KR20100042318A - 바이오매스 연료용 목화 브리켓과 펠렛의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 바이오매스 연료용 목화 브리켓 및 펠렛의 제조방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 목화줄기와 뿌리를 채취하여 분쇄기로 5㎜이하 분쇄하고 수분 함량이 1 내지 10 중량%로 건조시키고 건조된 재료를 고온성형기에 투입하여 150-180℃로 가열하면서 압축 성형하여 바이오매스 연료용 목화 브리켓 및 펠렛을 제조하는 바이오매스 연료용 목화 브리켓 및 펠렛의 제조방법에 관한 것이다.
바이오매스 연료용, 목화, 브리켓, 펠렛, 제조방법
Description
본 발명은 바이오매스 연료용 목화 브리켓 및 펠렛의 제조방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 목화줄기와 뿌리를 채취하여 분쇄기로 5㎜이하 분쇄하고 수분 함량이 1 내지 10 중량%로 건조시키고 건조된 재료를 고온성형기에 투입하여 150-180℃로 가열하면서 압축 성형하여 바이오매스 연료용 목화 브리켓 및 펠렛을 제조하는 바이오매스 연료용 목화 브리켓 및 펠렛의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 석유, 석탄, 가스 등을 연료원으로 사용하는 것이 현재의 실정이며, 이들 연료자원은 점점 희소하게 됨에 따라 새로운 에너지원의 개발이 요망되고 있다. 그 결과, 원자력, 태양열을 에너지원으로 채용하고 있으나 공해문제, 시설문제가 심각히 대두되면서 역시 원료의 구입에 제한이 있다.
본 발명은 목화대와 뿌리를 이용하여 바이오매스(Biomass) 브리켓과 펠렛을 제조하는 방법에 관한 것이며 목화대와 뿌리를 주원료로 하는 바이오매스 연료제품에 관한 것이다. 본 발명의 재료로 사용되는 목화는 아욱과에 속하는 목화(棉花)대와 뿌리이며 온대지방에서는 인위적으로 매년 6월경에 파종하여 120-145일 경과후 목화솜을 수확하고 그 줄기와 뿌리는 잘라서 퇴비로 사용하고 있으며 열대지방에서는 다년생 작물이다.
본 발명은 바이오매스 연료용 목화 브리켓 및 펠렛의 제조방법에 관한 것이며 목화줄기와 뿌리를 채취하여 분쇄기로 5㎜이하 분쇄하고 수분 함량은 10 중량% 이하로 건조시켜 건조된 재료를 고온성형기에 투입하여 150-180℃ 열을 30초-1분정도 압축하면 성형기 금형에 따라서 원하는 규격품을 생산할 수 있는 것이다.
본 발명은 목화줄기와 뿌리를 채취하여 분쇄기로 5㎜이하 분쇄하고 수분 함량이 1 내지 10 중량%로 건조시키고 건조된 재료를 고온성형기에 투입하여 150-180℃로 가열하면서 압축 성형하여 바이오매스 연료용 목화 브리켓 및 펠렛을 제조하는 것이다.
본 발명의 바이오매스 연료용 목화 브리켓 및 펠렛은 목재와 달리 매년 수확할 수 있어 원료확보가 용이하고, 일반목재와 달리 자연의 훼손이 없으며, 열량이 4,900~5,000 kca/kgl 정도로서 짚이나 옥수수대를 이용한 성형 연료의 열량 약 3,500 kcal/kg보다 훨씬 우수하고, 목재의 톱밥으로 만들어진 성형 연료의 열량 4,500 kcal/kg과 비교할 때 우수한 열량을 나타낸다.
본 발명은 목화줄기와 뿌리를 채취하여 분쇄기로 5㎜이하 분쇄하고 수분 함량이 1 내지 10 중량%로 건조시키고 건조된 재료를 고온성형기에 투입하여 150-180℃로 가열하면서 압축 성형하여 바이오매스 연료용 목화 브리켓 및 펠렛을 제조하는 것을 특징으로 하는 바이오매스용 목화연료 성형제품의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 목화연료 성형제품은 성형체 외면에 파라핀 30-50 중량부, Ca(OH)2·2H2O 15-25 중량부, 헥사메틸렌테트라민 10-20 중량부 및 탄화물 2-3 중량부로 되는 착화제를 부착시켜 건조함을 특징으로 한다.
본 발명의 바이오매스용 목화연료 성형제품은 생활주변에서 흔히 폐기되어 오던 목화 줄기와 뿌리를 수집하여 주로 탄소와 탄소간의 결합에 의한 탄화수소 물질임을 주목하고 수분과 불필요한 황, 질소를 제거하는 작업을 거쳐 제조한 탄화물을 기본으로 하여 무연, 무취의 점결제를 배합하여 소정의 형상으로 성형후 상, 하부에 착화부를 형성시킨 연료를 개발한 것이다. 본 발명의 바이오매스용 목화연료 성형제품은 성냥불만으로도 즉시 착화가 되면서 고수준의 발열량과 연소시 무연, 무취인 연료를 제조할 수 있다.
본 발명의 바이오매스용 목화연료 성형제품은 원심 분리 등의 방법으로 수분을 충분히 제거후 파쇄하여 사용하는 것이 바람직하고 종래의 연소가 불가능하며 채산성이 안맞는 것으로 인식되어 오던 목화 줄기와 뿌리를 우수한 연료원으로 사용할 수 있다. 본 발명의 바이오매스용 목화연료 성형제품은 4,900~5,000 kca/kgl 발열량을 보여준다. 본 발명의 바이오매스용 목화연료 성형제품에 관한 시험방법은 KSE 3707-82에 의하여 시험할 수 있다. 본 발명의 바이오매스용 목화연료 성형제품은 탄화물이 4500-6700kcal/kg의 고열량을 지닌 것이고, 입자의 내부에 기공이 숯과 같이 다량 설정된 상태이므로 공기 유통이 용이하여 산화가 가속화되므로 산화시켜도 충분한 산화가 될 수 있는 것이다. 본 발명은 탄화물을 성형시킴에 있어서 접착작용을 위하여 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용하는 접착제는 순수한 전분에 수산화나트륨, 수산화칼륨, 황화칼륨이소시아네이트, 요오드칼륨, 질산암모니아, 질산은, 고농도염화물 또는 이것의 혼합물을 교반 혼합하여 전분의 미셀구조를 파괴시키는 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용하는 접착제에서 전분의 미셀구조 파괴로 수분이 첨가되면 즉시 팽윤되면서 겔화가 될 수 있어 접착성을 띠게 된다. 본 발명에서 사용하는 접착제는 테트라칼슘알루미노퍼레이트, 트리칼륨알루미네이트, 디칼슘실리케이트의 미립혼합물을 혼합하여 균질화한 것으로서 수분 10-20배를 사용 직전에 배합하여 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바이오매스용 목화연료 성형제품은 접착제를 배합 후 필요한 형상으로 성형하는 것이 바람직하다. 본 발명의 바이오매스용 목화연료 성형제품은 성형체의 일부에 착화제를 부착시키므로서 성냥불에 1-3초간 접촉만으로 즉시 점화될 수 있다. 본 발명의 바이오매스용 목화연료 성형제품은 고열량 물질이 전체에 고르게 분포되어 있으며 표면에는 착화제가 부착된 것으로서 성냥불 등의 약 200-600℃의 온도를 갖는 불꽃을 착화제에 접촉시키면 순간적인 발화가 발생되면서 탄화물에 불꽃이 옮겨져 신속한 연소가 된다.
[실시예]
목화 줄기와 뿌리를 혼합한 것을 10kg 취하여 1000rpm 이상의 원심분리기로 수분 90% 탈수시킨 다음 150-180℃로 온도 조절될 수 있는 로타리 킬른에 넣는다. 1분간 교반후 성형하여 상, 하부에 착화제 5-8 중량%를 골고루 접착시킨다. 실온으로 3분 경과후 착화시켰다. 연소 시간은 2시간 30분이었고, 4700kcal를 내었다. 상기한 제품에 성냥불을 상, 하부 어느 곳에 접촉시켜도 즉시 발화되면서 1-5분내에 전체가 연속적인 산화가 진행되었다. 발열량은 4700-5000kca1/kg이었다.
본 발명의 바이오매스용 목화연료 성형제품은 목화줄기와 뿌리를 채취하여 원료로 사용된 것으로 폐기되는 부산물로 막대한 양이 전부 연료화될 수 있으며 본 발명의 방법에 따른 연료화로 공해방지와 에너지 절감효과는 막대한 것이며 산업상 이용 가능성이 우수하다.
Claims (2)
- 목화줄기와 뿌리를 채취하여 분쇄기로 5㎜이하 분쇄하고 수분 함량이 1 내지 10 중량%로 건조시키고 건조된 재료를 고온성형기에 투입하여 150-180℃로 가열하면서 압축 성형하여 바이오매스 연료용 목화 브리켓 및 펠렛을 제조하는 것을 특징으로 하는 바이오매스용 목화연료 성형제품의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 목화연료 성형제품은 성형체 외면에 파라핀 30-50 중량부, Ca(OH)2·2H2O 15-25 중량부, 헥사메틸렌테트라민 10-20 중량부 및 탄화물 2-3 중량부로 되는 착화제를 부착시켜 건조함을 특징으로 하는 바이오매스용 목화연료 성형제품의 제조방법.
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2008
- 2008-10-16 KR KR1020080101408A patent/KR20100042318A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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