KR20110011682A - 탄화 방법 및 장치 - Google Patents

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KR20110011682A
KR20110011682A KR1020107027947A KR20107027947A KR20110011682A KR 20110011682 A KR20110011682 A KR 20110011682A KR 1020107027947 A KR1020107027947 A KR 1020107027947A KR 20107027947 A KR20107027947 A KR 20107027947A KR 20110011682 A KR20110011682 A KR 20110011682A
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피에르 솔러-마이
아르노 루아조
필리프 솔러-마이
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카보넥스 소시에테 아 레스퐁사빌리테 리미테
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Abstract

본 발명은 목탄을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
이 방법은:
제1 고온 가스들(G1)이 적어도 하나의 가열 수단에 의해 생성되는 단계;
가스 혼합물(G0)을 형성하기 위해, 제1 고온 가스들(G1)이 제2 가스들(G2)과 혼합되는 단계;
열분해 전선(20)을 그 내부에 생성하기 위해 이 혼합물(G0)이 목재 적재물(6)로 이송되는 단계;
상류 단부에서부터 하류 단부로 단일 방향으로 적재물을 통과하도록 이 전선을 밀기 위해 과압이 적재물(6)의 상류 단부와 하류 단부 사이에 형성되는 단계; 및
적재물(6)의 하류에서 제3 가스들(G3)이 회수되며, 제3 가스들의 적어도 제1 부분이 이송 수단(4)에 의해 제2 가스들(G2)의 흐름의 형태로 이송되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한 이 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.

Description

탄화 방법 및 장치{CARBONIZATION METHOD AND DEVICE}
본 발명은 목재 적재물로부터 목탄, 또는/및 활성탄을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 목재 적재물을 받아들일 수 있도록 설계된 바스켓을 탄화 챔버에 받아들일 수 있도록 설계된 이 방법을 수행함으로써 목탄 또는/및 활성탄을 제조하기 위한 가마 모듈에 관한 것이며, 탄화 챔버는 상류 챔버와 하류 챔버 사이에 배치되며, 가마 모듈은 적재물의 외부에 있으며 제1 비산화 고온 연료 가스들(first non-oxidizing hot fuel gases)을 발생시킬 수 있도록 설계되는 적어도 하나의 가열 수단을 포함하거나 이에 연결된다.
본 발명은 또한 하나의 이와 같은 방법에 따라, 특히 목탄 또는/및 활성탄의 제조를 위한, 몇 개의 이와 같은 가마 모듈들을 포함하는 탄화 설비에 관한 것이다.
본 발명은 어떤 함수율을 가지는 목질 섬유소 재료들로부터 목탄을 제조하는 분야에 관한 것이다.
목재의 탄화를 수행하기 위해, 목재 적재물의 온도는 공지된 방식으로 상승된다. 적재물의 어느 온도 레벨에 상응하는 어느 단계에서, 열분해 반응이 시작된다. 열분해 반응이 완료될 때에, 반응으로부터 초래된 제품이 목탄이다. 더 많이 연소된 목탄을 얻기 위해, 적재물의 온도를 상승시키는 것이 또한 가능하다. 그 다음에, 가열 수단이 정지되며 목탄 적재물이 냉각된다.
탄화 장치들은 그들의 가열 수단에 따라 분류될 수 있다:
부분 연소 가마들은 일반적으로 전통적인 가마들이며; 목재 적재물의 일부분이 적재물의 나머지를 탄화시키기 위해 연소되며;
외부 가열 가마들은 에너지의 추가적인 발생원을 사용하며;
고온 가스 접촉 가마들은 전술한 모델들 사이의 절충물들이며, 특히 산업용 연속 가마들로 사용된다.
종래 기술은 많은 문제점들이 올바르게 해결되지 않았기 때문에 완전하지 못하다. 생 목재나 젖은 목재를 사용하는 것은 어려우며 비용이 많이 든다. 그러므로, 벌목이나 제재소 작업들의 목재 또는 목재 조각들을, 목탄 제조의 상류에서, 3 내지 6 개월 동안 건조시키는 것이 종종 필요하다. 이 건조는 종종 건조기나 별도의 가마에서 수행되며, 이는 상당한 에너지 소모를 필요로 한다.
현존하는 가마들의 작은 치수들은, 특히 산업용 연속 가마들에 대해서, 적재물을 작은 조각들로 미리 절단하는 것이 필요하게 한다.
전통적인 가마들에 대하여, 탄화 장치는 목탄을 냉각시키기 위해서 더 가동이 되지 않게 되며, 이는 가마의 크기에 따라 2 내지 12일까지 사이클 시간을 길어지게 한다.
공정은 작업자에 의해 모니터링되며, 연도 가스들의 주관적, 후각적 및 시각적인 모니터링으로 이루어진다. 어떤 산업용 설비들에서, 온도 센서들은 공정이 모니터링되는 것을 가능하게 한다.
최근의 가마들은 공정 중에 탄화 온도의 균일한 제어를 허용하지 않는다. 사실상, 가마들의 부분들이 원하는 것보다 훨씬 더 뜨거우며, 다른 부분들은 더 차가운 가마들이 있다. 결과로 나온 목탄은 품질이 전혀 균일하지 않으며, 이는 얻어지는 목탄의 양을 감소시키며 원하는 품질에 악영향을 준다.
많은 공정들은 탄화 및/또는 이의 냉각 중에 목탄을 취급하는 것이 필요하게 하며, 이는 작은 크기와 낮은 가치를 가지는 미립자의 양을 증가시킨다.
다양한 장치들이 이 문제들을 극복하는 것을 시도하였다. 따라서, 고온 가스가 400℃ 미만의 온도에서 상부에서부터 하부로 적재물을 통과해서 순환되는 컨테이너 바스켓에서 목탄을 제조하기 위한 가마가 프랑스 특허 FR 2 604 181호로부터 공지되어 있다.
프랑스 특허 FR 2 586 031호는 다중 챔버 장치를 설명하며, 각각의 챔버는 건조, 탄화 및 환기의 목탄 제조 공정의 하나의 단계에 상응하며 각각의 챔버는 두 개의 보일러들을 가진다. 연소 공기는 팬에 의해 유입된다.
유럽 특허 EP 330 784호는 한 쌍으로 작동하는 가마들을 설명하며: 하나는 탄화를 위해 사용되며, 반응 중에 생성된 고온 가스는 젖은 목재나 생 목재를 건조시키는데 사용되는 다른 가마로 이송된다.
목재를 탄화하는 분야가 아닌 다른 분야들에서, 설비에서의 반응으로부터 발생된 가스를, 적어도 부분적으로, 재사용하는 설비들이 공지되어 있다. 따라서, 영국 특허 GB 1 440 236호가 공지되어 있으며, 이는 연속적인 루프로 작동하는 소각을 통해 폐기물을 처리하기 위한 노를 설명한다: 노의 챔버에서의 반응으로부터 발생된 증류 가스는 재처리되는 타르와 불순물을 노로 다시 분사하는 것을 가능하게 하는 필요한 정화 후에, 별도의 회로들을 따르는 두 개의 부분들의 가스로 분리된다. 첫째 부분은 반드시 스크러빙 처리를 받으며, 그 다음에 대기로 배출되기 전에 연료로서 재가열로로 분사된다. 둘째 부분은 첫째 부분의 가스의 흐름과 접촉하지 않고 예열로에서 열 교환에 의해 재가열되며, 그 다음에 소각로로 다시 분사된다. 이 공정은 가스들이 재사용되는 것을 가능하게 하기 위해 가스들의 정화 또는/및 스크러빙 처리를 절대적으로 필요로 한다. 설비는 복잡하고, 별도의 가스 회로들을 포함하며, 가스 온도들의 제어가 어렵다. 설비는, 탄화 처리를 위해, 산소 기체(O2)가 없는 가스를 적재물로 분사할 필요성을 고려하지 않는다. 이와 같은 노는 탄화 공정을 수행하는데 사용될 수 없다.
국제 특허 WO 02/48292호는 증기와 이산화탄소의 존재 하에 매우 높은 온도(1300℃)로 챔버에서 가열되는 탄소계 폐기물의 가스화를 위한 연속 공정을 설명한다. 반응으로부터 나온 열분해 가스들의 일부분은 연료로 바로 사용된다. 특히 시동을 위해 연료를 분사할 가능성을 제외하고는, 재순환 가스를 제어할 가능성이 없다. 더구나, 재순환 가스는 그의 의무적인 연소를 통해 오직 재사용 된다.
폐기물의 소각을 위해 제공되는 이런 설비들은 이 목적을 위해 사용되는 가마의 과다 가동(runaway)을 회피하면서, 목재 적재물의 불완전한 연소를 발생시키고, 그에 따라서 이 적재물 내의 온도를 영구적으로 제어하는 것이 필요한 까다로운 공정인 목재의 탄화에 매우 부적합하다.
현존하는 탄화 가마들에서, 가마들의 체류 시간이 길게 되며, 이는 적재물의 건조, 탄화 및 냉각 작동들을 수행하기 위해 몇몇 가마들의 그룹의 설정을 필요로 한다.
특허문헌
프랑스 특허 FR 2 604 181호, 프랑스 특허 FR 2 586 031호, 유럽 특허 EP 330 784호, 영국 특허 GB 1 440 236호, 및 국제 특허 WO 02/48292호
본 발명의 목적은 가마 모듈의 체류 시간을 감소시키며, 양호한 에너지 효율과 함께, 적재물들의 양호한 회전을 획득하는 것을 가능하게 하는, 이 목적을 위해 설계된 가마 모듈에서 생 목재나 젖은 목재로부터 시작하는 탄화 공정을 수행하기 위한, 독특한 방법을 제안함으로써 종래 기술의 단점들을 극복하는 것이다.
본 발명은 또한 사용되는 다양한 가스들의 흐름과 온도의 제어에 의해, 목재 적재물 내에서 양호한 탄화 반응을 조절하기 위한 조건들을 제공하는 것을 제안한다. 본 발명은 특히 목재 적재물의 온도 분포의 최적의 제어를 통해, 최적의 효율로 탄화 반응을 개시하거나/개시하고 유지하며 우수한 품질의 목탄을 생산하기 위해 최상의 파라미터들을 가지는 유입 가스들을 적재물의 상류에서 도입하기 위해, 설비의 다양한 위치들에 존재하는 다양한 가스들의 적당한 혼합을 수행함으로써, 이 공정의 수행을 위해 이 장치로 순환되는 가스를 사용한다.
본 발명은 설비의 다양한 위치들에 존재하는 가스들이 가능한 한 장치를 간단하게 만들기 위해, 정화, 스크러빙 또는 유사한 처리를 수행하지 않고 있는 그대로 사용되는 것을 보장한다. 본 발명은 또한 재순환된 가스의 연소를 가능한 한 많이 회피한다.
이 목적을 위해, 본 발명은 목재 적재물로부터 목탄 또는/및 활성탄을 제조하기 위한 방법에 관한 것이며:
적재물의 외부에 있는 적어도 하나의 가열 수단을 통해, 기체 형태의 산소(O2)를 포함하지 않는 제1 비산화 고온 연료 가스들이 발생되는 단계;
기체 형태의 산소(O2)를 포함하지 않는 비산화 유입 가스들의 혼합물을 형성하기 위해, 제1 비산화 고온 연료 가스들이 제2 희석 가스들과 혼합되는 단계;
적재물의 내부에 열분해 전선을 생성하기 위해 유입 가스들의 혼합물이 상류에서 적재물로 이송되는 단계;
상류 단부에서부터 하류 단부로 단일 방향으로 적재물을 통과하도록 열분해 전선을 밀기 위해 과압(overpressure)이 적재물의 상류 단부와 하류 단부 사이에 형성되는 단계;
적재물의 하류에서 제3 유출 가스들이 회수되며, 이 가스의 적어도 제1 부분이 이송 수단에 의해 제2 희석 가스들의 흐름의 형태로 이송되며, 제1 부분에 대해 상보적인 이 가스의 제2 부분이 이송 수단에 의해 출구 구멍으로 제4 서비스 가스의 흐름의 형태로 배출되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한 목재 적재물을 받아들일 수 있도록 설계되는 바스켓을 탄화 챔버에 받아들일 수 있도록 설계된, 이 방법을 수행함으로써, 목탄 또는/및 활성탄을 제조하기 위한 가마 모듈에 관한 것이며, 탄화 챔버는 상류 챔버와 하류 챔버 사이에 배치되며, 가마 모듈은 적재물의 외부에 있으며 제1 비산화 고온 연료 가스들을 생성할 수 있도록 설계된 적어도 하나의 가열 수단을 포함하거나 이에 연결되며, 가마 모듈은, 유입 가스들의 혼합물을 형성하기 위해, 한편으로는 제1 연료 가스들, 및 다른 한편으로는 하류 챔버와 연통되는 이송 수단으로부터 나오는 제2 희석 가스들을 받아들일 수 있도록 설계되는 혼합 챔버를 상류 챔버의 상류에 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한 몇 개의 이와 같은 가마 모듈들을 포함하는, 하나의 이와 같은 방법으로 청구된 바와 같은 특히 목탄 또는/및 활성탄의 제조를 위한 탄화 설비에 관한 것이며, 설비는 이에 연결되는 적어도 두 개의 가마 모듈들을 위해 연료 가스들을 생성하는 적어도 하나의 중앙로를 포함한다.
본 발명의 다른 특징들 및 이점들은 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 비한정 실시예들에 따른 상세한 설명으로부터 드러날 것이다.
도1은 본 발명을 수행하기 위한 장치를 개략적이고, 부분적인 단면도로 도시한다.
도2는 본 발명에 따른 방법의 제1 시동 상태의 시작 중의 도1의 장치를 유사한 방식으로 도시한다.
도3은 본 발명에 따른 방법의 제1 시동 상태의 나머지 시간 동안의 도1의 장치를 유사하게 도시한다.
도4는 본 발명에 따른 방법의 제2 탄화 상태 중의 도1의 장치를 유사하게 도시한다.
도5는 본 발명에 따른 방법의 제3 냉각 상태 중의 도1의 장치를 유사하게 도시한다.
본 발명은 더 구체적으로는 목재 적재물(6)로부터 목탄, 또는/및 활성탄을 제조하기 위한 방법 및 가마 모듈(100)에 관한 것이다. 본 발명의 제1 실시예가 도면들에 도시된다.
본 발명은 탄화 챔버(25)에 배치되는 목재 적재물(6)로부터 목탄, 또는/및 활성탄을 제조하기 위한 혁신적인 방법을 사용하며, 이 방법의 독특한 특징은 적재물(6)의 외부에 있거나 그렇지 않으면 이 탄화 챔버(25)가 통합된 가마 모듈(100)의 외부에 있는 적어도 하나의 가열 수단에 의해 열분해 전선(20)이 시작되고, 열분해 전선(20)의 제어된 전파가 뒤따르는 것이다. 이를 위해, 방법은 다음의 단계들을 포함한다:
적재물(6)의 외부에 있는 적어도 하나의 가열 수단에 의해, 비산화 연료 가스들(G1)로 알려진 제1 고온 가스들, 즉 기체 형태의 산소(O2)를 포함하지 않는 가스들이 생성되며; 이를 위해, 바람직하게는, 입구에서, 기체상의 산소(O2)가 고갈된 가스들을 소모하며, 출구에서, 이의 어떤 것도 함유하지 않은 가스들을 전달하는 환원 보일러(reducing boiler)가 사용되는 단계;
기체 형태의 산소(O2)를 포함하지 않는 비산화 유입 가스들(G0)의 혼합물을 형성하기 위해, 이 제1 고온 연료 가스들(G1)이 희석 가스들(G2)로 알려진 제2 가스들과 혼합되는 단계;
열분해 전선(20)을 그 내부에 생성하기 위해 이 유입 가스들(G0)의 혼합물이 상류에서 적재물(6)로 이송되는 단계;
상류 단부에서부터 하류 단부로 단일 방향으로 적재물을 통과하도록 열분해 전선(20)을 밀기 위해 과압이 적재물(6)의 상류 단부와 하류 단부 사이에 형성되는 단계; 및
적재물(6)의 하류에 있는 하류 챔버(19)에서, 라인(21)에 있는 유출 가스(G3)로 알려진 제3 가스가 회수되며, 가스(G3)의 적어도 제1 부분이 이송 수단(4)에 의해 제2 희석 가스들(G2)의 흐름의 형태로 이송되며, 희석 가스들(G2)을 포함하는 제1 부분에 대해 상보적인 서비스 가스들(G4)로 알려진 가스들로 구성되는 제2 부분이, 예를 들어, 서비스 가스들(G4)을 재사용할 목적으로 실린더들을 채우기 위해서, 또는 건조기 등과 같은 다른 설비에 공급하기 위해서, 출구 구멍 또는 사용용 구멍으로 이송 수단(8)에 의해 이 제4 서비스 가스들(G4)의 흐름의 형태로 배출되는 단계.
본 발명의 하나의 바람직한 실시예에서, 목재, 또는/및 문서의 나머지 부분에서 "목재"로 불리어지는, 벌목이나 재제소의 제품들, 또는 다른 초목들이 적재물(6)을 통과해 가스상 또는/및 액상의 유체들의 순환을 허용하는 적어도 하나의 바스켓(7)에 적재물(6)을 형성하기 위해 배치된다. 그들은 탄화 작동과 실제 탄화 후의 냉각 작동의 지속 기간에 걸쳐 이 바스켓(7)에 남아 있을 것이다. 목재 적재물(6)을 수용하는 이 바스켓(7)은 원료와 완성된 제품 모두를 위한 천공 팰릿과 또한 저장 팰릿으로 사용될 수 있다. 이 바스켓(7)은, 예를 들어, 몇 미터의 길이를 가지는, 매우 큰 크기를 가질 수 있다. 이 바스켓은 특히 숲에서 직접 채워질 수 있다. 이는 종류, 함수율 및 치수들의 관점에서 다른 적재물들을 처리하는 것을 가능하게 한다. 이 바스켓은 다양한 배향들로 배치될 수 있으며, 비록 그들이 본 발명의 바람직한 실시예들이지만, 반드시 수직이나 수평일 필요는 없다.
본 발명에 따른 방법은 그 다음에 다음의 단계들을 포함한다:
적재물(6)이 제1 상류 챔버(18)와 제2 하류 챔버(19) 사이의 밀봉된 장치에 있는 적어도 하나의 바스켓(7)에 배치되는 단계;
적재물(6)의 외부에 있는 적어도 하나의 가열 수단에 의해, 혼합 챔버(15)로 도입되는 제1 고온 연료 가스들(G1)이 생성되는 단계;
제2 희석 가스들(G2)이 혼합 챔버(15)로 도입되는 단계;
적재물을 제1 상류 챔버(18)에서부터 제2 하류 챔버(19)로 단일 방향으로 통과하기 위해, 순환 수단(5)의 작동 하에, 강제되는 열분해 전선(20)을 적재물(6)에 생성하도록, 제2 하류 챔버(19)에 대하여 과도한 압력을 가하기 위해, 순환 수단(5)에 의해, 제1 연료 가스들(G1)과 제2 희석 가스들(G2)로 이루어진 유입 가스들(G0)의 혼합물이 제1 상류 챔버(18)에 이송되는 단계;
제3 유출 가스들(G3)이 제2 하류 챔버(19)에서 회수되는 단계;
제3 유출 가스들(G3)의 적어도 일부분이 이송 수단(4)에 의해 혼합 챔버(15)로 이송되는 제2 희석 가스들(G2)의 흐름의 형태로 회수되는 단계.
유리하게도, 제2 희석 가스들(G2)의 흐름은 제1 고온 연료 가스(G1)와는 별도로 혼합 챔버(15)로 이송 수단(4)에 의해 이송된다.
탄화 사이클을 완료한 후에 적재물의 냉각 시간을 감소시키기 위해, 적재물(6)은 유리하게도 완전한 열분해 후에 유입 가스들(G0)의 혼합물의 흐름 내로 물을 분무함으로써 냉각된다.
적재물 내의 탄화 방법을 제어하는 모든 이점들로부터 이익을 얻기 위해서, 유입 가스들(G0)의 흐름과 온도가 조절되며 가스 루프(gas loop)가 연료 가스들(G1) 및 희석 가스들(G2)의 흐름들의 제어에 의해 관리되며, 이 흐름들의 제어는 유입 가스들(G0)의 온도를 관리할 수 있도록 설계되며, 유입 가스들(G0)의 유량은 또한 순환 수단(5)에 의해 제어된다.
경제적 관점에서 보면, 본 발명에 따른 방법은 어떤 스크러빙, 연소, 산화, 재가열 또는 냉각, 압축 또는 팽창 처리를 제외하고, 일어날 수 있는 응축물들의 배출 이외에 유출 가스들(G3)에 대한 어떤 처리도 수행하지 않는다.
바람직하고 그리고 유리하게도, 열분해 전선(20)이 생성되어 목재 적재물(6)에 형성되는 자연 대류에 대한 반대쪽 방향으로 전진되며, 이는 적재물(6)의 상류 단부에 있는 가스들의 입구가 바람직하게는 적재물의 하류 단부에 있는 가스들의 출구보다 더 높거나 동일한 높이에 있다고 말하는 것과 같다.
산소가 없는 유입 가스들(G0)의 도입을 보장하기 위해서, 제1 비산화 고온 연료 가스들(G1)이 불완전한 연소가 생성되는 중앙 환원로에 생성되며, 그 결과 제1 연료 가스들(G1)이 산소 기체(O2)가 없는 상태가 된다. 이 중앙로는 바람직하게는 몇 개의 탄화 챔버들에 공급할 수 있도록 설계되며, 각각의 탄화 챔버는 이 동일한 중앙로를 사용하는 유입 가스의 혼합물들이 공급되는 다른 적재물들(6)의 탄화 공정과 무관한 탄화 공정을 거치게 되는 상이한 적재물(6)을 포함한다.
하나의 실시예의 변형에서, 도면들에 도시된 바와 같이, 적재물(6)의 적재 중에 적재물(6)과 함께 도입된 공기를 배출하기 위해, 희석 가스들(G2)을 형성하는데 사용되지 않는 유출 가스(G3)들의 부분이 특히 연통 형상의 배출 및 통기 수단(17)으로, 또는/및 직접, 또는 실린더들 또는 이와 유사한 것의 서비스 가스들의 패키징을 통해, 이 부분이 노와 같은 연소 수단에 공급하거나, 건조기에 공급하거나, 또는 어떤 다른 용도에 공급할 수 있는 서비스 가스들(G4)을 구성하는 이송 수단(16)으로 전달된다.
더 양호한 효율을 얻는 것을 가능하게 하는, 본 발명에 따른 공정을 수행하는 하나의 특히 유익한 방법에서, 열분해가 압력 하에 수행되며, 이를 위해, 적재물(6)의 바로 상류에 있는 제1 상류 챔버(18) 및 또한 적재물(6)의 바로 하류에 있는 제2 하류 챔버(19)가 대기압보다 큰 압력을 받게 된다. 비록 이 압력이 대기압보다 아주 조금 더 클 수 있는 수천 Pa의 챔버들의 과압이지만, 유리하게도 10.105과 30.105 Pa 사이의 값이 선택된다.
본 발명은 유칼리 나무, 코코넛 껍질들, 또는 다른 유사한 열대 식물들의 탄화에 특히 아주 적합하다.
본 발명은 또한 이 공정을 수행하도록 설계되는 가마 모듈(100)에 관한 것이다.
이 가마 모듈(100)은 이동될 수 있다. 현장에서 얻어진 목탄은 목재보다 약 4배 정도 더 가볍다. 이 이동성은 운송 비용을 경감시키는 것을 가능하게 한다.
이 공정을 수행함으로써, 목탄 또는/및 활성탄을 제조하기 위해 설계되는 가마 모듈(100)은 탄화 챔버(25)에 목재 적재물(6)을 받아들일 수 있도록 설계된 바스켓(7)을 받아들일 수 있도록 설계된다. 이 탄화 챔버(25)는 상류 챔버(18)와 하류 챔버(19) 사이에 배치된다.
가마 모듈(100)은 제1 비산화 고온 연료 가스들(G1)을 생성할 수 있도록 설계되며, 적재물(6)의 외부에 있는 적어도 하나의 가열 수단을 포함할 수 있다. 이 가열 수단은 또한 가마 모듈(100)의 외부에 있을 수 있으며, 가마 모듈에 가열 수단이 연결된다.
본 발명에 따르면, 가마 모듈(100)은 유입 가스들(G0)의 혼합물을 형성하기 위해, 상류 챔버(18)의 상류에 있고 이에 연통되며, 한편으로 이 제1 고온 연료 가스들(G1), 및 다른 한편으로 하류 챔버(19)와 연통되는 이송 수단(4)으로부터 나오는 제2 희석 가스들(G2)을 받아들일 수 있도록 설계되는 혼합 챔버(15)를 포함한다.
이 바스켓(7), 또는 상류 챔버(18)와 하류 챔버(19) 사이에 가마 모듈(100)을 포함하며 바스켓(7)을 받아들일 수 있도록 설계된 하우징(22)은 상류 챔버(18)에 있는 유입 가스들(G0)을 제외하고는 적재물(6)의 외부에 있는 유입 가스들(G0)의 어떤 이동도 저지할 수 있도록 설계된다. 가마 모듈(100)은 또한 하류 챔버(19)에 대하여 상류 챔버(18)에서 과도한 압력을 가하기 위해 유입 가스들(G0)의 혼합물을 이송할 수 있도록 설계되는 순환 수단(5)을 포함한다.
가마 모듈(100)은 유입 가스들(G0)의 흐름과 온도를 관리 및 조절하기 위한 수단을 포함하며, 이 수단은, 한편으로, 유입 가스들(G0)의 온도를 조정하기 위해 작동될 수 있도록 설계된다. 이를 위해, 수단은 연료 가스들(G1)의 경로에 위치하는, 특히 밸브들 또는 댐퍼들과 같은, 폐쇄 수단인, 흐름 분배 수단(131)에 작용하며, 희석 가스들(G2)의 경로에 위치하는 흐름 분배 수단(132)에 작용하며, 적재물(6)로부터 나온 유출 가스들(G3)의 작용 가스들(G4)로 이루어지는 일부분의 경로에 위치하는 라인(16)의 위에 있는 흐름 분배 수단(134)에 작용하며, 유출 가스들(G3)의 다른 상보적인 부분은 희석 가스들(G2)이다.
유입 가스들(G0)의 흐름과 온도를 관리 및 조절하기 위한 이 수단들은 또한, 다른 한편으로, 유입 가스들(G0)의 유량을 제어하기 위해 상류 챔버(18)와 하류 챔버(19) 사이에 양의 압력 차이를 생성할 수 있도록 설계되는 순환 수단(5)에 작용할 수 있도록 설계된다. 이 관리 및 조절 수단들은 또한 연료 가스들(G1)을 생성하는 노의 작동을 제어할 수 있도록 설계된다.
바람직하게는, 가마 모듈(100)은 적어도 하나의 이와 같은 바스켓(7)을 받아들일 수 있는 베이스(3) 및 베이스(3)의 위에 밀봉되는 방식으로 각각의 바스켓(7)의 상부에 배치될 수 있도록 설계되는 커버(1)를 포함한다. 이 바스켓(7)은 목재 적재물(6)을 받아들일 수 있도록 설계되며, 상류 챔버(18)와 하류 챔버(19) 사이에 배치된다.
유리하게도, 가마 모듈(100)은 커버(1)의 위에 밀봉되는 방식으로 배치되며, 산소의 우발적인 흡입이 일어난다면, 탄화 중에 있을 수 있는 가스들의 어떤 폭발을 상쇄하기 위해 개방 및 폐쇄될 수 있는 트랩(11)을 포함한다.
바람직하게는, 바스켓(7)은 가스들 또는/및 액체들의 이동을 허용하기 위해, 두 개의 그의 단부들에서 개방되거나 구멍이 뚫려있다. 이 단부들은 하나가 상류 챔버(18)와 연통되며 다른 하나는 하류 챔버(19)와 연통된다. 바스켓(7)이 그 다음에 그의 다른 측면들에서 기밀되는 방식으로 밀봉된다.
하나의 실시예의 변형에서, 바람직하지만 필수적이지는 않게, 하우징(22)에서 바스켓(7)의 상대적인 슬라이딩 운동, 특히 수직 슬라이딩 운동이 제공된다. 비록 이는 제공되는 밀봉의 관점에서 수행을 더 어렵게 만들지만, 바스켓(7)은 하우징(22) 그 자체가 기밀되는 구조라면 완전히 구멍이 뚫릴 수 있다.
일부분의 적재물(6)이 연소되고 그 다음에 예비 건조 작동을 필요로 할 수 있는 종래 기술의 부분 연소 공정들과 다르게, 본 발명에 따라 산소가 차단되기 전에, 가마의 적재물의 온도의 상승을 촉진하기 위해, 조절된 온도에 있는 유입 가스들(G0)이 바스켓(7)의 내부에 있는 적재물(6)을 통해 순환되는 것이 보장된다.
비산화 연료 가스들(G1)이 바람직하게는 서비스 가스들(G4)의 불완전한 연소로부터 생긴다. 유리하게도, 이 서비스 가스들(G4)은 적재물(6)의 하류나, 다른 이웃하는 가마(100)가 포함하는 적재물(6)의 하류에서 회수된다.
본 발명에 따르면, 상류 챔버(18)의 상류에 위치하며 그와 연통되는 혼합 챔버(15)는 한편으로는 가열 수단으로부터 생긴 제1 고온 연료 가스들(G1)을 받아들일 수 있으며 다른 한편으로는 하류 챔버(19)의 하류에 있는 라인(21)과 연통되는 이송 수단(4)으로부터 생긴 제2 희석 가스들(G2)을 받아들일 수 있다. 이 챔버는 적재물(6)의 탄화로부터 생긴 유출 가스들(G3)을 회수할 수 있도록 설계된다. 이송 수단(4)은 연료 가스들(G1)과는 별도로 혼합 챔버(15)를 향해, 희석 가스들(G2)로 알려진 적어도 일부분의 유출 가스들(G3)을 이송시킨다. 연료 가스들(G1)과 희석 가스들(G2)은 유입 가스들(G0)의 혼합물을 형성하기 위해 이 혼합 챔버(15)에서 혼합된다.
일부분의 유출 가스들(G3)은 특히 열분해에 의해 생성된 가스들의 압력의 영향 하에, 적어도 하나의 라인(16)을 통해 서비스 가스들(G4)의 흐름의 형태로 배출된다. 희석 가스들(G2)로 알려진, 유출 가스들(G3)로부터 나온 상보적인 부분은 바람직하게는 바이패스 라인(4)에 의해 구성되는 이송 수단에서 순환된다. 희석 가스들(G2)은 제1 고온 연료 가스들(G1)과 별도로 혼합 챔버(15)에 도달한다.
라인(8)에 의해 배출되는 제4 서비스 가스들(G4)은 본 발명의 수행에 의해 생성되는 가스 루프에서 유출 가스들(G3)의 잉여를 나타낸다.
가마 모듈(100)은 또한 하류 챔버(19)에 대하여 상류 챔버(18)에 과도한 압력을 가하기 위해 유입 가스들(G0)의 혼합물을 이송할 수 있도록 설계되는 순환 수단(5)을 포함한다. 또한 유입 가스들(G0)의 혼합물의 혼합을 수행하며, 바람직하게는 적어도 하나의 터빈 또는 팬으로 구성되는 이 순환 수단(5)은 상류 챔버(18)에서부터 하류 챔버(19)까지, 적재물(6)을 통과해 단일의 순환 방향으로, 열분해 전선(20)을 나아가게 하기 위해 충분한 압력을 유지할 수 있도록 하기 위한 크기로 만들어진다. 그러므로, 혼합 챔버(15)의 에너지는 적재물(6)을 통과하는 가마의 순환 속도를 설정하는 순환 수단(5)에 의해 추출된다. 열분해 상태 중에, 증기가 목재 적재물(6)의 가장 상류 층으로부터 추출되자마자, 열분해로부터 방출되는 열이 적재물(6)의 하류에서, 즉 도면들에 나타낸 바와 같이 수직 가마의 경우에 하부에서 직접 소모된다. 열분해에 기인한 열의 방출은 적재물(6)의 나머지 목재를 건조시키며 스스로 지속하는, 그 내부의 반응을 시작할 정도로 충분히 높다.
도3은 적재물(6)의 상류 부분에서의 열분해 전선(20)의 시작을 도시하며, 연료 가스들(G1)은 단독으로 에너지의 공급을 제공하며, 희석 가스들(G2)은 하류 챔버(19)에 있는 여전히 차가운 가스들로만 구성된다. 가스들의 순환은 서비스 가스들(G4)로서 가마 모듈(100)에 있는 잉여 가스들의 배출을 허용하기 위해 최소의 영역에 있다.
분기점(24)은 한편으로는 폐쇄 수단이나 버터플라이 밸브(132)가 구비된 이송 수단 또는 바이패스 라인(4)으로 희석 가스들(G2)을 분리시키며, 다른 한편으로는 폐쇄 수단이나 버터플라이 밸브(134)가 구비된 이송 수단 또는 적어도 하나의 라인(16)으로 서비스 가스들(G4)을 분리시킨다.
하나의 대체 실시예에서, 장치는 바람직하게는 이 분기점(24)의 하류에서, 라인(8)의 이후에, 특히 목재 적재물(6) 그 자체와 함께 공기의 형태로 그 내부에 도입되었던, 가마에 존재하는 기체 상의 산소를 증발시키기 위해 설계되는 추출 라인, 특히 연통(17)과 연결을 위한 T-피팅(T-fitting)을 포함한다. 설비의 시동 중에, 새로운 목재 적재물(6)의 적재 후에, 라인(16)의 폐쇄 수단(134)이 닫히며, 따라서 서비스 가스들(G4)의 어떤 흐름도 저지하며, 추출 라인 또는 연통(17)은 차가우며 기체 상의 산소를 함유하는 유출 가스들(G3)을 배출시킨다. 연통(17)에서 유출되는 제1 증기가 출현할 때에, 하류 단부까지 서비스 가스들(G4)의 이동을 자유롭게 하기 위해, 연통(17)에 구비된 폐쇄 수단(135)을 밀봉하며 라인(16)의 폐쇄 수단(134)을 다시 개방하는 것으로 충분하다.
도4는 지속 작동의 시스템을 도시하며, 열분해 전선(20)은 적재물(6)의 하류 단부로 전진되며, 열분해는 필요한 에너지를 제공하며, 연료 가스들(G1)에 의한 에너지의 제공은 오직 온도의 유지를 위해 최소로 이루어지며, 가스들은 바이패스를 통해 순환된다.
순환 수단(5)은 자연 대류에 반하여 이 유입 가스들(G0)을 적재물(6)을 통과해 상부에서부터 하부로 강제로 순환시키기 위해, 바람직하게는 가마 모듈(100)의 상부에 설치된다.
본 발명에서, 유리하게도 가마 모듈(100)의 외부에 있는 적어도 하나의 가열 수단이 목재 적재물(6)의 가장 상류 부분의 열분해의 시작을 위해 필요한 에너지를 제공하는데 사용되는 연료 가스들(G1)을 생성하는데 사용된다. 가열 수단은 기체 상의 산소(O2)를 생성하지 않기 위해, 환원로를 포함한다. 이 가열 수단은 특히 제4 서비스 가스들(G4)을 사용할 수 있다. 서비스 가스들을 사용하는 것을 가능하게 만드는 설비가 없을 때에는, 설비(100)는 서비스 가스들의 연소와 인간의 건강에 해가 없는 가스들의 대기로 방출을 위해 산화 개방로를 포함하거나, 이에 연결된다.
바람직한 일 실시예에서, 베이스(3)는 하류 챔버(19)와 연통되거나 이를 포함하며, 출구 라인(8), 및 또는 바이패스 라인(4)을 포함한다. 이 베이스(3)는 바닥에 매립되거나 그 위에 배치된다. 이는 유리하게도 그의 가장 낮은 위치에 축적되는 응축물들을 위한 출구 밸브(10)를 포함한다.
이 베이스(3)는 또한 하류 챔버(19), 또는 수직으로 설치되는 바스켓(7)의 경우에 더 낮은 챔버를 포함할 수 있으며, 이로부터 희석 가스들(G2)이 혼합 챔버(15)를 향해 이송되며, 서비스 가스들(G4)로 구성되는 유출 가스들(G3)의 나머지는 다른 이송 수단에 의해 사용 장치 또는 바람직하게는 위에 설명된 바와 같은 연소에 의한 처리 장치로 배출된다. 따라서 시스템은 목재 적재물(6)에서 온도의 정확한 관리를 허용하는 가스 순환 루프를 포함한다.
본 발명의 하나의 중요한 이점은 새로운 적재물을 처리하기 전에, 가마를 정지시키고 적재물이 냉각되기를, 오랜 기간 동안 기다려야 할 필요성에 연관된 종래 기술의 문제점을 극복하는 것이다.
바람직한 일 실시예에서, 바스켓(7)은 탄화 챔버(25)에서 적어도 하나의 적재 도어가 구비된 하우징(22)에 포함된다. 이 하우징(22)은 적어도 바스켓(7)의 둘레의 그의 주변에 적어도 하나의 열교환기(23)를 포함하며, 열교환기(23)는 적재물(6)을 통과하는 것을 제외하고 상류 챔버(18)에서부터 하류 챔버(19)로 유입 가스들(G0)의 어떤 이동도 저지하기 위해 밀봉되는 방식으로 설계된다.
본 발명에 따르면, 열분해 및 완전한 탄화 후에, 원하는 단계에서, 물이 상류 단부를 통해 그리고 바람직하게는 상부를 통해 적재물(6)의 위에 분무된다. 이 영역의 온도는 적재물(6)과 접촉하지만 이를 젖게 하지는 않는 이 물의 증발을 보장하기 위해 제어된다. 따라서, 적재물(6)이 들어있는 가마의 챔버의 온도를 빠르게 낮추며, 이 챔버의 에너지의 양을 감소시키는 것이 가능하다.
따라서 적재물(6)의 효과적이며 신속한 냉각은 물을 가스들(G0)의 혼합물의 흐름으로 분무함으로써 얻어진다. 이를 위해, 가마 모듈(100)은 혼합 챔버(15)에, 또는 상류 챔버(18)에, 또는 이들 모두에 위치하는, 분사 수단(9), 특히 분사 노즐 또는/및 스프레이 노즐 또는/및 분무 노즐을 포함하는 냉각 수단을 포함한다. 챔버(18)로 직접 분무하는 것은 순환 수단(5)이 팬으로 구성될 때, 순환 수단(5)에 열 충격(thermal shock)을 생성하지 않고 바스켓의 상부나 바스켓(7)에 물을 내뿜는 것을 가능하게 한다.
도5는 물 분무를 도시하며, 가스들의 순환이 최대로 유지된다. 가스들(G1)에 대한 입구는 폐쇄되며 더 이상 에너지를 제공하지 않으며, 순환된 가스들은 G4에서 배출되며, 그 다음에 응축물들 및 유출수가 10에서, 특히 적어도 하나의 밸브에서 배출된다.
물의 증발 온도는 적재물(6)의 상부에서 빠르게 도달되며, 냉각은 가마로부터 바스켓(7)을 빼내기 위해, 이 적재물의 베이스에서의 온도가 충분히 낮을 때, 즉 통상적으로 물의 증발 온도보다 약간 높을 때, 종료되는 것으로 간주된다. 가마 모듈(100)을 열 때에, 적재물은 외기로부터의 산소와 접촉하여 점화될 수 있다. 그 다음에 바스켓(7)은 바람직하게는 포장 전에 운송 구역에서, 목탄의 냉각을 완료시키기 위해, 하루나 이틀 동안, 소화를 위한 종모양의 그릇(fire-smothering bell jar)의 아래에 배치된다.
바람직하게는, 적재물의 상부 및 하부의 온도 또는/및 압력 센서들(12), 및 터빈을 통과하는 가스들의 유량 또는/및 압력 또는/및 온도 센서들(12)은, 작업자 없이, 예를 들어, 순환 수단(5) 또는/및 분사 수단(9) 및 밸브들(10)을 제어할 수 있도록 설계되는, 프로그램 가능한 컨트롤러, 컴퓨터 또는 유사한 것의 형태로, 설비에서 공정을 수행하기 위해 자동 제어 시스템의 입력들을 포함한다. 이와 같은 제어 시스템은 또한 하나 이상의 제어 댐퍼들(13), 특히 압력 또는/및 유량의 관점에서 보면, 제1 연료 가스들(G1)의 131 또는/및 제2 희석 가스들(G2)의 132, 또는/및 또한 라인(16)의 제어 수단(134), 및 연통(17)의 135를 제어할 수 있다.
적재물(6)의 상류 단부와 하류 단부 사이의 온도 차이의 측정으로 인해 탄화의 타입을 간단하면서 정밀하게 제어할 수 있고, 그에 따라 균질의 목탄이 획득될 수 있고, 이는 그의 연소되는 정도에 따라서, 요구조건들에 따른 "많이 연소되지는 않은" 품질 내지 "매우 잘 연소된" 품질이 된다. 이는 종래의 가마들에서는 불가능하였으며 종래 기술의 대부분의 산업용 시스템들에서는 매우 어려웠다.
연료 가스들(G1)을 생성하기 위해 가열 수단, 특히 보일러 또는 노에 제공되는 에너지는, 목재, 가스, 열분해 가스 또는 다른 가스, 또는 이들의 혼합 등 임의의 연료로부터 생긴다.
적재물이 가마로 적재되기 전에 그리고 냉각 후에 적재물의 무게를 계량하는 것은 가마 모듈의 효율이 제어되는 것을 가능하게 한다.
사이클 타임은 가스들에 의해 통과되는 적재물(6)의 두께에 에 따라 다른데, 일반적으로, 특히 열대 삼림에서, 종래 기술에 따른 하나의 동일한 가마에서 한 달에 오직 12일의 두 사이클을 수행하는 것으로 알려진 종래 기술의 공정들보다 짧다.
본 발명으로, 가열 수단을 구성하는 보일러에서 매우 안정된 파라미터들로 다음의 적재물의 처리를 매우 신속하게 진행시키는 것이 가능하다.
바람직하게는, 가마 모듈(100)은 단열된다.
특히 젖거나 수액이 있는 목재를 건조시키면서 열분해 전선(20)을 시작하는 문제인 시동에서, 탄화를 위해 사용되는 모든 에너지로부터, 가열 수단이 단지 이의 작은 부분을 제공한다는 것에 주목해야 한다. 가열 수단은 열분해 전선(20)의 시작을 허용하고 특히 더 흡열성인 탄화의 종료를 위해 온도를 유지하기 위한 크기로 만들어져야 한다. 그러므로 가열 수단은 프라이밍 스타터(priming starter)로 작동한다. 따라서 하나의 동일한 가열 수단이, 동시에, 탄화 공정의 정도가 상이한 몇 개의 적재물들에 할당될 수 있다는 것이 이해된다. 그러므로 특정한 일 실시예에서, 하나의 동일한 가열 수단은 가열 수단의 주변에, 별모양으로, 일렬로 또는 다른 방식으로, 배치되는 몇 개의 탄화 영역들에 공급할 수 있다. 이 구조는 이 가열 수단이 몇 개의 탄화 영역들로부터 생긴 서비스 가스들(G4)을 공급받을 수 있는 경우에 매우 유익하다. 더구나, 상이한 탄화의 단계들에 있는 몇 개의 적재물들(6)을 관리하며, 적재와 하역 작업을 차례로 배열할 수 있도록 하기 위해 그들의 탄화 사이클들을 엇갈리게 배열하는 것이 가능하다.
각각에 적재물(6)이 들어 있는 가마 모듈들(100)로 구성되며, 가열 수단의 주위에 분포된 생산 설비들의 설계는 또한, 특히 접근이 종종 어려운 열대 삼림에서, 설비를 이송하는 것을 더 쉽게 한다.
본 발명은 또한 각각이 위에 설명된 바와 같은 몇몇 장치들(100)을 포함하는, 위에 설명된 공정에 따른, 특히 목탄 또는/및 활성탄의 제조를 위한, 하나의 이와 같은 탄화 설비에 관한 것이다. 이 설비는 이에 연결되는 적어도 두 개의 장치들(100)을 위한 연료 가스들(G1)을 생성하는 적어도 하나의 중앙로를 포함한다.
만약 가열 수단이 목재를 사용하여 작동된 경우에, 일단 가열 수단에 제공된 에너지가 공제되었다면, 목탄의 질량과 처리된 목재 적재물의 질량 사이의 순 수율은 본 발명으로 특히 유리하며, 그 이유는 순 수율이 종래 기술의 통상 20%보다 적은 수율에 대비하여, 82%에 가까운 탄소 함유량과 함께, 25%를 초과하기 때문이다.
간단하게 말하면, 연료 가스들(G1)은 온도와 이의 유지를 보장하기 위해, 가마 모듈의 내부에 있는 적재물(6)에 에너지를 제공하는 것들이다. 이들은 적재물(6)의 외부에 있지만 가마 모듈(100)로 통합되는 가열 수단으로부터 초래될 수 있거나, 그렇지 않으면 가마 모듈(100) 그 자체의 외부에 있는 가열 수단으로부터 초래될 수 있다.
희석 가스들(G2)은 가스 루프를 형성하는 것을 가능하게 하며, 혼합 챔버(15)에 연료 가스들(G1)과의 혼합물로서 도달하는 것들이다.
이 혼합으로부터 생기며 순환 수단(5)에 의해 적당한 압력이 가해지는 유입 가스들(G0)은 진실로 탄화를 제어하기 위한 가스들이다.
본 발명은 새로운 이점들을 제공한다:
과열 위치들의 한정;
고온 가스들의 흐름들에 의해 제공되는 적재물의 온도의 균일화; 및
공정을 수행하기 위한 물리적 양들의 값들, 및 또한 획득된 제품의 특성들의 한계의 설정.
간단하게 말하면, 본 발명에 따르면, 가스들을 직접 태우는 대신에, 단지 이들의 일부분이 적재물에서의 온도 및 유량의 관점에서 제어되는 가스들의 흐름을 얻기 위해 루프로 순환되며, 장치의 뛰어난 효율은 반응으로부터 생긴 대부분의 가스들이 다른 용도에 사용 가능하게 유지하는 것을 가능하게 한다.
공정의 분무는 온도, 원료 처리량, 압력, 유량의 제어를 통해 완료될 수 있다.
순환 수단(5)의 존재는 이의 파라미터들을 제어하기 위해, 탄화를 늦추는 것을 가능하게 한다. 따라서 특히 연속 모드에서, 종래 기술의 가마들의 어떤 제어되지 않는 진행의 특성은 확실하게 회피된다.
이 완전한 장치는 이동 가능하며 쉽게 이송될 수 있다.
본 발명은 고온 탄화의 가능성, 및 또한 증기 분사의 가능성 때문에, 활성탄을 제조하기 위해 사용될 수 있다.
마지막으로, 분무는 생산된 목탄에 대한 용매 및 세정제로 작용하는 증기의 생성으로부터 초래되며 어떤 산업들에 의해 요구되는, 청결하고 더 잘 점화될 수 있는 제품을 생산하는 것을 가능하게 만드는 다른 이점을 가진다.
온도들이 매우 다르며 재현성이 낮은 정적인 처리의 보통의 경우와 다르게, 탄화되지 않은 제품의 양이 매우 적거나, 심지어 없으며, 가스의 흐름의 관통이 적재물의 주어진 층의 내부의 온도를 균일하게 하기 때문에, 본 발명의 질적인 이점들은 의미가 있다.
본 발명은 또한 적재물이 떨어지며 파손되는 통상의 수직 가마들과 다르게, 큰 조각들을 유지하며, 매우 적은 미세 조각들을 생성하는 것을 가능하게 한다. 적재물 취급 작업들의 감소는 또한 큰 사이즈의 조각들을 유지하기 위한 유리한 요소이다.

Claims (17)

  1. 목재 적재물(6)로부터 목탄 또는/및 활성탄을 제조하기 위한 방법에 있어서,
    상기 적재물(6)의 외부에 있는 적어도 하나의 가열 수단에 의해, 기체 형태의 산소(O2)를 포함하지 않는 제1 비산화 고온 연료 가스들(G1)이 생성되는 단계;
    기체 형태의 산소(O2)를 포함하지 않는 비산화 유입 가스들(G0)의 혼합물을 형성하기 위해, 상기 제1 고온 연료 가스들(G1)이 제2 희석 가스들(G2)과 혼합되는 단계;
    열분해 전선(20)을 그 내부에 생성하기 위해 상기 유입 가스들(G0)의 혼합물이 상류에서 상기 적재물(6)로 이송되는 단계;
    상류 단부에서부터 하류 단부로 단일 방향으로 상기 적재물을 통과하도록 상기 열분해 전선(20)을 밀기 위해 과압이 상기 적재물(6)의 상기 상류 단부와 상기 하류 단부 사이에 형성되는 단계; 및
    상기 적재물(6)의 하류에서 제3 유출 가스들(G3)이 회수되며, 상기 가스들의 적어도 제1 부분이 이송 수단(4)에 의해 상기 제2 희석 가스들(G2)의 흐름의 형태로 이송되며, 상기 제1 부분에 대해 상보적인 상기 가스들의 제2 부분이 출구 구멍으로 이송 수단(8)에 의해 제4 서비스 가스들(G4)의 흐름의 형태로 배출되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 목탄 또는/및 활성탄을 제조하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적재물(6)이 제1 상류 챔버(18)와 제2 하류 챔버(19) 사이의 밀봉된 장치에 있는 적어도 하나의 바스켓(7)에 배치되는 단계;
    상기 적재물(6)의 외부에 있는 적어도 하나의 가열 수단에 의해, 혼합 챔버(15)로 도입되는 상기 제1 고온 연료 가스들(G1)이 생성되는 단계;
    상기 제2 희석 가스들(G2)이 상기 혼합 챔버(15)로 도입되는 단계;
    상기 제1 상류 챔버(18)에서부터 상기 제2 하류 챔버(19)로 단일 방향으로 상기 적재물을 통과하기 위해, 순환 수단(5)의 작동 하에, 강제되는 열분해 전선(20)을 상기 적재물(6)에 생성하도록, 상기 제2 하류 챔버(19)에 대하여 과도한 압력을 가하기 위해, 상기 순환 수단(5)을 통해, 상기 제1 연료 가스들(G1)과 상기 제2 희석 가스들(G2)의 혼합물(G0)이 상기 제1 상류 챔버(18)에 이송되는 단계;
    상기 제3 유출 가스들(G3)이 상기 제2 하류 챔버(19)에서 회수되는 단계; 및
    상기 제3 유출 가스들(G3)의 적어도 일부분이 상기 이송 수단(4)에 의해 상기 혼합 챔버(15)로 이송되는 상기 제2 희석 가스들(G2)의 흐름의 형태로 회수되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 목탄 또는/및 활성탄을 제조하기 위한 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 희석 가스들(G2)의 흐름은 상기 제1 고온 연료 가스들(G1)과는 별도로 상기 이송 수단(4)에 의해 상기 혼합 챔버(15)로 이송되는 것을 특징으로 하는 목탄 또는/및 활성탄을 제조하기 위한 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 적재물(6)은 완전한 열분해 후에 상기 유입 가스들(G0)의 혼합물의 흐름으로 물을 분무함으로써 냉각되는 것을 특징으로 하는 목탄 또는/및 활성탄을 제조하기 위한 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 유입 가스들(G0)의 흐름 및 온도가 조절되며 가스 루프는 상기 연료 가스들(G1) 및 상기 희석 가스들(G2)의 흐름들의 제어에 의해 관리되며, 상기 흐름들의 제어는 상기 유입 가스들(G0)의 온도를 관리할 수 있도록 설계되며, 상기 유입 가스들(G0)의 유량은 상기 순환 수단(5)에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 목탄 또는/및 활성탄을 제조하기 위한 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 열분해 전선(20)은 상기 적재물(6)에서의 자연 대류에 대응하여 상기 적재물(6)에서 전진되는 것을 특징으로 하는 목탄 또는/및 활성탄을 제조하기 위한 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 비산화 고온 연료 가스들(G1)이 산소 기체(O2)가 없는 상태가 되도록 상기 제1 연료 가스들(G1)은 불완전한 연소가 형성되는 중앙로에 생성되며, 상기 중앙로는 몇 개의 탄화 챔버들에 공급할 수 있도록 설계되며, 각각의 상기 탄화 챔버는 다른 적재물들(6)의 탄화 공정과는 무관하게 탄화 공정을 거치게 되는 상이한 적재물(6)을 포함하는 것을 특징으로 하는 목탄 또는/및 활성탄을 제조하기 위한 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 희석 가스들(G2)을 형성하는데 사용되지 않는 상기 유출 가스들(G3)의 부분이 특히 연통 형상의 배출 및 통기 수단(17)으로, 또는/및 직접, 또는 실린더들 또는 이와 유사한 것의 서비스 가스들의 패키징을 통해, 상기 부분이 노와 같은 연소 수단에 공급하거나, 건조기에 공급하거나, 또는 어떤 다른 용도에 공급할 수 있는 상기 서비스 가스들(G4)을 구성하는 이송 수단(16)으로 전달되는 것을 특징으로 하는 목탄 또는/및 활성탄을 제조하기 위한 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 적재물(6)의 바로 상류에 있는 상기 제1 상류 챔버(18) 및 상기 적재물(6)의 바로 하류에 있는 상기 제2 하류 챔버(19)가 10.105과 30.105 Pa 사이의 값을 가지는 대기압보다 큰 압력을 받게 되는 것을 특징으로 하는 목탄 또는/및 활성탄을 제조하기 위한 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항의 상기 방법을 수행함으로써, 목탄 또는/및 활성탄을 제조하기 위한 가마 모듈(100)로서, 상기 가마 모듈(100)은 목재 적재물(6)을 받아들일 수 있도록 설계되는 바스켓(7)을 탄화 챔버(25)에 받아들일 수 있도록 설계되며, 상기 탄화 챔버(25)는 상류 챔버(18)와 하류 챔버(19) 사이에 배치되며, 상기 가마 모듈(100)은 상기 적재물(6)의 외부에 있으며 제1 비산화 고온 연료 가스들(G1)을 생성할 수 있도록 설계되는 적어도 하나의 가열 수단을 포함하거나 이에 연결되는 상기 가마 모듈(100)에 있어서;
    상기 가마 모듈(100)은, 유입 가스들(G0)의 혼합물을 형성하기 위해, 한편으로는 상기 제1 연료 가스들(G1), 및 다른 한편으로는 상기 하류 챔버(19)와 연통되는 이송 수단(4)으로부터 나오는 제2 희석 가스들(G2)을 받아들일 수 있도록 설계되는, 상기 상류 챔버(18)의 상류에 있으며 이와 연통되는, 혼합 챔버(15)를 포함하는 것을 특징으로 하는 목탄 또는/및 활성탄을 제조하기 위한 가마 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 가마 모듈(100)은 상기 목재 적재물(6)을 받아들일 수 있도록 설계되는 적어도 하나의 바스켓(7)을 포함하며, 상기 바스켓(7)은 상기 상류 챔버(18)와 상기 하류 챔버(19) 사이에 배치될 수 있도록 설계되며,
    상기 가마 모듈(100)은 상기 유입 가스들(G0)의 혼합물을 형성하기 위해, 한편으로는 상기 제1 연료 가스들(G1), 및 다른 한편으로는 상기 하류 챔버(19)와 연통되는 상기 이송 수단(4)으로부터 나오는 상기 제2 희석 가스들(G2)을 받아들일 수 있도록 설계되는, 상기 상류 챔버(18)의 상류에 있으며 이와 연통되는, 혼합 챔버(15)를 포함하는 것을 특징으로 하는 목탄 또는/및 활성탄을 제조하기 위한 가마 모듈.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 바스켓(7), 또는 상기 바스켓(7)을 받아들일 수 있도록 설계되는 하우징(22)은 상기 상류 챔버(18)의 상기 유입 가스들(G0)을 제외하고는 상기 적재물(6)의 외부에 있는 상기 유입 가스들(G0)의 어떤 이동도 저지할 수 있도록 설계되며,
    상기 가마 모듈(100)은 또한 상기 하류 챔버(19)에 대하여 상기 상류 챔버(18)에서 과도한 압력을 가하기 위해 상기 유입 가스들(G0)의 혼합물을 이송할 수 있도록 설계되는 순환 수단(5)을 포함하는 것을 특징으로 하는 목탄 또는/및 활성탄을 제조하기 위한 가마 모듈.
  13. 제10항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 가마 모듈(100)은 상기 유입 가스들(G0)의 흐름과 온도를 관리 및 조절하기 위한 수단을 포함하며,
    상기 수단은, 한편으로, 상기 유입 가스들(G0)의 온도를 관리하기 위해, 상기 연료 가스들(G1)의 경로에 위치하는 가스 흐름 분배 수단(131)에 작용할 수 있으며, 상기 희석 가스들(G2)의 경로에 위치하는 가스 흐름 분배 수단(132)에 작용할 수 있으며, 상기 적재물(6)로부터 나온 상기 유출 가스들(G3)의 작용 가스들(G4)로 이루어지는 부분의 경로에 위치하는 가스 흐름 분배 수단(16)에 작용할 수 있으며 상기 유출 가스들(G3)의 다른 상보적인 부분이 상기 희석 가스들(G2)이 되도록 설계되며, 다른 한편으로, 상기 유입 가스들(G0)의 유량을 제어하기 위해 상기 상류 챔버(18)와 상기 하류 챔버(19) 사이에 양의 압력 차이를 생성할 수 있도록 설계되는 순환 수단(5)에 작용할 수 있도록 설계되며, 상기 관리 및 조절 수단들은 또한 상기 연료 가스들(G1)을 생성하는 노의 작동을 제어할 수 있도록 설계되는 것을 특징으로 하는 목탄 또는/및 활성탄을 제조하기 위한 가마 모듈.
  14. 제10항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 가마 모듈(100)은 적어도 하나의 상기 바스켓(7)을 받아들일 수 있는 베이스(3) 및 상기 베이스(3)의 위에 밀봉되는 방식으로 각각의 상기 바스켓(7)의 상부에 배치될 수 있도록 설계되는 커버(1)를 포함하며,
    상기 바스켓(7), 또는 상기 바스켓(7)을 받아들일 수 있도록 설계되는 하우징은 상기 상류 챔버(18) 및 상기 하류 챔버(19)의 가스를 제외하고는 상기 적재물(6)의 외부에 있는 가스들의 어떤 이동도 저지할 수 있도록 설계되며,
    상기 가마 모듈(100)은 또한 상기 하류 챔버(19)에 대하여 상기 상류 챔버(18)에서 과도한 압력을 가하기 위해 상기 유입 가스들(G0)의 혼합물을 이송할 수 있도록 설계되는 순환 수단(5)을 포함하며,
    상기 가마 모듈(100)은 희석 가스(G2)로 알려진 적어도 일부분의 상기 유출 가스들(G3)을 상기 제1 고온 연료 가스들(G1)과는 별도로 상기 혼합 챔버(15)로 이송하기 위해, 상기 적재물(6)로부터 생긴 유출 가스들(G3)을 회수할 수 있도록 설계되는 상기 하류 챔버(19)로부터 나온 이송 수단(4)을 포함하는 것을 특징으로 하는 목탄 또는/및 활성탄을 제조하기 위한 가마 모듈.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 베이스(3)는 상기 하류 챔버(19)와 연통되거나 이를 포함하며, 상기 적재물(6)을 나와서 상기 하류 챔버(19)에 받아들여진 제3 유출 가스들(G3)로부터 나온 서비스 가스들(G4)을 배출하기 위한 적어도 하나의 라인(8), 및 제2 희석 가스(G2)로 알려진, 상기 제3 가스들(G3) 중의 상기 서비스 가스들(G4)에 대해 상보적인 부분을 이송하기 위한 바이패스(4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 목탄 또는/및 활성탄을 제조하기 위한 가마 모듈.
  16. 제10항 내지 제15항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 가마 모듈(100)은 상기 순환 수단(5)을 제어할 수 있도록 설계되는 온도 또는/및 압력 센서들(12), 및 상기 제1 가스들(G1) 또는/및 상기 제2 가스들(G2), 또는/및 상기 상류 챔버(18)에 배치되는 물 분사 수단(9)을 제어하기 위한 댐퍼(13)를 포함하는, 탄화 및 냉각을 관리하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 목탄 또는/및 활성탄을 제조하기 위한 가마 모듈.
  17. 제10항 내지 제16항 중의 어느 한 항에 따른 몇 개의 가마 모듈들(100)을 포함하는, 제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항의 방법으로 특히 목탄 또는/및 활성탄을 제조하기 위한, 탄화 설비에 있어서,
    이에 연결되는 적어도 두 개의 상기 가마 모듈(100)을 위해 상기 연료 가스들(G1)을 생성하는 적어도 하나의 중앙로를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄화 설비.
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