KR102257422B1 - 물질 상변환 회수장치 - Google Patents

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KR102257422B1 KR1020190045388A KR20190045388A KR102257422B1 KR 102257422 B1 KR102257422 B1 KR 102257422B1 KR 1020190045388 A KR1020190045388 A KR 1020190045388A KR 20190045388 A KR20190045388 A KR 20190045388A KR 102257422 B1 KR102257422 B1 KR 102257422B1
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Abstract

본 발명은 회분유발성분을 포함하는 바이오매스 연료는 산처리, 알칼리, 열수처리, 막여과, 이온교환, 응집, 흡착, 원심분리를 포함하는 방법을 이용하여 수처리하는 방법을 적용한 탈수 세척공정을 연계한 저온조건의 바이오매스내 회분유발성분을 제거한 연료 생산 시스템의 세척수를 상변화를 적용하여 세척수내 초산을 분리하는 물질 상변환 회수장치이다.

Description

물질 상변환 회수장치{Apparatus of Recovering Materials using Phase Change}
본 발명은 물질 상변환 회수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초본계, 목질계, 조류(Algae) 바이오매스로부터 보일러 운전시 파울링, 슬래깅, 고온부식, 크링커 생성 등 반응기 벽면, 열교환기 등 전열면에 악영향을 발생하는 회분유발성분을 물리, 화학적 방법을 통하여 제거하고 제거 후 고상성분은 고형연료로 전소 또는 혼소에 활용되며, 회분유발성분을 포함하는 액상성분은 산처리, 알칼리, 열수처리, 막여과, 이온교환, 응집, 흡착, 원심분리를 포함하는 방법을 이용하여 수처리하는 방법을 적용한 탈수 세척공정을 연계한 저온조건의 바이오매스내 회분유발성분을 제거한 연료 생산 시스템의 세척수를 상변화를 적용하여 세척수내 초산을 분리하는 물질 상변환 회수장치에 관한 것이다.
이산화탄소 발생량이 가장 많은 요인이며 지구 온난화 문제에 경쟁력이 취약한 에너지원이 화석연료에 기반한 에너지원이다. 따라서 현재 에너지원으로서 세계적으로 이슈화 되고 있는 것 중에 신재생 에너지의 이용 및 보급을 들 수 있으며, 이는 기존의 석유, 석탄 등 화석연료에 비하여 이산화탄소의 배출이 저감되어 지구온난화 및 기후변화에 대응할 수 있는 에너지원이기 때문이다.
국내에서는 화석연료의 고갈과 더불어 국제조약인 기후변화협약 대응에 따른 온실가스 감축이 대두되면서 일정규모(500MW) 이상의 발전설비(신재생에너지 설비는 제외)를 보유한 발전사업자(공급의무자)에게 총 발전량의 일정비율 이상을 신재생에너지를 이용하여 공급토록 의무화한 신재생 에너지공급의무화제도(Renewable Portfolio Standard; RPS)가 도입되었으며 이런 의무공급량 미이행분에 대해서는 공급인증서 평균거래가격의 150% 이내에서 불이행사유, 불이행 횟수 등을 고려하여 과징금을 부과할 수 있도록 법제화 하였다.
이에 따라 신재생에너지를 공급하여 인정받기 위하여 발전사업자가 신재생에너지 설비를 이용하여 전기를 생산공급하였음을 증명하는 인증서로 공급의무자는 의무공급량을 신재생에너지 공급인증서를 구매하여 충당할 수 있는 것으로 공급인증서 발급대상 설비에서 공급된 MWh기준의 신재생에너지 전력량에 대해 가중치를 곱하여 부여하는 신재생에너지 공급인증서(REC, Renewable Energy Certificate)를 실시하고 있고 신재생에너지 원별 가중치는 환경, 기술개발 및 산업활성화에 미치는 영향, 발전원가, 부존잠재량, 온실가스 배출저감에 미치는 효과 등을 고려하여 정부가 재정하고 3년마다 재검토하고 있다.
이에 따라 대규모 석탄화력 발전사에서는 이러한 신재생에너지 공급의무 비중을 달성하기 위하여 석탄의 이산화탄소 발생을 감축시키는 발전 플랜트 연계 및 개선방안으로 석탄 가스화 복합발전(Integrated Gasification Combined Cycle; IGCC), 초초임계압(Ultra Supercritical, USC)기술, CO 포집 및 저장기술 등의 청정 석탄 기술(Clean Coal Technology, CCT), 및 바이오매스(bio-mass) 혼소 등을 시도하고 있으나 근본적인 문제해결에는 개선 극복해야 할 부분이 다수 존재하고 있는 실정이다.
특히, 바이오매스 혼소의 경우에는 석탄에 비하여 상대적으로 낮은 발열량의 바이오매스를 연소함에 따라 발전효율이 저하된다는 문제점을 안고 있다.
또한, 혼소를 위해 투입되는 바이오매스와 석탄의 연소특성이 상이하여 석탄을 대상원료로 설계된 기존 발전 설비 내에서 다단연소가 발생하여 설비 운전에 문제점을 발생시킨다.
또한, 바이오매스 내에 포함된 금속성분을 포함하는 무기질 성분에 의한 클링커나 파울링이 발생하는 문제점도 안고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 선행 연구에서는 석탄에 오일계 바이오매스를 혼합시킨 연료를 적용하는 기술이 개발되었다. 이처럼 단순히 석탄과 오일계 바이오매스를 혼합시킨 연료의 경우, 석탄의 표면이 대체로 오일로 코팅되거나 기공 안으로 오일이 일부 함침하게 된다. 하지만 오일 자체의 낮은 표면장력과 오일계 바이오매스와 석탄 표면의 결합력이 부족하여, 석탄과 바이오매스는 각각 기존의 연소 특성을 유지하므로 결과적으로는 다른 연소 특징을 보이게 된다. 따라서 이를 발전소에 적용하면 버너 앞부분에서 오일의 저온 연소 패턴으로 인하여 산소가 우선적으로 과잉 소모하게 되고, 결국 석탄의 연소를 저해하여 미연 탄소(unburned carbon)의 양이 증가하게 되며 발전 효율을 감소시키게 된다.
또한, 바이오매스 내의 회분의 대표적인 응집현상은 미분탄 연소로에서 각각 연소로의 복사면 및 대류전달면에서 주로 발생되는 슬래깅(slagging)과 클링커(clinker), 파울링(fouling), 유동층 연소로에서의 회분 응집(agglomeration) 등이다.
발전플랜트의 과열기튜브 고온염소부식, 절탄기튜브 회막힘 현상에 의한 유속변화로 인해 발생되는 마모, 유동층 연소기의 유동사에 의한 튜브 마모, 슈트블로워의 기계적 마모가 예상되며, 연료성분내의 무기성분인 칼륨과 염소성분이 연소과정에 화학결합을 통해 KCl을 생성하면, KCl(용융온도 776℃)은 점성이 강한 물질로 부착이 잘되며 염소 반응 등에 의한 부식을 가속화 시킨다고 알려져 있다.
국내 발전소에 RPS 에 대응하기 위한 다양한 재생에너지에 대한 검토가 진행되고 있으나, 현재 운영중인 화력 발전 플랜트의 경우, RPS 및 REC를 만족시키는 기술에 한계가 있는 상황이다.
이에 대응하여 국내에서 확보가능한 초본계 바이오매스의 연소 후 파울링 및 융착 유발성분을 전처리로 제거하는 기술이 요구되는 바, 산성계 촉매를 활용하여 바이오매스내 회분유발성분을 제거한 후, 처리수내의 촉매를 분리 재활용 할 수 있는 연속 운전이 가능한 증기압을 이용한 물질 상변환 추출장치이다.
한편 상기와 같은 문제점들에 대응하기 위한 다수의 공지된 문헌들을 살펴보면 아래와 같다.
한국등록특허 10-1152613-240902호에서는 일측에 버너 및 건류가스 입구를 구비하고 타측에 연소관 출구(212)를 구비한 연소관 및 상기 연소관을 둘러싸고 일측에 건조 폐열 인입구를 구비하고 타측에 열풍 출구를 구비한 외통체를 포함하는 이중 통형 구조의 연소기; 바이오매스 또는 폐기물이 투입되는 폐기물 유입구, 상기 폐기물 유입구로 투입된 바이오매스 또는 폐기물이 건조되어 배출되는 폐기물 배출구, 상기 연소관 출구와 연통되어 열풍이 유입되는 열풍 입구, 및 상기 열풍 입구로 유입된 열풍이 유출되는 건조 폐열 송출구를 포함하며, 유입된 바이오매스 또는 폐기물이 건조되는 메인 건조기; 상기 메인 건조기를 통하여 건조된 건조물이 투입되는 건조물 인입구, 투입된 건조물이 탄화되어 배출되는 탄화물출구 및 탄화하면서 발생되는 건류가스를 배출하기 위한 건류가스 배출공을 포함하는 탄화관, 및 상기 연소기의 열풍출구와 연통하여 열풍이 유입되는 제1유입구 및 유입된 열풍을 배출시키기 위한 제2배출구를 포함하는 바깥통을 포함하는 탄화기; 및 상기 탄화기의 탄화물출구로부터 유출되는 탄화물을 저장하기 위한 탄화물저장수단을 포함하되, 상기 연소기의 열풍출구와 상기 탄화기의 제1유입구를 연통시키기 위한 제1라인과 상기 탄화기의 내부를 순환한 열풍이 배출되는 제2배출구측에 구비된 제2라인을 서로 연통시키기 위한 바이패스 라인이 더 구비되며, 상기 연소기의 건류가스 입구측에는 열감지 센서가 더 구비되며, 역화방지를 위한 역화방지기가 상기 건류가스 배출공과 상기 건류가스입구를 상호 연통시키기 위한 제3라인과 연결된 제5라인을 통하여 더 구비되는 것을 특징으로 하는 바이패스 라인이 구비된 바이오매스 또는 폐기물 처리 시스템이 개시되어 있다.
한국등록특허 제10-1096077호에서는 고함수 유기성 폐기물을 열매체 오일과 접촉시켜 건조하는 증발건조기; 고함수 유기성 폐기물 건조시 발생한 증발가스를 단열압축하는 압축기; 상기 증발건조기와 열매체 오일 순환배관을 통해 연결되고, 상기 압축기에서 단열압축된 증발가스를 이용하여 상기 증발건조기에서 배출된 열매체 오일을 가열한 후 상기 증발건조기로 재공급하는 열교환기; 상기 열교환기에서 열매체 오일을 가열한 증발가스를 응축하는 응축기; 상기 응축기에서 응축된 증발가스를 수분과 오일로 분리하는 유수분리기; 및 상기 유수분리기에서 분리된 오일을 저장하고, 저장된 오일을 열교환기로 공급하는 오일저장탱크를 포함하는 고함수 유기성 폐기물 건조시스템을 개시하고 있다.
한국공개특허 제2012-0084220호에서는 탈수바이오매스를 이송하는 이송펌프와, 이송펌프에 의하여 이송되어진 바이오매스를 혼합하는 탈수바이오매스 혼합기와, 혼합기에서 공급되는 바이오매스를 수용하여 섭씨 85도 내지 95도 온도 조건에서 건조하는 건조기와, 건조기와 연결되어 스팀을 제공하여 건조기 내의 건조 열원으로 사용하도록 하는 스팀히터와, 건조기에서 발생되어 배기되는 분진을 제거하기 위해 건조기에 연결설치되는 싸이클론과, 건조기에서 건조된 바이오매스를 배출 이송시키는 컨베이어와, 건조바이오매스를 냉각이송시키는 냉각컨베이어와, 건조바이오매스를 저장하는 건바이오매스저장조와, 건바이오매스저장조로부터 이송되는 바이오매스를 바이오매스 탄화기로 투입하는 투입호파를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오매스 건조장치을 개시하고 있다.
한국특허공보 제10-0685385호에서는 함수율이 높은 하폐수 바이오매스가 저장되는 저장 호퍼; 상기 저장 호퍼에 저장되는 바이오매스를 이송하도록 상기 저장 호퍼의 하측부에 제공된 이송 펌프; 바이오매스를 압축하여 탈수처리하는 압축 탈수기; 상기 압축 탈수기에서 탈수처리된 바이오매스를 건조시키는 열매 스팀 혼용 디스크 건조기; 열매를 이용하여 상기 압축 탈수기 및 열매 스팀 혼용 디스크 건조기를 구동하는 열매 보일러; 상기 열매 스팀 혼용 디스크 건조기로부터 배출된 배출가스를 스팀으로 전환하는 폐열 보일러; 초기 운전중에 부족한 스팀 열원을 발생하여 보조적으로 스팀을 공급하는 보조 보일러; 상기 열매 스팀 활용 디스크 건조기의 하측부에 제공되어 건조 바이오매스가 배출되는 배출 컨베이어; 상기 배출 컨베이어를 통해 배출된 건조 바이오매스 중 일부를 재건조시키기 위해 분배하는 분배 컨베이어; 상기 분배 컨베이어에서 분배된 일부 바이오매스를 상기 열매 스팀 활용 디스크 건조기로 송기하도록 제공된 상향 이동 컨베이어; 폐가스를 정화하도록 상기 열매 스팀 혼용 디스크 건조기와 연통되어 제공된 분진 포집기; 상기 분진 포집기의 상방으로 배출된 폐가스를 물 세척하여 분진을 제거하는 습식 탈습탑; 데워진 세척수를 열교환하는 열 교환기 및 냉각탑; 상기 습식 탈습탑의 상부와 연결되어 폐가스를 흡착 정화하는 활성탄 반응탑; 및 상기 저장 호퍼, 압축 탈수기, 열매 스팀 혼용 디스크 건조기, 각 컨베이어, 각 보일러의 동작을 제어하는 자동 운전반을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하, 폐수 바이오매스의 자원 재활용 장치가 개시되어 있다.
그러나, 바이오매스를 포함하는 연료물질의 제거성분을 처리하기 위한 촉매를 포함하는 처리수를 연속적으로 분리 회수하기 위한 번들형 증기압 조절이 가능한 물질 상변환 회수장치 기술은 개시된 바 없으며 이에 대한 기술개발이 절실히 요구되고 있다.
한국등록특허 10-1152613-240902호 한국등록특허 제10-1096077호 한국공개특허 제2012-0084220호 한국특허공보 제10-0685385호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로, 회분유발성분을 포함하는 바이오매스 연료는 산처리, 알칼리, 열수처리, 막여과, 이온교환, 응집, 흡착, 원심분리를 포함하는 방법을 이용하여 수처리하는 방법을 적용한 탈수 세척공정을 연계한 저온조건의 바이오매스내 회분유발성분을 제거한 연료 생산 시스템의 세척수를 상변화를 적용하여 세척수내 초산을 분리하는 물질 상변환 회수장치을 제공하는 데 있다.
이를 위하여 본 발명에서는 이중관형태의 본체; 상기 본체의 일단에 형성된 바이오매스를 처리한 세척수가 공급되는 세척수공급구; 상기 세척수가 소정의 조건에서 상변화를 통해 증기상으로 고상성분과 배출되는 배출구;를 포함하는 물질상변환회수장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 본체의 내부에 상기 세척수공급구 및 상기 배출구와 연통되는 번들형태로 복수의 튜브가 형성될 수 있다.
또한, 상기 본체는 길이방향의 소정위치에 경계판이 형성된 2단으로 구성되며, 상기 배출구가 형성된 단부만 축열체가 충진될 수 있다.
또한, 상기 세척수공급부 및/또는 상기 배출구에 연결되는 상기 튜브의 단면적은 상기 튜브의 단면적보다 같거나 클 수 있다.
또한, 상기 배출구 방향의 상기 본체의 일측면에 형성된 열매체가 공급되는 열매체공급구; 상기 세척수공급구 방향의 상기 본체의 일측면에 형성되는 열매체가 배출되는 열매체배출구;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 본체의 일측면에 형성되어 내부 압력을 조절하는 트랩을 포함할 수 있다.
또한, 상기 본체 내부에 열매체의 유로를 형성하기 위해 복수로 형성되는 유로판;을 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 물질상변환회수장치는 공급된 바이오매스의 회분유발성분이 최대로 분리되도록 저온의 촉매로 처리하는 반응기본체(100); 상기 반응기본체에 저온 촉매수를 공급하는 pH조정조(400); 상기 반응기본체에 세척수를 공급하는 세척수저장조(500); 및 상기 반응기본체에 원료를 주입하는 원료주입장치(700);를 포함하는 탈수 세척공정을 연계한 저온조건의 바이오매스내 회분유발성분을 제거한 연료 생산 시스템의 상기 세척수를 처리하는 물질상변환회수장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 배출구를 통해 배출된 증기상 성분은 응축을 통해 초산을 분리하는 물질상변환회수장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 물질상변환회수장치에 따르면, 열매체를 이용하여 세척수에 사용되는 초산을 효과적으로 회수하여 공정 비용을 낮출 수 있는 효과가 있다.
또한, 전체 공정을 컴팩트화함으로써 장치비 절감, 설치부지를 기존대비 30%이상 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 바이오매스 건조시 소요되는 운전비용이 절감되고 자동운전이 용이한 효과가 있다.
또한, 열매체인 스팀 분할 주입에 따라서 바이오매스 성상에 따른 스팀량 조절 및 최적화 운전이 가능한 효과가 있어 세척수로 처리된 바이오매스에서 세척수를 효과적으로 분리할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 탈수 세척공정을 연계한 저온조건의 바이오매스내 회분유발성분을 제거한 연료 생산 시스템에 반영된 물질상변환회수장치를 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 일 실시예에 따른 물질상변환회수장치의 개념도이다.
도 3은 본 발명에 일 실시예에 따른 물질상변환회수장치도이다.
도 4는 본 발명에 일 실시예에 따른 물질상변환회수장치의 축열체 충진도 및 세척수 공급구 단면도이다.
도 5는 본 발명에 일 실시예에 따른 물질상변환회수장치의 배출구종단면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 글루존 형성을 배제하는 컴팩트 바이오매스 건조 시스템을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 탈수 세척공정을 연계한 저온조건의 바이오매스내 회분유발성분을 제거한 연료 생산 시스템에 반영된 물질상변환회수장치를 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 일 실시예에 따른 물질상변환회수장치의 개념도이다.
도 3은 본 발명에 일 실시예에 따른 물질상변환회수장치도이다.
도 4는 본 발명에 일 실시예에 따른 물질상변환회수장치의 축열체 충진도 및 세척수 공급구 단면도이다.
도 5는 본 발명에 일 실시예에 따른 물질상변환회수장치의 배출구종단면이다.
또한 본 발명에서 사용되는 연료는 바이오매스일 수 있다. 상기 바이오 매스 원료로는 목질계와 초본계를 사용할 수 있다. 목질계로는 나무 블럭, 우드칩, 통나무, 나무 가지, 나무 부스러기, 낙엽, 목판, 톱밥, 리그닌, 자일란, 리그노셀룰로오스, 야자나무, PKS(palm kernel shell), 야자섬유질, EFB(empty fruit bunches), FFB(fresh fruit bunches), 야자잎, 야자제분찌꺼기 등을 이용할 수 있다. 초본계로는 옥수수대, 볏짚, 수수대, 사탕수수대, 곡물(쌀, 수수, 커피 등) 허스크, 사탕무잎, 바가스, 기장, 아티초크, 당밀, 아마, 대마, 양마, 면줄기, 담배줄기, 전분질계인 옥수수, 감자, 카사바, 밀, 보리, 라이밀, 기타 전분계 가공 잔재물, 과실류인 아보카도, 자트로파 및 이들의 가공 잔재물 등의 바이오 매스가 사용될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 물질상변환회수장치가 반영된 탈수 세척공정을 연계한 저온조건의 바이오매스내 회분유발성분을 제거한 연료 생산 시스템을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 탈수 세척공정을 연계한 저온조건의 바이오매스내 회분유발성분을 제거한 연료 생산 시스템에 반영된 물질상변환회수장치를 나타낸 흐름도이다.
공급된 원료의 회분유발성분이 최대로 분리되도록 저온의 촉매로 처리하는 반응기본체(100); 상기 반응기본체에 저온 촉매수를 공급하는 pH조정조(400); 상기 반응기본체에 세척수를 공급하는 세척수저장조(500); 및 상기 반응기본체에 원료를 주입하는 원료주입장치(700);를 포함하는 탈수 세척공정을 연계한 저온조건의 바이오매스내 회분유발성분을 제거한 연료 생산 시스템일 수 있다.
상기 반응기 본체는 반응기보온재(101);을 포함할 수 있다. 상기 보온재는 보온효과를 갖을 수 있다면 그 재질에 한정되지 않는다.
상기 반응기보온재는 유리솜, 고무발포, PE폼, 퍼라이트(Perlite), 우레탄 중 어느 하나 또는 2 이상일 수 있다.
바람직하게는 0.05[g/cm3], 0.035[W/m·k]인 하이플렉스(Hiplex)일 수 있다. 더욱 바람직하게는 0.05[g/cm3], 0.035[W/m·k], 질량비 흡수율 3%이하, 5 내지 10 [ng/m2·s·Pa]인 하이플렉스(Hiplex)일 수 있다.
상기 조건을 벗어난다면 보온효과를 얻을 수 없다.
상기 저온의 촉매는 독립적 또는 물과 혼합되어 공급될 수 있다.
상기 촉매는 가온촉매수유입구(110)으로 공급될 수 있다.
상기 세척수는 세척수유입구(120)으로 유입될 수 있다. 상기 세척수는 상기 촉매에 혼합 공급될 수 있다.
상기 반응기본체는 온도조절을 위하여 반응승온기(130)을 포함할 수 있다. 상기 반응승온기는 상기 반응기본체의 온도를 제어할 수 있다면 반응승온기의 형태는 제한되지 않음은 자명하다. 상기 반응승온기는 1 내지 5℃/min 의 승온속도를 가질 수 있다.
상기 조건을 벗어난다면 승온효과를 얻을 수 없다.
추가적으로 벤트부(140)을 통하여 상기 반응기본체의 내압 조건을 유지하기 위한 벤트가 수행될 수 있다.
상기 반응기본체의 압력조건을 유지하기 위하여 고압기체발생기(150)을 포함할 수 있다.
상기 고압기체발생기를 통하여 발생된 고압기체는 탈수플레스부로 공급되기 위한 고압기체제1주입부가 형성될 수 있으며, 상기 반응기본체에는 고압기체제2주입부가 형성될 수 있다.
상기 고압기체 조건은 1 내지 5 m3/min * 1 내지 10Kg/cm2일 수 있다. 상기 조건을 벗어나면 충분한 압력조건을 얻을 수 없다.
상기 고압기체제2주입부로 공급되는 고압기체는 폭기를 위한 효과도 있다. 상기 고압기체는 공기, 산소, 질소, 헬륨 중 어느 하나 또는 2 이상일 수 있다.
상기 연료의 금속이온제거 반응, 탈수 및 세척공정이후 연료를 배출하기 위한 고체 연료배출부를 통하여 배출될 수 있다.
상기 pH조정조는 상기 반응기본체에 공급하기 위한 촉매를 공급하기 위한 장치이다. 상기 pH조정조는 상기 촉매와 혼합을 위한 물을 공급하기 위한 처리수공급부(210)을 포함할 수 있다. 상기 pH조정조에 촉매를 공급하기 위한 촉매저장조(430)가 형성될 수 있으며 상기 촉매를 상기 pH조정조에 공급할 수 있다. 촉매공급부(420)이 형성될 수 있다. 상기 원료의 탈수 및/또는 세척수로부터 유기산을 형성하기 위한 유기산저장조(440)이 추가로 형성될 수 있다. 상기 유기산저장조는 상기 원료로부터 분리된 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌 중 어느 하나 또는 2 이상의 촉매와의 과반응 통하여 생성될 수 있다. 상기 pH조정조는 내부 촉매 혼합특성을 위하여 교반기(401)이 형성될 수 있다. 상기 교반기는 상기 pH조정조의 용량이 100L일 때, 100 내지 500rpm으로 교반회전할 수 있으며, 바람직하게는 350rpm일 수 있다. 상기 pH조정조는 온도조절을 위하여 승온기(403)을 포함할 수 있다. 상기 승온기는 상기 반응기본체의 온도를 제어할 수 있다면 승온기의 형태는 제한되지 않음은 자명하다. 상기 반응승온기는 1 내지 5℃/min 의 승온속도를 가질 수 있다.
상기 조건을 벗어난다면 승온효과를 얻을 수 없다.
상기 pH조정조는 보온재(402);을 포함할 수 있다. 상기 보온재는 보온효과를 갖을 수 있다면 그 재질에 한정되지 않는다.
상기 보온재는 유리솜, 고무발포, PE폼, 퍼라이트(Perlite), 우레탄 중 어느 하나 또는 2 이상일 수 있다.
바람직하게는 0.05[g/cm3], 0.035[W/m·k]인 하이플렉스(Hiplex)일 수 있다. 더욱 바람직하게는 0.05[g/cm3], 0.035[W/m·k], 질량비 흡수율 3%이하, 5 내지 10 [ng/m2·s·Pa]인 하이플렉스(Hiplex)일 수 있다.
상기 조건을 벗어난다면 보온효과를 얻을 수 없다.
상기 pH조정조에 추가적으로 물을 공급하기 위한 처리수공급부(410)가 형성될 수 있다.
상기 촉매를 상기 반응기본체로 공급하기 위한 가온촉매수배출부(460)가 형성될 수 있다.
상기 잉여 생성된 촉매수를 배출하기 위한 pH조정조드레인부(470)가 형성될 수 있다.
상기 세척수저장조에 물을 공급하기 위한 세척수공급부(510)가 형성될 수 있다. 상기 세척수저장조에 상기 반응기본체에서 세척을 통해 배출되는 세척수를 공급하기 위한 2차탈수공급부(520)가 형성될 수 있다. 상기 세척수저장조에서 생성된 세척수를 상기 반응기본체에 공급하기 위한 세척수배출부(530)이 형성될 수 있다. 상기 세척수저장조의 잉여 세척수를 배출하기 위한 세척수드레인부(540)이 형성될 수 있다.
상기 반응기본체, 상기 pH조정조, 상기 세척수저장조에는 액체 수위를 확인할 수 있는 수위 측정게이지가 추가로 형성될 수 있다.
상기 원료유입장치는 상기 바이오매스를 소정 크기의 원료로 형성하는 분쇄유닛; 상기 원료를 저장하는 호퍼; 상기 호퍼에 저장된 상기 원료를 후단에 정량 공급하는 원료공급피더;를 포함할 수 있다.
상기 바이오매스는 1세대 바이오매스, 2세대 바이오매스, 3세대 바이오매스 중 어느 하나 또는 2 이상일 수 있다.
바람직하게는 억새, EFB(Empty Fruit Bunches), 케나프, 옥수수대, 왕겨, 대나부 중 어느 하나 2 이상 일 수 있다.
상기 소정 크기는 500mm이하 일 수 있다.
바람직하게는 10μm 내지 300mm이하 일 수 있다.
더욱 바람직하게는 20mm 내지 50mm이하 일 수 있다.
상기 입자 사이즈를 벗어날 경우, 분쇄비용이 과다하게 소요되거나, 회분유발성분의 제거 효율이 낮아질 수 있다.
상기 분쇄유닛은 파쇄(crushing) 및/또는 분쇄(grinding)를 수행할 수 있다. 상기 분쇄유닛은 압축, 충격, 마찰, 전단, 굽힘 중 어느 하나 이상의 물리 특성을 이용할 수 있으며 절단 등 바이오매스의 크기를 줄이는 동시에 표면적을 넓히는 목적을 달성할 수 있다면 그 방법에 제한이 되지 않는다.
상기 분쇄유닛은 죠크러셔(Jaw crusher), 자이레토리크러셔(Gyratory crusher), 롤크러셔(Roll crusher), 에지러너(Edge runner), 햄머크러셔(Hammer crusher), 볼밀(Ball mill), 제트밀(Jet mill), 디스크크러셔(Disk crusher) 중 어느 하나 일 수 있다.
상기 원료공급피더는 후단에 정량적으로 상기 원료를 공급할 수 있는 장치라면 특별히 제한되지 않는다. 바람직하게는 스크류피더, 락호퍼가 있다.
상기 회분유발성분이란 연소반응에 사용되는 바이오매스에 포함된 무기물 성분 중 반응 후단의 반응기 벽면, 열교환기, 후단 배가스 처리 설비의 표면에 물리, 화학적으로 부착되어 파울링, 슬래깅, 부식, 크링커 생성등을 유발하는 회분유발성분을 의미한다.
상기 회분유발성분은 알칼리, 알칼리토 금속, 할로겐족 원소일 수 있다.
바람직하게는 나트륨, 칼륨, 염소일 수 있다.
상기 소정 온도의 열수처리를 위한 주입수의 온도는 30℃ 내지 500℃일 수 있다. 바람직하게는 120℃ 내지 300℃일 수 있으며 더욱 바람직하게는 30℃ 내지 99℃일 수 있다. 상기 소정 온도의 열수처리를 위한 저온촉매수의 온도는 40℃ 내지 60℃일 수 있다.
상기 온도조건을 벗어나면 상기 원료중에 회분유발성분이 충분히 분리되지 않는다. 상기 온도조건은 원료에 따라 변화될 수 있다.
상기 공급원료가 상기 반응기본체내에 체류하는 시간은 10분 내지 10시간일 수 있다. 바람직하게는 체류하는 시간은 20분 내지 2시간일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 체류하는 시간은 30분 내지 1시간일 수 있다. 상기 체류하는 시간을 벗어나면 상기 원료중에 회분유발성분이 충분히 분리되지 않는다.
상기 체류하는 시간조건은 원료에 따라 변화될 수 있다.
상기 연료처리장치는 상기 소정 온도의 열수처리를 통하여 상기 연료는 탄화 또는 반탄화 될 수 있다.
상기 연료가 탄화 또는 반탄화되면서 단위 연료당 발열량은 상승할 수 있다.
상기 탄화 또는 반탄화 연료의 발열량은 저위발열량 기준 3,500kcal/kg 내지 4,500kcal/kg일 수 있다.
상기 온도 및 시간조건을 벗어나면 제거성분의 효율이 낮아지거나 공정 비용이 많이 소요된다.
상기 반응기본체의 전단 또는 후단에 분리 효율 조절을 위한 물, 산성용액, 염기성용액을 주입할 수 있다.
상기 물은 온수, 열수, 증기일 수 있다.
상기 산성용액은 아세트산, 질산, 염산, 황산, 불산, 개미산 중 어느 하나 또는 2 이상일 수 있다.
상기 혼소 조건은 기존 화석연료 대비 1wt% 내지 50wt%일 수 있다. 바람직하게는 3wt% 내지 40wt%일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 5wt% 내지 30wt%일 수 있다.
상기 반응기본체에서 배출되는 액상성분에 상기 회분유발성분이 포함될 수 있다.
상기 액상성분은 소량의 유기화합물 및 회분유발성분을 포함하는 수용액일 수 있다. 상기 유기화합물은 탄소, 수소, 질소, 산소, 황 성분을 주요 구성성분으로 할 수 있다. 바람직하게는 상기 액상성분은 헤미셀룰로오스, 유기산, 푸르푸랄, 5-hydroxymethylfufural (5-HMF) 및 무기물을 포함할 수 있다.
상기 반응기본체에서 배출되는 고상성분은 상기 회분유발성분이 분리된 가연성 성분을 포함될 수 있다.
상기 가연성 성분은 유기화합물일 수 있다. 상기 가연성 성분은 탄소, 수소, 질소, 산소, 황 성분을 주요 구성성분으로 할 수 있다. 상기 가연성 성분은 상기 단위 질량당 원료의 탄소, 수소, 질소, 산소, 황에서 탄소 분율은 증가하고, 수소, 질소, 산소, 황 성분은 감소하는 것에 특징이 있다.
상기 액상성분의 pH는 6이하일 수 있다.
더욱 바람직하게는 pH는 2.5에서 4이하일 수 있다.
상기 액상성분의 pH 최적 조건은 3일 수 있다.
상기 액상성분의 pH는 상기 원료내의 유기산에 의해 pH가 낮아지는 것에 기술적 특징이 있다. 상기 유기산으로는 acetic acid, formic acid, levulinic acid, 5-HMF, Furfural, propanoic acid, 4-hydroxy-butanoic acid, 2-butenoic acid 등이 있다. 상기 유기산은 하나에서 하나 이상이 서로 혼합된 형태일 수 있다. 바람직하게, pH3.11을 유지하기 위한 유기산의 농도는 formic acid 10 wt%, acetic acid 43.81 wt%, levulinic acid 4.58 wt%, 5-HMF 0.91 wt%, furfural 40.04 wt% 가 될 수 있다. 더욱 바람직하게, 해당 유기산의 농도가 pH3.11을 유지하기 위해서 물과 서로 혼합된 형태를 포함한다.
추가적으로 회분유발성분 분리유닛의 반응성 향상을 위해 산액인 acetic acid(C2H4O2), formic acid(HCOOH), propanoic acid(CH3CH2COOH), 4-hydroxy-butanoic acid, 2-butenoic acid, 황산(H2SO4), 염산(HCl), 질산(HNO3), 인산(H3PO4), 과초산(C2H4O3), 초산(CH3COOH), 옥살산(C2H2O4) 중 어느 하나 이상을 추가로 투입할 수 있다.
상기 산액의 첨가량은 전체 투입 열수량 대비 10wt% 이상 일 수 있다.
상기 산액의 첨가에 의한 pH는 바람직하게는 4이하 일 수 있다.
더욱 바람직하게는 pH는 2.5에서 4이하일 수 있다.
상기 액상성분 중 유기화합물을 분리한 pH가 낮은 수용액은 상기 반응기본체로 재순환 시키는 것을 포함할 수 있다.
상기 액상성분 중 유기화합물을 제거하기 위해 원심분리, 응집, 흡착, 여과막, 이온교환수지 중 어느 하나 이상을 적용할 수 있다.
상기 반응기본체에서 반응후 배출되는 원료의 고상성분은 유기화합물일 수 있다. 상기 가연성 성분은 탄소, 수소, 질소, 산소, 황 성분을 주요 구성성분으로 할 수 있다. 상기 가연성 성분은 상기 단위 질량당 원료의 탄소, 수소, 질소, 산소, 황에서 탄소 분율은 증가하고, 수소, 질소, 산소, 황 성분은 감소하는 것에 특징이 있다.
상기 반응기본체에서 탈수 및/또는 세척을 통해 배출되는 탈수 및/또는 세척수성분은 소량의 유기화합물 및 무기물을 포함하는 수용액일 수 있다. 상기 유기화합물은 탄소, 수소, 질소, 산소, 황 성분을 주요 구성성분으로 할 수 있다. 바람직하게는 상기 유기화합물은 리그닌일 수 있다. 바람직하게는 상기 무기물은 Al, Si, P, Ca, Ti, Mn, Fe 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 연료처리장치는 상기 고상성분을 적용하여 성형연료를 제조하기 위한 성형연료유닛;을 추가로 포함할 수 있다.
상기 액상성분의 이온성분 분리를 위해 멤브레인필터 유닛을 추가로 포함할 수 있다.
상기 멤브레인필터유닛은 마이크로필터, 울트라필터, 나노필터, 역삼투막 중 어느 하나 또는 2이상일 수 있다. 또한, 상기 멤브레인필터유닛의 전단 또는 후단에 pH, 농도조절을 위한 물, 산성용액, 염기성용액을 주입할 수 있다. 또한, 상기 멤브레인필터유닛 전단 또는 후단에 수분증발, 원심분리, 석출, 침전, 응집, 흡착 중 어느 하나 이상의 방법을 이용하여 액상성분내 고체성분을 분리할 수 있다. 상기 액상성분내 헤미셀룰로오스는 정제분리하여 식이섬유 대용으로 사용할 수 있다.
상기 반응기본체는 탈수 및/또는 세척이 수행될 수 있다.
상기 보일러내 바이오매스 전소 및/또는 혼소를 위한 회분유발성분을 제거한 연료 생산 시스템에서 생산된 연료일 수 있다.
상기 반응에 참여하는 산으로는 황산(H2SO4), 염산(HCl), 질산(HNO3), 인산(H3PO4), 과초산(C2H4O3), 초산(CH3COOH), 옥살산(C2H2O4) 등이 있을 수 있다. 상기 산은 기재된 산으로 한정되는 것이 아니며 헤미셀룰로오스와 셀룰로오스의 분해하는 산이라면 어느 것이든 사 상기 반응에 참여하는 염기로는 sodium hydroxide, calcium hydroxide, 우레아 등이 있을 수 있다. 상기 염기는 기재된 염기로 한정되는 것이 아니며 반응특성을 증진시키는 염기라면 어느 것이든 사용 가능하다.
상기 반응기본체에 투입되는 효소, 산, 알칼리, 이온성 액체 중 어느 하나 또는 2 이상이 투입되는 양은 반응조건에 따라 투입되지 않을 수도 있다.
상기 반응기본체의 압력조건은 1~150atm일 수 있으며, 바람직하게는 1~100atm일 수 있으며 더욱 바람직하게는 1~50atm일 수 있다. 상기 반응기본체는 원료에 따라 압력조건이 변화할 수 있다.
상기 압력조건을 벗어나면 적절한 원료내 금속이온이 분리될 수 없다.
또한, 상기 반응기본체에서의 저온 조건은 물의 증발잠열 손실을 배제하기 위한 100℃ 미만일 수 있다. 저온 조건은 물의 증발잠열 손실을 배제하기 위한 40℃ 내지 80℃ 일 수 있다. 저온조건은 60℃일 수 있다.
또한, 상기 반응기본체에 공급되는 산성액은 별도의 바이오매스의 소킹(Soaking)처리를 통하여 생성된 유기산을 이용할 수 있다.
상기 금속이온분리장치는 제1양이온교환모듈(601), 제1음이온교환모듈(602), 제2양이온교환모듈(603), 제2음이온교환모듈(604)이 포함될 수 있다. 상기 이온교환모듈은 양이온 및 음이온교환모듈을 병렬로 복수로 형성할 수 있다. 상기 이온교환모듈은 부분적 또는 전체 모두 작동될 수 있다. 상기 이온교환모듈에 탈수를 공급하기 위한 펌프가 형성될 수 있다.
상기 이온교환모듈의 양이온 및 음이온교환수지를 통과한 탈수는 상기 pH조정조로 공급될 수 있다. 양이온 및 음이온교환수지에서 분리된 이온액은 음이온수저장조(620) 및 양이온수저장조(630)로 공급될 수 있다.
상기 반응기본체에서 배출되는 탈수가 상기 금속이온분리장치에 공급되지 전에 저장될 수 있는 탈수저장조(610)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 바이오매스는 입경이 10 ㎛ ~ 1000 ㎜ 일 수 있다. 바람직하게는 10 ㎛ ~ 100 ㎜일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 10 ㎛ ~ 10 ㎜일 수 있다. 상기 조건을 벗어나면 원료내 금속이온 분리효율이 저하될 수 있다.
또한, 상기 금속이온분리장치 후단에는 배출유닛이 추가로 포함될 수 있다.
폐수처리유닛에는 이온교환수지, 분리막, 응집, 흡착 등이 포함될 수 있음은 자명하다. 상기 폐수처리유닛으로부터 제거 분리된 이온물질들은 위탁처리 등을 통해 매립 또는 소각하고, 이들 물질이 제거된 처리수는 수계(하천, 강 등)로 방류하는 배출유닛이 추가로 포함될 수 있다. 상기 배출유닛은 펌프 일 수 있다.
상기 분리된 금속이온을 적용하여 이차전지, 연료전지, 슈퍼캐퍼시터에 적용할 수 있다.
바람직하게는 탈수 세척공정을 연계한 저온조건의 바이오매스내 회분유발성분을 제거한 연료 생산 시스템과 연계한 상기 분리된 금속이온을 이용한 ESS(Energy Storage System)시스템을 구성할 수 있다.
상기 ESS시스템은 이차전지, 연료전지, 슈퍼캐퍼시터, 흐름전지(Flow battery) 중 어느 하나 이상의 형태 일 수 있다.
바람직하게는 이온용액의 전위차를 이용하는 발전장치 일 수 있다.
상기 금속이온은 알칼리, 알칼리토 금속이온일 수 있으며, 바람직하게는 리튬, 나트륨, 칼륨 일 수 있으며 더욱 바람직하게는 칼륨일 수 있다.
도 2는 본 발명에 일 실시예에 따른 물질상변환회수장치의 개념도이다.
도 3은 본 발명에 일 실시예에 따른 물질상변환회수장치도이다.
도 4는 본 발명에 일 실시예에 따른 물질상변환회수장치의 축열체 충진도 및 세척수 공급구 단면도이다.
도 5는 본 발명에 일 실시예에 따른 물질상변환회수장치의 배출구종단면이다.
이중관형태의 본체; 상기 본체의 일단에 형성된 바이오매스를 처리한 세척수가 공급되는 세척수공급구; 상기 세척수가 소정의 조건에서 상변화를 통해 기상으로 고상성분과 배출되는 배출구;를 포함하는 물질상변환회수장치를 제공할 수 있다.
상기 본체는 이중관형태라면 그 형태에 제한되지 않으며 상기 세척수가 상기 본체의 이중관 중 내부를 통과하면서 고상 바이오매스 잔유물과 액상 세척수가 혼합된 상태에서 증기압 조건에 따라 세척수가 상변화를 통해 기상으로 증기와 같이 배출되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 본체의 내부에 상기 세척수공급구 및 상기 배출구와 연통되는 번들형태로 복수의 튜브가 형성될 수 있다.
상기 번들형태의 튜브는 다양한 개수로 형성될 수 있으며, 단면 또한 다양한 형태로 형성될 수 있음은 자명하다. 열전달을 통해 세척수의 상변화를 유도할 수 있다면 그 형태에 제한되지 않는다.
상기 튜브는 스크류형으로 형성될 수 있다.
상기 튜브는 튜브의 직경(Td)이 상기 본체의 내부에서 변화될 수 있다. 상기 본체의 세척수공급구쪽 튜브의 직경은 넓게 상기 본체의 배출구쪽 직경은 좁게 형성될 수 있다.
상기 본체의 직경(Rd)는 일정하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 본체는 길이방향의 소정위치에 경계판이 형성된 2단으로 구성되며, 상기 배출구가 형성된 단부만 축열체가 충진될 수 있다.
또한, 상기 세척수공급부 및/또는 상기 배출구에 연결되는 상기 튜브의 단면적은 상기 튜브의 단면적보다 같거나 클 수 있다.
또한, 상기 배출구 방향의 상기 본체의 일측면에 형성된 열매체가 공급되는 열매체공급구; 상기 세척수공급구 방향의 상기 본체의 일측면에 형성되는 열매체가 배출되는 열매체배출구;를 포함할 수 있다.
상기 열매체는 1bar, 700℃로 공급될 수 있으며, 본체 배출시 1bar, 90℃를 유지할 수 있도록 내부 조건을 제어할 수 있다.
또한, 상기 본체의 일측면에 형성되어 내부 압력을 조절하는 트랩을 포함할 수 있다.
상기 트랩을 통하여 상기 본체 내부의 열매체의 온도 및 압력을 조절하여 세척수의 상변화조건을 제어할 수 있다.
또한, 상기 본체 내부에 열매체의 유로를 형성하기 위해 복수로 형성되는 유로판;을 추가로 포함할 수 있다.
상기 유로판은 복수개 형성될 수 있으며, 상기 본체의 열매체와 튜브내 세척수의 열교환이 증가하도록 유도할 수 있다.
상기 배출구의 배출구종단면은 단면이 샌드위치 형상으로 구성되어 상기 본체의 세척수공급구의 단면적 대비 상기 배출구종단면의 단면적이 작게 형성되어 상변화를 통한 세척수의 상변화로 내부 증기압을 유지하면서 상기 세척수가 배출되도록 구성하였다.
또한, 상기 물질상변환회수장치는 공급된 바이오매스의 회분유발성분이 최대로 분리되도록 저온의 촉매로 처리하는 반응기본체(100); 상기 반응기본체에 저온 촉매수를 공급하는 pH조정조(400); 상기 반응기본체에 세척수를 공급하는 세척수저장조(500); 및 상기 반응기본체에 원료를 주입하는 원료주입장치(700);를 포함하는 탈수 세척공정을 연계한 저온조건의 바이오매스내 회분유발성분을 제거한 연료 생산 시스템의 상기 세척수를 처리하는 물질상변환회수장치.
또한, 상기 배출구를 통해 배출된 증기상 성분은 응축을 통해 초산을 분리하는 물질상변환회수장치를 제공할 수 있다.
1: 탈회분 반응기
100: 반응기본체
101: 반응기보온재
110: 가온촉매수유입부
120: 세척수유입부
130: 반응승온기
140: 벤트부
150: 고압기체발생기
151: 고압기체제1주입부
152: 고압기체제2주입부
160: 고체연료배출부
200: 탈수가압장치
210: 탈수프레스
300: 탈수이송장치
310: 이송프레스
320: 제2탈수배출부
330: 제1탈수배출부
340: 금속이온센서
400: pH조정조
401: 교반기
402: 보온재
403: 승온기
410: 처리수공급부
420: 촉매공급부
430: 촉매저장조
440: 유기산저장조
450: 1차μ수공급부
460: 가온촉매수배출부
470: pH조정조드레인부
500: 세척수저장조
510: 세척수공급부
520: 2차탈수공급부
530: 세척수배출부
540: 세척수드레인부
600: 금속이온분리장치
601: 제1양이온교환모듈
602: 제1음이온교환모듈
603: 제2양이온교환모듈
604: 제2음이온교환모듈
610: 탈수저장조
620: 음이온수저장조
630: 양이온수저장조
640: 탈수펌프
650: 금속이온센서
700: 원료주입장치
800: 연료처리장치
810: 연료이송장치
900: ESS
1000: 물질상변환회수장치
1001: 본체
1002: 세척수공급구
1003: 배출구
1004: 튜브
1005: 축열체
1006: 열매체공급구
1007: 열매체배출구
1008: 유로판
1009: 배출구종단면
1010: 트랩

Claims (9)

  1. 이중관형태의 본체;
    상기 본체의 일단에 형성된 바이오매스를 처리한 세척수가 공급되는 세척수공급구;
    상기 세척수가 소정의 조건에서 상변화를 통해 기상으로 고상성분과 배출되는 배출구;를 포함하며,
    상기 본체의 내부에 상기 세척수공급구 및 상기 배출구와 연통되는 번들형태로 복수의 튜브가 형성되고,
    상기 세척수공급부 및/또는 상기 배출구에 연결되는 상기 튜브의 단면적은 상기 튜브의 단면적보다 같거나 크며,
    상기 배출구 방향의 상기 본체의 일측면에 형성된 열매체가 공급되는 열매체 공급구;
    상기 세척수공급구 방향의 상기 본체의 일측면에 형성되는 열매체가 배출되는 열매체배출구;를 포함하고,
    상기 본체의 일측면에 형성되어 내부 압력을 조절하는 트랩을 포함하며,
    상기 본체 내부에 열매체의 유로를 형성하기 위해 복수로 형성되는 유로판;을 추가로 포함하고,
    상기 튜브는 스크류형으로 형성되며,
    상기 본체의 세척수공급구의 단면적 대비 상기 배출구종단면의 단면적이 작게 형성되는 물질상변환회수장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 본체는 길이방향의 소정위치에 경계판이 형성된 2단으로 구성되며,
    상기 배출구가 형성된 단부만 축열체가 충진된 것을 특징으로하는 물질상변환회수장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물질상변환회수장치는 공급된 바이오매스의 회분유발성분이 최대로 분리되도록 저온의 촉매로 처리하는 반응기본체(100);
    상기 반응기본체에 저온 촉매수를 공급하는 pH조정조(400);
    상기 반응기본체에 세척수를 공급하는 세척수저장조(500); 및
    상기 반응기본체에 원료를 주입하는 원료주입장치(700);를 포함하는
    탈수 세척공정을 연계한 저온조건의 바이오매스내 회분유발성분을 제거한 연료 생산 시스템의 상기 세척수를 처리하는 물질상변환회수장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 배출구를 통해 배출된 증기상 성분은 응축을 통해 초산을 분리하는 물질상변환회수장치.
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