KR102041069B1 - Heating air injector for pyrolysis of biomass and Pyrolysis apparatus comprising the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a pyrolysis spray device for uniformly pyrolyzing a raw material by allowing a wood chip to stay in a pyrolysis section which is a uniform temperature section inside a pyrolysis apparatus for a predetermined time, and to a pyrolysis apparatus including the same. According to the pyrolysis spray device of the present invention, a plurality of holes are provided within a predetermined range (for example, a range of several meters, hereinafter, referred to as a pyrolysis section), and heated air can be sprayed into the pyrolysis apparatus so uniform temperature can be maintained in the pyrolysis section where the holes are positioned. Therefore, the spray device and the pyrolysis apparatus of the present invention can uniformly provide reaction temperatures required for pyrolysis for raw materials to produce a high-quality biochar or solid fuel. Also, the pyrolysis apparatus of the present invention generates a temperature difference between front and rear ends of the pyrolysis section to simultaneously perform the drying and the cooling as well as the pyrolysis.

Description

목질계 바이오매스 유래 우드칩과 톱밥용 열분해 분사기 및 이를 포함하는 열분해 장치{Heating air injector for pyrolysis of biomass and Pyrolysis apparatus comprising the same} Thermal air injector for pyrolysis of biomass and Pyrolysis apparatus comprising the same}

본 발명은 열분해 분사기 및 이를 포함하는 열분해 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열분해 장치 내부의 균일 온도 구간인 열분해 구간에 우드칩을 일정시간 동안 체류시켜 원료를 골고루 열분해하는 열분해 분사기 및 이를 포함하는 열분해 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a pyrolysis injector and a pyrolysis apparatus including the same, and more particularly, a pyrolysis injector for pyrolyzing raw materials evenly by staying a wood chip in a pyrolysis section which is a uniform temperature section inside the pyrolysis apparatus for a predetermined time, and a pyrolysis including the same. Relates to a device.

일반적으로, 지구온난화와 화석자원의 고갈이 우려되는 가운데, 석탄과 기름 다음으로 풍부한 에너지원인 바이오매스가 새로운 에너지원으로 주목받고 있다.In general, amid concern about global warming and depletion of fossil resources, biomass, the second most abundant energy source after coal and oil, is drawing attention as a new energy source.

바이오매스는 태양에너지를 이용하는 광합성에 의하여 무기물인 물과 이산화탄소로부터 생성되는 '재생가능' 한 유기물 자원이다. 또한, 바이오매스를 연소할 때 방출되는 이산화탄소는 생물의 성장과정에서 광합성에 의해 대기로 흡수되는 이산화탄소와 동일한 것이기 때문에 바이오매스는 라이프사이클 속에서 대기 중의 이산화탄소 농도를 증가시키지 않는 '탄소중립적(carbon neutral)' 특성을 갖는다.Biomass is a 'renewable' organic resource produced from mineral water and carbon dioxide by photosynthesis using solar energy. In addition, since the carbon dioxide emitted when burning biomass is the same as the carbon dioxide absorbed into the atmosphere by photosynthesis during biogrowth, biomass does not increase the concentration of carbon dioxide in the atmosphere during its life cycle. ) 'Characteristic.

따라서 화석자원 유래의 에너지나 제품을 바이오매스로 대체하여 사용하면, 지구온난화를 유발하는 온실가스(이산화탄소) 배출량을 크게 감축할 수 있고, 또한 황 함량이 낮기 때문에, 고유황 석탄과 혼소하는 경우 SO2 발생을 감소하는 효과를 얻을 수 있다. 바이오매스는 역청탄에 비해 경제적이며, 급격한 경제 발전에 의해 화석연료의 소비량과 함께 지속적으로 증가하는 추세이다.Therefore, if the energy or products derived from fossil resources are replaced with biomass, the greenhouse gas (carbon dioxide) emission which causes global warming can be greatly reduced, and the sulfur content is low, so when mixed with high sulfur coal, SO2 The effect of reducing occurrence can be obtained. Biomass is more economical than bituminous coal and is continuously increasing with fossil fuel consumption due to rapid economic development.

바이오매스의 종류로는 나무 등에서 얻을 수 있는 목질계 바이오매스, 사탕수수, 과실 폐액 등으로부터 얻어지는 당질계 바이오매스, 고구마 등으로부터 얻어지는 전분질계 바이오매스, 광합성 세균의 바이오매스, 음식물 등과 같은 생활 폐기물로부터 얻어지는 바이오매스 등으로 분류될 수 있다.Types of biomass include woody biomass obtained from wood, sugar cane, sugar-based biomass obtained from waste liquor, starch-based biomass obtained from sweet potato, etc., biomass of photosynthetic bacteria, food waste, and the like. Biomass obtained, and the like.

이러한 바이오매스를 에너지원으로 활용하기 위해, 바이오매스를 열분해(pyrolysis)하고 있다. 열분해(pyrolysis)란 공기가 부족한 상태에서 폐기물(유기물)을 무산소 또는 저산소 분위기 상태에서 가열하여 가스(syn-gas), 액체(oil, refined fuels) 및 고체 상태(carbonaceous char)의 연료를 생성하는 공정을 말한다. 대부분의 유기물질은 열적으로 불안정하기 때문에 산소가 없는 공기 중에서 가열하면 열파괴(thermal cracking)와 응축작용을 통하여 가스, 액체, 고체로 분해 될 수 있다. In order to use this biomass as an energy source, the biomass is pyrolysis. Pyrolysis is the process of heating waste (organic) in an oxygen-free or low-oxygen atmosphere to produce fuels in syn-gas, oil, refined fuels, and carbonaceous chars. Say Since most organic materials are thermally unstable, heating in oxygen-free air can cause decomposition into gases, liquids, and solids through thermal cracking and condensation.

바이오매스를 열분해하는 장치로는 400℃ 이상 폐기물을 열분해하여 가스와 고형물을 발생시키는 고온 열분해 장치나 400℃ 미만의 저온에서 열분해하는 반탄화 장치 등이 있다.Examples of a device for pyrolyzing biomass include a high temperature pyrolysis device that pyrolyzes waste at 400 ° C. or higher to generate gas and solids, or a semicarbon device that pyrolyzes at a low temperature below 400 ° C.

이러한 열분해장치는 원료가 이송되는 설비 내부에 화염이나 열원을 공급하는 직접 가열식과 전도 등의 방식으로 열원을 공급하는 간접 가열식이 있다. Such a pyrolysis apparatus includes a direct heating type for supplying a flame or a heat source to a facility where raw materials are transferred, and an indirect heating type for supplying a heat source in a manner such as conduction.

종래, 직접 가열식에서는 화염이나 열원이 로 내부에 직접 공급되므로 로의 위치에 따라 온도차이가 크므로 균일한 반탄화 제품을 얻을 수 없었다.Conventionally, in the direct heating type, since a flame or a heat source is directly supplied to the inside of a furnace, a uniform semi-carbonized product cannot be obtained because the temperature difference is large depending on the position of the furnace.

간접 열분해 방식은 열분해에 필요한 열을 화석 연료 등으로 발생시켜 열분해로의 외통이나 열분해로 내부에 설치된 관에 흘려 보내면서 원료를 가열한다. 이러한, 간접 가열 방식은 직접 가열 방식에 비해 고온의 열원을 제공하여야 하므로 에너지 비용이 증가하고, 열원을 수용하는 외통 등의 공간이 필요하므로 장치의 부피가 크게 증가하여야 하는 단점이 있다.Indirect pyrolysis generates heat required for pyrolysis from fossil fuels, etc., and heats the raw materials by flowing them into an outer cylinder of the pyrolysis furnace or a tube installed inside the pyrolysis furnace. The indirect heating method has a disadvantage in that the volume of the device must be greatly increased because energy costs are increased and a space such as an outer cylinder for accommodating the heat source is required because the indirect heating method must provide a high temperature heat source.

본 발명은 직접 가열방식임에도 연속하여 공급되는 우드칩을 균일한 온도로 가열할 수 있는 열분해 분사기와 열분해장치를 제공하는 것이다.The present invention provides a pyrolysis injector and a pyrolysis apparatus capable of heating a wood chip continuously supplied to a uniform temperature even in a direct heating method.

본 발명은 원료의 건조와 열분해를 순차로 구현하는 열분해 분사기와 열분해장치를 제공하는 것이다. The present invention provides a pyrolysis injector and a pyrolysis apparatus that sequentially implements drying and pyrolysis of raw materials.

본 발명의 하나의 양상은 One aspect of the present invention

버너(11)와 흡입 공기가 연소되는 연소실(12)을 구비하는 연소부(10) ;A combustion section 10 having a burner 11 and a combustion chamber 12 in which intake air is combusted;

연소부에서 배출되는 가열공기를 외부 공기와 혼합하는 믹싱부(20) ;A mixing unit 20 for mixing the heated air discharged from the combustion unit with the outside air;

단부에 노즐을 구비하여 믹싱된 가열공기를 방출하는 제 1 분사관(30) ; 및A first injection pipe (30) having a nozzle at an end to discharge mixed heated air; And

소정 길이의 관으로서, 일단(a)은 상기 제 1 분사관의 노즐이 내측으로 인입되고, 타단(b)은 내부가 막히고, 관 둘레를 따라 소정 간격으로 타공된 복수의 홀(41)을 구비하는 제 2 분사관(40)을 포함하고, As a tube of a predetermined length, one end (a) has a plurality of holes (41) in which the nozzle of the first injection pipe is drawn inward, the other end (b) is blocked inside, and perforated at predetermined intervals along the tube circumference. It includes a second injection pipe 40,

상기 제 2 분사관은 상기 제 1 분사관으로부터 유입된 가열공기를 상기 복수의 홀을 통해 분사시켜 열분해 구간에 균일한 온도를 제공하는 것을 특징으로 하는 열분해 분사기에 관한 것이다.The second injection pipe relates to a pyrolysis injector, wherein the heated air introduced from the first injection pipe is injected through the plurality of holes to provide a uniform temperature in a pyrolysis section.

다른 양상에서, 본 발명은 In another aspect, the present invention

원료가 유입되는 인입 챔버, 열분해 생성물이 배출되는 유출챔버, 및 회전하면서 원료를 이송시키고, 일단은 인입챔버와 연통되고, 타단은 유출챔버와 연통되며, 내부에 상기 열분해 분사기가 위치하는 하우징을 포함하는 열분해 장치에 관련된다.An inlet chamber into which the raw material is introduced, an outlet chamber through which the pyrolysis product is discharged, and a raw material to be transported while rotating, one end of which is in communication with the inlet chamber, the other end of which is in communication with the outlet chamber, and a housing in which the pyrolysis injector is located Related to a pyrolysis device.

본 발명의 열분해용 분사기는 복수의 홀을 소정 범위(예를 들면 수 m 범위, 이하, 열분해 구간)에 걸쳐 구비하고, 홀을 통해 가열공기를 열분해 장치 내부에 분사할 수 있으므로 홀이 위치하는 열분해 구간에서 균일한 온도를 유지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 분사기와 열 분해장치는 열분해에 요구되는 반응온도를 원료에 골고루 제공하여 고품질의 바이오차나 고형연료를 생산할 수 있다.The pyrolysis injector of the present invention is provided with a plurality of holes over a predetermined range (for example, several m range, hereinafter, pyrolysis section), and can inject heated air into the pyrolysis apparatus through the hole, so that the hole is pyrolyzed. It is possible to maintain a uniform temperature in the section. Therefore, the injector and the pyrolysis apparatus of the present invention can produce a high quality bio-car or solid fuel by uniformly providing the reaction temperature required for pyrolysis to the raw material.

본 발명의 열분해 장치는 열분해 구간의 전단과 후단에서 온도 차이를 발생시켜 열분해뿐만 아니라 건조와 냉각도 동시에 이루어질 수 있다.The pyrolysis apparatus of the present invention generates a temperature difference at the front end and the rear end of the pyrolysis section so that not only pyrolysis but also drying and cooling may be simultaneously performed.

도 1은 본 발명의 열분해 분사기의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 열분해장치의 개념도이다.
도 3은 도 2의 사시개략도이다.
1 is a side view of a pyrolysis injector of the present invention.
2 is a conceptual diagram of a pyrolysis apparatus of the present invention.
3 is a perspective schematic view of FIG. 2.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시 태양을 도면을 들어 설명한다. 그러나 본 발명의 범위는 하기 실시 태양에 대한 설명 또는 도면에 제한되지 아니한다. 즉, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 "포함 한다" 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.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the scope of the present invention is not limited to the description or the drawings for the following embodiments. In other words, the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In addition, the terms "comprises" or "having" described herein are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or the same. It is to be understood that the present invention does not exclude in advance the possibility of the presence or the addition of other features, numbers, steps, operations, components, parts, or a combination thereof.

또한, 명세서에 기재된 "부", "기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. In addition, the terms "unit", "group", "module", and the like described in the specification mean a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software.

도 1은 본 발명의 열분해 분사기의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 열분해장치의 개념도이고, 도 3은 도 2의 사시개략도이다.1 is a side view of the pyrolysis injector of the present invention, FIG. 2 is a conceptual diagram of the pyrolysis apparatus of the present invention, and FIG. 3 is a perspective schematic view of FIG.

도 1을 참고하면, 본 발명의 열분해 분사기는 연소부(10), 믹싱부(20), 제 1 분사관(30) 및 제 2 분사관(40)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the pyrolysis injector of the present invention includes a combustion unit 10, a mixing unit 20, a first injection tube 30, and a second injection tube 40.

상기 연소부(10)는 버너(11)와 흡입 공기가 연소되는 연소실(12)을 포함한다. The combustion unit 10 includes a burner 11 and a combustion chamber 12 in which intake air is combusted.

상기 버너는 공지된 버너를 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 버너는 비례제어식 LPG 강제 흡입식 버너일 수 있다.The burner can use a known burner without limitation. For example, the burner may be a proportional controlled LPG forced suction burner.

상기 연소실은 버너에 의해 발생된 화염이 연소되는 공간이다. 연소실의 화염에 의해 데워진 가열공기는 상기 믹싱부로 배출된다.The combustion chamber is a space where the flame generated by the burner is burned. The heated air warmed by the flame in the combustion chamber is discharged to the mixing section.

상기 믹싱부(20)는 가열공기를 외부 공기와 강제 혼합시켜 가열공기의 온도를 조절한다. 상기 믹싱부에서 조절된 온도는 200~1,000℃ 범위일 수 있다. The mixing unit 20 controls the temperature of the heating air by forcibly mixing the heating air with the outside air. The temperature controlled by the mixing unit may range from 200 to 1,000 ° C.

본 발명의 열분사기는 팬(21, fan)을 통해 믹싱부에 주입되는 공기의 양을 조절하여 원하는 설정온도(예를 들면, 반탄화 온도범위)를 유지시킬 수 있다. The heat sprayer of the present invention may maintain a desired set temperature (eg, a semi-carbonization temperature range) by adjusting the amount of air injected into the mixing unit through the fan 21.

상기 제 1 분사관은 단부에 노즐을 구비하여 믹싱된 가열공기를 제 2 분사관으로 방출한다. The first injection pipe has a nozzle at an end to discharge the mixed heated air to the second injection pipe.

상기 제 1 분사관은 소정길이의 관으로서, 입구측은 상기 믹싱부와 연결되고, 제 1 분사관의 출구 단부에 설치된 노즐은 직경이 점점 축소되는 테이퍼 형상이다. 상기 제 1 분사관의 길이는 유출챔버의 크기(직경)이나 가열공기의 설정온도에 따라 조절될 수 있다. 예를 들면, 반탄화용일 경우, 제 1 분사관의 길이가 1m~5m 범위일 수 있다. The first injection pipe is a tube having a predetermined length, the inlet side is connected to the mixing part, and the nozzle provided at the outlet end of the first injection pipe has a tapered shape in which the diameter is gradually reduced. The length of the first injection pipe may be adjusted according to the size (diameter) of the outlet chamber or the set temperature of the heating air. For example, in the case of semi-carbonization, the length of the first injection pipe may range from 1 m to 5 m.

상기 제 1 분사관에는 온도센서가 설치될 수 있다. A temperature sensor may be installed in the first injection pipe.

상기 제 2 분사관(40)은 소정 길이의 관으로서, 입구측의 단부(a)는 상기 제 1 분사관의 노즐이 내측으로 인입되고, 출구측의 단부(b)는 내부가 막한 구조이다.  The second injection pipe 40 is a tube having a predetermined length, and the end portion a of the inlet side has a nozzle introduced into the inside of the first injection tube, and the end portion b of the outlet side has a closed interior.

상기 제 2 분사관의 길이는 가열공기의 설정온도, 하우징의 크기, 바이오차 생산량 등에 따라 조절될 수 있다. 예를 들면, 제 2 분사관의 길이가 1m~12m 범위일 수 있다.The length of the second injection pipe can be adjusted according to the set temperature of the heating air, the size of the housing, the amount of bio-tea production and the like. For example, the length of the second injection pipe may range from 1 m to 12 m.

상기 제 2 분사관의 입구측에 제 1 분사관의 노즐(테이퍼 형상)이 인입되되, 제 2 분사관의 입구측 내면과 2 분사관에 인입된 노즐 사이에는 소정 공간의 틈이 유지된다. 제 1 분사관과 제 2 분사관의 중심축은 동일선상에 위치한다. A nozzle (taper shape) of the first injection pipe is introduced into the inlet side of the second injection pipe, and a gap of a predetermined space is maintained between the inlet side inner surface of the second injection pipe and the nozzle introduced into the second injection pipe. The central axes of the first injection pipe and the second injection pipe are located on the same line.

상기 제 2 분사관은 관 둘레를 따라 소정 간격으로 타공된 복수의 홀(41)을 구비한다. The second injection pipe has a plurality of holes 41 perforated at predetermined intervals along the tube circumference.

상기 제 2 분사관에는 복수의 홀이 소정 범위(예를 들면 1m~9m 범위, 에 걸쳐 형성된다. 제 1 분사관으로부터 유입된 가열공기는 제 2 분사관의 홀을 통해 외부로 분사될 수 있다. A plurality of holes are formed in the second injection pipe over a predetermined range (for example, in a range of 1 m to 9 m.) The heated air introduced from the first injection pipe may be injected to the outside through the holes of the second injection pipe. .

상기 홀의 크기에 대해 제한이 있는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 홀은 직경이 20~50mm, 25~40mm, 25~32mm일 수 있다. 상기 홀과 홀 사이의 간격에 대해서도 제한이 있는 것은 아니다. 예를 들면, 홀과 홀 사이의 간격은 100~1000mm 일 수 있다.There is no limitation on the size of the holes. For example, the hole may have a diameter of 20 to 50 mm, 25 to 40 mm, and 25 to 32 mm. There is no limitation on the spacing between the holes. For example, the distance between the hole and the hole may be 100 ~ 1000mm.

상기 홀은 상기 제 2 분사관 전체에 걸쳐 형성될 수도 있다.The hole may be formed over the entire second injection pipe.

또한, 상기 홀은 제 2 분사관의 일부에 형성될 수도 있다. 도 1을 참고하면, 제 1 분사관의 입구측과 제 2 분사관의 출구측 부근에는 홀이 형성되지 않을 수 있다.In addition, the hole may be formed in a part of the second injection pipe. Referring to FIG. 1, holes may not be formed near the inlet side of the first injection tube and the outlet side of the second injection tube.

제 2 분사관의 입구측(가열공기 인입 측임)에는 관 둘레를 감싸는 소정 크기의 단열재(42)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 단열재의 길이는 1m~2m 일 수 있다. 상기 단열재는 제 2분사관의 전도에 의한 열전달을 차단할 수 있다. An inlet side (heated air inlet side) of the second injection pipe may include a heat insulating material 42 having a predetermined size surrounding the pipe circumference. For example, the length of the insulation may be 1m ~ 2m. The insulation may block heat transfer by conduction of the second injection pipe.

상기 제 1 분사관, 상기 믹싱부, 연소부는 순차로 연결되어 고정되지만, 상기 제 2 분사관에 제 1 분사관의 노즐이 인입될 뿐 제 1 분사관과 상호 체결되거나 고정되지 않는다.The first injection pipe, the mixing part, and the combustion part are sequentially connected and fixed, but the nozzles of the first injection pipe are introduced into the second injection pipe, but are not fastened or fixed to the first injection pipe.

제 1 분사관은 고정되지만, 제 2 분사관은 외부에서 회전력이 주어지면 회전이 가능하다.The first injection pipe is fixed, but the second injection pipe can be rotated when rotational force is given from the outside.

상기 제 2 분사관의 홀이 형성된 수 m 범위의 구간에는 홀을 통해 가열공기가 하우징 내측으로 분사되므로, 홀과 인접한 하우징의 일부 구간(열분해 구간 d)은 제 2 분사관 내부의 온도와 동일한 온도로 일정하게 유지될 수 있다. 즉, 상기 열분해 구간(d)은 제 2 분사관의 홀을 통해 분사된 가열공기로 인해 온도가 균일하게 유지되는 하우징 내의 공간이다. Since the heating air is injected into the housing through the hole in the section of the range of several meters where the hole of the second injection pipe is formed, a portion of the housing adjacent to the hole (pyrolysis section d) is the same temperature as the temperature inside the second injection pipe. Can be kept constant. That is, the pyrolysis section (d) is a space in the housing in which the temperature is kept uniform due to the heated air injected through the hole of the second injection pipe.

본 발명은 균일한 온도 구간인 열분해 구간에 우드칩을 일정 시간 동안 체류시킬 수 있으므로 균일한 성능의 고품질 바이오차를 대량 생산할 수 있다.According to the present invention, the wood chips can remain in the pyrolysis section, which is a uniform temperature section, for a predetermined time, thereby mass-producing high quality bio-tea with uniform performance.

상기 제 2 분사관은 열분해 구간의 전단(단열재로 감쌈)과 후단에서 온도 차이를 발생시켜 열분해뿐만 아니라 건조와 냉각도 동시에 이루어질 수 있다.The second injection pipe may generate a temperature difference at the front end (the wrapped with insulation) and the rear end of the pyrolysis section so that not only pyrolysis but also drying and cooling may be simultaneously performed.

도 2를 참고하면, 본 발명의 열분해장치(200)는 내부에 상기 열분해 분사기(100)가 삽입된다.2, the pyrolysis apparatus 200 of the present invention is inserted into the pyrolysis injector 100 therein.

상기 열분해장치(200)는 반탄화장치, 탄화장치, 고형연료 제조장치, 가스화장치일 수 있다.The pyrolysis apparatus 200 may be a semi-carbonization apparatus, a carbonization apparatus, a solid fuel manufacturing apparatus, and a gasifier.

상기 열분해장치(200)는 인입챔버(210), 유출챔버(220) 및 하우징(230)을 포함한다.The pyrolysis apparatus 200 includes an inlet chamber 210, an outlet chamber 220, and a housing 230.

원료는 인입챔버의 측벽(feed 부분)를 관통하여 상기 하우징의 인입측까지 연장된 공급부(300, 예를 들면, 스크류 feeder)를 통해 유입될 수 있다.The raw material may be introduced through a feed part 300 (eg, a screw feeder) extending through the side wall of the inlet chamber and extending to the inlet side of the housing.

상기 인입챔버의 상부로는 열분해 분사기에서 분사되는 가열공기가 배출되고, 하부로는 분진이나 바이오매스 입자가 수집될 수 있다.The upper part of the inlet chamber is discharged from the heated air injected from the pyrolysis injector, the lower part may collect dust or biomass particles.

상기 유출챔버(220)는 열분해 생성물이 배출되어 하부로 수집된다. 상기 열분사기의 일부는 상기 유출챔버의 외측에 위치하고, 나머지 일부는 상기 유출챔버를 관통하여 상기 하우징 내부의 소정 구간까지 연장되어 위치될 수 있다. The outlet chamber 220 is the pyrolysis product is discharged and collected to the bottom. A portion of the heat sprayer may be located outside the outlet chamber, and a portion of the heat sprayer may extend to a predetermined section inside the housing through the outlet chamber.

도 2를 참고하면, 분사기의 연소부(10)와 믹싱부(20)는 상기 유출챔버 외측에 위치하고, 상기 제 1 분사관이 유출챔버를 관통하여 상기 하우징 출구측에 위치할 수 있다. 상기 제 2분사관은 상기 하우징의 출구측에서부터 입구측 일부에까지 연장되어 위치할 수 있다. Referring to FIG. 2, the combustion unit 10 and the mixing unit 20 of the injector may be located outside the outlet chamber, and the first injection tube may be located at the outlet of the housing through the outlet chamber. The second injection pipe may be located extending from the outlet side of the housing to a part of the inlet side.

상기 열분사기(100)는 상기 하우징과 소정 간격을 가지도록 고정수단(볼트 등)을 통해 고정된다. 상기 하우징 내부에 소정 간격으로 열분사기를 고정하는 복수개의 지지체(240)가 형성될 수 있다.The heat sprayer 100 is fixed through fixing means (bolts, etc.) to have a predetermined distance from the housing. A plurality of supports 240 may be formed in the housing to fix the heat sprayer at predetermined intervals.

열분해 분사기의 제 1 분사관은 믹싱부나 연소부와 같이 고정되지만, 제 2 분사관은 상기 하우징과 결합되어 회전이 가능하다.The first injection pipe of the pyrolysis injector is fixed together with the mixing part or the combustion part, but the second injection pipe is combined with the housing to be rotatable.

상기 하우징은 내측으로 원료가 이송되도록 2~3° 기울어진 회전가능한 원통형 구조일 수 있다. The housing may have a rotatable cylindrical structure inclined by 2 ° to 3 ° so that the raw material is transferred inward.

상기 열분해장치는 상기 하우징을 회전시키는 수단을 구비할 수 있다. 상기 회전수단으로는 공지된 장치(예를 들면, 250, 260의 롤러)를 제한없이 사용할 수 있다. The pyrolysis device may have means for rotating the housing. As the rotating means, a known device (for example, rollers of 250 and 260) can be used without limitation.

상기 하우징의 일단은 인입챔버와 연통되고, 타단은 유출챔버와 연통된다. 상기 열분해장치는 로터리킬른일 수 있다. One end of the housing is in communication with the inlet chamber and the other end is in communication with the outlet chamber. The pyrolysis device may be a rotary kiln.

본 발명의 열분해 장치는 인입챔버로 인입된 우드칩이 하우징부를 거쳐 유출챔버로 배출되고, 열분사기로 하우징 내부로 분사된 가열공기는 하우징을 거쳐 유출챔버로 배출된다. In the pyrolysis apparatus of the present invention, the wood chips introduced into the inlet chamber are discharged to the outlet chamber through the housing part, and the heated air injected into the housing by the thermal sprayer is discharged to the outlet chamber through the housing.

앞에서 성술한 바와 같이, 본 발명의 열분해 장치는 온도가 균일하게 유지되는 하우징 내의 소정 구간인 열분해 구간(도 2의 d)을 포함한다.As described above, the pyrolysis device of the present invention includes a pyrolysis section (d in FIG. 2) which is a predetermined section in a housing in which the temperature is kept uniform.

본 발명의 열분해장치는 반탄화 구간(d)의 전단에 우드칩(예를 들면, 함수율이 35~40%임)을 건조시키는 구간(건조구간 c)을 포함한다.The pyrolysis apparatus of the present invention includes a section (drying section c) for drying a wood chip (for example, water content of 35 to 40%) at the front end of the semi-carbonization section (d).

건조구간은 열원인 제 2 분사관의 홀에서부터 거리가 멀어짐에 따라 온도가 감소되는 하우징 내의 구간이다.The drying section is a section within the housing in which the temperature decreases as the distance from the hole of the second injection pipe, which is a heat source, increases.

즉, 본 발명의 열분해장치는 우드칩을 열분해하고 배출되는 가열공기를 이용하여 하우징 내부를 이동하는 우드칩을 건조시킬 수 있다. That is, the pyrolysis apparatus of the present invention can dry the wood chips moving inside the housing by using the heated air to decompose the wood chips and discharged.

본 발명은 건조구간의 길이를 조절하여 열분해 구간에 인입되는 우드칩의 함수율을 제어할 수 있다. 예를 들면, 상기 열분해 장치의 건조구간은 1~15m일 수 있다.The present invention can control the moisture content of the wood chip introduced into the pyrolysis section by adjusting the length of the drying section. For example, the drying section of the pyrolysis device may be 1 ~ 15m.

이와 같이, 본 발명의 열분해 장치는 내부에서 반탄화와 건조를 연속하여 수행할 수 있으므로 별도의 건조장치가 필요 없고, 열 효율을 높일 수 있다.As such, the pyrolysis device of the present invention can perform semi-carbonization and drying continuously in the interior, so that no separate drying device is required, and thermal efficiency can be improved.

또한, 본 발명의 열분해장치는 직화식임에도 균일한 성능의 바이오차를 생산할 수 있고, 또한, 건조장치, 건조 에너지원, 건조 부속설비(집진 설비 등) 등이 필요하지 않으므로 경제적이다.In addition, the pyrolysis apparatus of the present invention is economical because it can produce a bio-tea of uniform performance even if it is a direct fire type, and does not require a drying apparatus, a dry energy source, a drying accessory equipment (dust collection equipment, etc.).

상기 열분해 장치는 단열재와 배출챔버가 위치하는 구간(e)에서는 반탄화된 바이오차의 온도를 떨어뜨려 외부로 배출할 수 있다. The pyrolysis device may be discharged to the outside by lowering the temperature of the semi-carbonized bio-car in the section (e) where the heat insulating material and the discharge chamber is located.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 내용 및 그와 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다. Those skilled in the art will understand that the present invention may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited to the above-described examples, but should be construed to include various embodiments within the scope of the claims and equivalents thereof.

Claims (4)

바이오매스가 유입되는 인입 챔버(210) ;
열분해 생성물이 배출되는 유출챔버(220) ; 및
회전하면서 상기 바이오매스를 이송시키고, 일단은 인입챔버와 연통되고, 타단은 유출챔버와 연통되며, 내부에 열분해 분사기(100)가 위치하는 하우징(230)을 포함하고,
상기 열분해 분사기(100)는
버너(11)와 흡입 공기가 연소되는 연소실(12)을 구비하는 연소부(10), 연소부에서 배출되는 가열공기를 외부 공기와 혼합하는 믹싱부(20), 단부에 노즐을 구비하여 믹싱된 가열공기를 방출하는 제 1 분사관(30), 및 소정 길이의 관으로서, 일단(a)은 상기 제 1 분사관의 노즐이 내측으로 인입되고, 타단(b)은 내부가 막히고, 관 둘레를 따라 소정 간격으로 타공된 복수의 홀(41)을 구비하는 제 2 분사관(40)을 포함하고,
상기 제 2 분사관의 일단(a)에 상기 제 1 분사관의 노즐이 인입되고, 제 2 분사관의 내면과 상기 노즐과는 소정 공간(A)의 틈이 유지되며, 상기 제 2분사관과 제 1분사관은 상호 체결되거나 고정되지 않고,
상기 제 1 분사관은 상기 믹싱부와 연결되어 고정되고,
상기 제 2 분사관은 회전가능하고,
상기 제 2 분사관은 상기 제 1 분사관으로부터 유입된 가열공기를 상기 복수의 홀을 통해 상기 하우징 내측으로 분사시켜 상기 홀과 인접한 하우징 내부에 균일한 온도를 제공하는 것을 특징으로 하는 열분해 장치.
An inlet chamber 210 into which biomass is introduced;
Outflow chamber 220 through which the pyrolysis product is discharged; And
Rotating conveys the biomass, one end is in communication with the inlet chamber, the other end is in communication with the outlet chamber, and includes a housing 230 in which the pyrolysis injector 100 is located,
The pyrolysis injector 100
Combustion unit 10 having a burner 11 and a combustion chamber 12 in which intake air is combusted, a mixing unit 20 for mixing heated air discharged from the combustion unit with external air, and a nozzle having an end portion for mixing A first injection pipe (30) for discharging heated air and a tube of a predetermined length, one end (a) of which the nozzle of the first injection pipe is introduced into the inside, the other end (b) is blocked inside, and the tube circumference A second injection pipe 40 having a plurality of holes 41 perforated at predetermined intervals,
A nozzle of the first injection pipe is introduced into one end (a) of the second injection pipe, and a gap of a predetermined space (A) is maintained between the inner surface of the second injection pipe and the nozzle, and the second injection pipe The first injector is not fastened or fixed to each other,
The first injection pipe is fixed and connected to the mixing unit,
The second injection pipe is rotatable,
And the second spray pipe sprays heated air introduced from the first spray pipe into the housing through the plurality of holes to provide a uniform temperature inside the housing adjacent to the hole.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 열분해 장치는
열분해 온도가 균일하게 유지되는 열분해 구간 ; 및
열분해 구간의 전단에 위치하며, 제 2 분사관의 홀에서부터 거리가 멀어짐에 따라 온도가 감소되는 건조 구간을 상기 하우징 내부에 포함되는 것을 특징으로 하는 열분해 장치.

The method of claim 1, wherein the pyrolysis device
Pyrolysis section in which pyrolysis temperature is kept uniform; And
Located in the front of the pyrolysis section, the pyrolysis device, characterized in that it comprises a drying section inside the housing in which the temperature decreases as the distance from the hole of the second injection pipe is reduced.

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