KR102135705B1 - 반탄화 저온 열분해 반응기 및 이를 이용한 반탄화 고형연료의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본원은 에너지 재생 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 바이오 매스의 반탄화를 위한 저온 열분해 반응기 및 이를 이용한 고형연료의 제조방법에 관한 것이다.
본원의 제 1 측면은, 매체유를 수용하고, 바이오매스 유입부를 통해 유입된 바이오매스의 반탄화 반응을 수행하는 반응기 몸체부; 상기 반응기 몸체부 내부에 형성되어, 반탄화 반응이 완료되어 매체유 상부에 부유한 반탄화 고형연료를 일방향으로 이동시키는 반탄화 고형연료 이동부; 및, 상기 반탄화 고형연료 이동부로 수렴된 반탄화 고형연료를 매체유 밖으로 회수시키는 반탄화 고형연료 수거부;를 포함하는, 반탄화 저온 열분해 반응기를 제공할 수 있다.
본원에 의하면, 목질계 바이오매스, 당질계 바이오매스, 전분질계 바이오매스, 세균계 바이오매스, 어패류나 동물 사체 등의 바이오매스에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 특히 음식물 쓰레기나 하수 슬러지계의 바이오매스에도 효율적으로 적용될 수 있고, 가공될 바이오매스의 종류를 불문하고 저위발열량 3,500 kcal/kg 이상의 효율을 지니는 고형연료를 200 ~ 300 ℃의 저온에서 약 10 ~ 30 분의 짧은 시간에 제작할 수 있다.

Description

반탄화 저온 열분해 반응기 및 이를 이용한 반탄화 고형연료의 제조방법{REACTOR FOR TORREFACTION AND METHOD FOR MANUFACTURING SOLID REFUSE FUEL USING THE SAME}

본원은 바이오 매스를 이용한 에너지 재생 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 바이오 매스의 반탄화를 위한 저온 열분해 반응기 및 이를 이용한 고형연료의 제조방법에 관한 것이다.

세계적으로 환경오염과 에너지 고갈에 따라 많은 나라에서 친환경에너지 정책과 이와 관련된 기술들이 많이 제안되고 있는 가운데, 바이오매스는 화석연료 공급이 감소함에 따라 에너지의 중요한 공급원이 되고 있다.

바이오매스는 재생 가능하며, 화석연료들보다 매우 적은 온실가스를 생성하며, 폭넓게 사용가능하나 비가공 바이오매스 및 바이오솔리드는 일반적으로, 낮은 밀도를 가져서 저장 및 수송이 비효율적인 문제점이 여전히 있고, 낮은 에너지 밀도 및 높은 수분함량은 비가공 바이오매스를 열 에너지의 공급원으로서 광범위하게 적용될 수 있는 문턱을 높이고 있는 문제점이 있는 관계로 다양한 형태로 가공되어 이용되고 있다.

예시적으로, 바이오매스는 태양에너지를 받은 식물과 미생물의 광합성에 의해 생성되는 식물체, 균체 및 이들을 먹고 살아가는 동식물체를 포함하는 생물 유기체로서, 나무 등에서 얻을 수 있는 목질계 바이오매스, 사탕수수, 과실 폐액 등으로부터 얻어지는 당질계 바이오매스, 고구마 등으로부터 얻어지는 전분질계 바이오매스, 광합성 세균의 바이오매스 등이 있으며, 최근에는 농업 폐기물, 임업 폐기물, 도시 폐기물, 건축자재 폐기물, 식량 생산으로 발생한 폐기물, 폐기물 처리 슬러지 등도 다양하게 바이오매스로 활용되고 있다.

그 활용예로서, 이러한 가공된 바이오매스를 에너지 자원으로 이용하기 위해 만들어지는 고형연료는 순수한 목질계 바이오매스를 이용하여 그 함수율을 조정하고, 바인더를 통해 압착하여 펠렛 형태로 제조되는 고형연료가 일반적이지만, 최근 환경오염의 문제와 관련하여 다양한 곳에서 발생하는 하수 슬러지, 음식 폐기물, 폐식자재, 어패류, 동물 사체 등이 가져오는 폐기물의 처리를 위한 매립 공간, 비용 등의 문제를 동시에 해결하면서 이들이 포함하는 유기성 폐자원을 이용한 에너지화 기술들이 다양하게 제공되고 있다.

한편, 종래의 순수한 목질계 바이오매스를 이용하여 고형연료를 제조하는 과정이든, 하수 슬러지나 음식물 쓰레기 등의 폐유기물이나 슬러지를 이용하여 고형연료를 제조하는 과정이든지, 바이오매스에 있는 수분을 제거하고 저위발열량이 3,500 kcal/kg 이상 정도를 만족케 하는 바이오매스의 반탄화 공정이 최근 많이 이용되고 있다.

반탄화 공정의 예시로서, 목질계 바이오매스를 무산소 또는 저산소환경에서 약 300℃의 최대 온도 범위에서 천천히 가열함으로써 바이오매스를 숯-유사 상태로 변화시키기 위해 최근에 많이 이용되고 있고, 기타의 바이오매스를 포함하여 폐유기물이나 슬러지와 같은 바이오매스의 반탄화 과정 또는 공기를 이용한 건조기술은 크게 직접가열 건조기술과 간접가열 건조기술을 이용한 방식이 적용되고 있다.

직접가열 건조기술은 원통형 드럼 내에서 열풍과 슬러지의 접촉에 의한 직접건조 방식을 이용한 것인데, 이는 배가스 발생량이 많이 대규모 탈취설비가 필요하고 고온 다습한 기류건조로 설비의 마모 및 부식이 심한 문제점이 있다. 간접가열 건조기술은 다수의 원통스크린 및 자켓을 통과하는 스팀열에 의한 간접 건조방식을 이용한 것으로서 건조효율이 낮고 수분제거에 많은 시간을 필요로 하며 에너지 소비가 크고 내구성이 낮은 문제점이 있었다.

그래서 최근에는 바이오매스를 가열 및 반탄화하기 위한 방법으로서 대두유, 카놀라유 등의 식물성 오일이나, 동물성 오일, 석유계 오일 등의 가연성 액체인 매체유를 이용하여 반탄화 공정에 이용하는 기술이 대두되고 있다. 예시적으로, 대한민국공개특허 제 2016-0044477 호(이하, '선행기술 1' 이라 함)는 "가연성 액체를 사용한 반탄화 바이오매스 물질의 제조방법"에 관한 것으로서, 상세하게는 바이오매스를 고밀도화 시킨 후 다양한 가연성 액체를 통해 반탄화 시키면서 제조되는 고형연료 내에 약 2% w/w 내지 약 25% w/w 정도의 가연성 액체를 포함하는 반탄화 고형연료를 제조하는 기술을 제시하고 있다.

그러나 상기 선행기술 1은 가연성 액체인 매체유를 이용하여 반탄화하는 기술에 대해 적용될 수 있는 가연성 액체의 종류나 가공될 바이오매스의 종류를 단순하게 열거만 하고 있을 뿐, 고형연료를 제조하기 위해 가공될 바이오매스의 종류에 따라 효율적으로 반탄화 시킬 수 있는 반탄화 반응기에 대해서는 그 기술적 제시가 매우 미약한 상태이다. 예시적으로, 상기 선행기술 1에서 알 수 있는 반탄화를 위한 반탄화 반응기는 선행기술 1의 식별번호 <0049>, <0050> 및 도면상의 도면 5 및 도면 6에서 잠시 확인할 수 있는데, 그 구성은 매체유가 담기는 반응조 내에서 가공될 바이오 매스가 용기에 담겨지거나 안 담겨진 상태에서 일정한 각도로 기울어진 밀폐성 판구조의 펠렛 피드 컨베이어에 의해 배치식 또는 연속식 반응을 거칠 수 있도록 설계된 반응기이다.

선행기술 1에서 제시되는 반탄화 반응기의 경우에는 제시된 실시예에서 목질계 바이오매스를 이용한 것만 확인될 수는 있는데, 이러한 반응기가 고형연료의 재료가 되는 가공될 바이오매스의 종류가 목질계 바이오매스 이외에 함수율이 높은 어패류 사체, 하수슬러지, 음식물쓰레기 등의 슬러지에 적용되기에는 어려운 문제점이 있다.

예시적으로 가공될 바이오매스가 어패류나 동물 등의 사체이거나 음식 폐기물의 경우에는 그 함수율이 목질계 바이오매스 보다 상대적으로 높고, 무산소 또는 저산소 상태에서 반탄화하기 위해서는 가연성 액체 내부에 함침되어 있다가 소수성으로 변화되는 과정을 적절히 거친 상태를 지나 함수율이 약 5% 정도에 달하게 되면 자연스럽게 가연성 액체의 표면 근처로 가공된 바이오매스 펠렛이 뜨게 되는데, 선행기술 1에서는 가공될 바이오 매스의 성질이나 종류나 속성과는 관계 없이 매체유에 함침시킨 후 일정한 각도로 기울어진 펠렛 피드 컨베이이어에 의해 물리적으로, 그리고 획일한 방법으로 가공하는 장치를 제시하고 있고, 이렇게 가공된 펠렛이 공기와 접촉되면서 반탄화 과정을 마치게 되는데, 이렇게 되면 효율적인 반탄화 공정이 이루어진다고 볼 수 없으며, 투입되는 바이오매스의 종류에 따라 켄베이어의 속도를 수시로 조절해야하는 문제점이 있다.

이와 같이, 종래에 많이 사용하고 있던 목질계 바이오매스, 당질계 바이오매스, 전분질계 바이오매스, 세균계 바이오매스, 어패류나 동물 사체 등의 바이오매스에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 특히 최근에 문제가 되는 음식물 쓰레기나 하수 슬러지계의 바이오매스에도 효율적으로 적용될 수 있고, 그 가공될 바이오매스의 종류를 불문하고 저위발열량 3,500 kcal/kg 이상의 효율을 지니는 고형연료를 200 ~ 300 ℃의 저온에서 약 10 ~ 30 분의 짧은 시간에 제작할 수 있는 반탄화 반응기 및 이를 이용한 고형연료의 제조방법에 관한 기술이 필요하나, 아직 이를 위한 기술적 제안은 없는 실정이다.

본원은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출한 것으로서, 가공될 종래의 바이오매스의 종류에 관계 없이 적용될 수 있고, 특히 하수 슬러지, 음식물 쓰레기, 어패류 등의 폐유기물 등에 효율적으로 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 가연성 액체인 매체유를 통해 무산소 또는 저산소 상태에서의 반탄화 공정을 거칠 때 저온에서 약 10 ~ 30분 내에 저위발열량이 3,500 kcal/kg 이상이면서 바람직하게는 4,000 ~ 5,500 kcal/kg을 지니는 고형연료를 제조할 수 있는 반탄화 저온 열분해 반응기 및 이를 이용한 반탄화 고형연료의 제조방법을 제공하고자 한다.

그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본원의 제 1 측면은, 매체유를 수용하고, 바이오매스 유입부를 통해 유입된 바이오매스의 반탄화 반응을 수행하는 반응기 몸체부; 상기 반응기 몸체부 내부에 형성되어, 반탄화 반응이 완료되어 매체유 상부에 부유한 반탄화 고형연료를 일방향으로 이동시키는 반탄화 고형연료 이동부; 및, 상기 반탄화 고형연료 이동부로 수렴된 반탄화 고형연료를 매체유 밖으로 회수시키는 반탄화 고형연료 수거부;를 포함하는, 반탄화 저온 열분해 반응기를 제공할 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 반탄화 고형연료 이동부는, 상기 바이오매스 유입부 측에 형성되고 매체유에 담지되는 제 1 샤프트부; 상기 제 1 샤프트부와 이격되어 대향적으로 위치하면서, 상기 반탄화 고형연료 수거부 측에 형성되고 매체유에 담지되는 제 2 샤프트부; 상기 제 1 샤프트부의 일측과 상기 제 2 샤프트부의 일측에 연결되어 매체유 내에서 왕복 회전운동을 수행하는 왕복 회전부; 및, 상기 왕복 회전부에 위치하여 회전 왕복 운동을 함께 수행하고, 회전 운동의 방향에 수직으로 형성되는 이동 격벽부:를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 왕복 회전부는, 상기 제 1 샤프트부 양측에 형성된 제 1 스프라켓과 제 2 샤프트부의 양측에 형성된 제 2 스프라켓을 서로 연결하는 체인인 것이며, 상기 이동 격벽부는, 상기 체인과 연결되며, 체인의 이동방향에 수직으로 대칭적으로 형성된 이동 격벽 지지부와 대칭적으로 형성된 상기 이동 격벽 지지부 사이에 형성되어 매체유 상부에 부유한 반탄화 고형연료를 일방향으로 이동시키는 이동 격벽 몸체부를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 이동 격벽 몸체부는, 통공부가 형성된 메쉬타입의 판상 형태인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 이동 격벽 몸체부는, 200 ~ 300 ℃ 의 온도를 갖는 매체유의 반응기 내의 깊이 470 mm 기준으로 상기 이동 격벽 몸체부의 수직길이는 100 ~ 200 mm 인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 이동 격벽 몸체부는, 체인 쪽 방향의 반대방향에서 체인의 이동방향으로 꺽여진 형태를 갖는 가이드 몸체부를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 반탄화 고형연료 수거부는, 매체유에 담지되지 않고 상기 반탄화 고형연료 이동부의 상부에 위치하는 제 3 샤프트부와 상기 제 3 샤프트부의 양측에 형성된 차단벽부와 상기 차단벽부 사이로 회전 방향에 수직되면서 원호 형상으로 굽은 형상을 지니는 메쉬타입의 판상 형태의 회수 격벽부를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 반탄화 고형연료 이동부는, 상기 바이오매스 유입부 측에 형성되고 매체유에 담지되는 제 1 샤프트부와 상기 제 1 샤프트부와 이격되어 대향적으로 위치하면서, 상기 반탄화 고형연료 수거부 측에 형성되고 매체유에 담지되는 제 2 샤프트부; 상기 제 1 샤프트부의 일측과 상기 제 2 샤프트부의 일측에 연결되어 매체유 내에서 왕복 회전운동을 수행하는 왕복 회전부와 상기 왕복 회전부에 위치하여 회전 왕복 운동을 함께 수행하고, 회전 운동의 방향에 수직으로 형성되는 이동 격벽부를 포함하는 것이며, 상기 반응기 몸체부는 상기 제 1 샤프트부와 제 2 샤프트부 사이에 상기 제 1 샤프트부 또는 제 2 샤프트부의 직경보다 작은 직경의 막대형 히터가 형성된 것인일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 반응기 몸체부는, 상부에 반응 가스가 토출되는 벤트부를 추가 포함하고, 하부 일측에는 드레인부를 추가 포함하며, 측면 상부 일측에는 오일 주입구가 형성되어, 제어부를 통해 매체유의 높이가 일정하게 유지되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본원의 제 2 측면은 바이오매스를 수렴하여 이를 혼합기를 통해 혼합하는 바이오 매스 혼합단계; 상기 바이오 매스 혼합단계에서 혼합된 바이오 매스 혼합물을 이송기를 통해 성형기로 이송하는 바이오 매스 혼합물 이송단계; 상기 바이오 매스 혼합물 이송단계에서 수렴된 바이오 매스 혼합물을 성형기를 통해 고밀화시키는 고밀화 단계; 상기 고밀화 단계에서의 고밀도 원료를 절단기를 통해 펠렛으로 가공하는 펠렛 제조단계; 상기 펠렛 제조단계에서 제조된 펠렛을 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 반탄화 저온 열분해 반응기에 투입하여 반탄화 펠렛을 제조하는 반탄화 단계; 상기 반탄화 단계에서 수득한 반탄화 펠렛을 회수하여 냉각시켜 보존하는 반탄화 펠렛 숙성단계:를 포함하는, 반탄화 고형연료의 제조 방법을 제공할 수 있다.

본원에 의하면, 목질계 바이오매스, 당질계 바이오매스, 전분질계 바이오매스, 세균계 바이오매스, 어패류나 동물 사체 등의 바이오매스에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 특히 음식물 쓰레기나 하수 슬러지계의 바이오매스에도 효율적으로 적용될 수 있다.

그리고 가공될 바이오매스의 종류를 불문하고 저위발열량 3,500 kcal/kg 이상의 효율을 지니는 고형연료를 200 ~ 300 ℃의 저온에서 약 10 ~ 30 분의 짧은 시간에 제작할 수 있다.

도 1은 본원의 일 구현예에 따른, 반탄화 저온 열분해 반응기의 분리 사시도
도 2는 본원의 일 구현예에 따른, 반탄화 저온 열분해 반응기의 부분 결합 사시도
도 3은 본원의 일 구현예에 있어서 반탄화 고형연료 이동부의 단축 사시도 및 이동 격벽부 확대도
도 4는 본원의 일 구현예에 따른, 반탄화 저온 열분해 반응기의 측면 투영 개념도
도 5는 본원의 일 구현예에 따른, 반탄화 고형연료 수거부의 분리사시도 및 결합사시도
도 6은 본원의 일 실험예에 따른, 이동 격벽 몸체부의 길이에 따른 함수율와 저위발열량의 변화도
도 7은 본원의 일 구현예에 따른, 반탄화 고형연료의 제조방법의 블럭도
도 8은 본원의 일 구현예에 따른, 반탄화 고형연료의 제조 장치의 개념도

이하, 첨부한 도면 및 구현예 또는 실시예를 들어, 본원에 속한 기술 분야의 평균적 지식을 가진 자가 용이하게 본원을 반복 재현할 수 있도록 상세히 설명하도록 한다.

본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예 및 실시예에 한정되지 않는다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소와 “연계”된다고 할 때, 이는 다른 구성요소가 추가될 수 있는 부분이 있다고 해도 실질적으로 결합된 것과 실질적으로 그 과제의 해결원리가 동일할 수 있음을 포함하거나, 간접적으로 연결된다는 의미를 함께 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 단계가 다른 단계와 “전에” 또는 “후에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 단계가 다른 단계와 직접 연동하는 경우 뿐만 아니라 두 단계 사이에 또 다른 단계가 존재하는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

본원 명세서 전체에서 사용되는 용어 “~ (하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~를 위한 단계”를 의미하지 않는다.

도 1은 본원의 일 구현예에 따른, 반탄화 저온 열분해 반응기의 분리 사시도이고, 도 2는 본원의 일 구현예에 따른, 반탄화 저온 열분해 반응기의 부분 결합 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하여 본원을 상세히 설명하면, 본원의 제 1 측면은, 매체유(Oil)를 수용하고, 바이오매스 유입부(110)를 통해 유입된 바이오매스의 반탄화 반응을 수행하는 반응기 몸체부(100); 상기 반응기 몸체부 내부에 형성되어, 반탄화 반응이 완료되어 매체유 상부에 부유한 반탄화 고형연료를 일방향으로 이동시키는 반탄화 고형연료 이동부(200); 및, 상기 반탄화 고형연료 이동부(200)로 수렴된 반탄화 고형연료를 매체유 밖으로 회수시키는 반탄화 고형연료 수거부(300);를 포함하는, 반탄화 저온 열분해 반응기를 제공할 수 있다.

상기 반응기 몸체부(100)는 매체유(Oil)에 의한 반탄화(torrefaction) 반응이 일어나는 탱크로서, 본원에서 말하는 '반탄화 반응'은 무산소 또는 저산소환경에서 바이오매스가 연소되지 않고 열화학적 전처리 되어 그 유기 화합물의 구조가 변형되는 열화학 반응을 의미하며, 본원에서 의미하는 '매체유'는 약 200 ~ 300℃ 정도의 온도로 가열 및 유지될 수 있는 오일류의 액체를 의미하는 것으로 특별히 제한되는 것은 아니다. 예시적으로, 상기 매체유는 이온 정제유, 혼합 식용유, 유기 정제 연료유, 글리세린, 유기 자원 오일 또는 기타 폐오일을 이용할 수 있다.

상기 바이오매스는 생물 또는 이들로 부터 유도된 임의의 종류의 물질을 포함하는 것이며, 예시적으로 사탕수수, 옥수수 대, 볏짚, 밀짚, 대나무, 스위치그라스 및 삼과 같은 식물이 될 수 있으며, 연목, 경목, 톱밥, 호그 연료 및 목재 부산물들을 포함할 수 있다. 또한, 하수처리 공정 등에서 발생하는 슬러지나, 어패물이나 청과물 가공처리 공장 및 섬유 가공처리 공장에서 발생하는 폐유기물이나, 가축 및 가금류 생산으로부터의 농업 폐기물 등을 모두 이용할 수 있으며, 이들이 혼합된 것일 수 있다.

상기 반응기 몸체부(100)는 일측에 바이오매스 유입부(110)을 포함하고 있으며, 이를 통해 바이오매스가 투입되는데, 상기 바이오매스 유입부는 호퍼(110-1)을 추가적으로 형성하여 바이오매스가 안정적으로 투입시키게 할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

예시적으로, 도 1, 도 2 및 도 8을 함께 참조하여 설명하면, 반탄화 반응이 일어나기 전의 바이오 매스는 성형기(30)를 통해 고밀화된 단계를 거쳐 고밀화 원료 이동관(31)을 통해 절단기(40) 내부에 있는 회전 칼날(cutter,미도시)에 의해 펠렛으로 절단되어 상기 바이오 매수 유입부(110)로 유입된다. 반응기 몸체부 내부에 존재하는 휘발성 가스 등의 반응가스는 외부에 노출되어 외부 환경에 오염이 없도록 절단기(40)의 상부에 벤트부(41)를 형성하고, 일측에 절단기 하우징(42)을 형성하여 절단기 하우징(42)이 반응기 몸체부(100)의 바이오 매스 유입부를 밀폐할 수 있도록 구성할 수 있으며, 이를 통해 밀폐성이 확보되어 반응 중에 발생하는 가스의 외부로의 누출을 예방할 수 있다.

도 1 및 도 2를 계속참조하여 본원을 설명하면, 상기 반탄화 고형연료 이동부(200)는 상기 반응기 몸체부(100) 내부에 형성되어, 반탄화 반응이 완료되어 매체유 상부에 부유한 반탄화 고형연료(P3)를 일방향으로 이동시키는 역할을 수행한다.

도 3은 본원의 일 구현예에 있어서 반탄화 고형연료 이동부의 단축 사시도 및 이동 격벽부 확대도로서, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본원을 상세히 설명하면, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 반탄화 고형연료 이동부(200)는, 상기 바이오매스 유입부 측에 형성되고 매체유에 담지되는 제 1 샤프트부(210); 상기 제 1 샤프트부와 이격되어 대향적으로 위치하면서, 상기 반탄화 고형연료 수거부(300) 측에 형성되고 매체유에 담지되는 제 2 샤프트부(220); 상기 제 1 샤프트부의 일측과 상기 제 2 샤프트부의 일측에 연결되어 매체유 내에서 왕복 회전운동을 수행하는 왕복 회전부(230); 및, 상기 왕복 회전부(230)에 위치하여 회전 왕복 운동을 함께 수행하고, 회전 운동의 방향(X)에 수직(Y)으로 형성되는 이동 격벽부(400):를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 제 1 샤프트부(210)와 상기 제 2 샤프트부(220)는 반응기 몸체부(100)의 양측에 각각 샤프트지지부(213-1, 213-2, 223-1, 223-2)에 의해 고정되고, 회전봉인 샤프트(211, 221)의 회전운동을 지지하고 일측에는 스프라켓(212, 222)을 포함한다. 상기 스프라켓(212, 222)은 모터(M, M1, M2)와 연계되며, 상기 왕복 회전부는, 상기 제 1 샤프트부 양측에 형성된 제 1 스프라켓과 제 2 샤프트부의 양측에 형성된 제 2 스프라켓을 서로 연결하는 체인(230)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예시적으로, 양 체인 사이의 공간(도 3의 500 참조)은 밀폐되어 있지 않는 형태이면 충분하다.

본원의 반탄화 고형연료 이동부(200)가 가지는 이와 같은 특징은 반탄화 과정을 거칠 때 본원의 특징인 바이오 매스가 지니는 함수율 때문에, 매체유에 유입된 펠렛은 반탄화 과정을 거치면서 수분이 증발하고 유기물의 구조가 변형되면서 매체유의 상부로 부유한다는 특징을 본원에서 적용한 것이다. 즉, 종래의 판상형 컨베이어나 롤러형 컨베이어와 같이 것은 물체가 이동되는 방향에 수직적인 방향으로 밀폐되어 있는 구조이고, 이 밀폐된 구조 위에서 물체를 이동시키게 되는데, 이렇게 체인의 이동방향의 상하의 공간이 밀폐되어 있으면 바이오 매스의 반탄화 과정에서 매체유 상부로 부유하지 못하게 되고, 함수율 5% 미만 및 저위발열량 3,500 kcal/kg 이상의 효율을 지니는 고형연료를 약 10 ~ 30 분의 짧은 시간 내에 자동으로 수득할 수 없게 된다.

도 4는 본원의 일 구현예에 따른, 반탄화 저온 열분해 반응기의 측면 투영 개념도로서, 도 1 내지 도 4를 참조하여 반탄화 고형연료 이동부(200)의 특징과 역할을 더욱 상세히 설명하면, 호퍼(110-1)등을 통해 바이오매스 유입부(100)를 통해 투입되는 펠렛(P₀)는 매체유에 투입될 때 매체유의 저면부에 펠렛(P₁)이 위치하면서, 반탄화를 시작하게 된다. 이 때, 펠렛이 지니는 함수율과 조직의 변화에 따라 서서히 펠렛은 매체유의 상부로 부유하게 되는데, 만약 체인(230) 사이에 밀폐시키는 구성(종래의 판상형 컨베이어 등)이 있게 되면 좌하측에서 우상향으로의 펠렛의 이동(B)이 불가능하게 되며, 이동 격벽부 몸체부(420)에 의해 매체유 저면부에 있는 펠렛(P₁)이 상부로 끌어 올려진다고 해도 다시 매체유의 아래 방향(A)으로 펠렛(P₁)이 떨어질 때 반탄화가 완성되지 않은 펠렛이 수거되게 되는 문제점이 있게 된다. 그러나 본원에서와 같이 체인 사이의 공간(도 3의 500 참조)이 비어진 형태로 구성할 때 반탄화 반응에 따른 펠렛의 이동(B)이 자유롭고, 펠렛(P₁)이 상부로 끌어 올려진다고 해도 다시 매체유의 아래 방향(A)으로 펠렛(P₁)이 떨어질 수 있기에 안정적으로 반탄화가 이루어질 수 있게 된다.

또한, 도 3 및 도 4를 참고하여 본원을 상세히 설명하면, 상기 이동 격벽 몸체부(420)는, 200 ~ 300 ℃ 의 온도를 갖는 매체유(oil)의 반응기 내의 깊이(D1) 470 mm 기준으로 상기 이동 격벽 몸체부의 수직길이(D2)는 100 ~ 200 mm 인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 이동 격벽 몸체부의 수직길이는 매체유의 표면(도 4에서 초록색으로 표시된 선 참조)에서 아래 방향으로의 수직길이와 동일한 개념으로 이해될 수도 있다. 도 4를 통해 알 수 있는 바와 같이, 반탄화의 반응이 효과적으로 이루어져서 펠렛이 매체유의 상부로 부상되어 수거되기 위해서는 매체유의 표면에서 부터 아래 방향으로의 깊이(D₂=이동 격벽 몸체부의 수직 길이)에 따라 달라지는데, 본원의 발명가는 매체유의 온도를 약 200 ~ 300 ℃로 유지하고 그 깊이(D₁)를 470 mm 기준으로 상기 이동 격벽 몸체부의 수직길이(D₂)를 변화시키며 수득되는 펠렛의 함수율과 저위발열량을 체크하여 도 6과 같은 그래프를 수득할 수 있었다.

도 6은 본원의 일 실험예에 따른, 이동 격벽 몸체부의 길이에 따른 함수율와 저위발열량의 변화도로서, 도 6을 통해 알 수 있는 바와 같이, 이동 격벽 몸체부의 수직길이(D₂)가 200 mm 미만인 경우에는 함수율이 5% 이상을 지녔고, 200 mm 이상인 경우에는 저위발열량이 3500 Kcal/kg 미만으로 현저히 급감되는 것을 확인할 수 있었다. 그리고, 이동 격벽 몸체부의 수직길이(D₂)가 100 mm 미만인 경우에는 함수율이 3 미만인 정도이면서 저위발열량이 4800 Kcal/kg 이상의 펠렛으로 고품질 펠렛이 적게 수득되고, 고형연료로 사용할 수 있는 품질로서 함수율 5% 정도 및 3500 Kcal/kg 이상인 펠렛을 수거하지 못하는 문제점이 있었기에, 매체유 깊이(D₁)를 470 mm 기준으로 상기 이동 격벽 몸체부의 수직길이(D₂)가 100 ~ 200 mm 일 때 에너지원으로 활용할 수 있는 고품질의 고형연료를 충분한 양으로 적절히 수거할 수 있음에 수치한정의 의의가 있다.

계속해서 도 3 및 도 4를 기초로하여 도 1 내지 도 4를 참조하여 본원을 상세히 설명하면, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 이동 격벽부(400)는, 상기 체인(230)과 연결되며, 체인의 이동방향(X; 도 4를 참조하면 전체적으로는 시계방향으로 움직이고 있다)에 수직(Y)으로 대칭적으로 형성된 이동 격벽 지지부(410-1, 410-2)와 대칭적으로 형성된 상기 이동 격벽 지지부 사이에 형성되어 매체유(oil) 상부에 부유한 반탄화 고형연료(P3)를 일방향으로 이동시키는 이동 격벽 몸체부(420)를 포함할 수 있으며, 상기 이동 격벽 몸체부(420)는, 체인 쪽 방향의 반대방향에서 체인의 이동방향(X)으로 꺽여진 형태를 갖는 가이드 몸체부(430)를 포함하는 것일 수 있고, 상기 이동 격벽 몸체부(420) 또는 가이드 몸체부(430)은 통공부(440)가 형성된 메쉬타입의 판상 형태인 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 가이드 몸체부(430)는 꺽여진 형태를 지녀, 매체유의 상부에 부유한 펠렛이 상기 이동 격벽 몸체부를 넘지 못하게 하면서, 안정적으로 반탄화 고형연료 수거부(300) 방향으로 이동시켜주는 역할을 수행할 수 있다.

상기 이동 격벽 지지부(410)는 상기 이동 격벽 몸체부(420) 또는 가이드 몸체부의 측면부와 연결될 수 있으며, 이동 격벽 몸체부(420)가 매체유(oil)에 잠겨서 회전 왕복운동(도 4를 참조하면 시계방향)을 하기 때문에 매체유와의 저항을 지지할 수 있을 정도로 구성하는 것이 바람직하며, 상기 이동 격벽 몸체부(420) 또는 가이드 몸체부(430)는 통공부(440)가 형성된 메쉬타입의 판상 형태를 지니는 것이 바람직한데, 이는 매체유와의 저항을 줄여서 매체유 내에서 펠렛이 유체의 유동없이 반응을 안정적으로 수행할 수 있게 하며, 나아가 매체유의 대류 흐름을 원활히 하는 역할을 함께 수행한다.

도 4를 기본으로 하여 도 1 내지 도 4를 참고로 본원을 상세히 설명하면, 상기 반응기 몸체부는 상기 제 1 샤프트부(210)와 제 2 샤프트부 사이(220)에 상기 제 1 샤프트부 또는 제 2 샤프트부의 직경보다 작은 직경의 막대형 히터(600)가 형성된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 막대형 히터(600)는 매체유의 온도를 일정온도로 조절하는 역할을 수행하는데, 매체유의 온도를 조절하는 히터는 반응기 몸체부의 바닥부에 설치되는 S자 관형 히터 또는 반응 몸체부 일측에 다양한 히터를 위치하여 매체유의 온도를 조절할 수 있으나, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제 1 샤프트와 제 2 샤프트 부 사이에 체인(230)이 연결되어 있는 체인 사이로 막대형 히터(600)가 형성되는 것이 바람직하다. 이는 막대형 히터(600)가 회전운동의 중심축(L1)에 위치하기 때문에 상기 가이드 몸체부(430)의 회전 왕복 운동에 의해 매체유를 골고루 섞여 주는 역할을 하기 때문이며, 히터 자체열에 의해 열전도되어 대류현상이 일어나는 것 보다 효율적으로 반응기 내의 매체유 온도가 전체적으로 안정화 시키는 장점을 제공하기 때문이다.

도 5는 본원의 일 구현예에 따른, 반탄화 고형연료 수거부의 분리사시도 및 결합사시도를 나타낸 것으로서, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본원을 상세히 설명하면, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 반탄화 고형연료 수거부(300)는, 매체유에 담지되지 않고 상기 반탄화 고형연료 이동부의 상부에 위치하는 제 3 샤프트부(310)와 상기 제 3 샤프트부(310)의 양측에 형성된 차단벽부(330)와 상기 차단벽부 사이로 회전 방향에 수직되면서 원호 형상으로 굽은 형상을 지니는 메쉬타입의 판상 형태의 회수 격벽부(340)를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 반탄화 고형연료 수거부(300)는 반탄화 반응이 완료된 펠렛(P₃)를 매체유에서 공기 중으로 수거하는 역할을 수행하며, 모터(M, M1)와 연계되는 제 3 샤프트부(310)와 연계되는 제 3 스프라켓(320)과의 회전 운동으로 자동화 제어되어 운전된다. 상기 회수 격벽부(340)는 메쉬타입의 판상 형태로서 원호 형상으로 굽어 상기 차단벽부(330)와 연결되어 마치 두레박과 같은 형상으로 반응이 완료된 펠렛(P3)를 효율적으로 수거하여 반응기 몸체부(100) 일측의 수거 가이드부(130)를 통해 외부로 수거되어 작업자 또는 자동화 운반기에 의해 운반될 수 있다. 이 때, 상기 회수 격벽부(340)가 회전하면서 매체유에 잠기는 깊이는 100 ~ 200 mm 인 것으로 구성하는 것이 바람직하며, 이는 앞서 약 200 ~ 300 ℃의 매체유의 깊이를 470 mm 기준으로 할 때, 이동 격벽 몸체부(420)의 길이를 100 ~ 200 mm 의 길이로 구성하는 이유와 동일한 효과 및 이유이므로 반복되는 설명은 생략한다.

계속하여 도 1 내지 도 4를 참조하여 본원을 상세히 설명하면, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 반응기 몸체부(100)는, 상부에 반응 가스가 토출되는 벤트부(140)를 추가 포함하고, 하부 일측에는 드레인부(150)를 추가 포함하며, 측면 상부 일측에는 오일 주입구(160)가 형성되어, 제어부(미도시)를 통해 매체유의 높이가 일정하게 유지되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 상기 반탄화 고형연료 수거부가 감싸지는 반응기 몸체부(100)의 상부는 반응기 몸체부의 세척, 수리 등을 위해 분리캡(170)으로 구성할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 벤트부(140)는 반응기 몸체부(100) 내에서 발생하는 반응 가스를 외부에 노출 없이 이동시키는 역할을 하며, 상세하게는 반응 가스 중의 수분을 포함하는 유증기는 응축기로 이동하여 이에 의해 분리되는 가스는 버너를 통해 연소시키고, 이 연소열은 회수하여 매체유에 적용시킬 수 있으며, 응축기를 거친 잔여 가스는 유수분리기로 이동하여 유분은 상기 오일 주입구(160)를 통해 주입시켜 재이용하고, 수분을 포함하는 유해가스는 전기분해나 필터링을 통해 정화시킬 수 있으며, 이는 제어부에 의해 자동화할 수 있다.

도 7은 본원의 제 2 측면의 일 구현예에 따른, 반탄화 고형연료의 제조방법의 블럭도이며, 도 8은 본원의 일 구현예에 따른, 반탄화 고형연료의 제조 장치의 개념도로서, 도 7 및 도 8을 참조하여 본원을 상세히 설명하면, 본원의 제 2 측면은 바이오매스를 수렴하여 이를 혼합기(10)를 통해 혼합하는 바이오 매스 혼합단계(S100); 상기 바이오 매스 혼합단계에서 혼합된 바이오 매스 혼합물을 이송기(20)를 통해 성형기(30)로 이송하는 바이오 매스 혼합물 이송단계(S200); 상기 바이오 매스 혼합물 이송단계에서 수렴된 바이오 매스 혼합물을 성형기(30)를 통해 고밀화시키는 고밀화 단계(S300); 상기 고밀화 단계에서의 고밀도 원료를 절단기(40)를 통해 펠렛으로 가공하는 펠렛 제조단계(S400); 상기 펠렛 제조단계에서 제조된 펠렛을 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 반탄화 저온 열분해 반응기(50)에 투입하여 반탄화 펠렛을 제조하는 반탄화 단계(S500); 상기 반탄화 단계에서 수득한 반탄화 펠렛을 회수하여 냉각시켜 보존하는 반탄화 펠렛 숙성단계(S600):를 포함하는, 반탄화 고형연료의 제조 방법을 제공할 수 있다.

상기 혼합기(10)는 바이오 매스를 혼합하는 장치로서, 하수 슬러지 뿐만 아니라 다양한 바이오 매스를 혼합할 수 있으며, 상기 혼합기(10)에 의해 혼합된 바이오 매스 혼합물은 스크류 컨베이어와 같은 이송기(20)에 의해 성형기로 이송된다.

상기 성형기(30)는 예를 들면, 가공사료 압출기(pellet mill extruder), 스크류 압출기(screw extruder) 등을 사용할 수 있으며, 펠릿제조용 압출방법, 해머 밀, 피스톤 프레스 또는 바이오매스를 탄으로 압착하기 위한 휠 프레스 또는 브리케터를 포함할 수 있으며, 또는 응집장치를 포함할 수 있고, 고밀화 단계에서는 펠렛의 품질이 유지되도록 고밀화 단계 동안 펠렛 결합제의 첨가단계를 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 고밀화 방법은 또한, 기계적 작용 및 마찰과 열을 통해 바이오매스 혼합물을 예열 및 용융하여, 부피를 크게 감소시키고, 일부 수분 및 공기를 제거하고, 바이오매스의 온도를 증가시키는 기능을 수행할 수 있다.

상기 절단기(40)는 상기 성형기를 통해 압착되어 전달되는 고밀도의 바이오 매스 혼합물을 커터(cutter)로 절단하여 펠렛을 제조하고, 이를 본원의 제 1 측면의 상기 반탄화 저온 열분해 반응기(50)에 투입시킨다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 저온 열분해 반응기(50)에 투입된 펠렛은 반탄화의 과정을 거치면서 반탄화 고형연료 이동부(200)를 통해 고형연료 수거부(300)측으로 포집되고 이를 고형연료 수거부를 통해 반탄화가 완료된 고형연료를 매체유 밖으로 회수시킨다.

상기 반탄화 단계에서 수득한 반탄화 펠렛은 회수하여 냉각시켜 보존하는 반탄화 펠렛 숙성단계를 거칠 수 있으며, 예시적으로 운반기(60) 내에 메쉬망(61)을 설치하여 반탄화가 완성된 고형연료인 펠렛의 이물질을 제거하고 숙성시킨 후에 이를 사람 또는 자동화 장치를 통해 포장 보관의 단계를 거칠 수 있다.

본원의 저온 열분해 반응기(50)에서 발생하는 반응 가스는 앞서 설명한 바와 같이, 벤트부(140)를 통해 토출되며, 반응 가스 중의 수분을 포함하는 유증기는 응축기(70)로 이동하여 이에 의해 분리되는 가스는 버너(80)를 통해 연소시키고, 이 연소열은 회수하여 매체유에 적용시킬 수 있으며, 응축기를 거친 잔여 가스는 유수분리기(90)로 이동하여 유분은 상기 오일 주입구(160)를 통해 주입시켜 재이용하고, 수분을 포함하는 유해가스는 전기분해나 필터링을 통해 정화장치(95)를 통해 정화시킬 수 있으며, 이는 제어부에 의해 자동화할 수 있다.

본원에 대해 이상에서 구현예 또는 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본원의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100 : 반응기 몸체부 110 : 바이오매스 유입부
110-1 : 호퍼 130 : 수거 가이드부
140 : 벤트부 150 : 드레인부
160 : 오일 주입구 200 : 반탄화 고형연료 이동부
210 : 제 1 샤프트부 220 : 제 2 샤프트부
230 : 왕복 회전부(체인) 300 : 반탄화 고형연료 수거부
310 : 제 3 샤프트부 320 : 제 3 스프라켓
330 : 차단벽부 340 : 회수 격벽부
400 : 이동 격벽부 410, 410-1, 410-2 : 이동 격벽 지지부
420 : 이동 격벽 몸체부 430 : 가이드 몸체부
440 : 통공부 500 : 양 체인 사이의 공간
600 : 막대형 히터 10 : 혼합기
20 : 이송기 30 : 성형기
40 : 절단기 50 : 반탄화 저온 열분해 반응기
60 : 운반기 70 : 응축기
80 : 버너 90 : 유수분리기
95 : 정화장치

Claims (10)

1. 매체유를 수용하고, 바이오매스 유입부를 통해 유입된 바이오매스의 반탄화 반응을 수행하는 반응기 몸체부;
   상기 반응기 몸체부 내부에 형성되어, 반탄화 반응이 완료되어 매체유 상부에 부유한 반탄화 고형연료를 일방향으로 이동시키는 반탄화 고형연료 이동부; 및,
   상기 반탄화 고형연료 이동부로 수렴된 반탄화 고형연료를 매체유 밖으로 회수시키는 반탄화 고형연료 수거부;를 포함하되,
   
   상기 반탄화 고형연료 이동부는,
   상기 바이오매스 유입부 측에 형성되고 매체유에 담지되는 제 1 샤프트부;
   상기 제 1 샤프트부와 이격되어 대향적으로 위치하면서, 상기 반탄화 고형연료 수거부 측에 형성되고 매체유에 담지되는 제 2 샤프트부;
   상기 제 1 샤프트부의 일측과 상기 제 2 샤프트부의 일측에 연결되어 매체유 내에서 왕복 회전운동을 수행하는 왕복 회전부; 및,
   상기 왕복 회전부에 위치하여 회전 왕복 운동을 함께 수행하고, 회전 운동의 방향에 수직으로 형성되는 이동 격벽부:를 포함하는 것이고,
   
   상기 왕복 회전부는, 상기 제 1 샤프트부 양측에 형성된 제 1 스프라켓과 제 2 샤프트부의 양측에 형성된 제 2 스프라켓을 서로 연결하는 체인인 것이며,
   상기 이동 격벽부는, 상기 체인과 연결되며, 체인의 이동방향에 수직으로 대칭적으로 형성된 이동 격벽 지지부와 대칭적으로 형성된 상기 이동 격벽 지지부 사이에 형성되어 매체유 상부에 부유한 반탄화 고형연료를 일방향으로 이동시키는 이동 격벽 몸체부를 포함하는 것이며,
   
   상기 이동 격벽 몸체부는, 200 ~ 300 ℃ 의 온도를 갖는 매체유의 반응기 내의 깊이 470 mm 기준으로 상기 이동 격벽 몸체부의 수직길이는 100 ~ 200 mm 인 것인,
   
   반탄화 저온 열분해 반응기.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 이동 격벽 몸체부는, 통공부가 형성된 메쉬타입의 판상 형태인 것인,
   반탄화 저온 열분해 반응기.
   
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 이동 격벽 몸체부는, 체인 쪽 방향의 반대방향에서 체인의 이동방향으로 꺽여진 형태를 갖는 가이드 몸체부를 포함하는 것인,
   반탄화 저온 열분해 반응기.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 반탄화 고형연료 수거부는, 매체유에 담지되지 않고 상기 반탄화 고형연료 이동부의 상부에 위치하는 제 3 샤프트부와 상기 제 3 샤프트부의 양측에 형성된 차단벽부와 상기 차단벽부 사이로 회전 방향에 수직되면서 원호 형상으로 굽은 형상을 지니는 메쉬타입의 판상 형태의 회수 격벽부를 포함하는 것인,
   반탄화 저온 열분해 반응기.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 반탄화 고형연료 이동부는, 상기 바이오매스 유입부 측에 형성되고 매체유에 담지되는 제 1 샤프트부와 상기 제 1 샤프트부와 이격되어 대향적으로 위치하면서, 상기 반탄화 고형연료 수거부 측에 형성되고 매체유에 담지되는 제 2 샤프트부; 상기 제 1 샤프트부의 일측과 상기 제 2 샤프트부의 일측에 연결되어 매체유 내에서 왕복 회전운동을 수행하는 왕복 회전부와 상기 왕복 회전부에 위치하여 회전 왕복 운동을 함께 수행하고, 회전 운동의 방향에 수직으로 형성되는 이동 격벽부를 포함하는 것이며,
   상기 반응기 몸체부는 상기 제 1 샤프트부와 제 2 샤프트부 사이에 상기 제 1 샤프트부 또는 제 2 샤프트부의 직경보다 작은 직경의 막대형 히터가 형성된 것인,
   반탄화 저온 열분해 반응기.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 반응기 몸체부는, 상부에 반응 가스가 토출되는 벤트부를 추가 포함하고, 하부 일측에는 드레인부를 추가 포함하며, 측면 상부 일측에는 오일 주입구가 형성되어, 제어부를 통해 매체유의 높이가 일정하게 유지되는 것인,
   반탄화 저온 열분해 반응기.
   
10. 바이오매스를 수렴하여 이를 혼합기를 통해 혼합하는 바이오 매스 혼합단계;
    상기 바이오 매스 혼합단계에서 혼합된 바이오 매스 혼합물을 이송기를 통해 성형기로 이송하는 바이오 매스 혼합물 이송단계;
    상기 바이오 매스 혼합물 이송단계에서 수렴된 바이오 매스 혼합물을 성형기를 통해 고밀화시키는 고밀화 단계;
    상기 고밀화 단계에서의 고밀도 원료를 절단기를 통해 펠렛으로 가공하는 펠렛 제조단계;
    상기 펠렛 제조단계에서 제조된 펠렛을 제1항, 제4항, 및 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 반탄화 저온 열분해 반응기에 투입하여 반탄화 펠렛을 제조하는 반탄화 단계;
    상기 반탄화 단계에서 수득한 반탄화 펠렛을 회수하여 냉각시켜 보존하는 반탄화 펠렛 숙성단계:를 포함하는,
    반탄화 고형연료의 제조 방법
    

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