KR20120124403A - 유동층 안에서 바이오매스를 가스화하기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유동층 안에서 바이오매스를 가스화하기 위한 방법에 관한 것이며, 이때 상기 바이오매스는 우선 사전 건조되고 그리고 유동층 가스화기에 공급되며, 그 후 상기 가스화기로부터의 생가스는 리사이클링 사이클론에 도입되고, 그리고 뒤따라 적어도 하나의 생가스 냉각기에 도입된다. 본 발명의 목적은 이러한 유형의 공정의 수득률을 개선시키고 그리고 시설 비용을 감소시키는 것이다. 이는 상기 생가스 냉각기의 하류에 접속되어 있는 핫가스 필터 안에서 생기는 분진들이 상기 바이오매스의 유입 시스템 안으로 재순환됨으로써 달성된다.
Description
본 발명은 유동층 안에서 바이오매스를 가스화하기 위한 방법에 관한 것이며, 이때 상기 바이오매스는 우선 사전 건조되고 그리고 유동층 가스화기에 공급되며, 그 후 상기 가스화기로부터의 생가스 (raw gas) 는 리사이클링 사이클론 (recycling cyclone) 에 도입되고, 그리고 뒤따라 적어도 하나의 생가스 냉각기 (raw gas cooler) 에 도입된다.
DE 206 21 549 T2 에 동종 방법이 공지되어 있으며, 이때 비슷한 방법들이 실제로 실행되는데, 왜냐하면 그것들은 특히 에너지적 바이오매스 이용을 위해 매우 적합하기 때문이다.
유동층 안에서 바이오매스를 가스화하기 위한 공지된 기술들의 문제는, C 대사가 충분하지 않고 또는 상당히 개선되어야 하며, 그리고 유해가스들, 예컨대 H2S 또는 HCl 의 분리는 추가적인 시설 부품들을 필요하게 만든다는 것이다.
측정에 따르면, 가스화기 분진은 아직 20 내지 60 MA % 의 C 함량을 갖고 있을 수 있으며, 따라서 폐기할 준비가 되어 있지 않고, 분진은 추후 처리되어야 한다. 일반적으로, 이러한 추후 처리는 이와 관련된 구조적 및 경제적 비용을 들여 별도의 용기 안에서의 연소를 통해 수행된다.
여기에서 본 발명이 시작되며, 본 발명의 목적은 이러한 유형의 공정의 수득률을 개선시키고 그리고 시설 비용을 감소시키는 것이다.
이 목적은, 도입부에 설명된 유형의 방법에 있어서, 본 발명에 따르면 상기 생가스 냉각기의 하류에 접속되어 있는 핫가스 필터 (hot-gas filter) 안에서 생기는 분진들 (dusts) 이 상기 바이오매스의 유입 시스템 (inlet system) 안으로 재순환 (feed back) 됨으로써 달성된다. 이 리사이클링 (recycling) 을 통해, 바이오매스의 가스화시 C 대사의 현저한 개선이 달성된다.
본 발명의 구현형태들은 종속항들에 나타나 있다. 즉, 본 발명에 따르면 구현형태에 있어서, 상기 분진들의 상기 리사이클링은 중력을 이용한 공급 (grivity feed) 을 통하여 및/또는 스크루 컨베이어 (screw conveyor) 를 통하여 수행되고, 즉 간단히 경제적으로 실행될 수 있는 2개의 가능성이 있다.
본 발명이 구현형태에서 마찬가지로 제공하는 바와 같이, 상기 리사이클링된 분진들을 셀룰라 휠 슬루스 (cellular wheel sluice) 들을 통하여 안내하는 것이 목적에 부합할 수 있다.
상기 가스화기의 바닥 생성물질 (bottom product) 안에서의 농도 증가를 저지하기 위해, 상기 핫가스 필터의 하류에 접속되어 있는 분진 사일로 (dust silo) 로부터 분진을 빼낼 수 있다.
또한, 유해가스들, 예컨대 H2S, HCl 을 분리하기 위해 흡수제 (sorbent material) 들이 공급되는 것이 목적에 부합할 수 있고, 이때 그 밖의 구현형태에 있어서, 사일로 (silo) 로부터의 상기 흡수제들은 슬루싱 (sluicing) 을 이용해 정량될 수 있다 (can be metered).
특별한 구현형태에 있어서, 상기 흡수제들은, 상기 핫가스 필터 안에서 포화 (saturate) 시킬 때까지 상기 생가스로부터 상기 분진과 함께 분리되어 상기 순환 (circulation) 내에서 안내된다.
마지막으로, 본 발명에 다르면, 첨가제 (additive) 들은 무게 달기 용기 안에서 또는 계량을 통해 컨베이어 스크루 (conveyor screw) 안으로 공급되고, 이때 첨가제들로서는 철광석, 탄산칼슘, 산화칼슘, 수산화칼슘, 돌로마이트 (dolomite) 등이 이용된다.
본 발명의 그 밖의 장점들, 특징들 및 상세 내용들은 하기의 설명 및 도면을 근거로 나타나 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 시설의 접속도이다.
유동층 안에서 바이오매스를 가스화하기 위한, 전체적으로 1 로 표시되어 있는 시설은 본질적으로 다음에 설명되는 시설 요소들에 의해 형성된다:
목재 건조 및 저장은 2 로 표시되어 있으며, 이때 슬루스, 예컨대 셀룰라 휠 슬루스 (3) 를 통하여, 가공되어야 하는 재료는 우선 무게 달기 용기 (4) 에 공급되고, 그 후 유입 슬루스 (5) 에 공급되며, 그리고 결국 저장 용기 (6) 에 공급된다.
그 후, 저장 용기 (6) 로부터의 재료는 또다시 셀룰라 휠 슬루스 (7) 및 적어도 하나의 스크루 (8) (도시되어 있는 예에서는 2개의 스크루 (8) 가 도시되어 있다) 를 통하여 가스화기 (9) 에 공급되고, 그리고 그곳에서 가스화된다. 가스는 리사이클링 사이클론 (10) 에 공급되고, 그리고 그곳으로부터 결국 생가스 냉각기 (11) 에 공급되며, 그리고 핫가스 필터 (12) 를 통하여 그 밖의 사용에 공급된다.
상기 시설 접속도에서, 핫가스 필터 (12) 의 하류에는 또한 분진의 부분 추출을 위한 분진 사일로 (dust silo) 가 도시되어 있으며, 이때 상기 분진 사일로는 13 으로 표시되어 있다. 본질적으로, 분진 리사이클링 라인은 전체적으로 14 로 표시되어 있으며, 상기 분진 리사이클링 라인을 통해, 중력을 통해 상기 핫가스 필터로부터의 분진은 상기 가스화기에 다시 공급될 수 있고, 이때 생성물질은 셀룰라 휠 슬루스 (15) 들 및 예컨대 그 밖의 스크루 (16) 를 통하여 안내된다.
첨가제들을 위한 사일로는 17 로 암시되어 있으며, 가능한 공급 라인들은 파선으로 도시되어 있고 그리고 18 로 표시되어 있다.
마지막으로, 가스화기 (9) 로부터의 바닥 배출부는 19 로 표시되어 있으며, 이때 그곳에서 발생하는 생성물질들은 이번에도 스크루 (20) 를 통하여 상응하는 수용부 (21) 들에 공급된다.
물론 본 발명의 상기 기술된 실시예는, 본 발명의 기본 사상에서 벗어나지 않으면서 여러 가지 측면에서 변경될 수 있으며, 특히 핫가스 필터 (12) 로부터의 분진의 리사이클링과 관련하여 변경될 수 있고, 이 필터 안에는, 분진을 분리하기 위해 일반적으로 캔들 필터들이 이용된다.
Claims (8)
- 유동층 안에서 바이오매스를 가스화하기 위한 방법으로서, 상기 바이오매스는 우선 사전 건조되고 그리고 유동층 가스화기에 공급되며, 그 후 상기 가스화기로부터의 생가스는 리사이클링 사이클론에 도입되고, 그리고 뒤따라 적어도 하나의 생가스 냉각기에 도입되는, 유동층 안에서 바이오매스를 가스화하기 위한 방법에 있어서,
상기 생가스 냉각기 (11) 의 하류에 접속되어 있는 핫가스 필터 (12) 안에서 생기는 분진들은 상기 바이오매스의 유입 시스템 (라인 14) 안으로 재순환되고, 그리고 유해가스들, 예컨대 H2S, HCl 를 분리하기 위해 흡수제들이 공급되는 것을 특징으로 하는, 유동층 안에서 바이오매스를 가스화하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 분진들의 상기 리사이클링은 중력을 이용한 공급을 통하여 및/또는 스크루 컨베이어를 통하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 유동층 안에서 바이오매스를 가스화하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 리사이클링된 분진들은 셀룰라 휠 슬루스 (cellular wheel sluice) 들을 통하여 안내되는 것을 특징으로 하는, 유동층 안에서 바이오매스를 가스화하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가스화기의 바닥 생성물질 (bottom product) 안에서의 농도 증가를 저지하기 위해, 상기 핫가스 필터의 하류에 접속되어 있는 분진 사일로 (dust silo) 로부터 분진이 빼내지는 것을 특징으로 하는, 유동층 안에서 바이오매스를 가스화하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
사일로 (silo) 로부터의 상기 흡수제들은 슬루싱 (sluicing) 을 이용해 정량되는 것을 특징으로 하는, 유동층 안에서 바이오매스를 가스화하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 흡수제들은, 상기 핫가스 필터 안에서 포화시킬 때까지 상기 생가스로부터 상기 분진과 함께 분리되어 상기 순환 내에서 안내되는 것을 특징으로 하는, 유동층 안에서 바이오매스를 가스화하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
첨가제들은 무게 달기 용기 안에서 또는 계량을 통해 컨베이어 스크루 안으로 공급되는 것을 특징으로 하는, 유동층 안에서 바이오매스를 가스화하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 첨가제들로서는 철광석, 탄산칼슘, 산화칼슘, 수산화칼슘, 돌로마이트 등이 이용되는 것을 특징으로 하는, 유동층 안에서 바이오매스를 가스화하기 위한 방법.
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