KR101871432B1 - Gasifier for recycling activated carbon - Google Patents

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Abstract

활성탄 재순환식 가스화 장치가 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 내부에 유동매체가 충진되고, 외부로부터 원료를 제공받아 유동층 가스화 반응이 일어나는 가스화 반응기; 상기 가스화 반응기의 상부에 배치되며, 상기 가스화 반응기에서 합성가스와 함께 배출되는 타르를 흡착하는 활성탄이 저장된 고정층 반응기; 상기 고정층 반응기에서 배출된 타르 흡착 활성탄을 일시 저장하도록 상기 고정층 반응기의 일측에 연결되는 활성탄 제1호퍼; 상기 활성탄 제1호퍼에 저장된 타르 흡착 활성탄에서 타르를 제거하는 타르제거수단; 상기 활성탄 제1호퍼와 연결되어 타르가 제거된 재생 활성탄을 다른 장소로 이송시키는 활성탄 수송수단; 상기 활성탄 수송수단에 의해 상기 재생 활성탄을 공급받아 저장하는 활성탄 제2호퍼; 및 상기 활성탄 제2호퍼와 상기 고정층 반응기를 서로 연결하여 상기 재생 활성탄을 상기 고정층 반응기에 투입하는 활성탄 투입수단을 포함하는 활성탄 재순환식 가스화 장치가 제공될 수 있다.An activated carbon recirculating gasification apparatus is disclosed.
According to an embodiment of the present invention, there is provided a gasification reactor in which a fluidizing medium is filled therein and a fluidized bed gasification reaction is performed by receiving a raw material from the outside; A fixed bed reactor disposed above the gasification reactor and storing activated carbon adsorbed on the tar discharged together with the synthesis gas in the gasification reactor; An activated carbon first hopper connected to one side of the fixed bed reactor for temporarily storing the tar adsorbed activated carbon discharged from the fixed bed reactor; A tar removing means for removing tar from tar-adsorbed activated carbon stored in the activated carbon first hopper; An activated carbon transporting means connected to the activated carbon first hopper for transporting regenerated activated carbon from which tar has been removed to another site; An activated carbon second hopper for receiving and storing the regenerated activated carbon by the activated carbon transportation means; And an activated carbon injecting means for injecting the regenerated activated carbon into the fixed bed reactor by connecting the activated carbon second hopper and the fixed bed reactor to each other.

Description

활성탄 재순환식 가스화 장치{GASIFIER FOR RECYCLING ACTIVATED CARBON}{GASIFIER FOR RECYCLING ACTIVATED CARBON}

본 발명은 활성탄 재순환식 가스화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an activated carbon recirculating gasification apparatus.

일반적으로 가스화 공정은 그 반응 및 가스화 생성물의 목적에 따라 가스화기 및 조업 조건 등이 결정되고, 가스화기의 종류에 따라 분류층, 이동층 및 유동층 가스화 장치로 분류될 수 있다.Generally, in the gasification process, the gasifier and operating conditions and the like are determined according to the reaction and the purpose of the gasification product, and the gasification process can be classified into a classification layer, a moving bed, and a fluidized bed gasification device depending on the type of the gasifier.

유동층 가스화 장치는, 상향 흐름을 갖는 반응 기체로 인해 고체층이 부유된 상태로 유동을 하며 혼합되어 가스화 반응을 일으키는 장치로서, 고온의 유동 매질과 연료 및 산화제의 완전 혼합을 통해 기체-고체의 접촉이 완벽히 일어나며, 이에 따라 반응 속도가 빠르고 효율이 증대될 수 있다.The fluidized bed gasification apparatus is an apparatus for causing a gasification reaction by flowing and mixing a solid layer in a floating state due to a reaction gas having an upward flow, wherein the gas-solid contact is achieved through complete mixing of the high- And thus the reaction rate can be fast and the efficiency can be increased.

또한 비교적 광범위한 연료를 사용할 수 있으며, 반응 온도가 1,000℃ 이하로 비교적 낮아서 회분이 건식으로 처리되어 회분의 슬래그 배출로 인한 연손실을 줄일 수 있는 특징이 있다.Also, a relatively wide range of fuels can be used, and the reaction temperature is relatively low at less than 1,000 ° C., so that the ash is treated in a dry manner to reduce the combustion loss due to slag discharge of ash.

일반적으로 유동층 가스화 장치는 대체 에너지 개발 및 폐기물 처리 등의 여러 화학공정 분야에서 석탄이나 슬러지 또는 폐고분자, 폐목재 및 폐타이어 등의 가스화와 관련된 에너지 전환공정 및 에너지 회수공정에서 사용되어 왔으며, 이에 대한 광범위한 연구가 진행되고 있다.In general, fluidized bed gasification systems have been used in energy conversion processes and energy recovery processes related to gasification of coal, sludge, waste polymers, waste wood and waste tires in various chemical processing fields such as alternative energy development and waste treatment. Extensive research is underway.

유동층 가스화 장치는 다른 여러 종류의 유동층 가스화 반응기에 비해 우수한 열전달 특성을 가지며, 반응로 내의 균일한 온도 분포로 인해 가스화 생성 가스의 수율 및 조성이 일정하며, 고체 반응물의 반응로 내의 체류 시간이 길뿐만 아니라 고체가 유체와 같은 흐름을 갖고 있어 고체 처리가 용이하다는 등 여러 가지 장점을 갖는다. 이와 같이 유동층 가스화 장치는 고체를 처리함에 따라 생성되는 고품질의 합성가스와 고온의 연소 가스를 얻는 것을 주목적으로 하기 때문에 고열량화 및 수율 증대를 위해 여러 방식으로 연구 개발되고 있다.The fluidized bed gasification system has better heat transfer characteristics than other fluidized bed gasification reactors, and the yield and composition of the gasification product gas are constant due to the uniform temperature distribution in the reactor and the residence time in the reactor is long But it has various advantages such as solids having the same flow as the fluid and easy processing of the solid. As described above, the fluidized bed gasification apparatus is mainly developed to obtain a high-quality synthesis gas and a high-temperature combustion gas as a result of processing the solid, and thus it has been researched and developed in various ways for increasing the heat capacity and the yield.

종래 유동층 가스화 장치는 유동층 가스화 구간의 상부에서 합성가스에 포함된 타르를 흡착하기 위해 활성탄이 충진된 고정층을 제공하고 있다. 그러나 종래 유동층 가스화 장치는 활성탄을 보충하거나 순환시키는 장치가 구비되어 있지 않으므로 일정 시간 동안 운전하여 타르가 흡착된 활성탄을 별도로 배출시키고 다시 새 활성탄으로 충진해야 하는 과정을 반복해야 하는 문제점이 있다.The conventional fluidized bed gasification apparatus provides a fixed bed filled with activated carbon to adsorb tar contained in the syngas at the top of the fluidized bed gasification section. However, in the conventional fluidized bed gasification apparatus, since there is no apparatus for supplementing or circulating activated carbon, there is a problem in that it is required to repeat the process of discharging activated carbon adsorbed by tar for a certain period of time and then filling the activated carbon with new activated carbon.

따라서, 종래 유동층 가스화 장치는 다량의 타르를 흡착할 수 있도록 많은 양의 활성탄을 충진해야 하기 때문에 장치의 부피가 증가되어야 하고, 이에 따라 반응기 제작 비용이 증가하며, 사용이 끝난 활성탄은 별도의 재생 설비를 구비하지 않으면 전량 폐기해야 하므로 지속적인 비용 소모가 발생하는 문제점이 있다.Therefore, the conventional fluidized bed gasification apparatus requires a large amount of activated carbon to be filled in order to adsorb a large amount of tar, so that the volume of the apparatus must be increased, thereby increasing the cost of producing the reactor. It is necessary to discard the entire amount, so that there is a problem that the cost is continuously consumed.

또한, 종래 유동층 가스화 장치는 사용이 끝난 활성탄을 배출하기 위해서 가스화 장치의 운전을 중단해야 하는 문제점이 있는데, 이는 가스화 장치의 운전을 중단하지 않고 활성탄을 배출하게 되면 가스화 장치 내부의 합성 가스가 외부 대기 중의 산소와 접촉하여 폭발 및 화재가 발생하기 때문이다. Further, in the conventional fluidized bed gasification apparatus, there is a problem that the operation of the gasification apparatus must be stopped in order to discharge the used activated carbon. If the activated carbon is discharged without stopping the operation of the gasification apparatus, And therefore, explosion and fire are generated.

한국등록특허 제10-1271793호(2013. 05. 30 등록)Korean Registered Patent No. 10-1271793 (registered on Mar. 05, 2013)

본 발명의 실시예들은, 가스화기의 운전 중 타르를 흡착하여 사용이 끝난 활성탄을 자동으로 배출한 후 재생하고, 이렇게 재생된 활성탄을 재공급하는 방식으로 운전 중 활성탄을 계속해서 재순환할 수 있는 활성탄 재순환식 가스화 장치를 제공하고자 한다. In the embodiments of the present invention, activated charcoal can be continuously recycled during the operation in such a manner that the tar is adsorbed during the operation of the gasifier, the used activated carbon is automatically discharged and regenerated, and the regenerated activated carbon is re- To provide a recirculating gasification apparatus.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 내부에 유동매체가 충진되고, 외부로부터 원료를 제공받아 유동층 가스화 반응이 일어나는 가스화 반응기; 상기 가스화 반응기의 상부에 배치되며, 상기 가스화 반응기에서 합성가스와 함께 배출되는 타르를 흡착하는 활성탄이 저장된 고정층 반응기; 상기 고정층 반응기에서 배출된 타르 흡착 활성탄을 일시 저장하도록 상기 고정층 반응기의 일측에 연결되는 활성탄 제1호퍼; 상기 활성탄 제1호퍼에 저장된 타르 흡착 활성탄에서 타르를 제거하는 타르제거수단; 상기 활성탄 제1호퍼와 연결되어 타르가 제거된 재생 활성탄을 다른 장소로 이송시키는 활성탄 수송수단; 상기 활성탄 수송수단에 의해 상기 재생 활성탄을 공급받아 저장하는 활성탄 제2호퍼; 상기 활성탄 제2호퍼와 상기 고정층 반응기를 서로 연결하여 상기 재생 활성탄을 상기 고정층 반응기에 투입하는 활성탄 투입수단을 포함하는, 활성탄 재순환식 가스화 장치가 제공될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a gasification reactor in which a fluidizing medium is filled therein and a fluidized bed gasification reaction is performed by receiving a raw material from the outside; A fixed bed reactor disposed above the gasification reactor and storing activated carbon adsorbed on the tar discharged together with the synthesis gas in the gasification reactor; An activated carbon first hopper connected to one side of the fixed bed reactor for temporarily storing the tar adsorbed activated carbon discharged from the fixed bed reactor; A tar removing means for removing tar from tar-adsorbed activated carbon stored in the activated carbon first hopper; An activated carbon transporting means connected to the activated carbon first hopper for transporting regenerated activated carbon from which tar has been removed to another site; An activated carbon second hopper for receiving and storing the regenerated activated carbon by the activated carbon transportation means; And an activated carbon charging means for charging the activated carbon second hopper and the fixed bed reactor to each other to feed the regenerated activated carbon into the fixed bed reactor.

또한 상기 활성탄 재순환식 가스화 장치는, 상기 가스화 반응기에 상기 원료를 공급하기 위해 상기 원료가 저장되는 원료충진 호퍼; 및 상기 원료충진 호퍼의 원료를 상기 가스화 반응기에 주입하는 원료주입스크류를 더 포함할 수 있다. The activated carbon recycling gasifier may further include: a raw material hopper for storing the raw material to supply the raw material to the gasification reactor; And a raw material injection screw for injecting the raw material of the raw material filled hopper into the gasification reactor.

또한 상기 원료충진 호퍼에는 질소를 충진하는 질소충진부가 구비되고, 상기 원료충진 호퍼와 상기 원료주입스크류 사이에는 상기 원료 및 질소의 공급을 차단하는 공급차단밸브가 설치될 수 있다. The raw material filling hopper may be provided with a nitrogen filling unit for filling nitrogen, and a supply shutoff valve may be provided between the raw material filling hopper and the raw material supplying screw to block supply of the raw material and nitrogen.

또한 상기 가스화 반응기의 하부에는 공기 또는 산소를 공급받기 위한 에어공급라인이 설치될 수 있다. Further, an air supply line for receiving air or oxygen may be installed in the lower part of the gasification reactor.

여기서 상기 활성탄 재순환식 가스화 장치는, 상기 고정층 반응기와 상기 활성탄 제1호퍼 사이에 설치되어 상기 고정층 반응기의 활성탄을 상기 활성탄 제1호퍼로 배출시키는 활성탄 배출스크류; 및 상기 활성탄 배출스크류와 상기 활성탄 제1호퍼 사이에 제공되어 상기 활성탄의 배출을 차단하는 배출차단 밸브를 더 포함할 수 있다. The activated carbon recycling gasifier may further include an activated carbon discharge screw installed between the fixed bed reactor and the activated carbon first hopper and discharging the activated carbon in the fixed bed reactor to the activated carbon first hopper; And a discharge shutoff valve provided between the activated carbon discharge screw and the activated carbon first hopper to block the discharge of the activated carbon.

또한 상기 타르제거수단은, 상기 활성탄 제1호퍼에 고온의 스팀을 주입하여 상기 활성탄에서 타르가 제거되도록 하는 스팀공급밸브일 수 있다. The tar removing means may be a steam supply valve for removing tar from the activated carbon by injecting high temperature steam into the activated carbon first hopper.

또한 상기 활성탄 수송수단은, 상기 활성탄 제1호퍼와 상기 활성탄 제2호퍼를 연결하여 상기 재생 활성탄이 상기 활성탄 제2호퍼로 이송되도록 하는 기류수송라인; 상기 활성탄 제1호퍼에 가압 질소를 공급하여 상기 활성탄 제1호퍼에 있는 활성탄이 상기 기류수송라인을 통해 상기 활성탄 제2호퍼로 이동되도록 하는 활성탄가압밸브; 및 상기 기류수송라인에 개폐 가능하게 설치되어 내부 흐름을 차단하는 기류 조절밸브를 포함할 수 있다.The activated carbon transport means may include an air flow transport line connecting the activated carbon first hopper and the activated carbon second hopper to transport the regenerated activated carbon to the activated carbon second hopper; An activated carbon pressurizing valve for supplying pressurized nitrogen to the activated carbon first hopper to move the activated carbon in the first activated carbon hopper to the activated carbon second hopper through the air flow transport line; And an airflow control valve that is openably and closably provided on the airflow conveying line and blocks an internal flow.

또한 상기 활성탄 제2호퍼에는 내부의 기체류를 외부로 배출하는 배기밸브가 구비될 수 있다. Also, the activated carbon second hopper may be provided with an exhaust valve for discharging the internal gas flow to the outside.

또한 상기 활성탄 제2호퍼에는 상기 고정층 반응기에서 배출되는 합성가스를 공급받아 내부에 저장된 재생 활성탄을 예열하는 가열라인이 구비될 수 있다.The activated carbon second hopper may be provided with a heating line for receiving the syngas discharged from the fixed bed reactor and preheating the regenerated activated carbon stored therein.

또한 상기 활성탄 제2호퍼에는 상기 활성탄 제2호퍼에 질소를 공급하는 질소공급밸브가 구비될 수 있다. The activated carbon second hopper may further include a nitrogen supply valve for supplying nitrogen to the activated carbon second hopper.

또한 상기 활성탄 투입수단은, 상기 활성탄 제2호퍼와 상기 고정층 반응기 사이에 설치되어 상기 활성탄 제2호퍼의 재생 활성탄을 상기 고정층 반응기로 투입하는 투입스크류; 및 상기 활성탄 제2호퍼와 상기 투입스크류 사이에 설치되어 활성탄의 투입을 차단하는 투입차단밸브를 포함할 수 있다. In addition, the activated carbon charging means may include a charging screw installed between the activated carbon second hopper and the fixed bed reactor to inject regenerated activated carbon of the activated carbon second hopper into the fixed bed reactor; And a closing shutoff valve installed between the activated carbon second hopper and the inlet screw to block the introduction of activated carbon.

또한 상기 가스화 반응기의 일측에는 회재를 외부로 배출하기 위한 회재배출수단이 설치될 수 있다.In addition, at one side of the gasification reactor, a material discharging means for discharging the material to the outside may be installed.

본 발명에 따른 실시예에 의하면, 가스화기의 운전 중 타르를 흡착하여 사용이 끝난 활성탄을 자동으로 배출한 후 재생하고, 이렇게 재생된 활성탄을 재공급하는 방식으로 운전 중 활성탄을 계속해서 재순환할 수 있는 장점이 있다. According to the embodiment of the present invention, activated carbon can be continuously recirculated during operation by adsorbing tar on the gasifier during operation, automatically discharging the used activated carbon after regeneration, and regenerating the regenerated activated carbon There is an advantage.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄 재순환식 가스화 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 구성도,
도2 내지 도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄 재순환식 가스화 장치에서 활성탄의 배출, 재생, 기류 수송 및 재투입을 설명하기 위한 참고도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing the entire configuration of an activated carbon recirculating gasification apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIGS. 2 to 6 are reference views for explaining the discharge, regeneration, airflow, and reintroduction of activated carbon in an activated carbon recycling gasification apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, configurations and operations according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The following description is one of many aspects of the claimed invention and the following description may form part of the detailed description of the invention.

다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.However, the detailed description of known configurations or functions in describing the present invention may be omitted for clarity.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and its various embodiments, it is intended to illustrate the specific embodiments and the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinals such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by such terms. These terms are used only to distinguish one component from another.

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. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, .

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명한다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄 재순환식 가스화 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도2 내지 도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄 재순환식 가스화 장치에서 활성탄의 배출, 재생, 기류 수송 및 재투입을 설명하기 위한 참고도이다.FIG. 1 is a schematic view showing the entire configuration of an activated carbon recycling gasification apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 6 illustrate an exhaust gas purifying apparatus according to an embodiment of the present invention, , Regeneration, airflow transport, and reintroduction.

도1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄 재순환식 가스화 장치는, 가스화 반응기(100), 고정층 반응기(200), 활성탄 제1호퍼(300), 타르제거수단(400), 활성탄 수송수단(500), 활성탄 제2호퍼(600) 및 활성탄 투입수단(700)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, an activated carbon recycling gasifier according to an embodiment of the present invention includes a gasification reactor 100, a fixed bed reactor 200, an activated carbon first hopper 300, a tar removal unit 400, Means 500, an activated carbon second hopper 600, and an activated carbon input means 700.

본 발명의 일 실시예가 위에서 나열된 구성들을 포함한다는 의미는 이들 구성으로만 이루어진다는 뜻이 아니라 이들 구성을 기본적으로 포함한다는 뜻으로, 이외에도 다른 구성(예컨대, 유동층 가스화 장치에서 널리 알려진 공지기술)을 포함할 수 있다는 의미이지만, 공지기술에 대해서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.The meaning of an embodiment of the present invention is not limited to these configurations but includes these configurations basically and includes other configurations (for example, a well-known technology well known in a fluidized bed gasification apparatus) However, the known technology is not described in detail because it may obscure the gist of the present invention.

상기 가스화 반응기(100)는 내부에 열전달 매체인 유동매체(101)가 충진될 수 있는데, 여기서 유동매체(101)에는 감람석과 같은 무기물의 유동사가 사용될 수 있다. 가스화 반응기(100)는 소정의 원료를 제공받아 내부에서 유동층 가스화 반응이 일어나도록 유도하는 구성으로서, 상기 원료(801)에는 고체 분말 또는 입자상의 바이오 매스가 사용될 수 있다. 가스화 반응기(100)는 유동층 가스화 장치에서 일반적으로 널리 알려진 구성이므로 더 이상의 설명은 생략한다.The gasification reactor 100 may be filled with a fluid medium 101 as a heat transfer medium. The fluid medium 101 may be a fluidized bed of an inorganic material such as olivine. The gasification reactor 100 is configured to receive a predetermined raw material and induce a fluidized bed gasification reaction therein. The raw material 801 may be a solid powder or particulate biomass. Since the gasification reactor 100 is generally known in a fluidized bed gasification apparatus, further explanation is omitted.

또한 본 실시예는 원료충진 호퍼(800)와 원료주입 스크류(810)를 더 포함할 수 있다.In addition, the present embodiment may further include a raw material filling hopper 800 and a raw material injection screw 810.

원료충진 호퍼(800)는 가스화하기 위한 원료(예컨대, 바이오매스 고체상 입자)를 가스화 반응기(100)에 공급하기 위해 상기 원료(801)를 저장하는 구성이다. 원료충진 호퍼(800)에 저장되는 상기 원료(801)는 5mm 이하의 건조된 입자 상태로 전처리될 수 있다.The raw material filling hopper 800 is a structure for storing the raw material 801 to supply a raw material for gasification (for example, biomass solid phase particles) to the gasification reactor 100. The raw material 801 stored in the raw material filling hopper 800 may be pre-treated in a dry particle state of 5 mm or less.

또한 원료주입 스크류(810)는 원료충진 호퍼(800)에 저장된 상기 원료를 가스화 반응기(100)에 주입하여 가스화 반응기(100) 내부로 원료가 공급되도록 한다.The raw material injection screw 810 injects the raw material stored in the raw material filling hopper 800 into the gasification reactor 100 to supply the raw material into the gasification reactor 100.

이때, 원료충진 호퍼(800)에는 원료충진 호퍼(800) 내부에 질소를 공급하여 충진하는 질소충진부(830)가 구비될 수 있다. 질소충진부(830)는 원료충진 호퍼(800)에 질소를 공급하여 원료충진 호퍼(800)를 가압함으로써 원료충진 호퍼(800)의 압력이 상기 가스화 반응기(100)의 압력보다 0.3bar 이상 높은 압력을 형성하도록 할 수 있다. At this time, the raw material filling hopper 800 may be provided with a nitrogen filling unit 830 for filling and filling the inside of the raw material filling hopper 800 with nitrogen. The nitrogen filling unit 830 supplies nitrogen to the raw material filling hopper 800 to pressurize the raw material filling hopper 800 so that the pressure of the raw material filling hopper 800 is higher than the pressure of the gasification reactor 100 by a pressure of 0.3 bar or more Can be formed.

원료충진 호퍼(800)의 압력이 가스화 반응기(100) 압력보다 0.3bar 이상 높아지면 상기 원료를 가스화 반응기(100)에 공급할 때 가스화 반응기(100)에서 원료충진 호퍼(800) 쪽으로 역화가 일어나는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어 설명하면, 가스화 반응기(100)는 가스화 반응이 일어날 때 온도와 압력이 상승하게 되는데, 원료충진 호퍼(800)의 압력이 가스화 반응기(100) 압력보다 낮게 되면 원료를 공급하려는 순간 역화가 발생하게 된다.When the pressure of the raw material filling hopper 800 is higher than the pressure of the gasification reactor 100 by 0.3 bar or more, it is prevented that the raw material is fed back to the raw material filling hopper 800 in the gasification reactor 100 when the raw material is supplied to the gasification reactor 100 can do. For example, when the gasification reaction occurs in the gasification reactor 100, the temperature and the pressure increase. When the pressure of the raw material filling hopper 800 is lower than the pressure of the gasification reactor 100, .

또한 원료충진 호퍼(800)와 원료주입 스크류(810) 사이에는 원료 및 질소의 공급을 차단하는 공급차단밸브(840)가 설치될 수 있다. 공급차단밸브(840)는 질소충진부(830)가 작동하여 원료충진 호퍼(800)의 압력을 가스화 반응기(100)보다 0.3bar 이상 높일 때 차단되어 압력의 상승이 원활하도록 하며, 원료충진 호퍼(800)의 압력이 일정 압력 이상으로 가압되면 개방되어 연료와 질소가 원료주입 스크류(810)를 통해 가스화 반응기(100)로 공급되도록 한다. 참고로 질소는 불활성의 안정 기체로서 다른 요소와 거의 반응하지 않으며 원료를 감싸서 가스화 반응기(100) 내부로 원료가 안정적으로 공급되도록 할 수 있다.A supply shutoff valve 840 for shutting off the supply of raw materials and nitrogen may be installed between the raw material filling hopper 800 and the raw material injection screw 810. The supply shutoff valve 840 is shut off when the nitrogen filling unit 830 operates to increase the pressure of the raw material filling hopper 800 by 0.3 bar or more from the gasification reactor 100 to smooth the rise of the pressure, 800 are pressurized to a predetermined pressure or more, the fuel and nitrogen are supplied to the gasification reactor 100 through the raw material injection screw 810. As a reference, nitrogen is an inert stable gas and hardly reacts with other elements, and the raw material can be stably supplied to the inside of the gasification reactor 100 while covering the raw material.

또한, 가스화 반응기(100)의 하부에는 투입된 원료가 연소될 수 있도록 공기 또는 산소를 공급받기 위한 에어공급라인(110)이 설치될 수 있다. 에어공급라인(110)은 가스화 반응기(100)의 하부로 공기 또는 산소가 고르게 공급될 수 있도록 한다. 따라서 가스화 반응기(100) 내부로 유입된 원료가 공기 또는 산소와 만나 유동화 상태에서 부분 산화 반응을 일으키며 합성가스와 타르를 생성하게 된다.In addition, an air supply line 110 for supplying air or oxygen to the gasification reactor 100 may be installed in the lower part of the gasification reactor 100 so that the raw materials may be burned. The air supply line 110 allows air or oxygen to be supplied evenly to the lower portion of the gasification reactor 100. Accordingly, the raw material introduced into the gasification reactor 100 is mixed with air or oxygen, and undergoes partial oxidation reaction in the fluidized state to generate synthesis gas and tar.

한편, 상기 고정층 반응기(200)는 가스화 반응기(100)의 상부에 배치되며, 가스화 반응기(100)에서 합성가스와 함께 배출되는 타르를 흡착하는 활성탄(201)이 충진되는 구성이다.The fixed bed reactor 200 is disposed above the gasification reactor 100 and is filled with activated carbon 201 that adsorbs tar discharged together with the syngas in the gasification reactor 100.

가스화 반응기(100)에 투입된 원료는 가스화 반응이 일어나면서 합성가스와 타르를 생성하게 되는데, 이 합성가스와 타르는 상부에 있는 고정층 반응기(200)로 유입될 수 있다.The gasification reaction in the gasification reactor 100 generates a synthesis gas and tar while the gasification reaction takes place. The synthesis gas and the tar can be introduced into the fixed bed reactor 200 at the upper part.

타르를 포함한 합성가스는 도2에 도시된 바와 같이 고정층 반응기(200)의 하부에 구비된 타공판(202)을 통과하여 고정층 반응기(200) 내부에 저장된 활성탄(201)과 접촉할 수 있다.The synthetic gas including tar can be contacted with the activated carbon 201 stored in the fixed bed reactor 200 through the perforated plate 202 provided under the fixed bed reactor 200 as shown in FIG.

활성탄(201)과 접촉한 분자량이 큰 타르는 활성탄(201)의 기공에 흡착되며, 합성가스는 활성탄 층을 통과하므로 고정층 반응기(200)에서 활성탄에 의해 타르와 합성가스의 분리, 정제가 수행될 수 있다.The tar having a large molecular weight in contact with the activated carbon 201 is adsorbed on the pores of the activated carbon 201. Since the synthesis gas passes through the activated carbon layer, separation and purification of the tar and the synthesis gas are performed by the activated carbon in the fixed bed reactor 200 .

활성탄 층을 통과한 고온(대략 800℃ 이상)의 합성가스는 고정층 반응기(200)의 상부로 올라갈 수 있는데, 상부로 올라간 합성가스의 재활용에 대해서는 뒤에서 다시 설명한다.The syngas at a high temperature (approximately 800 ° C. or higher) that has passed through the activated carbon layer can rise to the upper portion of the fixed bed reactor 200, and the recycling of the syngas raised to the upper portion will be described later.

또한, 상기 활성탄 제1호퍼(300)는 고정층 반응기(200)에서 배출된 타르가 흡착된 활성탄(201)을 일시 저장하는 구성으로서, 고정층 반응기(200)의 일측에 연결된다.The activated carbon first hopper 300 is connected to one side of the fixed bed reactor 200 for temporarily storing the activated carbon 201 adsorbed on the tar discharged from the fixed bed reactor 200.

즉, 고정층 반응기(200)에 저장되어 있다가 타르를 흡착한 활성탄(201)의 일부는 고정층 반응기(200)로부터 배출되어 활성탄 제1호퍼(300)에 일시적으로 저장될 수 있다. That is, a portion of the activated carbon 201 stored in the fixed bed reactor 200 and adsorbing tar may be discharged from the fixed bed reactor 200 and temporarily stored in the activated carbon first hopper 300.

여기서, 고정층 반응기(200)와 활성탄 제1호퍼(300) 사이에는 활성탄 배출스크류(210)가 제공될 수 있다. 또한 활성탄 배출스크류(210)와 활성탄 제1호퍼(300) 사이에는 배출차단 밸브(220)가 설치될 수 있다.Here, an activated carbon discharge screw 210 may be provided between the fixed bed reactor 200 and the activated carbon first hopper 300. Further, a discharge shutoff valve 220 may be installed between the activated carbon discharge screw 210 and the activated carbon first hopper 300.

상기 활성탄 배출스크류(210)는 고정층 반응기(200)의 활성탄(201) 일부를 활성탄 제1호퍼(300)로 배출시키는 구성이다. 피드 스크류 방식으로 이루어진 상기 활성탄 배출스크류(210)가 동작하면 고정층 반응기(200)에 저장되어 있던 활성탄(201)이 활성탄 배출스크류(210)에 의해 활성탄 제1호퍼(300)로 이동할 수 있다.The activated carbon discharge screw 210 discharges part of the activated carbon 201 of the fixed bed reactor 200 to the activated carbon first hopper 300. The activated carbon 201 stored in the fixed bed reactor 200 can be moved to the activated carbon first hopper 300 by the activated carbon exhausting screw 210 when the activated carbon exhausting screw 210 is operated by the feed screw method.

또한, 상기 배출차단 밸브(220)는 활성탄 배출스크류(210)를 통해 활성탄 제1호퍼(300)로 전달되는 활성탄의 이동을 차단하여 상기 활성탄의 배출을 차단할 수 있다.In addition, the discharge shutoff valve 220 may block the movement of the activated carbon transferred to the activated carbon first hopper 300 through the activated carbon discharge screw 210 to block the discharge of the activated carbon.

한편, 상기 타르제거수단(400)은 활성탄 제1호퍼(300)에 저장되어 있는 활성탄(201)에서 타르를 제거하여 재생 활성탄(301)을 만들기 위한 구성이다. Meanwhile, the tar removing means 400 is configured to remove the tar from the activated carbon 201 stored in the activated carbon first hopper 300 to make the regenerated activated carbon 301.

여기서, 타르제거수단(400)은 활성탄 제1호퍼(300)에 고온(대략 400℃)의 스팀을 주입하여 활성탄(201)에서 타르가 제거되도록 하는 스팀공급밸브(410)일 수 있다. The tar removing means 400 may be a steam supply valve 410 for removing tar from the activated carbon 201 by injecting steam at a high temperature (approximately 400 ° C) into the activated carbon first hopper 300.

또한, 상기 활성탄 수송수단(500)은 활성탄 제1호퍼(300)와 연결되어 상기 타르제거수단(400)에 의해 타르가 제거된 재생 활성탄(301)을 다른 장소로 이송시킬 수 있다. The activated carbon transportation means 500 may be connected to the activated carbon first hopper 300 and may transport the reclaimed activated carbon 301 from which tar has been removed by the tar removing means 400 to another location.

또한, 상기 활성탄 제2호퍼(600)는 활성탄 수송수단(500)에 의해 재생 활성탄(301)을 공급받아 저장할 수 있는 구성이다.The activated carbon second hopper 600 is configured to receive and store the regenerated activated carbon 301 by the activated carbon transportation means 500.

또한, 상기 활성탄 투입수단(700)은 활성탄 제2호퍼(600)와 고정층 반응기(200)를 서로 연결하여 활성탄 제2호퍼(600)에 저장되어 있는 재생 활성탄(301)을 고정층 반응기(200)에 투입할 수 있다.The activated carbon input means 700 connects the activated carbon second hopper 600 and the fixed bed reactor 200 to connect the activated carbon 301 stored in the activated carbon second hopper 600 to the fixed bed reactor 200 Can be input.

여기서, 상기 활성탄 수송수단(500)은 기류수송라인(510)과, 활성탄가압밸브(520) 및 기류 조절밸브(530)를 포함할 수 있다.The activated carbon transportation means 500 may include an air flow transport line 510, an activated carbon pressure valve 520, and an air flow control valve 530.

기류수송라인(510)은 활성탄 제1호퍼(300)와 활성탄 제2호퍼(600)를 연결하는 구성으로 일종의 파이프 구조로 이루어질 수 있다. 기류수송라인(510)은 활성탄 제1호퍼(300)에 저장되어 있는 재생 활성탄(301)이 활성탄 제2호퍼(600)로 이송되도록 할 수 있다.The air flow transport line 510 may be constructed as a pipe structure having a structure in which the activated carbon first hopper 300 and the activated carbon second hopper 600 are connected. The air flow transport line 510 may transport the regenerated activated carbon 301 stored in the activated carbon first hopper 300 to the activated carbon second hopper 600.

또한, 활성탄가압밸브(520)는 활성탄 제1호퍼(300)에 고압의 질소를 공급하여 활성탄 제1호퍼(300)에 있는 활성탄(301)이 기류수송라인(510)을 통해 활성탄 제2호퍼(600)로 이동되도록 할 수 있다. 활성탄가압밸브(520)는 필요에 따라 개방 또는 폐쇄되어 상기 활성탄 제1호퍼(300)에 고압의 질소를 공급하거나 차단할 수 있다.The activated carbon pressurization valve 520 supplies high-pressure nitrogen to the activated carbon first hopper 300 so that the activated carbon 301 in the activated carbon first hopper 300 flows through the air flow transport line 510 to the activated carbon second hopper 600). The activated carbon pressurization valve 520 may be opened or closed as needed to supply or shut off high pressure nitrogen to the activated carbon first hopper 300.

또한, 상기 기류 조절밸브(530)는 기류수송라인(510) 상에 개폐 가능하게 설치되어 기류수송라인(510)의 내부 흐름을 차단할 수 있는바, 기류 조절밸브(530)가 닫히면 기류수송라인(510)을 통해 활성탄 및 기타 기체의 이동이 차단될 수 있다. The airflow control valve 530 can be opened and closed on the airflow conveying line 510 to block the flow of the airflow conveying line 510. When the airflow control valve 530 is closed, The movement of activated carbon and other gases may be blocked.

또한, 상기 활성탄 제2호퍼(600)에는 활성탄 제2호퍼(600)에 들어있는 기체류를 외부로 배출하기 위한 배기밸브(610)가 구비될 수 있다. 배기밸브(610)의 개폐에 따라 활성탄 제2호퍼(600)의 기체들이 외부로 배출 또는 차단될 수 있다.The activated carbon second hopper 600 may include an exhaust valve 610 for discharging a gas flow contained in the activated carbon second hopper 600 to the outside. The gas of the activated carbon second hopper 600 can be discharged or shut off to the outside according to the opening and closing of the exhaust valve 610.

이하, 활성탄 제1호퍼(300)에 저장된 활성탄(201)에서 타르를 제거하여 활성탄을 재생하고, 이렇게 재생된 재생 활성탄(301)을 활성탄 제2호퍼(600)로 이송하는 과정에 대해 설명한다.Hereinafter, a process of removing tar from the activated carbon 201 stored in the activated carbon first hopper 300 to regenerate the activated carbon, and transferring the regenerated activated carbon 301 thus recovered to the activated carbon second hopper 600 will be described.

먼저 도2에 도시된 바와 같이, 타르를 흡착한 활성탄(201)이 활성탄 제1호퍼(300)로 배출되어 저장되고 나면, 기류 조절밸브(530)와 배기밸브(610)가 개방되어 상기 활성탄 제1호퍼(300)의 압력이 상압이 되도록 한다.2, when the activated carbon 201 adsorbing tar is discharged and stored in the first activated carbon hopper 300, the air flow regulating valve 530 and the exhaust valve 610 are opened, So that the pressure of the first hopper 300 becomes normal pressure.

이어서, 스팀공급밸브(410)에서 고온의 스팀을 활성탄 제1호퍼(300)에 공급하면, 타르가 흡착된 활성탄이 개질 및 산화반응을 통하여 타르가 기체상 물질인 CO, CO2및 기상의 탄화수소류 등으로 전환되고, 이러한 기체들은 기류수송라인(510)과 기류 조절밸브(530) 및 배기밸브(610)를 통해 외부로 배출되면서 상기 활성탄 제1호퍼(300)에 저장된 활성탄으로부터 타르가 제거된 재생 활성탄(301)이 만들어질 수 있다.Subsequently, when high-temperature steam is supplied from the steam supply valve 410 to the activated carbon first hopper 300, the activated charcoal adsorbed on the tar is reformed and oxidized to convert the tar into gaseous CO, CO 2 and gaseous hydrocarbons And these gases are discharged to the outside through the air flow transport line 510, the air flow control valve 530 and the exhaust valve 610, and the tar is removed from the activated carbon stored in the activated carbon first hopper 300 Recycled activated carbon 301 can be produced.

도3에 도시된 바와 같이, 활성탄(301)이 재생되고 나면 스팀공급밸브(410)는 차단되어 더 이상 스팀은 공급되지 않으며, 활성탄가압밸브(520)가 개방되면서 활성탄 제1호퍼(300)에 질소가 공급된다. 이때, 상기 기류 조절밸브(530) 및 배기밸브(610)는 여전히 개방 상태를 유지하게 된다. 3, when the activated carbon 301 is regenerated, the steam supply valve 410 is shut off and no more steam is supplied. When the activated carbon pressurization valve 520 is opened, the activated charcoal first hopper 300 Nitrogen is supplied. At this time, the airflow control valve 530 and the exhaust valve 610 are still kept open.

이 상태에서 활성탄 제1호퍼(300)에 질소가 공급되면 질소는 활성탄 제1호퍼(300) 및 기류수송라인(510)에 채워져 있는 기체류 및 잔여 스팀을 배기밸브(610)를 통해 외부로 배출시킬 수 있다. In this state, when nitrogen is supplied to the activated carbon first hopper 300, the nitrogen flows into the activated carbon first hopper 300 and the air flow transport line 510 through the exhaust valve 610 to discharge the gas stream and residual steam .

한편, 도4에 도시된 바와 같이 내부의 기체류 및 잔여 스팀이 외부로 완전히 배출되고 나면, 기류 조절밸브(530) 및 배기밸브(610)를 폐쇄한다. 그러나, 활성탄가압밸브(520)를 통하여 가압 질소는 여전히 활성탄 제1호퍼(300)에 공급되므로, 활성탄 제1호퍼(300)의 압력은 가압 질소에 의해 일정 압력에 도달할 때까지 상승한다. On the other hand, as shown in FIG. 4, the air flow regulating valve 530 and the exhaust valve 610 are closed when the internal gas flow and the residual steam are completely discharged to the outside. However, since the pressurized nitrogen is still supplied to the activated carbon first hopper 300 through the activated carbon pressurization valve 520, the pressure of the activated carbon first hopper 300 rises until it reaches a certain pressure by the pressurized nitrogen.

활성탄 제1호퍼(300)가 가압질소에 의해 일정 압력으로 가압된 상태에서 도5에 도시된 바와 같이 기류 조절밸브(530)가 개방되면 압력 차이에 의해 활성탄 제1호퍼(300)에 있는 재생 활성탄(301)이 질소와 함께 기류수송라인(510)을 통해 활성탄 제2호퍼(600)로 이동된다. 이때 1mm 이하의 기공을 갖는 다공판 필터를 구비한 배기밸브(610)를 개방하여 활성탄 제2호퍼(600)의 압력을 상압에서 0.5 bar 이내로 조절한다.When the air flow regulating valve 530 is opened as shown in FIG. 5 in a state where the activated carbon first hopper 300 is pressurized by the pressurized nitrogen at a certain pressure, the regenerated activated carbon in the activated carbon first hopper 300 (301) is moved to the activated carbon second hopper (600) through the air current transport line (510) together with nitrogen. At this time, the exhaust valve 610 having the perforated plate filter having pores of 1 mm or less is opened to regulate the pressure of the activated carbon second hopper 600 to be within 0.5 bar at normal pressure.

재생 활성탄(301)의 기류 수송이 완료되고 나면, 도6에 도시된 바와 같이 배기밸브(610)가 차단된다.After the air flow of the regenerated activated carbon 301 is completed, the exhaust valve 610 is shut off as shown in Fig.

한편, 다시 도1을 참조하면, 활성탄 제2호퍼(600)에는 고정층 반응기(200)에서 배출되는 합성가스를 공급받아 활성탄 제2호퍼(600)의 내부에 저장된 재생 활성탄(301)을 예열하는 가열라인(620)이 구비될 수 있다.1, the activated carbon second hopper 600 is supplied with syngas discharged from the fixed bed reactor 200 and is heated to preheat the regenerated activated carbon 301 stored in the activated carbon second hopper 600 Line 620 may be provided.

앞에서 설명한 바와 같이 고정층 반응기(200)의 상부에는 활성탄 층을 통과한 고온의 합성가스가 모여 있는바, 이 합성가스는 상기 가열라인(620)을 통해 활성탄 제2호퍼(600)로 유입되어 활성탄 제2호퍼(600)에 저장되어 있는 재생 활성탄(301)과 열교환을 통해 재생 활성탄(301)을 예열할 수 있다. As described above, the high-temperature syngas passing through the activated carbon layer is collected at the upper part of the fixed bed reactor 200. The syngas flows into the activated carbon second hopper 600 through the heating line 620, It is possible to preheat the regenerated activated carbon 301 through heat exchange with the regenerated activated carbon 301 stored in the second hopper 600.

가열라인(620)은 활성탄 제2호퍼(600) 내부에 코일 형태로 설치되어 재생 활성탄(301)과의 접촉 면적을 높일 수 있다. 재생 활성탄(301)이 예열되면 상기 고정층 반응기(200)에 재투입될 때 고정층 반응기(200)의 온도가 저하되는 것을 방지하여 효율 저하를 예방할 수 있다. The heating line 620 is installed in the form of a coil inside the activated carbon second hopper 600 to increase the contact area with the regenerated activated carbon 301. When the regenerated activated carbon 301 is preheated, the temperature of the fixed bed reactor 200 is prevented from being lowered when the reformed activated carbon 301 is reused in the fixed bed reactor 200, thereby preventing the efficiency from being lowered.

또한, 활성탄 제2호퍼(600)에는 활성탄 제2호퍼(600)에 질소를 공급하는 질소공급밸브(630)가 구비될 수 있다. 질소공급밸브(630)는 재생 활성탄(301)이 기류 수송을 통해 활성탄 제2호퍼(600)에 저장되고 난 후, 활성탄 제2호퍼(600) 내부에 가압 질소를 공급하여 활성탄 제2호퍼(600)의 압력이 상기 고정층 반응기(200)의 압력보다 대략 0.3 bar 이상 높도록 유지시킬 수 있다. The activated carbon second hopper 600 may include a nitrogen supply valve 630 for supplying nitrogen to the activated carbon second hopper 600. The nitrogen supply valve 630 is operated by supplying pressurized nitrogen into the activated carbon second hopper 600 after the regenerated activated carbon 301 is stored in the activated carbon second hopper 600 through air flow, Can be maintained to be higher than the pressure of the fixed bed reactor 200 by about 0.3 bar or more.

활성탄 제2호퍼(600)의 압력을 고정층 반응기(200)의 압력보다 높게 유지하는 이유는 앞의 원료충진 호퍼(800)의 압력을 높게 유지시키는 이유와 동일하다.The reason for maintaining the pressure of the activated carbon second hopper 600 higher than the pressure of the fixed bed reactor 200 is the same as that for maintaining the pressure of the raw material hopper 800 at a high level.

한편, 활성탄 제2호퍼(600)의 재생 활성탄(301)은 상기 활성탄 투입수단(700)에 의해 고정층 반응기(200)로 투입되는데, 활성탄 투입수단(700)은 투입스크류(710)와 투입차단밸브(720)를 포함할 수 있다.The activated carbon 301 of the activated carbon second hopper 600 is introduced into the fixed bed reactor 200 by the activated carbon input means 700. The activated carbon input means 700 is connected to the input screw 710, 720 < / RTI >

투입스크류(710)는 활성탄 제2호퍼(600)와 고정층 반응기(200) 사이에 설치되어 활성탄 제2호퍼(600)의 재생 활성탄(301)을 고정층 반응기(200)로 투입할 수 있으며, 앞에서 설명한 원료주입 스크류(810)나 활성탄 배출스크류(210)와 동일하게 구성될 수 있다.The inlet screw 710 is installed between the activated carbon second hopper 600 and the fixed bed reactor 200 to feed the regenerated activated carbon 301 of the activated carbon second hopper 600 into the fixed bed reactor 200, And may be configured in the same manner as the raw material injecting screw 810 and the activated carbon discharging screw 210.

또한, 투입차단밸브(720)는 활성탄 제2호퍼(600)와 투입스크류(710) 사이에 설치되어 활성탄 제2호퍼(600)에 저장된 재생 활성탄(301)을 상기 투입스크류(710)에 공급 또는 차단할 수 있다. The closing shutoff valve 720 is provided between the activated carbon second hopper 600 and the inlet screw 710 so as to supply the regenerated activated carbon 301 stored in the activated carbon second hopper 600 to the inlet screw 710 Can be blocked.

따라서, 활성탄 제2호퍼(600)의 재생 활성탄(301)이 고정층 반응기(200)로 투입되기 위해서는 투입차단밸브(720)가 개방된 상태에서 투입스크류(710)가 동작될 수 있다. 여기서, 투입차단밸브(720)가 개방되기 전에 상기 활성탄 제2호퍼(600)의 압력은 가압 질소에 의해 고정층 반응기(200) 압력보다 최소 0.3bar 이상 높게 유지될 수 있다.Therefore, in order for the regenerated activated carbon 301 of the activated carbon second hopper 600 to be injected into the fixed bed reactor 200, the injection screw 710 may be operated in a state where the shutoff valve 720 is opened. Here, the pressure of the activated carbon second hopper 600 may be maintained at least 0.3 bar higher than the pressure of the fixed bed reactor 200 by the pressurized nitrogen before the shut-off valve 720 is opened.

이와 같이 활성탄의 배출, 재생, 이송, 재투입 과정은 일정한 시간을 주기로 계속적으로 순환 반복될 수 있는바, 이에 따라 활성탄이 연속적으로 재생 및 재투입되므로 본 실시예에 따른 장치의 운전을 중지하지 않고도 타르가 침적된 활성탄의 연속적인 재사용이 가능하다.Thus, the process of discharging, regenerating, transporting, and re-charging the activated carbon can be repeatedly repeatedly performed at regular intervals, so that the activated carbon is continuously regenerated and re-charged. Therefore, without stopping the operation of the apparatus according to the present embodiment Continuous reuse of tar-deposited activated carbon is possible.

한편, 상기 가스화 반응기(100)의 일측에는 회재를 외부로 배출하기 위한 회재배출수단(900)이 설치될 수 있다. 회재배출수단(900)은 바이오매스 고체상 입자로 이루어진 원료의 가스화 반응시, 가스화 반응에 의해 전환되지 않고 남은 고체상의 회재를 가스화 반응기(100) 외부로 배출할 수 있다. On one side of the gasification reactor (100), a material discharging means (900) for discharging the material to the outside can be installed. During the gasification reaction of the raw material composed of the biomass solid phase particles, the waste material discharging means 900 can discharge the remaining solid matter from the gasification reactor 100 without being converted by the gasification reaction.

상기 회재배출수단(900)은 회재 배출구(910)와, 회재 포집호퍼(920)와, 회재 배출호퍼(930)와, 회재호퍼 차단밸브(940) 및 회재 배출밸브(950)를 포함할 수 있다.The ash discharge unit 900 may include a ash discharge port 910, a collection hopper 920, a material discharge hopper 930, a material hopper shutoff valve 940, and a material discharge valve 950 .

회재 배출구(910)는 가스화 반응기(100)에 일정 높이 이상 회재가 쌓였을 때 회재를 배출할 수 있도록 가스화 반응기(100)의 특정 높이에 형성될 수 있다.The ash discharge port 910 may be formed at a specific height of the gasification reactor 100 so as to discharge the material when the material is accumulated in the gasification reactor 100 at a predetermined height or higher.

회재 포집호퍼(920)는 회재 배출구(910)와 연결되어 회재 배출구(910)를 통해 배출된 회재를 1차로 포집하는 구성이다. The ash collecting hopper 920 is connected to the ash discharge port 910 to collect the ash discharged through the ash discharge port 910 first.

호재 배출호퍼는 회재 포집호퍼(920)와 연결되며 회재 포집호퍼(920)의 회재를 제공받아 2차로 저장하며, 회재를 외부로 배출하기 위한 구성이다.The discharge hopper is connected to the ash collecting hopper 920, receives the collected material of the collecting hopper 920, stores it in a secondary storage, and discharges the material to the outside.

또한 회재호퍼 차단밸브(940)는 회재 포집호퍼(920)와 회재 배출호퍼(930) 사이에 제공되며 회재 배출시 가스화 반응기(100) 내부와 차단하기 위한 구성이고, 회재 배출밸브(950)는 회재 배출호퍼(930)에 저장된 회재를 외부로 배출하기 위한 구성이다. The material hopper shutoff valve 940 is provided between the material collecting hopper 920 and the material discharge hopper 930 and configured to shut off the inside of the gasification reactor 100 at the time of release of the material, And discharges the material stored in the discharge hopper 930 to the outside.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변경이 가능한 바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is to be understood that the invention is not limited thereto.

100 : 가스화 반응기 200 : 고정층 반응기
201 : 타르 흡착 활성탄 210 : 활성탄 배출스크류
220: 배출차단밸브 300 : 활성탄 제1호퍼
301 : 재생 활성탄 400 : 타르제거수단
410 : 스팀공급밸브 500 : 활성탄 수송수단
510 : 기류수송라인 520 : 활성탄가압밸브
530 : 기류 조절밸브 600 : 활성탄 제2호퍼
610 : 배기밸브 620 : 가열라인
700 : 활성탄 투입수단 710 : 투입스크류
720 : 투입차단밸브 800 : 원료충진 호퍼
810 : 원료주입 스크류 830 : 질소충진부
840 : 공급차단밸브 900 : 회재배출수단
100: gasification reactor 200: fixed bed reactor
201: Tar adsorbed activated carbon 210: Activated carbon discharge screw
220: discharge shutoff valve 300: activated carbon first hopper
301: regenerated activated carbon 400: tar removing means
410: steam supply valve 500: activated carbon transportation means
510: Air flow line 520: Activated carbon pressure valve
530: airflow control valve 600: activated carbon second hopper
610: exhaust valve 620: heating line
700: Activated carbon input means 710: Input screw
720: shut-off valve 800: filling hopper
810: Feeding screw 830: Nitrogen filling part
840: supply shutoff valve 900:

Claims (12)

내부에 유동매체가 충진되고, 외부로부터 원료를 제공받아 유동층 가스화 반응이 일어나는 가스화 반응기;
상기 가스화 반응기의 상부에 배치되며, 상기 가스화 반응기에서 합성가스와 함께 배출되는 타르를 흡착하는 활성탄이 저장된 고정층 반응기;
상기 고정층 반응기에서 배출된 타르 흡착 활성탄을 일시 저장하도록 상기 고정층 반응기의 일측에 연결되는 활성탄 제1호퍼;
상기 활성탄 제1호퍼에 저장된 타르 흡착 활성탄에서 타르를 제거하는 타르제거수단;
상기 활성탄 제1호퍼와 연결되어 타르가 제거된 재생 활성탄을 다른 장소로 이송시키는 활성탄 수송수단;
상기 활성탄 수송수단에 의해 상기 재생 활성탄을 공급받아 저장하는 활성탄 제2호퍼; 및
상기 활성탄 제2호퍼와 상기 고정층 반응기를 서로 연결하여 상기 재생 활성탄을 상기 고정층 반응기에 투입하는 활성탄 투입수단을 포함하고,
상기 활성탄 수송수단은,
상기 활성탄 제1호퍼와 상기 활성탄 제2호퍼를 연결하여 상기 활성탄 제1호퍼에 저장된 상기 재생 활성탄이 상기 활성탄 제2호퍼로 이송되도록 하는 기류수송라인;
상기 활성탄 제1호퍼에 가압 질소를 공급하여 상기 활성탄 제1호퍼에 저장된 상기 재생 활성탄이 상기 기류수송라인을 통해 상기 활성탄 제2호퍼로 이동되도록 하는 활성탄가압밸브; 및
상기 기류수송라인에 개폐 가능하게 설치되어 내부 흐름을 차단하는 기류 조절밸브를 포함하는, 활성탄 재순환식 가스화 장치.A gasification reactor in which a fluidizing medium is filled and a fluidized bed gasification reaction is performed by receiving a raw material from the outside;
A fixed bed reactor disposed above the gasification reactor and storing activated carbon adsorbed on the tar discharged together with the synthesis gas in the gasification reactor;
An activated carbon first hopper connected to one side of the fixed bed reactor for temporarily storing the tar adsorbed activated carbon discharged from the fixed bed reactor;
A tar removing means for removing tar from tar-adsorbed activated carbon stored in the activated carbon first hopper;
An activated carbon transporting means connected to the activated carbon first hopper for transporting regenerated activated carbon from which tar has been removed to another site;
An activated carbon second hopper for receiving and storing the regenerated activated carbon by the activated carbon transportation means; And
And an activated carbon injecting means for connecting the activated carbon second hopper and the fixed bed reactor to each other to inject the regenerated activated carbon into the fixed bed reactor,
The activated carbon transportation means
An air flow conveying line for connecting the activated carbon first hopper and the activated carbon second hopper to transfer the regenerated activated carbon stored in the activated carbon first hopper to the activated carbon second hopper;
An activated carbon pressurizing valve for supplying pressurized nitrogen to the activated carbon first hopper to transfer the regenerated activated carbon stored in the activated carbon first hopper to the activated carbon second hopper through the air flow transport line; And
And an air flow regulating valve that is openably and closably provided in the air flow conveying line and blocks an internal flow. 제1항에 있어서,
상기 활성탄 재순환식 가스화 장치는,
상기 가스화 반응기에 상기 원료를 공급하기 위해 상기 원료가 저장되는 원료충진 호퍼; 및
상기 원료충진 호퍼의 원료를 상기 가스화 반응기에 주입하는 원료주입스크류를 더 포함하는, 활성탄 재순환식 가스화 장치.The method according to claim 1,
The activated carbon recycling gasification apparatus may further comprise:
A raw material filling hopper in which the raw material is stored to supply the raw material to the gasification reactor; And
And a raw material injection screw for injecting a raw material of the raw material filling hopper into the gasification reactor. 제2항에 있어서,
상기 원료충진 호퍼에는 질소를 충진하는 질소충진부가 구비되고, 상기 원료충진 호퍼와 상기 원료주입스크류 사이에는 상기 원료 및 질소의 공급을 차단하는 공급차단밸브가 설치된, 활성탄 재순환식 가스화 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the raw material filling hopper is provided with a nitrogen filling unit for filling nitrogen, and a supply shutoff valve is provided between the raw material filling hopper and the raw material feeding screw to block supply of the raw material and nitrogen. 제1항에 있어서,
상기 가스화 반응기의 하부에는 공기 또는 산소를 공급받기 위한 에어공급라인이 설치된, 활성탄 재순환식 가스화 장치.The method according to claim 1,
And an air supply line for supplying air or oxygen to the lower part of the gasification reactor is provided. 제1항에 있어서,
상기 활성탄 재순환식 가스화 장치는,
상기 고정층 반응기와 상기 활성탄 제1호퍼 사이에 설치되어 상기 고정층 반응기의 활성탄을 상기 활성탄 제1호퍼로 배출시키는 활성탄 배출스크류; 및
상기 활성탄 배출스크류와 상기 활성탄 제1호퍼 사이에 제공되어 상기 활성탄의 배출을 차단하는 배출차단 밸브를 더 포함하는, 활성탄 재순환식 가스화 장치.The method according to claim 1,
The activated carbon recycling gasification apparatus may further comprise:
An activated carbon discharge screw installed between the fixed bed reactor and the activated carbon first hopper for discharging the activated carbon in the fixed bed reactor to the activated carbon first hopper; And
And a discharge shutoff valve provided between the activated carbon discharge screw and the activated carbon first hopper to shut off the discharge of the activated carbon. 제1항에 있어서,
상기 타르제거수단은, 상기 활성탄 제1호퍼에 고온의 스팀을 주입하여 상기 활성탄에서 타르가 제거되도록 하는 스팀공급밸브인, 활성탄 재순환식 가스화 장치.The method according to claim 1,
Wherein the tar removing means is a steam supply valve for injecting high-temperature steam into the activated carbon first hopper to remove tar from the activated carbon. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 활성탄 제2호퍼에는 내부의 기체류를 외부로 배출하는 배기밸브가 구비된, 활성탄 재순환식 가스화 장치.The method according to claim 1,
Wherein the activated carbon second hopper is provided with an exhaust valve for discharging an internal gas stream to the outside. 제1항에 있어서,
상기 활성탄 제2호퍼에는 상기 고정층 반응기에서 배출되는 합성가스를 공급받아 내부에 저장된 재생 활성탄을 예열하는 가열라인이 구비된, 활성탄 재순환식 가스화 장치.The method according to claim 1,
Wherein the activated carbon second hopper is provided with a heating line for receiving synthesis gas discharged from the fixed bed reactor and preheating regenerated activated carbon stored therein. 제1항에 있어서,
상기 활성탄 제2호퍼에는 상기 활성탄 제2호퍼에 질소를 공급하는 질소공급밸브가 구비된, 활성탄 재순환식 가스화 장치.The method according to claim 1,
And the activated carbon second hopper is provided with a nitrogen supply valve for supplying nitrogen to the activated carbon second hopper. 제1항에 있어서,
상기 활성탄 투입수단은,
상기 활성탄 제2호퍼와 상기 고정층 반응기 사이에 설치되어 상기 활성탄 제2호퍼의 재생 활성탄을 상기 고정층 반응기로 투입하는 투입스크류; 및
상기 활성탄 제2호퍼와 상기 투입스크류 사이에 설치되어 활성탄의 투입을 차단하는 투입차단밸브를 포함하는, 활성탄 재순환식 가스화 장치.The method according to claim 1,
Wherein the activated carbon charging means comprises:
A charging screw installed between the activated carbon second hopper and the fixed bed reactor to inject regenerated activated carbon of the activated carbon second hopper into the fixed bed reactor; And
And an inlet shut-off valve installed between the activated carbon second hopper and the inlet screw to block the introduction of activated carbon. 제1항에 있어서,
상기 가스화 반응기의 일측에는 회재를 외부로 배출하기 위한 회재배출수단이 설치된, 활성탄 재순환식 가스화 장치.The method according to claim 1,
And a slurry discharging means for discharging the slurry to the outside is provided on one side of the gasification reactor.
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