KR102139227B1 - Electricity production system using oyster shell - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 굴 패각을 이용한 전기 생산 시스템에 관한 것으로, 탄산칼슘의 역반응 시 발생되는 에너지를 폐루프 시켜서 전기를 생산하는 굴 패각을 이용한 전기 생산 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an electric production system using an oyster shell, and relates to an electric production system using an oyster shell to generate electricity by closing the energy generated during a reverse reaction of calcium carbonate.
우리나라 남해안 청정해역을 중심으로 연평균 3만 2천여톤의 알굴을 생산하고 있는 반면 가공부산물로 발생되고 있는 굴패각은 폐기물 발생이라는 점에서 경제 및 환경적인 부분에 많은 문제점을 야기해 왔다[경상남도, "굴패각 처리대책", 1991 외]. 국내 굴패각 발생량은 연간 알굴 생산량의 9배에 달하는 28~30만여톤이 발생되고 있으며 이중 15만여톤은 양식장, 가공시설 주변이나 굴패각 간이 집하장에 야적 또는 적재되고 13만여톤은 채묘기, 폐화석비료 등으로 재활용되고 있는 것으로 보고되고 있다[권문선, 박상민, 권혁수, "하수슬러지와 굴껍질의 토지주입이 토양오염도에 미치는 영향", 대한환경공학회지, 제24권, 제4호,pp.715, 2002]. 하지만, 실제적으로 채묘용으로써 사용하는 굴패각은 새로운 굴 양식에 사용된 후 다시 부산물로 남게 되브로 굴패각이 추가 발생되는 것으로 추정할 수 있다. 따라서, 발생되는 굴패각은 대부분 재활용되지 못하고 매립, 방치되거나 주변에 불법으로 야적 처리되고 있는 실정이다.While producing an average of 32,000 tons of oysters annually in the clean waters of the southern coast of Korea, the oyster shells generated as a by-product have caused many problems in economic and environmental aspects in that waste is generated [Gyeongsangnam-do," Treatment countermeasures, 1991 et al.]. Domestic production of oyster shells is about 280,000 to 300,000 tons, which is 9 times the annual production of oyster shells. Among them, 150,000 tons are accumulated or loaded in farms, processing facilities, or between collections of oyster shells, and more than 130,000 tons are recycled as harvesters, waste fossil fertilizers, etc. It has been reported that [Kwon Moon-sun, Park Sang-min, Hyuk-soo Kwon, "Effects of Sewage Sludge and Oyster Shell Land Injection on Soil Pollution Degree", Journal of the Korean Environmental Engineering Society, Vol. However, in practice, it can be estimated that the oyster shells used for harvesting are additionally generated as they are used as a new oyster culture and then remain as a by-product. Therefore, most of the generated oyster shells are not recycled, and are landfilled, neglected, or illegally littered around.
상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 탄산칼슘의 역반응 공정으로 발생되는 에너지로 전기를 생산하고, 천연 비료를 생산할 수 있는 굴 패각을 이용한 전기 생산 시스템을 제공하는 것이다.In order to solve the above-mentioned problems, it is to provide an electricity production system using an oyster shell capable of producing electricity with energy generated by a reverse reaction process of calcium carbonate and producing natural fertilizer.
상술한 목적을 달성하기 위한 것으로, 본 발명에 의한 굴 패각을 이용한 전기 생산 시스템은 굴 패각이 마련되는 투입부; 상기 투입부와 연결되어 상기 굴 패각을 소성하여 산화칼슘과 이산화탄소로 분리하는 소성로; 상기 투입부와 상기 소성로를 연결하는 제 1-1이송부; 상기 투입부와 상기 소성로를 연결하는 제 1-2이송부; 상기 소성로와 연결되어 상기 산화칼슘을 저장하는 산화칼슘저장부; 상기 소성로와 상기 산화칼슘저장부를 연결하는 제 2이송부; 상기 제 1-1이송부와 상기 제 2이송부가 교차된 지점에 마련되어 상기 제 2이송부의 열을 상기 제 1-1이송부로 전달하는 제 1열교환부; 상기 소성로와 연결되어 상기 이산화탄소를 저장하는 이산화탄소저장부; 상기 소성로와 상기 이산화탄소저장부를 연결하는 제 3-1이송부; 상기 제 1-2이송부와 상기 제 3-1이송부가 교차된 지점에 마련되어 상기 제 3-1이송부의 열을 상기 제 1-2이송부로 전달하는 제 2열교환부; 상기 산화칼슘저장부 및 상기 이산화탄소저장부와 연결되며, 상기 산화칼슘과 상기 이산화탄소가 반응하여 탄산칼슘을 생성하는 반응부; 상기 산화칼슘저장부와 상기 반응부를 연결하는 제 4이송부; 상기 이산화탄소저장부와 상기 반응부를 연결하는 제 5이송부; 상기 반응부와 연결되어 상기 반응부에서 발생된 열에너지로 동작하는 터빈; 상기 터빈과 상기 제 3-1이송부 일측을 연결하는 제 3-2이송부; 상기 제 3-2이송부와 상기 제 4이송부가 교차된 지점에 마련되어 상기 제 3-2이송부의 열을 상기 제 4이송부로 전달하는 제 3열교환부; 상기 반응부와 연결되어 탄산칼슘을 배출하는 배출부; 상기 배출부와 상기 제 5이송부가 교차된 지점에 마련되어, 상기 배출부의 열을 상기 제 5이송부로 전달하는 제 4열교환부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.To achieve the above object, an electrical production system using an oyster shell according to the present invention includes an input unit in which an oyster shell is provided; A firing furnace connected to the input part and firing the oyster shell to separate into calcium oxide and carbon dioxide; A 1-1 transfer section connecting the input section and the firing furnace; A first 1-2 transfer section connecting the input section and the firing furnace; A calcium oxide storage unit connected to the firing furnace to store the calcium oxide; A second transfer part connecting the calcination furnace and the calcium oxide storage part; A first heat exchange unit provided at a point at which the first-1 transport unit and the second transport unit intersect to transfer heat from the second transport unit to the first-1 transport unit; A carbon dioxide storage unit connected to the kiln to store the carbon dioxide; A 3-1 transfer unit connecting the firing furnace and the carbon dioxide storage unit; A second heat exchange unit provided at a point where the first and second transport units and the 3-1 transport unit intersect to transfer the heat of the 3-1 transport unit to the first and second transport units; A reaction unit which is connected to the calcium oxide storage unit and the carbon dioxide storage unit and generates calcium carbonate by reacting the calcium oxide and the carbon dioxide; A fourth transfer unit connecting the calcium oxide storage unit and the reaction unit; A fifth transfer unit connecting the carbon dioxide storage unit and the reaction unit; A turbine connected to the reaction unit and operating with thermal energy generated by the reaction unit; A 3-2 transfer unit connecting one side of the turbine and the 3-1 transfer unit; A third heat exchange unit provided at a point where the 3-2 transport unit and the fourth transport unit intersect to transfer the heat of the 3-2 transport unit to the fourth transport unit; A discharge unit connected to the reaction unit to discharge calcium carbonate; And a fourth heat exchanger provided at a point where the discharge unit and the fifth transfer unit intersect and transfer heat of the discharge unit to the fifth transfer unit.
상기 터빈과 연결되어 전기를 생성하는 전기생성부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it is configured to further include an electric generator that is connected to the turbine to generate electricity.
상기 소성로는 900℃에서 15분 동안 상기 굴 패각을 소성하는 것을 특징으로 한다.The firing furnace is characterized by firing the oyster shell at 900°C for 15 minutes.
굴 패각을 투입부에 투입하는 제 1단계; 제 1-1이송부 및 제 1-2이송부를 통해 상기 굴 패각이 소성로로 유입되는 제 2단계; 상기 소성로에서 900℃로 15분 동안 상기 굴 패각을 소성하여 산화칼슘과 이산화탄소로 분리하는 제 3단계; 상기 산화칼슘은 제 2이송부를 통해서 산화칼슘저장부로 이동하면서, 상기 제 1열교환부를 통해 상기 제 2이송부에서 상기 제 1-1이송부로 열을 전달하는 제 4단계; 상기 이산화탄소는 제 3-1이송부를 통해서 이산화탄소저장부로 이동하면서, 상기 제 2열교환부를 통해 상기 제 3-1이송부에서 상기 제 1-2이송부로 열을 전달하는 제 5단계; 제 4이송부를 통해서 상기 산화칼슘이 반응부로 유입되는 제 6단계; 제 5이송부를 통해서 상기 이산화탄소가 상기 반응부로 유입되는 제 7단계; 상기 반응부 내부에서 상기 산화칼슘과 상기 이산화탄소가 반응하면서 발생된 열에너지와 반응하지 않은 이산화탄소가 터빈을 구동시키는 제 8단계; 제 3-2이송부를 통해서 상기 이산화탄소가 상기 제 3-1이송부로 이동하면서, 상기 제 3열교환부를 통해 상기 제 3-2이송부에서 상기 제 4이송부로 열을 전달하는 제 9단계; 상기 제 8단계에서 상기 산화칼슘과 상기 이산화탄소가 반응하여 탄산칼슘이 형성되어 배출부로 이동하면서, 상기 제 4열교환부를 통해 상기 배출부에서 상기 제 5이송부로 열을 전달하는 제 10단계; 상기 제 8단계에서 상기 터빈에서 전기생성부를 구동시켜 전기를 생산하는 제 11단계;로 구성되는 것을 특징으로 한다.A first step of putting oyster shells into the input unit; A second step in which the oyster shell is introduced into the kiln through the 1-1 conveying part and the 1-2 conveying part; A third step of calcining the oyster shell for 15 minutes at 900° C. in the firing furnace to separate into calcium oxide and carbon dioxide; A fourth step of transferring heat from the second transfer section to the 1-1 transfer section through the first heat exchange section while the calcium oxide moves to the calcium oxide storage section through the second transfer section; A fifth step of transferring heat from the 3-1 transport unit to the 1-2 transport unit through the second heat exchange unit while the carbon dioxide moves to the carbon dioxide storage unit through the 3-1 transport unit; A sixth step in which the calcium oxide is introduced into the reaction unit through the fourth transfer unit; A seventh step in which the carbon dioxide is introduced into the reaction unit through a fifth transfer unit; An eighth step of driving the turbine with carbon dioxide that has not reacted with thermal energy generated while the calcium oxide and the carbon dioxide react within the reaction unit; A ninth step of transferring heat from the 3-2 transfer unit to the fourth transfer unit through the third heat exchange unit while the carbon dioxide moves to the 3-1 transfer unit through the 3-2 transfer unit; A tenth step of transferring heat from the discharge portion to the fifth transfer portion through the fourth heat exchange portion while the calcium oxide and the carbon dioxide react in the eighth step to form calcium carbonate and move to the discharge portion; It characterized in that it consists of; in the eighth step, the eleventh step of generating electricity by driving the electric generator in the turbine.
본 발명에 의한 굴 패각을 이용한 전기 생산 시스템에서는 다음과 같은 효과가 있다.In the electric production system using the oyster shell according to the present invention has the following effects.
산업폐기물으로 분류되는 굴패각으로 인한 악취, 미관 등 환경문제에 능동적으로 대체하고 폐자원을 활용할 수 있는 효과가 있다.It has the effect of actively replacing environmental problems such as odor and aesthetics due to oyster shells classified as industrial waste and utilizing waste resources.
기존 소성가공으로 인해 유발되었던 이산화탄소를 포집하여 자원화할 수 있는 효과가 있다.It has the effect of capturing and converting carbon dioxide that has been caused by the existing plastic working.
도 1은 본 발명에 의한 굴 패각을 이용한 전기 생산 시스템을 나타낸 도면.1 is a view showing an electric production system using an oyster shell according to the present invention.
이하, 본 발명에 의한 굴 패각을 이용한 전기 생산 시스템의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the electric production system using the oyster shell according to the present invention will be described in detail.
본 발명인 굴 패각을 이용한 전기 생산 시스템은 굴 패각이 마련되는 투입부(10), 상기 투입부(10)와 연결되어 상기 굴 패각을 소성하여 산화칼슘과 이산화탄소로 분리하는 소성로(20), 상기 투입부(10)와 상기 소성로(20)를 연결하는 제 1-1이송부(30), 상기 투입부(10)와 상기 소성로(20)를 연결하는 제 1-2이송부(31), 상기 소성로(20)와 연결되어 상기 산화칼슘을 저장하는 산화칼슘저장부(40), 상기 소성로(20)와 상기 산화칼슘저장부(40)를 연결하는 제 2이송부(32), 상기 제 1-1이송부(30)와 상기 제 2이송부(32)가 교차된 지점에 마련되어 상기 제 2이송부(32)의 열을 상기 제 1-1이송부(30)로 전달하는 제 1열교환부(50), 상기 소성로(20)와 연결되어 상기 이산화탄소를 저장하는 이산화탄소저장부(60), 상기 소성로(20)와 상기 이산화탄소저장부(60)를 연결하는 제 3-1이송부(33), 상기 제 1-2이송부(31)와 상기 제 3-1이송부(33)가 교차된 지점에 마련되어 상기 제 3-1이송부(33)의 열을 상기 제 1-2이송부(31)로 전달하는 제 2열교환부(51), 상기 산화칼슘저장부(40) 및 상기 이산화탄소저장부(60)와 연결되며, 상기 산화칼슘과 상기 이산화탄소가 반응하여 탄산칼슘을 생성하는 반응부(70), 상기 산화칼슘저장부(40)와 상기 반응부(70)를 연결하는 제 4이송부(35), 상기 이산화탄소저장부(60)와 상기 반응부(70)를 연결하는 제 5이송부(36), 상기 반응부(70)와 연결되어 상기 반응부(70)에서 발생된 열에너지로 동작하는 터빈(80), 상기 터빈(80)과 상기 제 3-1이송부(33) 일측을 연결하는 제 3-2이송부(34), 상기 제 3-2이송부(34)와 상기 제 4이송부(35)가 교차된 지점에 마련되어 상기 제 3-2이송부(34)의 열을 상기 제 4이송부(35)로 전달하는 제 3열교환부(52), 상기 반응부(70)와 연결되어 탄산칼슘을 배출하는 배출부(37), 상기 배출부(37)와 상기 제 5이송부(36)가 교차된 지점에 마련되어, 상기 배출부(37)의 열을 상기 제 5이송부(36)로 전달하는 제 4열교환부(53)로 구성된다.The electric production system using the oyster shell of the present invention includes an
먼저, 투입부(10)가 마련된다. 상기 투입부(10) 내부에는 굴 패각이 위치한다.First, the
상기 투입부(10)와 연결되어 소성로(20)가 마련된다. 상기 소성로(20)는 상기 굴 패각을 소성한다. 여기서, 상기 소성로(20)는 900℃에서 15분 동안 상기 굴 패각을 소성한다. 이때, 상기 굴 패각은 산화칼슘과 이산화탄소로 분리된다. 그리고 상기 산화칼슘과 상기 이산화탄소는 고온으로 다량의 열을 함유하고 있다.The
상기 굴 패각이 소성되는 반응식은 다음과 같다.The reaction scheme in which the oyster shell is fired is as follows.
CaCo3 -> CaO + CO2 CaCo 3 -> CaO + CO 2
상기 투입부(10)와 상기 소성로(20)를 연결하여 제 1-1이송부(30)가 마련된다. 구체적으로, 상기 제 1-1이송부(30)는 상기 투입부(10) 일측과 상기 소성로(20) 일측을 연결한다. 상기 제 1-1이송부(30)는 상기 투입부(10)에 마련된 상기 굴 패각을 상기 소성로(20)로 이송한다. 상기 제 1-1이송부(30)에는 댐퍼 등이 마련되어 상기 소성로(20)에 유입되는 상기 굴 패각의 공급량을 조절할 수 있다.A 1-1
상기 투입부(10)와 상기 소성로(20)를 연결하여 제 1-2이송부(31)가 마련된다. 구체적으로, 상기 제 1-2이송부(31)는 상기 투입부(10) 타측과 상기 소성로(20) 타측을 연결한다. 상기 제 1-2이송부(31)는 상기 투입부(10)에 마련된 상기 굴 패각을 상기 소성로(20)로 이송한다. 상기 제 1-2이송부(31)에는 댐퍼 등이 마련되어 상기 소성로(20)에 유입되는 상기 굴 패각의 공급량을 조절할 수 있다.A 1-2
상기 소성로(20)와 연결되어 산화칼슘저장부(40)가 마련된다. 상기 산화칼슘저장부(40)는 상기 소성로(20)에서 소성되어 분리된 상기 산화칼슘을 저장한다.A calcium
상기 소성로(20)와 상기 산화칼슘저장부(40)를 연결하여 제 2이송부(32)가 마련된다. 상기 제 2이송부(32)는 상기 소성로(20) 내부에서 분리된 고온의 상기 산화칼슘을 상기 산화칼슘저장부(40)로 이송한다. 상기 제 2이송부(32)에는 댐퍼 등이 마련되어 상기 소성로(20)에서 상기 산화칼슘과 상기 이산화탄소의 분리가 완료된 경우, 상기 산화칼슘이 상기 제 2이송부(32)를 통해서 상기 산화칼슘저장부(40)로 이송되도록 한다.A
상기 제 1-1이송부(30)와 상기 제 2이송부(32)가 교차된 지점에 제 1열교환부(50)가 마련된다. 상기 제 1열교환부(50)는 상기 제 2이송부(32)의 열을 상기 제 1-1이송부(30)로 전달한다. A first
상기 제 1열교환부(50)는 통상적인 열교환기를 사용하는 것이 바람직하며, 금속 튜브 등을 사용할 수 있으나 이에 한정하지 않는다. 그리고 상기 제 1열교환부(50)를 통해 사용되지 않고 버려지는 열을 재활용할 수 있는 효과가 있다.The first
상기 소성로(20)와 연결되어 이산화탄소저장부(60)가 마련된다. 상기 이산화탄소저장부(60)는 상기 소성로(20)에서 소성되어 분리된 이산화탄소를 저장한다.The carbon
상기 소성로(20)와 상기 이산화탄소저장부(60)를 연결하여 제 3-1이송부(33)가 마련된다. 상기 제 3-1이송부(33)는 상기 소성로(20) 내부에서 분리된 고온의 상기 이산화탄소를 상기 이산화탄소저장부(60)로 이송한다. 상기 제 3-1이송부(33)에는 댐퍼 등이 마련되어 상기 소성로(20)에서 상기 산화칼슘과 상기 이산화탄소의 분리가 완료된 경우, 상기 이산화탄소가 상기 제 3-1이송부(33)를 통해서 상기 이산화탄소저장부(60)로 이송되도록 한다.A 3-1
상기 제 1-2이송부(31)와 상기 제 3-1이송부(33)가 교차된 지점에 제 2열교환부(51)가 마련된다. 상기 제 2열교환부(51)는 상기 제 3-1이송부(33)의 열을 상기 제 1-2이송부(31)로 전달한다. A second
상기 제 2열교환부(51)는 통상적인 열교환기를 사용하는 것이 바람직하며, 금속 튜브 등을 사용할 수 있으나 이에 한정하지 않는다. 그리고 상기 제 2열교환부(51)를 통해 사용되지 않고 버려지는 열을 재활용할 수 있는 효과가 있다.The second
상기 산화칼슘저장부(40) 및 상기 이산화탄소저장부(60)와 연결되어 반응부(70)가 마련된다. 상기 반응부(70)는 상기 산화칼슘과 상기 이산화탄소가 반응하여 고온의 탄산칼슘을 생성한다. 구체적으로, 상기 산화칼슘과 상기 이산화탄소가 반응하여 탄산칼슘과 열에너지가 생성된다.The reaction unit 70 is provided in connection with the calcium
상기 산화칼슘과 상기 이산화탄소의 반응식은 다음과 같다.The reaction formula of the calcium oxide and the carbon dioxide is as follows.
CaO + CO2 -> CaCo3 CaO + CO 2 -> CaCo 3
상기 산화칼슘저장부(40)와 상기 반응부(70)를 연결하여 제 4이송부(35)가 마련된다. 상기 제 4이송부(35)는 상기 산화칼슘저장부(40)에 저장된 상기 산화칼슘을 상기 반응부(70)로 이송한다. 상기 제 4이송부(35)에는 댐퍼 등이 마련되어 상기 반응부(70)로 유입되는 상기 산화칼슘 공급량을 조절할 수 있다.A
상기 이산화탄소저장부(60)와 상기 반응부(70)를 연결하여 제 5이송부(36)가 마련된다. 상기 제 5이송부(36)는 상기 이산화탄소저장부(60)에 저장된 상기 이산화탄소를 상기 반응부(70)로 이송한다. 상기 제 5이송부(36)에는 댐퍼 등이 마련되어 상기 반응부(70)로 유입되는 상기 이산화탄소 공급량을 조절할 수 있다.A
여기서, 상기 산화칼슘과 상기 이산화탄소가 56 : 44 중량 비율로 혼합될 수 있도록 공급량을 조절한다. 상기 이산화탄소가 44 중량부보다 더 공급되도록 하는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 반응부(70)에서 반응되지 않고 배출되는 산화칼슘이 없도록 한다.Here, the supply amount is adjusted so that the calcium oxide and the carbon dioxide are mixed at a weight ratio of 56:44. It is preferable that the carbon dioxide is supplied more than 44 parts by weight, so that there is no calcium oxide discharged without being reacted by the reaction unit (70).
상기 반응부(70)와 연결되어 터빈(80)이 마련된다. 상기 반응부(70)에서 발생된 열에너지로 상기 터빈(80)이 동작한다. 여기서, 상기 반응부(70)에서 반응되지 않고 남은 상기 이산화탄소가 상기 터빈(80)으로 공급될 수 있다.The turbine 80 is provided in connection with the reaction unit 70. The turbine 80 is operated with thermal energy generated by the reaction unit 70. Here, the carbon dioxide remaining unreacted in the reaction unit 70 may be supplied to the turbine 80.
상기 터빈(80)과 상기 제 3-1이송부(33) 일측을 연결하여 제 3-2이송부(34)가 마련된다. 상기 제 3-2이송부(34)는 상기 터빈(80)으로 공급된 상기 이산화탄소를 상기 제 3-1이송부(33)를 통해 상기 이산화탄소저장부(60)로 이송한다.A 3-2
상기 제 3-2 이송부와 상기 제 4이송부(35)가 교차된 지점에 제 3열교환부(52)가 마련된다. 상기 제 3열교환부(52)는 상기 제 3-2이송부(34)의 열을 상기 제 4이송부(35)로 전달한다. A third
상기 제 3열교환부(52)는 통상적인 열교환기를 사용하는 것이 바람직하며, 금속 튜브 등을 사용할 수 있으나 이에 한정하지 않는다. 그리고 상기 제 3열교환부(52)를 통해 사용되지 않고 버려지는 열을 재활용할 수 있는 효과가 있다.The third
상기 반응부(70)와 연결되어 배출부(37)가 마련된다. 상기 배출부(37)는 상기 반응부(70)에서 상기 산화칼슘과 상기 이산화탄소가 반응하여 고온의 상기 탄산칼슘을 배출한다. 상기 탄산칼슘은 비료로 사용할 수 있다.The
상기 배출부(37)와 상기 제 5이송부(36)가 교차된 지점에 제 4열교환부(53)가 마련된다. 상기 제 4열교환부(53)는 상기 배출부(37)의 열을 상기 제 5이송부(36)로 전달한다. A fourth
상기 제 4열교환부(53)는 통상적인 열교환기를 사용하는 것이 바람직하며, 금속 튜브 등을 사용할 수 있으나 이에 한정하지 않는다. 그리고 상기 제 4열교환부(53)를 통해 사용되지 않고 버려지는 열을 재활용할 수 있는 효과가 있다.The fourth
상기 터빈(80)과 연결되어 전기를 생성하는 전기생성부(90)가 더 마련된다. 상기 전기생성부(90)는 상기 터빈(80)에서 생성된 동력을 전달받아 전기를 생성한다.An
이하, 본 발명에 의한 굴 패각을 이용한 전기 생산 시스템의 작용에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of the electric production system using the oyster shell according to the present invention will be described.
제 1단계는 상기 투입부(10)에 상기 굴 패각을 투입한다.In the first step, the oyster shell is introduced into the
제 2단계는 상기 제 1-1이송부(30)와 상기 제 1-2이송부(31)를 통해서 상기 굴 패각이 상기 소성로(20)로 유입된다. 여기서 상기 제 1-1이송부(30)와 상기 제 1-2이송부(31) 내부의 댐퍼를 통해서 상기 소성로(20)로 유입되는 상기 굴 패각의 양을 조절할 수 있다.In the second step, the oyster shell is introduced into the firing
제 3단계는 상기 소성로(20)에서 상기 굴 패각을 소성한다. 구체적으로 상기 소성로(20)에서 900℃로 15분 동안 상기 굴 패각을 소성하여, 상기 굴 패각을 상기 산화칼슘과 상기 이산화탄소로 분리한다. 여기서, 분리된 상기 산화칼슘과 상기 이산화탄소는 고온으로 다량의 열을 함유하고 있다.In the third step, the oyster shell is fired in the firing
제 4단계는 상기 산화칼슘이 상기 제 2이송부(32)를 통해서 상기 산화칼슘저장부(40)로 이동한다. 여기서, 상기 제 2이송부(32) 내부의 댐퍼를 통해서 상기 소성로(20)에서 상기 산화칼슘과 상기 이산화탄소의 분리가 완료된 이후에 상기 산화칼슘을 이송한다.In the fourth step, the calcium oxide is moved to the calcium
그리고 상기 제 1열교환부(50)를 통해 상기 제 2이송부(32)에서 상기 제 1-1이송부(30)로 열을 전달한다. 이에 따라, 사용되지 않고 버려지는 열을 재활용할 수 있다.In addition, heat is transferred from the
제 5단계는 상기 이산화탄소가 상기 제 3-1이송부(33)를 통해서 상기 이산화탄소저장부(60)로 이동한다. 여기서, 상기 제 3-1이송부(33) 내부의 댐퍼를 통해서 상기 소성로(20)에서 상기 산화칼슘과 상기 이산화탄소의 분리가 완료된 이후에 상기 이산화탄소를 이송한다.In the fifth step, the carbon dioxide is moved to the carbon
그리고 상기 제 2열교환부(51)를 통해 상기 제 3-1이송부(33)에서 상기 제 1-2이송부(31)로 열을 전달한다. 이에 따라, 사용되지 않고 버려지는 열을 재활용할 수 있다.In addition, heat is transferred from the 3-1
제 6단계는 제 4이송부(35)를 통해서 상기 산화칼슘이 상기 반응부(70)로 유입된다. 여기서, 상기 제 4이송부(35) 내부의 댐퍼를 통해서 상기 반응부(70)로 유입되는 상기 산화칼슘의 양을 조절할 수 있다.In the sixth step, the calcium oxide is introduced into the reaction unit 70 through the
제 7단계는 제 5이송부(36)를 통해서 상기 이산화탄소가 상기 반응부(70)로 유입된다. 여기서, 상기 제 5이송부(36) 내부의 댐퍼를 통해서 상기 반응부(70)로 유입되는 상기 이산화탄소의 양을 조절할 수 있다. In the seventh step, the carbon dioxide is introduced into the reaction unit 70 through the
그리고 상기 산화칼슘과 상기 이산화탄소가 56 : 44 중량 비율로 혼합될 수 있도록 공급량을 조절한다. 상기 이산화탄소가 44 중량부보다 더 공급되도록 하는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 반응부(70)에서 반응되지 않고 배출되는 산화칼슘이 없도록 한다.In addition, the supply amount is adjusted so that the calcium oxide and the carbon dioxide are mixed at a weight ratio of 56:44. It is preferable that the carbon dioxide is supplied more than 44 parts by weight, so that there is no calcium oxide discharged without being reacted by the reaction unit (70).
제 8단계는 상기 반응부(70) 내부에서 상기 산화칼슘과 상기 이산화탄소가 반응한다. 이에 따라 탄산칼슘과 열에너지가 발생하고, 반응하지 않고 남은 이산화탄소가 발생한다. 상기 열에너지와 상기 이산화탄소는 상기 터빈(80)을 구동시킨다.In the eighth step, the calcium oxide and the carbon dioxide react inside the reaction unit 70. Accordingly, calcium carbonate and thermal energy are generated, and carbon dioxide remaining without reacting is generated. The thermal energy and the carbon dioxide drive the turbine 80.
제 9단계는 상기 제 3-2이송부(34)를 통해서 상기 이산화탄소가 상기 제 3-1이송부(33)로 이송한다. 이때, 상기 제 3열교환부(52)를 통해 상기 제 3-2이송부(34)에서 상기 제 4이송부(35)로 열을 전달한다. 이에 따라, 사용되지 않고 버려지는 열을 재활용할 수 있다.In the ninth step, the carbon dioxide is transferred to the 3-1
제 10단계는 상기 제 8단계에서 상기 산화칼슘과 상기 이산화탄소가 반응하여 형성된 상기 탄산칼슘이 상기 배출부(37)로 이동한다. 상기 탄산칼슘은 비료로 활용가능하다.In the tenth step, the calcium carbonate formed by the reaction of the calcium oxide and the carbon dioxide in the eighth step moves to the
이때, 상기 제 4열교환부(53)를 통해 상기 배출부(37)에서 상기 제 5이송부(36)로 열을 전달한다. 이에 따라, 사용되지 않고 버려지는 열을 재활용할 수 있다.At this time, heat is transferred from the
제 11단계는 상기 제 8단계에서 상기 터빈(80)에서 발생된 동력으로 상기 전기 생성부에서 전기를 생산한다.In the eleventh step, electricity is generated by the electricity generation unit with power generated by the turbine 80 in the eighth step.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수있을 것이다.As described above, it will be understood that the above-described technical configuration of the present invention can be implemented in other specific forms by those skilled in the art to which the present invention pertains without changing the technical spirit or essential characteristics of the present invention.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the above-described embodiments are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive, and the scope of the present invention is indicated by the claims below, rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims It should be construed that any altered or modified form derived from the equivalent concept is included in the scope of the present invention.
10 : 투입부 20 : 소성로
30 : 제 1-1이송부 31 : 제 1-2이송부
32 : 제 2이송부 33 : 제 3-1이송부
34 : 제 3-2이송부 35 : 제 4이송부
36 : 제 5이송부 37 : 배출부
40 : 산화칼슘저장부 50 : 제 1열교환부
51 : 제 2열교환부 52 : 제 3열교환부
53 : 제 4열교환부 60 : 이산화탄소저장부
70 : 반응부 80 : 터빈
90 : 전기생성부10: input part 20: firing furnace
30: 1-1 transfer section 31: 1-2 transfer section
32: 2nd transfer section 33: 3-1 transfer section
34: 3-2 transfer section 35: 4th transfer section
36: 5th transfer section 37: discharge section
40: calcium oxide storage unit 50: first heat exchange unit
51: second heat exchange section 52: third heat exchange section
53: fourth heat exchange unit 60: carbon dioxide storage unit
70: reaction unit 80: turbine
90: electricity generation department
Claims (4)
상기 투입부와 연결되어 상기 굴 패각을 소성하여 산화칼슘과 이산화탄소로 분리하는 소성로;
상기 투입부와 상기 소성로를 연결하는 제 1-1이송부;
상기 투입부와 상기 소성로를 연결하는 제 1-2이송부;
상기 소성로와 연결되어 상기 산화칼슘을 저장하는 산화칼슘저장부;
상기 소성로와 상기 산화칼슘저장부를 연결하는 제 2이송부;
상기 제 1-1이송부와 상기 제 2이송부가 교차된 지점에 마련되어 상기 제 2이송부의 열을 상기 제 1-1이송부로 전달하는 제 1열교환부;
상기 소성로와 연결되어 상기 이산화탄소를 저장하는 이산화탄소저장부;
상기 소성로와 상기 이산화탄소저장부를 연결하는 제 3-1이송부;
상기 제 1-2이송부와 상기 제 3-1이송부가 교차된 지점에 마련되어 상기 제 3-1이송부의 열을 상기 제 1-2이송부로 전달하는 제 2열교환부;
상기 산화칼슘저장부 및 상기 이산화탄소저장부와 연결되며, 상기 산화칼슘과 상기 이산화탄소가 반응하여 탄산칼슘을 생성하는 반응부;
상기 산화칼슘저장부와 상기 반응부를 연결하는 제 4이송부;
상기 이산화탄소저장부와 상기 반응부를 연결하는 제 5이송부;
상기 반응부와 연결되어 상기 반응부에서 발생된 열에너지로 동작하는 터빈;
상기 터빈과 상기 제 3-1이송부 일측을 연결하는 제 3-2이송부;
상기 제 3-2이송부와 상기 제 4이송부가 교차된 지점에 마련되어 상기 제 3-2이송부의 열을 상기 제 4이송부로 전달하는 제 3열교환부;
상기 반응부와 연결되어 탄산칼슘을 배출하는 배출부;
상기 배출부와 상기 제 5이송부가 교차된 지점에 마련되어, 상기 배출부의 열을 상기 제 5이송부로 전달하는 제 4열교환부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 굴 패각을 이용한 전기 생산 시스템.Oyster shell is provided input;
A firing furnace connected to the input part and firing the oyster shell to separate into calcium oxide and carbon dioxide;
A 1-1 transfer section connecting the input section and the firing furnace;
A first 1-2 transfer section connecting the input section and the firing furnace;
A calcium oxide storage unit connected to the firing furnace to store the calcium oxide;
A second transfer part connecting the calcination furnace and the calcium oxide storage part;
A first heat exchange unit provided at a point where the first-first transport unit and the second transport unit intersect to transfer heat from the second transport unit to the first-first transport unit;
A carbon dioxide storage unit connected to the kiln to store the carbon dioxide;
A 3-1 transfer unit connecting the firing furnace and the carbon dioxide storage unit;
A second heat exchange unit provided at a point where the first and second transfer units and the third and third transfer units intersect to transfer the heat of the third and first transfer units to the first and second transfer units;
A reaction unit which is connected to the calcium oxide storage unit and the carbon dioxide storage unit and generates calcium carbonate by reacting the calcium oxide and the carbon dioxide;
A fourth transfer unit connecting the calcium oxide storage unit and the reaction unit;
A fifth transfer unit connecting the carbon dioxide storage unit and the reaction unit;
A turbine connected to the reaction unit and operating with thermal energy generated by the reaction unit;
A 3-2 transfer unit connecting one side of the turbine and the 3-1 transfer unit;
A third heat exchange unit provided at a point where the 3-2 transport unit and the fourth transport unit intersect to transfer the heat of the 3-2 transport unit to the fourth transport unit;
A discharge unit connected to the reaction unit to discharge calcium carbonate;
And a fourth heat exchange unit provided at a point where the discharge unit and the fifth transfer unit intersect and transfer heat of the discharge unit to the fifth transfer unit.
상기 터빈과 연결되어 전기를 생성하는 전기생성부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 굴 패각을 이용한 전기 생산 시스템.According to claim 1,
Electric production system using an oyster shell, characterized in that further comprises an electric generator for generating electricity connected to the turbine.
상기 소성로는 900℃에서 15분 동안 상기 굴 패각을 소성하는 것을 특징으로 하는 굴 패각을 이용한 전기 생산 시스템.According to claim 1,
The calcination furnace is an electric production system using an oyster shell, characterized in that for 15 minutes firing the oyster shell at 900 ℃.
굴 패각을 투입부에 투입하는 제 1단계;
제 1-1이송부 및 제 1-2이송부를 통해 상기 굴 패각이 소성로로 유입되는 제 2단계;
상기 소성로에서 900℃로 15분 동안 상기 굴 패각을 소성하여 산화칼슘과 이산화탄소로 분리하는 제 3단계;
상기 산화칼슘은 제 2이송부를 통해서 산화칼슘저장부로 이동하면서, 상기 제 1열교환부를 통해 상기 제 2이송부에서 상기 제 1-1이송부로 열을 전달하는 제 4단계;
상기 이산화탄소는 제 3-1이송부를 통해서 이산화탄소저장부로 이동하면서, 상기 제 2열교환부를 통해 상기 제 3-1이송부에서 상기 제 1-2이송부로 열을 전달하는 제 5단계;
제 4이송부를 통해서 상기 산화칼슘이 반응부로 유입되는 제 6단계;
제 5이송부를 통해서 상기 이산화탄소가 상기 반응부로 유입되는 제 7단계;
상기 반응부 내부에서 상기 산화칼슘과 상기 이산화탄소가 반응하면서 발생된 열에너지와 반응하지 않은 이산화탄소가 터빈을 구동시키는 제 8단계;
제 3-2이송부를 통해서 상기 이산화탄소가 상기 제 3-1이송부로 이동하면서, 상기 제 3열교환부를 통해 상기 제 3-2이송부에서 상기 제 4이송부로 열을 전달하는 제 9단계;
상기 제 8단계에서 상기 산화칼슘과 상기 이산화탄소가 반응하여 탄산칼슘이 형성되어 배출부로 이동하면서, 상기 제 4열교환부를 통해 상기 배출부에서 상기 제 5이송부로 열을 전달하는 제 10단계;
상기 제 8단계에서 상기 터빈에서 전기생성부를 구동시켜 전기를 생산하는 제 11단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 굴 패각을 이용한 전기 생산 시스템 및 이를 이용한 전기 생산 방법.
In the electric production system using the oyster shell according to claim 1,
A first step of putting oyster shells into the input unit;
A second step in which the oyster shell is introduced into the kiln through the 1-1 conveying part and the 1-2 conveying part;
A third step of calcining the oyster shell for 15 minutes at 900°C in the firing furnace to separate into calcium oxide and carbon dioxide;
A fourth step of transferring heat from the second transfer section to the 1-1 transfer section through the first heat exchange section while the calcium oxide moves to the calcium oxide storage section through the second transfer section;
A fifth step of transferring heat from the 3-1 transfer unit to the 1-2 transfer unit through the second heat exchange unit while the carbon dioxide moves to the carbon dioxide storage unit through the 3-1 transfer unit;
A sixth step in which the calcium oxide is introduced into the reaction unit through the fourth transfer unit;
A seventh step in which the carbon dioxide is introduced into the reaction unit through a fifth transfer unit;
An eighth step of driving the turbine with carbon dioxide that has not reacted with thermal energy generated while the calcium oxide and the carbon dioxide react within the reaction unit;
A ninth step of transferring heat from the 3-2 transfer unit to the fourth transfer unit through the third heat exchange unit while the carbon dioxide moves through the 3-2 transfer unit to the 3-1 transfer unit;
A tenth step of transferring heat from the discharge part to the fifth transfer part through the fourth heat exchange part while the calcium oxide and the carbon dioxide react in the eighth step to form calcium carbonate and move to the discharge part;
In the eighth step, the eleventh step of generating electricity by driving an electric generator in the turbine; an electric production system using an oyster shell and an electric production method using the same.
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---|---|---|---|
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KR1020200069382A KR102139227B1 (en) | 2020-06-09 | 2020-06-09 | Electricity production system using oyster shell |
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KR1020200069382A KR102139227B1 (en) | 2020-06-09 | 2020-06-09 | Electricity production system using oyster shell |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20230031468A (en) * | 2021-08-27 | 2023-03-07 | (주)케이씨엠 | White cement composition comprising calcium carbonate |
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