KR101580621B1 - Bio-coal Using Algae and Method for Manufacturing the Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화력발전소에서 발생하는 이산화탄소(CO2) 가스를 이용하여 해조류를 배양함으로써 이산화탄소 배출량을 저감시키고, 배양된 해조류 원재료(raw material)를 사용하여 수분이 많은 석탄의 표면에 탄소 성분을 코팅하여 소수성을 갖도록 한 해조류를 이용한 바이오 석탄 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 바이오 석탄 제조방법은, (a) 미분화된 석탄(pulverized coal)과 미분화된 해조류 원재료(raw material)를 준비하는 재료준비단계와; (b) 상기 석탄에 마이크로웨이브를 주사하여 설정 시간동안 건조시키는 건조단계와; (c) 상기 석탄을 미분화된 해조류 원재료와 혼합하면서 마이크로웨이브를 주사하여 혼소시키는 블랜딩(blending) 단계와; (d) 상기 석탄과 해조류의 혼합체에 상기 블랜딩단계에서 가해지는 에너지 수준보다 낮은 에너지 수준의 마이크로웨이브를 주사함과 동시에 설정 온도 이상의 열풍(hot air)을 주입하여 해조류를 석탄의 표면에 고착시키는 본딩(bonding) 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention reduces carbon dioxide emissions by cultivating algae using carbon dioxide (CO 2 ) gas generated from a thermal power plant and coating the surface of the coal with a carbon component on the surface of the coal using raw raw materials of cultured seaweeds The present invention relates to a method for producing bio-coal using seaweeds having hydrophobicity and a method for producing the bio-coal. The method comprises the steps of: (a) preparing pulverized coal and raw material of undifferentiated seaweed raw material A preparation step; (b) a drying step of injecting microwaves into the coal and drying it for a preset time; (c) blending the microwaves by blending the coals with raw undifferentiated seaweeds; (d) a microwave having an energy level lower than the energy level applied in the blending step is injected into the mixture of coal and seaweed, and at the same time, a hot air above a set temperature is injected to bond the seaweed to the surface of the coal, and a bonding step.

Description

해조류를 이용한 바이오 석탄 및 그 제조방법{Bio-coal Using Algae and Method for Manufacturing the Same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to bio-coal using algae,

본 발명은 바이오 석탄에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해조류 원재료(raw material)를 사용하여 수분이 많은 석탄의 표면에 탄소 성분을 코팅하여 소수성을 갖도록 한 해조류를 이용한 바이오 석탄 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a bio-coal, and more particularly, to a bio-coal using a seaweed having hydrophobicity by coating a carbon component on the surface of a coal having a high water content by using a raw material of seaweed, .

최근 지속적으로 상승하는 유가와 원자력 에너지의 안정성에 대한 불신 등의 원인으로 에너지원으로서의 석탄에 대한 관심이 다시 고조되고 있다. 2007년 기준으로 전체 화석연료 가채매장량은 현재의 화석연료소비 수준으로 고려할 때 향후 약 100년을 더 소비할 수 있는 수준이며 그 중 약 60%를 차지하는 화석연료가 바로 석탄이다. 특히 갈탄과 아역청탄과 같은 저급탄이 차지하는 매장량은 전체 석탄 매장량의 50%에 달하여 저급탄 고부가가치화 기술이 절실히 요구되고 있다. 그러나 저급탄을 효율적으로 이용하기 위해서는 극복해야 할 일부 중요한 문제가 상존하고 있다.Interest in coal as an energy source is rising again due to rising oil prices and distrust of nuclear energy stability. As of 2007, total fossil fuel reserves can be consumed for another 100 years in the future considering the present level of fossil fuel consumption, and about 60% of them are fossil fuels. In particular, the reserves of low-grade coal such as lignite and bituminous coal account for 50% of total coal reserves, and low-cost high-value-added technology is desperately required. However, there are some important problems to be overcome in order to use low grade coal efficiently.

실제로 석탄화력 발전소의 경우에는 고급탄 공급의 어려움을 해결하기 위해 저급탄을 혼소하고 있는데, 저급탄의 높은 고유수분함량(20-65wt%) 때문에 발전효율이 감소되고 이에 따른 CO2 발생량이 고급탄에 비해 20%이상 증가한다는 문제점을 갖고 있다. 이를 해결하기 위해서 저급탄을 단순건조, 열수를 이용한 고압건조, 또는 고온의 유기용매를 이용한 건조 등의 저급탄 건조에 관한 연구가 활발히 진행 중에 있지만, 공정이 복잡하다는 문제점 및 건조 후에 수분이 재흡착되어 발전효율이 떨어지는 문제점을 여전히 안고 있다. 또한, 건조된 석탄에 수분이 재흡착되면서 자연발화가 발생하고 이로 인해 저장된 석탄이 손실되는 문제점도 있다. In fact, coal-fired power plants combine low-grade coal to solve the difficulty of supplying high-grade coal. Because of the high intrinsic moisture content (20-65wt%) of low-grade coal, power generation efficiency is reduced, Compared with the conventional one. In order to solve this problem, studies have been actively carried out on simple processes such as simple drying of low-grade coal, high-pressure drying using hot water, or low-temperature drying such as drying using a high-temperature organic solvent. However, And the power generation efficiency is deteriorated. In addition, there is a problem in that spontaneous ignition occurs due to reabsorption of moisture in the dried coal, resulting in loss of stored coal.

따라서 저급탄의 이용 및 보급을 촉진하기 위하여 해결해야 할 가장 중요한 문제점 중의 하나는 건조처리된 저급탄에 수분이 재흡착되는 것을 방지하여 발열량도 유지하고 자연발화도 억제하는 기술을 개발하는 것이라 할 수 있겠다. 현재 이러한 문제점을 개선할 수 있는 기술들 중 상용화가 유력한 기술로는 저급탄을 고압의 분위기에서 고온의 유기용매를 이용해 가열함으로써 석탄의 고유수분을 제거하는 방법을 꼽을 수 있다. 하지만, 이 기술은 유기용매를 분리 회수해야 하고, 공정이 비교적 복잡하여 또 다른 에너지 비용이 필요하다는 단점을 가지고 있어 이보다 더 간단하고 효과적인 건조탄의 수분 재흡착 억제 기술이 절실히 요구되고 있다.Therefore, one of the most important problems to be solved in order to promote the utilization and diffusion of low carbon is to prevent the re-adsorption of moisture to dried low carbon, to maintain the calorific value and to suppress the spontaneous combustion. I will. Currently, among the technologies that can solve such problems, a technique of commercialization is to remove the intrinsic moisture of coal by heating the low carbon with a high temperature organic solvent in a high pressure atmosphere. However, this technique has a disadvantage that the organic solvent must be separated and recovered, the process is relatively complicated, and another energy cost is required. Therefore, there is a desperate need for a simpler and more effective technique for suppressing moisture adsorption of dry charcoal.

이러한 건조탄의 수분 재흡착 억제 기술로서 한국 등록특허 제1195416호에는 저급탄에 존재하는 친수성 표면을 바이오매스 유래 물질의 탄소성분으로 코팅하여 소수성으로 개질함으로써 건조 후에도 수분의 재흡착이 억제될 수 있도록 한 고발열량의 하이브리드 석탄 및 그 제조방법이 개시되어 있다. 상기 등록특허의 하이브리드 석탄은 수분의 재흡착이 억제되어 건조석탄의 높은 발열량을 그대로 유지할 수 있어 발전소용 미분연료로 그대로 사용할 수 있고, 고유수분을 포함한 저급탄을 혼소하는 것에 비해 발전효율을 향상시킬 수 있으며, 발전소의 CO2 배출량을 저감할 수 있는 효과를 제공한다. Korean Patent No. 1195416 discloses a technique for suppressing moisture reabsorption of dry charcoal by coating a hydrophilic surface present in low carbon with a carbon component of a biomass-derived material and modifying it to be hydrophobic so that re-adsorption of moisture can be suppressed even after drying A high-calorific hybrid coal and a production method thereof are disclosed. The hybrid coal of the registered patent can suppress the re-adsorption of moisture and can maintain a high calorific value of dry coal as it is, and can be used as a fine powder for a power plant as it is, and the power generation efficiency can be improved compared to the case of low- And provides an effect of reducing the CO 2 emission amount of the power plant.

그러나, 상기 등록특허의 하이브리드 석탄은 사탕수수 원액 또는 당밀을 이용한 바이오매스 유래 물질을 적용하고 있는데, 사탕수수 및 당밀은 식량에너지일 뿐만 아니라 원료 수급과 단일 작물 재배로 인한 새로운 환경파괴 문제 등 해결해야 할 문제가 많다.However, the hybrid coal of the above-mentioned patent applies biomass-derived material using sugar cane stock solution or molasses. Sugar cane and molasses are not only food energy, but also solve a new environmental destruction problem due to raw material supply and single crop cultivation. There are a lot of problems to do.

1. 대한민국 등록특허 제1195416호(등록일자 2012년10월23일) : "바이오매스 유래 탄소성분이 코팅된 고발열량 하이브리드 석탄 및 그 제조방법"1. Korean Registered Patent No. 1195416 (registered on October 23, 2012): "High-yielding hybrid coal coated with carbon material derived from biomass and method for producing the same" 2. 대한민국 등록특허 제1195418호(등록일자 2012년10월23일) : "2단계 건조공정을 이용한 바이오매스 유래 탄소성분이 코팅된 고발열량 하이브리드 석탄의 제조방법 및 그에 의하여 제조된 고발열량 하이브리드 석탄"2. Korean Registered Patent No. 1195418 (registered on October 23, 2012): "A method for producing a high-yielding hybrid coal coated with a carbonaceous component derived from biomass using a two-step drying process and high- "

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 원료 수급이 용이하며 저렴한 비용으로 획득할 수 있는 해조류를 이용하되, 해조류에서 바이오 오일을 추출하지 않고 직접 해조류 원재료(raw matrerial)를 이용하여 석탄의 표면을 탄소 성분으로 코팅하여 소수성으로 개질함으로써 건조 후에도 수분의 재흡착이 억제될 수 있으며, 제조공정을 대폭 간소화시킬 수 있는 해조류를 이용한 바이오 석탄 및 그 제조방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a method for producing a raw material of a seaweed without using a seaweed, The present invention also provides a method for producing bio-coal using algae, which can greatly reduce the manufacturing process by preventing the re-adsorption of moisture even after drying by coating the surface of coal with a carbon component and modifying it to hydrophobicity.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 해조류를 이용한 바이오 석탄의 제조방법은 다음과 같은 단계들을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a method for producing bio-coal using seaweeds, comprising the following steps.

(a) 미분화된 석탄(pulverized coal)과 미분화된 해조류 원재료(raw material)를 준비하는 재료준비단계(a) Preparation of materials for preparing pulverized coal and undifferentiated seaweed raw material

(b) 상기 석탄에 마이크로웨이브를 주사하여 설정 시간동안 건조시키는 건조단계(b) a drying step in which the microwaves are injected into the coal and dried for a predetermined time

(c) 상기 석탄을 미분화된 해조류 원재료와 혼합하면서 마이크로웨이브를 주사하여 혼소시키는 블랜딩(blending) 단계(c) blending the microwaves by mixing the coal with undigested seaweed raw materials,

(d) 상기 석탄과 해조류의 혼합체에 상기 블랜딩단계에서 가해지는 에너지 수준보다 낮은 에너지 수준의 마이크로웨이브를 주사함과 동시에 설정 온도 이상의 열풍(hot air)을 주입하여 해조류를 석탄의 표면에 고착시키는 본딩(bonding) 단계(d) a microwave having an energy level lower than the energy level applied in the blending step is injected into the mixture of coal and seaweed, and at the same time, a hot air above a set temperature is injected to bond the seaweed to the surface of the coal, bonding step

그리고 본 발명의 한 형태에 따르면, 상술한 바이오 석탄의 제조방법에 의해 제조되어, 해조류로부터 얻어지는 탄소 성분이 표면에 코팅되어 소수성 표면으로 개질된 것을 특징으로 하는 해조류를 이용한 바이오 석탄이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a bio-coal using a seaweed, which is produced by the above-described method for producing bio-coal, wherein the carbon component obtained from seaweeds is coated on the surface to be modified into a hydrophobic surface.

본 발명에 따르면, 원료의 수급이 용이하고 환경 문제를 발생시키지 않는 해조류로부터 얻어지는 탄소 성분을 석탄의 표면에 코팅하여 석탄의 친수성 표면을 소수성 표면으로 개질하여 수분 재흡착을 방지할 수 있다. 따라서, 바이오매스를 발전소에서 연소시킬 때 수분에 의한 이산화탄소 등의 유해가스 발생량을 대폭 저감함과 동시에 연소 불안정을 저감할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, it is possible to prevent moisture adsorption by modifying the hydrophilic surface of the coal to a hydrophobic surface by coating the surface of the coal with a carbon component obtained from algae which is easy to supply and receive raw materials and does not cause environmental problems. Therefore, when burning the biomass in the power plant, it is possible to greatly reduce the amount of harmful gas such as carbon dioxide generated by moisture and to reduce combustion instability.

또한 화력발전소에서 석탄의 연소에 의해 발생되는 CO2 가스를 해조류의 성장 및 증식에 이용함으로써 저렴한 비용으로 해조류 수급 문제를 해결할 수 있고, 화력발전소의 CO2 가스 배출량을 더욱 저감시킬 수 있는 효과도 있다.Also, by using CO 2 gas generated by combustion of coal in a thermal power plant for growth and propagation of seaweeds, it is possible to solve the problem of algae supply and demand at a low cost and further reduce the CO 2 gas emission amount in a thermal power plant .

그리고, 해조류에서 바이오 액체를 추출하지 않고 해조류 원재료를 이용하여 바이오 석탄을 제조하므로 제조 공정을 대폭 단축시킬 수 있는 이점도 있다.In addition, since bio-coal is produced from seaweed raw materials without extracting bio-liquid from seaweeds, there is an advantage that manufacturing process can be greatly shortened.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해조류를 이용한 바이오 석탄 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 바이오 석탄 제조 메커니즘을 나타낸 모식도이다. 1 is a flowchart illustrating a method for producing bio-coal using algae according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing a bio-coal production mechanism according to the present invention. FIG.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 해조류를 이용한 바이오 석탄 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 해조류를 이용한 바이오 석탄의 제조방법의 일 실시예를 나타낸 도면으로, 본 발명에 따른 바이오 석탄 제조방법은 미분화된 석탄(pulverized coal)과 미분화된 해조류 원재료를 준비하는 재료준비단계(S1)와, 상기 석탄에 마이크로웨이브를 주사하여 설정 시간동안 건조시키는 건조단계(S2)와, 상기 석탄을 미분화된 해조류 원재료와 혼합하면서 마이크로웨이브를 주사하여 혼소시키는 블랜딩(blending) 단계(S3)와, 상기 석탄과 해조류의 혼합체에 상기 블랜딩단계에서 가해지는 에너지 수준보다 낮은 에너지 수준의 마이크로웨이브를 주사함과 동시에 설정 온도 이상의 열풍(hot air)을 주입하여 해조류를 석탄의 표면에 고착시키는 본딩(bonding) 단계(S4)를 포함한다. FIG. 1 and FIG. 2 show one embodiment of a method for producing bio-coal using seaweeds according to the present invention. In the method for producing bio-coal according to the present invention, pulverized coal and raw materials of undifferentiated seaweeds are prepared A drying step (S2) of injecting the microwave into the coal for drying for a set time, a step of blending the coal by mixing with the source of undifferentiated seaweed, In step (S3), a mixture of the coal and seaweed is irradiated with a microwave having an energy level lower than the energy level applied in the blending step, and at the same time hot air above a set temperature is injected, And a bonding step (S4) for fixing.

상기 해조류 원재료는 해양에서 배양된 해조류를 채취하고 건조한 후 분쇄하는 과정을 통해 미분화된다. 여기서 상기 해조류는 화력발전소의 연소 과정에서 발생된 가스로부터 CO2 가스를 이용하여 증식 및 배양됨으로써 저렴한 비용으로 해조류 수급 문제를 해결할 수 있다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 화력발전소에서 석탄 등의 연료를 연소시키는 과정에서 발생된 가스로부터 CO2 가스를 분리하여 포집한다음, 화력발전소 인근의 바다 속에서 재배 중인 해조류에 상기 포집된 CO2 가스를 공급하여 해조류의 성장 및 증식에 이용한다. 상기 포집된 CO2 가스는 가스 상태로 독립적으로 존재할 수도 있지만 물과 같은 액체에 용해된 상태로 포집될 수도 있다. The raw materials of seaweed are undifferentiated by collecting seaweed cultured in the ocean, drying and pulverizing. Here, the seaweeds can be grown and cultivated using CO 2 gas from the gas generated in the combustion process of the thermal power plant, thereby solving the problem of algae supply and demand at low cost. More specifically, the CO 2 gas is separated and collected from the gas generated in the process of burning the fuel such as coal in the thermal power plant, and then the CO 2 gas is collected in the seaweed cultivated in the sea near the thermal power plant Is used for growth and propagation of seaweed. The collected CO 2 gas may exist independently in a gaseous state, but may be collected in a dissolved state in a liquid such as water.

이와 같이 화력발전소에서 발생한 CO2 를 해조류의 재배에 이용하게 되면 해조류의 성장 및 증식에 유익할 뿐만 아니라 화력발전소에서 대기로 방출되는 CO2 가스의 양을 대폭 감소시켜 환경오염을 방지할 수 있는 효과가 있다. The use of CO 2 generated from thermal power plants in the cultivation of seaweeds is not only beneficial to the growth and proliferation of algae but also greatly reduces the amount of CO 2 gas emitted from the thermal power plant to the atmosphere, .

상기 석탄은 고유수분함량이 20-65wt% 정도인 저등급 석탄을 이용할 수 있으며, 이탄, 갈탄, 아역청탄, 역청탄 또는 무연탄 등을 이용할 수 있다. 상기 미분화된 석탄은 약 75㎛의 입경을 갖는 미세 분말로 이루어진다. The coal may be low grade coal having an inherent moisture content of about 20-65 wt%, and may be made of peat, lignite, bituminous coal, bituminous coal or anthracite. The undifferentiated coal is composed of a fine powder having a particle size of about 75 mu m.

상기와 같이 미분화된 석탄은 반응로에 투입된 후, 설정 시간(예를 들어 1시간) 동안 1.5kW의 에너지량(Total Input Energy)을 가지며 진동수가 2.45GHz인 마이크로웨이브가 주사되어 석탄의 기공 속에 함유된 수분이 제거된다(단계 S2). 이러한 마이크로웨이브 주사를 통한 건조 과정(Drying Process)을 통해 석탄의 내부 수분을 건조시키게 되면, 열을 가하여 석탄을 건조시킬 때보다 내부 수분을 더욱 효과적으로 건조시킬 수 있다. 즉, 본 발명에서와 같이 해조류로부터 추출된 바이오 액체(bio-liquid matter)를 이용하지 않고 해조류 원재료(raw material)를 이용하여 석탄 표면에 탄소 성분을 코팅시키는 경우, 석탄에 충분한 기공을 확보하는 것이 필수적인데, 이러한 기공 확보는 마이크로웨이브 주사를 통해 건조 과정을 수행하는 경우 더욱 효과적인 것으로 확인되었다. The microwaved coal having the total input energy of 1.5 kW for a predetermined time (for example, one hour) is injected into the reactor by injecting a microwave having a frequency of 2.45 GHz, (Step S2). If the internal moisture of the coal is dried through the drying process through the microwave injection, the internal moisture can be more effectively dried than when the coal is dried by applying heat. That is, when the carbon component is coated on the surface of the coal using a raw material of algae without using bio-liquid matter extracted from seaweed as in the present invention, it is necessary to secure sufficient pores in the coal It is essential that such porosity is found to be more effective when the drying process is carried out through microwave irradiation.

상술한 것과 같이 석탄을 건조하는 단계(S2)를 수행한 후, 건조된 석탄과 미분화된 해조류 원재료를 반응로에서 혼합하면서 설정 시간(예를 들어 0.5 시간) 동안 마이크로웨이브를 주사하여 석탄과 해조류가 서로 엉기도록 한다. 이 블랜딩 단계(S3)에서 주사되는 마이크로웨이브의 에너지량은 5kW이고, 진동수는 2.45GHz이다. 이 단계에서는 비교적 짧은 시간동안 높은 에너지의 마이크로웨이브가 주사되면서 기공이 충분히 확보되어 있는 석탄에서 액상 물질인 타르가 외부로 배출되어 석탄과 미분화된 해조류가 엉겨붙게 된다. After the step of drying the coal (S2) as described above, the microwave is injected for a set time (for example, 0.5 hour) while mixing the dried coal and the undifferentiated seaweed raw material in the reactor, Let each other get tangled. In this blending step S3, the amount of energy of the microwave to be scanned is 5 kW and the frequency is 2.45 GHz. At this stage, high energy microwaves are injected for a relatively short period of time, so that tar, which is a liquid substance, is discharged to the outside, and coal and undifferentiated algae are entangled in coal having sufficient pores.

이어서 혼소된 석탄과 해조류에 블랜딩 단계보다 낮은 에너지 강도를 갖는 마이크로웨이브를 주사하게 되면 석탄 내부에서 본딩(bonding) 효과가 일어나 해조류와 석탄이 서로 일체화된다. 이 본딩 단계(S4)에서는 대략 2시간 동안 0.5kW의 에너지량을 가지며, 진동수가 2.45GHz인 마이크로웨이브가 주사됨과 동시에, 250℃ 이상의 온도를 갖는 열풍(hot air)이 공급되어 해조류가 석탄의 표면에 완전히 고착된다. 이러한 과정을 통해 표면이 해조류에 의한 탄소 성분으로 코팅된 바이오 석탄이 만들어지게 된다. Subsequently, when microwaves having a lower energy intensity than the blending step are injected into the coal and seaweed mixed, the bonding effect occurs inside the coal, and the algae and the coal are integrated with each other. In this bonding step S4, a microwave having a frequency of 0.5 kW for about two hours, a frequency of 2.45 GHz is scanned, hot air having a temperature of 250 캜 or more is supplied, and algae are supplied to the surface of the coal Lt; / RTI > Through this process, bio-coal is formed whose surface is coated with carbon components by seaweeds.

이 후 분쇄 과정(grinding process)(S5)를 거쳐 미립자화된다. And is then granulated through a grinding process (S5).

이와 같이 만들어진 바이오 석탄은 화력발전소의 연료로 공급되어 연소되는데, 바이오 석탄의 수분 재흡착율이 기존의 석탄과 비교하여 현저히 낮기 때문에 연소시 기존의 석탄과 비교하여 이산화탄소 등의 가스 발생량을 대폭 저감시킬 수 있다. Since the bio-coal produced in this way is supplied as fuel for the thermal power plant and burned, the water re-adsorption rate of the bio-coal is considerably lower than that of the existing coal, so that the amount of generated gas such as carbon dioxide can be significantly reduced have.

또한 전술한 것처럼 발생된 이산화탄소는 해조류의 생장에 사용되므로 대기로 배출되는 이산화탄소의 양을 최소화할 수 있는 이점이 있다. In addition, since the carbon dioxide generated as described above is used for the growth of seaweed, there is an advantage that the amount of carbon dioxide discharged into the atmosphere can be minimized.

이와 더불어, 해조류에서 바이오 액체를 추출하지 않고 해조류 원재료를 이용하여 바이오 석탄을 제조하므로 제조 공정을 대폭 단축시킬 수 있는 이점도 있다.In addition, there is also an advantage that the production process can be greatly shortened because bio-coal is produced from seaweed raw materials without extracting bio-liquid from seaweeds.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.

Claims (6)

해조류로부터 얻어지는 탄소 성분이 표면에 코팅되어 소수성 표면으로 개질된 바이오 석탄을 제조하는 방법으로서,
(a) 미분화된 석탄(pulverized coal)과 미분화된 해조류 원재료(raw material)를 준비하는 재료준비단계와;
(b) 상기 석탄에 마이크로웨이브를 주사하여 설정 시간동안 건조시키는 건조단계와;
(c) 상기 석탄을 미분화된 해조류 원재료와 혼합하면서 마이크로웨이브를 주사하여 혼소시키는 블랜딩(blending) 단계와;
(d) 상기 석탄과 해조류의 혼합체에 상기 블랜딩단계에서 가해지는 에너지 수준보다 낮은 에너지 수준의 마이크로웨이브를 주사함과 동시에 설정 온도 이상의 열풍(hot air)을 주입하여 해조류를 석탄의 표면에 고착시키는 본딩(bonding) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 해조류를 이용한 바이오 석탄의 제조방법.A method for producing bio-coal in which a carbon component obtained from seaweeds is coated on a surface to be modified with a hydrophobic surface,
(a) preparing a raw material for preparing pulverized coal and undifferentiated seaweed raw material;
(b) a drying step of injecting microwaves into the coal and drying it for a preset time;
(c) blending the microwaves by blending the coals with raw undifferentiated seaweeds;
(d) a microwave having an energy level lower than the energy level applied in the blending step is injected into the mixture of coal and seaweed, and at the same time, a hot air above a set temperature is injected to bond the seaweed to the surface of the coal, wherein the method comprises the steps of: (a) bonding the bio-coal to the algae; 제1항에 있어서, 상기 건조단계와 블랜딩단계 및 본딩단계에서 주사되는 마이크로웨이브의 진동수는 2.45GHz 인 것을 특징으로 하는 해조류를 이용한 바이오 석탄의 제조방법.The method of claim 1, wherein the frequency of the microwaves scanned in the drying step, the blending step, and the bonding step is 2.45 GHz. 제1항에 있어서, 상기 블랜딩단계에서 주사되는 마이크로웨이브의 에너지량은 5kW이며, 상기 본딩단계에서 주사되는 마이크로웨이브의 에너지량은 0.5kW인 것을 특징으로 하는 해조류를 이용한 바이오 석탄의 제조방법.The method of claim 1, wherein the amount of microwaves to be scanned in the blending step is 5 kW, and the amount of microwaves to be scanned in the bonding step is 0.5 kW. 제1항에 있어서, 상기 본딩단계에서 공급되는 열풍은 250℃ 이상의 온도를 갖는 것을 특징으로 하는 해조류를 이용한 바이오 석탄의 제조방법.The method for producing bio-coal according to claim 1, wherein the hot air supplied in the bonding step has a temperature of 250 ° C or higher. 제1항에 있어서, 상기 재료준비단계를 수행하기 전에, 화력발전소의 연소 과정에서 발생된 가스로부터 CO2 가스를 분리하여 포집하는 단계와, 상기 포집된 CO2 가스를 수중에서 재배되는 해조류에 공급하여 해조류를 배양하는 단계와, 상기 해조류를 채취하고 건조한 후 분쇄하는 단계를 수행하여 미분화된 해조류를 제조하는 것을 특징으로 하는 해조류를 이용한 바이오 석탄의 제조방법.2. The method of claim 1, further comprising: separating and collecting CO 2 gas from the gas generated in the combustion process of the thermal power plant before performing the material preparation step; supplying the collected CO 2 gas to seaweed grown in water And culturing the seaweed to obtain an undifferentiated seaweed, wherein the undifferentiated seaweed is produced by collecting and drying the seaweed, followed by pulverization. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 바이오 석탄의 제조방법에 의해 제조되어, 해조류로부터 얻어지는 탄소 성분이 표면에 코팅되어 소수성 표면으로 개질된 것을 특징으로 하는 해조류를 이용한 바이오 석탄.A bio-coal produced by the method for producing bio-coal according to any one of claims 1 to 5, wherein the carbon component obtained from seaweeds is coated on the surface to be modified into a hydrophobic surface.
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