KR101730853B1 - 고기능성 연소촉진제 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탄화슬러지 입자 표면에 키토산 및 4급 암모늄 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 양전하물질이 코팅되거나, 또는 코팅 후에 소성시켜 탄화슬러지 입자 표면에 양전하물질이 견고하게 고정화된 고기능성 연소촉진제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 연소촉진제는 화석연료의 완전 연소를 유도하며, 이로써 미연탄소분의 발생을 최소화하고, 미연탄소분의 감소로 인하여 로(爐) 내 전열면에 스케일이나 클링크의 부착이 감소되어 열전달 효능을 증가하는 효과를 얻는다.

Description

고기능성 연소촉진제 및 이의 제조방법{Highly functionalized combustion accelerant and preparing method thereof}
본 발명은 탄화슬러지 입자 표면에 키토산 및 4급 암모늄 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 양전하물질이 코팅되거나, 또는 코팅 후에 소성시켜 탄화슬러지 입자 표면에 양전하물질이 견고하게 고정화된 고기능성 연소촉진제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
'연료(fuel)'라 함은 연소를 통해 빛, 열, 동력을 얻는 데 쓰는 물질을 일컫는다. 세계적으로 전체 에너지 수요의 약 80%는 석탄류, 석유류, 천연가스와 같은 화석연료에 의존하고 있으며, 화석연료 중 약 50%는 석탄에 의존하고 있다. 산업의 발달과 함께 화석연류의 사용량은 지속적으로 증대되고 있고, 이로 인한 대기오염, 산성비, 지구온난화 등의 환경문제가 심각하게 대두되고 있다. 최근에는 선진국 중심으로 환경오염 및 온난화 문제를 해결하기 위해 화석연료의 사용에 대한 규제가 가해지고 있다. 이에 따라, 청정연료의 개발뿐만 아니라 화석연료를 완전 연소시켜 오염물질의 배출을 방지하고 열효율을 높여 사용량을 감소시킬 수 있는 연소촉진제에 대한 관심이 높아지고 있다.
연소첨가제에 대한 종래의 기술로, 특허문헌 1(한국 등록특허 10-0001969호)에는 붕사와 염화나트륨 및 산화철을 혼합한 조성물로 구성된 매연 제거제가 공지되어 있어, 매연의 발생 감소와 연소로 내부의 침적물 억제효과를 가지는 기술이 공지되어 있다. 하지만 상기 특허에서는 염소가 발생하여 여전히 내부의 금속부식과 환경오염이 존재하고 있고 그 연소효율, 스케일(scale) 및 클링커(clinker)의 감소율이 원하는 정도의 성능을 발휘하지 못한 단점이 있었다.
특허문헌 2(한국 공개특허 10-2004-0022797호)에는 글리세린, 아민계열안정제, 과산화수소, 수산화나트륨 및 붕사로 구성되는 슈트, 먼지, 크링크 및 스럿지 등의 물질을 제거하는 제거제가 공지되어 있다. 특허문헌 3(한국 공개특허 제2006-0081654호)에는 과산화수소, 아민계 안정제, 붕사 및 수산화나트륨을 포함하여, 연료의 연소를 촉진하고 연료기관 내 불순물을 제거하여 열 전달을 증가시켜 열효율을 향상시킬 뿐만 아니라, 유해 배기가스의 방출을 저감시키는 연료용 첨가 조성물이 공지되어 있다. 상기 특허문헌 2 및 특허문헌 3에서는 부식성이 높은 수산화나트륨의 안정제를 사용함으로써, 여전히 로의 수명과 연소시 발생하는 질소산화물의 발생을 충분히 억제하기가 어려운 점이 있었다. 또한, 과산화수소의 자연분해 현상에 의하여, 연소촉진제의 효능이 저하 되는 문제점이 있으며, 특히, 연소로 내벽에 발생하는 스케일(scale) 및 클링커(clinker)의 발생을 감소시키는 것에는 여전히 한계가 있다.
특허문헌 4(한국 등록특허 10-0485193호)에는 붕사, 과산화수소, 트리에탄올아민, 산화아연, 이산화망간, 수용성 폴리비닐알콜 및 음이온계 계면활성제로 구성된 연소 촉진재가 공지되어 있으나, 안정화제인 트리에탄올아민과 금속산화물인 산화아연, 이산화망간을 사용함으로 인하여, 매연 및 슬래그 발생은 어느 정도 억제 할 수는 있으나, 그 조성상의 문제점으로 인해 연료의 연소 후 클링커(clinker)가 로(爐) 벽면에 딱딱하게 고착되어 제거가 어려운 문제점이 있다.
따라서 화석연료의 완전연소를 촉진시켜 슬래그 생성을 획기적으로 감소시키는 새로운 연소촉진제의 개발이 요구된다.
한국 등록특허 10-0001969호 "매연제거제" 한국 공개특허 10-2004-0022797호 "촉매를 활용한 연소촉진 및 연소기관의 먼지, 슈트, 크링커, 스럿지 등과 PM물질 제거제" 한국 공개특허 제2006-0081654호 "연소 기관에서의 스케일 방지와 슈트, 크링커 및 슬러지제거와 화염 조절용 조성물" 한국 등록특허 10-0485193호 "스케일과 클링커 제거 및 생성방지, 대기오염물질 저감에 효과적인 연소촉진제
본 발명은 정수슬러지를 활용한 연소촉진제의 제공을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 정수슬러지를 활용하는 연소촉진제의 제조방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기한 연소촉진제가 포함된 연료를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 과제 해결을 위하여, 본 발명은 탄화슬러지 표면에 키토산 및 4급 암모늄 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 양전하물질이 코팅된 연소촉진제를 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 탄화슬러지 입자 표면에 키토산 및 4급 암모늄 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 양전하물질이 코팅된 후에, 소성시켜 탄화슬러지 입자 표면에 단단하게 고정화된 연소촉진제를 특징으로 한다.
또한, 본 발명은
a) 키토산 및 4급 암모늄 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 양전하물질이 용해된 코팅액에, 탄화슬러지 입자를 혼합 및 교반하는 단계; 및
b) 상기 a)의 교반물을 건조로에서 건조시켜 탄화슬러지 표면에 양전하물질이 코팅된 연소촉진제를 제조하는 단계; 를 포함하는 연소촉진제의 제조방법을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은
a) 키토산 및 4급 암모늄 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 양전하물질이 용해된 코팅액에, 탄화슬러지 입자를 혼합 및 교반하는 단계;
b) 상기 a)의 교반물을 건조로에서 건조시켜 탄화슬러지 표면에 양전하물질이 코팅된 연소촉진제를 제조하는 단계; 및
c) 상기 b)의 연소촉진제를 소성하여 탄화슬러지 입자 표면에 양전하물질이 고정화된 연소촉진제를 제조하는 단계; 를 포함하는 연소촉진제의 제조방법을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은
a) 키토산 및 4급 암모늄 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 양전하물질이 용해된 코팅액에, 탄화슬러지 입자를 혼합 및 교반하는 단계;
b) 상기 a)의 교반물을 건조로에서 건조시켜 탄화슬러지 표면에 양전하물질이 코팅된 연소촉진제를 제조하는 단계;
b-1) 상기 b)의 양전하물질이 코팅된 연소촉진제에 수용성 결합제를 혼합 교반하여 소정의 크기 및 모양으로 성형하는 단계; 및
c) 상기 b-1)의 성형된 연소촉진제를 소성하여 탄화슬러지 입자 표면에 양전하물질이 고정화된 연소촉진제를 제조하는 단계; 를 포함하는 연소촉진제의 제조방법을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은
상기 a)단계에서 키토산 및 4급 암모늄 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 양전하물질과 함께 이트륨(Y), 바나듐(V), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 세륨(Ce), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속, 금속산화물 또는 금속전구물질을 더 포함시켜 탄화슬러지 입자와 혼합 및 교반하는 단계; 로 변형된 연소촉진제의 제조방법을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은
(a-1) 이트륨(Y), 바나듐(V), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 세륨(Ce), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속, 금속산화물 또는 금속전구물질이 용해된 금속코팅액을 탄화슬러지 입자와 혼합 및 교반한 후에, 건조로에서 건조시켜 탄화슬러지 입자 표면에 금속 또는 금속산화물을 코팅하는 단계;
를 상기 a)단계 이전에 또는 b)단계 이후에 더 포함하는 연소촉진제의 제조방법을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기한 연소촉진제가 포함된 연료를 특징으로 한다.
본 발명의 연소촉진제는 석탄류, 석유류, 천연가스와 같은 화석연료에 첨가 사용되어, 완전 연소를 유도한다. 이로써 화석연료의 완전 연소로 미연탄소분의 발생을 최소화하는 효과를 얻는다. 그리고 미연탄소분의 감소로 인하여 로(爐) 내 전열면에 스케일이나 클링커의 부착이 감소되어 열전달 효능을 증가하는 효과를 얻는다.
또한, 본 발명의 연소촉진제는 탄화슬러지 입자 표면에 양전하물질을 코팅한 후에 추가적으로 고온 소성하는 공정을 거치면, 연소촉진제의 기계적 물성이 향상되어 유동성이 큰 액체연료 또는 천연가스에 혼입하여 사용되어도 쉽게 마모되지 않는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 연소촉진제는 양전하물질과 함께 추가로 이트륨(Y), 바나듐(V), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 세륨(Ce), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속을 더 포함시켜 코팅 및 소성하여 제조될 수 있으며, 이러한 경우 열효율을 보다 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 정수슬러지를 원료로 사용하여 제조된 고기능성 연소촉진제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 '정수슬러지'라 함은 정수처리장에서 발생하는 슬러지로서, 일반 하수슬러지와는 달리 유해물의 함유량이 적고 점토와 유사한 성상을 가지고 있어서 재활용을 위한 연구가 다방면에서 진행되고 있다. 정수슬러지의 화학적 성분은 정수처리방법, 정수장의 소재지 및 계절에 따라 달라질 수는 있겠으나, 통상적으로 실리카(SiO2) 30 ∼ 50 중량%, 알루미나(Al2O3) 20 ∼ 30 중량%를 포함하는 무기물이 대부분을 차지하고, 유기물 일부와 미량의 금속이 포함되어 있다. 본 발명에서는 정수슬러지에 포함된 실리카와 알루미나와 같은 세라믹 혼합물을 연소촉진제의 주성분으로 이용하고자 한다.
본 발명에 따른 고기능성 연소촉진제에 대해 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
본 발명이 제안하는 고기능성 연소촉진제는 탄화슬러지 입자 표면에 양전하물질이 코팅되어 있다.
본 발명에서는 원료물질로 사용하는 탄화슬러지는 정수슬러지를 500℃ 내지 650℃의 소성로에서 1 ∼ 3 시간동안 열을 가하여 정수슬러지에 포함된 유기물을 탄화시켜 제조된 것이다. 상기 탄화를 위한 소성온도가 500℃ 미만이면 활성슬러지의 탄화시간이 오래 소요될 수 있고, 650℃를 초과하여 온도로 가해지면 탄화시간은 단축시킬 수 있으나 고열에 의해 정수슬러지 성분의 부분적인 용융정도가 증가되어 알갱이 입경이 과도하게 증가할 수 있다. 상기 탄화 과정에서는 불활성 기체로서 질소가스, 아르곤 가스, 헬륨 가스를 공급할 수도 있다.
또한, 상기 정수슬러지의 탄화 과정에서는 석회석을 추가로 포함시켜 탄화슬러지의 비표면적을 증가시킬 수도 있다. 구체적으로 설명하면, 탄화 과정에서 석회석(CaCO3)은 열을 전달받아 탄산가스를 배출시키면서 다공질의 생석회(CaO)로 변화되는데, 이러한 과정에서 탄화슬러지의 비표면적이 더욱 증대될 수 있다. 또한, 일부 생석회는 정수슬러지의 규산성분과 결합되어 규산칼슘(3CaO·SiO2, 2CaO·SiO2)으로 변화되며, 이후 물이 혼합되면 결정화가 이루어지면서 강도를 증가시켜 탄화슬러지를 알갱이화 할 수 있다. 상기 석회석은 정수슬러지 100 중량부를 기준으로 5 ∼ 20 중량부 범위로 사용될 수 있으며, 상기 석회석의 사용량이 5 중량부 미만이면 탄화 후에 정수슬러지의 표면적 증가 효과가 미비할 수 있고, 20 중량부를 초과하여 과량으로 사용되면 오히려 석회석에 의해 흡착성능이 저감될 수 있다. 상기 정수슬러지와 석회석을 균일하게 혼합시키기 위해 전체중량 100 중량부에 대해 물을 10 ∼ 20 중량부 더 첨가하여 균일하게 교반이 이루어지도록 할 수 있다.
상기한 탄화과정을 거쳐 제조된 탄화슬러지 입자는 분말상 또는 평균입경이 0.01 ∼ 3 mm인 입자 형태로 사용될 수 있으며, 본 발명에서는 탄화슬러지 입자의 크기에 대해 특별한 제한을 두지 않는다.
본 발명에서 또다른 원료물질로 사용하는 양전하물질은 탄화슬러지 입자 표면에 코팅되어서는 연료와의 혼합을 균일하게 하여 연소촉진제로서 작용하게 된다. 이러한 양전하물질로는 키토산 및 4급 암모늄 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 상기 양전하물질은 탄화슬러지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부 범위로 사용된다. 이때 양전하물질의 사용량이 0.01 중량부 미만이면 연소촉진제로서 그 성능을 제대로 발휘할 수 없고, 5 중량부를 초과하면 오히려 표면에 과량이 코팅되어 연소촉진제의 기능을 감소시킬 수 있다.
상기한 양전하물질은 물 또는 산 수용액에 용해시킨 용액으로 제조하여 사용될 수 있다. 이때 산 수용액으로는 구연산, 아세트산, 염산, 황산 및 인산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 산(acid)이 물에 10 내지 70 중량% 농도로 용해된 수용액을 일컫는다.
상기 양전하물질로서 키토산은 게나 가재, 새우 껍데기에 들어 있는 키틴을 60 % 이상, 바람직하기는 65 ∼ 98 % 범위로 탈아세틸화하여 얻어낸 물질을 사용할 수 있다. 이때, 상기 키토산의 분자량은 10,000 ∼ 100,000 범위를 유지하는 것이 좋다. 상기 키토산의 분자량이 10,000 미만이면 탄화슬러지에 코팅할 때 접착력이 부족할 뿐만 아니라 양전하의 전위가 낮아질 수 있다. 반면에 상기 키토산의 분자량이 100,000을 초과하는 경우에는 용매로 용해하는 과정 중에 점도증가로 작업성의 효율이 떨어질 수 있다.
상기 양전하물질로서 4급 암모늄 화합물은 콜린(Choline), 카르니틴(Carnitine), 염화 벤잘코니움 (Benzalkonium chloride); 디나토늄(Denatonium); 브롬화 세트리모늄(Cetrimonium bromide); 염화 디알릴디메틸암모늄(Diallyldimethyl ammoniumchloride); 3-클로로-2-하이드록시프로필트리메틸암모늄 클로라이드(3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride, CHPTAC); 아크릴아미드와 4차화된 디메틸암모늄에틸메타크릴레이트의 공중합체(Copolymer of acrylamide and quaternized dimethylammoniumethyl methacrylate); 폴리(염화 디알릴디메틸암모늄)(Poly(diallyldimethylammonium chloride)); 아크릴아미드와 염화 디알릴디메틸암모늄의 공중합체(Copolymer of acrylamide and diallyldimethylammonium chloride); 4차화된 하이드록시에틸 셀룰로오스(Quaternized hydroxyethylcellulose); 비닐피롤리돈과 4차화된 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트의 공중합체(Copolymer of vinylpyrrolidone and Quaternized dimethylaminoethyl methacrylate); 비닐피롤리돈과 4차화된 비닐이미다졸의 공중합체(Copolymer of vinylpyrrolidone and quaternized vinylimidazole); 아크릴산과 염화 디알릴디메틸암모늄의 공중합체(Copolymer of Acrylic Acid and Diallyldimethylammonium Chloride); 비닐피롤리돈과 메타크릴아미도프로필트리메틸암모늄의 공중합체(Copolymer of vinylpyrrolidone and methacrylamidopropyl trimethylammonium); 폴리(아크릴아미드 2-메타크릴옥시에틸 암모늄 클로라이드); 아크릴산과 아크릴아미드 및 염화 디알릴 디메틸암모늄의 3량체(Terpolymer of Acrylic Acid, Acrylamide and Diallyldimethylammonium Chloride); 비닐카프로락탐과 비닐피롤리돈 및 4차화된 비닐이미다졸의 3량체(Terpolymer of vinylcaprolactam, vinylpyrrolidone, and quaternized vinylimidazole); 및 아크릴산과 메타크릴아미도프로필트리메틸암모늄 및 아크릴산 메틸의 3량체(Terpolymer of Acrylic Acid, Methacrylamidopropyl Trimethyl Ammonium Chloride, and Methyl Acrylate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 연소촉진제는 탄화슬러지 표면에 코팅되는 물질로서 양전하물질이외에도 추가로 금속 또는 금속산화물을 더 포함시켜 코팅함으로써, 금속 또는 금속산화물이 가지는 본연의 특성에 의해여 연소촉진제의 효능을 강화시킬 수 있다. 상기 탄화슬러지 표면에 금속 또는 금속산화물을 코팅하기 위해서는 양전하물질이 용해된 코팅액에 금속, 금속산화물 또는 이의 전구체를 추가로 포함시켜 양전하물질과 동시에 코팅시킬 수 있다. 또한 탄화슬러지 표면에 금속 또는 금속산화물을 코팅하기 위해서는 양전하물질을 코팅하기 전 또는 후에 별도의 코팅과정을 통해 금속, 금속산화물 또는 이의 전구체가 포함된 코팅액을 제조하여 별도로 코팅시킬 수 있다. 본 발명에서는 금속 또는 금속산화물의 코팅방법 또는 양전하물질과의 코팅순서에 대해서는 특별히 제한을 두지 않는다.
본 발명에서 사용될 수 있는 금속 또는 금속산화물은 이트륨(Y), 바나듐(V), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 세륨(Ce), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속 또는 이의 금속산화물이다. 이러한 금속 또는 금속산화물은 탄화슬러지 100 중량부를 기준으로 0.001 ∼ 0.2 중량부 범위로 포함될 수 있다. 상기 금속 또는 금속산화물의 함량이 0.001 중량부 미만이면 이의 첨가효과가 미비하고, 상기 0.2 중량부를 초과하여 과량 포함되면 오히려 탄화슬러지 본연의 흡착력이 저하될 수 있다.
또한, 본 발명의 연소촉진제는 펠릿, 환 형태 등으로 성형하여 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 연소촉진제는 추가로 고온 소성하는 과정을 거칠 수 있다. 고온 소성된 연소촉진제는 강도 등의 기계적 물성이 보다 향상되어 가혹한 연소 과정이 진행되는 공정에 사용되어서도 쉽게 마모되지 않으므로, 연소 후에 연료 내에 연소촉진제 잔류분을 남기지 않게 된다.
한편, 본 발명은 고기능성 연소촉진제의 제조방법에도 특징이 있다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따른 고기능성 연소촉진제의 제 1제조방법은 :
a) 키토산 및 4급 암모늄 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 양전하물질이 용해된 코팅액에, 탄화슬러지 입자를 혼합 및 교반하는 단계; 및
b) 상기 a)의 교반물을 건조로에서 건조시켜 탄화슬러지 표면에 양전하물질이 코팅된 연소촉진제를 제조하는 단계; 를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 고기능성 연소촉진제의 제 2제조방법은 :
a) 키토산 및 4급 암모늄 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 양전하물질이 용해된 코팅액에, 탄화슬러지 입자를 혼합 및 교반하는 단계;
b) 상기 a)의 교반물을 건조로에서 건조시켜 탄화슬러지 표면에 양전하물질이 코팅된 연소촉진제를 제조하는 단계; 및
c) 상기 b)의 연소촉진제를 소성하여 탄화슬러지 입자 표면에 양전하물질이 고정화된 연소촉진제를 제조하는 단계; 를 포함한다.
또한, 또한, 본 발명에 따른 고기능성 연소촉진제의 제 3제조방법은 :
a) 키토산 및 4급 암모늄 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 양전하물질이 용해된 코팅액에, 탄화슬러지 입자를 혼합 및 교반하는 단계;
b) 상기 a)의 교반물을 건조로에서 건조시켜 탄화슬러지 표면에 양전하물질이 코팅된 연소촉진제를 제조하는 단계;
b-1) 상기 b)의 양전하물질이 코팅된 연소촉진제에 수용성 결합제를 혼합 교반하여 소정의 크기 및 모양으로 성형하는 단계; 및
c) 상기 b-1)의 성형된 연소촉진제를 소성하여 탄화슬러지 입자 표면에 양전하물질이 고정화된 연소촉진제를 제조하는 단계; 를 포함한다.
본 발명에 따른 고기능성 연소촉진제의 제조방법을 각 단계별로 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
상기 a)단계는 탄화슬러지 입자와 양전하물질이 용해된 코팅액을 혼합 교반하는 단계이다.
상기 교반은 탄화슬러지와 양전하물질 용해액을 균일하게 혼합되도록 하여 탄화슬러지의 표면에 양전하물질 용해액이 고르게 코팅되도록 하는 과정이다. 상기 교반은 1000 ∼ 3000 rpm 속도로 30분 ∼ 2시간 실행하여 균일하게 혼합하는 것이 바람직하다. 상기 30분 미만으로 짧은 시간동안 교반하면 탄화슬러지와 양전하물질의 혼합이 균일하게 이루어지지 않아 탄화슬러지의 코팅률이 낮아질 수 있으며, 2시간을 초과하여 장시간 교반하면 균일한 코팅이 이루어지지 않을 수 있다.
상기 a)단계에서 사용되는 양전하물질은 키토산 및 4급 암모늄 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으며, 상기 양전하물질은 탄화슬러지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부 범위로 사용된다.
상기 b)단계는 탄화슬러지와 양전하물질의 교반물을 건조로로 투입하여 건조시켜 탄화슬러지에 양전하물질이 코팅된 연소촉진제를 제조하는 단계이다.
상기 건조는 건조로(드라이오븐)를 이용하여 완전 건조하는 것이 좋다. 좋기로는 건조로에서 80 ∼ 180℃ 온도로 1 ∼ 4시간 건조하는 것이고, 보다 좋기로는 건조시간을 단축시키기 위해 100 ∼ 180℃ 온도로 1 ∼ 2시간 건조하는 것이다.
상기 b-1)단계는 건조단계를 통해 양전하물질이 코팅된 연소촉진제를 일정 크기 및 모양으로 성형하는 단계이다.
상기 성형은 연소촉진제에 수용성 결합제를 일정량 첨가하여 교반시킨 다음 성형틀로 가압 또는 압출시켜 일정크기 또는 모양으로 성형할 수 있다. 또한, 상기 성형은 진동판에 연소촉진제를 안치하여 진동이 이루어지도록 하면서 수용성 결합제를 분무하여 양전하물질이 코팅된 연소촉진제가 수용성 결합체와 결합되면서 일정크기로 뭉쳐 흡착볼로 성형한 다음 수분을 건조시키는 과정이 포함될 수 있다. 상기 흡착볼은 입경 0.1 ∼ 10 mm의 크기로 성형될 수 있다.
상기 수용성 결합제로는 전분, 셀룰로우즈 또는 그 유도체, 알긴산, 젤라틴, 폴리비닐알콜(PVA) 등의 생분해성 물질; 수분산성 아크릴 수지 또는 그 유도체와 수분산성 비닐아세테이트 수지 등의 수분산성 수지; 크로만인덴계 수지, 테르펜계 수지, 테르펜페놀계 수지, 방향족탄화수소 변성테르펜계 수지, 테르펜계 수소첨가계 수지, 테르펜페놀계 수소첨가계 수지, 로진계 수지, 수소첨가 로진에스테르계 수지, 로진변성페놀계 수지, 알킬페놀계 수지 등의 천연 점착성 수지; 알킬페놀아세틸렌계 수지, 알킬페놀포름알데히드계 수지, 스티렌계 수지, 지방족계 석유수지, 지환족계 석유수지, 공중합계 석유수지, 방향족계 석유수지, 자일렌계 수지, 자일렌포름알데히드계 수지 등의 합성 점착성 수지; 폴리부텐, 액상계 고무 등의 올리고머계 점착부여제; 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이 사용될 수 있다. 상기한 수용성 결합제는 탄화슬러지 100 중량부를 기준으로 1 ∼ 20 중량부 범위 내에서 사용될 수 있다. 이때 수용성 결합제의 사용량이 1 중량부 미만이면 결합력이 약하여 강도가 낮고, 20 중량부를 초과하면 연소촉진제의 함량이 낮아져 많은 양을 사용해야 함은 물론 표면의 기공을 막아 성능이 저하될 수 있다.
상기 성형단계에서는 수용성 결합제를 사용함으로써 연소촉진제 입자간의 결합력이 보다 강화되어 강도 등의 기계적 물성을 보다 향상시키는 효과를 기대할 수 있다. 특히 탄화슬러지 제조를 위해 석회석이 사용된 경우, 탄화 과정에서 수분과 접촉하여 고형화된 석회석이 수용성 결합제와 함께 혼재된다면 보다 향상된 기계적 물성을 기대할 수 있다.
상기 c)단계는 양전하물질이 코팅된 연소촉진제를 소성하여 연소촉진제의 물성을 강화시키는 단계이다. 상기 소성은 300℃ 내지 700℃ 온도에서 2 ∼ 5시간동안 진행한다. 이때 소성 온도가 너무 낮으면 연소촉진제의 물성을 강화시키는 효과를 기대할 수 없고, 500℃를 초과한 고온에서 소성하면 탄화슬러지 입자 표면의 기공이 변형될 우려가 있다.
또한, 본 발명의 연소촉진제는 탄화슬러지 입자 표면에 양전하물질과 함께 추가로 금속 또는 금속산화물을 더 포함시켜 코팅함으로써, 금속 또는 금속산화물이 가지는 본연의 특성으로 인하여 연소촉진제의 기능성을 보다 다양화할 수 있다.
상기 금속 또는 금속산화물을 탄화슬러지 입자 표면에 코팅시키기 위해서, 상기 a)단계의 코팅액에 양전하물질과 함께 이트륨(Y), 바나듐(V), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 세륨(Ce), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속, 금속산화물 또는 금속전구물질을 더 포함시켜 탄화슬러지 입자와 혼합 및 교반하는 방법을 채택할 수 있다.
또한, 상기 금속 또는 금속산화물을 탄화슬러지 입자 표면에 코팅시키기 위해서,
(a-1) 이트륨(Y), 바나듐(V), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 세륨(Ce), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속, 금속산화물 또는 금속전구물질이 용해된 금속코팅액을 탄화슬러지 입자와 혼합 및 교반한 후에, 건조로에서 건조시켜 탄화슬러지 입자 표면에 금속 또는 금속산화물을 코팅하는 단계; 를 상기 a)단계 이전에 또는 b)단계 이후에 더 포함할 수 있다.
상기 a-1) 단계에서 수행하는 혼합 및 교반 과정은 상기 a)단계에 대해 구체적으로 설명한 바와 같이 수행될 수 있고, 건조는 상기 b)단계에 대해 구체적으로 설명한 바와 같이 수행될 수 있다.
본 발명에서의 '금속전구물질'은 금속 함유 할라이드, 질산염, 아세트산염 등으로부터 선택된 화합물로서, 고온 소성과정에서 금속 또는 금속산화물로 전활될 수 있는 금속화합물을 일컫는다. 금속코팅액 제조에 사용된 금속, 금속산화물 또는 금속전구물질의 사용량은 고온 소성 후에 탄화슬러지 100 중량부를 기준으로 금속 또는 금속산화물의 코팅량이 0.001 ∼ 0.2 중량부 범위가 되도록 그 농도를 적절히 조절할 수 있다.
한편, 이상의 제조방법을 통해 제조된 연소촉진제는 화석연료에 포함되어 완전 연소를 도모하여 미연탄소분의 생성을 감소시키게 되고, 또한 미연탄소분의 감소로 인하여 로(爐) 내 전열면에 스케일이나 클링크의 부착이 감소되어 열전달 효능을 증가시키게 된다.
따라서 본 발명은 연소촉진제가 포함된 연료에도 특징이 있다. 상기 연소촉진제가 적용될 수 있는 연료는 석탄류, 석유류, 천연가스를 포함하는 화석연료, 축산 분뇨, 목재, 목분 및 종이를 비롯하여 신재생에너지원이 포함될 수 있다.
실험예 1. 연소촉진제의 효능
하기의 실시예에서 제조한 연소촉진제의 연소효율 및 강열감량을 하기의 방법으로 측정하였다.
(1) 연소효율
가연성 물질을 연소할 때 완전 연소량에 대하여 실제 연소되는 양의 백분율을 연소효율이라 하는데 강열감량이 크면 연소효율(ηc)이 낮다는 것을 의미하게 되며 다음 수학식 1로 표현될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112015036059317-pat00001
(상기 식에서, Hl는 발열량을 나타내고, Lc는 미연손실량을 나타내고, Li는불완전연소 손실량을 나타낸다)
(2) 강열감량
연소효율 정도를 판단하는 척도로서 소각회 잔사 중에 존재하는 미연소 분량을 표시하는 것으로서 강열감량(%)을 사용한다. 강열감량은 잔사를 105ㅁ5℃에서 항량이 될 때까지 건조하여 칭량(Wi)하고, 전기로에서 600ㅁ25℃에서 3시간 강열 후 칭량(Wf)하여 하기 수학식 2에 의해 계산하였다.
[수학식 2]
Figure 112015036059317-pat00002
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 하기의 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1. 탄화슬러지 표면에 양전하물질이 코팅되어 있는 연소촉진제의 제조
대전 인근 정수처리장의 공급받아 건조시킨 정수슬러지 100 g에 석회석 2 g을 혼합하고 1시간 교반시켜 활성슬러지를 제조하였다. 제조된 활성슬러지는 소성로로 투입하여 500℃의 온도에서 1시간 소성하여 유기물을 탄화시켜 탄화슬러지를 제조하였다. 별도의 용기에서 초산 10 mL와 증류수 90 mL를 혼합한 용매에 탈아세틸화된 키토산(중량평균분자량 50,000) 10 g을 혼합 및 교반하여 키토산 용해액 100 mL를 제조하였다.
상기에서 제조한 탄화슬러지 100 g을 칭량하였고, 여기에 상기에서 제조한 키토산 용해액 중 20 mL(키토산 2 g 포함)을 혼합하고, 1시간동안 교반하였다. 그리고 건조로에 투입하여 120℃의 온도에서 1시간 건조시켜 연소촉진제를 제조하였다.
상기 실시예 1의 방법으로 연소촉진제를 제조하되, 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 키토산 대신에 다른 양전하물질을 동량 사용하여 제조하였다.
또한, 제조된 각각의 연소촉진제에 대해서는 상기 실험예 1의 방법으로 강열감량을 측정하였다. 즉, 소각로에서 폐지 1,000 kg 기준으로 500 g의 연소촉진제를 넣고 소각을 실시하였다. 그런 다음 강열감량을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 코팅물질(양전화 물질) 강열감량
(%)
1-1 키토산 88.5
1-2 콜린 83.2
1-3 염화 디알릴디메틸암모늄 81.6
1-4 4차화된 하이드록시에틸 셀룰로오스 83.7
1-5 아크릴산과 염화 디알릴디메틸암모늄의 공중합체 81.9
1-6 폴리(아크릴아미드 2-메타크릴옥시에틸 암모늄 클로라이드 82.2
실시예 2. 탄화슬러지 표면에 양전하물질을 코팅 후에 소성된 연소촉진제의 제조
상기 실시예 1의 방법으로 양전하물질이 코팅된 탄화슬러지를 제조한 후에, 각각을 400℃에서 3시간 소성하여 연소촉진제를 제조하였다. 그리고, 제조한 연소촉진제는 상기 실시예 1의 방법으로 강열감량을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.
실시예 코팅물질(양전하물질) 강열감량
(%)
2-1 키토산 92.5
2-2 콜린 92.3
2-3 염화 디알릴디메틸암모늄 91.1
2-4 4차화된 하이드록시에틸 셀룰로오스 92.9
2-5 아크릴산과 염화 디알릴디메틸암모늄의 공중합체 92.4
2-6 폴리(아크릴아미드 2-메타크릴옥시에틸 암모늄 클로라이드 91.5
실시예 3. 탄화슬러지 표면에 양전하물질과 금속이 코팅되어 있는 연소촉진제의 제조
대전 인근 정수처리장의 공급받아 건조시킨 정수슬러지 100 g에 석회석 2 g을 혼합하고 1시간 교반시켜 활성슬러지를 제조하였다. 제조된 활성슬러지는 소성로로 투입하여 500℃의 온도에서 1시간 소성하여 유기물을 탄화시켜 탄화슬러지를 제조하였다. 별도의 용기에서 초산 10 mL와 증류수 90 mL를 혼합한 용매에 탈아세틸화된 키토산(중량평균분자량 50,000) 10 g을 혼합 및 교반하여 키토산 용해액 100 mL를 제조하였다.
상기에서 제조한 탄화슬러지 100 g을 칭량하였고, 여기에 상기에서 제조한 키토산 용해액 중 20 mL(키토산 2 g 포함)을 혼합하고, 1시간동안 교반하였다. 그리고 건조로에 투입하여 120℃의 온도에서 1시간 건조시켜 키토산이 코팅된 탄화슬러지를 제조하였다.
물 1 L에 세륨전구체로서 Ce(NO3)3·6H2O 4.34g을 용해시켜 세륨용액 1 L(0.01M)를 제조하였다. 제조한 세륨용액 중 20 mL(Ce 28 mg)를 취하고, 여기에 상기에서 제조한 키토산이 코팅된 탄화슬러지 100 g을 혼합하고, 1시간동안 교반하였다. 그리고 건조로에 투입하여 120℃의 온도에서 1시간 건조시켜 연소촉진제를 제조하였다.
상기 실시예 3의 방법으로 연소촉진제를 제조하되, 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 키토산 대신에 다른 양전하물질을 동량 사용하거나, 또는 세륨(Ce) 대신에 다른 금속화합물을 동량 사용하여 제조하였다.
또한, 제조된 각각의 연소촉진제는 상기 실시예 1의 방법으로 강열감량을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
실시예 코팅물질 강열감량
(%)
양전하물질 금속
3-1 키토산 Ce 90.6
3-2 콜린 Fe 85.4
3-3 염화 디알릴디메틸암모늄 Co 83.5
3-4 4차화된 하이드록시에틸 셀룰로오스 Ni 86.0
3-5 아크릴산과 염화 디알릴디메틸암모늄의 공중합체 Cu 83.2
3-6 폴리(아크릴아미드 2-메타크릴옥시에틸 암모늄 클로라이드 Mn 84.5
실시예 4. 탄화슬러지 표면에 양전하물질과 금속을 코팅 후에 소성된 연소촉진제의 제조
상기 실시예 3의 방법으로 양전하물질과 금속이 코팅된 탄화슬러지를 제조한 후에, 각각을 400℃에서 3시간 소성하여 연소촉진제를 제조하였다. 또한, 제조된 각각의 연소촉진제는 상기 실시예 1의 방법으로 강열감량을 측정하여 하기 표 4에 나타내었다.
실시예 코팅물질 강열감량
(%)
양전하물질 금속
4-1 키토산 Ce 96.8
4-2 콜린 Fe 92.3
4-3 염화 디알릴디메틸암모늄 Co 93.1
4-4 4차화된 하이드록시에틸 셀룰로오스 Ni 94.2
4-5 아크릴산과 염화 디알릴디메틸암모늄의 공중합체 Cu 95.3
4-6 폴리(아크릴아미드 2-메타크릴옥시에틸 암모늄 클로라이드 Mn 92.7

Claims (22)

  1. 삭제
  2. 탄화슬러지 입자 표면에 키토산 및 4급 암모늄 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 양전하물질이 코팅된 후에 소성시켜 고정화된 연소촉진제.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 탄화슬러지 100 중량부를 기준으로 양전하물질이 0.01 내지 5 중량부 범위로 코팅된 것을 특징으로 하는 연소촉진제.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 탄화슬러지 입자는 불활성 기체를 공급하면서 정수슬러지를 500℃ 내지 650℃에서 탄화시켜 제조된 것을 특징으로 하는 연소촉진제.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 탄화슬러지 입자는 정수슬러지 100 중량부에 석회석 5 ∼ 20 중량부를 첨가하여 탄화시켜 제조된 것을 특징으로 하는 연소촉진제.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 4급 암모늄 화합물은 콜린(Choline), 카르니틴(Carnitine), 염화 벤잘코니움 (Benzalkonium chloride); 디나토늄(Denatonium); 브롬화 세트리모늄(Cetrimonium bromide); 염화 디알릴디메틸암모늄(Diallyldimethyl ammoniumchloride); 3-클로로-2-하이드록시프로필트리메틸암모늄 클로라이드(3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride, CHPTAC); 아크릴아미드와 4차화된 디메틸암모늄에틸메타크릴레이트의 공중합체(Copolymer of acrylamide and quaternized dimethylammoniumethyl methacrylate); 폴리(염화 디알릴디메틸암모늄)(Poly(diallyldimethylammonium chloride)); 아크릴아미드와 염화 디알릴디메틸암모늄의 공중합체(Copolymer of acrylamide and diallyldimethylammonium chloride); 4차화된 하이드록시에틸 셀룰로오스(Quaternized hydroxyethylcellulose); 비닐피롤리돈과 4차화된 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트의 공중합체(Copolymer of vinylpyrrolidone and Quaternized dimethylaminoethyl methacrylate); 비닐피롤리돈과 4차화된 비닐이미다졸의 공중합체(Copolymer of vinylpyrrolidone and quaternized vinylimidazole); 아크릴산과 염화 디알릴디메틸암모늄의 공중합체(Copolymer of Acrylic Acid and Diallyldimethylammonium Chloride); 비닐피롤리돈과 메타크릴아미도프로필트리메틸암모늄의 공중합체(Copolymer of vinylpyrrolidone and methacrylamidopropyl trimethylammonium); 폴리(아크릴아미드 2-메타크릴옥시에틸 암모늄 클로라이드)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 연소촉진제.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 탄화슬러지 입자 표면에는 추가로 이트륨(Y), 바나듐(V), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 세륨(Ce), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속 또는 금속산화물이 코팅된 것을 특징으로 하는 연소촉진제.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 금속 또는 금속산화물은 탄화슬러지 100 중량부를 기준으로 0.001 ∼ 0.2 중량부 범위로 코팅된 것을 특징으로 하는 연소촉진제.
  9. 삭제
  10. a) 키토산 및 4급 암모늄 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 양전하물질이 용해된 코팅액에, 탄화슬러지 입자를 혼합 및 교반하는 단계;
    b) 상기 a)의 교반물을 건조로에서 건조시켜 탄화슬러지 표면에 양전하물질이 코팅된 연소촉진제를 제조하는 단계; 및
    c) 상기 b)의 연소촉진제를 소성하여 탄화슬러지 입자 표면에 양전하물질이 고정화된 연소촉진제를 제조하는 단계;
    를 포함하는 연소촉진제의 제조방법.
  11. a) 키토산 및 4급 암모늄 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 양전하물질이 용해된 코팅액에, 탄화슬러지 입자를 혼합 및 교반하는 단계;
    b) 상기 a)의 교반물을 건조로에서 건조시켜 탄화슬러지 표면에 양전하물질이 코팅된 연소촉진제를 제조하는 단계;
    b-1) 상기 b)의 양전하물질이 코팅된 연소촉진제에 수용성 결합제를 혼합 교반하여 소정의 크기 및 모양으로 성형하는 단계; 및
    c) 상기 b-1)의 성형된 연소촉진제를 소성하여 탄화슬러지 입자 표면에 양전하물질이 고정화된 연소촉진제를 제조하는 단계;
    를 포함하는 연소촉진제의 제조방법.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 a)단계의 탄화슬러지는 질소가스를 공급하면서 정수슬러지를 500 내지 650℃에서 탄화시켜 제조된 것을 특징으로 하는 연소촉진제의 제조방법.
  13. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 a)단계의 탄화슬러지는 정수슬러지 100 중량부에 석회석 5 ∼ 20 중량부를 첨가하여 탄화시켜 제조된 것을 특징으로 하는 연소촉진제의 제조방법.
  14. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 a)단계의 코팅액은 탄화슬러지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부의 양전하물질을 물 또는 산 수용액에 용해시킨 용액인 것을 특징으로 하는 연소촉진제의 제조방법.
  15. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 4급 암모늄 화합물은 콜린(Choline), 카르니틴(Carnitine), 염화 벤잘코니움 (Benzalkonium chloride); 디나토늄(Denatonium); 브롬화 세트리모늄(Cetrimonium bromide); 염화 디알릴디메틸암모늄(Diallyldimethyl ammoniumchloride); 3-클로로-2-하이드록시프로필트리메틸암모늄 클로라이드(3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride, CHPTAC); 아크릴아미드와 4차화된 디메틸암모늄에틸메타크릴레이트의 공중합체(Copolymer of acrylamide and quaternized dimethylammoniumethyl methacrylate); 폴리(염화 디알릴디메틸암모늄)(Poly(diallyldimethylammonium chloride)); 아크릴아미드와 염화 디알릴디메틸암모늄의 공중합체(Copolymer of acrylamide and diallyldimethylammonium chloride); 4차화된 하이드록시에틸 셀룰로오스(Quaternized hydroxyethylcellulose); 비닐피롤리돈과 4차화된 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트의 공중합체(Copolymer of vinylpyrrolidone and Quaternized dimethylaminoethyl methacrylate); 비닐피롤리돈과 4차화된 비닐이미다졸의 공중합체(Copolymer of vinylpyrrolidone and quaternized vinylimidazole); 아크릴산과 염화 디알릴디메틸암모늄의 공중합체(Copolymer of Acrylic Acid and Diallyldimethylammonium Chloride); 비닐피롤리돈과 메타크릴아미도프로필트리메틸암모늄의 공중합체(Copolymer of vinylpyrrolidone and methacrylamidopropyl trimethylammonium); 폴리(아크릴아미드 2-메타크릴옥시에틸 암모늄 클로라이드); 아크릴산과 아크릴아미드 및 염화 디알릴 디메틸암모늄의 3량체(Terpolymer of Acrylic Acid, Acrylamide and Diallyldimethylammonium Chloride); 비닐카프로락탐과 비닐피롤리돈 및 4차화된 비닐이미다졸의 3량체(Terpolymer of vinylcaprolactam, vinylpyrrolidone, and quaternized vinylimidazole); 및 아크릴산과 메타크릴아미도프로필트리메틸암모늄 및 아크릴산 메틸의 3량체(Terpolymer of Acrylic Acid, Methacrylamidopropyl Trimethyl Ammonium Chloride, and Methyl Acrylate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 연소촉진제의 제조방법.
  16. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 a)단계의 코팅액은 추가로 이트륨(Y), 바나듐(V), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 세륨(Ce), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속, 금속산화물 또는 금속전구물질이 더 포함된 것을 특징으로 하는 연소촉진제의 제조방법.
  17. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    a-1) 이트륨(Y), 바나듐(V), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 세륨(Ce), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속, 금속산화물 또는 금속전구물질이 용해된 금속코팅액을 탄화슬러지 입자와 혼합 및 교반한 후에, 건조로에서 건조시켜 탄화슬러지 입자 표면에 금속 또는 금속산화물을 코팅하는 단계;
    를 상기 a)단계 이전에 또는 b)단계 이후에 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연소촉진제의 제조방법.
  18. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 b)단계의 건조는 100 ∼ 180℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 연소촉진제의 제조방법.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 b-1)단계의 수용성 결합제는 전분, 셀룰로우즈, 알긴산, 젤라틴, 폴리비닐알콜(PVA)을 포함하는 생분해성 물질; 수분산성 아크릴 수지, 수분산성 비닐아세테이트 수지를 포함하는 수분산성 수지; 크로만인덴계 수지, 테르펜계 수지, 테르펜페놀계 수지, 방향족탄화수소 변성테르펜계 수지, 테르펜계 수소첨가계 수지, 테르펜페놀계 수소첨가계 수지, 로진계 수지, 수소첨가 로진에스테르계 수지, 로진변성페놀계 수지, 알킬페놀계 수지를 포함하는 천연 점착성 수지; 알킬페놀아세틸렌계 수지, 알킬페놀포름알데히드계 수지, 스티렌계 수지, 지방족계 석유수지, 지환족계 석유수지, 공중합계 석유수지, 방향족계 석유수지, 자일렌계 수지, 자일렌포름알데히드계 수지를 포함하는 합성 점착성 수지; 폴리부텐, 액상계 고무를 포함하는 올리고머계 점착부여제; 로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이 사용되는 것을 특징으로 하는 연소촉진제의 제조방법.
  20. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 c)단계의 소성은 300 ∼ 700℃에서 수행된 것을 특징으로 하는 연소촉진제의 제조방법.
  21. 제 2 항의 연소촉진제가 포함된 연료.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 연료는 화석연료, 축산 분뇨, 목재, 목분 및 종이로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 연소촉진제가 포함된 연료.
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