KR102453492B1

KR102453492B1 - 탈무기질 케냐프 고품위 연료화 시스템

Info

Publication number: KR102453492B1
Application number: KR1020200096620A
Authority: KR
Inventors: 김정근; 최종원; 이계중
Original assignee: 한국에너지기술연구원
Priority date: 2020-08-03
Filing date: 2020-08-03
Publication date: 2022-10-14
Also published as: KR20220016567A

Abstract

본원발명은 케냐프 고품위 연료화 시스템은 연속반응장치(20); 상기 연속반응장치(20)에 약품을 공급하는 약품공급장치(10); 상기 연속반응장치(20)에서 배출되는 폐수를 처리하는 반응폐수 처리장치(30); 상기 연속반응장치(20)에서 배출되는 탈무기질 케냐프를 건조하는 건조기(40); 및 상기 건조기에서 배출되는 건조된 탈무기질 케냐프를 성형하는 연료성형기(50);를 포함하되, 상기 연속반응장치(20)는 임펠라 배치 간격이 일정하지 않는 스크류를 포함하는 탈무기질 케냐프 고품위 연료화 시스템에 관한 것으로서, 공정이 간단하고 경제적으로 케냐프 내 보일러 운전시 파울링, 크링커, 부식 등 악영향을 유발하는 성분을 화학적 방법으로 제거함과 동시에 탈수를 진행하는 연속반응 장치를 구비하여, 효율적이고 경제성을 극대화할 수 있는 이점을 제공한다.

Description

탈무기질 케냐프 고품위 연료화 시스템{De-mineralized Kenyaf Up-grade Fueling System}

본원발명은 탈무기질 및 탈수가 일체화된 연속반응장치를 구비한 탈무기질 케냐프 고품위 연료화 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 케냐프로부터 보일러 운전시 파울링, 크링커, 설비 부식 등 악영향을 발생하는 성분들을 제거함과 동시에 탈수를 진행하는 공정이 단순한 탈무기질 케냐프 고품위 연료화 시스템에 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 공급하도록 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 법제화하였다.

이에 따라 신재생에너지를 공급하여 인정받기 위하여 발전사업자가 신재생에너지 설비를 이용하여 전기를 생산 및 공급하였음을 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, 부존 잠재량, 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(UltraSupercritical, USC)기술, CO₂ 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 대상 바이오매스연소로에 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 염소성분 이 연소과정에 화학결합을 통해 KCl을 생성하면, KCl(용융온도 776℃)은 점성이 강한 물질로 부착이 잘되며 염소 반응 등에 의한 부식을 가속화시킨다고 알려져 있다.

연소로에서 이러한 현상이 발생되면 공정의 효율을 감소시키는 주요 원인이 되고 있을 뿐만 아니라, 궁극적으로 이와 같은 현상이 심화되면 조업을 중단해야 하고, 이로 인해서 막대한 경제적 손실을 초래하게 된다. 회분의 응집현상은 일반적으로 회분 조성, 온도, 입도, 가스분위기, 조업조건 등에 의해서 영향을 받게 되며, 특히 고온에서 회분의 일부가 용융이 되면 이와 같은 현상이 가속화된다.

한편 상기와 같은 문제점들에 대응하기 위한 다수의 공지된 문헌에 개시되어 있다.

그러나 지금까지 알려진 종래기술들에서는 케냐프에 반응 후 수처리 공정이 복잡하다는 문제점이 있으며 분리된 성분을 목적하는 케냐프에 적용하기 위해서는 순도가 높고 부반응물을 최대한 제거하여야 하는 조건이 수반되는 경우가 많았다. 또한, 100℃이상의 고온에서 처리 공정이 진행되므로 에너지 비용이 많이 소요되는 단점이 있었다.

따라서 회분에 기인하는 공정 문제를 근원적으로 배제하기 위한 저온조건에서 기존 케냐프 성분은 최대한 유지하면서 케냐프 내의 회용융온도를 낮추는 성분을 선택적으로 제거하고 상온에서 발생한 반응폐수는 중간처리자원화 가 가능한 오픈형 반응기를 적용한 케냐프 연료 고품위화 시스템에 관한 기술개발이 절실히 요구되고 있다.

따라서, 이러한 문제점들을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높다.

한국등록특허 제10-1945186호 한국등록특허 제10-1838293호 한국등록특허 제10-1879862호

본원발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 탈무기질 및 탈수가 일체화된 연속반응장치 구비한 탈무기질 케냐프 고품위 연료화 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 저온 운전조건에서 저비용으로 상세하게는 케냐프로부터 보일러 운전시 파울링, 크링커, 설비 부식 등 악영향을 발생하는 성분들을 제거가능한 탈무기질 및 탈수 일체화 반응장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 케냐프 고품위 연료화 시스템은 연속반응장치(20); 상기 연속반응장치(20)에 약품을 공급하는 약품공급장치(10); 상기 연속반응장치(20)에서 배출되는 폐수를 처리하는 반응폐수 처리장치(30); 상기 연속반응장치(20)에서 배출되는 탈무기질 케냐프를 건조하는 건조기(40); 및상기 건조기에서 배출되는 건조된 탈무기질 케냐프를 성형하는 연료성형기(50); 를 포함하되, 상기 연속반응장치(20)는 임펠라 배치 간격이 일정하지 않는 스크류를 포함할 수 있다.

상기 연속반응장치(20)는 원통형 반응부(200); 상기 반응부(200)의 일단 상부에 배치되는 케냐프 투입부(100); 상기 반응부(200)의 타단에 연결되어 배치되는 탈수부(300); 및 상기 탈수부(300)의 끝단과 밀착 대면하여 배치되는 탈수연료배출부(400);를 포함하되, 상기 반응부(200)의 상부에는 투입부(100)에 인접하여 약품 투입구(210)이 배치되고, 상기 반응부(200)와 상기 탈수부(300)의 내부에는 스크류가 축방향으로 배치되고, 주반응부(200b)에서의 상기 스크류의 인접 임펠러(320)간 간격(d2)이 타 위치 대비 상대적으로 클 수 있다.

상기 연속반응장치(20)는 상기 탈수부(300)의 단면적보다 작은 다양한 형태의 상기 탈수부(300)의 끝단면에 형성되는 탈수된 탈무기질 케냐프 토출부(340)를 포함할 수 있다.

상기 연속반응장치(20)는 상기 반응부(200)는 가열되어 일정 온도이상 유지할 수 있다.

상기 연속반응장치(20)는 상기 탈수부(300)는 원통형의 스크린을 구비하고, 상기 스크린은 메쉬 혹은 타공이 형성되어 있을 수 있다.

상기 연속반응장치(20)의 상기 탈수연료배출부(400)는 탄성이 있는 배압부(440)를 구비할 수있다.

상기 연속반응장치(20)의 상기 탈수부(300)에 배치되는 인접 임펠라(320)간 간격(d4)은 후반응부(200c)에 배치된 인접 임펠러(250)간의 간격(d3)크기 이하일 수 있다.

상기 연속반응장치(20)의 반응부(200), 탈수부(300)는 내식성 재질로 구성될 수 있다.

상기 약품공급장치(10)는 약산을 공급할 수 있다.

본원발명은 상기 구성 중 가능한 조합을 통한 추가의 구성으로 제공할 수 있다.

본원발명에 따른 케냐프 고품위 연료화 시스템은 케냐프로부터 회융점을 낮추는 성분을 용이하고 효과적으로 분리하여 생산된 고품위 연료를 연소시스템에 공급하여 운전중에서 발생할 수 있는 파울링, 클링커 및 부식 등 문제를 효과적으로 저감할 수 있다.

또한, 탈무기질 및 탈수 일체화 연속반응장치를 공급하여 공정 구성을 간단하게 하고, 이에따른 공정 건설비용, 운전비용을 저감할 수 있어 경제성 효과를 극대화할 수 있다.

도 1은 본원발명의 일 실시예에 케냐프 고품위 연료화 시스템의 개요도이다.
도 2는 본원발명의 일 실시예에 따른 연속반응장치의 평면도이다.
도 3은 본원발명의 일 실시예에 따른 연속반응장치의 정면도이다.
도 4는 본원발명의 일 실시예에 따른 연결된 반응부와 탈수부의 정면 투시도이다.
도 5는 본원발명의 일 실시예에 따른 A'-A"에 따르는 토출부 정면도이다.
도 6은 본원발명의 일 실시예에 따른 B'-B"에 따르는 배압부재 정면도 및 측면 단면도이다.

본 출원에서 "포함한다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

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 상기 케냐프는 바이오매스일 수 있다. 상기 바이오 매스 케냐프로는 목질계와 초본계를 사용할 수 있다. 목질계로는 나무 블럭, 우드칩, 통나무, 나무 가지, 나무 부스러기, 낙엽, 목판, 톱밥, 야자잎, 야자제분찌꺼기 등을 이용할 수 있다. 초본계로는 옥수수대, 볏짚, 수수대, 곡물(쌀, 수수, 커피 등) 옥수수, 감자, 밀, 보리, 기타 전분계 가공 잔재물, 과실류인 잔재물 등의 바이오매스가 사용될 수 있다.

이하, 본원발명에 대한 이해를 돕기 위해 본원발명을 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 본원발명의 일 실시예에 케냐프 고품위 연료화 시스템의 개요도이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 케냐프 고품위 연료화 시스템은 케냐프 원료 공급장치(미도시), 약품공급장치(10), 연속반응장치(20), 반응폐수 처리장치(30), 건조기(40) 및 연료성형기(50)로 구성되었다.

약품공급장치(10)를 통해서 약산수를 공급할 수 있다. 상기 약산은 독립적 또는 물과 혼합되어 공급될 수 있다. 약산은 상온 약산수 유입구로 공급될 수 있고, 물은 물 유입구로 유입될 수 있으며, 상기 물은 상기 약산에 혼합 공급될 수 있다.

도 2는 본원발명의 일 실시 예에 따른 연속반응장치의 평면도이고, 도 3은 본원발명의 일 실시예에 따른 연속반응장치의 정면도이며, 도 4는 본원발명의 일 실시예에 따른 연결된 반응부와 탈수부의 정면 투시도이다.

도 2 내지 도4를 참조하여 설명하면, 연속반응장치는 케냐프 원료 투입부(100), 약품과 일정한 온도에 반응하는 반응부(200), 탈수부(300), 탈수연료배출부(400) 및 구동부(미도시)로 구성되었다.

상기 투입부(100)은 상기 반응부(200)의 바디부 케이스(240)을 관통하는 투입구(120)과 일정량의 원료를 수용할 수 있는 투입조(120)으로 구성되었고, 상기 투입조의 용량은 한정 되지 않았으나 바람직하게 25~45L 일 수 있고, 더욱 바람직하게는 30~40L 일 수 있으며, 더더욱 바람직하게는 35L 일 수 있다. 상기 투입분의 재질은 한정되지 않으나, 바람직하게는 금속 재질이고 더욱 바람직하게는 SUS 등 내식성이 강한 금속재질일 수 있다.

상기 반응부(200)은 케냐프 원료와 약품을 공급받는 예반응부(200a), 케냐프 원료와 약품이 화학반응을 하면서 상기 케냐프 원료와 약품으로 후단으로 이동시키는 주반응부(200b) 및 상기 화학반응이 종료된 후 생성물질들을 후단으로 이동시키는 후반응부(200c)로 구분할 수 있다. 상기 투입구(110)과 인접되어 상기 바디부 케이스(240)을 관통하여 약품 투입구(210)가 형성되고, 사기 케냐프 원료 투입구(110)과 상기 약품 투입구(210)는 상기 예반응부(200a) 구간에 배치되며, 투입된 케냐프 원료와 약품은 혼합되면서 후단 주반응부(200b)로 이송된다.

상기 주반응부(200b)에서 상기 케냐프 원료와 약품은 탈무기질 화학반응이 진행된다. 상기 케냐프 원료에서 저융점 유발성분은 상기 투입된 약품과 반응에 참여하여 추출되는 반응이 발생할 수 있다. 상기 저융점 유발성분이란 연소반응에 사용되는 바이오매스에 포함된 무기물 성분 중 반응 후단의 반응기 벽면, 열교환기, 후단 배가스 처리 설비의 표면에 물리, 화학적으로 부착되어 파울링, 슬래깅, 부식, 크링커 생성 등을 유발하는 회분유발성분을 의미한다. 상기 저융점 성분은 알칼리, 알칼리토 금속, 할로겐족 원소일 수 있다. 연소에서 대표적인 저융점 성분이 나트륨, 칼륨, 염소일 수 있다.

상기 케냐프 원료와 상기 약품은 상기 주반응부(200b)에서 후단으로 이동되면서 화학반응이 진행되고, 상기 후반응부(200c)에서는 반응이 완전히 종료되어 후단으로 이송된다.

상기 반응부(200)에는 승온 설비를 포함할 수 있다. 고온에서 상기 투입된 약품에 의한 설비부식 방지를 위해 본원발명에서 상기 승온 설비에 의한 반응부 온도는 45℃ 이하 일 수 있고 바람직하게는 35℃ 내지 40℃ 일 수 있다. 상기 승온 설비는 반응기 온도를 제어할 수 있다면 승온 설비의 형태는 제한되지 않음은 자명하다.

상기 반응부(200)는 보온재(500)을 포함할 수 있다. 상기 보온재(500)은 보온효과를 가질 수 있다면 그 재질에 한정되지 않는다. 상기 보온재는 유리솜, 고무발포, PE폼, 퍼라이트(Perlite), 우레탄 중 어느 하나 또는 2 이상일 수 있다.

상기 반응부(200)의 외부는 바디부 케이스(240)에 의해 감싸져 있다.

상기 반응부(200) 및 상기 탈수부(300)의 내부에 스크류 회전축(230)에 복수개의 임팰러(220)를 구비한 스크류를 구비하고 있다. 상기 임펠러가 상기 스크류 회전축(230)에의 배치 간격은 위치에 따라 상이하다. 주반응부(200b)에서 인접 임펠러 간격(d2)는 기타 위치에서의 간격보다 상대적으로 넓을 수 있다.

상기 예반응부(200a), 후반응부(200c) 및 탈수부(300)에서의 인접 임펠러 간격 d1, d3 및 d4는 상기 d2보다 좁고, 상기 d4는 상대적으로 더 좁게 형성될 수 있다.

상기 스크류 회전축은 상기 반응부(200) 및 상기 탈수부(300)의 축방향 중심에 위치 한다.

상기 탈수부(300)는 상기 스크류 회전축을 가싸는 스크린(310)을 구비하고, 내부에는 인접임펠라 간격(d4)가 상대적으로 좁은 스크류가 구비되면, 상기 스크린 외부에서는 탈수조 케이스(330)이 구비되고 하단부에 폐액 배출구(350)이 구비된다.

상기 스크린(310)은 탈수부(300)에서 후단으로 이송되면서 압착에 의해 배출되는 폐액을 외부로 배출할 수 있게 형성되었다. 상기 스크린(310)은 상기 폐액을 외부로 배출시킬 수 있으면 그 형태는 제한되지 않으나 바람직하게는 메쉬 혹은 복수개의 타공이 형성되어 있는 스크린일 수 있다.

상기 탈수부의 스크류 끝단부에는 탈수된 케냐프를 배출하는 토출부(340)가 형성되어 있다.

상기 토출부(340)와 대면하여 배압부(440)이 구비된다, 상기 배압부(440)는 상기 토출부(340)에서 배출되는 탈수 케냐프를 지지하면서 가압하는 작용을 한다. 상기 배압부(440)은 배압부재(430) 및 상기 배압부재(430)과 결합되어 형서되는 스프링(420)으로 구성될 수 있고, 기타 탄성재질로 구성될 수 있다. 상기 탈수 케냐프 양이 증가하면서 상기 배압부재(430)는 스프링(420)의 탄성에 의해 후면방향으로 압축되다가 일정위치에서 다시 탄성력에 의해 원위치로 회복하면서 상기 배압부재(430) 단면과 상기 토출부(340)사이에 협지된 탈수 케냐프가 하부로 배출되게 된다.

상기 배압부((440)를 포함하는 연료배출부(400)는 탈수 케냐프를 배출하는 과정에서 폐액 및 케냐프의 비산을 방지하기 위하여 외부에 연료배출부 케이스(410)를 구비할 수 있다.

상기 반응부(200) 및 탈수부(300) 및 연료배출부는 내식성 재질로 구성될 수 있다.

도 5는 본원발명의 일 실시예에 따른 A'-A"에 따르는 토출부 정면도이다.

도 5를 참조하여 설명하면, 상기 A'-A"에 따르는 토출부 단면(A)은 상기 스크류의 단면 형태와 대응되어 형성될 수 있다. 상기 토출부(340)는 외주변이 막히고 중앙부에 일부 뚤려져 있는 형태의 토출구(350)가 형성되어 있고, 상기 토출구(350)의 면적은 상기 토출부(340)의 면적보다 작다. 상기 토출구(350)은 십자형, 삼각형 및 사각형을 포함하는 다각형 혹은 원형일 수 있다.

도 6은 본원발명의 일 실시예에 따른 B'-B"에 따르는 배압부재 정면도 및 측면 단면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 상기 상기 B'-B"에 따르는 배압부재 단면(B)은 상기 토출부 단면(A)과 대응되는 형태와 크기로 형성될 수 있다. 상기 배압부재(430)는 상기 토출부를 대면하는 배압부재 끝단 테두리로부터 타단 방향으로 예각으로 경사지게 확장되는 날개부(431)가 형성될 수 있다.

이상으로 본원발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본원발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본원발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.

10: 약품공급장치
20: 연속반응장치
30: 반응폐수 처리장치
40: 건조기
50: 연료성형기
100: 케냐프 투입부
110: 케냐프 투입구
120: 케냐프 투입조
200: 반응부
200a: 예반응부
200b: 주반응부
200c: 후반응부
210: 약품 투입구
220: 임펠러
230: 스크류 회전축
240: 바디부 케이스
300: 탈수부
310: 스크린
320: 임펠러
330: 탈수조 케이스
340: 토출부
350: 토출구
400: 연료배출부
410: 연료배출부 케이스
420: 스프링
430: 배압부재
431: 날개부
440: 배압부
500: 가열부재
A, a1, a2, a3, a4: 토출부 단면
B, b1: 배압부재 단면
b2: 배압부재 측면단면
d, d1, d2, d3, d4: 인접 임펠러간 간격
d_A: 토출부 단면 지름
d_B: 배압부재 단면 지름

Claims

연속반응장치(20);
상기 연속반응장치(20)에 약품을 공급하는 약품공급장치(10);
상기 연속반응장치(20)에서 배출되는 폐수를 처리하는 반응폐수 처리장치(30);
상기 연속반응장치(20)에서 배출되는 탈무기질 케냐프를 건조하는 건조기(40); 및
상기 건조기에서 배출되는 건조된 탈무기질 케냐프를 성형하는 연료성형기(50);
를 포함하되,
상기 연속반응장치(20)는 임펠라 배치 간격이 일정하지 않는 스크류를 포함하며,
상기 연속반응장치(20)는,
원통형 반응부(200);
상기 반응부(200)의 일단 상부에 배치되는 케냐프 투입부(100);
상기 반응부(200)의 타단에 연결되어 배치되는 탈수부(300); 및
상기 탈수부(300)의 끝단과 밀착 대면하여 배치되는 탈수연료배출부(400);를 포함하되,
상기 반응부(200)의 상부에는 투입부(100)에 인접하여 약품 투입구(210)가 배치되고,
상기 반응부(200)와 상기 탈수부(300)의 내부에는 스크류가 축방향으로 배치되고, 주반응부(200b)에서의 상기 스크류의 인접 임펠러(320)간 간격(d2)이 타위치 대비 상대적으로 크고,
상기 연속반응장치(20)는 상기 탈수부(300)는 원통형의 스크린을 구비하고,
상기 스크린은 메쉬 혹은 타공이 형성되어 있는 원통이며,
상기 반응부(200)은 케냐프 원료와 약품을 공급받는 예반응부(200a), 케냐프 원료와 약품이 화학반응을 하면서 상기 케냐프 원료와 약품으로 후단으로 이동시키는 주반응부(200b) 및 상기 화학반응이 종료된 후 생성물질들을 후단으로 이동시키는 후반응부(200c)로 구분되는 케냐프 고품위 연료화 시스템.
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제1항에 있어서,
상기 연속반응장치(20)는 상기 탈수부(300)의 단면적보다 작은 다양한 형태의 상기 탈수부(300)의 끝단면에 형성되는 탈수된 탈무기질 케냐프 토출부(340)를 포함하는 케냐프 고품위 연료화 시스템.
제1항에 있어서,
상기 연속반응장치(20)는 상기 반응부(200)는 가열되어 일정 온도이상 유지하는 케냐프 고품위 연료화 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 연속반응장치(20)의 탈수연료배출부(400)는 탄성이 있는 배압부(440)를 구비하는 케냐프 고품위 연료화 시스템.
제1항에 있어서,
상기 연속반응장치(20)의 상기 탈수부(300)에 배치되는 인접 임펠라(320)간 간격(d4)은 후반응부(200c)에 배치된 인접 임펠러(250)간의 간격(d3)크기 이하인 케냐프 고품위 연료화 시스템.
제1항에 있어서,
상기 연속반응장치(20)의 반응부(200), 탈수부(300)는 내식성 재질로 구성되는 케냐프 고품위 연료화 시스템.
제1항에 있어서,
상기 약품공급장치(10)는 약산을 공급하는 케냐프 고품위 연료화 시스템.