KR101831980B1 - 저급 바이오오일의 물리적 정제 장치 및 정제 방법 - Google Patents

저급 바이오오일의 물리적 정제 장치 및 정제 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저급 바이오오일의 물리적 정제 장치 및 정제 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바이오매스의 열분해를 통해 생성된 바이오오일에 함유된 이물질 및 수분을 효율적으로 정제하여 균일한 품질의 바이오오일을 회수할 수 있는 저급 바이오오일의 물리적 정제 장치 및 정제 방법에 관한 것이다.

Description

저급 바이오오일의 물리적 정제 장치 및 정제 방법{Apparatus and method for physical refining of low grade bio-oil}
본 발명은 저급 바이오오일의 물리적 정제 장치 및 정제 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바이오매스의 열분해를 통해 생성된 바이오오일에 함유된 이물질 및 수분을 효율적으로 정제하여 균일한 품질의 바이오오일을 회수할 수 있는 저급 바이오오일의 물리적 정제 장치 및 정제 방법에 관한 것이다.
기존 화석 연료를 주에너지원으로 사용하면서 발생한 환경오염 문제와 에너지 자원 고갈 문제를 해결하기 위해 신재생에너지가 크게 주목받고 있다.
특히 최근 10년간은 식물을 비롯한 바이오매스(biomass)가 화석연료 중심의 기존 산업시설 및 장치 등에 직접 적용할 수 있는 대체에너지원으로 인식되면서 바이오매스 에너지 개발에 대한 관심이 높아지고 있다.
바이오매스란 육상과 수상의 식물과 동물 및 미생물을 포함하는 지구상의 유기체 전부를 물질로 환산한 것을 가리키는 것으로, 목재, 곡물, 농업 임업 관련 부산물이나 하수처리장의 슬러지, 도시 고형폐기물 등의 유기성 물질 전체를 포함하는 개념이다. 생물계는 식물체를 근간으로 형성되며 식물체는 곧 화학결합 중에 태양에너지를 저장하는 탄소화합물이라고 할 수 있기 때문에 결국 바이오매스는 화석연료와 같이 탄소화합물로 이루어진 에너지 저장 물질이라고 할 수 있다. 따라서 바이오매스는 재생자원 중 유일하게 화석연료를 대신하여 에너지원으로서는 물론 화학공업 원료물질 공급원(chemical feedstock)으로서의 역할까지도 수행할 수 있는 자원이 된다.
바이오매스는 원료의 종류에 따라 분류되는데, 전분질계 바이오매스(곡류, 감자류 등), 목질계 바이오매스(목본, 초본, 볏집과 왕겨 등 농업 부산물), 당질계 바이오매스(사탕수수, 사탕무 등), 동물 단백질계 바이오매스(동물사체, 미생물 균체 등) 등으로 구분할 수 있다.
그 중에서 목질계 바이오매스 발생량은 국내의 경우 5백만톤 이상이며 말레이시아의 경우 팜오일 착유공장에서 발생하는 에너지작물 부산물(EFB)만 연간 2천만톤 정도로 비교적 안정적인 원료공급이 가능하기 때문에, 목질계 바이오매스를 이용하여 바이오원유를 생성하는 연구가 활발히 진행되고 있다.
이와 관련된 기술이 한국등록특허 제 10-0857247호("촉매 열분해에 의한 바이오오일의 생산 방법")에 개시되어 있으며, 상기 선행기술은 바이오매스의 열분해시 생성되는 바이오오일을 보다 더 안정성 있고, 발열량이 높은 바이오오일로 개질하는 방법에 관한 것이다.
그러나, 상기한 선행기술을 포함한 종래 기술을 통해 생성된 바이오오일은 원료인 바이오매스의 종류에 따라 품질 차이가 매우 크며, 점성(viscosity)이 수백 cps 정도로 크고 pH가 2 내지 3정도로 산성을 띄는 특성이 있다. 그러나 현재까지 상술한 특성을 고려하여 바이오오일을 균일한 품질의 바이오오일로 효과적으로 정제하는 기술이 전무한 실정이다.
한국등록특허 제 10-0857247호("촉매 열분해에 의한 바이오오일의 생산 방법")
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 바이오오일의 상태에 따라 적절한 정제 과정을 반복 또는 효율적으로 수행하도록 함으로써, 일정한 품질의 바이오오일을 회수할 수 있는 바이오오일의 물리적 정제 장치 및 정제 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 바이오매스의 열분해 시 생성되는 바이오오일이 점도가 높고 산성인 특성을 고려하여 이에 적합한 바이오오일의 물리적 정제 장치 및 정제 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 바이오오일의 물리적 정제 장치는 처리 대상 바이오오일을 흡입하여 고압으로 토출시키는 펌프; 서로 여과유효직경이 상이한 2개 이상의 필터로 이루어지며, 상기 펌프로부터 토출된 상기 처리 대상 바이오오일의 상태에 따라 선택적으로 상기 필터를 통과시켜 상기 처리 대상 바이오오일에 함유된 이물질 및 수분을 제거하는 필터부; 및 상기 필터부를 통과하여 최종 정제된 바이오오일이 저장되는 최종 저장조;를 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 상기 펌프는 내산성 있는 재질로 제작되며, 점성이 있는 상기 처리 대상 바이오오일을 흡입하여 상기 필터부에 걸리는 압력 이상의 압력으로 토출시시키도록 할 수 있다.
또, 상기 필터부는 복수개가 직렬 또는 병렬로 배치될 수 있으며, 또한 상기 필터부는 직경 10 ~ 50㎛ 범위의 이물질을 걸러내는 1차 필터, 직경 1 ~ 5㎛ 범위의 이물질을 걸러내는 2차 필터, 및 직경 0.1 ~ 0.5㎛ 범위의 이물질을 걸러냄과 동시에 수분을 제거하는 3차 필터, 를 포함하여 이루어질 수 있다. 더욱 상세하게는 상기 펌프에서 토출된 상기 처리 대상 바이오오일이 상기 1차 필터 - 상기 2차 필터 - 상기 3차 필터를 통과하거나, 상기 1차 필터 - 상기 3차 필터를 통과하거나, 상기 2차 필터 - 상기 3차 필터를 통과하거나, 상기 3차 필터를 통과하도록 할 수 있다.
상기 처리 대상 바이오오일의 상태에 따라 상기 펌프에서 토출된 상기 처리 대상 바이오오일을 상기 1차 필터, 상기 2차 필터, 및 상기 3차 필터 중 선택되는 어느 하나 이상의 필터를 통과시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 바이오오일의 물리적 정제 장치는 상기 처리 대상 바이오오일이 상기 필터부를 통과하는 과정에서 걸러진 이물질이 상기 필터부 하부에 모이도록 상기 필터부 하부의 일정 영역이 하단부로 갈수록 직경이 작아지는 원추형으로 형성될 수 있으며, 상기 필터부의 하측 단부와 연결되어 상기 필터부의 하부에 남아있는 바이오오일을 포집하여 저장하는 잔여 오일 저장조; 및 상기 필터부의 하부에 모아지는 이물질이 이송되어 저장되는 이물질 저장조;를 더 포함하며, 상기 잔여 오일 저장조 내 바이오오일을 상기 펌프로 재투입할 수 있다.
또, 상기 필터부 및 상기 최종 저장조 사이에 구비되어 상기 필터부를 통과하여 정제된 바이오오일이 임시 저장되는 임시 저장조; 및 상기 임시 저장조 내 바이오오일의 품질을 확인하는 품질 확인 수단; 을 더 포함하여 구성되어, 상기 품질 확인 수단에서 확인된 상기 바이오오일의 품질이 기준치 이하일 경우 상기 임시 저장조 내 바이오오일을 상기 펌프로 재투입시시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 바이오오일의 물리적 정제 방법은 처리 대상 바이오오일이 펌프에 의해 흡입되고 고압으로 토출되는 토출 단계; 상기 펌프로부터 토출된 상기 처리 대상 바이오오일에 함유된 이물질 및 수분을 제거하기 위해 서로 직경이 상이한 2개 이상의 필터를 선택적으로 통과시키는 여과 단계; 및 상기 여과 단계에서 최종 정제된 바이오오일이 최종 저장조에 저장되는 저장 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 상기 여과 단계 및 상기 저장 단계 사이에, 상기 여과 단계를 거쳐 정제된 바이오오일이 임시 저장조에 임시 저장되는 임시 저장 단계;를 더 포함하며, 상기 임시 저장조 내 바이오오일의 품질이 기준치 이하일 경우 상기 바이오오일이 상기 토출 단계 또는 상기 여과 단계로 재투입될 수 있다.
또한, 상기 여과 단계 이후, 상기 여과 단계의 상기 필터 하부에 남아있는 바이오오일을 포집하여 잔여 오일 저장조에 저장하는 잔여 오일 저장 단계;를 더 포함하며, 상기 잔여 오일 저장조 내의 바이오오일이 상기 토출 단계로 재투입될 수 있다.
마지막으로, 상기 여과 단계는 직경 10 ~ 50㎛ 범위의 이물질을 걸러내는 1차 필터, 직경 1 ~ 5㎛ 범위의 이물질을 걸러내는 2차 필터 및 직경 0.1 ~ 0.5㎛ 범위의 이물질을 걸러냄과 동시에 수분을 제거하는 3차 필터 중 선택되는 어느 하나 이상의 필터를 이용하여 상기 펌프로부터 토출된 상기 처리 대상 바이오오일의 이물질이 여과될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 정제 장치 및 정제 방법은 처리 대상 바이오오일의 상태에 따라 적절한 정제 과정을 반복 또는 효율적으로 수행하는 등 최적의 처리 과정을 수행하도록 함으로써, 균일한 품질의 최종 바이오오일을 회수할 수 있는 장점이 있으며, 폐기되는 잔여 바이오오일을 최소화함으로써 정제된 바이오오일의 회수량이 극대화되는 장점이 있다.
아울러, 점성이 크고 산성이 특성을 갖는 처리 대상 바이오오일에 적합하도록 장치를 구성함으로써, 내구성이 뛰어나 장시간 연속 공정이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 정제 장치를 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 다른 정제 방법을 나타낸 순서도.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 바이오오일을 물리적으로 정제하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 목질계 바이오매스의 열분해를 통해 생성된 바이오오일(이하, '처리 대상 바이오오일'이라 함.)을 정제하여 균일한 품질의 바이오오일을 회수할 수 있도록 하는 바이오오일의 물리적 정제 장치 및 방법에 관한 것이다.
목질계 바이오매스를 급속 열분해를 하면 50% 이상이 바이오오일로 얻어진다. 이때 생성된 바이오오일은 전술한 바와 같이 점성이 크고, 산도가 산성이여 부식성이 있는 특성이 있다. 또한, 원료인 바이오매스의 종류에 따라 생성된 바이오오일에 함유된 이물질 및 수분 농도의 차가 매우 크다.
본 발명은 상기한 특성들을 고려하여 효율적으로 바이오오일을 정제할 수 있는 정제 장치를 고안한 것으로, 도 1에 본 발명의 일실시예에 따른 정제 장치의 개략도를 나타내었다.
도시된 것처럼, 본 발명의 일실시예에 따른 정제 장치는 크게 펌프(20), 필터부(30) 및 최종 저장조(40)를 포함하여 이루어진다.
바이오매스를 열분해하여 생성된 바이오오일은 처리 전 오일 저장조(10)로 회수되어 저장되며, 펌프(20)는 처리 전 오일 저장조(10)로부터 처리 대상 바이오오일을 흡입하고 상당한 고압으로 필터부(30)로 토출시킨다.
또한, 필터부(30)는 서로 여과유효직경이 상이한 2개 이상의 필터로 이루어지며, 펌프(20)로부터 토출된 처리 대상 바이오오일의 상태에 따라 선택적으로 필터를 통과시켜 처리 대상 바이오오일에 함유된 이물질 및 수분을 효율적으로 제거한다.
이렇게, 필터부(30)를 통과하여 최종 정제된 바이오오일은 최종 저장조(40)에 저장된다.
또한, 도시된 것처럼, 본 발명의 일실시예에 따른 정제 장치는 필터부(30) 및 최종 저장조(40) 사이에는 필터부(30)를 통과하여 정제된 바이오오일이 임시 저장되는 임시 저장조(50)와 임시 저장조(50) 내 바이오오일의 품질을 확인하는 품질 확인 수단(80)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
바이오오일의 품질은 바이오오일에 함유된 이물질 및 수분 함량에 따라 결정되는 것으로, 품질 확인 수단(80)에서 확인된 바이오오일의 품질이 기준치 이하일 경우 임시 저장조(50) 내 바이오오일을 펌프(20)로 재투입되며, 원하는 품질의 최종 바이오오일을 회수하기 위해 상기한 과정은 수차례 반복 수행될 수 있다. 이때, 품질 확인 수단(80)으로는 바이오오일에 함유된 이물질 및 수분 농도를 측정하는 센서가 사용될 수 있으며, 이외에도 당업자라면 공지된 다양한 수단을 이용할 수 있음은 물론이다.
한편, 처리 대상 바이오오일은 산성이므로, 펌프(20)를 내산성 있는 재질로 제작해야만 부식을 방지하고 장기간 처리가 가능하다. 또한, 점성이 큰 처리 대상 바이오오일을 원활하게 흡입하기 위해 오일이 펌프(20)의 유입구로 유입되면 펌프(20) 내부로 진공 흡입되도록 구성될 수 있다. 또한, 펌프(20)의 후단에는 필터부(30) 같은 물리적 처리 공정이 있어 상당한 압력(2기압 이상)이 걸려있다. 따라서, 바이오오일이 필터부(30)를 원활하게 통과할 수 있도록 펌프(20)는 필터부(30)에 걸리는 압력 이상의 압력으로 토출시키는 것이 바람직하다. 이와 더불어, 이물질이 포함되고 점성이 큰 바이오오일에 의해 막힘 현상이 발생하지 않도록 펌프(20) 내부의 처리 대상 바이오오일이 유동하는 공간을 비교적 크게 형성하는 것이 바람직하며, 혹 막힘 현상이 발생했을 경우 수리나 일부 부품 교체가 용이한 간단하도록 효율적인 펌프 내부 구조 형태를 가지는 것이 좋다.
또한, 펌프(20)뿐만 아니라 바이오오일이 유동하는 필터, 저장조 및 모든 유로 등의 구성이 내산성있는 재질로 제작되거나 코팅되어야만 부식을 방지할 수 있을 것이다.
도시된 것처럼, 본 발명의 일실시예에 따른 정제 장치의 필터부(30)는 직경 10 ~ 50㎛ 범위의 이물질을 걸러내는 1차 필터(31), 직경 1 ~ 5㎛ 범위의 이물질을 걸러내는 2차 필터(32), 및 직경 0.1 ~ 0.5㎛ 범위의 이물질을 걸러냄과 동시에 필터 표면에 수분이 통과되지 않고 하강하여 모아지도록 하는 표면 특성을 가진 필터에 의해 수분을 제거하는 3차 필터(33)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 이때, 처리 대상 바이오오일의 상태에 따라 펌프(20)에서 토출된 처리 대상 바이오오일을 1차 필터(31), 2차 필터(32), 및 3차 필터(33) 중 선택되는 어느 하나 이상의 필터를 통과시킬 수 있다.
구체적으로, 펌프(20)에서 토출된 처리 대상 바이오오일이 1차 필터(31) - 2차 필터(32) - 3차 필터(33)를 모두 통과하거나, 1차 필터(31) - 3차 필터(33)를 통과하거나, 2차 필터(32) - 3차 필터(33)를 통과하거나, 3차 필터(33) 하나만 통과하도록 할 수 있으며, 이는 바이오오일이 이송되는 이송관들에 각각 구비되어 있는 밸브를 자동 또는 수동 개폐함으로써 제어된다. 전술한 바와 같이 처리 대상 바이오오일의 상태는 매우 가변적이므로, 처리 대상 바이오오일의 상태에 따라 선택적으로 필터를 통과시키는 것이다.
만약, 처리 대상 바이오오일의 이물질 및 수분 농도가 높은 수준이라면 1차 필터(31) - 2차 필터(32) - 3차 필터(33)를 통과시킨 후 다시 1차 필터(31)로 재순환시켜 수차례 여과 과정을 수행하도록 할 수 있다. 이러한 구조는 필터부(30)를 직렬로 복수개 구비하는 것과 동일한 수준의 효과를 얻으면서도 설치면적 및 설치비용을 최소화할 수 있으므로 매우 효과적이다.
이를 위해, 상술한 품질 확인 수단(80)이 임시 저장조(50)뿐만 아니라 처리 전 오일 저장조(10) 내 오일의 품질도 측정하도록 함으로써, 처리 대상 바이오오일의 상태에 따라 적절하게 상술한 과정 중 필요한 과정을 수행할 수 있으며, 반복 횟수 또한 적절하게 결정될 수 있을 것이다.
또한, 도면상에 나타내지는 않았으나, 필요에 따라 1차 필터(31), 2차 필터(32) 및 3차 필터(33)로 구성된 필터부(30)를 복수개 직렬 또는 병렬로 배치할 수 있다. 예를 들어, 필터부(30)가 병렬로 2개가 구비되었다고 가정했을 경우, 하나의 필터부(30)로 공정을 수행하던 중 해당 필터부(30)의 성능에 문제가 발생했을 때 나머지 필터부(30)를 이용하여 연속적으로 공정을 수행할 수 있으므로, 항상 최상의 상태에서 정제 공정이 이루어져 처리 효율을 극대화할 수 있다.
이때, 도시되지는 않았으나 필터부(30)의 마지막 단계에는 미세 기공이 형성된 고가인 멤브레인이 더 구비되어 더욱 깨끗한 상태의 바이오오일이 생산되어 임시 저장조(50)에 포집되도록 할 수 있다.
또, 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 정제 장치는 처리 대상 바이오오일이 필터부(30)를 통과하는 과정에서 걸러진 이물질이 상기 필터부(30) 하부에 모이도록 필터부(30) 하부의 일정 영역을 하단부로 갈수록 직경이 작아지는 원추형으로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 정제 장치는 필터부(30)의 하측 단부와 연결되어 필터부(30)의 하부에 남아있는 바이오오일을 포집하여 저장하는 잔여 오일 저장조(60)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
필터부(30) 하부에 쌓인 이물질들은 잔여 오일과 함께 뒤섞여있는 상태이다. 따라서, 필터부(30)의 하부가 원추형으로 형성됨에 따라 필터를 통과하지 못한 이물질들이 필터부(30)의 가장 직경이 작은 최하단부부터 차곡차곡 쌓일 수 있으며, 이때 필터부(30)의 최하단부는 직경이 매우 작기 때문에 최대한 이물질이 적은 잔여 오일만 잔여 오일 저장조(60)로 이송될 수 있도록 한다. 따라서, 각 필터의 하부에 남아있는 바이오오일은 비교적 깨끗한 상태로 잔여 오일 저장조(60)에 포집되고, 잔여 오일 저장조(60) 내 바이오오일은 펌프(20) 또는 처리 전 오일 저장조(10)로 재투입시키도록 함으로써, 폐기되는 바이오오일을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
이때, 도시된 것처럼, 필터부(30)의 하부에 모아지는 이물질이 이송되어 저장되는 이물질 저장조(70)를 더 포함할 수 있다. 즉, 필터부(30)의 하부에 이물질이 쌓이게 되어 이를 제거해야할 필요가 있을 때마다 간헐적으로 필터부(30)의 하부의 이물질을 제거하는 과정이다. 이를 위해, 이물질 저장조(70)의 앞단에 흡입펌프(미도시)를 더 구비하여 이물질을 흡입하여 이물질 저장조(70)로 이송되도록 구성될 수 있다.
한편, 도면상에 도시되지는 않았으나 본 발명의 일실시예에 따른 정제 장치는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
제어부는 펌프(20)와 연결되어 펌프(20)의 동작을 제어할 수 있으며, 각 이송관들에 구비된 밸브를 선택적으로 제어하여 바이오오일이 통과할 필터를 선택할 수 있으며, 반복 횟수 등을 제어할 수 있다. 또한, 제어부는 품질 확인 수단(80)과도 연결되어 처리 대상 바이오오일 또는 임시 저장조(50)에 저장된 바이오오일의 품질에 따라 자동으로 각 밸브들이 개폐되도록 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 다른 정제 방법을 나타낸 순서도로, 도시된 바와 같이 바이오오일을 정제하기 위한 방법은 토출 단계(S10), 여과 단계(S20) 및 저장 단계(S30)를 포함하여 이루어질 수 있다.
토출 단계(S10)는 처리 전 오일 저장조(10) 내의 처리 대상 바이오오일이 펌프(20)에 의해 흡입되고 고압으로 필터부(30)로 토출되는 단계이며, 여과 단계(S20)는 펌프(20)로부터 토출된 처리 대상 바이오오일에 함유된 이물질 및 수분을 제거하기 위해 서로 직경이 상이한 2개 이상의 필터를 선택적으로 통과시키는 단계이고, 저장 단계(S30)는 여과 단계에서 최종 정제된 바이오오일이 최종 저장조(40)에 저장되는 단계이다.
이때, 여과 단계(S20)는 상술한 바와 같이 직경 10 ~ 50㎛ 범위의 이물질을 걸러내는 1차 필터(31), 직경 1 ~ 5㎛ 범위의 이물질을 걸러내는 2차 필터(32) 및 직경 0.1 ~ 0.5㎛ 범위의 이물질을 걸러냄과 동시에 수분을 제거하는 3차 필터(33) 중 선택되는 어느 하나 이상의 필터를 이용하여 펌프(20)로부터 토출된 처리 대상 바이오오일의 이물질이 여과되도록 할 수 있으며, 처리 대상 바이오오일의 상태에 따라 선택되는 필터 및 반복 횟수가 결정될 수 있다.
또한, 여과 단계(S20) 이후 필터 하부에 남아있는 바이오오일을 포집하여 잔여 오일 저장조(60)에 저장하는 잔여 오일 저장 단계(S40)를 더 포함할 수 있으며, 잔여 오일 저장조(60) 내의 바이오오일이 상기 토출 단계(S10)로 재투입되도록 할 수 있다.
또, 도면에 나타내지는 않았으나, 필터 하부에 이물질이 쌓이게 되면 이를 간헐적으로 이물질 저장조(70)로 이송시켜 필터 하부의 이물질을 제거하는 이물질 제거 단계(S41)을 더 포함할 수도 있다.
마지막으로, 여과 단계(S20) 및 저장 단계(S30) 사이에 여과 단계를 거쳐 정제된 바이오오일이 임시 저장조(50)에 임시 저장되는 임시 저장 단계(S50)를 더 포함하여, 임시 저장조(50) 내 바이오오일의 품질이 기준치 이하일 경우 바이오오일이 토출 단계(S10) 또는 여과 단계(S20)로 재투입되도록 하여 처리 공정을 반복 수행함으로써 처리 효율을 극대화시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 정제 장치 및 정제 방법은 처리 대상 바이오오일의 상태에 따라 적절한 정제 과정을 반복 수행하는 등 최적의 처리 과정을 수행하도록 함으로써, 균일한 품질의 최종 바이오오일을 회수할 수 있는 장점이 있으며, 폐기되는 잔여 바이오오일을 최소화함으로써 정제된 바이오오일의 회수량이 극대화되는 장점이 있다.
아울러, 점성이 크고 산성이 특성을 갖는 처리 대상 바이오오일에 적합하도록 장치를 구성함으로써, 내구성이 뛰어나 장시간 연속 공정이 가능한 효과가 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
10 : 처리 전 오일 저장조
20 : 펌프
30 : 필터부 31 : 1차 필터
32 : 2차 필터 33 : 3차 필터
40 : 최종 저장조
50 : 임시 저장조
60 : 잔여 오일 저장조
70 : 이물질 저장조
80 : 품질 확인 수단

Claims (12)

  1. 바이오오일을 정제하기 위한 장치에 있어서,
    처리 대상 바이오오일을 흡입하여 고압으로 토출시키는 펌프;
    서로 여과유효직경이 상이한 2개 이상의 필터로 이루어지며, 상기 펌프로부터 토출된 상기 처리 대상 바이오오일의 상태에 따라 선택적으로 상기 필터를 통과시켜 상기 처리 대상 바이오오일에 함유된 이물질 및 수분을 제거하는 필터부; 및
    상기 필터부를 통과하여 최종 정제된 바이오오일이 저장되는 최종 저장조;
    를 포함하여 형성되되,
    바이오오일이 이송되는 이송관들에 구비된 밸브를 선택적으로 제어하여 바이오오일이 통과할 필터를 선택 가능하도록 하는 제어부를 포함하고,
    상기 필터부는
    직경 10~50㎛ 범위의 이물질을 걸러내는 1차 필터, 직경 1~5㎛ 범위의 이물질을 걸러내는 2차 필터 및 직경 0.1~0.5㎛ 범위의 이물질을 걸러냄과 동시에 수분을 제거하는 3차 필터를 포함하여 이루어지며,
    상기 처리 대상 바이오오일의 상태에 따라 상기 펌프에서 토출된 상기 처리 대상 바이오오일을 상기 1차 필터, 상기 2차 필터 및 상기 3차 필터 중 선택되는 어느 하나 이상의 필터를 통과시키는 것을 특징으로 하는 바이오오일의 물리적 정제 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 펌프에서 토출된 상기 처리 대상 바이오오일이 상기 1차 필터 - 상기 2차 필터 - 상기 3차 필터를 통과하거나, 상기 1차 필터 - 상기 3차 필터를 통과하거나, 상기 2차 필터 - 상기 3차 필터를 통과하거나, 상기 3차 필터를 통과하는 것을 특징으로 하는 바이오오일의 물리적 정제 장치.
  9. 바이오오일을 정제하기 위한 방법에 있어서,
    처리 대상 바이오오일이 펌프에 의해 흡입되고 고압으로 토출되는 토출 단계;
    상기 펌프로부터 토출된 상기 처리 대상 바이오오일에 함유된 이물질 및 수분을 제거하기 위해 서로 직경이 상이한 2개 이상의 필터를 이송관에 구비된 밸브의 제어를 통해 선택적으로 통과시키는 여과 단계; 및
    상기 여과 단계에서 최종 정제된 바이오오일이 최종 저장조에 저장되는 저장 단계;
    를 포함하여 이루어지되,
    상기 여과 단계는
    직경 10~50㎛ 범위의 이물질을 걸러내는 1차 필터, 직경 1~5㎛ 범위의 이물질을 걸러내는 2차 필터 및 직경 0.1~0.5㎛ 범위의 이물질을 걸러냄과 동시에 수분을 제거하는 3차 필터 중 선택되는 어느 하나 이상의 필터를 이용하여 상기 펌프로부터 토출된 상기 처리 대상 바이오오일의 이물질이 여과되는 것을 특징으로 하는 바이오오일의 물리적 정제 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
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