KR101849992B1 - 로타리 킬른 반탄화 장치 및 방법 - Google Patents

로타리 킬른 반탄화 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

로타리 킬른 반탄화 장치 및 방법가 개시된다. 본 발명의 로타리 킬른 반탄화 장치는, 반탄화 대상물인 시료를 반탄화시키는 반응기를 포함하고, 반응기는 반응기 바디, 반응기 바디의 내부에 마련되는 나선형 배플 및 나선형 배플의 사이에 배치되도록 반응기 바디의 내부에 마련되는 복수의 수평 배플을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

로타리 킬른 반탄화 장치 및 방법{ROTARY KILLEN TYPE TORREFACTION APPARATUS AND METHOD}
본 발명은, 로타리 킬른 반탄화 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 바이오매스, 폐기물, 농업부산물, 슬러지, 우분 등 단일 시료 또는 혼합 시료를 반탄화 또는 탄화하여 고형 연료 또는 바이오촤를 생산하는 로타리 킬른 반탄화 장치 및 방법에 관한 것이다.
전 세계적으로 기후변화에 대응하기 위한 국제적인 규제가 강화되고 있으며, 우리 나라는 녹색성장기본법, 국가 온실가스 감축목표를 수립하여 이의 달성을 위해 2012년부터는 '온실가스 에너지 목표관리제'와 'RPS(Renewwable Standard)'를 시행할 예정으로 관련법은 이미 발효된 상태이다.
따라서 발전사들은 2012년 2%, 이후 매년 0.5% 혹은 1% 증가하여 2020년까지 전기 생산량의 약 10%를 의무적으로 신재생 에너지로 생산하여야 하며, 이에 따라 다양한 신재생 에너지 개발을 추진하고 있다.
그러나 우리나라는 신재생 에너지 자원이 유한하여 막대한 시설투자에도 불구하고 국가 배분 의무 발전량 달성이 어려울 전망이다.
특히 '바이오매스'는 우리나라의 산림자원, 농수산 부산물의 물량 등 환경 특성상 그 자원이 매우 한정되어 있고, 최근에는 개발도상국의 의무 감축이 논의되고 있어 세계적으로 바이오매스 수요가 급증할 것으로 전망됨에 따라서 자원의 확보가 필요한 실정이다.
전술한 바이오매스를 이용하여 반탄화물을 제조하고, 이러한 반탄화물은 로타리킬른 반탄화 반응기를 이용해서 제조된다. 종래에는 로타리킬른 반탄화 반응기 내부에 수평 배플을 복수로 설치하여 반응기 내부에서 교반시키는 방식을 채택하고 있다. 이는 시료 또는 원료의 교반은 가능하나 반응기 내에서 일정하게 이동시키는 데에는 문제가 있다.
또한 종래의 스크류 방식의 반탄화 장치는 반응기 내에서 일정하게 시료를 이동하는 것은 용이하나 교반 성능을 확보하는데 한계가 있으며, 간접 열원을 통한 열교환 영역의 확보에 한계가 있다.
그리고 간접열원방식의 로타리킬른 반응기의 시료 공급부에 시료의 밀도변화나 밀도가 다른 시료가 공급될 경우에 시료 투입구부의 시료 역류로 인한 미반응 시료의 배출 문제가 발생 되는 현상을 방지하기 위해서는 시료 투입부에 대응되게 반응기를 크게 제작해야 하므로 열효율이 저하되는 단점이 있다.
또한 시료 공급 장치의 밀폐구조로서 더블 댐퍼, 더블 슬라이드 게이트 또는 더블호퍼를 이용하여 시료공급부의 가스 밀폐구조를 사용하는 종래 기술은 소규모 장치에서는 가능하나 브리징(bridging) 발생 문제가 있으며 대용량 구조로의 스케일-업에 한계가 있다.
나아가 탄화물 배출부에도 더플 댐퍼, 더블 슬라이드 게이트 또는 더블 호퍼를 구성하여 설치하나 탄화물 배출부에 직접 연결되는 더블 구조는 브리징 현상을 야기함에 따라 브리징 해소를 위한 수작업이 발생 될 우려가 있다. 이는 폭발성 가스를 함유하고 있는 반탄화 가스의 외부로의 누출시 또는 외부공기의 유입 시 폭발의 문제를 일으킬 수 있다.
그리고 로타리킬른 반응기는 회전하는 반응기와 고정된 간접가열로의 연결부분의 밀폐를 위한 장치의 구조 제작 방법에 따라 밀폐 정도가 달라지며, 탄화가스의 누출 또는 유입을 저감해야 하는 문제가 있으므로 이에 대한 개선책이 요구된다.
전술한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.
한국등록특허공보 제10-1727967호(티얼세일즈인코포레이티드) 2017. 04. 12.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 공급 시료의 균일한 반응과 일정한 체류 시간을 유지하여 반응이 잘 이루어지도록 할 수 있는 로타리 킬른 반탄화 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 반탄화 대상물인 시료를 반탄화시키는 반응기를 포함하고, 상기 반응기는 반응기 바디, 상기 반응기 바디의 내부에 마련되는 나선형 배플 및 상기 나선형 배플의 사이에 배치되도록 상기 반응기 바디의 내부에 마련되는 복수의 수평 배플을 포함하는 것을 특징으로 하는 로타리 킬른 반탄화 장치를 제공한다.
상기 나선형 배플은 상기 반응기 바디의 일단부에서 타단부까지 연속적으로 마련되는 것이 바람직하다.
상기 나선형 배플은 상기 반응기 바디의 일단부에서 타단부까지 단속적으로 마련되는 것이 바람직하다.
상기 복수의 수평 배플은 상기 나선형 배플의 사이에 등 간격으로 마련되는 것이 바람직하다.
상기 반응기 바디의 외측 둘레에 간접가열로를 더 포함하고, 상기 반응기와 상기 간접가열로가 연결되는 영역에는 패킹 부재가 마련되는 것이 바람직하다.
상기 반응기로 상기 시료를 공급하는 시료 공급부를 더 포함하고, 상기 시료 공급부는 시료가 저장되는 저장 탱크, 상기 저장 탱크에 저장된 시료를 정량으로 상기 반응기의 방향으로 공급하는 제1 시료공급부; 및 상기 제1 시료공급부와 직렬로 연결되어 상기 시료를 반응기로 공급하는 제2 시료공급부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 시료 공급부는, 상기 저장 탱크에 마련되는 레벨 계측기를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 반응기 일측에 마련되어 상기 반응기의 내부로 공급되는 시료가 시료의 공급 방향과 반대 방향으로 역류되는 것을 방지하는 시료 역류 방지부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 반응기에서 생산된 탄화물을 배출시키는 탄화물 배출부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 반응기의 상기 시료의 반탄화 중 발생되는 가스를 배출시키는 배출 덕트를 더 포함하고, 상기 배출 덕트는, 상기 반응기의 열풍 또는 연소 가스를 배출시키는 제1 덕트; 및 탄화가스를 배출시키는 제2 덕트를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 반응기 바디 외부 둘레를 따라 마련되는 제2 나선형 배플을 포함하며, 상기 제2 나선형 배플은 상기 반응기 바디의 일단부에서 타단부까지 연속적으로 마련되거나, 상기 반응기 바디의 일단부에서 타단부까지 단속적으로 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 나선형 배플과 상기 나선형 배플의 사이에 마련된 복수의 수평 배플이 구비된 반응기에 열풍 또는 연소 가스를 유입시켜 상기 반응기 내부로 유입되는 시료를 반탄화 또는 탄화시키는 것을 특징으로 하는 로타리 킬른 반탄화 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 반응기의 내부 또는 외부에 마련되는 나선형 배플에 의해 반응기의 내부에서 가스의 흐름을 선회시켜 가스의 체류 시간을 증가시킬 수 있고 균일한 가스 흐름을 유도하여 시료에 간접적으로 전열시킬 수 있으므로 반응기의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한 반응기의 내부에 마련되는 복수의 수평 배플에 의해 시료의 교반성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로타리 킬른 반탄화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 반응기의 개략적인 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 반응기의 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 반응기의 다른 실시예이다.
도 5는 도 2에 도시된 수평 배플의 복수의 실시예이다.
도 6은 본 발명의 제2 나선형 배플의 일 실시예이다.
도 7은 본 발명의 제2 나선형 배플의 다른 실시예이다.
도 8은 도 1의 A 부분의 확대도로서, 본 발명의 시료 역류 방지판의 일 실시예이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로타리 킬른 반탄화 장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 반응기의 개략적인 정면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 반응기의 개략적인 평면도이고, 도 4는 도 2에 도시된 반응기의 다른 실시예이고, 도 5는 도 2에 도시된 수평 배플의 복수의 실시예이다. 도 6은 본 발명의 제2 나선형 배플의 일 실시예이고, 도 7은 본 발명의 제2 나선형 배플의 다른 실시예이고, 도 8은 본 발명의 시료 역류 방지판의 일 실시예이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 로타리 킬른 반탄화 장치(1)는, 반탄화 대상물인 시료를 반탄화시키는 반응기(10)와, 반응기(10)를 간접으로 가열하는 간접가열로(20)와, 반응기(10)로 시료를 공급하는 시료 공급부(30)와, 반응기(10)에 마련되어 반응기(10)의 내부로 공급되는 시료가 시료의 공급 방향과 반대 방향으로 역류되는 것을 방지하는 시료 역류 방지부(40)와, 반응기(10)에서 생산된 탄화물을 배출시키는 탄화물 배출부(50)와, 반응기(10)에 연결되어 시료의 반탄화 중 발생되는 가스를 배출시키는 배출 덕트(60)를 구비한다.
반응기(10)는 간접가열로(20)에 회전 가능하게 연결되며, 반응기(10)를 통해 공급되는 반탄화 대상물인 시료를 열풍 또는 연소 가스에 의해 간접적으로 반탄화시키는 역할을 한다.
본 실시 예에서 반응기(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 반응기 바디(11)와, 반응기 바디(11)의 내부에 마련되는 나선형 배플(12)과, 나선형 배플(12)의 사이에 배치되도록 반응기 바디(11)의 내부에 마련되는 복수의 수평 배플(13)을 포함한다.
반응기(10)의 반응기 바디(11)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 내부가 비어 있는 원통형 형상을 가질 수 있고, 간접가열로(20)에 회전 가능하게 연결되어 회전될 수 있다.
반응기(10)의 나선형 배플(12)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 반응기 바디(11)의 내부에 연속적으로 마련될 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이, 단속적으로 마련될 수도 있다.
본 실시 예에서 나선형 배플(12)은 반응기 바디(11)의 일단부에서 타단부까지 마련되어 반응기(10)의 내부에서 가스의 흐름을 선회시켜 가스의 체류 시간을 증가시킬 수 있고 균일한 가스 흐름을 유도하여 시료에 간접적으로 전열시킬 수 있으므로 반응기(10)의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한 본 실시 예에서 나선형 배플(12)은 원통형 파이프, 평판형 또는 절곡형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
반응기(10)의 복수의 수평 배플(13)은, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 나선형 배플(12)의 사이에 등 간격으로 마련되며, 도 5에 도시된 바와 같이, 나선형 배플(12) 보다 반응기 바디(11)의 중앙부로 돌출되게 마련되어 시료를 교반시키는 작용을 할 수 있다.
본 실시 예에서 복수의 수평 배플(13)은 나선형 배플(12) 또는 반응기 바디(11)의 내벽에 나사, 볼트, 핀, 용접 결합 등의 방식으로 결합 될 수 있다.
또한 본 실시 예에서 복수의 수평 배플(13)은, 도 5의 (a) 및 (c)에 도시된 바와 같이, 절곡된 형상을 가질 수도 있고, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 상측부가 절개된 형상을 가질 수도 있고, 원통형 파이프, 평판형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
제2 나선형 배플(14)은 도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 반응기 바디(11) 외부 둘레를 따라 마련될 수 있으며, 반응기(10) 내부에 마련된 나선형 배플(12)과 같이, 연속적으로 또는 단속적으로 마련될 수 있으며, 열원이 반응기 바디(11) 외측을 선회하면서 공급되어 반응기에 전열되도록 할 수 있다.
그리고 본 실시 예에서 반응기(10)는 로터리 킬른 타입을 포함하고, 반응기(10)의 내부로는 열풍 또는 연소 가스가 유입될 수 있다.
반응기(10)의 일측에는 시료투입부 반응기 챔버(15)를 통해 시료 공급부(30)가 연결되어 시료 공급부(30)를 통해 반응기(10)로 시료가 공급되고, 반응기(10)의 타측에는 탄화물 배출부 반응기 챔버(16)를 통해 탄화물 배출부(50)가 연결되어, 반응기(10)에서 생성된 탄화물이 탄화물 배출부(50)로 배출될 수 있다.
본 실시 예에서 간접가열로(20)에는 반응기(10)가 회전 가능하게 결합 될 수 있고, 회전체인 반응기(10)와 고정된 간접가열로(20)의 연결 부분은 각각의 정밀 가공을 통한 원통 연결부의 표면이 굴곡이 없고 양자의 센터가 일치되도록 마련될 수 있다.
간접가열로(20)의 양 끝단에는 열원공급부 가열로 챔버(21)와 열원배출부 가열로 챔버(22)가 마련될 수 있다.
본 실시 예에서 반응기(10)의 내부 온도는 200~600℃로 운전이 되므로 반응기(10)와 간접가열로(20)의 연결 부분에서 가스가 누설되지 않도록 그 부분에 200~600℃의 고온에 견딜 수 있는 패킹 부재(70)가 마련될 수 있다.
즉, 반응기(10)에서 발생하는 가스가 외기로 누출되는 것을 방지하기 위해, 반응기(10)와 간접가열로(20)의 양단에 마련된 열원공급부 가열로 챔버(21) 및 열원배출부 가열로 챔버(22)가 밀폐가 되도록 패킹 부재(70)가 마련될 수 있고, 마찬가지로 반응기(10)와 시료투입부 반응기 챔버(15) 및 탄화물 배출부 반응기 챔버(16)가 밀폐가 되도록 패킹 부재(70)가 마련될 수 있다.
시료 공급부(30)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 반응기(10)로 시료를 공급하는 것으로, 시료가 저장되는 저장 탱크(31)와, 저장 탱크(31)에 저장된 시료를 정량으로 간접가열로(20)의 방향으로 공급하며 트윈 스크류가 구비된 제1 시료공급부(32)와, 제1 시료공급부(32)와 직선으로 연결되어 반응기(10)로 공급하며 일축 스크류가 구비된 제2 시료공급부(33)와, 저장 탱크(31)에 마련되는 레벨 계측기(34)를 포함한다.
시료 공급부(30)의 저장 탱크(31)에는, 반탄화 대상물인 시료가 저장되며, 저장 탱크(31)에 저장된 시료는 레벨 계측기(34)에 의해 계측될 수 있다.
시료 공급부(30)의 제1 시료공급부(32)는, 시료의 공급량을 제어하기 위해 시료의 공급 속도 제어가 가능한 트윈 스크류를 포함한다.
시료 공급부(30)의 제2 시료공급부(33)는, 제1 시료공급부(32)와 직렬로 연결되며 시료의 막힘 현상을 방지하기 위해 제1 시료공급부(32)의 최대 공급량 이상으로 시료를 공급할 수 있다.
시료 공급부(30)의 레벨 계측기(34)는, 본 실시 예의 작동 시 저장 탱크(31)에 저장된 시료의 양을 계측하고, 저장된 시료의 양이 최소 레벨로 되면 제1 시료공급부(32)와 제2 시료공급부(33)의 작동을 중지시켜 시료의 최소 양을 유지할 수 있다. 그 결과 제1 시료공급부(32)와 제2 시료공급부(33)에 항상 시료가 채워져 있으므로 제1 시료공급부(32)와 제2 시료공급부(33)로 가스가 누설되는 것을 방지할 수 있다.
시료 역류 방지부(40)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 시료투입부 반응기 챔버(15)와 연결된 반응기(10) 일측 가장자리에 마련되어 반응기(10)의 내부로 유입된 시료가 반응기(10)의 외부로 역류되는 것을 방지한다.
본 실시 예에서 시료 역류 방지부(40)는 교체 및 유지보수가 가능하도록 시료 공급부(30) 측면의 반응기(10)측 점검창에 지지되도록 구성되어 반응기(10)의 열팽창에 영향을 받지 않도록 설치될 수 있고, 발생 가스의 배출에 방해가 되지 않도록 마련될 수 있다.
본 실시 예에서 시료 역류 방지부(40)는 시료가 역류되는 것을 막아주면 되므로 판 형태의 막으로 마련되거나 간접가열로(20)에 마련된 홀을 막는 로드 형태로 마련될 수 있다.
한편, 시료 역류 방지부(40)는 고정 방식 또는 회전 방식일 수 있으며, 고정 방식은 도 8에 도시된 바와 같이, 시료 역류 방지부(40)는 회전하지 않고 고정되는 시료 역류 방지판(41)과 시료 역류 방지판을 고정하는 고정부재(42)로 구성될 수 있으며, 회전 방식은 반응기 일측 가장자리에 반응기 내부 둘레를 따라 시료 역류 방지판이 설치되어 회전하도록 구성될 수 있다.
본 실시 예에서 시료의 역류는 반응기(10)의 시료 공급부(30) 측에서 반응기(10) 내부로 공급된 시료가 일정 높이로 공급되고 시료의 밀도 변화에 따라서 투입되는 위치에서의 높이가 달라짐에 따라 시료 이송 방향의 반대 방향의 반응기(10)로 시료가 역류 될 수 있다.
탄화물 배출부(50)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 반응기(10)에서 생성된 탄화물을 반응기(10)의 외부로 배출하는 것으로, 탄화물을 배출시키는 배출 스크류(51)와, 배출 스크류(51)에 다단으로 연결되는 밀폐 게이트(52)를 포함한다.
배출 덕트(60)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 반응기(10) 내에서 시료의 반탄화 중 발생되는 가스를 배출시키는 것으로, 반응기(10)의 일측에 마련된 시료투입부 반응기 챔버(15)와 연결되며, 반응기(10)의 열풍 또는 연소 가스를 배출시키는 제1 덕트(61)와, 간접가열로(20)에 연결되어 탄화가스를 배출시키는 제2 덕트(62)를 포함한다.
본 실시 예에서 반응기(10)에서 배출되는 가스는 타르, 카본분진, CO, H2와 같은 가연성 물질이 포함되어 있으므로 반응기(10)로 공급하는 열원으로 사용될 수 있다.
한편 본 실시 예는 시료의 종류에 따라 반탄화물, 탄화물, 바이오촤 등 생산품의 품질에 맞춰 생산할 수 있도록 반응기(10)의 내부 온도를 200℃～600℃ 범위로 운전할 수 있다.
또한 다양한 열원 활용이 가능하도록 열원 공급부와 간접 가열부는 300℃～950℃범위로 공급이 가능한 구조로 마련될 수 있다.
그리고 본 실시 예는 탄화물 배출부(50)의 작동 고장이나 비상시를 대비하여 질소 퍼지부(미도시)를 더 구비할 수 있다. 본 실시 예에서 질소 퍼지부는 탄화물 배출부(50)의 하부에 스크류 컨베이어를 설치하여 탄화물을 배출 및 냉각하고, 배출 스크류(51)의 출구에 밀폐가 가능한 더블 댐퍼, 더블 호퍼 또는 더블 게이트를 마련하여 구성될 수 있다.
이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시예는 반응기의 내부에 마련되는 나선형 배플에 의해 반응기의 내부에서 가스의 흐름을 선회시켜 가스의 체류 시간을 증가시킬 수 있고 균일한 가스 흐름을 유도하여 시료에 간접적으로 전열시킬 수 있으므로 반응기의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한 반응기의 내부에 마련되는 복수의 수평 배플에 의해 시료의 교반성을 향상시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1 : 로타리 킬른 반탄화 장치
10 : 반응기
11 : 반응기 바디
12 : 나선형 배플
13 : 수평 배플
14 : 제2 나선형 배플
15 : 시료투입부 반응기 챔버
16 : 탄화물 배출부 반응기 챔버
20 : 간접가열로
21: 열원공급부 가열로 챔버
22: 열원배출부 가열로 챔버
30 : 시료 공급부
31 : 저장 탱크
32 : 제1 시료공급부
33 : 제2 시료공급부
34 : 레벨 계측기
40 : 시료 역류 방지부
50 : 탄화물 배출부
51 : 배출 스크류
52 : 밀폐 게이트
60 : 배출 덕트
61 : 제1 덕트
62 : 제2 덕트
70 : 패킹 부재

Claims (12)

  1. 반탄화 대상물인 시료를 반탄화시키는 반응기를 포함하고,
    상기 반응기는 반응기 바디, 상기 반응기 바디의 내부에 마련되는 나선형 배플 및 상기 나선형 배플의 사이에 배치되도록 상기 반응기 바디의 내부에 마련되는 복수의 수평 배플을 포함하며,
    상기 반응기 바디의 외측 둘레에 간접가열로를 포함하고,
    상기 반응기와 상기 간접가열로가 연결되는 영역에는 패킹 부재가 마련되며,
    상기 반응기로 상기 시료를 공급하는 시료 공급부를 포함하며,
    상기 시료 공급부는,
    시료가 저장되는 저장 탱크;
    상기 저장 탱크에 저장된 시료를 정량으로 상기 반응기의 방향으로 공급하는 제1 시료공급부;
    상기 제1 시료공급부와 직렬로 연결되어 상기 시료를 반응기로 공급하는 제2 시료공급부; 및
    상기 저장 탱크에 마련되는 레벨 계측기를 포함하는 로타리 킬른 반탄화 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 나선형 배플은 상기 반응기 바디의 일단부에서 타단부까지 연속적으로 마련되는 것을 특징으로 하는 로타리 킬른 반탄화 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 나선형 배플은 상기 반응기 바디의 일단부에서 타단부까지 단속적으로 마련되는 것을 특징으로 하는 로타리 킬른 반탄화 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 수평 배플은 상기 나선형 배플의 사이에 등 간격으로 마련되는 것을 특징으로 하는 로타리 킬른 반탄화 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 반응기 일측에 마련되어 상기 반응기의 내부로 공급되는 시료가 시료의 공급 방향과 반대 방향으로 역류되는 것을 방지하는 시료 역류 방지부를 더 포함하는 로타리 킬른 반탄화 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 반응기에서 생산된 탄화물을 배출시키는 탄화물 배출부를 더 포함하는 로타리 킬른 반탄화 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 반응기의 상기 시료의 반탄화 중 발생되는 가스를 배출시키는 배출 덕트를 더 포함하고,
    상기 배출 덕트는,
    상기 반응기의 열풍 또는 연소 가스를 배출시키는 제1 덕트; 및
    탄화가스를 배출시키는 제2 덕트를 포함하는 로타리 킬른 반탄화 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 반응기 바디 외부 둘레를 따라 마련되는 제2 나선형 배플을 포함하며,
    상기 제2 나선형 배플은 상기 반응기 바디의 일단부에서 타단부까지 연속적으로 마련되거나, 상기 반응기 바디의 일단부에서 타단부까지 단속적으로 마련되는 것을 특징으로 하는 로타리 킬른 반탄화 장치.
  12. 삭제
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019132576A1 (ko) * 2017-12-29 2019-07-04 고등기술연구원연구조합 로타리 킬른 반탄화 장치 및 방법
KR20200025931A (ko) * 2018-08-31 2020-03-10 한국에너지기술연구원 다단 건조 및 반탄화 반응기
KR20200043262A (ko) * 2018-10-17 2020-04-27 진수곤 양극 활물질의 코팅층 열처리에 적합한 로터리 킬른
KR102134665B1 (ko) * 2019-04-30 2020-07-16 진수만 로터리 킬른
WO2024101711A1 (ko) * 2022-11-07 2024-05-16 주식회사 엘지화학 나선형 배플 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101487188B1 (ko) * 2014-02-26 2015-01-29 이경우 회전 반응기
JP2016020292A (ja) * 2014-07-15 2016-02-04 株式会社エム・イ−・ティ− 活性炭製造装置及び活性炭製造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR890003550Y1 (ko) * 1986-04-09 1989-05-27 이창열 목질분말을 이용한 가루숫의 제조장치
JP4751033B2 (ja) * 2004-05-13 2011-08-17 Ｊｆｅミネラル株式会社 原料焼成装置
KR100787958B1 (ko) * 2004-09-25 2007-12-31 구재완 폐합성 고분자화합물의 연속식 열분해 시스템
KR101849992B1 (ko) * 2017-12-29 2018-04-18 고등기술연구원연구조합 로타리 킬른 반탄화 장치 및 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101487188B1 (ko) * 2014-02-26 2015-01-29 이경우 회전 반응기
JP2016020292A (ja) * 2014-07-15 2016-02-04 株式会社エム・イ−・ティ− 活性炭製造装置及び活性炭製造方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019132576A1 (ko) * 2017-12-29 2019-07-04 고등기술연구원연구조합 로타리 킬른 반탄화 장치 및 방법
KR20200025931A (ko) * 2018-08-31 2020-03-10 한국에너지기술연구원 다단 건조 및 반탄화 반응기
KR102107641B1 (ko) 2018-08-31 2020-05-07 한국에너지기술연구원 다단 건조 및 반탄화 반응기
KR20200043262A (ko) * 2018-10-17 2020-04-27 진수곤 양극 활물질의 코팅층 열처리에 적합한 로터리 킬른
KR102134672B1 (ko) * 2018-10-17 2020-07-27 진수곤 양극 활물질의 코팅층 열처리에 적합한 로터리 킬른
KR102134665B1 (ko) * 2019-04-30 2020-07-16 진수만 로터리 킬른
WO2024101711A1 (ko) * 2022-11-07 2024-05-16 주식회사 엘지화학 나선형 배플 시스템

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