KR101772166B1 - 원뿔형 분사층 급속열분해 반응기와 분별 응축기를 이용한 바이오 오일 제조 시스템 - Google Patents

원뿔형 분사층 급속열분해 반응기와 분별 응축기를 이용한 바이오 오일 제조 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 바이오 오일을 제조하기 위한 시스템에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은, 바이오 오일 제조 시스템에 있어서, 원뿔 형상의 분사층 반응기, 상기 분사층 반응기의 일측에 구비되어 바이오매스를 공급하는 바이오매스 공급기, 상기 분사층 반응기에 주입되는 가스를 가열하기 위한 가열기, 상기 바이오매스의 열분해 가스를 전달받아 열분해 가스에 함유된 촤를 회수하는 사이클론, 및 상기 사이클론에서 촤가 제거된 열분해 가스로부터 바이오 원유를 응축시키는 분별 응축기를 포함하는, 바이오 오일 제조 시스템에 관한 것이다.

Description

원뿔형 분사층 급속열분해 반응기와 분별 응축기를 이용한 바이오 오일 제조 시스템{Bio-crude oil manufacturing system comprising Conical spouted-bed and fractional condenser}
본 발명은 바이오 오일 제조 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 바이오 오일의 수율과 질을 향상시킬 수 있는 바이오매스 급속열분해용 반응기를 포함하는 바이오 오일 제조 시스템에 관한 것이다.
바이오 에너지란 바이오매스 자원을 에너지화하여 이용하는 것을 말하며 최근 석유, 가스, 석탄을 비롯한 화석연료의 다량 사용으로 기후변화, 대기오염 등의 환경문제 및 자원 고갈의 우려 때문에 바이오 에너지는 중요한 화석연료 대체에너지 자원으로써 큰 관심을 끌고 있다.
바이오매스 자원을 에너지로 전환, 이용하는 방법은 직접적으로 연소하는 방법 외에도 가스화 및 급속열분해 방법이 있으며, 그 중 급속 열분해 방법은 바이오 오일의 수율을 가장 높일 수 있는 방법으로서, 산소가 없는 상태에서 바이오매스를 열적으로 분해하여 액상(바이오 오일), 고상(바이오 촤(Char)), 가스상의 연료 등 유용한 생성물로 회수하는 방법이다.
급속 열분해 공정에서 회수되는 생성물의 형태, 조성, 수율 등은 바이오매스 원료의 형태와 조성 반응온도와 압력조건, 체류시간, 촉매의 존재 여부 등 공정 조건에 따라 영향을 받으며 달라지게 된다. 특히, 1980 년대 말에 접어들면서는 약 500 ℃ 정도의 온도 조건에서 시료의 반응기 내 체류시간이 짧을수록 액상 생성물의 수율이 높아지게 된다는 결과에 이르게 되면서, 1990 년 무렵부터 수초 이하의 극히 짧은 체류시간을 조건으로 행해지는 급속 열분해(fast pyrolysis) 방법이 집중적으로 연구되고 있다.
하지만, 현재까지 대부분의 급속 열분해 공정의 규모는 상업화 수준에 이르지 못하고, 파일럿 플랜트(pilot plant) 수준에 머무르고 있다. 현재 이 분야에서 가장 많이 다루어지고 있는 연구는 바이오 오일의 안정성 향상과 사용 목적에 적합한 특성으로 전환시키기 위한 품질 개선이 핵심을 이루고 있다.
현재 개발되어 사용되는 급속열분해 반응기는 기포 유동층, 순환유동층, 분사층, 원추형, 용융제거 열분해, 나선형, 진공열분해 형태의 반응기가 있다. 이 중 분사층 반응기는 열 및 물질 전달이 우수하고, 유동층 반응기 보다 바이오매스 입도가 큰 경우에도 운전이 가능하기 때문에 입자 분쇄에 소용되는 에너지를 절감 할 수 있으며, 분사층 반응기와 동일한 처리 용량일 경우 유동층 반응기 보다 체적이 작아 제작 비용을 절감할 수 있다. 또한 분사층 반응기는 내부에 분산판이 없기 때문에 유동층 반응기 보다 압력 손실량이 적으며, 희박 분사층 영역에서는 반응기 내 열분해 생성물의 체류시간이 짧아 바이오 오일의 수율이 유동층 반응기 보다 높다.
바이오매스의 급속 열분해 반응으로 생성되는 비응축 가스와 미세한 촤 입자는 반응기 상부를 통해 반응기를 빠져 나가지만 일부 입자 크기가 크고 무거운 촤 입자는 반응기 내부에서 운전조건에 따라 분사층 고체입자와 혼합되거나 분리된다. 열분해 공정시 반응기 내 촤 입자는 열분해 응축 가스와 2차 반응하기 때문에 바이오 오일의 수율을 감소시키며, 반응기 내에 촤 입자가 많이 쌓일 경우에는 공정 중단에 이르기까지 한다. 따라서, 열분해 공정을 연속으로 운전하기 위해서는 분사층 반응기 내 생성되는 촤 입자를 빠르게 분리, 제거해야 한다.
따라서, 바이오 오일의 수율 및 품질을 향상시키기 위해서는 분사층 내부에 잔존하는 입자를 선별적으로 분리할 수 있는 반응기의 개발이 절대적으로 필요한 실정이다. 또한, 바이오매스의 급속열분해 반응의 산물인 촤의 혼합 및 분리 특성을 고려한 반응기의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 촤를 효과적으로 배출할 수 있는 바이오 오일 제조 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 바이오 오일 제조 시스템(1)에 있어서, 원뿔 형상의 분사층 반응기(100); 상기 분사층 반응기의 일측에 구비되어 바이오매스를 공급하는 바이오매스 공급기(200); 상기 분사층 반응기에 주입되는 가스를 가열하기 위한 가열기(300); 상기 바이오매스의 열분해 가스를 전달받아 열분해 가스에 함유된 촤를 회수하는 사이클론(500); 및 상기 사이클론(500)에서 촤가 제거된 열분해 가스로부터 바이오 오일를 응축시키는 분별 응축기(600)를 포함하는, 바이오 오일 제조 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 바이오 오일 제조 시스템의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 촤를 효과적으로 배출하여 바이오 오일의 제조 수율을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 분사층 반응기(100)의 개념도를 도시하는 도면이다.
도 2는 본원발명의 바이오 오일 제조 시스템(1)을 개략적으로 도시한 구성이다.
도 3 내지 도 5 각각은 본 발명의 일실시예에 따른 바이오 오일 제조 시스템(1)의 사시도, 평면도 및 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 분사층 반응기(100)의 상세도를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따라, 분사층 반응기(100)에 구비되는 분사유도관(707, draft tube) 및 촤 배출장치(701)의 구조를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 주입되는 가스에 의해서 유동사 및 촤가 순환되는 개념도를 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따라, 유동사나 촤가 순환 시 촤만을 분리하여 배출시기 위한 촤 배출장치(701)의 원리를 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따라, 분사 후 분리(segregation)되는 상태를 도시하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 일실시예에서는 바이오 오일 제조 시스템(1)에 있어서, 원뿔 형상의 분사층 반응기(100); 상기 분사층 반응기의 일측에 구비되어 바이오매스를 공급하는 바이오매스 공급기(200); 상기 분사층 반응기에 주입되는 가스를 가열하기 위한 가열기(300); 상기 바이오매스의 열분해 가스를 전달받아 열분해 가스에 함유된 촤를 회수하는 사이클론(500); 및 상기 사이클론(500)에서 촤가 제거된 열분해 가스로부터 바이오 원유를 응축시키는 분별 응축기(600)를 포함하는, 바이오 오일 제조 시스템을 제공한다.
바이오 에너지란 바이오매스 자원을 에너지화하여 이용하는 것을 말하며 최근 석유, 가스, 석탄을 비롯한 화석연료의 다량 사용으로 기후변화, 대기오염 등의 환경문제 및 자원 고갈의 우려 때문에 바이오 에너지는 중요한 화석연료 대체에너지 자원으로써 큰 관심을 끌고 있다.
바이오매스 자원을 에너지로 전환, 이용하는 방법은 직접적으로 연소하는 방법 외에도 가스화 및 급속열분해 방법이 있으며, 그 중 급속 열분해 방법은 바이오 오일의 수율을 가장 높일 수 있는 방법으로서, 산소가 없는 상태에서 바이오매스를 열적으로 분해하여 액상(바이오 오일), 고상(바이오 촤(Char)), 가스상의 연료 등 유용한 생성물로 회수하는 방법이다.
급속 열분해 공정에서 회수되는 생성물의 형태, 조성, 수율 등은 바이오매스 원료의 형태와 조성 반응온도와 압력조건, 체류시간, 촉매의 존재 여부 등 공정 조건에 따라 영향을 받으며 달라지게 된다. 특히, 1980 년대 말에 접어들면서는 약 500 ℃ 정도의 온도 조건에서 시료의 반응기 내 체류시간이 짧을수록 액상 생성물의 수율이 높아지게 된다는 결과에 이르게 되면서, 1990 년 무렵부터 수초 이하의 극히 짧은 체류시간을 조건으로 행해지는 급속 열분해(fast pyrolysis) 방법이 집중적으로 연구되고 있다.
급속열분해 공정에서 반응이 이루어지는 반응기는 전체 공정의 핵심이라 할 수 있으며, 반응기의 종류에 따라 공정 및 열분해 생성물의 특성이 변화 한다. 바이오매스의 급속열분해 시 요구되는 조건으로는 1,000 ~ 10,000 ℃/s의 빠른 가열 속도, 500℃의 열분해 반응 온도, 1 ~ 2초 이내의 열분해 생성물 체류 시간으로 이를 실현 시킬 수 있는 새로운 형태의 열분해 반응기 개발에 많은 연구가 진행되었다. 현재 개발되어 사용 중인 반응기는 기포유동층, 순환유동층, 분사층, 원추형, 용융제거 열분해, 나선형, 진공열분해 형태의 반응기가 있다. 이 중 분사층 반응기(100)에 대해 도 1과 함께 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 분사층 반응기(100)의 개념도를 도시하는 도면이다.
도 1에 나타낸 바와 같이 입자들로 충전된 층의 하부에서 수직 방향으로 유체(190)를 제트 형태로 분사시켜 중앙부의 분출 영역(spout area)와 그 주위에 환형 면적(annulus area)를 형성하여 입자와 유체를 접촉시키는 비교적 새로운 형태의 반응기이다. 분사층은 밀을 건조하기 위한 방법으로 처음 고안된 이래 건조, 냉각, 입자 코팅, 입상화, 열분해 및 결정화를 포함하여 다양한 공정에 사용되고 있다. 분사층 급속열분해 반응기는 열 및 물질전달이 우수하고, 유동층 반응기 보다 바이오매스의 입도가 큰 경우에도 운전이 가능하기 때문에 입자 분쇄에 소요되는 에너지를 절감할 수 있으며, 유동층 반응기와 동일한 처리 용량일 경우 유동층 반응기보다 체적이 작아 제작 비용을 절감할 수 있다. 또한, 분사층 반응기는 내부에 분산판이 없기 때문에 유동층 반응기 보다 압력 손실량이 작으며, 희박 분사층 영역에서는 반응기 내 열분해 생성물의 체류시간이 짧기 때문에 액상 연료의 수율이 유동층 반응기 보다 높다.
이러한 분사층 반응기의 여러 장점으로 인하여 최근 분사층 반응기를 이용한 바이오매스의 가스화 및 급속열분해에 대한 연구가 수행되고 있다.
본 발명의 일실시예에서는, 이러한 분사층 반응기의 최적화된 형상 및 이 반응기와 관련되는 구체적인 구성에 대해서 제안한다.
도 2는 본원발명의 바이오 오일 제조 시스템(1)을 개략적으로 도시한 구성이다. 도 3 내지 도 5 각각은 본 발명의 일실시예에 따른 바이오 오일 제조 시스템(1)의 사시도, 평면도 및 정면도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 원유 제조 시스템(1)은 급속 열분해 기술을 이용하여 바이오매스, 고분자화합물 또는 이들의 혼합물로부터 바이오 원유를 제조하는 장치이다.
일반적으로 바이오매스는 목질계, 초목류, 수행식물, 유기성 슬러지, 가축분뇨 및 음식폐기물 등을 포함할 수 있고, 고분자 화합물은 폐플라스틱 및 비닐 등을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명은 상기의 목질계 바이오매스뿐만 아니라 초본류 바이오매스로부터 바이오 오일을 생산할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 바이오 오일 제조 시스템(1)은 분사층 반응기(100), 반응기 일측에 결합되는 바이오매스 공급기(200), 가열기(300), 사이클론(500), 분별 응축기(600) 및 전기 집진기(610)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 바이오 오일 제조 시스템(1)은 상기 분사층 반응기(100)와 사이클론(500)에서 배출, 제거된 촤와, 비응축 가스를 연소시키는 연소기(700)를 더 포함할 수 있다.
연소기(700)는 촤와 비응축가스를 각각 연소하거나, 촤와 비응축 가스를 동시에 연소할 수 있다. 연소기 내에서 촤만 연소하는 경우, 촤 연소시 생성되는 이산화탄소(CO2)를 질소(N2)를 대신하여 분사층 반응기(100)의 유동화 가스로 사용하여, 바이오매스의 급속열분해 반응을 조절할 수 있다. 또한 연소기 내에서 비응축가스를 연소하여 생성되는 열원을 분사층 반응기(100)의 열원으로 활용함으로써 바이오 오일 제조시스템의 에너지 효율을 극대화 할 수 있다.
이에 의해서 상기 연소기(700)에서 촤, 비응축 가스를 연소시킨 고온의 가스를 상기 분사층 반응기(100)로 재순환시킬 수 있다.
한편, 상기 연소기(700)는 분사층 반응기(100)로부터 배출된 모래를 연소시키고, 고온의 모래를 다시 분사층 반응기(100)로 공급할 수도 있을 것이다(미도시).
상기 분사층 반응기(100)는 그리고 가열기(300)를 통해서 가열된 고온의 가스를 주입받고, 고온의 유동사를 이용하여 바이오매스 공급기(200)로부터 공급된 바이오매스를 급속 열분해시키는 장치이다.
바이오매스 공급기(200)는 분사층 반응기(100)의 일측에 구비되어 분사층 반응기(100)에 바이오매스를 공급하는 구성이다. 바이오매스 공급기(200)는 분사층 반응기(100)의 일측에 설치되어 분사층 반응기(100) 내부로 바이오매스를 원할히 공급할 수 있으면 다양한 형태와 재료가 사용될 수 있다.
가열기(300)는 분사층 반응기(100) 하부에 설치되어 공급되는 가스와 분사층 반응기(100)의 내외부를 가열하는 구성이다. 가열기(300)는 공급되는 가스와 분사층 반응기(100)의 내외부를 가열할 수 있으면 다양한 형태의 가열기가 사용될 수 있다.
또한, 분사층 반응기(100)는 가열기(300)에 의해서 내부 유동사가 가열되고, 외부 가열기에 의해 분사층 반응기 외부가 가열된다. 일정 온도로 가열된 분사층 반응기(100) 내에 바이오매스 공급기(200)를 통하여 바이오매스를 투입하면 급속열분해 반응이 일어나며, 바이오매스는 액상, 고상, 기상으로 분해된다. 분사층 반응기(100)의 상부에는 열분해 가스가 배출되는 가스 배출구(605, 도 6 참조)가 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 분사층 반응기(100)는 원뿔 형상인 것을 특징으로 한다. 이러한 원뿔현 분사층 반응기의 (100) 수력학적 특성은, 함께 제출된 공개 논문 "압력변동 해석을 통한 바이오매스 급속열분해 원뿔형 분사층 반응기의 수력학적 특성 연구(Study on the Hydrodynamic Characteristics of a Biomass Fast Pyrolysis Conical Spouted Bed Reactor using the Pressure Fluctuations Analysis)"(연세대학교 환경공학부, 저자 박훈채, 최항석, 이병규 2015년 7월 공개)에 상세하게 개시되어 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 분사층 반응기(100)의 상세도를 도시하는 도면이다.
도시된 도면에 따르면, 분사층 반응기(100)는 원통형상으로 내부에 수용공간을 형성하는 몸체부(601), 몸체부(601)의 하부로부터 연장되어 하단으로 갈수록 지름이 점차 감소되는 원뿔부(603), 상기 몸체부(601)의 상부를 덮어 고정하고, 가스를 배출시키는 가스 배출구(605)를 구비하는 반응기 덮개(602), 고온의 가스를 인입시키기 위한 가스 인입구(604), 바이오매스 인입구(606) 및 센서관(607)를 포함할 수 있다.
분사층 반응기(100) 내부의 유동사를 가열시킬 수 있는 가열기(300)에 의해서 가열된 고온의 가스가 상기 가스 인입구(604)를 통하여 주입하게 되는데, 이때 가스는 제습기(720)에 의해서 수분이 제거되고, 레귤레이터(730)와 유량계(740)에 의해서 주입되는 가스 유량을 제어한다(도 2의 블록도 함께 참조).
또한, 분사층 반응기(100)에는 분사층 반응기 내의 압력을 측정할 수 있는 압력 측정점 센서가 분사층 반응기 축 방향으로 일정한 간격으로 복수 개가 설치될 수 있다. 상기 압력 측정점 센서는, 상기 축 방향의 일정한 간격으로 구비되는 복수 개의 센서관(607)을 통하여 삽입되어질 수 있다. 상기 압력 측정점 센서는 압력 측정 스캐너(710) 및 미압계(micromanometer)와 전기적으로 연결되어 분사층 반응기가 작동할 때 압력 측정센서가 설치된 지점에서 압력측정기를 이용하여 압력을 측정할 수 있다.
또한, 상기 측정된 압력변동 신호에 대한 FFT 해석과 RMS 해석을 통하여 분사층 반응기(100)의 운전 영역을 파악할 수 있으며, 분사층 반응기(100) 내의 가스 유속(공탑속도/최소 spouting 속도, U/Ums)이 특정 수치가 되도록 레귤레이터(730)와 유량계(740)의 가스 유량을 제어한다.
상기 공탑속도(superficial velocity)는 분사층 반응기(100) 내부에 주입된 가스가 흐르는 경우 반응기의 내부가 어떤 구조물도 들어 있지 않은 빈 탑(공탑)이라고 가정하여 계산되는 유체의 부피유량 또는 질량유량을 공탑 단면적으로 나눈 겉보기 속도이다.
원뿔형 분사층 반응기는 원통형 유동층 반응기와 달리 축 방향으로 유체의 공탑속도가 감소하기 때문에 원통형 유동층과 동일한 방법으로 최소 spouting 속도(minimum spouting velocity, Ums)를 정의할 수 없다. 원뿔형 분사층에서 유체의 공탑속도는 층의 최상부에서 가장 낮다. 그러므로 최상부면에서 입자들이 유동화 되기 시작하면 층 내 모든 입자들이 유동화되고 이 때의 속도가 최소 spouting 속도가 된다.
상기 사이클론(500)은 사이클론 현상을 이용하여 분사층 반응기(100)의 가스 배출구(605)를 통해 배출되는 열분해 가스 내의 이물질을 제거하는 장치이다. 일반적으로 사이클론에 의해 제거되는 이물질은 바이오매스의 급속 열분해시 생성되는 촤가 대표적이다.
본 발명에서는 분사층 반응기(100)의 일측에 결합되어 있는 촤 배출장치(701)를 통하여 층으로 분리된 촤를 제거하고, 이후 여기서 걸러지지 않은 미세 촤를 상기 사이클론(500)을 이용하여 제거한다. 또한, 촤 배출장치(701)가 상기 분사층 반응기 내부에 설치되고, 촤 배출장치(701)의 개구부가 위를 향한채로 높이가 조절되도록 구비되어 촤를 효과적으로 분리 배출시킨다. 이하, 촤 배출장치(701)에 대해서 도 9를 참조하여 보다 구체적으로 후술하기로 한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따라, 분사층 반응기(100)에 구비되는 분사유도관(707, draft tube) 및 촤 배출장치(701)의 구조를 도시하는 도면이다. 도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 주입되는 가스에 의해서 유동사가 순환되는 개념도를 도시하는 도면이다. 도 9는 본 발명의 일실시예에 따라, 유동사나 촤가 순환 시 촤만을 분리하여 배출시기 위한 촤 배출장치(701)의 원리를 설명하는 도면이다. 이하, 도 7 내지 도 9를 함께 참조하여 설명한다.
분사유도관(707)은, 반응기 내에 채워져 있는 유동사 층 내에서 기포가 발생하는 버블링 현상(bubbling)의 발생을 억제하기 위한 구성이다. 분사층 반응기(100) 내 유동사의 직경이 1mm 이하일 경우, 유동사는 분사(spouting)되지 않고 버블링 현상이 발생 되게 된다. 분사층 내 유동사가 버블링 될 경우, 유동사와 바이오매스 사이의 열전달량이 감소하여 열분해 오일의 수율이 감소하는 문제점이 있다. 따라서 본 발명의 일실시예에 따른 시스템(1)은 분사층 반응기(100) 내에 분사유도관(707)을 구비한다.
상기 분사유도관(707)은 가스 인입구(604)에 인접하게 구비될 수 있다. 분사유도관은 수직 방향으로 유체 통로를 형성하는 관 형태로 구비될 수 있으며, 가스 인입구(604)에 설치되어 고정되도록 적어도 하나의 지지다리(708)를 형성할 수 있다. 지지다리(708) 간의 사이에 의해 순환 입자가 분사유도관(707) 안쪽으로 유입될 수 있도록 유입구(709)가 형성될 수 있다.
분사층 반응기(100)의 하단에 구비되는 가스 인입구(604)를 통하여 가스가 주입(Gas inlet)되면, 주입되는 가스는 수직 방향으로 형성되는 분사유도관(707)을 따라 상승(도 8 참조)된다. 상기 유입구(709)를 통하여 순환 입자가 유입되면, 가스 인입구(604)를 통하여 주입되는 가스와 함께 분사유도관(707)을 따라 상승할 수 있다. 상승 이동되는 순환 입자는 분사유도관(707)의 토출구(710)에서 분출(fountain)될 수 있다. 분사된 순환 입자들은 중력에 의해서 분사층 반응기(100) 내에 다시 쌓이게 되어 순환될 수 있을 것이다.
이때 순환 입자는, 촤나 유동사를 포함할 수 있다.
도 9를 참조하면 촤 배출장치(701)의 상단부분을 보다 자세히 도시하고 있다. 도 10은 본 발명의 일실시예에 따라, 분사 후 분리(segregation)되는 상태를 도시하는 도면이다.
급속열분해 반응기를 연속적으로 운전하기 위해서는 바이오매스가 급속열분해 된 후 생성되는 촤(1001)를 배출 하여야 한다. 이를 위하여 본 발명에서는 촤 배출 장치(701)를 분사층 반응기 내부에 설치하여 촤(1001)를 배출하도록 제안하는 것이다. 유동사(1002)와 촤(1001)는 밀도가 차이 나기 때문에 유동화 되면서 도 10과 같이 촤(1001)와 유동사(1002)는 분리된다.
만약, 촤 배출장치(701)에서 개구부(901)의 높이가 촤(1001)의 분리 높이와 동일하게 배치된다면, 분리된 촤(1001)만이 개구부(901)를 통하여 토출되어 질 수 있다. 즉, 본 발명에서는 촤(1001)의 높이가 일정 높이 이상 높아지면 배출관으로 유입 되어 배출되는 구조이다. 반응기 운전 조건에 따라 촤(1001)와 유동사(1002)가 분리되는 높이가 변하기 때문에 촤 배출장치(701)를 상하로 조절할 수 있도록 상하위치 조절용 모터부(미도시)를 더 구비하여 촤(1001)의 배출 높이를 조절할 수 있다. 더욱이, 촤 배출장치(701)는 촤 배출 시 열분해 가스의 유출을 방지하기 위하여 2개의 밸브(702, 703)를 배출관 하단에 구비할 수 있다. 촤(1001)를 배출 시, 1차 밸브와 2차 밸브를 순서대로 개방하여 배출시킬 수 있다.
한편, 도 8에서 살펴본 바와 같이 하단에서 제트 형태로 가스가 주입되기 때문에, 주입되는 가스와 함께 상승된 입자가 분출된 후 하강하면서 촤 배출장치(701)의 개구부(901)로 유입될 수도 있다. 하지만, 오직 촤(1001)만이 배출되어야 하고 유동사(1002)는 배출되어서는 안되기 때문에, 순환 입자가 이러한 방식으로 유입되는 것은 방지해야 한다. 따라서 본 발명의 일실시예에서는, 상기 개구부(901)의 일단에 모자 형태(지붕 형태)의 유입 방지 덮개(902)를 구비할 수 있으며, 상기 덮개(902)는 복수 개의 지지다리(903)에 의해 개구부(901)의 일단에 구비될 수 있다. 유입 방지 덮개(902)에 구비되는 복수 개의 지지다리(903) 사이로 촤(1001)가 토출되어질 수 있으며, 순환되는 입자들(촤 포함)은 유입 방지 덮개(902)에 의해서 토출이 차단될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 바이오 오일의 제조 과정에 악영향을 끼치는 촤를 효율적으로 제거하고, 바이오 오일의 품질을 저하시키는 촤를 효율적으로 제거할 수 있다.
또한, 사이클론(500)은 필요에 따라 복수 개가 연속적으로 배치될 수 있으며, 이에 따라 분사층 반응기(100)에서 배출된 열분해 가스는 복수 개의 사이클론에 의해서 단계적으로 처리될 수 있다.
상기 분별 응축기(600)는 촤 배출장치(701) 및 사이클론(500)에서 촤가 제거된 열분해 가스 응축시켜 바이오 오일을 회수하는 장치로서, 일반적인 열교환기 구조로 형성될 수도 있고, 분별 응축기(600)가 열분해 가스에 응축유를 직접 접촉시켜 열분해 가스를 응축시켜 바이오 오일로 회수하는 구조로 형성될 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 분별 응축기(600)는 열전달률과 응축온도를 제어함으로써 바이오 오일의 수율 및 함수율을 조절하며, 이러한 함수율 조절을 통하여 바이오 오일의 수분 함량에 영향을 받는 점도와 발열량을 조절하는 효과를 낸다.
이에 따른 분별 응축기(600)는 서로 다른 온도로 설정된 응축기를 구비하고 각 응축기로부터 상기 열분해 가스를 분별응축시킨다. 이렇게 분별응축 시 응축온도에 따라 응축되는 화합물이 달라지기 때문에 응축과정에서 온도 제어를 통하여 효과적인 화합물의 분류가 가능하다.
분별 응축기(600)의 온도 별 응축되는 화합물에 대한 정보가 아래 표 1에서와 같이 요약된다.
Condensation temperature of organic component
Condensation
temperature[K]		 Components
250～300 formaldehyde, acetaldehyde
300～330 propionaldehyde, glycolic acid, glyoxal, acetone
330～360 methanol, 2-oxobutanoic acid, ethanol, MEK, 2-propanol,
(5H)-furan-2-one
360～390 formic acid, hydroxyacetaldehyde, 5-hydroxymethylfurfural
360～420 acetic acid, butanol, lactic acid, 4-propylguaiacol,
propionic acid, acrylic acid, acetol
420～450 isobutyric acid, 2-hydroxy-2-cyclopentene-1-one,
2-hydroxy-1-methyl-1-cyclopentene-3-one,
1-hydroxy-2-butanone, furfural, methacrylic acid,
n-butyric acid, coniferylaldehyde
450～500 phenol, crotonic acid, valeric acid,
3-hydroxypropanoic acid, o-cresol, tiglic acid,
4-methylpentanoic acid, p-creosol, m-creosol,
hexanoic acid, guaiacol, 4-hydroxybenzaldehyde,
4-methylguaiacol, vinylguaiacol
500～550 4-ethylguaiacol, 1,2-benzendiol, levulic acid, benzoic acid,
eugenol, syringol, vanillin, isoeugenol (cis + trans)
상기 전기 집진기(610)는 분별 응축기(600)에서 배출되는 미응축성 열분해 가스를 전기 집진하여 상기 미응축성 열분해 가스에 함유된 액적 상태의 바이오 오일를 포집한다.
이상으로 본 발명에 따른 바이오 오일 제조 시스템의 실시예를 설시하였으나 이는 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 그 구성 및 작용이 제한되지는 아니하는 것으로, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 도면 또는 도면을 참조한 설명에 의해 한정／제한되지는 아니하는 것이다. 또한 본 발명에서 제시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로써 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 사용되어질 수 있을 것인데, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의한 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허청구범위에서 기술되는 본 발명의 기술적 범위에 구속되는 것으로서, 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능한 것이다.

Claims (12)

  1. 바이오 오일 제조 시스템(1)에 있어서,
    원뿔 형상의 분사층 반응기(100);
    상기 분사층 반응기의 일측에 구비되어 바이오매스를 공급하는 바이오매스 공급기(200);
    상기 분사층 반응기에 주입되는 가스를 가열하기 위한 가열기(300);
    상기 바이오매스의 열분해 가스를 전달받아 열분해 가스에 함유된 촤를 회수하는 사이클론(500);
    상기 사이클론(500)에서 촤가 제거된 열분해 가스로부터 바이오 원유를 응축시키는 분별 응축기(600); 및
    상기 분사층 반응기(100)와 사이클론(500)에서 배출 또는 제거되는 촤를 연소시키는 연소기(700)를 포함하되,
    상기 분사층 반응기(100)는,
    원통형상으로 내부에 수용공간을 형성하는 몸체부(601);
    몸체부(601)의 하부로부터 연장되어 하단으로 갈수록 지름이 점차 감소되는 원뿔부(603);
    고온의 가스를 인입시키기 위한 가스 인입구(604)를 포함하고,
    상기 분사층 반응기(100)의 내부에, 상기 가스 인입구(604)에 인접하게 구비되고, 수직 방향으로 유체 통로를 형성하는 관 형태로 구비되는 분사 유도관(707)을 구비하되,
    상기 분사 유도관(707)은,
    상기 분사 유도관(707)의 하단에 상기 가스 인입구(604) 인접하게 설치되어 고정되도록 적어도 하나의 지지다리(708); 및
    적어도 하나의 지지다리(708) 사이에 형성되는 적어도 하나의 유입구(709)를 구비하는,
    바이오 오일 제조 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 분사층 반응기(100)는,
    분사층 반응기 내의 압력을 측정할 수 있는 압력 측정점 센서가 분사층 반응기 축 방향으로 일정한 간격으로 복수 개를 구비하는,
    바이오 오일 제조 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 분사층 반응기(100) 내부에 촤 배출장치(701)를 더 구비하고,
    상기 촤 배출장치(701)에서 촤가 토출되기 위한 개구부(901)는, 상기 분사층 반응기(100) 내부에서 위 방향을 향하도록 구비되는,
    바이오 오일 제조 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 촤 배출장치(701)의 개구부(901)의 상하 위치가 조절되도록 상하위치 조절용 모터부를 더 포함하는,
    바이오 오일 제조 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 촤 배출장치(701)의 개구부(901)로 유입되는 입자를 차단하기 위한 유입 방지 덮개(902)를 더 구비하되,
    상기 유입 방지 덮개(902)는 상기 촤 배출장치(701)의 개구부(901)에 결합되기 위한 복수 개의 지지다리(903)를 구비하여,
    순환되는 입자들은 유입 방지 덮개에 의해 차단되고, 상기 개구부(901)의 높이 보다 높게 쌓인 촤만을 상기 복수 개의 지지다리(903) 사이로 배출시키는 것을 특징으로 하는,
    바이오 오일 제조 시스템.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 연소기(700)는 비응축 가스를 더 연소시키고,
    상기 분사층 반응기(100)는, 상기 연소된 고온의 비응축 가스를 열원으로 재사용하는 것을 특징으로하는,
    바이오 오일 제조 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 연소기(700)는 촤와 비응축가스를 각각 연소하거나, 촤와 비응축 가스를 동시에 연소하는 것을 특징으로 하는,
    바이오 오일 제조 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    연소기(700) 내에서 촤만 연소하는 경우, 촤 연소시 생성되는 이산화탄소 (CO2)를 분사층 반응기(100)의 유동화 가스로 사용하여, 바이오매스의 급속열분해 반응을 조절하는 것을 특징으로 하는,
    바이오 오일 제조 시스템.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200047511A (ko) * 2018-06-19 2020-05-07 연세대학교 원주산학협력단 폐타이어 급속열분해 및 열분해 오일 증류를 통한 디-리모넨 회수방법 및 이를 이용하여 회수된 오일
KR20210110157A (ko) 2020-02-28 2021-09-07 연세대학교 원주산학협력단 분사층 반응기를 이용한 증기 개질장치를 포함하는 바이오오일 가스화 시스템
KR102393197B1 (ko) * 2020-10-29 2022-05-03 주식회사 대경에스코 고품질 고효율 유기 탄소원 제조 장치 및 그 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8317883B1 (en) 2009-06-26 2012-11-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Production of stable pyrolysis bio-oil from mustard family seeds, mustard family seed presscake, and defatted mustard family seed presscake
KR101309667B1 (ko) * 2012-06-15 2013-09-23 연세대학교 원주산학협력단 바이오매스 급속열분해용 유동층 반응기를 포함하는 바이오 원유 제조 시스템 및 이를 이용한 바이오 원유 제조방법
KR101569255B1 (ko) 2013-11-08 2015-11-13 연세대학교 원주산학협력단 바이오매스 급속열분해용 유동층 반응기와 직접접촉 열교환기를 포함하는 바이오 오일 제조 시스템 및 이를 이용한 바이오 오일 제조방법
KR101599358B1 (ko) 2015-01-09 2016-03-03 주식회사 대경에스코 미분해 바이오매스의 재활용이 가능한 바이오 오일 제조 장치 및 그 방법
KR101617840B1 (ko) 2014-11-19 2016-05-03 한국에너지기술연구원 0.1bpd급 액상 오일의 열분해 개질을 위한 급속 열분해 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8317883B1 (en) 2009-06-26 2012-11-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Production of stable pyrolysis bio-oil from mustard family seeds, mustard family seed presscake, and defatted mustard family seed presscake
KR101309667B1 (ko) * 2012-06-15 2013-09-23 연세대학교 원주산학협력단 바이오매스 급속열분해용 유동층 반응기를 포함하는 바이오 원유 제조 시스템 및 이를 이용한 바이오 원유 제조방법
KR101569255B1 (ko) 2013-11-08 2015-11-13 연세대학교 원주산학협력단 바이오매스 급속열분해용 유동층 반응기와 직접접촉 열교환기를 포함하는 바이오 오일 제조 시스템 및 이를 이용한 바이오 오일 제조방법
KR101617840B1 (ko) 2014-11-19 2016-05-03 한국에너지기술연구원 0.1bpd급 액상 오일의 열분해 개질을 위한 급속 열분해 장치
KR101599358B1 (ko) 2015-01-09 2016-03-03 주식회사 대경에스코 미분해 바이오매스의 재활용이 가능한 바이오 오일 제조 장치 및 그 방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200047511A (ko) * 2018-06-19 2020-05-07 연세대학교 원주산학협력단 폐타이어 급속열분해 및 열분해 오일 증류를 통한 디-리모넨 회수방법 및 이를 이용하여 회수된 오일
KR102261690B1 (ko) * 2018-06-19 2021-06-04 연세대학교 원주산학협력단 폐타이어 급속열분해 및 열분해 오일 증류를 통한 디-리모넨 회수방법 및 이를 이용하여 회수된 오일
KR20210110157A (ko) 2020-02-28 2021-09-07 연세대학교 원주산학협력단 분사층 반응기를 이용한 증기 개질장치를 포함하는 바이오오일 가스화 시스템
KR102437950B1 (ko) 2020-02-28 2022-08-30 연세대학교 원주산학협력단 분사층 반응기를 이용한 증기 개질장치를 포함하는 바이오오일 가스화 시스템
KR102393197B1 (ko) * 2020-10-29 2022-05-03 주식회사 대경에스코 고품질 고효율 유기 탄소원 제조 장치 및 그 방법

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