KR102616780B1 - 마이크로웨이브를 이용한 산림바이오매스의 반탄화장치 및 이를 이용하여 제조된 반탄화 펠릿 - Google Patents

마이크로웨이브를 이용한 산림바이오매스의 반탄화장치 및 이를 이용하여 제조된 반탄화 펠릿 Download PDF

Info

Publication number
KR102616780B1
KR102616780B1 KR1020210126029A KR20210126029A KR102616780B1 KR 102616780 B1 KR102616780 B1 KR 102616780B1 KR 1020210126029 A KR1020210126029 A KR 1020210126029A KR 20210126029 A KR20210126029 A KR 20210126029A KR 102616780 B1 KR102616780 B1 KR 102616780B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reactor
forest biomass
biomass
microwave
torrefaction
Prior art date
Application number
KR1020210126029A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20230043018A (ko
Inventor
오용걸
윤여성
김서정
Original Assignee
에코에너지원(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에코에너지원(주) filed Critical 에코에너지원(주)
Priority to KR1020210126029A priority Critical patent/KR102616780B1/ko
Publication of KR20230043018A publication Critical patent/KR20230043018A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102616780B1 publication Critical patent/KR102616780B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B47/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion
    • C10B47/28—Other processes
    • C10B47/30—Other processes in rotary ovens or retorts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/02—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of cellulose-containing material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/34—Other details of the shaped fuels, e.g. briquettes
    • C10L5/36—Shape
    • C10L5/363—Pellets or granulates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/40—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/44—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on vegetable substances
    • C10L5/447—Carbonized vegetable substances, e.g. charcoal, or produced by hydrothermal carbonization of biomass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L9/00—Treating solid fuels to improve their combustion
    • C10L9/08—Treating solid fuels to improve their combustion by heat treatments, e.g. calcining
    • C10L9/083—Torrefaction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/02—Combustion or pyrolysis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/36—Applying radiation such as microwave, IR, UV
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

본 발명은 반탄화 장치 및 이를 이용한 목재 펠릿에 관한 것이다. 이를 위해, 산림바이오매스가 투입되는 투입부(110); 산림바이오매스를 열분해시키는 반응로(120); 반응로(120)를 회전시키는 구동장치(130); 반응로(120)를 가열하는 버너장치(140); 반응로(120) 내에 구비되어 상기 반응로(120)와 함께 회전하며, 반응로(120) 내부로 마이크로웨이브(160)를 방사하는 마이크로웨이브장치(150); 및 반응로(120)와 함께 회전하는 상기 마이크로웨이브장치(150)로 전원을 공급하기 위한 회전케이블(190); 및 마이크로웨이브(160)에 의해 반탄화된 산림바이오매스를 배출하는 배출장치(170);를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브를 이용한 산림바이오매스의 반탄화장치가 제공된다.

Description

마이크로웨이브를 이용한 산림바이오매스의 반탄화장치 및 이를 이용하여 제조된 반탄화 펠릿{Semi-Carbonization apparatus of forest biomass using microwave and semi-carbonization pellet manufactured using thereof}
본 발명은 목재펠릿에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발열량 향상, 제품 강도 개선, 오염물질 배출 저감 등의 성능 개선효과가 있는 마이크로웨이브를 이용한 산림바이오매스의 반탄화(半炭火)장치 및 이를 이용하여 제조된 반탄화 펠릿에 관한 것이며, 환경부(한국환경산업기술원) 중소환경기업사업화지원사업인 ‘폐자원의 Up-cycling을 통한 고효율 친환경 고형연료 사업화’ 결과물이다.
최근에는 보일러를 가정용이나 소규모의 업무용으로 사용하는 일반농가, 축산농가, 낙농업 농가, 공장 등을 중심으로 펠릿 연료(Pellet fuel)를 이용할 수 있는 보일러의 보급 및 사용이 나날이 증가하고 있는 추세이다.
보일러의 연료로 사용되는 펠릿은 톱밥 또는 간벌에 의한 나무 등을 파쇄 한 후 압축하여 만든 연료로 석탄이나 석유와 같은 화석연료보다 이산화탄소의 배출량이 적고, 연소 후 남게 되는 잔존물이 적어 그 쓰임세가 급격하게 증가하고 있다. 특히, 농어촌과 같이 도시가스의 보급이 열악한 지역이나 대규모 축사나 낙농업 단지에서는 난방을 위하여 석유류에 비해 가격이 저렴한 펠릿의 사용이 더욱 증가하고 있다.
현재 펠릿의 주 사용처는, 화력/바이오매스 혼소 발전소용으로 연간 150만톤 이상이 사용되며, 발전용 연료로 사용되는 펠릿은 대부분 수입산 목재 펠릿에 의존하고 있다. 국내에서 생산되는 펠릿은 대부분 가정용/산업용으로 사용되며, 연간 생산량은 약 20만톤이다.
국산 펠릿의 발전용 펠릿 시장의 진출을 위해 단가가 낮은 수입산 목재 펠릿에 대한 국산 펠릿의 가격 경쟁력 확보를 위하여 저렴한 목재 펠릿 제조용 확보가 필요한 상황이다.
따라서 기존에 폐기 처리 또는 퇴비 등의 원료로 사용되고 있는 임목부산물 (미이용 산림바이오매스)인 가지목 및 뿌리목 등을 국내 화력/바이오매스 혼소 발전소의 연료용 목재 펠릿으로 생산 기술 개발이 필요한 상황이다.
1. 대한민국 특허공개번호 제 10-2013-0090600호(반탄화 펠렛 제조장치 및 방법 그리고 이를 이용하여 제조된 반탄화 펠렛), 2. 대한민국 특허등록 제 10-1308397호(저온 반탄화법에 의한 고발열량 목질계 고형연료의 제조방법).
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 미이용 산림바이오매스를 마이크로웨이브로 반탄화하는 마이크로웨이브를 이용한 산림바이오매스의 반탄화장치 및 이를 이용하여 제조된 반탄화 펠릿을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여, 산림바이오매스가 투입되는 투입부(110); 산림바이오매스를 열분해시키는 반응로(120); 반응로(120)를 회전시키는 구동장치(130); 반응로(120)를 가열하는 버너장치(140); 반응로(120) 내에 구비되어 상기 반응로(120)와 함께 회전하며, 상기 반응로(120) 내부로 마이크로웨이브(160)를 방사하는 마이크로웨이브장치(150); 및 상기 반응로(120)와 함께 회전하는 상기 마이크로웨이브장치(150)로 전원을 공급하기 위한 회전케이블(190); 및 상기 마이크로웨이브(160)에 의해 반탄화된 산림바이오매스를 배출하는 배출장치(170);를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브를 이용한 산림바이오매스의 반탄화장치가 제공된다.
또한, 마이크로웨이브(160)는 300 MHz ~ 300 GHz의 주파수 범위를 갖는다.
또한, 버너장치(140)는 200℃ ~ 250℃의 범위로 가열한다.
또한, 반응로(120)에서의 열분해시간은 10분 ~ 30분 범위이다.
또한, 구동장치(130)는 180° ~ 360° 범위에서 정역회전하며, 회전케이블(190)은 반응로(120)의 원주길이에 대응되는 길이를 갖는 배선이다.
또한, 구동장치(130)는 일정 속도로 회전하며, 회전케이블(190)은 상기 반응로(120)의 외곽 원주에 설치된 슬립형 링전극이다.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 또 다른 실시예로써, 전술한 반탄화장치를 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 반탄화 펠릿에 의해서도 달성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 바이오매스 연료와 석탄 연료의 혼소시 바이오매스의 혼소율을 높일 수 있다.
그리고, 혼소율의 증가로 화석연료의 사용량을 감소시킬 수 있다.
아울러, 제조된 반탄화 펠릿은 발열량 향상, 제품 강도 개선, 오염물질 배출 저감 등의 성능 개선효과가 있다.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 산림바이오매스의 반탄화장치의 측면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 동작을 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 산림바이오매스의 반탄화장치의 측면도이다. 본 발명에서, 미이용 산림바이오매스는 임목부산물(예 : 가지목 및 뿌리목 등)이 될 수 있다.
본 발명의 반탄화장치는 공지의 로터리킬른장치(100)에 적용될 수 있다. 투입부(110)는 일측에 구비되는 미이용 산림바이오매스가 투입되는 호퍼장치일 수 있다.
반응로(120)는 회전 가능한 원통 형상의 밀폐 구조이며, 내부가 진공 상태를 유지할 수 있다. 반응로(120) 내부의 산림바이오매스는 산소없이 고온으로 가열되어 열분해 반응을 일으킨다. 반응로(120)에서의 열분해시간은 10분 ~ 30분 범위이다. 최적의 생산효율과 반탄화 반응을 위해 10분 ~ 30분 범위에서 동작될 수 있으며, 바람직하게는 20분 ~ 30분이다.
구동장치(130)는 원통형상의 반응로(120)를 일정한 속도로 회전시키거나 180° ~ 360° 범위에서 정역회전 시킬 수 있다.
버너장치(140)는 반응로(120)의 둘레에 설치되어 반응로(120)를 최대 600℃까지 가열할 수 있다. 버너장치(140)는 가스버너 또는 기름버너가 될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 반탄화를 위해 버너장치(140)는 200℃ ~ 250℃의 범위로 가열한다. 다수의 실험을 통해 200℃ ~ 250℃가 약 30분동안의 열분해 과정중 최적의 반탄화 반응을 일으키는 것으로 확인되었다.
마이크로웨이브장치(150)는 반응로(120) 내면에 구비되어 반응로(120)와 함께 회전하며, 반응로(120) 내부를 향해 마이크로웨이브(160)를 방사한다. 마이크로웨이브(160)는 300 MHz ~ 300 GHz의 주파수 범위를 갖는다. 바람직하게는 2 ~ 3 GHz가 될 수 있고, 마이크로웨이브장치(150)는 마그네트론이 될 수 있고, 둘레에 단열처리가 된다.
마이크로웨이브(160)는 산림바이오매스의 내부 깊숙이 투과하면서 반탄화 반응을 일으킨다. 즉, 버너장치(140)에 의해 산림바이오매스의 겉면만 열분해되는 과정과는 상이하다. 본 발명의 일실시예에서는 산림바이오매스의 외면은 저온(200℃ ~ 250℃)에서 열분해 반응이 일어나고, 마이크로웨이브(160)에 의해 내부로부터 발열이 일어나며 이로 인해 반탄화 반응이 동시에 복합적으로 일어난다.
회전케이블(190)은 마이크로웨이브장치(150)와 교류 전원장치(180) 사이에 연결되어 마이크로웨이브장치(150)에 필요한 전력을 공급한다. 구동장치(130)가 180° ~ 360° 범위에서 정역회전하는 경우, 회전케이블(190)은 최소 반응로(120)의 원주길이에 대응되는 길이를 갖는 전기 배선이 될 수 있다. 반응로(120)의 회전에 방해되지 않으면 전력을 공급하기 충분한 길이면 족하다.
선택적으로, 구동장치(130)가 일정 속도로 회전하는 경우, 회전케이블(190)은 반응로(120)의 외곽 원주를 따라 설치된 슬립형 링전극이다. 공지의 슬립형 링전극을 통해 회전하는 반응로(120)의 내부로 전력을 공급할 수 있다.
배출장치(170)는 마이크로웨이브(160)에 의해 반탄화된 산림바이오매스를 배출한다. 반탄화된 산림바이오매스는 펠릿 성형기에서 목재펠릿으로 성형된다.
본 발명의 산림바이오매스는 미이용 산림바이오매스외에 초본계(볏짚, 옥수수대, 보리대, 밀대, 펄프, 야자나무잎 등) 또는 목질계, 그리고 초본계와 목질계가 혼합된 형태의 산림바이오매스도 가능하다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
100 : 로터리 킬른장치,
110: 투입부,
120 : 반응로,
130 : 구동장치,
140 : 버너장치,
150 : 마이크로웨이브 장치,
160 : 마이크로웨이브,
170 : 배출장치,
180 : 전원장치,
190 : 회전케이블.

Claims (7)

  1. 산림바이오매스가 투입되는 투입부(110);
    상기 산림바이오매스를 열분해시키는 반응로(120);
    상기 반응로(120)를 회전시키는 구동장치(130);
    상기 반응로(120)를 가열하는 버너장치(140);
    상기 반응로(120) 내에 구비되어 상기 반응로(120)와 함께 회전하며, 상기 반응로(120) 내부로 마이크로웨이브(160)를 방사하는 마이크로웨이브장치(150); 및
    상기 반응로(120)와 함께 회전하는 상기 마이크로웨이브장치(150)로 전원을 공급하기 위한 회전케이블(190); 및
    상기 마이크로웨이브(160)에 의해 반탄화된 산림바이오매스를 배출하는 배출장치(170);를 포함하며,
    상기 반응로(120)는 산림바이오매스의 열분해시간이 10분 ~ 30분 범위이고, 회전 가능한 원통 형상의 밀폐 구조이면서 내부가 진공 상태를 유지하며,
    상기 마이크로웨이브(160)는 300 MHz ~ 300 GHz의 주파수 범위를 갖고,
    상기 버너장치(140)는 가스버너 또는 기름버너로서 상기 반응로(120)의 둘레에 설치되어 상기 반응로(120)를 200℃ ~ 250℃의 범위로 가열하며,
    상기 산림바이오매스는,
    외면이 상기 버너장치(140)에 의해 200℃ ~ 250℃의 범위에서 가열되어 열분해 반응이 일어나고, 상기 마이크로웨이브(160)에 의해 내부로부터 발열이 일어남으로써 내, 외부에서 반탄화 반응이 동시에 복합적으로 일어나며,
    미이용 산림바이오매스, 초본계, 목질계, 초본계와 목질계가 혼합된 형태의 산림바이오매스 중 적어도 하나이고,
    상기 배출장치로부터 반탄화된 상태로 배출된 후 목재펠릿으로 성형되는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브를 이용한 산림바이오매스의 반탄화장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동장치(130)는 180° ~ 360° 범위에서 정역회전하며,
    상기 회전케이블(190)은 상기 반응로(120)의 원주길이에 대응되는 길이를 갖는 배선인 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브를 이용한 산림바이오매스의 반탄화장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동장치(130)는 일정 속도로 회전하며,
    상기 회전케이블(190)은 상기 반응로(120)의 외곽 원주에 설치된 슬립형 링전극인 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브를 이용한 산림바이오매스의 반탄화장치.
  7. 제 1 항, 제 5 항 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 의한 반탄화장치를 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 반탄화 펠릿.
KR1020210126029A 2021-09-23 2021-09-23 마이크로웨이브를 이용한 산림바이오매스의 반탄화장치 및 이를 이용하여 제조된 반탄화 펠릿 KR102616780B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210126029A KR102616780B1 (ko) 2021-09-23 2021-09-23 마이크로웨이브를 이용한 산림바이오매스의 반탄화장치 및 이를 이용하여 제조된 반탄화 펠릿

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210126029A KR102616780B1 (ko) 2021-09-23 2021-09-23 마이크로웨이브를 이용한 산림바이오매스의 반탄화장치 및 이를 이용하여 제조된 반탄화 펠릿

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230043018A KR20230043018A (ko) 2023-03-30
KR102616780B1 true KR102616780B1 (ko) 2023-12-27

Family

ID=85985688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210126029A KR102616780B1 (ko) 2021-09-23 2021-09-23 마이크로웨이브를 이용한 산림바이오매스의 반탄화장치 및 이를 이용하여 제조된 반탄화 펠릿

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102616780B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3111156B2 (ja) * 1995-07-19 2000-11-20 株式会社クボタ 浴槽カウンタ
JP2002161278A (ja) 2000-11-28 2002-06-04 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 炭化物の製造方法
WO2006057563A1 (en) 2004-11-25 2006-06-01 Kjell Ivar Kasin Microwave treatment of material using an auger
JP2016535815A (ja) 2013-11-09 2016-11-17 テクガー エルエルシー マイクロ波システムによるチャー
KR102014673B1 (ko) 2019-01-08 2019-08-26 유성민 마이크로웨이브 유전가열을 이용한 반탄화장치
KR102027767B1 (ko) 2018-11-26 2019-10-02 서대원 폐목재를 활용한 바이오 srf 성형제품 제조방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3111156U (ja) * 2004-12-03 2005-07-07 白川生コン協業組合 廃タイヤのマイクロ波加熱分解回収再資源化装置
NZ596549A (en) * 2011-11-21 2014-05-30 Carbonscape Ltd Apparatus and method for processing biomass
KR101309023B1 (ko) 2012-02-06 2013-09-16 동화에너지코리아 주식회사 반탄화 펠렛 제조장치 및 방법, 그리고 이를 이용하여 제조된 반탄화 펠렛
KR101308397B1 (ko) 2012-04-17 2013-09-16 인하대학교 산학협력단 저온 반탄화법에 의한 고발열량 목질계 고형연료의 제조방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3111156B2 (ja) * 1995-07-19 2000-11-20 株式会社クボタ 浴槽カウンタ
JP2002161278A (ja) 2000-11-28 2002-06-04 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 炭化物の製造方法
WO2006057563A1 (en) 2004-11-25 2006-06-01 Kjell Ivar Kasin Microwave treatment of material using an auger
JP2016535815A (ja) 2013-11-09 2016-11-17 テクガー エルエルシー マイクロ波システムによるチャー
KR102027767B1 (ko) 2018-11-26 2019-10-02 서대원 폐목재를 활용한 바이오 srf 성형제품 제조방법
KR102014673B1 (ko) 2019-01-08 2019-08-26 유성민 마이크로웨이브 유전가열을 이용한 반탄화장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230043018A (ko) 2023-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101170614B1 (ko) 석탄화력발전용 보일러에 석탄과 혼소 가능한 바이오콜 생산을 위한 반탄화 제조공정
KR102602440B1 (ko) 반탄화된 산림바이오매스와 목타르를 이용한 고품질 펠릿의 제조방법 및 이를 이용한 고품질 펠릿
Agu et al. Pretreatment of crop residues by application of microwave heating and alkaline solution for biofuel processing: A review
KR102616780B1 (ko) 마이크로웨이브를 이용한 산림바이오매스의 반탄화장치 및 이를 이용하여 제조된 반탄화 펠릿
KR101084363B1 (ko) 바이오매스 부산물을 이용한 친환경 바이오탄의 제조 방법
JP2015067789A (ja) 固体燃料の製造方法及び固体燃料
CN103602340A (zh) 搅拌式生物质炭化炉
CN212741236U (zh) 一种用于低温易熔融的有机物料的热解装置
Setyawan et al. The potential of biochar-slurry fuel from agricultural wastes in Indonesia
CN205443189U (zh) 一种生物质反应釜碳化一体机
KR20230004625A (ko) 이종 바이오매스를 이용한 개선된 증기 분해에 의한 가연성 펠릿의 제조 방법
WO2015005807A1 (en) Method of biomasses conversion into renewable fuel and a machine for biomasses conversion into renewable fuel
CN110817866A (zh) 一种物理活化法获得活性炭的工艺
CN203602551U (zh) 一种搅拌式生物质炭化炉
CN110686269A (zh) 一种锅炉掺烧生物质的固废利用方法
JP2010254749A (ja) バイオマス炭の製造方法およびこれに用いるバイオマス炭の製造装置
CN109207227A (zh) 一种绿色环保生物质颗粒燃料
Agung et al. Microwave torrefaction technology in biochar production: A review
CN203999492U (zh) 一种隧道式高温炭化炉
KR102666502B1 (ko) 목타르와 혼합된 목재펠릿 및 그의 제조방법
CN105861092A (zh) 一种环保生物质颗粒燃料
KR20190131318A (ko) 커피슬러지와 사탕수수부산물을 이용한 고형연료 제조장치 및 이를 이용한 제조방법
CN104211060B (zh) 一种制取生物质活性炭的磁式循环热解器
CN205170748U (zh) 一种有机质炭化炉
JP2015196732A (ja) 固体燃料の製造方法及び固体燃料

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant