기(62)의 개방시에도 외부공기가 충진탱크(61)의 내부로 유입되지 않도록 함으로써, 충진물의 교체하는 동안에도 합성가스의 연속적인 고도처리가 가능하다. 상기에 있어 에어락(66)은 그 내부에 다수의 분할된 회전판이 내장된 공지의 수단으로서 이와 관련한 다수의 발명이 이미 제안된 바 있으며 사출성형분야에서도 이용되고 있다.

또한, 상기 흡착탑(60)에 있어 충진탱크(61)의 상측에 형성한 개폐기(62)의 상단에 사이클론(67)의 하단을 직접 연결함으로써, 충진물의 공급시 분진이 충진탱크(61)로 유입되지 않도록 함이 바람직하다.

한편, 상기 흡착탑(60)을 왕겨흡착탑(60a) 및 탄화물흡착탑(60b)을 연속하여 구성하는 경우에 있어서, 왕겨흡착탑(60a)에서 사용된 왕겨는 탄화로(10)의 원료로 투입하고, 탄화물흡착탑(60b)에 충진되는 탄화물은 상기 탄화로(10)에서 생성된 왕겨숯을 충진하며, 상기 탄화물흡착탑(60b)에 사용된 왕겨숯은 탄화로(10)로 재투입함으로써, 왕겨탄화시스템의 내부순환으로 원료공급이 가능토록 함이 바람직하다.

즉, 탄화물흡착탑(60b)에 충진되는 탄화물은 상기 탄화로(10)에서 생산된 왕겨숯을 사용함으로써 외부 자원을 사용치 않고 왕겨탄화시스템 내부자원을 경제적으로 순환하여 사용할 수 있으며, 특히 왕겨흡착탑(60a)에 사용된 왕겨 및 탄화물흡착탑(60b)에 사용된 왕겨숯은 탄화로(10)에 투입되는 원료왕겨와 함께 혼입함으로써 왕겨탄화시스템 내에서 순환 및 재사용뿐만 아니라, 왕겨흡착탑(60a)과 탄화물흡착탑(60b)에서 사용된 왕겨·왕겨숯(도면에서 'A'로 표기)의 경우 타르 등의 가연성 물질을 흡착하므로 탄화로(10)에서 그 연소효율을 증진한다. 도면 중 미설명 부호인 '68'은 충진물투입장치(68)이다.

상기와 같은 구성의 고도처리장치(H)에서 정제된 합성가스는 발전기(70) 엔진(75)의 연료로 공급하는바 이를 도 1 및 6을 참조하여 살펴보면, 고도처리장치(H)에서 미세분진 및 타르 등의 불순물이 고도로 제거된 합성가스는 발전기(70)에 구비된 엔진(75)의 연료로 공급하여 전기를 생산하고, 이때 상기 발전기(70)의 전단에는 가스탱크(78)를 설치하여 전기를 생산하는 동안 지속적으로 합성가스를 공급하여 안정적인 전력생산이 가능토록 함이 바람직하다.

그리고 무연화로(80)의 구성을 살펴보면, 상기 무연화로(80)는 상기 탄화로(10) 또는 응축기(30)에서 배출되는 합성가스나 발전기(70)에 구비된 엔진(75)의 배기가스를 선택적으로 공급하여 완전연소시키는 공정으로서, 탄화로(10)에서 발생하는 합성가스로 전력을 생산하지 않을 경우에는 고도처리장치(H)를 거치지 않은 혼합가스를 무연화로(80)로 직접 공급하여 완전연소시키고, 전력을 생산하는 경우에 있어서는 발전기(70)의 엔진(75)에서 배출되는 배기가스를 무연화로(80)로 유입하여 배기가스에 포함된 유해가스까지 완전연소시킴으로써 보다 환경친화적인 왕겨탄화시스템을 구현할 수 있다.

한편, 설명의 중복을 피하고자 도면의 도시에 있어 단일 가스탱크(78)를 도시하였으나, 정제하지 않고 무연화로(80)로 직접 공급되는 혼합가스와 정제 후 발전기(70)의 엔진(75)으로 공급되는 혼합가스를 구분하여 다수의 가스탱크를 구비함이 바람직하다.

또한, 상기 고도처리장치(H)를 거치지 않은 합성가스는 타르 등과 같은 가연성 물질을 다량으로 포함할 뿐만 아니라 발전기(70)의 엔진(75)을 거치지 않은 상태이어서 상당한 열에너지를 얻을 수 있기 때문에 상기의 경우에 있어 선택적으로 열교환기(90)를 운전함으로써 왕겨탄화시스템 및 다른 시설물에 온수를 공급할 수 있다.

이하, 상기와 같은 구성의 본 발명에 따른 '왕겨탄화시스템의 합성가스 부산물을 이용한 재생에너지 생산장치'의 작용을 살펴보면, 왕겨탄화시스템의 탄화로(10) 도는 응축기(30)에서 배출되는 합성가스를 습식세정탑(40)·정전식 집진장치(50)·흡착탑(60)으로 구성된 고도처리장치(H)를 거쳐 정제한 후 발전기(70)를 통하여 전력을 생산함으로써, 왕겨탄화시스템의 가동에 필요한 전력을 보충하여 운전경비를 절감할 수 있음은 물론이고, 잉여전력을 판매하여 수익을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 부산물인 합성가스로 전력을 생산하므로 궁극적으로는 환경친화적 왕겨탄화시스템을 구현한다.

또한, 탄화로(10)에서 배출되는 합성가스의 성분 및 상태에 따라 상기 고도처리장치(H)의 구성 중 습식세정탑(40)과 정전식 집진장치(50)를 선택적으로 운용함으로써, 효율적인 재생에너지의 생산이 가능하다.

10: 탄화로 20: 사이클론집진기 30: 응축기
40: 습식세정탑 50: 정전식 집진장치 60: 흡착탑
61: 충진탱크 62: 개폐기 63: 개폐시트
64: 개폐플레이트 65: 작동실린더 66: 에어락
67: 사이클론 68: 충진물투입장치 70: 발전기
80: 무연화로

Claims

왕겨를 열분해하여 왕겨숯을 생산하는 탄화로(10)와, 상기 탄화로(10)에서 배출되는 합성가스를 응축하여 목초액을 추출하는 응축기(30)와, 상기 탄화로(10) 또는 응축기(30)에서 배출되는 합성가스를 선택적으로 공급받아 합성가스를 완전연소시키는 무연화로(80)를 포함하는, 왕겨탄화시스템의 합성가스 부산물을 이용한 재생에너지 생산장치에 있어서;
상기 탄화로(10) 또는 응축기(30)에서 배출되는 합성가스를 선택적으로 공급받아 불순물을 제거하여 상기 합성가스를 정제하는 고도처리장치(H)로서 흡착탑(60)을 형성하되, 상기 흡착탑(60)은 왕겨를 충진한 왕겨흡착탑(60a)과 탄화물을 충진한 탄화물흡착탑(60b) 및 모래를 충진한 모래흡착탑(60c) 중 적어도 어느 하나를 단독 또는 연속하여 형성하고;
상기 흡착탑(60)에 의하여 정제된 합성가스는 발전기(70)에 구비된 엔진(75)의 연료로 공급함으로써 전기를 생산하는 것을 특징으로 하는, 왕겨탄화시스템의 합성가스 부산물을 이용한 재생에너지 생산장치.
제1항에 있어서;
상기 흡착탑(60)은, 충진탱크(61)의 상/하측에 개폐기(62)를 각각 형성하여 충진물을 공급하거나 배출할 수 있도록 하되, 상기 개폐기(62)의 폐쇄시 기밀이 유지되도록 하여 충진탱크(61)의 내부로 외기가 유입되지 않도록 하고, 아울러 각 개폐기의 하단에는 에어락(66)을 더 형성하여 개폐기(62)의 개방시에도 외부공기가 충진탱크(61)의 내부로 유입되지 않도록 함으로써, 충진물의 교체하는 동안에도 합성가스의 연속적인 고도처리가 가능토록 한 것을 특징으로 하는, 왕겨탄화시스템의 합성가스 부산물을 이용한 재생에너지 생산장치.
제1항에 있어서;
상기 흡착탑(60)은, 충진탱크(61)의 상/하측에 개폐기(62)를 각각 형성하여 충진물을 공급하거나 배출할 수 있도록 하되, 상기 충진탱크(61)의 상측에 형성한 개폐기(62)의 상단에 사이클론(67)의 하단을 직접 연결함으로써, 충진물의 공급시 분진이 충진탱크(61)로 유입되지 않도록 한 것을 특징으로 하는, 왕겨탄화시스템의 합성가스 부산물을 이용한 재생에너지 생산장치.
제1항에 있어서;
상기 왕겨흡착탑(60a)에서 사용된 왕겨는 탄화로(10)의 원료로 투입하고, 탄화물흡착탑(60b)에 충진되는 탄화물은 상기 탄화로(10)에서 생성된 왕겨숯을 충진하며, 이때 상기 탄화물흡착탑(60b)에 사용된 왕겨숯은 탄화로(10)로 재투입함으로써, 왕겨탄화시스템의 내부순환으로 원료공급이 가능토록 한 것을 특징으로 하는, 왕겨탄화시스템의 합성가스 부산물을 이용한 재생에너지 생산장치.
제1항에 있어서;
상기 탄화로(10) 또는 응축기(30)에서 배출되는 합성가스를 상기 흡착탑(60)에 유입하기에 앞서 습식세정탑(40)과 정적식 집진장치(50) 중 적어도 어느 하나를 더 거쳐 불순물을 제거하도록 한 것을 특징으로 하는, 왕겨탄화시스템의 합성가스 부산물을 이용한 재생에너지 생산장치.