KR101487188B1 - Rotary reactor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 회전 반응기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바이오메스, 석탄, 폐기물 및 탄소 함유물질의 에너지 함량을 높이고, 생산되는 가스의 에너지 용량을 높이기 위한 가스화, 열분해, 반탄화(Torrefaction) 등 열적 처리를 수행할 수 있는 회전 반응기에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a rotary reactor, and more particularly to a rotary reactor, which is capable of increasing the energy content of biomass, coal, waste, and carbon-containing materials and performing thermal treatment such as gasification, pyrolysis, To a rotary reactor.
일반적으로 가정, 식당, 음식물 가공공장에서 발생하는 음식물쓰레기나 축산분뇨 또는 오폐수의 잉여 슬러지는 소각처리하는 방법, 건조 및 분쇄처리하는 방법, 발효과정을 거쳐 비료나 사료로 재활용하는 방법, 미생물을 이용하여 분해소멸시키는 방법 등으로 처리되고 있다.Generally, the excess sludge of food waste, livestock manure or wastewater generated in homes, restaurants, and food processing factories is incinerated, dried and pulverized, fermented and recycled as fertilizer or feed, and microorganisms And then decomposing and disappearing it.
그러나 소각시에는 소각에 따른 많은 에너지를 필요로 하여 제경비가 많이 소요될 뿐만 아니라 다이옥신과 같은 유독가스의 필연적인 발생으로 인체에 치명적인 영향을 끼치게 되는 문제점이 있고, 사료나 비료로 재활용하는 방법은 염분이나 이물질이 다량 함유되어 있어 적합하지 못하며, 건조방식은 인체에 유해한 폐가스 및 폐수의 배출 등에 따른 2차 오염 문제가 야기되고 있고, 발효방식이나 기존 소멸방식에 있어서는 미생물이 유기물을 분해시 발생되는 심한 악취로 인해 사용이 기피되고 있는 실정이다.However, in incineration, much energy is required due to incineration, which not only requires a lot of expenses, but also has a problem that toxic gas such as dioxin is inevitably generated, which has a fatal effect on the human body. As a method of recycling as feed or fertilizer, And drying method is causing secondary pollution problem due to waste gas and waste water discharge which are harmful to the human body. In the fermentation method and the conventional extinction method, the microorganisms are severely decomposed It is a fact that it is avoided because of bad smell.
이러한 문제점을 감안한 종래의 방법 중 통상적으로 선호되고 있는 로터리 킬른 방식의 건조처리장치의 일예에 대해 설명하면, 먼저 로터리 킬른 방식은 직화열을 이용한 건조처리 방법인데, 이러한 로터리 킬른 방식의 건조처리장치는 롤러상에 설치되어 모터에 의해 회전가능토록 설치되는 건조드럼, 건조드럼에 열기를 공급하는 연소로, 건조드럼에서 발생하는 수증기를 배출하도록 건조드럼에 연통되어 설치되는 수증기 배출덕트, 수증기 배출덕트로부터 배출된 수증기 및 폐진을 정화시키는 집진기 등을 포함하여 이뤄진다.An example of a conventional rotary kiln type drying apparatus, which is one of the conventional methods that take such problems into consideration, will be described. First, a rotary kiln system is a drying method using a direct heat. A drying drum installed on the roller and rotatably installed by the motor, a combustion furnace for supplying heat to the drying drum, a steam exhaust duct connected to the drying drum for discharging water vapor generated from the drying drum, A dust collector for purifying exhausted water vapor and waste water, and the like.
그러나 이러한 구조의 종래 로터리 킬른 방식의 건조처리장치는 건조드럼이 회전됨으로 인하여 내부의 온도를 측정 및 제어하기 위한 온도 센서 및 기타 측정용 센서를 건조드럼 내부에 설치하기가 어려워 건조드럼 내의 반응에 대한 다양한 데이터를 수집하기가 어려운 문제점이 있었다.However, in the conventional rotary kiln type drying apparatus having such a structure, it is difficult to install a temperature sensor and other measurement sensors inside the drying drum for measuring and controlling the internal temperature owing to the rotation of the drying drum, It is difficult to collect various data.
또한, 반응 진행 중 부피가 큰 건조드럼을 회전시키는 관계로 회전축에 대한 씰링(sealing)이 어려워 건조드럼 내부로 외부 공기가 유입되는 현상이 발생되어서 반응물질의 순수성을 보장하기 어렵고, 물질의 연소 반응인 경우 탄화된 상태의 물질만 얻을 뿐만 아니라 생산되는 가스 내 공기 속 질소가 포함되어 에너지 용량이 낮아지는 문제점이 있었다.Further, due to rotation of the bulky drying drum during the reaction, it is difficult to seal the rotary shaft, so that external air is introduced into the drying drum, which makes it difficult to ensure the purity of the reaction material, There is a problem that not only the carbonized material but also the nitrogen in the produced gas is contained and the energy capacity is lowered.
또한, 부피가 큰 건조드럼 자체가 회전되어야 하므로, 건조드럼의 회전을 지지하는 베어링 등 각종 부속품들의 조립이 어렵고 장비의 생산비용이 증가하는 문제점이 있었다.Also, since the bulky drying drum itself needs to be rotated, it is difficult to assemble various accessories such as bearings for supporting the rotation of the drying drum, and the production cost of equipment is increased.
이에 본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 하우징부의 내측에 구비된 회전축이 회전되면서 반응물질을 교반하게 되므로, 종래 로터리 킬른 방식의 건조처리장치 대비 각종 센서들을 장착하기가 쉽고, 각종 부품들을 조립 및 관리하기가 용이해지며, 바이오메스 분야의 중요한 반탄화(Torrefaction-열에너지를 많이 가질 수 있게 하기 위한 준비과정으로 산소와 접촉하면 안됨)를 가능하게 하는 회전 반응기를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above background, and it is easy to mount various sensors compared to a conventional rotary kiln type drying apparatus, And it is an object of the present invention to provide a rotary reactor capable of achieving an important half-carbonization (biosensing) of the biomass field, which can not be in contact with oxygen as a preparation process for obtaining a large amount of thermal energy.
또한, 회전축과 하우징부 사이가 실링처리되고, 구동부와 하우징부를 감싸는 외부하우징이 구비됨으로써, 외부 공기 등이 하우징부 내부로 침투되는 것을 방지할 수 있어서, 반응물질의 순수성을 확보할 수 있는 회전 반응기를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, since the rotation shaft and the housing portion are sealed, and the outer housing that surrounds the driving portion and the housing portion is provided, it is possible to prevent the outside air or the like from penetrating into the housing portion, The purpose is to provide.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예는, 수개의 날개부가 축방향으로 이격되어 형성된 회전축을 감싸며 회동가능하게 지지하고, 센서부가 구비된 하우징부; 상기 하우징부의 외측에서 상기 회전축에 구동력을 제공하는 구동부; 상기 하우징부의 내부로 반응물질을 공급하는 반응물질공급부; 및 상기 하우징부 내부로 가열가스를 공급하는 가열가스공급부;를 포함하는 회전 반응기를 제공한다.To achieve these and other advantages and in accordance with the purpose of the present invention, as embodied and broadly described herein, there is provided a portable terminal comprising: a housing part having a plurality of wings rotatably supported around a rotation axis formed by being axially spaced apart; A driving unit for providing a driving force to the rotary shaft at an outer side of the housing unit; A reaction material supply unit for supplying a reaction material into the housing unit; And a heating gas supply unit for supplying a heating gas into the housing unit.
본 발명의 일실시예에 따르면, 하우징부의 내측에 구비된 회전축이 회전되면서 반응물질을 교반하게 되므로, 종래 로터리 킬른 방식의 건조처리장치 대비 각종 센서들을 장착하기가 쉽고, 반응을 해야 하는 경우에는 반응하기 위한 물질의 투입이 편리하며, 외부 이물질 및 외부 공기의 투입을 차단하여 바이오메스 산업에서 원료의 열에너지 농축을 위해 산소와 반응하지 않아야만 하는 반탄화(Torrefaction) 공정이 가능하며, 내부 물질의 순수성 보장, 반응공정을 실행할 경우 반응물질의 순수성을 보장할 수 있고, 내부 회전하는 날개가 조립식이므로 각종 부품들을 운송하여 현장에서 조립해서 장착할 수 있어서, 운송비용 절감 및 부분수리 및 개조가 가능하여 보수 및 관리가 용이해지며, 하우징부를 이루는 외벽은 고정되어 있고 내부의 날개부만 회전을 하는 타입이고 반응물질이 투입되는 양과 배출되는 양을 조절 및 제어할 수 있으므로 회분식 및 연속식에도 사용할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, since the rotating shaft provided inside the housing part is rotated to stir the reaction material, it is easy to mount various sensors in comparison with the conventional rotary kiln type drying apparatus, It is possible to carry out a torrefaction process in which biomass industry should not react with oxygen in order to concentrate heat energy in the biomass industry by blocking the input of external foreign substances and external air, It is possible to assure the purity of the reaction material when performing the assurance and reaction process, and it is possible to assemble and mount on the field by transporting various parts because the inner rotating blades are assembled, And the outer wall constituting the housing part is fixed, and only the inner wing portion is fixed Since the type and to adjust and control the amount of exhaust amount and the reaction material input to the effect that can be used in batch and continuous mode.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 회전 반응기의 구조를 나타낸 정면도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 도 1의 측면도이다.
도 4 내지 도 6은 도 1의 가열가스공급부를 보여주는 도면이다.
도 7 내지 도 9는 도 1의 사이클론부를 보여주는 도면이다.
도 10은 도 1의 하우징부에 구비되는 사이트글라스를 나타낸 도면이다.
도 11과 도 12는 도 1의 하우징부에 구비되는 격벽부를 나타낸 도면이다.
도 13과 도 14는 도 1의 하우징부와 가열가스공급부에 구비된 단열재를 나타낸 도면이다.
도 15는 도 1의 가열가스공급부에 구비된 노즐부를 나타낸 도면이다.
도 16은 도 1의 반응물질공급부의 저장탱크를 나타낸 도면이다.
도 17과 도 18은 도 1의 날개부 및 날개부에 형성된 브러시부를 나타낸 도면이다.1 is a front view showing the structure of a rotary reactor according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view of Fig.
3 is a side view of Fig.
Figs. 4 to 6 are views showing the heating gas supply unit of Fig. 1. Fig.
7 to 9 are views showing the cyclone portion of FIG.
FIG. 10 is a view showing a sight glass provided in the housing part of FIG. 1. FIG.
11 and 12 are views showing a partition wall portion provided in the housing portion of FIG.
13 and 14 are views showing a heat insulating material provided in the housing part and the heating gas supply part of FIG.
FIG. 15 is a view illustrating a nozzle unit provided in the heating gas supply unit of FIG. 1. FIG.
FIG. 16 is a view showing a storage tank of the reactant supply unit of FIG. 1;
Figs. 17 and 18 are views showing the wing portion of Fig. 1 and the brush portion formed in the wing portion.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."
이하에서 설명되는 회전 반응기는 크게 열적처리를 통해 에너지 함유량을 높일 목적으로 사용되는 공정(바이오메스, 석탄, 폐기물, 셰일가스 등 탄소 함유 물질들의 가스화, 열분해 반탄화(Torrefaction)등 열에너지를 증가시키기 위한 분야)과, 재료에 함유된 수분을 제거하기 위한 공정(분말, 고체 형태의 시료에 포함된 수분을 제거하는 공정) 등에 모두 사용될 수 있음을 먼저 밝혀둔다.The rotary reactor described below is mainly used for increasing the energy content through thermal treatment (such as gasification of carbon-containing materials such as biomass, coal, waste, and shale gas, thermal decomposition, And a process for removing moisture contained in a material (a process for removing water contained in a powder or a solid sample), and the like.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 회전 반응기의 구조를 나타낸 정면도이다. 도 2는 도 1의 평면도이다. 도 3은 도 1의 측면도이다. 도 4 내지 도 6은 도 1의 가열가스공급부를 보여주는 도면이다. 도 7 내지 도 9는 도 1의 사이클론부를 보여주는 도면이다. 도 10은 도 1의 하우징부에 구비되는 사이트글라스를 나타낸 도면이다. 도 11과 도 12는 도 1의 하우징부에 구비되는 격벽부를 나타낸 도면이다. 도 13과 도 14는 도 1의 하우징부와 가열가스공급부에 구비된 단열재를 나타낸 도면이다. 도 15는 도 1의 가열가스공급부에 구비된 노즐부를 나타낸 도면이다. 도 16은 도 1의 반응물질공급부의 저장탱크를 나타낸 도면이다. 도 17과 도 18은 도 1의 날개부 및 날개부에 형성된 브러시부를 나타낸 도면이다.1 is a front view showing the structure of a rotary reactor according to an embodiment of the present invention. 2 is a plan view of Fig. 3 is a side view of Fig. Figs. 4 to 6 are views showing the heating gas supply unit of Fig. 1. Fig. 7 to 9 are views showing the cyclone portion of FIG. FIG. 10 is a view showing a sight glass provided in the housing part of FIG. 1. FIG. 11 and 12 are views showing a partition wall portion provided in the housing portion of FIG. 13 and 14 are views showing a heat insulating material provided in the housing part and the heating gas supply part of FIG. FIG. 15 is a view illustrating a nozzle unit provided in the heating gas supply unit of FIG. 1. FIG. FIG. 16 is a view showing a storage tank of the reactant supply unit of FIG. 1; Figs. 17 and 18 are views showing the wing portion of Fig. 1 and the brush portion formed in the wing portion.
이들 도면들에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 회전 반응기(100)는, 수개의 날개부(101)가 축방향으로 이격되어 형성된 회전축(103)을 감싸며 회동가능하게 지지하고, 센서부가 구비된 하우징부(105); 하우징부(105)의 외측에서 회전축(103)에 구동력을 제공하는 구동부(107); 하우징부(105)의 내부로 반응물질을 공급하는 반응물질공급부(109); 및 하우징부(105) 내부로 가열가스를 공급하는 가열가스공급부(201);를 포함하는 것을 특징으로 한다.As shown in these drawings, the
하우징부(105)는 중공의 원통 형상으로 제공되는데, 하우징부(105)의 내측에는 온도 센서 등 각종 센서들이 구비된다.The
한편, 전술한 종래 로터리 킬른 방식의 건조처리장치에서 건조드럼이 회전하는 방식과 달리, 본 발명의 일실시예에 따른 회전 반응기(100)에서 하우징부(105)는 회전되지 않고 고정되어 배치되므로, 하우징부(105)의 내측에 온도 센서 등 각종 측정센서들이 용이하게 구비될 수 있게 된다.Unlike the conventional rotary kiln type drying apparatus in which the drying drum rotates, the
이러한 하우징부(105)의 내측에는 수개의 날개부(101)가 축방향으로 이격되어 형성된 회전축(103)이 구비되는데, 이러한 회전축(103)은 하우징부(105)의 양측벽을 관통하며 지지되게 된다.A plurality of
즉, 회전축(103)은 하우징부(105)의 내측에서 회전가능하게 구비되어서, 하우징부(105) 내부로 투입되는 반응물질이 골고루 섞여 교반될 수 있도록 마련된다.That is, the rotating
또한, 하우징부(105)에서 회전축(103)이 지지되는 부위(즉, 하우징부(105)의 양측벽)에는, 외부 공기가 하우징부(105) 내부로 침투되는 것을 방지하도록 실링처리가 되는데, 이러한 실링처리는 일예로 탄성재질의 패킹으로 제공될 수 있다.A sealing process is performed to prevent the outside air from penetrating into the
더불어, 하우징부(105)의 일측벽 또는 양측벽에는, 작업자가 하우징부(105)의 내부를 확인할 수 있도록, 사이트글라스(1001)가 구비되는데, 이러한 사이트글라스(1001)는 다중구조로 형성될 수 있다.In addition, a
그리고 회전축(103)에 형성된 날개부(101)의 끝단은 도 17에 도시된 바와 같이 회전축(103)이 회전하는 방향(A)을 향해 절곡되어 형성될 수 있는데, 이처럼 날개부(101)의 끝단이 절곡형성됨으로써, 회전축(103)이 회전되는 동안 하우징부(105) 내부의 반응물질이 아래쪽에서 위쪽으로 들어올려진 후 다시 아래쪽으로 내려보내지면서 골고루 섞이게 된다.The end of the
또한 날개부(101)의 끝단에 브러시부(1701)가 구비될 수도 있는데, 이처럼 날개부(101)의 끝단에 브러시부(1701)가 구비됨으로써, 날개부(101)의 끝단과 하우징부(105)의 외벽 사이의 공간을 브러시부(1701)가 채우게 되어, 날개부(101)의 끝단과 하우징부(105)의 외벽 사이 공간에 있는 반응물질이 브러시부(1701)에 의해 원활히 떨어지며 섞여서 골고루 반응되도록 유도된다.The
물론, 전술한 브러시부(1701)는 가느다란 와이어들이 촘촘히 구비된 솔 형태로 구비될 수도 있는데, 이와 달리 실리콘 패드, 러버 패드 등의 패드 형태로 마련되는 패드부로 형성될 수도 있다.Of course, the
그리고 회전축(103)에 형성된 날개부(101)는 탈착가능한 조립식으로 제공되어서, 경우에 따라 날개부(101)의 개수를 적절히 조절할 수 있도록 마련되며, 이처럼 회전축(103)에 날개부(101)가 조립식으로 제공됨으로써, 반응물질의 교반력 조절이 용이해지며, 날개부(101)가 회전축(103)에 일체로 결합되는 방식에 비해 회전 반응기의 유지/보수 비용이 획기적으로 절감될 수 있다.The
즉, 날개부(101)가 회전축(103)에 일체로 결합되는 방식의 경우, 반응물질의 교반력을 향상시키기 위해서는 날개부(101)가 일체로 결합된 회전축(103)을 전체적으로 교체해야 하지만, 본 발명의 일실시예에서와 같이 날개부(101)가 회전축(103)에 조립되는 방식의 경우, 반응물질의 교반력을 향상시키기 위해 날개부(101)만 추가로 회전축(103)에 결합하면 되므로, 회전 반응기의 유지/보수 비용을 획기적으로 절감할 수 있게 되는 것이다.That is, in the case where the
또한, 하우징부(105)의 내주면에는 격벽부(1101)가 돌출되어 형성될 수 있는데, 이러한 격벽부(1101)는 하우징부(105)가 소정의 각도로 기울어졌을 때, 하우징부(105) 내부에서 반응이 진행되고 있는 반응물질이 한쪽 방향으로 쏠리지 않도록 할 뿐만 아니라, 반응물질에 반응이 일어나지 않고 바로 배출부(131)로 빠져나오는 것을 방지하게 된다.The
이러한 격벽부(1101)는 하우징부(105)의 내주면에서, 축방향으로 인접하게 배치된 날개부(101)들 사이를 향하도록 형성되며, 도 12에 도시된 바와 같이, 하우징부(105)의 내주면 일부에 경방향 내측으로 연장형성된 돌출판 형상으로 제공될 수 있다.The
이어서, 구동부(107)는 하우징부(105)의 외측에서 회전축(103)에 구동력을 제공하게 된다.Then, the driving
이러한 구동부(107)는 일예로 모터, 웜기어 등으로 구성될 수도 있으며, 이 외에 다양한 방식으로 회전축(103)에 구동력을 전달하도록 구성될 수 있다.The driving
그리고 구동부(107)와 하우징부(105)는 외부하우징부(119)의 내측에 배치되도록 형성될 수 있는데, 이와 같이 구동부(107)와 하우징부(105)를 감싸는 외부하우징부(119)가 구비됨으로써, 외부 공기 등이 하우징부(105) 내부로 침투되는 것을 더 효과적으로 차단할 수 있게 된다.The driving
이어서, 반응물질공급부(109)는 하우징부(105)의 내부로 반응물질을 공급하도록 마련되는데, 이러한 반응물질공급부(109)의 일예에 대한 구조를 좀 더 구체적으로 설명하면, 반응물질공급부(109)는 저장탱크(111); 저장탱크(111)의 하부와 하우징부(105)를 연결하는 연결관(113); 구동모터(115)에 의해 구동되며, 연결관(113)의 내측에서 회전하며 저장탱크(111)로부터 연결관(113) 내부로 투입되는 반응물질을 하우징부(105) 내부로 인출시키는 블레이드회전축(117);을 포함하여 이뤄질 수 있다.The reaction
저장탱크(111)는 내부가 빈 통 형상으로 제공되는데, 저장탱크(111) 내에는 반응물질(일예로, 톱밥 등)이 저장된다.The
물론, 이러한 저장탱크(111)의 상부에는, 덮개부가 구비되어서, 저장탱크(111) 내부로 이물질이 들어가는 것을 방지하게 된다.Of course, a cover is provided on the upper part of the
그리고 비록 도면들에는 도시되지 않았으나, 저장탱크(111) 내에는 임펠러 또는 스크류블레이드가 구비될 수 있는데, 이처럼 저장탱크(111) 내에 임펠러 도는 스크류블레이드가 구비됨으로써, 반응물질이 저장탱크(111) 내에서 원활히 교반될 수 있고, 부피가 큰 반응물질인 경우 적당한 크기로 분쇄되어 연결관(113)으로의 투입이 쉽게 되도록 만들 수도 있다.Although not shown in the drawings, the
또한, 저장탱크(111)와 연결관(113)을 연결하는 통로부(1601)는 일예로 단면이 사각형인 중공의 관 형상으로 마련될 수 있다.In addition, the
연결관(113)은 저장탱크(111)의 하부와 하우징부(105)를 연통하며 연결하게 되는데, 즉, 저장탱크(111) 내부에 저장된 반응물질은 연결관(111)을 통해 하우징부(105) 내부로 공급되게 된다.The
블레이드회전축(117)은 연결관(113)의 내측에 마련되는데, 블레이드회전축(117)에는 나선형의 블레이드가 구비되어 있으며, 블레이드회전축(117)은 구동모터(115)로부터 구동력을 전달받아 회전하면서 반응물질을 전진시켜 하우징부(105)로 반응물질을 보내게 된다.The blade
즉, 블레이드회전축(117)은 블레이드의 구조적인 피치 기장 및 회전속도에 따라 반응물질이 연결관(113) 내로 투입시 사용자의 설정에 맞게 하우징부(105)로 보내지는 반응물질의 양을 조절 및 제어할 수 있도록 구비되어, 본 발명의 일실시예인 회전 반응기가 회분식 뿐만 아니라 연속식으로도 사용될 수 있도록 한다.That is, the
이어서, 가열가스공급부(201)는 하우징부(105) 내부로 가열가스를 공급하게 되는데, 이러한 가열가스공급부(201)의 일예에 대한 구조를 좀 더 구체적으로 설명하면, 가열가스공급부(201)는 버너부(203); 버너부(203)와 하우징부(105)를 연결하는 배관부(205); 및 배관부(205)의 말단에 결합되며, 하우징부(105) 내부로 가열가스를 확산시키는 노즐부(207);를 포함하여 이뤄질 수 있다.The heating
버너부(203)는 고온의 가열가스를 생성하는 기능을 수행하게 된다.The
배관부(205)는 버너부(203)와 하우징부(105)를 연통하며 연결하는 관 형상으로 제공되는데, 배관부(205)는 주배관과 분기배관을 포함하도록 이뤄질 수 있다.The
또한, 배관부(205)에는 단열재(1301)가 구비되는데, 이러한 단열재(1301)는 배관부(205) 뿐만 아니라 하우징부(105)에도 구비될 수 있다.The
이와 같이 배관부(205)와 하우징부(105)에 단열재(1301)가 구비됨으로써, 배관부(205)를 통해 하우징부(105)로 공급되는 가열가스의 온도가 일정하게 유지되어서, 반응물질의 반응율이 일정하게 유지될 수 있게 된다.The temperature of the heating gas supplied to the
노즐부(207)는 배관부(205)의 말단에 결합되는데, 좀 더 구체적으로 노즐부(207)는 배관부(205)를 이루는 분기배관 말단에 결합되어서, 하우징부(105) 내부로 가열가스를 확산시키는 기능을 수행하게 된다.The
즉, 노즐부(207)에는 다수개의 분사홀(1501)이 형성되어 있어서, 가열가스가 분사홀(1501)을 통해 하우징부(105) 내부로 골고루 분산되게 된다.That is, a plurality of
또한, 노즐부(207)에는, 가열가스의 양을 조절할 수 있는 조절손잡이(1503)가 마련된다.In addition, the
그리고 전술한 노즐부(207)는 하우징부(105)의 측면에 연결되는데, 이처럼 노즐부(207)가 하우징부(105)의 측면에 연결되면, 종래 로터리 킬른 방식의 건조처리장치에서 건조드럼에 공급되는 가열가스가 건조드럼의 상부에서 공급되는 방식에 비해, 노즐부(207)를 통해 하우징부(105)로 공급되는 가열가스와 하우징부(105) 내 반응물질 사이의 접촉 효율을 더 향상시킬 수 있게 된다.The
물론, 추가적으로 하우징부(105)의 측면 이외의 부분(상부, 저면 등)에도 가열가스가 토출되는 노즐부(207)가 구비될 수 있다.Of course, the
한편, 하우징부(105)의 외측에는, 가열가스공급부(201)의 배관부(205)와 연결되어, 가열가스를 바이패스시키거나 가열가스에 포함된 이물질을 제거한 후 하우징부(105) 내부로 다시 공급되도록 연통부(129)가 구비된 사이클론부(121)가 마련될 수 있는데, 사이클론부(121)는 하우징부(105)로 공급되는 가열가스를 조절하면서 가열가스 내에 포함된 이물질을 제거하도록 제공된다.On the other hand, the outside of the
즉, 하우징부(105)로 가열가스가 공급되지 않도록 하려면 노즐부(207)의 조절손잡이(1503)를 차단하여 가열가스가 사이클론부(121)로 가도록 할 수 있으며, 하우징부(105) 내부로 공급되었던 가열가스는 사이클론부(121)를 통과하면서 이물질 등이 제거된 상태로 만들어지게 된다.That is, in order to prevent the heating gas from being supplied to the
또한, 사이클론부(121)를 통해 바이패스되거나 이물질이 제거된 가열가스는 하우징부(105)로 다시 공급되거나 버너부(203) 쪽으로 공급되어 버너부(203)를 예열시키도록 할 수도 있으며, 이를 위해 별도의 배관들이 더 연결될 수도 있다.The heating gas bypassed through the
한편, 배출부(131)는 하우징부(105)의 저면에 연결되는데, 배출부(131)는 하우징부(105) 내부의 반응물질이 외부로 인출되도록 하는 통로 기능을 수행하게 된다.The
또한, 배출부(131)에는 모터(135)에 의해 구동되는 블레이드회전축(133)이 구비되어서, 하우징부(105)로부터 반응물질이 원활히 배출되도록 하며, 이와 같이 배출부(131)에 블레이드회전축(133)이 구비됨으로써, 반응물질의 배출량을 사용자의 설정에 맞게 조절할 수 있게 되며, 본 발명의 일실시예인 회전 반응기가 연속식으로 사용될 수 있도록 한다.The
한편, 비록 도면상에는 도시되지 않았으나, 하우징부(105)에는 반응가스가 공급되는 반응가스주입구가 형성된다.Although not shown in the drawing, the
이어서, 전술한 하우징부(105), 구동부(107), 반응물질공급부(109), 가열가스공급부(201) 등은 지지프레임(123) 상에서 지지되는데, 이러한 지지프레임(123)의 하부에는 힌지부(125)를 중심으로 지지프레임(123)이 회동될 수 있도록 구동력을 제공하는 승하강구동부(127)가 구비될 수 있다.The
이러한 승하강구동부(127)는 지지프레임(123)의 일측을 들어올릴 수 있도록 구동력을 제공하는 것으로서, 날개부(101)의 회전속도와 지지프레임(123)의 높낮이(즉, 힌지부(125)를 중심으로 지지프레임(123)이 회전됨으로써 하우징부(105)의 일측과 타측의 높이가 달라짐으로 인해 발생되는 하우징부(105)의 높낮이) 조절을 통해 반응물질의 반응시간을 사용자의 용도에 맞게 조절할 수 있게 되고, 이를 통해 본 발명의 일실시예인 회전 반응기를 회분식 타입이 아닌, 반응물질을 계속 투입하면서 일정 시간 동안 반응물질을 반응시킨 후 배출할 수 있는 연속식 타입으로 사용할 수 있도록 하여 산업용에서 효율성을 향상시킬 수 있도록 한다.The lifting and lowering
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 하우징부의 내측에 구비된 회전축이 회전되면서 반응물질을 교반하게 되므로, 종래 로터리 킬른 방식의 건조처리장치 대비 각종 센서들을 장착하기가 쉽고, 각종 부품들을 조립 및 관리하기가 용이해지는 효과가 있게 된다.As described above, according to the embodiment of the present invention, since the rotating shaft provided inside the housing part is rotated to stir the reacting material, it is easy to mount various sensors compared to the conventional rotary kiln type drying apparatus, There is an effect that assembling and management of parts are facilitated.
또한, 회전축과 하우징부 사이가 실링처리되고, 구동부와 하우징부를 감싸는 외부하우징이 구비됨으로써, 외부 공기 등이 하우징부 내부로 침투되는 것을 방지할 수 있어서, 반응물질의 순수성 및 산소의 투입을 막을 수 있기 때문에 바이오메스원료 개질에 필요한 반탄화(Torrefaction) 공정을 처리할 수 있는 효과가 있게 된다.In addition, since the rotation shaft and the housing part are sealed, and the outer housing that surrounds the driving part and the housing part is provided, it is possible to prevent the outside air and the like from penetrating into the housing part, It is possible to treat a torrefaction process necessary for reforming raw materials of biomes.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.It is also to be understood that the terms such as " comprises, "" comprising," or "having ", as used herein, mean that a component can be implanted unless specifically stated to the contrary. But should be construed as including other elements. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
100 : 회전 반응기 101 : 날개부
103 : 회전축 105 : 하우징부
107 : 구동부 109 : 반응물질공급부
111 : 저장탱크 113 : 연결관
115 : 구동모터 117 : 블레이드회전축
119 : 외부하우징부 121 : 사이클론부
123 : 지지프레임 125 : 힌지부
127 : 승하강구동부 201 : 가열가스공급부
203 : 버너부 205 : 배관부
207 : 노즐부 1001 : 사이트글라스
1101 : 격벽부 1301 : 단열재
1501 : 분사홀 1503 : 조절손잡이
1601 : 통로부100: rotating reactor 101: wing portion
103: rotating shaft 105: housing part
107: driving part 109: reaction material supplying part
111: Storage tank 113: Connector
115: drive motor 117: blade rotating shaft
119: outer housing part 121: cyclone part
123: support frame 125: hinge part
127: ascending / descending steeling section 201: heating gas supply section
203: burner part 205: piping part
207: Nozzle part 1001: Sight glass
1101: partition wall portion 1301:
1501: injection hole 1503: adjusting handle
1601:
Claims (13)
상기 하우징부의 외측에서 상기 회전축에 구동력을 제공하는 구동부;
상기 하우징부의 내부로 반응물질을 공급하는 반응물질공급부;
상기 하우징부 내부로 가열가스를 공급하는 가열가스공급부;
상기 구동부와 상기 하우징부를 감싸서 폐쇄하는 외부하우징부;
상기 가열가스공급부의 배관부와 연결되어 상기 가열가스를 바이패스시키거나 상기 가열가스에 포함된 이물질을 제거한 후 상기 하우징부 내부로 다시 공급하도록 연통부가 구비된 사이클론부;
상기 하우징부의 저면에 연결되며, 상기 하우징부 내부의 반응물질이 외부로 인출되도록 블레이드회전축이 구비된 배출부;
지지프레임; 및
상기 지지프레임의 하부에 힌지부를 중심으로 상기 지지프레임이 회동될 수 있도록 구동력을 제공하는 승하강구동부;를 포함하며,
상기 날개부의 단부에 브러쉬부 또는 패드부가 구비되며, 방향으로 인접하게 배치된 상기 날개부들 사이를 향하도록, 상기 하우징부의 내주면에 격벽부가 돌출되어 형성되고, 외부 공기가 상기 하우징부 내부로 침투하는 것을 방지하도록, 상기 하우징부의 상기 회전축이 지지되는 부위에 실링처리가 되며, 상기 날개부의 끝단은 상기 회전축이 회전하는 방향을 향해 절곡되어 형성된 것을 특징으로 하는 회전 반응기.A housing part having a plurality of wing parts rotatably supporting a rotating shaft formed by being spaced apart in the axial direction and having a sensor part;
A driving unit for providing a driving force to the rotary shaft at an outer side of the housing unit;
A reaction material supply unit for supplying a reaction material into the housing unit;
A heating gas supply unit for supplying a heating gas into the housing unit;
An outer housing part which encloses and covers the driving part and the housing part;
A cyclone part connected to the piping part of the heating gas supply part and having a communication part to bypass the heating gas or to remove foreign substances contained in the heating gas and supply it again to the inside of the housing part;
A discharge unit connected to a bottom surface of the housing unit, the discharge unit including a blade rotating shaft for discharging a reaction material to the outside of the housing unit;
A support frame; And
And a lifting and lowering driving unit for providing a driving force to rotate the support frame around the hinge unit at a lower portion of the support frame,
A partition wall portion is formed on the inner circumferential surface of the housing portion so as to face between the wing portions arranged adjacent to each other in the direction of the brush portion or the pad portion at the end of the wing portion and the outside air penetrates into the housing portion Wherein a sealing process is performed on a portion of the housing portion where the rotation shaft is supported, and an end of the wing portion is bent toward a direction in which the rotation shaft rotates.
상기 반응물질공급부는,
저장탱크;
상기 저장탱크의 하부와 상기 하우징부를 연결하는 연결관; 및
구동모터에 의해 구동되며, 상기 연결관의 내측에서 회전하며 상기 저장탱크로부터 상기 연결관 내부로 투입되는 반응물질을 상기 하우징부 내부로 인출시키는 블레이드회전축;
을 포함하는 회전 반응기.The method according to claim 1,
Wherein the reactant supply unit comprises:
Storage tanks;
A connecting pipe connecting the lower part of the storage tank and the housing part; And
A blade rotating shaft which is driven by a driving motor and rotates inside the connection pipe and draws a reaction material from the storage tank into the connection pipe into the housing part;
≪ / RTI >
상기 가열가스공급부는,
버너부;
상기 버너부와 상기 하우징부를 연결하는 배관부; 및
상기 배관부의 말단에 결합되며, 상기 하우징부 내부로 가열가스를 확산시키는 노즐부;
를 포함하는 회전 반응기.The method according to claim 1,
The heating gas supply unit includes:
Burner portion;
A pipe portion connecting the burner portion and the housing portion; And
A nozzle unit coupled to an end of the piping unit and diffusing a heating gas into the housing unit;
≪ / RTI >
상기 하우징부와 배관부에 단열재가 구비된 것을 특징으로 하는 회전 반응기.8. The method of claim 7,
And a heat insulating material is provided in the housing part and the piping part.
상기 가열가스를 상기 하우징부 내부로 확산시키도록, 상기 노즐부에 다수개의 분사홀이 형성된 것을 특징으로 하는 회전 반응기.8. The method of claim 7,
And a plurality of injection holes are formed in the nozzle portion to diffuse the heating gas into the housing portion.
상기 반응물질을 균일하게 투입할 수 있도록, 상기 저장탱크 내에 임펠러 또는 스크류블레이드가 구비된 것을 특징으로 하는 회전 반응기.The method according to claim 6,
Characterized in that an impeller or a screw blade is provided in the storage tank so as to uniformly inject the reactant.
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