KR20120131817A

KR20120131817A - 폐감귤을 이용하여 건조 유동층 방식으로 열분해 가스화한 합성가스 생산장치 및 생성방법

Info

Publication number: KR20120131817A
Application number: KR1020110050251A
Authority: KR
Inventors: 이시훈; 김재호; 김두일; 박영권
Original assignee: 한국에너지기술연구원
Priority date: 2011-05-26
Filing date: 2011-05-26
Publication date: 2012-12-05
Also published as: KR101251025B1

Abstract

본 발명은 폐감귤을 이용한 합성가스 생산장치 및 생산방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 최대 80%의 수분을 함유하는 고수분 폐감귤을 건조하여 로터리킬른형 건조기로 건조시키면서 펠릿으로 성형하여 배출하고, 성형된 폐감귤 펠릿을 가스화기로 투입해 열분해 및 가스화가 이루어지도록 하여 오일성분과 합성가스를 수취하도록 하되, 상기 수취된 합성가스의 일부를 건조기에 투입하여 연소가스로 사용하고, 상기 건조기에서 연소된 후 배출되는 배출가스를 가스화기의 유동화가스로 사용되는 등 가스화기의 열분해챔버로 투입되는 폐감귤건조물인 펠릿의 량과, 유동화가스의 유량 및 유동화가스의 성분혼합비를 조절해 생성물의 비율을 조절할 수 있는 폐감귤을 이용한 합성가스 생산장치 및 생산방법에 관한 것이다.

Description

폐감귤을 이용하여 건조 유동층 방식으로 열분해 가스화한 합성가스 생산장치 및 생성방법{EQUIPMENT AND METHOD FOR PRODUCING SYNTHESIS GAS USING WASTE CITRUS}

본 발명은 폐감귤을 이용한 합성가스 생산장치 및 생산방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 수분함량이 높은 폐감귤을 건조하여 로터리킬른형 건조기로 건조시키면서 가압배출시켜 펠릿으로 성형하고, 성형된 폐감귤 펠릿을 가스화기로 투입해 열분해 및 가스화가 이루어지도록 하여 오일성분과 합성가스를 수취하도록 하되, 상기 수취된 합성가스의 일부를 건조기에 투입하여 연소가스로 사용하고, 상기 건조기에서 연소된 후 배출되는 배출가스를 가스화기의 유동화가스로 사용되는 등 가스화기의 열분해챔버로 투입되는 폐감귤건조물인 펠릿의 량과, 유동화가스의 유량 및 유동화가스의 성분혼합비를 조절해 생성물의 비율을 조절할 수 있는 폐감귤을 이용한 합성가스 생산장치 및 생산방법에 관한 것이다.

수분 함량이 높은 폐감귤은 감귤 엑기스를 생산하는 과정에서 발생하는 유기성 폐기물로 기존의 바이오매스 가스화기에 주입하기에는 수분 함량이 매우 높아 원활한 주입, 가스화 반응의 안정성 등을 해치는 것으로 나타났다.

특히 지금까지 국내에서 농임산폐기물을 이용하여 목초액, 활성 탄소 등을 생산하는 방법으로는 저속 열분해의 일종인 탄화 공정이 이용되어 왔기 때문에 최대 80%의 수분 함량을 가지는 폐감귤에 적용하기는 어렵다. 상기 기존의 탄화 공정은 500-700℃의 온도 영역에서 목재의 일부분을 연소시켜 발생하는 열로 목재를 탄화시키는데, 이러한 기존 탄화 공정은 열효율과 목초액 생산 수율이 낮으며 가스 생성물을 전혀 재활용하지 않아 연료의 다변화가 불가능하였다.

아울러 상기 농임산폐기물을 에너지로 전환하는 방법으로는 농임산페기물을 처리하는 방식에 따라 고정층, 로터리 킬른, 회전콘, 유동층 등으로 나누어질 수 있으며, 이 중 고정층 방식은 가장 널리 사용되고 있으나, 열효율이 낮고 연속식 주입이 어려워 대형화가 어려운 단점을 갖고 있다.

선출원된 국내 출원 특허 10-2000-0074550호는 산업폐기물, 바이오매스 또는 이와 유사한 가스화 물질을 가스화하는 방법에 대한 것이다. 선출원건은 산업폐기물을 열분해하여 열분해가스를 수취하는 것으로, 열분해방식으로 유동층방식을 사용하고 있으며, 상기 유동층방식중에서도 유동화가스를 고속분사하여 내부에서 가스화재료물질을 분산시키고 이에 열전달물질인 고온모래와 접촉하게 함으로써 열분해가 이루어지도록 한 것이다. 따라서, 선출원건은 분말형태로 제공되어 모래와의 분산혼합이 용이하게 이루어지도록 한 형태이며, 가스화이전에 탈가스화과정이 있으나 이 역시 가스화반응에서 사용된 고온모래를 일부 사용하여 예열이 이루어지도록 한 것이다. 이러한 선행기술은 상술한 바와같이 분산형태의 유동화가 이루어져야 함으로 가스화효율을 높이기 위해서는 가스화물질의 분말화가 필수이어서 수분함량이 높은 물질의 가스화에는 적합하지 않은 방법이다.

또한 국내 특허 제0659497번의 농임산폐기물의 유동층 열분해 및 가스화 장치와 그 방법은 합성가스보다 바이오 오일 생산이 목적이며 분산형태의 모래유동층 방식을 사용하여 가스화가 이루어짐으로 고수분의 농임산폐기물의 이용이 어렵다.

또한 유럽 특허인 EPA200102010784번을 보면 열분해에서 생산된 오일의 연소 방법에 대한 것으로 합성가스 내의 일부분을 연소하여 건조에 이용하는 본 발명과 다르다.

또 다른 특허인 EPA1989050316355번은 바이오매스를 액체 생성물로 전환하는 열분해에 관한 것으로, 빠른 열교환과 적은 가스 접촉 시간이 가능한 반응기를 통해 액체 생성물의 수율을 90%까지 높이는 방법에 대한 것이다. 그러나 상기 종래기술은 액상생성물만 수취하는 것으로 합성가스를 동시에 수취할 수 없는 문제점이 있다.

이에 본 발명의 폐감귤을 이용한 합성가스 생산장치 및 생산방법은,

수분함유률이 높은 폐감귤을 건조기로 건조하면서 가압하여 수분함유율을 5~10중량%까지 낮춘 펠릿을 제조하고, 수분함량을 낮춘 펠릿을 이용하여 가스화기에서 버블형태의 유동층 방식으로 열분해 및 가스화에 의해 합성가스를 생산하는 장치의 제공을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 건조로에서의 배출가스를 가스화기의 유동화가스로 사용하여 바이오오일의 생산량을 증대시키는 것을 다른 목적으로 한다.

상기 과제를 해소하기 위한 본 발명의 폐감귤을 이용한 합성가스 생산장치는,

다량의 수분을 함유하는 폐감귤을 건조한 다음 열분해 가스화하여 합성가스를 생산하는 장치에 있어서, 스크류피더가 내설되어 공급된 고수분의 폐감귤을 일측으로 정량이송하여 배출시키는 내통과, 상기 내통을 내포하고 연소에 의해 내통에 열을 전달하는 외통으로 이루어져 연소열로 폐감귤을 건조시키는 로터리킬른형 건조기와; 상기 외통의 연소된 가스를 외부로 배출시키는 가스배출관과; 상기 건조기에서 건조된 폐감귤건조물이 투입되어 열분해 및 가스화가 이루어지는 열분해챔버와, 상기 열분해챔버 하부에 설치되어 외부로부터 유동화가스 및 스팀을 유입하여 혼합하는 혼합챔버와, 상기 열분해챔버와 혼합챔버 사이에 개재되어 혼합챔버의 유동화가스 및 스팀을 열분해챔버로 공급하는 버블캡분산판이 일체로 결합된 가스화기와; 상기 가스화기의 열분해챔버 상부와 연통되어 열분해된 가스를 공급받아 기체-고체 성분을 분리하는 사이클론과; 상기 사이클론에 의해 분리된 기체를 냉각시켜 합성가스로부터 오일성분을 분리하여 오일포집기로 저장시키는 열교환기와; 상기 오일성분을 분리된 합성가스를 배출하는 생성가스배출관과; 상기 가스화기의 혼합챔버로 유동화가스를 공급하는 유동화가스공급관과; 상기 가스화기의 혼합챔버로 고온의 스팀을 공급하는 스팀공급관;을 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명의 폐감귤을 이용한 합성가스 생산방법은,

내통과 외통의 이중관구조를 갖고, 내통에는 스크류피더가 설치된 건조기와, 혼합챔버와 버블캡분산판과 열분해챔버로 구성된 가스화기를 포함하는 합성가스생성장치를 이용하여 고수분의 폐감귤을 이용하여 합성가스를 생산하는 방법에 있어서, 다량의 수분이 함유하는 폐감귤을 건조기 내통으로 공급하여 정량 이동시키고, 이동과정에서 건조기 외통에서의 연소열을 전달하여 건조가 이루어지도록 하는 건조단계와; 상기 건조가 이루어진 폐감귤건조물을 다공판으로 압밀배출시켜 펠릿을 생성하는 필릿화단계와; 상기 펠릿을 가스화기의 열분해챔버로 공급하는 펠릿공급단계와; 혼합챔버로 공급된 고온의 유동화가스와 스팀을 혼합하여 버블캡분산판을 통해 열분해챔버로 공급하여 열분해반응이 이루어져 열분해 가스화된 오일성분이 포함된 합성가스를 챔버상부를 통해 사이클론으로 배출하여 고체불순물을 제거하도록 하고, 열분해가스화가 완료된 회재는 열분해배출관을 통해 외주로 배출하는 열분해단계와; 상기 사이클론을 통해 고체성분을 제거한 오일성분이 포함된 합성가스를 열교환기로 공급하여 열교환에 의해 오일성분을 응축시켜 바이오 오일을 수취하는 오일수취단계와; 상기 오일성분이 제거된 합성가스를 사용처 또는 저장조로 이송시키는 생성합성가스 배출단계;를 포함하여 이루어진다.

이상에서 상세히 기술한 바와 같이 본 발명의 폐감귤을 이용한 합성가스 생산장치 및 생산방법은,

최대 80%의 수분을 함유하는 폐감귤을 이용하여 합성가스를 생산하되 건조기로 통해 수분함유률을 대폭적으로 낮춰 펠릿화하고, 이를 이용하여 열분해 및 가스화가 이루어지도록 함으로써 합성가스와 바이오 오일을 수취할 수 있다.

특히 건조로에서 연소가 이루어진 후 배출되는 배출가스를 가스화기의 유동화가스로 재사용하거나, 공급되는 스팀의 량을 조절하여 열분해에 의해 생성되는 합성가스 및 오일량을 증가시킬 수 있는 장치의 제공이 가능하게 되었다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 합성가스 생산장치의 개락도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 절단날이 설치된 다공판을 도시한 평면도.
도 3과 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 합성가스 생산장치를 도시한 개략도.
도 5와 6은 본 발명의 실시예에 따른 합성가스 생산방법을 도시한 블록도.
도 7은 열분해온도에 따른 오일성분의 성상을 분석그래프.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.

도 1을 참조한 바와같이 본 발명의 합성가스 생산장치(10)는 폐감귤을 열분해 가스화하여 합성가스와 바이오 오일성분을 수취하는 장치이다. 상기 합성가스 생산장치는 고수분을 함유한 폐감귤을 건조하는 건조기(20)와, 상기 건조기에서 건조된 폐감귤건조물을 공급받아 열분해 가스화하는 가스화기(30)를 포함하여 구성된다.

상기 건조기(20)는 폐감귤을 일방향으로 진행시키면서 간접열에 의해 건조가 이루어지도록 한다. 상기 건조기는 도시된 바와같이 폐감귤이 이송되는 내통(21)과, 상기 내통을 내포하고 연소에 의해 열을 방생시키는 외통(22)으로 구성되는 로터리킬른형으로 형성될 수 있다. 상기 내통(21)은 스크류피더를 설치 또는 스크류피더(211)로 구성되어 내통의 일측단부측으로 투입된 폐감귤을 타측 단부인 배출구 측으로 정량 이동시킨다. 또한 외통(22)은 상기 내통에 열을 공급하는 부분으로 연소에 의해 열을 공급하게 할 수 있으며, 외통의 일측에는 연소된 가스를 외부로 배출시키는 가스배출관(24)을 연통설치하여 연소된 가스를 외부로 배출시키게 한다. 상기 연소는 내통 외주면에 근접하여 금속망을 형성하여 이에 가연성가스를 공급하여 금속망에서 불꽃 화망을 형성해 내통에 고른 열이 전달되도록 하거나, 내통의 배출구 부분에만 연소부를 형성하여 고열을 발생시키고 발생된 고열을 송풍시켜 내통전면에 열전달이 이루어지도록 할 수 있다. 이외의 가열방법으로는 내통외면에 전열판을 설치하여 건조가 이루어지도록 할 수 있다.

또한 상기 건조기는 배출구에 다공판(23)을 설치하여 건조되면서 이송된 폐감귤건조물을 다공판으로 압밀하여 다공판의 통공(231)을 통해 작은 직경의 원기둥형태로 배출시키고, 상기 다공판의 외면에는 절단날(232)을 회전되도록 장착하여 다공판의 통공으로 배출되는 건조물을 일정길이로 절단하는 등 펠릿화 할 수 있다. 여기서 상기 절단날(232)은 도 2에 도시된 바와같이 회전중심을 다공판(23)의 중심에 위치하도록 하고 날을 하나 또는 다수개로 형성하게 함으로써 절단날의 회전속도와 내통의 스크류피더 의 공급속도를 조절하여 원하는 펠릿길이를 수취할 수 있다.

상기 가스화기(30)는 상기 건조기에서 건조된 폐감귤건조물이 투입되어 열분해 가스화가 이루어지는 열분해챔버(31)와, 상기 열분해챔버 하부에 설치되어 외부로부터 유동화가스 및 스팀을 유입하여 혼합하는 혼합챔버(32)와, 상기 열분해챔버와 혼합챔버 사이에 개재되어 혼합챔버로 유입된 유동화가스 및 스팀을 열분해챔버로 공급하는 버블캡분산판(33)을 일체로 결합하여 이루어진다.

상기 열분해챔버(31)는 상부 일측에 투입구가 형성되어 건조기로부터 건조된 폐감귤건조물 또는 펠릿화된 폐감균건조물을 공급받아 내부에 적층한다. 상기 바람직한 적층두께는 열분해챔버의 중간부분 이상까지 두껍게 형성하여 공급되는 고온의 유동화가스 및 스팀에 의해 충분히 열분해 가스화된 다음 열분해챔버의 하부 측면에 형성된 열분해배출관(311)을 통해 열분해 가스화가 완료된 회재를 배출하도록 한다. 즉, 하부로부터 전달되는 열은 상부로 이동되면서 적층 최하부에서는 열분해 가스화가 이루어지도록하고, 그 상부에서는 예열이 이루어지도록 한 것이다. 또한, 최하부의 열분해 가스화가 완료된 회재는 열분해배출관을 통해 외부로 배출되면 그만큼 상부에 적층된 폐감균건조물인 펠릿이 하부로 내려와 열분해 가스화가 연속적으로 이루어지도록 한 것이다. 상기 방법 이외에 열분해 가스화가 용이하게 이루어지도록 열분해챔버에 촉매가 더 충전될 수 있다.

이러한 열분해챔버(31)는 유동화가스에 소량의 산소를 포함하여 공급함으로써 폐감귤건조물의 적층된 최하층에서 일부만 연소가 이루어지도록 하여, 상기 연소열을 이용하여 열분해가스화가 이루어지는 등 최하부로부터 연소층과 열분해층 건조층이 순차적으로 형성되도록 할 수 있다.

상기 열분해챔버 하부에 설치되는 상기 혼합챔버(32)는 일측에 유동화가스공급관(70)과 스팀공급관(80)이 연통설치되어 유동화가스와 스팀을 공급받아 버블캡분산판(33)을 통해 상부 열분해챔버로 공급하며, 공급하는 과정에서 상기 유동화가스와 스팀이 균일하게 혼합되도록 하여 열분해챔버에서 열분해가스화반응이 용이하게 이루어지도록 한다. 또한, 상기 유동화가스공급관과 스팀공급관에는 유량계를 설치하여 공급되는 량을 확인하여 조절이 가능하도록 할 수 있다.

상기 유동화가스공급관(70)을 통해 공급되는 유동화가스는 산소 또는 질소 또는 산소와 질소가 혼합된 기체를 공급하도록 할 수 있으며, 유로상에 가열기를 설치하여 공급가스의 온도가 상승되도록 할 수 있다.

상기 가스화기(30)의 열분해챔버(31)에서 열분해가스화된 가스는 열분해챔버 상부를 통해 사이클론(40)으로 공급되고, 사이클론에서 기체성분과 고체성분을 분리하게 된다. 상기 분리된 기체성분은 열교환기(50)로 공급되어 기체 온도를 낮추면서 기체상태로 내포된 오일성분을 응집시켜 오일포집기(51)에 저장시키고, 오일성분이 제거된 가스인 합성가스는 생성가스배출관(60)을 통해 배출되어 합성가스저장조에 저장되거나 발전 또는 난방용 등의 사용지역으로 이송되도록 한다.

여기서 상기 생성가스배출관(60)에는 도 3을 참조한 바와같이 합성가스공급관(90)의 일단을 연통설치하고, 상기 합성가스공급관의 타단은 건조기의 외통(22)에 연통설치함으로써 생성가스배출관을 통해 배출되는 오일성분이 제거된 합성가스의 일부를 건조기(20)의 연소가스로 사용되도록 할 수 있다. 이 때 상기 합성가스공급관(90)에는 단속밸브를 설치하여 합성가스 공급량을 조절하도록 할 수 있다.

또한, 도 4를 참조한 바와같이 상기 건조기의 외통(22)에 연통설치된 가스배출관(24)은 그 일단을 유동화가스공급관(70)으로 연통설치하여 고온으로 배출되는 배출가스를 가스화기의 열분해챔버로 재공급되도록 할 수 있다. 상기 재공급되는 배출가스는 다량의 이산화탄소 성분을 갖고 있으므로, 가스화기의 열분해챔버로 공급되면 폐감귤건조물인 펠릿을 유동시킴과 동시에 열분해 반응과정에서 산소가 존재하지 않는 무산소 열분해를 가능케 하여 탄화수소 물질들의 연소를 막아 오일수취량을 증대시킬 수도 있다.

아울러 상기 유동화가스공급관(70)과, 가스배출관(24) 및 스팀공급관(80)에는 밸브를 각각 설치하여 혼합챔버(32)로의 공급량을 조절할 수 있다.

도 5 와 도 6은 본 발명의 합성가스 생산장치를 이용하여 합성가스를 생산하는 방법을 나타낸 공정도이다.

다량의 수분이 함유하는 폐감귤을 건조기 내통으로 공급하여 정량 이동시키고, 이동과정에서 건조기 외통에서의 연소열을 전달하여 건조가 이루어지도록 하는 건조단계가 이루어진다.

상기 건조가 이루어진 폐감귤건조물을 다공판으로 압밀배출시켜 펠릿을 생성하는 펠릿화단계가 수행된 다음 상기 펠릿을 가스화기의 열분해챔버로 공급하는 펠릿공급단계가 이루어진다. 여기서 상기 폐감귤건조물은 기술된 펠릿형태 이외에 건조된 덩어리를 직접 공급하거나 파쇄단계를 수행하여 분말 또는 작은 알갱이 형태로 공급될 수 있다.

다음으로는 혼합챔버로 공급된 고온의 유동화가스와 스팀을 혼합하여 버블캡분산판을 통해 열분해챔버로 공급해 열분해 및 가스화반응이 이루어지도록 하고, 열분해가스화된 오일성분이 포함된 합성가스를 챔버상부를 통해 사이클론으로 배출하여 고체불순물을 제거하도록 하고, 열분해가스화가 완료된 회재는 열분해배출관을 통해 외주로 배출하는 열분해단계가 이루어진다.

또한, 상기 사이클론을 통해 고체성분을 제거한 오일성분이 포함된 합성가스를 열교환기로 공급하여 열교환에 의해 오일성분을 응축시켜 바이오 오일을 수취하는 오일수취단계와, 상기 오일성분이 제거된 합성가스를 사용처 또는 저장조로 이송시키는 생성합성가스 배출단계가 이루어진다.

이러한 공정에서 상기 오일성분이 제거된 합성가스 중 일부를 건조기로 공급하여 연소가스로 사용되도록 하는 생성된 합성가스를 건조기 연소가스로 공급하는 단계와, 상기 건조기에서 연소가 이루어진 후 배출되는 배출가스를 가스화기의 유동화가스로 재공급하는 건조기 배출가스를 가스화기의 유동화가스로 공급하는 단계가 더 이루어질 수 있다.

실시예1-폐감귤 바이오오일

본 발명의 합성가스 생산장치를 이용하여 폐감귤의 오일성상을 분석하여 표 1에 나타내었다.

[표 1]

본 발명의 폐감귤건조물은 표 1에서 나타난 바와같이 3,200-3,700kcal/kg의 발열량을 지니고 있으며 회재량이 폐목재보다 많이 존재한다.

일반적인 폐감귤 시료는 최대 80%의 수분 함량을 지니고 있으나 건조 펠렛화를 통해 수분 함량이 5-10wt%로 줄어드는 것을 확인할 수 있다.

또한, 상기 폐감귤 시료를 열분해하여 생산되는 오일은 naringin, hesperidin, sinensentin, nobiletin, heptamethpxylflavone, thtramethylscutellarein, hexamethyl-o-quercetagetin, tangeretin, 등의 flavonoid류가 함유되어 있다.

열분해온도에 따른 오일성분의 성상을 분석하여 도 7에 나타내었다. 참조한 바와같이 탄수화물은 온도와 무관하게 일정한 비율로 나타남을 알 수 있으며, 온도가 증가할수록 퓨란성분은 감소됨을 알 수 있다. 또한, 약 700℃ 부분에서는 페놀은 최소비율로 나타나고 질소함유물은 최대비율로 나타남을 알 수 있다.

10 : 합성가스 생성장치
20 : 건조기
21 : 내통 22 : 외통
23 : 다공판 24 : 가스배출관
211 : 스크류피더 231 : 통공
232 : 절단날
30 : 가스화기
31 : 열분해챔버 32 : 혼합챔버
33 : 버블캡분산판 311 : 열분해배출관
40 : 사이클론
50 : 열교환기 51 : 오일포집기
60 : 생성가스배출관
70 : 유동화가스공급관
80 : 스팀공급관
90 : 합성가스공급관

Claims

다량의 수분을 함유하는 폐감귤을 건조한 다음 열분해가스화하여 합성가스를 생산하는 장치에 있어서,
스크류피더(211)가 내설되어 공급된 고수분의 폐감귤을 일측으로 이송하여 배출시키는 내통(21)과, 상기 내통을 내포하고 연소에 의해 내통에 열을 전달하는 외통(22)으로 이루어져 연소열로 폐감귤을 건조시키는 로터리킬른형 건조기(20)와;
상기 외통의 연소된 가스를 외부로 배출시키는 가스배출관(24)과;
상기 건조기에서 건조된 폐감귤건조물이 투입되어 열분해가스화가 이루어지는 열분해챔버(31)와, 상기 열분해챔버 하부에 설치되어 외부로부터 유동화가스 및 스팀을 유입하여 혼합하는 혼합챔버(32)와, 상기 열분해챔버와 혼합챔버 사이에 개재되어 혼합챔버의 유동화가스 및 스팀을 열분해챔버로 공급하는 버블캡분산판(33)을 일체로 결합한 가스화기(30)와;
상기 가스화기의 열분해챔버 상부와 연통되어 열분해가스화된 가스를 공급받아 기체-고체 성분을 분리하는 사이클론(40)과;
상기 사이클론에 의해 분리된 기체를 냉각시켜 합성가스로부터 오일성분을 분리하여 오일포집기(51)로 저장시키는 열교환기(50)와;
상기 오일성분을 분리된 합성가스를 배출하는 생성가스배출관(60)과;
상기 가스화기의 혼합챔버로 유동화가스를 공급하는 유동화가스공급관(70)과;
상기 가스화기의 혼합챔버로 고온의 스팀을 공급하는 스팀공급관(80);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 합성가스 생산장치.
제1항에 있어서,
상기 건조기의 내통(21) 배출구에는 다공판(23)을 설치하여 수분함량이 낮아진 폐감귤이 다공판의 통공(231)으로 압밀되도록 하고, 상기 다공판의 외면에는 절단날(232)을 설치하여 압밀되는 폐감귤을 절단해 펠릿으로 성형시킨 것을 특징으로 하는 합성가스 생산장치.
제1항에 있어서,
상기 건조기 외통(22)에는 합성가스공급관(90)의 일단이 연통설치되고, 상기 합성가스공급관의 타단은 생성가스배출관(60)과 연통설치되어 상기 생성가스배출관으로 배출되는 합성가스 일부를 건조기로 공급해 합성가스연소가 이루어지게 하는 것을 특징으로 하는 합성가스 생산장치.
제1항에 있어서,
상기 유동화가스공급관(70)으로 공급되는 유동화가스는 산소 또는 질소 또는 산소와 질소의 혼합기체인 것을 특징으로 하는 합성가스 생산장치.
제1항에 있어서,
상기 가스배출관(24)은 상기 유동화가스공급관(70)과 연통되도록 연결하여 건조기에서 배출되는 고온 배출가스를 열분해챔버로 공급되도록 한 것을 특징으로 하는 합성가스 생산장치.
내통과 외통의 이중관구조를 갖고, 내통에는 스크류피더가 설치된 건조기와, 혼합챔버와 버블캡분산판과 열분해챔버로 구성된 가스화기를 포함하는 합성가스생성장치를 이용하여 고수분의 폐감귤을 이용하여 합성가스를 생산하는 방법에 있어서,
다량의 수분이 함유하는 폐감귤을 건조기 내통으로 공급하여 정량 이동시키고, 이동과정에서 건조기 외통에서의 연소열을 전달하여 건조가 이루어지도록 하는 건조단계와;
상기 건조가 이루어진 폐감귤건조물을 다공판으로 압밀배출시켜 펠릿을 생성하는 펠릿화단계와;
상기 펠릿을 가스화기의 열분해챔버로 공급하는 펠릿공급단계와;
혼합챔버로 공급된 고온의 유동화가스와 스팀을 혼합하여 버블캡분산판을 통해 열분해챔버로 공급하여 열분해반응이 이루어져 열분해 가스화된 오일성분이 포함된 합성가스를 챔버상부를 통해 사이클론으로 배출하여 고체불순물을 제거하도록 하고, 열분해가스화가 완료된 회재는 열분해배출관을 통해 외주로 배출하는 열분해단계와;
상기 사이클론을 통해 고체성분을 제거한 오일성분이 포함된 합성가스를 열교환기로 공급하여 열교환에 의해 오일성분을 응축시켜 바이오 오일을 수취하는 오일수취단계와;
상기 오일성분이 제거된 합성가스를 사용처 또는 저장조로 이송시키는 생성합성가스 배출단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 합성가스 생산방법.
제6항에 있어서,
상기 오일성분이 제거된 합성가스 중 일부를 건조기로 공급하여 연소가스로 사용되도록 하는 생성된 합성가스를 건조기 연소가스로 공급하는 단계가 더 이루어지는 것을 특징으로 하는 합성가스 생산방법.
제6항에 있어서,
상기 건조기에서 연소가 이루어진 후 배출되는 배출가스를 가스화기의 유동화가스로 재공급하는 건조기 배출가스를 가스화기의 유동화가스로 공급하는 단계가 더 이루어지는 것을 특징으로 하는 합성가스 생산방법.