KR102316553B1 - 내외부 복합 열교환식 반탄화 장치 - Google Patents

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Abstract

본원발명은 반응기 내부 온도가 균일하고 생산되는 고형연료의 품질이 안정적이며 오염물질 외부 배출을 줄일 수 잇는 반탄화 장치에 관한 것으로, 구체적으로 수평으로 배치되는 원통형 반탄화반응부(100); 상기 반탄화반응부(100) 전단에 위치하는 반탄화가스 배출부(101); 상기 반탄화반응부(100) 후단에 위치하는 반탄화고형연료 배출부(102); 상기 반탄화반응부(100)의 내부를 가열시키는 가열부; 및 상기 반탄화반응부(100)를 회전시키는 구동부(150);를 포함하고, 상기 가열부는 상기 반탄화반응부(100)의 내부를 관통하는 내부가열부(110) 및 상기 반탄화반응부(100)의 외부를 감싸면서 형성되는 외부가열부(120)를 포함하며, 열풍공급부에서 공급되는 열풍은 상기 내부가열부(110)를 통과한후 상기 외부가열부(130)로 순환 공급되는 반탄화 장치에 관한 것이다.

Description

내외부 복합 열교환식 반탄화 장치{INTERNAL AND EXTERNAL COMBINED HEAT EXCHANGE TYPE TORREFACTION DEVICE}
본원발명은 반응기 내부 온도분포가 균일한 반탄화 장치에 관한 것으로, 구체적으로 반응기 내부 온도를 균일하게 조절할 수 있는 내부 가열부 및 외부 가열부를 포함하고, 품질이 안정적인 반탄화 고형연료를 생산할 수 있는 간접가열식 반탄화 장치에 관한 것이다.
세계에서 가장 많은 신재생에너지로서 바이오매스는 낮은 에너지와 질량 밀도, 고수분으로 증발에 열화적 변환 비용을 증대하고, 친수성 성질로서 장기저장이 어려우며, 종래의 열적처리 시에 심한 연기 및 다량의 오염물질 발생으로 에너지원으로서 이용의 한계가 있다.
최근에 200-300℃의 조건에서 바이오매스를 처리하는 반타화에 대한 개발이 고조 되고 있다. 반탄화는 에너지 밀도, 소수성, 가연성, 반응성, 분쇄성, 연소, 가스화 특성 등의 바이오매스 성질을 현저하게 향상한다.
바이오매스 반타화 기술은 반응에 필요한 열원의 공급 방식에 따라 고온의 연소가스 혹은 반탄화 가스를 반탄화로 내에 공급하여 고온의 가스와 바이오매스가 열교환설비를 거치지 않고 직접 접촉하는 직접가열방식과 열교환설비에 고온의 가스를 통과시킨 후 바이오매스를 간접적으로 열처리하는 간접가열방식으로 나눌수 있다. 상기 직접가열방식은 별도의 열교환설비를 거치지 않기 대문에 바이오매스로의 열전달 효율은 높지만, 가열가스 내 산소가 존재할 경우 연소반응에 의한 반탄화물 수율 감소로 반탄화 공정의 효율이 저감되고, NOx, SOx 등과 같은 대기오염물질 발생량이 증가하는 문제점이 있다.
따라서 최근에는 반탄화물 수율을 높일 수 있는 간접열교환방식의 반탄화 기술이 이슈화가 되고 있다. 그러나 바이오매스를 간접적으로 가열하는 구조의 경우는 반탄화로 내부에서 부분적으로 고온부가 형성되고, 반응온도 구배가 크게 형성되는 경우가 있으며 반탄화 제품의 수율이 감소된다. 또한, 간접열교환방식의 반탄화공정에서는 투입되는 원료의 성분에 따라 COS, VOCs, NH3, H2S 등 오염물질이 발생할 뿐만 아니라 악취가 발생하는 문제점이 있다.
특허문헌 1은 원료물질을 열처리하는 내통, 상기 내통을 둘러싸면서 열풍의 이동경로를 형성하는 외통, 상기 외통은 구역판에 의해서 구역이 나뉘어지고, 상기 구역으로 공급되는 열풍의 공급량을 제어할 수 있는 열풍공급부를 포함하는, 주반응부인 내통의 외부에 열풍을 공급하는 간접식 로터리 킬른 반응기를 개시하였으나, 특히 반응기 지름이 큰 반응기 내부의 온도 구배 문제를 빠른 시간내에 완전히 해결하기에는 역부족이다.
특허문헌 2는 석탄 건조를 위한 로터리 킬른 건조기에 관한 것이고, 구체적으로는 원통형 회전 반응기, 상기 내부를 관통하여 방사형으로 위치하고 내부에 스팀 혹은 고온 배가스가 흐르는 다수의 배관, 상기 반응기 내부벽면에는 석탄을 소정 높이까지 끌어올렸다 반응기 회전에 따라 아래로 떨어지게 하는 소정크기의 플레이트 시편을 포함하는 석탄 건조용 간접식 로터리 킬른 건조기를 개시하였다. 특허문헌 2는 반탄화보다 낮은 온도 조건을 요구하는 건조를 목적으로 하고 있고, 반응기 내부에 설치되는 배관이 많아 구조가 복잡하고 유지보수가 어려울뿐만 아니라, 바이오매스와 같이 석탄보다 성상이 복잡하고 밀도가 작은 물질들이 반응기의 회전 및 중력에 의해 반응기 후단으로 이동하는 과정에서 축적되어 반응기 내부 온도를 상승시키고, 제품의 품질을 저하시키는 문제에 대해 인식하지 못하고 있다.
또한, 특허문헌 1과 특허문헌 2는 반탄화 과정에서 생성되는 오염물질을 제거하기 위한 기술에 대해서도 인식하지 못하고 있다.
이와 같이 본원발명에서 중요한 문제로 인식하고 있는 반탄화 장치에 있어서, 반응기 내부 온도구배를 효과적으로 해결하고, 오염물질의 외부 배출을 줄이면서, 균일한 품질의 반탄화 생성 고형연료을 안정적으로 외부로 배출시킬 수 있는 기술은 아직까지 제시되지 않았다.
대한민국 등록특허공보 제10-1807077호 (2017.12.08) ('특허문헌 1') 중국 공개특허공보 제112212681호 (2021.01.12) ('특허문헌 2')
본원발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 반탄화반응부의 내부 공간을 균일하게 가열할 수 있는 내부가열부 및 외부가열부를 구비하여 안정적인 품질의 반타화 고형연료을 생산할 수 있는 반탄화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위해서 본원발명은 수평으로 배치되는 원통형 반탄화반응부(100); 상기 반탄화반응부(100) 전단에 위치하는 반탄화가스 배출부(101); 상기 반탄화반응부(100) 후단에 위치하는 반탄화고형연료 배출부(102); 상기 반탄화반응부(100)의 내부를 가열시키는 가열부; 및 상기 반탄화반응부(100)를 회전시키는 구동부(150);를 포함하고, 상기 가열부는 상기 반탄화반응부(100)의 내부를 관통하는 내부가열부(110) 및 상기 반탄화반응부(100)의 외부를 감싸면서 형성되는 외부가열부(120)를 포함하며, 열풍공급부에서 공급되는 열풍은 상기 내부가열부(110)를 통과한후 상기 외부가열부(120)로 순환 공급되는 반탄화 장치를 제공할 수 있다.
상기 내부가열부(110)는 열풍을 통과시키는 서로 소정거리 이격되면서 배치되는 배관들을 포함하고, 상기 배관들은 반탄화반응부(100)의 내부에 위치하는 지지플레이트에 의해 지지될 수 있다.
상기 지지플레이트는 상기 배관들을 관통시키는 관통홀들을 포함하고, 상기 지지플레이트와 상기 반탄화반응부(100)의 내벽면은 지지대(140)에 의해 연결 고정되며, 상기 지지플레이트와 상기 지지대(140) 사이에는 상대적 이동이 가능한 연결구조가 위치할 수 있다.
상기 내부가열부(110)은 중심에 위치하는 중심 배관과 상기 중심 배관 주변에 배치되는 주변 배관들을 포함하고, 상기 중심 배관의 외측면에는 외부방향으로 연장되는 나선형태의 베인 유닛이 구비되며, 상기 중심 배관은 반탄화반응부(100)와 반대방향으로 회전할 수 있다.
상기 열풍 공급부에서 상기 외부가열부(120)로 열풍을 추가 공급할 수 있다.
상기 반탄화가스 배출부(101)에는 오염물질 처리부(370)를 포함할 수 있다.
상기 오염물질 처리부(370)는 교체가능한 모듈형태이고, 상기 반탄화가스 배출부(101)의 내부 벽면에 결합 고정될 수 있다.
본원발명은 또한 상기 과제의 해결 수단을 조합할 수 있는 가능한 조합으로도 제공이 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본원발명은 반탄화반응부에 내부가열부와 외부가열부를 배치시킴으로써, 반탄화반응부 내부 공간을 균일하게 가열할 수 있고, 내부의 온도구배를 줄일 수 있어 안정적인 품질의 반탄화 고형연료 제품을 생산할 수 있다.
본원발명은 내부가열기에서 배출되는 열풍은 외부가열부로 순환공급하는 방식으로 폐열회수가 가능하여 전체공정의 에너지 효율을 향사시키는 이점이 있다.
도 1은 본원발명의 제1 실시예에 따른 반탄화 장치 개요도이다.
도 2는 본원발명의 제1 실시예에 따른 반탄화 장치의 A-A' 단면도이다.
도 3은 본원발명의 제2 실시예에 따른 반탄화 장치 개요도이다.
도 4는 본원발명의 제2 실시예에 따른 반탄화 장치의 B-B' 단면도이다.
도 5는 본원발명의 제3 실시예에 따른 반탄화 장치 개요도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본원발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본원발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본원발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본원발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 구성요소를 한정하거나 부가하여 구체화하는 설명은, 특별한 제한이 없는 한 모든 발명에 적용될 수 있으며, 특정한 발명에 대한 설명으로 한정되지 않는다.
또한, 본원의 발명의 설명 및 청구범위 전반에 걸쳐서 단수로 표시된 것은 별도로 언급되지 않는 한 복수인 경우도 포함한다.
또한, 본원의 발명의 설명 및 청구범위 전반에 걸쳐서 "또는"은 별도로 언급되지 않는 한 "및"을 포함하는 것이다. 그러므로 "A 또는 B를 포함하는"은 A를 포함하거나, B를 포함하거나, A 및 B를 포함하는 상기 3가지 경우를 모두 의미한다.
이하, 본원발명을 도면에 따라 상세한 실시예와 같이 설명한다.
도 1은 본원발명의 제1 실시예에 따른 반탄화 장치 개요도이고, 도 2는 본원발명의 제1 실시예에 따른 반탄화 장치의 A-A' 단면도이다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하면서 본원발명의 제1 실시예에 따른 반탄화 장치(10)에 대해 상세하게 설명한다. 본원발명의 제1 실시예에 따른 반탄화 장치(10)는 주로 반탄화반응부(100), 내부가열부(110), 외부가열부(120) 및 구동부(150)를 포함한다.
반탄화반응부(100)는 원통형의 형상으로 구성되고, 구동부(150)의 구동에 의해 연속적으로 회전이 가능하며, 내벽에는 단열재를 구비하여 열손실을 방지할 수 있다.
반탄화반응부(100)의 전단에는 원료물질 공급부(미도시)가 위치할 수 있고, 스크류 피더 방식일 수 있고, 상기 원료공급부는 원료물질을 반탄화반응부(100)의 내부로 안정적으로 공급할 수 있다면 특히 제한되지 않는다. 또한 여기서 상기 원료공급부와 반탄화반응부(100)는 외부공기가 유입되지 않도록 실링되면서 결합된다.
본원발명에서 반탄화반응부(100)는 원통형 형상으로 내부에 원료물질이 투입되어 반탄화 반응을 진행시키는 주요 반응 구역이다. 본원발명에서 반탄화반응부(100)는 수평으로 위치할 수 있고, 상세하게는 상기 원료공급부(미도시)와 연결되는 전단부가 후단부보다 상대적으로 높은 기울어진 상태로 위치할 수 있다. 여기서 반탄화반응부(100)의 내벽면(미도시)에는 다수의 리브 유닛(미도시)이 위치할 수 있다. 리브 유닛(미도시)은 소정의 폭을 가지는 긴 플레이트 형태로 상기 반탄화반응부(100)의 내벽면에 나선형으로 위치할 수 있고, 시편의 형태로 형성되고 소정간격만큼 이격되면서 배치될 수 있다. 리브 유닛(미도시)은 반탄화반응부(100)내의 고형연료를 반탄화반응부(100)의 소정높이까지 이동시킨 후, 반탄화반응부(100)의 회전에 의해 상기 고형연료가 아래로 떨어지게 하여, 반탄화반응부(100)의 내부에서 고형연료가 분산되어 효과적으로 반탄화 반응하는데 유리하다.
반탄화반응부(100)에서 생성된 반탄화가스는 반탄화반응부(100)의 전단에 위치하는 반탄화가스 배출부(101)를 통해 배출되고, 반탄화고형연료는 반탄화반응부(100)의 후단에 위치하는 반탄화고형연료 배출부(101)를 통해 배출된다. 또한, 반탄화가스 배출부(101)와 반탄화고형연료 배출부(102)는 각각 반타화반응부(100)와 실링되면서 결합된다.
반탄화반응부(100)는 내부가열부(110), 외부가열부(120)를 포함한다.
내부가열부(110)는 반탄화반응부(100)와 평행으로 배치되는 다수개의 배관을 포함할 수 있다. 내부가열부(110)는 반탄화반응부(100)의 내부를 수평으로 관통하고, 상기 반탄화반응부(100)의 전단측 및 후단측의 외부에 위치하는 전단부(미도시)와 후단부(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 원료공급부(미도시)와 인접하는 내부가열부(110)의 전단부에는 열풍 배출부(112)가 위치하고, 상기 내부가열부(110)의 전단부와 대면하는 내부가열부(110)의 후단부에는 열풍 공급부(111)가 위치할 수 있다.
열풍장치(미도시)에서 공급되는 고온의 열풍은 열풍 공급부(111)에 공급된 후, 내부가열부(110)의 배관의 내부를 흐른다.
반타화반응부(100)의 전단에는 반타화가스 배출부(101)가 위치하고, 반탄화반응부(100)의 후단에는 반타화고형연료 배출부(102)가 위치한다. 반타화가스 배출부(101)는 반탄화반응부(100)의 전단과 밀폐 결합되는 구조이고, 상기 열풍 배출부(112)의 후단에 위치할 수 있다.
반탄화가스 배출부(101)와 열풍 배출부(112) 사이에는 전단 연결부(미도시)가 위치할 수 있고, 반탄화반응부(100)의 전단 외부로 연장된 내부가열부(100)는 상기 전단 연결부(미도시)의 내부를 관통할 수 있다. 상기 전단 연결부는 열풍 배출부(112) 및 반탄화가스 배출부(101)와실링되면서 결합된다.
반탄화고형연료 배출부(102)와 열풍 공급부(111) 사이에는 후단 연결부(미도시)가 위치할 수 있고, 반탄화반응부(100)의 후단 외부로 연장된 내부가열부(100)는 상기 후단 연결부(미도시)의 내부를 관통할 수 있다. 상기 후단 연결부는 열풍 공급부(111) 및 반탄화고형연료 배출부(102)와 밀폐 결합된다.
내부가열부(110)를 구성하는 열풍 수송 배관(미도시)들은 반탄화반응부(100)의 내부에서 소정거리만큼 이격되면서 수평으로 배치되고, 각각의 배관에는 컨트롤밸브(미도시)가 배치될 수 있으며, 상기 컨트롤밸브의 개폐 및 개폐정도는 제어부(미도시)에 의해 제어될 수 있다.
또한 반탄화반응부(100)의 내부에 위치별 배치되는 온도센서의 측정 온도 데이터를 이용하여 제어부(미도시)에서 상기 컨트롤밸브들의 개폐정도를 조절할 수 있다. 이는 반탄화반응부(100)의 내부에 위치별 온도가 상이할 때, 위치별 배관에 공급하는 열풍량을 조절하여 반탄화반응부(100)의 내부 불균일한 온도 분포를 조절하는데 유리하다. 즉 반탄화반응부(100)의 내부 온도가 낮은 위치에 배치된 배관 내부로 공급되는 열풍 공급량을 증가시키거나, 과열되는 위치에 배치된 배관 내부로 공급되는 열풍 공급량을 감소시켜 반탄화반응부(100)의 내부 온도를 균일하게 조절할 수 있다.
본원발명에서 반탄화 장치(10)는 내부가열부(110)를 구성하는 배관들을 지지하는 지지플레이트(131, 132)를 포함할 수 있다.
상기 지지플레이트(미도시)는 다수개의 관통홀(미도시)들이 방사형 형태로 위치하는 원형의 플레이트일 수 있고, 내부가열부(110)를 구성하는 배관들은 상기 관통홀을 통과할 수 있다. 상기 지지플레이트(미도시)는 내부가열부(110)를 구성하는 배관들을 관통시킴으로써, 상기 배관들이 반탄화 장치(10) 내부에서 휘어짐 등 변형을 방지할 수 있다.
상기 지지플레이트는 열전도율이 높은 재질로 구성될 수 있고, 원형의 플레이트 형상일 수 있다. 상기와 같이 열전도율이 높은 재질로 구성됨으로써 내부가열부(110)의 열을 지지플레이트를 통하여 반탄화반응부(100)의 내부로 효율적으로 전달하여, 반탄화반응부(100) 내부의 균일한 온도장 형성에 유리하다.
상기 지지플레이트는 반탄화반응부(100)의 외부에 위치하는 하나이상의 제1 지지플레이트(131) 및 하나이상의 반탄화반응부(100)의 내부에 위치하는 제2 지지플레이트(132)를 포함할 수 있다.
제1 지지플레이트(131)는 반탄화가스 배출부(101) 또는 반탄화가스 배출부(101)와 열풍 배출부(112) 사이에 배치되는 전단 연결부(미도시)에 위치할 수 있고, 또한, 반탄화고형연료 배출부(102) 또는 열풍 공급부(111) 사이에 배치되는 후단 연결부(미도시)에 위치할 수 있으며, 그 위치는 특히 한정되지 않는다.
제2 지지플레이트(132)는 반탄화반응부(100)의 내부에 소정거리만큼 이격되어 다수개 위치할 수 있다. 제2 지지플레이트(132)의 외주변과 반탄화반응부(100)의 내벽면은 지지대(140)에 의해 연결될 수 있다. 여기서, 지지대(140)는 열전도성이 우수한 재질이고, 지지대(140)의 일단은 반탄화반응부(100)의 내벽면에 구비되는 결합부재에 의해 고정결합 될 수 있다. 상기 반탄화반응부(100)의 내벽면과 결합되는 지지대(140)의 타단에는 베어링 구성이 위치하여 제2 지지플레이트의 외주변과 상대이동이 가능하도록 결합될 수 있다. 여기서 제2 지지플레이트의 외주변에는 중심부가 오목한 레일형태의 구성이 위치하여 상기 지지대(140)의 볼형태의 구성과 결합될 수 있다. 반탄화반응부(100)가 회전할 때, 상기 지지대(140)는 반탄화반응부(100)와 함께 회전하고, 상기 제2 지지플레이트(132)는 회전하지 않는다. 이와 같은 구성으로 본원발명에서 내부가열부(110)는 고정시키고 반탄화반응부만 회전시킬 수 있으므로, 반탄화 장치(10) 운전이 용이하고, 내부 열분포를 균일하게 하는데 유리하다.
내부가열부(110)를 통과한 열풍은 열풍 배출부(112)를 통해 배출된 후, 외부가열부(120)의 순환열풍 입구부(121)를 통해 외부가열부(120)의 내부에 유입되고, 순환열풍 출구부(122)를 통해 외부로 배출된다.
도면에서 순환열풍 입구부(121)가 외부가열부(120)의 전단에 위치하고, 순환열풍 출구부(122)가 외부가열부(120)의 후단에 위치하는 것으로 도시되었으나, 상기 위치는 상호 바뀔 수 있다.
외부가열부(120)는 반탄화반응부(100)의 외벽면의 일부를 원통형으로 감싸면서 구성된다. 외부가열기(120)의 바디벽(미도시)과 반탄화반응부(100)의 사이는 밀폐된 구조로 되어, 상기 외부가열기(120)의 상기 바디벽과 반탄화반응부(100)의 외벽(미도시) 사의이 공간으로 열풍이 통과하면서 반탄화반응부(100)의 내부에 열을 공급한다. 여기서 외부가열부(120)는 반탄화반응부(100)의 외벽면과 대면하는 면에 결합되는 파티션 유닛(미도시)을 구비할 수 있다. 상기 파티션 유닛의 일단은 반탄화반응부(100)의 외벽면과 소정거리 이격되어 위치하고, 타단은 외부가열부(120)의 바디벽(미도시) 내벽면에 결합되어 있다. 상기 파티션 유닛은 하나의 시트형태의 플레이트가 외부가열부(120)의 바디벽 내면에 나선형으로 결합될 수 있고, 소정간격으로 이격되면서 다수개의 시편형태의 플레이트가 결합될 수 있으며, 도넛 형태로 외부가열부(120)의 바디벽 내면에 소정간격으로 이격되면서 결합되어 다수개 배치될 수 있다.
도 3은 본원발명의 제2 실시예에 따른 반탄화 장치 개요도이고, 도 4는 본원발명의 제2 실시예에 따른 반탄화 장치의 B-B' 단면도이다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하면서 본원발명의 제2 실시예에 따른 반탄화 장치(20)에 대해 상세하게 설명한다.
본원발명의 제2 실시예에 따른 반탄화 장치(20)는 내부가열부가 제1 배관(213) 및 제2 배관(214)를 포함하는 것을 제외하고는 제1 실시예와 동일함으로, 내부가열부에 관해서만 설명하기로 한다.
본원발명의 제2 실시예에 따른 내부가열부(210)는 중심에 배치되는 제1 배관(213)과 상기 제1 배관(213) 주위에 방사형으로 배치되는 제2 배관(214)을 포함한다.
제1 배관(213)의 외벽면에는 외부 연장방향으로 연장되어 형성되는 베인 유닛(260)을 포함한다. 베인 유닛(260)은 열전도성이 우수한 재질이고, 소정의 두께를 가지는 긴 플레이트 형태로 제1 배관(213)의 외벽면에 나선형태로 결합될 수 있다.
열전도성이 우수하고 외부 방향으로 연장된 얇은 구성의 베인 유닛(260)은 제1 배관(213)의 내부 열풍의 에너지를 반탄화반응부(100)의 내부로 빠르게 전달하는데 유리하고, 내부 온도 균일화에 유리하다.
본원발명에서 제1 배관(213)은 별도로 구비된 구동부에 의해 회전 가능하고 반탄화반응부(100)와 반대방향으로 회전한다. 베인 유닛(260)은 반탄화반응부(100)의 내부의 고체물질을 후단으로 이동시킬 수 있고, 반탄화반응부(100)의 하부의 일부 위치에 축적되어 이동이 느린 고형연료들을 분산시키고 후단으로 이동시킬 수 있다. 또한, 베인 유닛(260)은 제1 배관(213)의 회전방향에서 오목한 형상으로 구성될 수 있다. 이는 반탄화반응부(100)의 내부 고체물질을 반탄화반응부(100)의 후단으로 안정적으로 이동시키는데 유리하다.
도 5는 본원발명의 제3 실시예에 따른 반탄화 장치 개요도이다.
본원발명의 제3 실시예에 따른 반탄화 장치(30)는 반탄화가스 배출부(301)에 오염물질 처리부(370)가 배치되는 것을 제외하고는 제1 실시예 또는 제2 실시예와 동일함으로, 오염물질 처리부(370)에 관해서만 설명하기로 한다.
오염물질 처리부(370)는 반탄화가스 배출부(301)의 내부에 위치하고, 반탄화반응부(300)에서 생성되는 반탄화가스는 오염물질 처리부(370) 및 반탄화가스 배출부(301)의 순서로 통과한다. 여기서 오염물질 처리부(370)와 반탄화가스 배출부(301) 사이는 실링되어 결합된다.
여기서, 오염물질 처리부(370)는 모듈형태로 구성되고, 모듈 프레임부(미도시)를 구비하며, 상기 모듈 프레임부는 결합부재(미도시)가 구성되어 반탄화가스 배출부(301)의 내벽면에 형성되어 있는 결합부재(미도시)와 결합될 수 있으며, 부가된 실링부재를 구비하여 반탄화반응부(100)에서 생성된 반탄화 가스가 오염물질 처리부(370)의 내부로만 흐를 수 있도록 구성된다.
오염물질 처리부(370)는 반탄화 가스 내 입자상 물질을 포집하고 가스상 물질을 통과시키는 구성으로 양측면에는 상기 면들의 중심을 축으로 회전하면서 초음파 진동하는 클리닝부(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 클리닝부는 오염물질 처리부(370)는 포집된 입자상물질들을 제거하고, 제거된 입자상 물질들은 오염물질 처리부(370)의 외부측 구획부(미도시)에 저장될 수 있다.
오염물질 처리부(370)에는 휘발성 물질(VOCs), NH3, H2S 등 생성가스 내의 미량 오염물질들을 고온에서 제거하기 위한 다단 촉매층이 구비될 수 있다.
상기 오염물질 처리부(370)에는 상기 내부가열부(310)를 구성하는 배관들이 관통할 수 있는 관통홀(미도시)을 구비하고 있다.
본원발명에서 상기 오염물질 처리부(370)는 모듈형태이고, 소정기간 운전 후, 교체 가능한 구성으로 되어있다.
본원발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본원발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.
10: 반탄화 장치
100, 200, 300: 반탄화반응부
101, 201, 301: 반탄화가스 배출부
102, 202, 302: 반탄화고형연료 배출부
110, 210, 310: 내부가열부
111, 211, 311: 열풍 공급부
112, 212, 312: 열풍 배출부
120, 220, 320: 외부가열부
121, 221, 321: 순환열풍 입구부
122, 222, 322: 순환열풍 출구부
131, 231, 331: 제1 지지플레이트
132, 232, 332: 제2 지지플레이트
140, 240, 340: 지지대
150, 250, 350: 구동부
213: 제1 배관
214: 제2 배관
260: 베인 유닛
370: 오염물질 처리부

Claims (7)

  1. 수평으로 배치되는 원통형 반탄화반응부(100);
    상기 반탄화반응부(100) 전단에 위치하는 반탄화가스 배출부(101);
    상기 반탄화반응부(100) 후단에 위치하는 반탄화고형연료 배출부(102);
    상기 반탄화반응부(100)의 내부를 가열시키는 가열부; 및
    상기 반탄화반응부(100)를 회전시키는 구동부(150);를 포함하고,
    상기 가열부는 상기 반탄화반응부(100)의 내부를 관통하는 내부가열부(110) 및 상기 반탄화반응부(100)의 외부를 감싸면서 형성되는 외부가열부(120)를 포함하며,
    열풍공급부에서 공급되는 열풍은 상기 내부가열부(110)를 통과한후 상기 외부가열부(120)로 순환 공급되며
    상기 내부가열부(110)는 열풍을 통과시키는 서로 소정거리 이격되면서 배치되는 배관들을 포함하고,
    상기 배관들은 반탄화반응부(100)의 내부에 위치하는 지지플레이트에 의해 지지되고
    상기 지지플레이트는 상기 배관들을 관통시키는 관통홀들을 포함하고,
    상기 지지플레이트와 상기 반탄화반응부(100)의 내벽면은 지지대(140)에 의해 연결 고정되며,
    상기 지지플레이트와 상기 지지대(140) 사이에는 상대적 이동이 가능한 연결구조가 위치하며,
    상기 반탄화가스 배출부(101)는 오염물질 처리부(370)를 포함하고,
    상기 오염물질처리부의 양측면에는 상기 면들의 중심을 축으로 회전하면서 초음파 진동하는 클리닝부가 배치되는 반탄화 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 내부가열부(110)은 중심에 위치하는 중심 배관과 상기 중심 배관 주변에 배치되는 주변 배관들을 포함하고,
    상기 중심 배관의 외측면에는 외부방향으로 연장되는 나선형태의 베인 유닛이 구비되며,
    상기 중심 배관은 반탄화반응부(100)와 반대방향으로 회전하는 반탄화 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 열풍 공급부에서 상기 외부가열부(120)로 열풍을 추가 공급하는 반탄화 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 오염물질 처리부(370)는 교체가능한 모듈형태이고, 상기 반탄화가스 배출부(101)의 내부 벽면에 결합 고정될 수 있는 반탄화 장치.
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