KR102509193B1 - Apparatus for continuous carbonization biomass - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연속식 바이오매스 탄화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 왕겨, 사탕수수 부산물, 우드칩 등의 바이오매스 원료를 가열과 냉각 구간을 연속적으로 이송하는 방식을 적용하여 바이오매스 원료를 건조, 반탄화 및 탄화시킬 수 있는 연속식 바이오매스 탄화장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 연속식 바이오매스 탄화장치는 바이오매스 원료가 투입 및 배출되는 탄화실(110)이 형성된 탄화실린더(120)가 다단 구조로 이루어진 탄화로(100); 각각의 탄화실(110)에 설치되어 해당 탄화실(110)로 투입된 바이오매스 원료를 타측으로 이송시켜 아래층의 탄화실(110)로 투입되도록 하는 원료이송부(200); 각각의 탄화실린더(120) 일측에 설치되어 각각의 원료이송부(200)를 개별 구동시키는 구동부(300); 상기 탄화실린더(120)들 중 홀수층에 해당하는 탄화실린더(120)에만 열을 공급하는 히팅부(400); 및 각각의 탄화실린더(120)에 연결되어 탄화실린더(120)로부터 배출되는 배기가스를 외부로 배출시키는 가스배출부(500);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a continuous biomass carbonization apparatus, and more particularly, by applying a method of continuously transporting biomass raw materials such as rice hulls, sugar cane by-products, and wood chips through heating and cooling sections, drying the biomass raw materials, It relates to a continuous biomass carbonization apparatus capable of torrefaction and carbonization.
The continuous biomass carbonization apparatus according to the present invention includes a carbonization furnace 100 in which a carbonization cylinder 120 having a carbonization chamber 110 into which biomass raw materials are input and discharged is formed in a multi-stage structure; A raw material transfer unit 200 installed in each carbonization chamber 110 to transfer the biomass raw material introduced into the corresponding carbonization chamber 110 to the other side so that it is introduced into the carbonization chamber 110 on the lower floor; A driving unit 300 installed on one side of each carbonization cylinder 120 to individually drive each raw material transfer unit 200; a heating unit 400 supplying heat only to the carbonization cylinders 120 corresponding to odd-numbered layers among the carbonization cylinders 120; and a gas discharge unit 500 connected to each of the carbonization cylinders 120 and discharging exhaust gas discharged from the carbonization cylinders 120 to the outside.

Description

연속식 바이오매스 탄화장치{Apparatus for continuous carbonization biomass}Continuous biomass carbonization apparatus {Apparatus for continuous carbonization biomass}

본 발명은 연속식 바이오매스 탄화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 왕겨, 사탕수수 부산물, 우드칩 등의 바이오매스 원료를 가열과 냉각 구간을 연속적으로 이송하는 방식을 적용하여 바이오매스 원료를 건조, 반탄화 및 탄화시킬 수 있는 연속식 바이오매스 탄화장치에 관한 것이다.The present invention relates to a continuous biomass carbonization apparatus, and more particularly, by applying a method of continuously transporting biomass raw materials such as rice hulls, sugar cane by-products, and wood chips through heating and cooling sections, drying the biomass raw materials, It relates to a continuous biomass carbonization apparatus capable of torrefaction and carbonization.

에너지 및 환경문제가 심화되면서 화석연료 자원을 대체할 수 있는 바이오매스에 대한 관심이 급부상하고 있다. 특히, 온실가스 감축을 위해 각국 정부 및 기업들은 대체 기술 및 자원 확보에 더욱 발빠른 행보를 보이고 있다. 이러한 가운데 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 쓰레기나 곡물, 농업부산물 등과 같은 바이오매스 자원이 에너지 및 환경 문제를 해결할 현실적 대안으로 부각되고 있다.As energy and environmental problems intensify, interest in biomass, which can replace fossil fuel resources, is rapidly emerging. In particular, in order to reduce greenhouse gas emissions, governments and companies around the world are taking more rapid steps to secure alternative technologies and resources. In the midst of this, biomass resources such as garbage, grains, and agricultural by-products, which are commonly seen around us, are emerging as realistic alternatives to solve energy and environmental problems.

바이오매스는 자연계에 존재하는 유기물을 총칭한다. 바이오매스는 인류가 오랫동안 식량이나 에너지, 건축자재, 생활용품 등으로 사용해 온 대표적인 자원이다.Biomass is a generic term for organic matter that exists in nature. Biomass is a representative resource that mankind has long used for food, energy, building materials, and household goods.

일반적인 바이오매스 원료는 다량의 수분을 포함하고 있기 때문에 이를 활용하기 위해서는 건조가 필수적이다. 또한, 이를 추가적인 연료 기반 소재로의 활용을 위해서는 수분을 제거하는 건조 공정과 함께 탄화 공정이 요구된다.Since common biomass raw materials contain a large amount of moisture, drying is essential to utilize them. In addition, in order to utilize it as an additional fuel-based material, a carbonization process is required along with a drying process to remove moisture.

이렇게 탄화 공정을 거친 바이오매스 원료는 발열량이 우수하고, 표면에 발현된 소수성으로 인해 물에 잘 젖지 않고, 저장 및 운송이 용이한 장점이 있다.Biomass raw materials that have undergone such a carbonization process have advantages such as excellent calorific value, resistance to water due to the hydrophobicity expressed on the surface, and easy storage and transportation.

최근 바이오매스 원료를 반탄화 제조하여 부피를 줄임으로써 경제성을 확보하기 위한 기술 및 장치가 지속적으로 개발되고 있다.Recently, technologies and devices for securing economic feasibility by reducing the volume of biomass raw materials by torrefaction have been continuously developed.

이러한 기술의 일예가 하기 문헌 1 내지 문헌 3에 개시되어 있다.An example of this technique is disclosed in Documents 1 to 3 below.

특허문헌 1에는 연료공급부에 역흐름 다중 방해판 건조기를 설치하여 고수분 함유 고체연료를 1차 건조하고, 분쇄된 고체연료가 고리형(toroidal) 운동을 하면서 2차 건조 및 반탄화 할 수 있도록 반응기 내부로 주입되는 열풍이 반응기 벽면을 타고 흐르도록 한 역흐름 다중 방해판 건조기를 구비한 건조 반탄화 반응기 및 이를 이용한 고체연료의 건조 반탄화 방법에 대해 개시되어 있다.In Patent Document 1, a reverse flow multiple baffle plate dryer is installed in the fuel supply unit to first dry the solid fuel containing high moisture, and to provide a reactor for secondary drying and torrefaction of the pulverized solid fuel while performing a toroidal motion. Disclosed is a dry torrefaction reactor having a reverse flow multi baffle plate dryer in which hot air injected into the reactor flows along the wall surface of the reactor, and a dry torrefaction method of solid fuel using the same.

하지만, 특허문헌 1의 경우 열풍을 적용하는 방식의 특성상 다양한 조건 및 형태의 원료를 그대로 적용하여 균일한 품질을 생산하기 어려운 단점이 있다.However, in the case of Patent Document 1, there is a disadvantage in that it is difficult to produce uniform quality by applying raw materials of various conditions and shapes as they are due to the nature of the method of applying hot air.

특허문헌 2에는 한 쌍의 지지부재; 상기 한 쌍의 지지부재 사이에 설치되면서 상하로 소정 높이를 가지는 고정부재; 상기 고정부재에 의해 지지되도록 설치되면서 수평 방향으로 소정 길이를 가지도록 설치되는 메인하우징; 상기 메인하우징의 중심을 따라 수평으로 길이를 가지도록 설치되면서 양단이 상기 구동유닛에 의해 회전 가능하도록 설치되는 스크류유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오매스 반탄화용 스크류 타입 반응기에 대해 개시되어 있다.Patent Document 2 includes a pair of support members; a fixing member installed between the pair of support members and having a predetermined height vertically; a main housing installed to have a predetermined length in a horizontal direction while being supported by the fixing member; Disclosed is a screw type reactor for biomass torrefaction, characterized in that it includes a screw unit installed to have a length horizontally along the center of the main housing and installed to be rotatable by the driving unit at both ends.

그러나, 특허문헌 2의 경우 폐열을 활용하기 때문에 폐열 열풍의 조건 조절이 어렵기 때문에 균일한 품질을 생산하기 어려운 단점이 있다.However, in the case of Patent Document 2, since waste heat is used, it is difficult to control the conditions of the waste heat hot air, so it is difficult to produce uniform quality.

특허문헌 3에는 상부에서는 바이오매스가 낙하해 하부로 통과하는 반탄화 장치; 및 상기 반탄화 장치의 하부에서 상부로 향하는 열풍을 주입하는 열풍기;를 포함하고, 상기 반탄화 장치는 다른 반탄화 장치와 적어도 일면을 맞대고 앞뒤로 연결된 형태로 복수로 포함되고, 상기 반탄화 장치는, 다른 반탄화 장치와 맞대는 면의 상부에 형성되는 상기 바이오매스가 통과할 수 있는 관통구; 내부에 하향 구배를 가지고 지그재그로 형성된 다수개의 방해판; 및 다른 반탄화 장치와 맞댄 일면의 상부에 열풍에 의해 부유하는 바이오매스를 뒤에 연결된 반탄화 장치로 투입하는 반사판; 상기 반탄화 장치에서 상기 바이오매스가 상기 방해판을 따라 지그재그로 낙하되며 건조되는 다단 건조 및 반탄화 반응기에 대해 개시되어 있다.Patent Document 3 includes a torrefaction device in which biomass falls from the top and passes through the bottom; And a hot air blower for injecting hot air from the bottom of the torrefaction device to the top, wherein the torrefaction device includes a plurality of other torrefaction devices in a form connected back and forth with at least one surface facing each other, the torrefaction device, a through-hole through which the biomass may pass, which is formed on an upper portion of a surface facing another torrefaction apparatus; A plurality of baffle plates formed in a zigzag pattern with a downward gradient therein; and a reflector for inputting the biomass floating by the hot air on the top of one side facing the other torrefaction device to the torrefaction device connected to the rear; In the torrefaction device, a multi-stage drying and torrefaction reactor in which the biomass is dropped and dried in a zigzag pattern along the baffle is disclosed.

하지만, 특허문헌 3의 경우 다양한 구조를 적용하더라도 열풍을 공급하기 때문에 원료의 형태, 모양 및 수분 등에 의한 다양한 조건에서 균일한 제품의 생산이 어려울 뿐만 아니라, 열풍으로 인해 발화가 일어나거나 분진이 다량으로 발생되는 문제가 있다.However, in the case of Patent Document 3, since hot air is supplied even when various structures are applied, it is difficult to produce uniform products under various conditions such as the shape, shape and moisture of raw materials, and ignition occurs due to hot air or a large amount of dust is generated. There is a problem that arises.

대한민국 등록특허공보 제10-1743503호(2017.05.30. 등록)Republic of Korea Patent Registration No. 10-1743503 (registered on May 30, 2017) 대한민국 등록특허공보 제10-1902234호(2018.09.19. 등록)Republic of Korea Patent Registration No. 10-1902234 (registered on September 19, 2018) 대한민국 등록특허공보 제10-2107641호(2020.04.28. 등록)Republic of Korea Patent Registration No. 10-2107641 (registered on 2020.04.28)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 바이오매스 원료를 가열과 냉각 구간을 연속적으로 이송하는 방식에 따라 하나의 장치를 통해 바이오매스 원료를 건조, 반탄화 및 탄화시킬 수 있는 연속식 바이오매스 탄화장치를 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and according to the method of continuously transporting the biomass raw material through the heating and cooling sections, a biomass raw material can be dried, torrefied, and carbonized through one device. An object of the present invention is to provide a continuous biomass carbonization apparatus.

또한, 가열 구간에 해당하는 탄화실린더의 외부에 복수개의 히팅부를 설치하여 균일한 온도조건에서 바이오매스 원료의 탄화가 이루어지기 때문에 바이오매스 원료의 형태, 모양 및 수분 등에 영향을 적게 받는 연속식 바이오매스 탄화장치를 제공하는데 목적이 있다.In addition, since a plurality of heating units are installed outside the carbonization cylinder corresponding to the heating section, carbonization of biomass raw materials is performed under uniform temperature conditions, so that the shape, shape and moisture of biomass raw materials are less affected by continuous biomass It is an object to provide a carbonization device.

또한, 다양한 바이오매스 원료 및 조건의 적용을 위하여 체류시간 및 온도조건 조절이 가능하며, 외부 산소의 유입을 최대한 차단함으로써 바이오매스 원료의 연소를 억제시킬 수 있는 연속식 바이오매스 탄화장치를 제공하는데 목적이 있다.In addition, it is possible to control the residence time and temperature conditions for the application of various biomass raw materials and conditions, and to provide a continuous biomass carbonization device that can suppress the combustion of biomass raw materials by maximally blocking the inflow of external oxygen there is

또한, 바이오매스의 건조를 위하여 추가적으로 열원을 공급하는 장치가 불필요하여 장치의 소형화가 가능한 연속식 바이오매스 탄화장치를 제공하는데 목적이 있다.In addition, it is an object of the present invention to provide a continuous biomass carbonization apparatus capable of miniaturizing the apparatus because an apparatus for supplying an additional heat source for drying biomass is unnecessary.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 연속식 바이오매스 탄화장치는 바이오매스 원료가 투입 및 배출되는 탄화실(110)이 형성된 탄화실린더(120)가 다단 구조로 이루어진 탄화로(100); 각각의 탄화실(110)에 설치되어 해당 탄화실(110)로 투입된 바이오매스 원료를 타측으로 이송시켜 아래층의 탄화실(110)로 투입되도록 하는 원료이송부(200); 각각의 탄화실린더(120) 일측에 설치되어 각각의 원료이송부(200)를 개별 구동시키는 구동부(300); 상기 탄화실린더(120)들 중 최상층에서부터 홀수층에 해당하는 탄화실린더(120)에만 열을 공급하는 히팅부(400); 각각의 탄화실린더(120)에 연결되어 탄화실린더(120)로부터 배출되는 배기가스를 외부로 배출시키는 가스배출부(500); 및 상기 탄화실린더(120)들 중 최상층에서부터 짝수층에 해당하는 탄화실린더(120)의 외부에만 탄화실(110)의 온도를 일정하게 유지하도록 설치되는 보온단열재(600);를 포함하고, 상기 히팅부(400)가 구비된 탄화실린더(120) 및 보온단열재(600)가 구비된 탄화실린더(120)는 각각 2개 이상이 구비되며, 상기 바이오매스 원료는 탄화실린더(120)들 중 최상층에서부터 홀수층에 해당하는 탄화실린더(120)의 히팅부(400)에 의해 가열되는 가열 구간과, 최상층에서부터 짝수층에 해당하는 탄화실린더(120)의 공랭식 열교환기에 의해 냉각되는 냉각 구간을 연속적으로 이송하면서 탄화되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the continuous biomass carbonization apparatus according to the present invention includes a carbonization furnace 100 in which a carbonization cylinder 120 having a carbonization chamber 110 into which biomass raw materials are input and discharged has a multi-stage structure; A raw material transfer unit 200 installed in each carbonization chamber 110 to transfer the biomass raw material introduced into the corresponding carbonization chamber 110 to the other side so that it is introduced into the carbonization chamber 110 on the lower floor; A driving unit 300 installed on one side of each carbonization cylinder 120 to individually drive each raw material transfer unit 200; a heating unit 400 supplying heat only to the carbonization cylinders 120 corresponding to odd-numbered layers from the uppermost layer among the carbonization cylinders 120; A gas discharge unit 500 connected to each of the carbonization cylinders 120 and discharging exhaust gas discharged from the carbonization cylinders 120 to the outside; And a thermal insulation material 600 installed only outside of the carbonization cylinders 120 corresponding to the even-numbered layers from the uppermost layer of the carbonization cylinders 120 to keep the temperature of the carbonization chamber 110 constant. Two or more carbonization cylinders 120 with part 400 and two or more carbonization cylinders 120 with heat insulating material 600 are provided, respectively, and the biomass raw material is an odd number from the uppermost layer among carbonization cylinders 120. Carbonization while continuously transferring the heating section heated by the heating unit 400 of the carbonization cylinder 120 corresponding to the layer and the cooling section cooled by the air-cooled heat exchanger of the carbonization cylinder 120 corresponding to the even-numbered layer from the uppermost layer. characterized by being

또한, 상기 탄화실린더(120)의 일측에는 탄화실(110)의 온도를 측정하기 위한 온도센서(130)가 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that a temperature sensor 130 for measuring the temperature of the carbonization chamber 110 is installed on one side of the carbonization cylinder 120.

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또한, 상기 탄화실린더(120)의 외부에는 보온단열재(600)를 지지하기 위한 단열재 지지수단(700)이 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that the insulation material support means 700 for supporting the heat insulation insulation material 600 is installed outside the carbonization cylinder 120.

또한, 상기 단열재 지지수단(700)은 상기 탄화실린더(120)의 상부 및 하부에 탄화실린더(120)의 길이방향을 따라 복수개로 이격 설치되며, 상기 탄화실린더(120)와 직교되는 방향으로 배치되는 지지프레임(710); 상기 지지프레임(710)의 양쪽 단부에 각각 설치되며, 보온단열재(600)가 삽입되는 결합홈(721)이 형성된 고정브라켓(720); 및 상기 고정브라켓(720)들 사이에 연결되는 연결바(730);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the insulator supporting means 700 is installed in a plurality spaced apart from each other along the longitudinal direction of the carbonization cylinder 120 at the upper and lower parts of the carbonization cylinder 120, and is disposed in a direction orthogonal to the carbonization cylinder 120 support frame 710; fixing brackets 720 installed at both ends of the support frame 710 and having coupling grooves 721 into which the thermal insulation material 600 is inserted; and a connecting bar 730 connected between the fixing brackets 720.

또한, 상기 고정브라켓(720)은 상기 탄화실린더(120)의 전후방에 배치되는 보온단열재(600)가 삽입되는 제1 고정브라켓(722); 상기 탄화실린더(120)의 상하부에 배치되는 보온단열재(600)가 삽입되는 제2 고정브라켓(723);을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the fixing bracket 720 includes a first fixing bracket 722 into which the heat insulating material 600 disposed in the front and rear of the carbonization cylinder 120 is inserted; It is characterized in that it includes; a second fixing bracket 723 into which the thermal insulation material 600 disposed above and below the carbonization cylinder 120 is inserted.

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또한, 상기 탄화실린더(120)의 일단에는 한 쌍의 플랜지(140)가 구비되어 체결부재(150)에 의해 상호 결합되는 것을 특징으로 한다.In addition, one end of the carbonization cylinder 120 is characterized in that a pair of flanges 140 are provided and coupled to each other by a fastening member 150.

또한, 상기 원료이송부(200)는 구동부(300)에 의해 회전되는 회전축(210); 상기 회전축(210)의 외주면에 나선형으로 구성되어 회전축(210)의 회전 시 바이오매스 원료를 타측으로 이송시키는 스크류 날개(220);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the raw material conveying unit 200 includes a rotating shaft 210 rotated by the driving unit 300; A screw wing 220 configured in a spiral shape on the outer circumferential surface of the rotary shaft 210 to transfer the biomass raw material to the other side when the rotary shaft 210 rotates.

또한, 상기 스크류 날개(220)에는 바이오매스 원료를 균일하게 탄화시키도록 봉 형태의 탄화 가이드바(221)가 복수개로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the screw wing 220 is characterized in that a plurality of rod-shaped carbonization guide bars 221 are formed to uniformly carbonize the biomass raw material.

또한, 상기 구동부(300)는 상기 탄화실린더(120)의 외측에 설치되는 구동모터(310); 상기 구동모터(310)의 축에 결합되어 구동모터(310)의 회전속도를 감속하는 감속기(320);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the driving unit 300 includes a driving motor 310 installed outside the carbonization cylinder 120; A reduction gear 320 coupled to the shaft of the driving motor 310 to reduce the rotational speed of the driving motor 310; characterized in that it comprises a.

또한, 상기 히팅부(400)는 탄화실린더(120)를 감싸도록 설치되는 복수개의 세라믹 히터로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the heating unit 400 is characterized in that it is composed of a plurality of ceramic heaters installed to surround the carbonization cylinder 120.

또한, 상기 가스배출부(500)는 각각의 탄화실린더(120)에 연결되어 바이오매스 원료의 탄화 과정에서 발생된 배기가스를 외부로 배출시키는 가스배출관으로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the gas discharge unit 500 is characterized in that it is composed of a gas discharge pipe connected to each of the carbonization cylinders 120 to discharge the exhaust gas generated in the carbonization process of the biomass raw material to the outside.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 연속식 바이오매스 탄화장치는 바이오매스 원료를 가열과 냉각 구간을 연속적으로 이송하는 방식에 따라 하나의 장치를 통해 바이오매스 원료를 건조, 반탄화 및 탄화시킬 수 있으며, 탄화물의 대량생산이 가능하다는 효과가 있다.As described above, the continuous biomass carbonization apparatus according to the present invention can dry, torrefy, and carbonize the biomass raw material through one device according to the method of continuously transporting the biomass raw material through the heating and cooling sections, , there is an effect that mass production of carbides is possible.

또한, 가열 구간에 해당하는 탄화실린더의 외부에 복수개의 히팅부를 설치하여 균일한 온도조건에서 바이오매스 원료의 탄화가 이루어지기 때문에 바이오매스 원료의 형태, 모양 및 수분 등에 영향을 적게 받으므로 바이오매스 원료를 건조, 반탄화 및 탄화가 모두 가능하다는 효과가 있다.In addition, since a plurality of heating units are installed outside the carbonization cylinder corresponding to the heating section, carbonization of the biomass raw material is performed under uniform temperature conditions, so it is less affected by the shape, shape and moisture of the biomass raw material. There is an effect that drying, torrefaction and carbonization are all possible.

또한, 다양한 바이오매스 원료 및 조건의 적용을 위하여 체류시간 및 온도조건 조절이 가능하며, 외부 산소의 유입을 최대한 차단함으로써 바이오매스 원료의 연소를 억제시켜 발화가 일어나는 것을 방지하는 효과가 있다.In addition, it is possible to control the residence time and temperature conditions for the application of various biomass raw materials and conditions, and there is an effect of preventing ignition by suppressing combustion of the biomass raw materials by blocking the inflow of external oxygen as much as possible.

또한, 바이오매스의 건조를 위하여 추가적으로 열원을 공급하는 장치가 불필요하여 장치의 소형화가 가능하다는 효과가 있다.In addition, since a device for supplying an additional heat source for drying biomass is unnecessary, the device can be miniaturized.

도 1은 본 발명에 따른 연속식 바이오매스 탄화장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 연속식 바이오매스 탄화장치를 나타낸 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 연속식 바이오매스 탄화장치를 나타낸 우측면도.
도 4는 본 발명에 따른 연속식 바이오매스 탄화장치를 나타낸 좌측면도.
도 5는 본 발명에 따른 연속식 바이오매스 탄화장치를 나타낸 평면도.
도 6은 본 발명에 따른 연속식 바이오매스 탄화장치를 나타낸 정단면도.
도 7은 본 발명에 따른 연속식 바이오매스 탄화장치를 나타낸 평단면도.
도 8은 도 6의 A-A선 단면도.1 is a perspective view showing a continuous biomass carbonization apparatus according to the present invention.
Figure 2 is a front view showing a continuous biomass carbonization apparatus according to the present invention.
Figure 3 is a right side view showing a continuous biomass carbonization apparatus according to the present invention.
Figure 4 is a left side view showing a continuous biomass carbonization apparatus according to the present invention.
5 is a plan view showing a continuous biomass carbonization apparatus according to the present invention.
Figure 6 is a front cross-sectional view showing a continuous biomass carbonization apparatus according to the present invention.
Figure 7 is a planar cross-sectional view showing a continuous biomass carbonization apparatus according to the present invention.
8 is a cross-sectional view along line AA of FIG. 6;

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described in detail in order to explain the present invention in detail to the extent that those skilled in the art can easily practice the present invention.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연속식 바이오매스 탄화장치는 왕겨, 사탕수수 부산물, 우드칩 등의 바이오매스 원료를 가열과 냉각 구간을 연속적으로 이송하는 방식을 적용한 장치로서, 탄화로(100), 원료이송부(200), 구동부(300), 히팅부(400) 및 가스배출부(500)를 포함한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the continuous biomass carbonization apparatus according to the present invention is a device applying a method of continuously transferring biomass raw materials such as rice hulls, sugar cane by-products, and wood chips through heating and cooling sections. , It includes a carbonization furnace 100, a raw material transfer unit 200, a driving unit 300, a heating unit 400 and a gas discharge unit 500.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 탄화로(100)는 바이오매스 원료가 투입 및 배출되는 탄화실(110)이 형성된 탄화실린더(120)가 다단 구조로 이루어진다.As shown in FIGS. 3 to 6, the carbonization furnace 100 has a multi-stage structure in which a carbonization cylinder 120 having a carbonization chamber 110 in which biomass raw materials are input and discharged is formed.

부연하면, 상기 탄화로(100)는 내부에 바이오매스 원료가 투입되어 이송되면서 가열과 냉각되는 공간을 갖는 복수개의 탄화실(110)이 형성된 탄화실린더(120)가 다단 구조로 이루어진다.In other words, the carbonization furnace 100 has a multi-stage structure in which a carbonization cylinder 120 is formed with a plurality of carbonization chambers 110 having spaces in which biomass raw materials are input and transported while heating and cooling.

상기 탄화실린더(120)는 바이오매스 원료의 종류에 따라 설치 개수가 변경될 수 있다.The number of carbonization cylinders 120 installed may be changed according to the type of biomass raw material.

상기 탄화실린더(120)의 일측에는 바이오매스 원료가 투입되는 투입구(121)가 돌출 형성되고, 타측에는 아래층 탄화실린더(120)로 바이오매스 원료를 이송시키기 위해 배출구(122)가 돌출 형성된다.On one side of the carbonization cylinder 120, an inlet 121 into which biomass raw material is introduced protrudes, and on the other side, an outlet 122 protrudes to transfer the biomass raw material to the lower carbonization cylinder 120.

이때, 상층에 위치한 탄화실린더(120)의 배출구(122)에는 아래층 탄화실린더(120)의 투입구(121)가 연결되도록 설치되어 바이오매스 원료가 다단의 탄화실린더(120)를 따라 연속적으로 이송된다.At this time, the inlet 121 of the lower carbonization cylinder 120 is installed to be connected to the outlet 122 of the carbonization cylinder 120 located on the upper layer, and the biomass raw material is continuously transported along the multi-stage carbonization cylinder 120.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 탄화실린더(120)의 일측에는 탄화실(110)의 온도를 측정하기 위한 온도센서(130)가 설치된다.As shown in FIG. 8, a temperature sensor 130 for measuring the temperature of the carbonization chamber 110 is installed on one side of the carbonization cylinder 120.

상기 탄화실(110)은 바이오매스 원료의 탄화를 위하여 일정한 온도로 유지되어야 한다. 이를 위해 탄화실린더(120)의 외면 일측에 온도센서(130)가 설치된다. 상기 온도센서(130)에 의해 감지된 신호는 제어부에 전달된다.The carbonization chamber 110 should be maintained at a constant temperature for carbonization of the biomass raw material. To this end, a temperature sensor 130 is installed on one side of the outer surface of the carbonization cylinder 120. The signal sensed by the temperature sensor 130 is transmitted to the controller.

도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 탄화실린더(120)의 일단에는 한 쌍의 플랜지(140)가 구비되어 체결부재(150)에 의해 상호 결합된다. 상기 체결부재(150)는 볼트, 너트 등이 사용될 수 있다.1 and 3, one end of the carbonization cylinder 120 is provided with a pair of flanges 140 and coupled to each other by a fastening member 150. Bolts, nuts, etc. may be used as the fastening member 150 .

즉, 한 쌍의 플랜지(140)가 체결부재(150)에 의해 상호 결합 및 분리 가능하도록 구성됨으로써 탄화실린더(120) 내에서 바이오매스 원료 탄화 시 발생된 이물질을 외부로 쉽게 배출할 수 있다.That is, since the pair of flanges 140 are configured to be mutually coupled and separated by the fastening member 150, foreign substances generated during carbonization of the biomass raw material in the carbonization cylinder 120 can be easily discharged to the outside.

한편, 최상층에서부터 홀수층에 해당하는 탄화실린더(120)는 히팅부(400)에 의해 가열되고, 최상층에서부터 짝수층에 해당하는 탄화실린더(120)는 공랭식 열교환에 의해 냉각되는 구조로 이루어진다.On the other hand, carbonization cylinders 120 corresponding to odd-numbered layers from the uppermost layer are heated by the heating unit 400, and carbonization cylinders 120 corresponding to even-numbered layers from the uppermost layer are cooled by air-cooled heat exchange.

상기 최상층에서부터 짝수층에 해당하는 탄화실린더(120)를 공랭식으로 냉각하는 이유는 가스가 있는 상태에서 냉각이 이루어줘야 바이오매스 원료가 식혀진 상태로 배출되는 경우 산소를 접하더라도 불이 붙지 않으며, 별도의 건조장치없이도 고른 탄화 성능을 발휘하여 바이오매스 원료의 탄화 질도 향상시킬 수 있기 때문이다.The reason for air-cooling the carbonization cylinder 120 corresponding to the even-numbered layers from the top layer is that cooling is performed in the presence of gas so that when the biomass raw material is discharged in a cooled state, it does not catch fire even when it comes into contact with oxygen, and This is because it can improve the carbonization quality of biomass raw materials by exhibiting even carbonization performance without a drying device.

상기에서와 같이, 본 발명은 바이오매스 원료를 가열과 냉각 구간을 연속적으로 이송하는 방식을 적용하여 바이오매스 원료를 건조, 반탄화 및 탄화시킬 수 있으며, 탄화물의 대량생산이 가능한 장점이 있다.As described above, the present invention has the advantage of being able to dry, torrefy, and carbonize the biomass raw material by applying a method of continuously transporting the biomass raw material through the heating and cooling sections, and to mass-produce carbonized materials.

또한, 다양한 바이오매스 원료 및 조건의 적용을 위하여 체류시간 및 온도조건 조절이 가능하며, 외부 산소의 유입을 최대한 차단함으로써 바이오매스 원료의 연소를 억제하여 발화가 일어나는 것을 방지한다.In addition, it is possible to adjust the residence time and temperature conditions for the application of various biomass raw materials and conditions, and by blocking the inflow of external oxygen as much as possible, combustion of the biomass raw materials is suppressed to prevent ignition.

한편, 최상층에서부터 짝수층에 해당하는 탄화실린더(120)의 외부에는 탄화실(110)의 온도를 일정하게 유지하도록 보온단열재(600)가 설치될 수 있다. 즉, 상기 보온단열재(600)는 탄화실린더(120)의 열이 외부로 방출되는 것을 방지하는 한편 급격한 온도차가 발생하지 않도록 하여 온도차에 의한 바이오매스 원료의 탄화 불량을 미연에 방지한다.On the other hand, a thermal insulation material 600 may be installed outside the carbonization cylinder 120 corresponding to the even-numbered layers from the top layer to maintain the temperature of the carbonization chamber 110 constant. That is, the thermal insulation material 600 prevents the heat of the carbonization cylinder 120 from being released to the outside while preventing a rapid temperature difference from occurring, thereby preventing carbonization failure of the biomass raw material due to the temperature difference in advance.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 탄화실린더(120)의 외부에는 보온단열재(600)를 지지하기 위한 단열재 지지수단(700)이 설치된다.As shown in FIGS. 1 and 2 , an insulator supporting means 700 for supporting the insulator 600 is installed outside the carbonization cylinder 120 .

이러한 단열재 지지수단(700)은 지지프레임(710), 고정브라켓(720) 및 연결바(730)를 포함하여 구성된다.The insulator support means 700 includes a support frame 710, a fixing bracket 720, and a connecting bar 730.

상기 지지프레임(710)은 상기 탄화실린더(120)의 상부 및 하부에 탄화실린더(120)의 길이방향을 따라 복수개로 이격 설치된다. 또한, 상기 지지프레임(710)은 상기 탄화실린더(120)와 직교되는 방향으로 배치된다.The support frames 710 are spaced apart from each other in the upper and lower portions of the carbonization cylinder 120 along the longitudinal direction of the carbonization cylinder 120 . In addition, the support frame 710 is disposed in a direction orthogonal to the carbonization cylinder 120 .

상기 고정브라켓(720)은 상기 지지프레임(710)의 양쪽 단부에 각각 설치되며, 보온단열재(600)가 삽입되는 결합홈(721)이 형성된다. 이러한 고정브라켓(720)은 "ㄷ" 자 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.The fixing brackets 720 are installed at both ends of the support frame 710, respectively, and coupling grooves 721 into which the thermal insulation materials 600 are inserted are formed. This fixing bracket 720 is preferably made of a "c" shape.

또한, 상기 고정브라켓(720)은 상기 탄화실린더(120)의 전후방에 배치되는 보온단열재(600)가 삽입되는 제1 고정브라켓(722)과, 상기 탄화실린더(120)의 상하부에 배치되는 보온단열재(600)가 삽입되는 제2 고정브라켓(723)을 포함한다.In addition, the fixing bracket 720 includes a first fixing bracket 722 into which the heat insulating material 600 disposed in the front and rear of the carbonization cylinder 120 is inserted, and the heat insulating material disposed above and below the carbonization cylinder 120. It includes a second fixing bracket 723 into which 600 is inserted.

상기 연결바(730)는 상기 고정브라켓(720)들 사이에 연결되는 것으로, 단부에는 상기 고정브라켓(720)의 내면에 고정되는 고정판(731)이 일체로 형성된다. 상기 고정판(731)은 연결바(730) 보다 넓은 폭으로 형성되며, 상기 고정브라켓(720)에 볼트 등을 이용하여 고정된다.The connecting bar 730 is connected between the fixing brackets 720, and a fixing plate 731 fixed to the inner surface of the fixing bracket 720 is integrally formed at an end thereof. The fixing plate 731 is formed to have a wider width than the connecting bar 730 and is fixed to the fixing bracket 720 using bolts or the like.

상기와 같은 구성을 갖는 단열재 지지수단(700)은 보온단열재(600)가 설치되는 짝수층의 탄화실린더(120)에만 설치되어도 상관없지만, 바람직하게는 모든 탄화실린더에 설치되는 것이 좋다.The insulating material support means 700 having the above configuration may be installed only in the carbonized cylinders 120 of even layers in which the heat insulating material 600 is installed, but is preferably installed in all carbonized cylinders.

이처럼, 상기 단열재 지지수단(700)을 통해 탄화실린더(120)의 전후방 및 상하부에 각각 배치되는 보온단열재(600)의 설치 작업을 측방향에서 수행할 수 있으므로 작업성을 크게 향상시키는 한편 보온단열재(600)를 안정적으로 지지할 수 있다.As such, since the installation work of the heat insulating material 600 disposed in the front, rear, and upper and lower portions of the carbonization cylinder 120 can be performed in the lateral direction through the heat insulating material support means 700, workability is greatly improved, while the heat insulating material ( 600) can be stably supported.

상기 원료이송부(200)는 각각의 탄화실(110)에 설치되어 해당 탄화실(110)로 투입된 바이오매스 원료를 타측으로 이송시켜 아래층의 탄화실(110)로 투입되도록 한다.The raw material transfer unit 200 is installed in each carbonization chamber 110 and transfers the biomass raw material injected into the corresponding carbonization chamber 110 to the other side so that it is introduced into the carbonization chamber 110 on the lower floor.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 원료이송부(200)는 구동부(300)에 의해 회전되는 회전축(210)과, 상기 회전축(210)의 외주면에 나선형으로 구성되어 회전축(210)의 회전 시 바이오매스 원료를 타측으로 이송시키는 스크류 날개(220)를 포함한다.As shown in FIG. 6, the raw material transfer unit 200 is composed of a rotating shaft 210 rotated by the driving unit 300 and a spiral on the outer circumferential surface of the rotating shaft 210, so that biomass It includes a screw wing 220 for transferring the raw material to the other side.

이러한 원료이송부(200)에 의해 탄화실(110) 내에서 이송되는 바이오매스 원료가 덩어리를 형성하거나 어느 한쪽에 쌓이는 현상을 방지하여 이송 효율을 향상시킨다. 또한, 탄화실린더(120)의 투입구(121)와 배출구(122)에서 유입되는 산소를 최대한 차단시켜 탄화실린더(120) 내부의 산소농도를 5~8% 이내로 유지할 수 있도록 한다.The biomass raw material transported in the carbonization chamber 110 by the raw material transport unit 200 prevents formation of lumps or accumulation on either side, thereby improving transport efficiency. In addition, oxygen flowing in from the inlet 121 and the outlet 122 of the carbonization cylinder 120 is blocked as much as possible so that the oxygen concentration inside the carbonization cylinder 120 can be maintained within 5 to 8%.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 스크류 날개(220)에는 바이오매스 원료를 균일하게 탄화시키도록 봉 형태의 탄화 가이드바(221)가 복수개로 형성될 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 7 , a plurality of rod-shaped carbonization guide bars 221 may be formed on the screw blades 220 to uniformly carbonize the biomass raw material.

구체적으로, 상기 탄화 가이드바(221)는 스크류 날개(220)별로 2개가 상호 대칭되게 이격 배치되며, 길이가 약 30㎜ 정도로 형성되는 것이 바람직하다. Specifically, the carbonization guide bar 221 is preferably two screw blades 220 spaced symmetrically from each other and formed to have a length of about 30 mm.

상기 탄화 가이드바(221)의 형태를 한정한 이유는 탄화 가이드바(221)가 봉 형태가 아닌 각형으로 이루어질 경우 바이오매스 원료가 쪼개지는 문제점이 발생하기 때문에 이를 미연에 방지하기 위함이다.The reason for limiting the shape of the carbonization guide bar 221 is to prevent a problem in which the biomass raw material is split when the carbonization guide bar 221 is formed in a prismatic shape rather than a rod shape.

또한, 상기 탄화 가이드바(221)의 설치 개수를 한정한 이유는 탄화 가이드바(221)가 형성되지 않은 경우에 비해 상대적으로 대량의 바이오매스 원료를 탄화시킬 수 있고, 탄화실린더(120)의 짧은 이송구간에서도 바이오매스 원료를 균일하게 탄화시킬 수 있기 때문이다.In addition, the reason for limiting the number of installation of the carbonization guide bar 221 is that a relatively large amount of biomass raw material can be carbonized compared to the case where the carbonization guide bar 221 is not formed, and the carbonization cylinder 120 is short. This is because the biomass raw material can be uniformly carbonized even in the transfer section.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 구동부(300)는 각각의 탄화실린더(120) 일측에 설치되어 각각의 원료이송부(200)를 개별 구동시킨다.As shown in FIGS. 1 and 2 , the driving unit 300 is installed on one side of each carbonization cylinder 120 to individually drive each raw material transfer unit 200 .

상기 구동부(300)는 상기 탄화실린더(120)의 외측에 설치되는 구동모터(310)와, 상기 구동모터(310)의 축에 결합되어 구동모터(310)의 회전속도를 감속하는 감속기(320)를 포함한다.The drive unit 300 is coupled to a drive motor 310 installed outside the carbonization cylinder 120 and a shaft of the drive motor 310 to reduce the rotational speed of the drive motor 310 320 includes

예를 들면, 최상층에서부터 홀수층에 해당하는 탄화실린더(120)의 외측에 설치된 구동모터(310)는 정회전을 하고, 최상층에서 짝수층에 해당하는 탄화실린더(120)의 외측에 설치된 구동모터(310)는 역회전을 하여 원료이송부(200)가 동시에 상호 반대 반향으로 회전하게 된다.For example, the drive motor 310 installed outside the carbonization cylinder 120 corresponding to the odd-numbered floor from the top floor rotates forward, and the drive motor installed outside the carbonization cylinder 120 corresponding to the even-numbered floor from the top floor ( 310 rotates counterclockwise so that the raw material transfer unit 200 rotates in opposite directions at the same time.

이러한 구동부(300)는 다단으로 설치된 탄화실린더(120)의 원료이송부(200)를 동시에 같은 속도로 회전하도록 하여 균일한 양의 바이오매스 원료가 일정한 속도로 탄화실린더(120)를 따라 이송하여 탄화 효율을 높일 수 있으며, 구동모터(310)의 회전 속도를 조정하여 투입구(121)를 통해 투입된 바이오매스 원료의 양에 따라 바이오매스 원료의 이송속도를 조절하여 탄화 효율을 높일 수 있다.The driving unit 300 rotates the raw material transfer unit 200 of the carbonization cylinder 120 installed in multiple stages at the same time at the same speed, so that a uniform amount of biomass raw material is transferred along the carbonization cylinder 120 at a constant speed, thereby increasing the carbonization efficiency It is possible to increase the carbonization efficiency by adjusting the rotational speed of the driving motor 310 to adjust the feed rate of the biomass raw material according to the amount of the biomass raw material introduced through the inlet 121.

상기 히팅부(400)는 상기 탄화실린더(120)들 중 홀수층에 해당하는 탄화실린더(120)에만 열을 공급한다.The heating unit 400 supplies heat only to the carbonization cylinders 120 corresponding to odd-numbered layers among the carbonization cylinders 120 .

이러한 히팅부(400)는 탄화실린더(120)를 감싸도록 설치되는 복수개의 세라믹 히터로 구성될 수 있으며, 세라믹 히터를 이용하는 경우 단시간에 고온의 열을 발생할 수 있고, 열전도율이 높다는 장점이 있다.The heating unit 400 may be composed of a plurality of ceramic heaters installed to surround the carbonization cylinder 120, and when using the ceramic heater, high-temperature heat can be generated in a short time and thermal conductivity is high.

상기 히팅부(400)를 통해 홀수층에 해당하는 탄화실린더(120)에 열을 공급함으로써 해당 탄화실린더(120)의 탄화실(110)로 이송되는 바이오매스 원료를 탄화시킨다.By supplying heat to the carbonization cylinder 120 corresponding to the odd-numbered layer through the heating unit 400, the biomass raw material transferred to the carbonization chamber 110 of the corresponding carbonization cylinder 120 is carbonized.

특히, 상기 히팅부(400)에 의해 열이 공급되는 최상층에서부터 홀수층의 탄화실린더(120)는 무산소 환경에서 250~400℃의 온도로 바이오매스 원료를 탄화시킨다.In particular, the carbonization cylinders 120 of odd-numbered layers from the uppermost layer to which heat is supplied by the heating unit 400 carbonize the biomass raw material at a temperature of 250 to 400 ° C. in an oxygen-free environment.

이처럼, 가열 구간에 해당하는 최상층에서부터 홀수층 탄화실린더(120)의 외부에 복수개의 히팅부(400)를 설치하여 균일한 온도조건에서 바이오매스 원료의 탄화가 이루어지기 때문에 바이오매스 원료의 형태, 모양 및 수분 등에 영향을 적게 받으므로 바이오매스 원료를 건조, 반탄화 및 탄화가 모두 가능한 장점이 있다.As such, by installing a plurality of heating units 400 outside the odd-numbered layer carbonization cylinder 120 from the uppermost layer corresponding to the heating section, carbonization of the biomass raw material is performed under uniform temperature conditions, so that the shape and shape of the biomass raw material and moisture, etc., there is an advantage in that all of drying, torrefaction and carbonization of biomass raw materials are possible.

상기 가스배출부(500)는 각각의 탄화실린더(120)에 연결되어 탄화실린더(120)로부터 배출되는 배기가스를 외부로 배출시킨다. The gas discharge unit 500 is connected to each of the carbonization cylinders 120 to discharge exhaust gas discharged from the carbonization cylinders 120 to the outside.

상기 가스배출부(500)는 각각의 탄화실린더(120)에 연결되어 바이오매스 원료의 탄화 과정에서 발생된 가스와 먼지 등의 이물질을 외부로 배출시키는 가스배출관으로 구성된다.The gas discharge unit 500 is connected to each of the carbonization cylinders 120 and consists of a gas discharge pipe for discharging foreign substances such as gas and dust generated during the carbonization of biomass raw materials to the outside.

한편, 본 발명의 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 탄화로(100)의 일측에는 상기 구동부(300) 및 히팅부(400)의 작동을 제어하는 제어부(미도시)가 설치될 수 있다.On the other hand, although not shown in the drawings of the present invention, a control unit (not shown) for controlling the operation of the driving unit 300 and the heating unit 400 may be installed on one side of the carbonization furnace 100.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, it is clear that various modifications are possible to those skilled in the art from this description without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be construed by the claims described to include examples of these many variations.

100 : 탄화로 110 : 탄화실
120 : 탄화실린더 121 : 투입구
122 : 배출구 130 : 온도센서
140 : 플랜지 150 : 체결부재
200 : 원료이송부 210 : 회전축
220 : 스크류 날개 221 : 탄화 가이드바
300 : 구동부 310 : 구동모터
320 : 감속기 400 : 히팅부
500 : 가스배출부 600 : 보온단열재
700 : 단열재 지지수단 710 : 지지프레임
720 : 고정브라켓 721 : 결합홈
722 : 제1 고정브라켓 723 : 제2 고정브라켓
730 : 연결바 731 : 고정판100: carbonization furnace 110: carbonization chamber
120: carbonization cylinder 121: inlet
122: outlet 130: temperature sensor
140: flange 150: fastening member
200: raw material transfer unit 210: rotation shaft
220: screw wing 221: carbonization guide bar
300: driving unit 310: driving motor
320: reducer 400: heating unit
500: gas discharge unit 600: thermal insulation material
700: insulation support means 710: support frame
720: fixing bracket 721: coupling groove
722: first fixing bracket 723: second fixing bracket
730: connecting bar 731: fixed plate

Claims (13)

바이오매스 원료가 투입 및 배출되는 탄화실(110)이 형성된 탄화실린더(120)가 다단 구조로 이루어진 탄화로(100);
각각의 탄화실(110)에 설치되어 해당 탄화실(110)로 투입된 바이오매스 원료를 타측으로 이송시켜 아래층의 탄화실(110)로 투입되도록 하는 원료이송부(200);
각각의 탄화실린더(120) 일측에 설치되어 각각의 원료이송부(200)를 개별 구동시키는 구동부(300);
상기 탄화실린더(120)들 중 최상층에서부터 홀수층에 해당하는 탄화실린더(120)에만 열을 공급하는 히팅부(400);
각각의 탄화실린더(120)에 연결되어 탄화실린더(120)로부터 배출되는 배기가스를 외부로 배출시키는 가스배출부(500); 및
상기 탄화실린더(120)들 중 최상층에서부터 짝수층에 해당하는 탄화실린더(120)의 외부에만 탄화실(110)의 온도를 일정하게 유지하도록 설치되는 보온단열재(600);를 포함하고,
상기 히팅부(400)가 구비된 탄화실린더(120) 및 보온단열재(600)가 구비된 탄화실린더(120)는 각각 2개 이상이 구비되며,
상기 바이오매스 원료는 탄화실린더(120)들 중 최상층에서부터 홀수층에 해당하는 탄화실린더(120)의 히팅부(400)에 의해 가열되는 가열 구간과, 최상층에서부터 짝수층에 해당하는 탄화실린더(120)의 공랭식 열교환기에 의해 냉각되는 냉각 구간을 연속적으로 이송하면서 탄화되는 것을 특징으로 하는 연속식 바이오매스 탄화장치.
A carbonization furnace 100 in which a carbonization cylinder 120 having a carbonization chamber 110 in which biomass raw materials are input and discharged has a multi-stage structure;
A raw material transfer unit 200 installed in each carbonization chamber 110 to transfer the biomass raw material introduced into the corresponding carbonization chamber 110 to the other side so that it is introduced into the carbonization chamber 110 on the lower floor;
A driving unit 300 installed on one side of each carbonization cylinder 120 to individually drive each raw material transfer unit 200;
a heating unit 400 supplying heat only to the carbonization cylinders 120 corresponding to odd-numbered layers from the uppermost layer among the carbonization cylinders 120;
A gas discharge unit 500 connected to each of the carbonization cylinders 120 and discharging exhaust gas discharged from the carbonization cylinders 120 to the outside; and
Including,
Two or more carbonization cylinders 120 with the heating unit 400 and two or more carbonization cylinders 120 with the thermal insulation material 600 are provided, respectively.
The biomass raw material is a heating section heated by the heating unit 400 of the carbonization cylinder 120 corresponding to the odd-numbered layer from the uppermost layer of the carbonization cylinders 120, and the carbonization cylinder 120 corresponding to the even-numbered layer from the uppermost layer Continuous biomass carbonization apparatus, characterized in that carbonized while continuously transporting the cooling section cooled by the air-cooled heat exchanger of the.
 청구항 1에 있어서,
상기 탄화실린더(120)의 일측에는 탄화실(110)의 온도를 측정하기 위한 온도센서(130)가 설치되는 것을 특징으로 하는 연속식 바이오매스 탄화장치.
The method of claim 1,
Continuous biomass carbonization apparatus, characterized in that the temperature sensor 130 for measuring the temperature of the carbonization chamber 110 is installed on one side of the carbonization cylinder 120.
 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 탄화실린더(120)의 외부에는 보온단열재(600)를 지지하기 위한 단열재 지지수단(700)이 설치되는 것을 특징으로 하는 연속식 바이오매스 탄화장치.
The method of claim 1,
Continuous biomass carbonization apparatus, characterized in that the insulation material support means 700 for supporting the heat insulation insulation material 600 is installed outside the carbonization cylinder 120.
 청구항 4에 있어서,
상기 단열재 지지수단(700)은 상기 탄화실린더(120)의 상부 및 하부에 탄화실린더(120)의 길이방향을 따라 복수개로 이격 설치되며, 상기 탄화실린더(120)와 직교되는 방향으로 배치되는 지지프레임(710);
상기 지지프레임(710)의 양쪽 단부에 각각 설치되며, 보온단열재(600)가 삽입되는 결합홈(721)이 형성된 고정브라켓(720); 및
상기 고정브라켓(720)들 사이에 연결되는 연결바(730);를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속식 바이오매스 탄화장치.
The method of claim 4,
The insulator supporting means 700 is spaced apart from each other in the upper and lower portions of the carbonization cylinder 120 along the longitudinal direction of the carbonization cylinder 120, and the support frame is disposed in a direction orthogonal to the carbonization cylinder 120. (710);
fixing brackets 720 installed at both ends of the support frame 710 and having coupling grooves 721 into which the thermal insulation material 600 is inserted; and
A continuous biomass carbonization apparatus comprising a; connecting bar 730 connected between the fixing brackets 720.
 청구항 5에 있어서,
상기 고정브라켓(720)은 상기 탄화실린더(120)의 전후방에 배치되는 보온단열재(600)가 삽입되는 제1 고정브라켓(722);
상기 탄화실린더(120)의 상하부에 배치되는 보온단열재(600)가 삽입되는 제2 고정브라켓(723);을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속식 바이오매스 탄화장치.
The method of claim 5,
The fixing bracket 720 includes a first fixing bracket 722 into which the thermal insulation material 600 disposed in the front and rear of the carbonization cylinder 120 is inserted;
A continuous biomass carbonization apparatus comprising a; second fixing bracket 723 into which the thermal insulation material 600 disposed above and below the carbonization cylinder 120 is inserted.
 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 탄화실린더(120)의 일단에는 한 쌍의 플랜지(140)가 구비되어 체결부재(150)에 의해 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 연속식 바이오매스 탄화장치.
The method of claim 1,
A pair of flanges 140 are provided at one end of the carbonization cylinder 120 and are coupled to each other by a fastening member 150. Continuous biomass carbonization apparatus.
 청구항 1에 있어서,
상기 원료이송부(200)는 구동부(300)에 의해 회전되는 회전축(210);
상기 회전축(210)의 외주면에 나선형으로 구성되어 회전축(210)의 회전 시 바이오매스 원료를 타측으로 이송시키는 스크류 날개(220);를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속식 바이오매스 탄화장치.
The method of claim 1,
The raw material conveying unit 200 includes a rotating shaft 210 rotated by the driving unit 300;
Continuous biomass carbonization apparatus comprising a; screw blades 220 configured in a spiral shape on the outer circumferential surface of the rotating shaft 210 to transfer the biomass raw material to the other side when the rotating shaft 210 rotates.
 청구항 9에 있어서,
상기 스크류 날개(220)에는 바이오매스 원료를 균일하게 탄화시키도록 봉 형태의 탄화 가이드바(221)가 복수개로 형성되는 것을 특징으로 하는 연속식 바이오매스 탄화장치.
The method of claim 9,
Continuous biomass carbonization apparatus, characterized in that a plurality of rod-shaped carbonization guide bars 221 are formed in the screw wing 220 to uniformly carbonize the biomass raw material.
 청구항 1에 있어서,
상기 구동부(300)는 상기 탄화실린더(120)의 외측에 설치되는 구동모터(310);
상기 구동모터(310)의 축에 결합되어 구동모터(310)의 회전속도를 감속하는 감속기(320);를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속식 바이오매스 탄화장치.
The method of claim 1,
The drive unit 300 includes a drive motor 310 installed outside the carbonization cylinder 120;
A continuous biomass carbonization apparatus comprising a; reducer 320 coupled to the shaft of the drive motor 310 to reduce the rotational speed of the drive motor 310.
 청구항 1에 있어서,
상기 히팅부(400)는 탄화실린더(120)를 감싸도록 설치되는 복수개의 세라믹 히터로 구성되는 것을 특징으로 하는 연속식 바이오매스 탄화장치.
The method of claim 1,
The heating unit 400 is a continuous biomass carbonization apparatus, characterized in that composed of a plurality of ceramic heaters installed to surround the carbonization cylinder 120.
 청구항 1에 있어서,
상기 가스배출부(500)는 각각의 탄화실린더(120)에 연결되어 바이오매스 원료의 탄화 과정에서 발생된 배기가스를 외부로 배출시키는 가스배출관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연속식 바이오매스 탄화장치.The method of claim 1,
The gas discharge unit 500 is a continuous biomass carbonization apparatus, characterized in that composed of a gas discharge pipe connected to each carbonization cylinder 120 to discharge exhaust gas generated in the carbonization process of the biomass raw material to the outside.
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