KR101484544B1

KR101484544B1 - 팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101484544B1
Application number: KR1020140163557A
Authority: KR
Inventors: 남문식
Original assignee: 남문식; 김광수
Priority date: 2014-11-21
Filing date: 2014-11-21
Publication date: 2015-01-21
Also published as: CN106190418A; JP5909299B1; MY167943A; JP2016098373A

Abstract

본 발명은 팜유 가공공정에서 발생되어 폐기되는 팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿에 관한 것으로서, 본 발명에 따르면, 팜박(PKE) 1 중량% 내지 5중량% 및 팜가공 공정수탈수케익, 팜종실껍질(PKS; Palm Kernel Shell), 팜 열매 부산물(EFB: Empty Fruit Bunch), OPT(Oil palm trunk) 및 OPF(Oil palm frond)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 제2팜부산물 95중량% 내지 99중량%의 혼합물을 성형프레스로 압축 성형하여 된 것으로서 수분함량이 10중량% 이하로 낮추기 위해 70 내지 100℃에서 건조하면서 회융점 온도(IDT)가 1150℃ 이상인 것을 특징으로 한다.

Description

팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿 및 그 제조방법 {New renewable energy fuel pellets and it's manufacturing process by using palm oil byproduct}

본 발명은 폐기되는 팜 부산물을 이용하여 신재생에너지로 유용하게 사용할 수 있도록 한 연료용 펠릿 및 그 제조방법에 관한 것이다.

팜(Palm)은 동남아시아, 중동, 아프리카, 중남미에서 다량으로 자생하는 것으로 알려져 있다. 최근에는 팜을 이용하여 유지류를 생산하는 양이 급속하게 증가됨에 따라 그 경작범위가 전 세계적으로 빠르게 확대되고 있다.

통상적으로 팜은 착유과정을 통해 오일을 얻게 되는데, 이 과정에서 다량의 팜 부산물이 발생하게 된다. 이러한 팜 부산물로는 팜유 채유과정 중에 최종적으로 배출되는 배출수, 팜가공 공정수탈수케익, 팜종실껍질(PKS; Palm Kernel Shell), 팜박(PKE; Palm Kernel Expeller) 등이 알려져 있다. 또한 팜 부산물로 팜 열매 부산물(EFB: Empty Fruit Bunch)이 알려져 있는데, EFB는 팜 나무에서 팜 열매 송이가 채취되고, 팜 열매 송이에서 팜 열매를 제외한 나머지를 말한다. 또한 팜 부산물로 OPT(Oil palm trunk)와, OPF(Oil palm frond) 등이 알려져 있다.

이러한 농산물의 일부인 팜부산물을 펠릿 제품으로 가공하지 않고 원형 그대로 산지에서 수거하여 수입한다면, 현지 풍토의 미생물과 각종 바이러스가 국내로 유입될 수 있어 국내 토질오염과 환경피해의 위험이 생길 수 있다.

뿐만 아니라, 팜 부산물들은 대부분 소각하여 폐기하거나 가축의 사료로 사용되어 왔다. 그러나 팜의 생산이 많은 동남아시아에서는 팜을 소각하거나 가축의 사료로 사용되는 수요를 초과하여 다량의 팜 부산물이 발생함에 따라 팜 부산물의 처리에 한계가 있어 왔다. 또한 팜 부산물의 소각이 환경문제를 유발함에 따라 동남아시아 일부에서는 팜 부산물의 소각이 제한되어 왔다. 이러한 팜 부산물 중에서 PKS와 EFB는 소각하여 폐기되어 오고 있으며, 팜유를 짜고 남은 찌꺼기인 PKE의 경우 단백질의 함량이 높고 오일성분이 다량 함유되어 있어 대부분 사료로 활용되고 있다.

이러한 팜 부산물의 폐기에 따른 문제점을 해소하기 위하여 팜 부산물을 활용하기 위한 다양한 연구가 진행되어 왔다. 최근에는 충분한 열량을 확보하기 위하여 목재칩이나 석탄 등과 혼합하여 사용하는 기술이 알려져 있다. 이와 관련하여 대한민국 등록특허 제1297457호에서는 팜종실껍질(PKS)과 석탄을 혼합하여 보일러용 바이오매스 연료를 제조하는 방법이 개시되어 있다.

이외에도 대한민국 등록특허 제1265740호, 대한민국 등록특허 제1326223호, 대한민국 등록특허 제832239호, 대한민국 등록특허 제998580호, 대한민국 등록특허 제1119166호, 대한민국 등록특허 제1345624호, 대한민국등록특허 제1345624호, 대한민국공개특허 제2014-0029635호, 대한민국 공개특허 제2011-0030738호, 대한민국 공개특허 제2013-0010150호 및 대한민국 공개특허 제2013-0000943호에는 팜 부산물을 이용하여 바이오매스 연료로 사용하기 위한 다양한 기술들을 개시하고 있다.

그러나 상기한 기술들의 경우 팜 부산물 중 일부, 특히 PKS나 EFB를 주로 활용함에 따라 대단위로 발생되는 PKE에 대한 근본적인 처리방법을 제시하지 못하고 있는 실정이다.

한편, 팜 부산물을 보일러용으로 사용하기 위해서는 많은 제약이 따른다. 일예로, 화력발전소의 보일러에는 미분탄 보일러와 유동층 보일러가 있는데, 이들 각각에 적용되는 연료는 애쉬 함량과 회융점 온도를 충족해야 한다. 특히, 유동층 보일러 연료 뿐만 아니라 미분탄 보일러 연료에 적용되기 위해선 회융점 온도(IDT)가 1150℃ 이상 되어야 하는데, 팜 부산물 중 PKS와 EFB는 그 성상이나 회융점 온도 등의 이유로 유동층 보일러에만 사용되고 있다.

그러나 팜부산물을 이용하여 국내 화력발전소 보일러의 97%인 미분탄 보일러를 포함하여 다양한 용도에 적합한 신재생에너지에 적용 가능한 연료의 제조가 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 팜 부산물을 이용하면서도 1150℃ 이상의 회융점을 나타내어 유동층 보일러 및 미분탄 보일러등을 포함한 다양한 용도에 적합하여 신재생에너지로 사용할 수 있고, 별도의 바인더 없이 팜 부산물을 활용하여도 연료용 펠릿의 제조가 가능한 팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 반탄화 공정을 거치지 않고서도 고열량을 발현할 수 있는 팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿 및 그 제조방법을 제공하는데 았다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 팜박(PKE) 1 중량% 내지 5중량% 및 팜가공 공정수탈수케익, 팜종실껍질(PKS; Palm Kernel Shell), 팜 열매 부산물(EFB: Empty Fruit Bunch), OPT(Oil palm trunk) 및 OPF(Oil palm frond)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 제2팜부산물 95중량% 내지 99중량%의 혼합물을 성형프레스로 압축 성형하여 된 것으로서 수분함량이 10중량% 이하로 낮추기 위해 70 내지 100℃에서 건조하면서 회융점 온도(IDT)가 1150℃이상인 것을 특징으로 하는 팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿을 제공한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 또한 팜박(PKE) 1중량% 내지 5중량% 및 팜가공 공정수탈수케익, 팜종실껍질(PKS; Palm Kernel Shell), 팜 열매 부산물(EFB: Empty Fruit Bunch), OPT(Oil palm trunk) 및 OPF(Oil palm frond)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 제2팜부산물 95중량% 내지 99중량%를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물을 성형프레스에서 압축하여 펠릿을 제조하는 단계;를 포함하여 제조된 연료용 펠릿으로서, 상기 연료용 펠릿은 수분함량이 10중량% 이하이면서 회융점 온도(IDT)가 1150℃ 이상이고, 상기 펠릿을 제조하는 단계에서 제조된 펠릿의 수분 함량을 10중량% 이하로 낮추기 위해 70 내지 100?에서 건조하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿의 제조방법을 제공한다.

상기 제2팜부산물은 팜종실껍질을 포함할 수 있다.

상기 제2팜부산물은 팜종실껍질 및 OPT를 포함할 수 있다.

상기 팜박은 수분 함량이 6 내지 12중량%이면서 오일성분의 함량이 6 내지 10중량%인 것일 수 있다.

상기 제2팜부산물은 수분 함량이 8 내지 15중량%인 것을 사용할 수 있다.

상기 혼합물은 팜박 1 중량 내지 5중량%, 팜종실껍질 90 내지 95중량% 및 OPT 1중량% 내지 5중량%로 이루어진 것일 수 있다.

상기 혼합물은 바인더 성분을 추가로 함유할 수 있다.

상기 팜박 및 제2팜부산물은 100 내지 200메쉬의 크기를 갖는 분말일 수 있다.

상기한 본 발명에 따르면, 종래 오일의 함량이 높아 사료용으로 사용되는 팜박을 팜종실껍질을 포함하는 제2팜부산물과 혼합하여 펠릿으로 성형함으로써 팜박에 함유된 오일이 바인딩제 역할을 하여 별도의 바인더 사용 없이도 연료용 펠릿의 제조가 가능하다는 이점이 있다.

특히 팜박의 사용으로 회융점과 열량이 낮아질 수 있는데, 제2팜부산물로 팜종실껍질과 OPT를 혼합 사용하게 되면, 팜박의 함량을 낮추면서도 별도의 바인더 사용 없이도 연료용 펠릿의 제조가 가능할 뿐만 아니라 1150℃ 이상의 회융점을 나타내어 신재생에너지로 유용하게 사용될 수 있으며, 반탄화 공정을 거치지 않고서도 고열량을 발현할 수 있다는 효과를 갖는다.

따라서 본 발명은 대량 발생되는 팜 부산물을 이용하여 팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿으로의 제조가 가능하여 종래 팜 부산물 폐기로 인해 발생되는 환경문제의 유발을 해소할 수 있을 뿐만 아니라 저렴한 비용으로 고효율의 열량을 낼 수 있는 신재생에너지원의 확보가 가능하다는 이점이 있다.

본 발명은 팜 부산물을 이용하면서도 1150℃ 이상의 회융점과 고열량을 나타내어 신재생에너지 연료용으로 유용하게 사용할 수 있는 연료용 펠릿 및 그 제조방법에 관한 것이다.

상기 신재생에너지는 신에너지와 재생에너지를 통칭하는 말로, 기존 화석연료를 변환하여 이용하거나, 햇빛, 물, 강수, 생물유기체 등을 포함하여 재생이 가능한 에너지로 변환하여 이용하는 에너지를 말한다.이때, 재생에너지는 태양광, 태양열, 바이오, 풍력, 수력 등이 있으며, 신에너지는 연료전지, 수소에너지 등이 있다.

이하 본 발명에 따른 팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿(이하 간단히 "연료용 펠릿"이라고도 한다) 및 그 제조방법에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿은 팜박(PKE) 1중량% 내지 5중량% 및 팜가공 공정수탈수케익, 팜종실껍질(PKS; Palm Kernel Shell), 팜 열매 부산물(EFB: Empty Fruit Bunch), OPT(Oil palm trunk) 및 OPF(Oil palm frond)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 제2팜부산물 95중량% 내지 99중량%를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물을 성형프레스에서 압축하여 펠릿을 제조하는 단계;를 포함하여 제조된다. 이때, 본 발명에 따라 제조된 연료용 펠릿은 수분함량이 10중량% 이하로 낮추기 위해 70 내지 100℃에서 건조하면서 회융점 온도가 1150℃ 이상이 되도록 한 것에 특징이 있다.

상기와 같은 펠릿을 제조하는 공정은 압축, 건조 등을 통하여 제조함으로써, 각종 박테리아와 미생물을 사전에 제거할 뿐만 아니라 국내 수입 후에도 팜종실껍질 (PKS; Palm Kernel Shell )과 같이 야적보관이 아니라 옥내 저장을 해야 하기 때문에, 국내 환경 피해 등의 문제점을 해결할 수 있다.

팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿을 제조하기 위하여 본 발명에서는 먼저 팜박(PKE)과 제2팜부산물을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계를 거치게 된다.

주지된 바와 같이 팜박(PKE)은 팜유를 짜고 남은 찌꺼기로서 단백질의 함량이 높고 오일성분이 다량 함유되어 있다. 그에 따라 종래에는 사료로 많이 사용되어 왔다. 그러나 본 발명에서와 같이 팜박을 활용하여 연료용 펠릿을 제조하는 경우 팜박에 잔류되어 있는 오일성분이 바인더 역할을 해주어 별도의 바인더 사용 없이도 펠릿의 제조가 가능하다. 뿐만 아니라 팜박은 PKS를 포함하는 제2팜부산물과 특정 함량범위로 혼합하는 경우 회융점 온도가 1150℃를 초과하여 신재생에너지로 연료용으로 유용하게 사용될 수 있다.

본 발명에서 팜박은 수분 함량이 6 내지 12중량%이면서 오일성분의 함량이 6 내지 10중량%인 것을 사용한다.

착유과정에서 배출되는 팜박은 필요에 따라서 수분함량을 6 내지 12중량%로 조절하기 위한 건조과정을 거칠 수 있다. 이때 건조과정은 반드시 제한되지는 않지만 70~100℃에서 수행하는 것이 바람직하다.

아울러 본 발명에서는 착유과정에서 배출되는 팜박의 오일 성분의 함량이 6 내지 10중량%인 것을 활용한다. 이것은 팜박에 잔류된 오일성분이 펠릿화 하는 과정에서 바인더 역할을 수행하여 펠릿의 성형 및 성형 후의 형상 유지를 용이하게 해주는 역할을 한다. 통상 팜박의 오일함량이 6 내지 10중량%인 것을 감안한다면, 배출되는 팜박을 건조하여 수분함량만 6 내지 12중량%로 조절하면 연료용 펠릿 제조에 사용할 수 있다.

상기 팜박은 분말 형태로 사용되며, 통상 미분탄 보일러에 사용되는 연료 분말의 입자가 0.5mm 이하인 것을 고려한다면, 상기 팜박은 100 내지 200메시의 크기를 갖도록 분쇄된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 분쇄는 일반적으로 알려진 장치를 제한 없이 사용할 수 있다.

상기 팜박은 1150℃ 이상의 회융점 온도를 갖는 연료용 펠릿의 제조가 가능하도록 하기 위하여 혼합물 내에 1 내지 5중량% 함유되는 것이 바람직하다. 팜박이 상기 범위를 벗어나는 경우 1150℃ 이상의 회융점 온도를 확보하는 것이 곤란하거나 제조된 연료용 펠릿의 형상 유지가 어렵다는 단점이 있다.

본 발명에 따르면 상기 팜박과 제2팜부산물을 혼합사용 한다. 이때 제2팜부산물은 팜가공 공정수탈수케익, 팜종실껍질(PKS; Palm Kernel Shell), 팜 열매 부산물(EFB: Empty Fruit Bunch), OPT(Oil palm trunk) 및 OPF(Oil palm frond)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함한다.

상기한 제2팜부산물은 수분 함량이 8 내지 15중량%인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 통상 발생되는 팜부산물은 수분함량이 높을 수 있으며, 따라서 수분 함량을 8 내지 15중량% 정도로 낮추기 위한 건조과정을 거친 것을 사용할 수 있다. 건조과정은 반드시 제한되지는 않지만 70~100℃에서 수행하는 것이 바람직하다. 통상 연료로 사용되는 석탄의 수분 함량이 8중량% 이하인 것을 감안한다면, 상기한 팜부산물의 수분함량 8 내지 15중량%는 다소 높은 수치임을 알 수 있는데, 이는 펠릿화하는 과정에서 수분에 의한 성형성을 좋게 하기 위한 것이다.

또한 상기 제2팜부산물은 전술한 팜박과 마찬가지로 분말 형태로 사용되며, 신재생에너지 연료용으로 사용되는 연료의 분말 입자의 크기를 고려하여 100 내지 200메시의 크기를 갖도록 분쇄된 것을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면 상기 제2팜부산물은 팜종실껍질(PKS)를 포함할 수 있다.

PKS는 통상 연료용으로 많이 사용된다. 이러한 PKS는 자체적으로 펠릿화가 어려워 바인더를 별도로 혼합하여 사용하고 있다. 그에 따라 펠릿형태가 아닌 자체 상태에서는 충분한 회융점 온도를 확보할 수 있으나, 펠릿화하기 위하여 별도 바인더를 첨가하는 경우에는 충분한 회융점을 확보하기가 곤란하다. 그러나 본 발명에서와 같이 특정 비율로 팜박과 혼합하여 사용할 경우 별도의 바인더 사용 없이도 연료용 펠릿으로의 제조가 가능할 뿐만 아니라 충분한 회융점 온도를 확보할 수 있어 신재생에너지 연료용으로 사용이 가능하다.

더욱 바람직하게 상기 제2팜부산물은 팜종실껍질과 OPT를 포함할 수 있다. OPT는 주로 목재용 패널의 제조에 많이 사용되어 왔는데, 최근에는 껍질을 벗겨낸 후 분쇄하고, 이를 고압으로 짜내어 OPT에 다량 함유된 수액을 채취한 후 채취된 수액을 발효시켜 바이오 연료를 얻고자 하는 시도도 다양하게 이루어지고 있다. 본 발명에서 사용되는 OPT는 수액을 채취하기 전의 것이어도 좋고, 수액을 채취하고 난 이후의 것이어도 좋다. 바람직하게 수액을 채취하고 난 것을 활용하는 것이 좋다. 어떠한 것을 사용하더라도, 사용되는 OPT는 자체적으로 함유되어 있는 액상성분에 의해 팜박의 사용량을 줄여도 양호한 펠릿화를 가능하게 한다. 뿐만 아니라 일정한 수분함량 이상으로 건조된 경우 팜박에 비하여 우수한 열량을 낼 수 있어 높은 회융점을 얻는데 도움을 준다.

바람직하게 본 발명에 따른 혼합물은 팜박 1 중량 내지 5중량%, 팜종실껍질 90 내지 95중량% 및 OPT 1중량% 내지 5중량%를 포함하는 것이 좋다.

OPT의 함량이 상기 범위내로 포함될 경우 펠릿 성형성이 우수할 뿐만 아니라 높은 열량을 내면서 높은 회융점을 갖는 연료용 펠릿을 얻을 수 있다. 구체적으로 상기 OPT의 함량이 1중량% 미만일 경우 제조된 연료용 펠릿의 성형상태 유지가 곤란하다는 문제점이 있으며, 상기 OPT 함량이 5중량% 초과일 경우 상대적으로 PKS의 함량이 줄어들어 신재생에너지 연료용으로 사용될 수 있는 충분한 회융점 온도를 얻을 수 없다는 문제점이 있다. 따라서 제2팜부산물로 PKS 및 OPT를 사용하는 경우 상기 OPT는 1중량% 내지 5중량%를 포함되도록 하는 것이 좋다.

필요에 따라서 상기 혼합물은 바인더 성분을 추가로 혼합할 수 있다. 여기서 바인더 성분은 당해분야에서 일반적으로 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있으며, 그 함량은 제조되는 연료용 펠릿 내에 5중량% 이내로 함유되도록 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 전술한 바와 같이 팜박과 제2팜부산물을 혼합하여 혼합물을 제조한 다음 상기 혼합물을 성형프레스에서 압축하여 펠릿을 제조하는 단계를 거치게 된다.

상기 혼합물을 이용하여 성형프레스에서 압축하여 펠릿화하는 기술은 일반적으로 알려진 기술을 적용하여 실시할 수 있다.

예를 들어 상기 펠릿을 제조하는 단계는 상기 혼합물을 금형에 투입한 다음 프레스로 압축하여 펠릿을 제조하는 것이다. 상기 프레스는 유압프레스기를 사용할 수 있으며, 500~950톤(ton/㎡) 정도의 압력을 가하여 펠릿을 제조할 수 있다.

상기와 같은 압력으로 압축을 하게 되면 혼합물 내의 각 성분들이 함유한 수분에 의하여 서로 용이하게 뭉쳐지며, 팜박 또는 팜박과 OPT에 함유된 오일이 강한 압착에 의해 표면으로 나와 펠릿 형상 유지가 양호하게 될 수 있도록 도와준다. 따라서 본 발명에서와 같이 팜박 또는 팜박과 OPT를 사용하는 경우 별도의 바인더를 사용하지 않고도 팜부산물만으로 양호한 성형 상태 유지가 가능한 연료용 펠릿을 제조할 수 있게 된다.

펠릿의 크기는 반드시 제한은 없으나 바람직하게 직경이 50mm이하이고, 길이가 100mm이하인 것이 좋다. 더욱 바람직하게 상기 펠릿은 직경이 325㎜이고, 길이가 3~32㎜인 것이 좋다.

본 발명에 따르면 상기 펠릿을 제조하는 단계에서 얻어진 펠릿의 수분 함량을 10중량%이하로 낮추기 위해 70 내지 100℃에서 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 건조하는 단계는 최종 제조된 연료용 펠릿을 신재생에너지 연료용으로 사용하기 적합한 수분함량을 갖도록 하기 위한 것으로서, 70 내지 100℃에서 충분히 건조를 실시한다. 다만, 팜박과 제2팜부산물을 혼합하는 과정에서 수분함량이 10중량% 미만으로 떨어진 경우에는 생략가능하다.

상기한 방법을 통해 제조된 본 발명에 따른 연료용 펠릿은 수분함량이 10중량% 이하이면서 회융점 온도가 1150℃ 이상인 특성을 나타낸다. 따라서 제조된 연료용 펠릿은 신재생에너지 연료용으로 유용하게 사용될 수 있을 뿐만 아니라 반탄화 공정을 거치지 않고서도 고열량을 발현할 수 있다.

이하 본 발명을 하기 실시예를 통하여 좀더 상세하게 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

팜박(PKE) 분말 3중량%, 팜종실껍질(PKS) 분말 95중량% 및 OPT 분말 2중량%의 비율로 혼합하여 혼합물을 제조하였다.

이때 팜박 분말은 수분함량이 6.22중량%이고, 오일함량이 8중량%인 팜박을 100 내지 200메쉬로 분쇄하여 사용하였으며, 팜종실껍질 분말은 수분함량이 8.98중량%인 팜종실껍질을 100 내지 200메쉬로 분쇄하여 사용하였으며, OPT는 수분함량이 9중량%이고 100 내지 200메쉬로 분쇄된 것을 사용하였다.

상기 혼합물을 유압프레스로 가압성형(750ton/㎡ 압력)하여 펠릿을 제조하였다.

<실시예 2>

팜박(PKE) 분말 5중량%와 팜종실껍질(PKS) 분말 90중량% 및 OPT 5중량%의 비율로 혼합하여 혼합물을 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 펠릿을 제조하였다.

<실시예 3>

팜박(PKE) 분말 5중량%와 팜종실껍질(PKS) 분말 95중량%의 비율로 혼합하여 혼합물을 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 펠릿을 제조하였다.

<비교예 1>

팜박(PKE) 분말 3중량%와 팜종실껍질(PKS) 분말 97중량%의 비율로 혼합하여 혼합물을 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 펠릿을 제조하였다.

<비교예 2>

수분함량이 10중량%이고, 오일함량이 8중량%인 팜박을 100 내지 200메쉬로 분쇄하여 팜박 분말을 얻고, 이를 유압프레스로 가압성형하여 펠릿을 제조하였다.

<실험예>

상기 실시예 1 내지 3, 비교예 1 및 2의 발열량, 공업분석 및 회융점 분석을 실시하였다(당진화력발전소 의뢰). 분석 결과는 하기 표 1에 나타내었다. 아울러 제조된 펠릿을 육안으로 확인하고 그 형상의 불량 여부를 확인하고 그 결과를 하기 표 1에 함께 나타내었다.

구분		실시예1	실시예2	실시예3	비교예1	비교예2
PKE 함량(wt%)		3	1	5	0.5	100
PKS 함량(wt%)		95	98	95	99.5	0
OPT 함량(wt%)		2	1	0	0	0
발열량(기건식: Kcal/kg)		4651	4665	4638	4673	4,469
공업분석 (기건식)	고유수분(wt%)	8.85	8.80	8.90	8.94	6.22
	휘발분(wt%)	67.91	66.83	67.02	66.80	72.64
	회분(wt%)	2.42	2.39	2.45	2.41	4.17
	고정탄소(wt%)	21.81	21.88	21.74	21.84	16.97
회융점	IDT(℃)	1231	1234	1226	1228	1070
펠릿 형상		양호	양호	양호	불량	양호

상기 표 1에서 보는 바와 같이 본 발명의 바람직한 범위내로 팜박(PKE) 분말 및 팜종실껍질(PKS) 분말을 혼합한 실시예 3 또는 팜박 분말과 팜종실껍질 분말 및 OPT를 혼합한 실시예 1 및 실시예 2의 경우 회융점 온도(IDT)가 1150℃를 초과하여 신재생에너지 연료용으로 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있다.

비교예 1의 경우 제조된 연료용 펠릿내의 바인더 역할을 할 수 있는 성분이 부족하여 펠릿 형상 다수가 불량한 것을 확인할 수 있었다.

뿐만 아니라 본 발명에 의해 제조된 연료용 펠릿은 반탄화 공정을 거치지 않고서도 4500Kcal/kg 이상의 고열량을 발현함을 알 수 있다.

Claims

팜박(PKE) 1 중량% 내지 5중량% 및 팜가공 공정수탈수케익, 팜종실껍질(PKS; Palm Kernel Shell), 팜 열매 부산물(EFB: Empty Fruit Bunch), OPT(Oil palm trunk) 및 OPF(Oil palm frond)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 제2팜부산물 95중량% 내지 99중량%의 혼합물을 성형프레스로 압축 성형하여 된 것으로서 수분함량을 10중량% 이하로 낮추기 위해 70 내지 100℃에서 건조하면서 회융점 온도(IDT)가 1150℃ 이상인 것을 특징으로 하는 팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿.
청구항 1에 있어서,
상기 제2팜부산물은 팜종실껍질을 포함하는 것을 특징으로 하는 팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿.
청구항 1에 있어서,
상기 제2팜부산물은 팜종실껍질 및 OPT를 포함하는 것을 특징으로 하는 팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿.
청구항 1에 있어서,
상기 팜박은 수분 함량이 6 내지 12중량%이면서 오일성분의 함량이 6 내지 10중량%인 것을 특징으로 하는 팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿.
청구항 1에 있어서,
상기 제2팜부산물은 수분 함량이 8 내지 15중량%인 것을 특징으로 하는 팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿.
청구항 3에 있어서,
상기 혼합물은 팜박 1 중량 내지 5중량%, 팜종실껍질 90 내지 95중량% 및 OPT 1중량% 내지 5중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿.
청구항 1에 있어서,
상기 혼합물은 바인더 성분을 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿.
청구항 1에 있어서,
상기 팜박 및 제2팜부산물은 100 내지 200메쉬의 크기를 갖는 분말인 것을 특징으로 하는 팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿.
팜박(PKE) 1중량% 내지 5중량% 및 팜가공 공정수탈수케익, 팜종실껍질(PKS; Palm Kernel Shell), 팜 열매 부산물(EFB: Empty Fruit Bunch), OPT(Oil palm trunk) 및 OPF(Oil palm frond)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 제2팜부산물 95중량% 내지 99중량%를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및
상기 혼합물을 성형프레스에서 압축하여 펠릿을 제조하는 단계;를 포함하여 제조된 연료용 펠릿으로서,
상기 연료용 펠릿은 수분함량이 10중량% 이하이면서 회융점 온도(IDT)가 1150? 이상이고,
상기 펠릿을 제조하는 단계에서 제조된 펠릿의 수분 함량을 10중량% 이하로 낮추기 위해 70 내지 100℃에서 건조하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료용 펠릿의 제조방법.
청구항 9에 있어서,
상기 제2팜부산물은 팜종실껍질을 포함하는 것을 특징으로 하는 팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿의 제조방법.
청구항 9에 있어서,
상기 제2팜부산물은 팜종실껍질 및 OPT를 포함하는 것을 특징으로 하는 팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿의 제조방법.
청구항 9에 있어서,
상기 팜박은 수분 함량이 6 내지 12중량%이면서 오일성분의 함량이 6 내지 10중량%인 것을 특징으로 하는 팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿의 제조방법.
청구항 9에 있어서,
상기 제2팜부산물은 수분 함량이 8 내지 15중량%인 것을 특징으로 하는 팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿의 제조방법.
청구항 12에 있어서,
상기 혼합물은 팜박 1 중량 내지 5중량%, 팜종실껍질 90 내지 95중량% 및 OPT 1중량% 내지 5중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿의 제조방법.
청구항 9에 있어서,
상기 혼합물은 바인더 성분을 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿의 제조방법.
청구항 9에 있어서,
상기 팜박 및 제2팜부산물은 100 내지 200메쉬의 크기를 갖는 분말인 것을 특징으로 하는 팜 부산물을 이용한 신재생에너지 연료용 펠릿의 제조방법.