KR101646764B1 - 고정층 가스화 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고정층 가스화 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 폐기물을 공급하는 폐기물 공급부, 충진물을 공급하는 충진물 공급부, 제 1 산화제를 공급하는 제 1 산화제 공급 수단을 포함하는 제 1 산화제 공급부, 제 2 산화제를 공급하는 제 2 산화제 공급 수단을 포함하는 제 2 산화제 공급부, 제 3 산화제를 공급하는 제 3 산화제 공급 수단을 포함하는 제 3 산화제 공급부, 상기 폐기물, 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제를 수용하며, 상기 폐기물과 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제 중 적어도 하나 이상이 반응하여 합성 가스가 생성되는 내통 및 상기 내통의 외측에 배치되어 상기 충진물 및 상기 제3 산화제를 수용하는 외통을 포함하며, 상기 합성 가스가 상기 내통으로부터 상기 외통으로 이동하여 상기 제 3 산화제 및 상기 충진물과 반응하여 상기 합성 가스에 포함된 타르의 적어도 일부가 제거되는 반응로, 상기 외통의 일측에 배치되며, 상기 타르의 적어도 일부가 제거된 합성 가스를 상기 반응로의 외부로 배출하는 가스 배출부, 상기 외통의 타측에 배치되며, 상기 충진물을 상기 반응로의 외부로 배출하는 충진물 배출구 및 상기 내통의 일측에 배치되며, 상기 폐기물로부터 생성된 바닥재를 상기 반응로의 외부로 배출하는 바닥재 배출부를 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.

Description

고정층 가스화 장치 및 방법{METHOD AND FIXED BED GASIFIER}
본 발명은 고정층 가스화 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 고정층 가스화 장치는 반응로의 상부에 투입된 폐기물을 중력을 이용하여 반응로의 하부로 이동시키면서 건조 및 가스화할 수 있다.
이러한 가스화 과정에서 생성된 합성 가스는 타르, 황화합물 성분, 염화수소 성분 등을 포함하기 때문에, 외부로 배출된 후 추가적인 처리(예를 들면, 타르 개질 공정, 탈황 공정, 탈염 공정 등)를 거쳐 다양하게 활용될 수 있다. 그러나, 이러한 추가적인 처리를 위해서는 별도의 처리 장치가 필요하기 때문에, 고정층 가스화 장치의 구조가 복잡해지며, 제조 비용이 증가할 수 있다.
또한, 종래의 고정층 가스화 장치는 층 내의 입자가 균질하지 않아 가스의 흐름이 공극이 큰 부분으로 편향되어 부분적으로 반응이 일어나는 편류 현상(channeling)이 발생할 수 있기 때문에, 가스화 효율이 저감되거나, 소결이 발생하여 바닥재의 배출이 원활하게 이루어지지 않을 수도 있다.
뿐만 아니라, 폐기물이 반응로 내에서 충분히 체류하지 못하거나, 상술한 바와 같이 편류 현상이 발생하는 경우, 반응로 하부에 배출되는 바닥재는 강열감량 기준에 미달될 수 있고, 바닥재가 배출될 때, 일부 바닥재가 고착되어 바닥재 브릿지가 형성될 수 있으며, 바닥재의 정량 배출 제어가 어렵다는 것도 종래의 고정층 가스화 장치의 문제점으로 남아있다.
본 발명의 실시예들은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점에 착안하여 도출된 것으로서, 구조가 단순하고 바닥재의 배출이 원활하게 이루어질 수 있으며, 바닥재의 정량 배출 제어가 가능한 고정층 가스화 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 폐기물을 공급하는 폐기물 공급부, 충진물을 공급하는 충진물 공급부, 제 1 산화제를 공급하는 제 1 산화제 공급 수단을 포함하는 제 1 산화제 공급부, 제 2 산화제를 공급하는 제 2 산화제 공급 수단을 포함하는 제 2 산화제 공급부, 제 3 산화제를 공급하는 제 3 산화제 공급 수단을 포함하는 제 3 산화제 공급부, 상기 폐기물, 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제를 수용하며, 상기 폐기물과 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제 중 적어도 하나 이상이 반응하여 합성 가스가 생성되는 내통 및 상기 내통의 외측에 배치되어 상기 충진물 및 상기 제3 산화제를 수용하는 외통을 포함하며, 상기 합성 가스가 상기 내통으로부터 상기 외통으로 이동하여 상기 제 3 산화제 및 상기 충진물과 반응하여 상기 합성 가스에 포함된 타르의 적어도 일부가 제거되는 반응로, 상기 외통의 일측에 배치되며, 상기 타르의 적어도 일부가 제거된 합성 가스를 상기 반응로의 외부로 배출하는 가스 배출부, 상기 외통의 타측에 배치되며, 상기 충진물을 상기 반응로의 외부로 배출하는 충진물 배출구 및 상기 내통의 일측에 배치되며, 상기 폐기물로부터 생성된 바닥재를 상기 반응로의 외부로 배출하는 바닥재 배출부를 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 충진물은 타르 개질 촉매, 탈황제, 탈염제, 탈탄소제 중에서 적어도 하나를 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 내통에 설치되어 상기 폐기물의 높이를 감지하는 제 1 레벨링 센서, 상기 제 1 레벨링 센서의 신호를 받아 상기 폐기물 공급부 및 바닥재 배출부의 동작을 제어하는 제 1 제어부, 상기 외통에 설치되어 상기 충진물의 높이를 감지하는 제 2 레벨링 센서 및 상기 제 2 레벨링 센서의 신호를 받아 상기 충진물 공급부의 동작을 제어하는 제 2 제어부를 더 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 바닥재 배출부는, 소정의 경사각을 갖는 경사면을 포함하며, 상기 내통과 연통되어 상기 바닥재를 이동시키는 푸셔 장치 및 상기 푸셔 장치에 의해 이동된 바닥재를 회전시켜 상기 반응로의 외부로 배출시키는 스크류 장치를 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 푸셔 장치는, 상기 바닥재를 상기 스크류 장치 쪽으로 푸싱하는 제 1 푸셔 장치 및 상기 제 1 푸셔 장치에 의해 푸싱된 바닥재를 상기 스크류 장치로 떨어뜨리는 제 2 푸셔 장치를 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제 1 푸셔 장치와 연결되어 상기 제 1 푸셔 장치를 구동시키는 제 1 가동 실린더 및 상기 제 2 푸셔 장치와 연결되어 상기 제 2 푸셔 장치를 상기 제 1 푸셔 장치와 교차적으로 구동시키는 제 2 가동 실린더를 더 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제 1 산화제 공급 수단은 상기 내통에 적어도 하나 이상 연결되어 상기 폐기물과의 반응을 위한 상기 제 1 산화제를 공급하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제 2 산화제 공급 수단은 상기 내통의 하부에 연결되어 상기 반응로의 미연분 폐기물의 산화를 위한 상기 제 2 산화제를 공급하며, 상기 제 2 산화제는 상기 푸셔 장치의 상기 경사면을 따라 공급되는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제 3 산화제 공급 수단은 상기 외통에 연결되어 상기 합성 가스에 포함된 상기 타르의 개질을 위한 상기 제 3 산화제를 공급하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 내통과 상기 외통 사이의 공간의 하부에 위치하며, 상기 합성 가스는 통과시킬 수 있고, 상기 충진물은 통과시키지 못하는 차단 부재를 더 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 반응로 내부의 부분 산화 영역의 온도를 기설정된 온도 이하로 유지하는 소결 방지부를 더 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 소결 방지부는, 상기 부분 산화 영역에 연결되어, 상기 부분 산화 영역의 열을 흡수하는 유체를 상기 부분 산화 영역에 공급 가능한 공급 유닛, 상기 부분 산화 영역과 상기 공급 유닛 사이에 제공되고, 작동에 따라 상기 유체의 공급을 선택적으로 허용 또는 차단하는 제어 밸브 및 상기 부분 산화 영역의 온도를 감지하고, 상기 부분 산화 영역의 온도가 기설정된 수치를 초과할 때에 상기 제어 밸브를 작동시켜 상기 유체의 공급이 허용되도록 하는 제어 유닛을 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 유체는 스팀 및 질소 중에서 적어도 하나를 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 폐기물을 공급하는 폐기물 공급부, 제 1 충진물을 공급하는 제 1 충진물 공급부, 상기 폐기물 및 상기 제 1 충진물이 혼합된 혼합물이 공급되는 혼합물 공급부, 제 2 충진물을 공급하는 제 2 충진물 공급부, 제 1 산화제를 공급하는 제 1 산화제 공급 수단을 포함하는 제 1 산화제 공급부, 제 2 산화제를 공급하는 제 2 산화제 공급 수단을 포함하는 제 2 산화제 공급부, 제 3 산화제를 공급하는 제 3 산화제 공급 수단을 포함하는 제 3 산화제 공급부, 상기 폐기물, 상기 제 1 충진물, 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제를 수용하며, 상기 폐기물과 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제 중 적어도 하나 이상이 반응하여 합성 가스가 생성되는 내통 및 상기 내통의 외측에 배치되어 상기 제 2 충진물 및 상기 제3 산화제를 수용하는 외통을 포함하며, 상기 합성 가스가 상기 내통으로부터 상기 외통으로 이동하여 상기 제 3 산화제 및 상기 충진물과 반응하여 상기 합성 가스에 포함된 타르의 적어도 일부가 제거되는 반응로, 상기 외통의 일측에 배치되며 상기 타르의 적어도 일부가 제거된 합성 가스를 상기 반응로의 외부로 배출하는 가스 배출부, 상기 외통의 타측에 배치되며 상기 제 1 충진물 및 상기 제 2 충진물을 상기 반응로의 외부로 배출하는 충진물 배출구 및 상기 내통의 일측에 배치되며 상기 폐기물로부터 생성된 바닥재를 상기 반응로의 외부로 배출하는 바닥재 배출부를 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제 1 충진물은 스텐볼, 세라믹볼, 알루미나볼 중에서 적어도 하나를 포함하는 불연물을 포함하며, 상기 제 1 충진물은 상기 반응로의 상부로 공급되어 상기 반응로의 하부로 이동하며, 상대적으로 비중이 작은 폐기물의 하강을 원활하게 돕는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제 2 충진물은 타르 개질 촉매, 탈황제, 탈염제, 탈탄소제 중에서 적어도 하나를 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 폐기물 공급부로부터 제공되는 폐기물이 반응로의 내통에 공급되는 단계; 충진물 공급부로부터 제공되는 충진물이 상기 반응로의 외통에 공급되는 단계; 제 1 산화제 공급부로부터 제공되는 제 1 산화제가 상기 내통에 공급되는 단계; 제 2 산화제 공급부로부터 제공되는 제 2 산화제가 상기 내통에 공급되는 단계; 제 3 산화제 공급부로부터 제공되는 제 3 산화제가 상기 외통에 공급되는 단계; 상기 내통 내에서 상기 폐기물과 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제 중 적어도 하나 이상이 반응하여 합성 가스가 생성되는 단계; 상기 합성 가스가 상기 내통으로부터 상기 외통으로 이동하여 상기 외통 내에서 상기 제 3 산화제 및 상기 충진물의 반응에 의해 상기 합성 가스에 포함된 타르의 적어도 일부가 제거되는 단계; 및 상기 타르의 적어도 일부가 제거된 합성 가스가 가스 배출부를 통해 상기 반응로의 외부로 배출되는 단계를 포함하는 고정층 가스화 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 충진물은 타르 개질 촉매, 탈황제, 탈염제, 탈탄소제 중에서 적어도 하나를 포함하는 고정층 가스화 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 폐기물 공급부로부터 제공되는 폐기물과 제 1 충진물 공급부에서 제공되는 제 1 충진물이 혼합물 공급부에서 혼합되어 반응로의 내통에 공급되는 단계; 제 2 충진물 공급부로부터 제공되는 제 2 충진물이 상기 반응로의 외통에 공급되는 단계; 제 1 산화제 공급부로부터 제공되는 제 1 산화제가 상기 내통에 공급되는 단계; 제 2 산화제 공급부로부터 제공되는 제 2 산화제가 상기 내통에 공급되는 단계; 제 3 산화제 공급부로부터 제공되는 제 3 산화제가 상기 외통에 공급되는 단계; 상기 내통 내에서 상기 폐기물과 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제 중 적어도 하나 이상이 반응하여 합성 가스가 생성되는 단계; 상기 합성 가스가 상기 내통으로부터 상기 외통으로 이동하여 상기 외통 내에서 상기 제 3 산화제 및 상기 충진물의 반응에 의해 상기 합성 가스에 포함된 타르의 적어도 일부가 제거되는 단계; 및 상기 타르의 적어도 일부가 제거된 합성 가스가 가스 배출부를 통해 상기 반응로의 외부로 배출되는 단계를 포함하는 고정층 가스화 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제 1 충진물은 스텐볼, 세라믹볼, 알루미나볼 중에서 적어도 하나를 포함하는 불연물을 포함하며, 상기 제 2 충진물은 타르 개질 촉매, 탈황제, 탈염제, 탈탄소제 중에서 적어도 하나를 포함하는 고정층 가스화 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 고정층 가스화 장치의 내부에서 생성되는 합성 가스에 포함된 타르를 개질하고, 황화합물, 염화수소, 온실 가스 등을 저감할 수 있는 고정층 가스화 장치를 제공할 수 있다.
동시에, 편류 현상을 방지하고 바닥재의 강열감량을 낮춰, 가스화 효율을 증대시킬 수 있고, 소결을 방지하여 바닥재를 정량적으로 배출함에 따라, 보다 안정적으로 가스화 공정을 수행할 수 있는 고정층 가스화 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정층 가스화 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 고정층 가스화 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정층 가스화 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 반응로를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 바닥재 배출부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정층 가스화 장치를 나타내는 도면이다.
도 1를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고정층 가스화 장치(10)는 폐기물 공급부(110), 제 1 레벨링 센서(115), 충진물 공급부(120), 제 2 레벨링 센서(125), 제 1 산화제 공급부(130), 제 2 산화제 공급부(140), 제 3 산화제 공급부(150), 반응로(160), 가스 배출부(170), 충진물 배출부(180), 바닥재 배출부(190), 차단 부재(200) 등을 포함할 수 있다.
폐기물 공급부(110)는 반응로(160)의 상부에 위치하여 폐기물(1)을 공급하도록 제공될 수 있다. 폐기물(1)은 반응로(160)의 상부에서 공급되어 반응로(160)의 하부로 이동될 수 있다. 여기서, 폐기물(1)은 산업 폐기물, 바이오 매스 등을 통칭할 수 있다.
충진물 공급부(120)는 반응로(160)의 상부에 위치하여 타르 개질 촉매, 탈황제, 탈염제, 탈탄소제 중에서 적어도 하나를 포함하는 충진물(2)을 공급할 수 있다.
제 1 산화제 공급부(130)는 제 1 산화제를 공급하는 제 1 산화제 공급 수단을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 산화제는 폐기물(1)과의 반응을 위한 것으로, 상기 제 1 산화제와 폐기물(1)의 반응에 의해 합성 가스가 생성될 수 있다.
제 2 산화제 공급부(140)는 미연분 폐기물을 추가적으로 산화시키기 위한 제 2 산화제를 공급하는 제 2 산화제 공급 수단을 포함할 수 있다.
제 3 산화제 공급부(150)는 제 3 산화제를 공급하는 제 3 산화제 공급 수단을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제 3 산화제는 내통(162)에서 외통(164)으로 이동한 상기 합성 가스에 포함된 타르의 적어도 일부를 개질시키기 위해 제공될 수 있다.
반응로(160)는 내통(162) 및 외통(164)으로 구성되는 이중관 구조로 제공될 수 있다. 예를 들면, 반응로(160)는 사각 기둥 형상으로 제공될 수 있다.
내통(162)은 폐기물(1), 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제를 수용할 수 있다.
외통(164)은 내통(162)의 외측에 배치되며, 충진물(2) 및 상기 제 3 산화제를 수용할 수 있다.
가스 배출부(170)는 외통(164)의 일측에 배치되어 상기 타르의 적어도 일부가 개질된 합성 가스를 반응로(160)의 외부로 배출할 수 있다.
충진물 배출부(180)는 외통(164)의 타측에 배치되어 충진물(2)을 반응로(160)의 외부로 배출할 수 있다.
바닥재 배출부(190)는 내통(162)의 일측에 배치되어 폐기물(1)로부터 생성된 바닥재를 반응로(160)의 외부로 배출할 수 있다. 본 실시예에서 바닥재 배출부(190)는 제 1 푸셔 장치(191a), 제 2 푸셔 장치(191b), 제 1 가동 실린더(193a) 및 제 2 가동 실린더(193b)를 구비하는 푸셔 장치(192) 및 스크류 장치(194)를 포함할 수 있다.
차단 부재(200)는 내통(162)과 외통(164) 사이의 공간의 하부에 제공될 수 있다. 차단 부재(200)는 일 예로 타공판과 같이 복수의 타공을 구비하는 부재일 수 있으며, 이러한 타공은 내통(162)에서 생성된 합성 가스를 외통(164)으로 통과시킬 수 있으나, 외통(164)에 수용된 충진물(2)은 내통(162)으로 통과시킬 수 없다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 고정층 가스화 장치를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 고정층 가스화 장치(20)는 폐기물 공급부(110), 충진물 공급부(120), 제 1 산화제 공급부(130), 제 2 산화제 공급부(140), 제 3 산화제 공급부(150), 반응로(160), 가스 배출부(170), 충진물 배출부(180), 바닥재 배출부(190), 소결 방지부(210) 등을 포함할 수 있다. 도 2에 도시한 고정층 가스화 장치(20)는 소결 방지부(210)를 제외하면 도 1을 참조하여 설명한 고정층 가스화 장치(10)와 동일하므로, 소결 방지부(210)를 제외한 다른 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하며, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
소결 방지부(210)는 제 3 산화제 공급부(150)를 통해 반응로(160)의 내통(162)에 연결될 수 있다. 소결 방지부(210)는 공급 유닛(212) 및 제어 밸브(214)를 포함할 수 있다.
공급 유닛(212)은 반응로(160)의 내통(162)의 부분 산화 영역과 연결될 수 있으며, 상기 부분 산화 영역에 열을 흡수할 수 있는 유체(예를 들면, 질소, 스팀 등)를 공급할 수 있다. 구체적으로, 상기 부분 산화 영역의 온도가 기설정된 온도보다 상승하는 경우, 공급 유닛(212)에 의해 상기 부분 산화 영역에 상기 유체가 공급되며, 이러한 유체는 상기 부분 산화 영역의 열을 흡수한 다음 반응로(160)의 외부로 배출됨에 따라, 상기 부분 산화 영역의 온도는 낮아질 수 있다.
제어 밸브(214)는 반응로(160)의 내통(162)과 공급 유닛(212) 사이에 배치되어, 상기 부분 산화 영역의 온도에 따라 상기 유체가 상기 부분 산화 영역에 공급되는 것을 선택적으로 허용 또는 차단할 수 있다.
다만, 도 2에 있어서는, 소결 방지부(210)가 제 3 산화제 공급부(150)를 통해 반응로(160)의 내통(162)과 연결되어 있는 것으로 설명하였지만, 소결 방지부(210)의 위치가 이에 한정되는 것은 아니며, 소결 방지부(210)는 추가적인 공급 배관을 이용하여 반응로(160)의 내통(162)과 연결될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정층 가스화 장치를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정층 가스화 장치(30)는 폐기물 공급부(310), 제 1 충진물 공급부(320), 혼합물 공급부(315), 제 1 레벨링 센서(325), 제 2 충진물 공급부(330), 제 2 레벨링 센서(335), 제 1 산화제 공급부(340), 제 2 산화제 공급부(350), 제 3 산화제 공급부(360), 반응로(370), 가스 배출부(380), 충진물 배출구(390), 바닥재 배출구(400) 등을 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 고정층 가스화 장치들(10,20)과 도 3에 도시한 고정층 가스화 장치(30)와의 차이점은 본 실시예의 경우, 제 1 충진물(3)이 폐기물(1)과 함께 내통(372)에 공급된다는 점이다. 이하에서는, 제 1 충진물 공급부(310)를 중점적으로 설명하기로 한다.
제 1 충진물 공급부(310)는 불연물을 포함하는 제 1 충진물(3)을 반응로(160)에 공급할 수 있다. 이러한 제 1 충진물은 반응로(370)의 상부에 공급되어 하부를 향해 하강할 수 있다. 폐기물(1)과 제 1 충진물(3)은 혼합물 공급부(315)에서 혼합되어 반응로(370)에 제공될 수 있다.
여기서, 상기 불연물은 불에 타지 않는 물질을 의미할 수 있다. 예를 들면, 상기 불연물은 균일한 입자를 갖는 스텐볼, 세라믹볼, 알루미나볼 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 불연물은 폐기물(1)과 함께 반응로를 하강하면서 반응로 내부에 균질한 베드층을 형성할 수 있다. 구체적으로, 상기 불연물은 반응로를 상부에서 하부로 하강하면서 상대적으로 비중이 작은 폐기물을 원활하게 하강시킬 수 있다. 따라서, 비균질했던 베드층에 존재하는 공극을 제거할 수 있으므로, 편류 현상을 최소화할 수 있고, 이에 따라, 가스화 효율을 증대시킬 수 있다.
도 4는 도 1의 반응로를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 반응로(160)는 폐기물(1), 제 1 산화제 및 제 2 산화제를 수용하는 내통(162) 및 내통(162)의 외측에 배치되어 충진물(2) 및 제 3 산화제를 수용하는 외통(164)으로 구성될 수 있다. 추가적으로, 내통(162)의 상부에 설치되어 내통(162)에 수용된 폐기물(1)의 높이를 감지하는 제 1 레벨링 센서(115), 제 1 레벨링 센서(115)의 신호를 인가 받아 폐기물 공급부(110) 및 바닥재 배출부(190)의 동작을 선택적으로 제어하는 제 1 제어부(117), 외통(164)의 상부에 설치되어 외통(164)에 수용된 충진물(2)의 높이를 감지하는 제 2 레벨링 센서(125), 제 2 레벨링 센서(125)에 의해 감지된 신호를 이용하여 충진물 공급부(120)의 동작을 선택적으로 제어하는 제 2 제어부(127)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 반응로(160)는 사각 기둥 형상으로 제공될 수 있다. 이에 따라, 반응로가 상부에서 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 형상으로 제공되는 경우에 비해, 폐기물(1)이 반응로(160) 내부에서 체류할 수 있는 시간을 충분히 확보할 수 있다. 이에, 폐기물(1) 및 충진물(2)의 반응 시간이 늘어나기 때문에, 가스화 효율, 타르 개질 효율, 오염 물질 제거 효율 및 온실 가스 제거 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 반응로(160)는 내통(162)과 외통(164)을 구비하는 이중 구조로 제공되어 내통(162)에서 생성된 합성 가스가 외통(164)으로 이동하는 과정에서 약 600℃의 바닥재층을 통과하기 때문에, 별도의 열원이 필요하지 않을 수 있다.
내통(162)은 제 1 산화제 공급부(130)로부터 상기 제 1 산화제를 공급받을 수 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 제 1 산화제 공급부(130)는 내통(162)의 상부에 연결되는 제 1 공급 배관(130a) 및 제 1 공급 배관(130a)의 내통(162) 측 일단에 제공되며 제 1 분사 노즐(130b)을 포함하는 제 1 분사부(130c)를 포함할 수 있다. 다만, 도 4에서는 제 1 산화제 공급부(130)를 내통(162)의 일측면에만 도시하였으나, 제 1 산화제 공급부(130)는 내통(162)의 모든 면에서 제공될 수도 있으며, 이에 따라, 상기 제 1 산화제가 내통(162)의 모든 면에서 균일하게 공급될 수 있다.
제 1 분사부(130c)의 제 1 분사 노즐(130b)을 통해 내통(162)에 상기 제 1 산화제가 공급되는 경우, 상기 제 1 산화제는 폐기물(1)과 반응하여 합성 가스를 생성시킬 수 있다. 이러한 합성 가스는 반응로(160) 내부에서(예를 들면, 내통(162)으로부터 외통(164) 방향으로) 이동하면서 충진물(2)과 반응하여 타르 개질, 탈황, 탈염, 탈탄소가 이루어지며, 이와 같이 타르 개질, 탈황, 탈염, 탈탄소된 합성 가스는 가스 배출부(170)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
또한, 내통(162)의 하부에는 제 2 산화제 공급부(140)로부터 공급되는 제 2 산화제가 추가적으로 수용될 수 있다. 제 2 산화제 공급부(140)는 내통(162)의 상부에 연결되는 제 2 공급 배관(140a) 및 제 2 공급 배관(140a)의 내통(162) 측 일단에 제공되며 제 2 분사 노즐(140b)을 포함하는 제 2 분사부(140c)를 포함할 수 있다. 제 2 분사부(140c)의 제 2 분사 노즐(140b)을 통해 내통(162)에 상기 제 2 산화제가 공급되면, 미연분 폐기물이 추가적으로 산화될 수 있으므로, 바닥재의 강열감량이 낮아질 수 있고, 가스화 효율이 증대될 수 있다.
더욱이, 외통(164) 내에는 제 3 산화제 공급부(150)로부터 공급되는 제 3 산화제가 추가적으로 수용될 수 있다. 제 3 산화제 공급부(150)는 외통(164)에 연결되는 제 3 공급 배관(150a) 및 제 3 공급 배관(150a)의 외통(164) 측 일단에 제공되며 제 3 분사 노즐(150b)을 포함하는 제 3 분사부(150c)를 포함할 수 있다. 제 3 분사부(150c)의 제 3 분사 노즐(150b)을 통해 외통(164)에 상기 제 3 산화제가 공급되면, 외통(164)을 통과하는 합성 가스의 일부가 상기 제 3 산화제와 반응하여 일부가 연소하면서 열을 발생시킴에 따라, 상기 열에 의해 상기 합성 가스에 포함된 타르가 개질될 수 있다.
결과적으로, 하나의 반응로(160) 내부에서 타르 개질, 오염 물질 제거 및 온실 가스 제거가 모두 이루어지는 동시에, 바닥재의 강열감량 기준을 만족시킬 수 있으므로, 추가적인 구성 요소 없이 컴팩트하면서도 효율적인 가스화 효율을 갖는 고정층 가스화 장치를 구현할 수 있다.
제 1 레벨링 센서(115)는 내통(162)의 내부에서 폐기물(1)의 높이를 감지할 수 있다.
제 1 제어부(117)는 내통(162)의 내부에서 폐기물(1)의 높이를 감지하여 폐기물(1)의 높이가 기설정된 높이보다 낮으면 폐기물(1)을 내통(162) 내부로 계속적으로 공급되도록 하며, 폐기물(1)의 높이가 기설정된 높이보다 높으면 폐기물(1)의 공급을 중단시킬 수 있다.
또한, 제 1 제어부(117)는 폐기물(1)의 높이와 연동하여 바닥재 배출 속도를 원하는 수준으로 유지시키거나 변경시킬 수 있다.
제 2 레벨링 센서(125)는 외통(162)의 내부에서 충진물(2)의 높이를 감지할 수 있다.
제 2 제어부(127)는 외통(162)의 내부에서 충진물(2)의 높이를 감지하여 폐기물(1)의 높이가 기설정된 높이보다 낮으면 충진물(2)을 외통(162) 내부로 계속적으로 공급되도록 하며, 충진물(2)의 높이가 기설정된 높이보다 높으면 폐기물(1)의 공급을 중단시킬 수 있다.
도 5는 도 1의 바닥재 배출부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 바닥재 배출부(190)는 지면에 대해 소정의 경사각을 갖는 경사면을 포함하며 내통(164)과 연통되어 상기 바닥재를 이동시키는 푸셔 장치(192) 및 푸셔 장치(192)에 의해 이동된 바닥재를 회전시켜 반응로(160)의 외부로 배출시킬 수 있는 스크류 장치(194)를 포함할 수 있다.
푸셔 장치(192)는 일 예로 푸셔 장치(192)로부터 스크류 장치(192)를 향해 하향 경사진 소정의 경사면을 갖는 다단 푸셔 장치로 제공될 수 있다. 여기서, 상기 경사면이 갖는 경사각은 약 45도 미만일 수 있다. 이와 같이, 푸셔 장치(192)는 다단으로 구성되기 때문에, 상기 바닥재를 보다 원활하게 이동시킬 수 있다.
예를 들면, 1단 푸셔 장치(191a)는 상기 바닥재를 스크류 장치(194) 쪽으로 푸싱할 수 있으며, 2단 푸셔 장치(191b)는 푸싱된 바닥재를 스크류 장치(194)로 떨어뜨릴 수 있다.
여기서, 1단 푸셔 장치(191a)와 2단 푸셔 장치(194b)는 각기 제 1 가동 실린더(193a) 및 제 2 가동 실린더(193b)에 연결되어 각기 독립적으로 구동될 수 있다. 예를 들면, 1단 푸셔 장치(191a)와 2단 푸셔 장치(194b)는 서로 교차적으로 이동될 수 있다.
구체적으로, 1단 푸셔 장치(191a)가 바닥재를 스크류 장치(194) 방향으로 밀어내는 동작을 수행하는 동안, 2단 푸셔 장치(194b)는 동작되지 않으며, 1단 푸셔 장치(191a)의 동작이 완료된 다음, 2단 푸셔 장치(194b)가 1단 푸셔 장치(191a)에 의해 이동된 바닥재를 스크류 장치(194)로 낙하시키도록 구동될 수 있다.
푸셔 장치(192)는 제 1 레벨링 센서(115) 및 제 1 제어부와 연동되어 폐기물(1)의 높이에 따라 바닥재의 밀어주는 속도를 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 달리 말하면, 푸셔 장치(192)는 제 1 레벨링 센서(115)에 의해 감지되는 폐기물(1)의 높이에 따라 바닥재를 빠르게 푸싱하거나 느리게 푸싱할 수 있다.
스크류 장치(194)는 일 예로 스크류 피더를 포함할 수 있다. 이러한 스크류 장치(194)의 회전에 의해 바닥재가 반응로(160)의 하부에 고착되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라, 바닥재는 모두 정량적으로 배출될 수 있다.
이하, 표 1 및 표 2를 참조하여 복수의 산화제 및 충진물이 고정층 가스화 장치에 미치는 효과에 대해 설명한다.
- 제 1 산화제
(LPM)		 제 2 및 제 3 산화제
(LPM)		 유량
(Nm3/h)		 냉가스 효율
(%)		 탄소 전환율
(%)
비교예 36.75 - 2.9 42.0 41.9
실험예 1 36.75 14.6 3.9 51.3 53.3
표 1은 제 1 산화제 내지 제 3 산화제의 공급에 따라 반응로 내부에서 발생하는 합성 가스의 특성들을 나타내는 표이다.
표 1을 참조하면, 반응로에 제 1 산화제를 36.75LPM 공급하고 제 2 산화제 및 제 3 산화제는 공급하지 않은 경우에 비해, 제 1 산화제를 36.75LPM 공급함과 동시에, 제 2 및 제 3 산화제를 14.6LPM를 공급한 경우, 합성 가스 유량과 H2, CH4, CO 등과 같은 가연성 가스의 농도는 증가하였으며, 이로 인해 냉가스 효율과 탄소 전환율도 증가하는 결과를 보였다. 이는 외통에 추가적으로 공급된 제 3 산화제에 의해 합성 가스에 포함된 타르가 개질된 결과가 반영된 것으로 볼 수 있다. 달리 말하면, 합성 가스가 통과하는 외통에 공급된 제 3 산화제는 가스화 반응에 의해 기 생성된 가연성 가스 성분과 만나 연소 반응에 사용되고, 이로 인해 외통의 반응 온도는 상승하여, 결과적으로, 외통에서의 추가적인 타르 개질 반응이 발생한 것이다. 또한, 내통의 하부로 공급된 제 2 산화제에 의해서 바닥재로 배출되는 가연 성분이 가스로 추가적으로 전환되어 합성 가스 유량이 더욱 증가된 것을 알 수 있다.
- 충진물 투입량
(kg)		 유량
(Nm3/h)		 냉가스 효율
(%)		 탄소 전환율
(%)
비교예 - 2.9 42.0 41.9
실험예 1 8.83 3.3 93.6 67.9
표 2는 충진물의 공급에 따라 반응로 내부에서 발생하는 합성 가스의 특성들을 나타내는 표이다.
표 2를 참조하면, 반응로 내에 충진물을 공급하여 충진물 공급에 따른 합성 가스 품질에 미치는 영향을 검토하였다.
반응로에 충진물을 공급하지 않은 경우에 비해, 반응로에 충진물을 8.83kg 공급한 경우, 합성 가스 유량은 증가하였고, 냉가스 효율 및 탄소 전환율 또한 향상된 결과를 보였다. 이를 통해, 타르의 개질 반응에 의해 CO 가스와 H2 가스가 증가하였음을 알 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 고정층 가스화 장치는 하나의 반응로 내부에서 합성 가스의 타르를 개질하고, 오염 물질을 제거하며, 온실 가스를 제거할 수 있다. 동시에, 편류 현상을 방지하고 바닥재의 강열감량을 낮춰, 가스화 효율을 증대시킬 수 있고, 소결을 방지하여 바닥재를 정량적으로 배출함에 따라, 보다 안정적으로 가스화 공정을 수행할 수 있다는 효과가 있다.
이상 본 발명의 실시예들에 따른 고정층 가스화 장치의 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
10, 20, 30: 고정층 가스화 장치
1: 폐기물
2: 충진물
3: 제 1 충진물
110, 310: 폐기물 공급부
115, 325: 제 1 레벨링 센서
117: 제 1 제어부
125, 335: 제 2 레벨링 센서
127: 제 2 제어부
120: 충진물 공급부
130, 340: 제 1 산화제 공급부
130a: 제 1 공급 배관
130b: 제 1 분사 노즐
130c: 제 1 분사부
140, 350: 제 2 산화제 공급부
140a: 제 2 공급 배관
140b: 제 2 분사 노즐
140c: 제 2 분사부
150, 360: 제 3 산화제 공급부
150a: 제 3 공급 배관
150b: 제 3 분사 노즐
150c: 제 3 분사부
160, 370: 반응로
162, 372: 내통
164, 374: 외통
170, 380: 가스 배출부
180, 390: 충진물 배출부
190, 400: 바닥재 배출부
192, 402: 푸셔 장치
191a, 401a: 1단 푸셔 장치
191b, 401b: 2단 푸셔 장치
193a, 403a: 제 1 가동 실린더
193b, 403b: 제 2 가동 실린더
194, 404: 스크류 장치
200, 410: 차단 부재
210: 소결 방지부
212: 공급 유닛
214: 제어 밸브
315: 혼합물 공급부
320: 제 1 충진물 공급부
330: 제 2 충진물 공급부

Claims (20)

  1. 폐기물을 공급하는 폐기물 공급부;
    충진물을 공급하는 충진물 공급부;
    제 1 산화제를 공급하는 제 1 산화제 공급 수단을 포함하는 제 1 산화제 공급부;
    제 2 산화제를 공급하는 제 2 산화제 공급 수단을 포함하는 제 2 산화제 공급부;
    제 3 산화제를 공급하는 제 3 산화제 공급 수단을 포함하는 제 3 산화제 공급부;
    상기 폐기물, 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제를 수용하며, 상기 폐기물과 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제 중 적어도 하나 이상이 반응하여 합성 가스가 생성되는 내통 및 상기 내통의 외측에 배치되어 상기 충진물 및 상기 제3 산화제를 수용하는 외통을 포함하며, 상기 합성 가스가 상기 내통으로부터 상기 외통으로 이동하여 상기 제 3 산화제 및 상기 충진물과 반응하여 상기 합성 가스에 포함된 타르의 적어도 일부가 제거되는 반응로;
    상기 외통의 일측에 배치되며, 상기 타르의 적어도 일부가 제거된 합성 가스를 상기 반응로의 외부로 배출하는 가스 배출부;
    상기 외통의 타측에 배치되며, 상기 충진물을 상기 반응로의 외부로 배출하는 충진물 배출부; 및
    상기 내통의 일측에 배치되며, 상기 폐기물로부터 생성된 바닥재를 상기 반응로의 외부로 배출하는 바닥재 배출부를 포함하며,
    상기 바닥재 배출부는,
    소정의 경사각을 갖는 경사면을 포함하며, 상기 내통과 연통되어 상기 바닥재를 이동시키는 푸셔 장치; 및
    상기 푸셔 장치에 의해 이동된 바닥재를 회전시켜 상기 반응로의 외부로 배출시키는 스크류 장치를 포함하고,
    상기 푸셔 장치는,
    상기 바닥재를 상기 스크류 장치 쪽으로 푸싱하는 제 1 푸셔 장치; 및
    상기 제 1 푸셔 장치에 의해 푸싱된 바닥재가 상기 스크류 장치로 떨어지도록 상기 바닥재를 푸싱하는 제 2 푸셔 장치를 포함하는 고정층 가스화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 충진물은 타르 개질 촉매, 탈황제, 탈염제, 탈탄소제 중에서 적어도 하나를 포함하는 고정층 가스화 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 내통에 설치되어 상기 폐기물의 높이를 감지하는 제 1 레벨링 센서;
    상기 제 1 레벨링 센서의 신호를 받아 상기 폐기물 공급부 및 바닥재 배출부의 동작을 제어하는 제 1 제어부;
    상기 외통에 설치되어 상기 충진물의 높이를 감지하는 제 2 레벨링 센서; 및
    상기 제 2 레벨링 센서의 신호를 받아 상기 충진물 공급부의 동작을 제어하는 제 2 제어부를 더 포함하는 고정층 가스화 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 제어부는,
    상기 제 1 레벨링 센서로부터 감지된 상기 폐기물의 높이에 따라 상기 푸셔 장치가 상기 바닥재를 밀어주는 속도를 증가시키거나 감소시키는 고정층 가스화 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 푸셔 장치와 연결되어 상기 제 1 푸셔 장치를 구동시키는 제 1 가동 실린더; 및
    상기 제 2 푸셔 장치와 연결되어 상기 제 2 푸셔 장치를 상기 제 1 푸셔 장치와 교차적으로 구동시키는 제 2 가동 실린더를 더 포함하는 고정층 가스화 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 산화제 공급 수단은 상기 내통에 적어도 하나 이상 연결되어 상기 폐기물과의 반응을 위한 상기 제 1 산화제를 공급하는 고정층 가스화 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 산화제 공급 수단은 상기 내통의 하부에 연결되어 상기 반응로의 미연분 폐기물의 산화를 위한 상기 제 2 산화제를 공급하며,
    상기 제 2 산화제는 상기 푸셔 장치의 상기 경사면을 따라 공급되는 고정층 가스화 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 산화제 공급 수단은 상기 외통에 연결되어 상기 합성 가스에 포함된 상기 타르의 개질을 위한 상기 제 3 산화제를 공급하는 고정층 가스화 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 내통과 상기 외통 사이의 공간의 하부에 위치하며, 상기 합성 가스는 통과시킬 수 있고, 상기 충진물은 통과시키지 못하는 차단 부재를 더 포함하는 고정층 가스화 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 반응로 내부의 부분 산화 영역의 온도를 기설정된 온도 이하로 유지하는 소결 방지부를 더 포함하는 고정층 가스화 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 소결 방지부는,
    상기 부분 산화 영역에 연결되어, 상기 부분 산화 영역의 열을 흡수하는 유체를 상기 부분 산화 영역에 공급 가능한 공급 유닛;
    상기 부분 산화 영역과 상기 공급 유닛 사이에 제공되고, 작동에 따라 상기 유체의 공급을 선택적으로 허용 또는 차단하는 제어 밸브; 및
    상기 부분 산화 영역의 온도를 감지하고, 상기 부분 산화 영역의 온도가 기설정된 수치를 초과할 때에 상기 제어 밸브를 작동시켜 상기 유체의 공급이 허용되도록 하는 제어 유닛을 포함하는 고정층 가스화 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 유체는 스팀 및 질소 중에서 적어도 하나를 포함하는 고정층 가스화 장치.
  14. 폐기물을 공급하는 폐기물 공급부;
    제 1 충진물을 공급하는 제 1 충진물 공급부;
    상기 폐기물 및 상기 제 1 충진물이 혼합된 혼합물이 공급되는 혼합물 공급부;
    제 2 충진물을 공급하는 제 2 충진물 공급부;
    제 1 산화제를 공급하는 제 1 산화제 공급 수단을 포함하는 제 1 산화제 공급부;
    제 2 산화제를 공급하는 제 2 산화제 공급 수단을 포함하는 제 2 산화제 공급부;
    제 3 산화제를 공급하는 제 3 산화제 공급 수단을 포함하는 제 3 산화제 공급부;
    상기 폐기물, 상기 제 1 충진물, 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제를 수용하며, 상기 폐기물과 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제 중 적어도 하나 이상이 반응하여 합성 가스가 생성되는 내통 및 상기 내통의 외측에 배치되어 상기 제 2 충진물 및 상기 제3 산화제를 수용하는 외통을 포함하며, 상기 합성 가스가 상기 내통으로부터 상기 외통으로 이동하여 상기 제 3 산화제 및 상기 충진물과 반응하여 상기 합성 가스에 포함된 타르의 적어도 일부가 제거되는 반응로;
    상기 외통의 일측에 배치되며 상기 타르의 적어도 일부가 제거된 합성 가스를 상기 반응로의 외부로 배출하는 가스 배출부;
    상기 외통의 타측에 배치되며 상기 제 1 충진물 및 상기 제 2 충진물을 상기 반응로의 외부로 배출하는 충진물 배출부; 및
    상기 내통의 일측에 배치되며 상기 폐기물로부터 생성된 바닥재를 상기 반응로의 외부로 배출하는 바닥재 배출부를 포함하며,
    상기 바닥재 배출부는,
    서로 교차적으로 이동되는 제 1 푸셔 장치 및 제 2 푸셔 장치로 구성되고, 상기 바닥재를 푸싱하는 다단 푸셔 장치; 및
    상기 다단 푸셔 장치로부터 전달된 바닥재를 회전시켜서 상기 반응로의 외부로 배출시키는 스크류 장치를 포함하는 고정층 가스화 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 충진물은 스텐볼, 세라믹볼, 알루미나볼 중에서 적어도 하나를 포함하는 불연물을 포함하며,
    상기 제 1 충진물은 상기 반응로의 상부로 공급되어 상기 반응로의 하부로 이동하며, 상대적으로 비중이 작은 폐기물의 하강을 원활하게 돕는 고정층 가스화 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 충진물은 타르 개질 촉매, 탈황제, 탈염제, 탈탄소제 중에서 적어도 하나를 포함하는 고정층 가스화 장치.
  17. 폐기물 공급부로부터 제공되는 폐기물이 반응로의 내통에 공급되는 단계;
    충진물 공급부로부터 제공되는 충진물이 상기 반응로의 외통에 공급되는 단계;
    제 1 산화제 공급부로부터 제공되는 제 1 산화제가 상기 내통에 공급되는 단계;
    제 2 산화제 공급부로부터 제공되는 제 2 산화제가 상기 내통에 공급되는 단계;
    제 3 산화제 공급부로부터 제공되는 제 3 산화제가 상기 외통에 공급되는 단계;
    상기 내통 내에서 상기 폐기물과 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제 중 적어도 하나 이상이 반응하여 합성 가스가 생성되는 단계;
    상기 합성 가스가 상기 내통으로부터 상기 외통으로 이동하여 상기 외통 내에서 상기 제 3 산화제 및 상기 충진물의 반응에 의해 상기 합성 가스에 포함된 타르의 적어도 일부가 제거되는 단계;
    상기 타르의 적어도 일부가 제거된 합성 가스가 가스 배출부를 통해 상기 반응로의 외부로 배출되는 단계;
    상기 폐기물로부터 생성된 바닥재가 제 1 푸셔 장치에 의해 스크류 장치 쪽으로 푸싱되는 단계; 및
    상기 제 1 푸셔 장치에 의해 푸싱된 바닥재가 제 2 푸셔 장치에 의해 푸싱되어 상기 스크류 장치로 떨어지는 단계를 포함하는 고정층 가스화 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 충진물은 타르 개질 촉매, 탈황제, 탈염제, 탈탄소제 중에서 적어도 하나를 포함하는 고정층 가스화 방법.
  19. 폐기물 공급부로부터 제공되는 폐기물과 제 1 충진물 공급부에서 제공되는 제 1 충진물이 혼합물 공급부에서 혼합되어 반응로의 내통에 공급되는 단계;
    제 2 충진물 공급부로부터 제공되는 제 2 충진물이 상기 반응로의 외통에 공급되는 단계;
    제 1 산화제 공급부로부터 제공되는 제 1 산화제가 상기 내통에 공급되는 단계;
    제 2 산화제 공급부로부터 제공되는 제 2 산화제가 상기 내통에 공급되는 단계;
    제 3 산화제 공급부로부터 제공되는 제 3 산화제가 상기 외통에 공급되는 단계;
    상기 내통 내에서 상기 폐기물과 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제 중 적어도 하나 이상이 반응하여 합성 가스가 생성되는 단계;
    상기 합성 가스가 상기 내통으로부터 상기 외통으로 이동하여 상기 외통 내에서 상기 제 3 산화제 및 상기 충진물의 반응에 의해 상기 합성 가스에 포함된 타르의 적어도 일부가 제거되는 단계;
    상기 타르의 적어도 일부가 제거된 합성 가스가 가스 배출부를 통해 상기 반응로의 외부로 배출되는 단계;
    상기 폐기물로부터 생성된 바닥재가 제 1 푸셔 장치에 의해 푸싱되는 단계; 및
    상기 제 1 푸셔 장치에 의해 푸싱된 바닥재가 제 2 푸셔 장치에 의해 푸싱되어 상기 반응로의 외부로 배출되는 단계를 포함하는 고정층 가스화 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 충진물은 스텐볼, 세라믹볼, 알루미나볼 중에서 적어도 하나를 포함하는 불연물을 포함하며,
    상기 제 2 충진물은 타르 개질 촉매, 탈황제, 탈염제, 탈탄소제 중에서 적어도 하나를 포함하는 고정층 가스화 방법.
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