KR20180079148A - Torrefaction unification reactor for manufacturing bio-oil - Google Patents

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Abstract

According to the present invention, a pretreatment-integrated reactor for manufacturing bio-oil comprises: a reactor body to thermally pre-treat wooden biomass fed to an upper portion thereof and then rapidly pyrolyze the biomass to produce gaseous pyrolysis gas to discharge the pyrolysis gas; a rotor unit which is rotatable with respect to a vertical shaft while being coupled in the reactor body, and includes a first and second rotor which are arranged on an upper and lower portion in the longitudinal direction of the vertical shaft and have a structure with a spiral screw formed along the outer wall of a cylindrical body; a first heat source to heat an upper portion of the reactor body corresponding to a position of the first rotor in a first temperature range; and a second heat source to heat a lower portion of the reactor body corresponding to a position of the second rotor in a second temperature range higher than the first temperature range. The wooden biomass is thermally pre-treated by the first heat source and then rapidly pyrolyzed by the second heat source while the wooden biomass rotates along the screw to descend when the rotor unit rotates. According to the present invention, a thermal pretreatment and rapid pyrolysis reaction for wooden biomass are possible in a one-stop manner, and bio-oil can be manufactured by using only wooden biomass (wood chips) without using sand, a heat transfer flow medium, in comparison to a conventional reactor.

Description

바이오 오일 제조를 위한 전처리 일체형 반응기{Torrefaction unification reactor for manufacturing bio-oil}[0001] The present invention relates to a reactor for preparing bio-oil,

본 발명은 바이오 오일 제조를 위한 전처리 일체형 반응기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 급속 열분해 반응을 이용하여 바이오 오일을 제조할 수 있는 바이오 오일 제조를 위한 전처리 일체형 반응기에 관한 것이다.The present invention relates to a pre-treatment integrated reactor for producing bio-oil, and more particularly, to a pre-treatment integrated reactor for producing bio-oil using a rapid thermal decomposition reaction.

최근 전세계적으로 지속 가능한 에너지 시스템 구축의 일환으로, 신재생 연료인 바이오 디젤, 바이오 에탄올 등이 주목받고 있다. 바이오 연료에 대한 연구는 석유 의존도 감소, 온실가스 저감, 농업 활성화, 신재생 에너지 보급 확대 등의 취지 하에 활발하게 이루어지고 있다.Recently, renewable fuels such as bio-diesel and bio-ethanol have attracted attention as a part of establishing a sustainable energy system around the world. Research on biofuels has been actively pursued with the aim of reducing dependence on petroleum, reducing greenhouse gases, revitalizing agriculture, and expanding the supply of renewable energy.

따라서, 종래의 석유 화학 연료를 대체할 에너지 자원인 바이오 오일 등과 같은 바이오 연료에 대한 생산 증대의 필요성 및 관련 시장 규모가 더욱 커질 것으로 전망되고 있다. 더불어, 바이오 디젤, 바이오 오일 등 바이오 연료의 개질을 통하여 품질 및 성능이 더욱 향상된 바이오 연료 제품을 생산하는 공정의 수요 역시 급속히 증가하고 있다.Accordingly, it is expected that the production of biofuels such as bio-oil, which is an energy resource to replace conventional petrochemical fuels, and the related market size will be further increased. In addition, the demand for processes for producing biofuel products with improved quality and performance through the reforming of biofuels such as biodiesel and bio-oil is also rapidly increasing.

바이오 오일은 오일 연료 또는 디젤을 대체하여 보일러, 노, 엔진 및 발전용 터빈에 사용될 수 있다. 또한 바이오 오일로부터 식품 조미료, 레진, 하이드로 아세트알데히드, 농화학제, 비료, 배기가스 조절제 등도 추출될 수 있다.Bio-oil can be used in boilers, furnaces, engines and power generation turbines to replace oil fuels or diesel. In addition, food seasonings, resins, hydroacetaldehyde, agrochemicals, fertilizers and exhaust gas control agents can be extracted from bio-oils.

바이오 오일은 시료를 높은 온도에서 분해시키는 열분해 기술을 바이오매스(biomass)에 적용하여 생산되는 흑갈색의 액체로, 열분해 오일(pyrolysis oil)이라고도 불리며, 열분해 공정을 통해 전체 생성물의 약 70% 가량 생성된다.Bio-oil is a blackish brown liquid produced by applying pyrolysis technology that decomposes a sample at high temperature to biomass. It is also called pyrolysis oil, and about 70% of the total product is produced through pyrolysis process .

일반적으로 산소가 없는 조건에서 바이오매스를 500℃ 정도까지 빠르게 가열하는 급속 열분해(fast pyrolysis) 공정을 이용하면 바이오 오일(열분해 오일)을 생산할 수 있다. 생산된 바이오 오일은 전력 생산용, 산업용 또는 수송용 연료로 사용될 수 있다.Generally, bio-oil (pyrolysis oil) can be produced by using a fast pyrolysis process in which the biomass is rapidly heated to about 500 ° C under oxygen-free conditions. The bio-oil produced can be used as fuel for power generation, industrial use, or transportation.

급속 열분해 공정은 고온에서 극히 짧은 시간 내에 반응을 시켜야 하기 때문에 급속 가열시 고른 열전달 통하여 열분해 효율을 증가시킬 필요성이 있으며, 열분해 반응 이후에 발생되는 후속 분해로 인하여 수율이 저하되는 문제를 방지할 수 있어야 한다.Since the rapid thermal cracking process requires a reaction within a very short time at a high temperature, it is necessary to increase the thermal decomposition efficiency through the uniform heat transfer during the rapid heating and to prevent the problem that the yield is lowered due to the subsequent decomposition occurring after the thermal decomposition reaction do.

바이오매스를 활용한 급속 열분해 공정의 반응성 향상을 위해서는 시료 입자의 분말화가 필요하다. 바이오 오일의 생산을 위해서는 빠른 시간 내 반응을 수행해야 하며, 시료 입자의 분말화 과정을 통하여 투입되는 원료의 크기를 작게 할수록 빠르고 효율적인 반응을 유도할 수 있다.In order to improve the reactivity of the rapid pyrolysis process using biomass, it is necessary to pulverize the sample particles. In order to produce bio-oil, it is necessary to perform the reaction within a short period of time. The smaller the size of the raw material introduced through the pulverization process of the sample particles, the quicker and more efficient reaction can be obtained.

통상적으로는 바이오매스를 분말화하기 위해 별도 분쇄 공정을 수반하기도 한다. 이를 일반적으로 전처리 공정이라 하는데, 이러한 전처리 공정은 비용 손실을 수반하는 문제점이 있다. 또한 급속 열분해 공정 기술은 아직까지 세계적으로 안정화된 상태가 아니며 기술적으로 우수성이 입증된 상용화 플랜트가 존재하지 않는다.Typically, separate pulverization processes are required to pulverize the biomass. This is generally referred to as a preprocessing process. This preprocessing process involves a problem of cost loss. In addition, the rapid pyrolysis process technology has not yet been stabilized globally, and there is no commercialized plant that has proven technically superior.

도 1은 종래의 순환 유동층 반응기를 나타낸 도면이다. 순환 유동층 반응기(CFB, Circulating Fluidized Bed)는 바이오 오일의 급속 열분해와 관련한 대표적인 기술이다.1 shows a conventional circulating fluidized bed reactor. Circulating Fluidized Bed (CFB) is a representative technology related to rapid pyrolysis of bio-oil.

순환 유동층이란 기체에 의해 격렬히 혼합되는 혼합 유동층 흐름이 고속으로 가동될 때 사이클론에 의한 입자 포집 및 루프실(loop seal) 등에 의한 입자 재주입 등과 같이 반응기 내에서 입자가 흩어졌다가 재주입되는 전체 흐름 방식을 의미한다. 또한 이를 활용하는 반응기를 순환 유동층 반응기라 한다.The circulating fluidized bed is a mixed fluidized bed which is mixed vigorously by gas. When the fluid is operated at a high speed, the particles are scattered and re-injected in the reactor, such as particle collection by cyclone and particle re- . Also, the reactor utilizing this is called a circulating fluidized bed reactor.

도 1을 간단히 설명하면, 반응기 내에는 목분 등과 같은 바이오매스(biomass)가 공급부(feeder)를 통해 투입된다. 반응기 내부에 투입된 바이오매스를 급속 열분해 반응시키면 그 부산물인 열분해 가스가 생성된다. 이러한 모든 반응은 무산소 조건(보통, 질소 가스 존재 하)에서 이루어진다. 반응기로부터 배출되는 열분해 가스를 급속 냉각시키면 액상의 바이오 오일을 생산할 수 있다.Briefly described with reference to FIG. 1, a biomass such as wood powder is injected into a reactor through a feeder. When the biomass introduced into the reactor is subjected to a rapid thermal decomposition reaction, pyrolysis gas, which is a byproduct thereof, is produced. All these reactions take place under anaerobic conditions (usually in the presence of nitrogen gas). When the pyrolysis gas discharged from the reactor is rapidly cooled, a liquid bio-oil can be produced.

급속 열분해 반응으로 인한 부산물 중에는 고체상의 바이오차(char)도 존재하는데 이는 별도로 분리되거나 배출될 수 있다. 반응기 내에 사용된 모래(hot sand)는 열전달 유동 매체로, 빠르고 균일한 열분해 반응을 유도하여 바이오매스의 열분해 효율을 높인다.Among the byproducts due to the rapid thermal decomposition reaction, there is also a solid phase char, which can be separated or discharged separately. The hot sand used in the reactor is a heat transfer fluid medium, which induces a rapid and uniform pyrolysis reaction to increase the pyrolysis efficiency of the biomass.

이와 같은 순환 유동층 반응기는 바이오차(char; 열분해 반응 후 남는 숯과 같은 잔류물)의 체류시간이 기포 및 가스의 체류시간과 거의 같은 것이 특징이며, 대용량 처리에는 적합하나, 가스 유속이 빨라 그 소모 정도가 높고 이때 채집된 바이오 오일은 많은 양의 char를 포함하는 단점이 있다. 일반적으로 바이오차는 불순물에 가깝기 때문에 이를 줄이려는 시도가 이루어져야 한다.Such a circulating fluidized bed reactor is characterized in that the residence time of the char (residual char residue such as char) after the pyrolysis reaction is almost the same as the residence time of the bubbles and the gas. Although it is suitable for large capacity treatment, And the collected bio-oil has a disadvantage that it contains a large amount of char. In general, biocha is close to impurities, so an attempt should be made to reduce it.

도 2는 종래에 따른 바이오 오일의 통상 개질 및 직접 개질을 설명하는 도면이다. 종래 바이오 오일에 대한 개질 기술은 주로 '액체' 상태의 바이오 오일 개질(통상의 개질)에 대한 것으로, 공정 복잡도가 상승하고 에너지 요구량이 높은 것이 특징이다. 통상의 개질에 의한 액체상 바이오 오일은 상온에서 불안정한 상태를 유지하고 있고 강산성에 속하므로 반응기를 부식시킬 수 있고 수분함량이 대체로 높기 때문에 이를 보완하는 공정상 요소가 필요한 실정이다.2 is a view for explaining conventional modification and direct modification of conventional bio oil. BACKGROUND ART [0002] Conventionally, a modification technique for a bio-oil is mainly related to a bio-oil modification (normal modification) in a ' liquid ' state, which is characterized by an increase in process complexity and a high energy demand. The liquid phase bio oil obtained by ordinary modification maintains an unstable state at room temperature and is strongly acidic, so it can corrode the reactor and the water content is generally high.

또한, 통상의 개질과 달리 '기체' 상에서 바로 촉매 층과의 접촉을 통해 바이오 오일을 개질하는 직접 개질에 관한 방법도 종래 기술의 보완 방법으로 알려졌으나, 이러한 직접 개질 방법에 대한 실질적인 내용은 크게 알려진 것이 별로 없으며, 특히 바이오 오일에 대해 직접 개질을 시도한 예는 거의 찾아볼 수 없다.Also, unlike ordinary reforming, a direct reforming method for reforming bio oil through contact with a catalyst layer immediately on a 'gas' has been known as a complementary method of the prior art. However, There are very few examples of direct modification of bio-oils.

본 발명의 배경이 되는 기술은 한국등록특허 제10-1524456호(2015.06.01 공고)에 개시되어 있다.The technology to be a background of the present invention is disclosed in Korean Patent No. 10-1524456 (published on June 1, 2015).

본 발명은, 모래 없이 바이오매스 만으로 바이오 오일의 제조가 가능하고 바이오매스의 분말화 과정을 요구하지 않아 제조 비용을 절감할 수 있는 바이오 오일 제조를 위한 전처리 일체형 반응기를 제공하는데 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a pre-treatment integrated reactor for manufacturing bio-oil which can manufacture bio-oil without using sand only, and does not require a pulverization process of biomass, thereby reducing manufacturing cost.

본 발명은, 상부에 투입된 목질계 바이오매스를 열 전처리 후 급속 열분해 반응시켜 기체상의 열분해 가스를 생성하여 배출하는 반응기 본체와, 상기 반응기 본체 내에 결합된 상태에서 수직 축에 대해 회전 가능하며, 상기 수직 축 상의 길이 방향에 대한 상부와 하부 부분에 각각 원통 몸체의 외벽을 따라 나선형의 스크류가 형성된 구조를 가지는 제1 로터 및 제2 로터를 구비한 로터부와, 상기 제1 로터의 위치에 대응하는 상기 반응기 본체의 상부 부분을 제1 온도 범위로 가열하는 제1 열원, 및 상기 제2 로터의 위치에 대응하는 상기 반응기 본체의 하부 부분을 상기 제1 온도 범위보다 높은 제2 온도 범위로 가열하는 제2 열원을 포함하고, 상기 로터부의 회전 시 상기 목질계 바이오매스가 상기 스크류를 따라 선회하여 하강하는 동안 상기 제1 열원을 통해 열 전처리된 후 상기 제2 열원을 통해 급속 열분해되는 바이오 오일 제조를 위한 전처리 일체형 반응기를 제공한다.The present invention relates to a reactor comprising a reactor main body for generating and discharging a pyrolysis gas on a gaseous phase by rapid thermal decomposition reaction after thermal pretreatment of woody biomass put on the upper part, A rotor portion having a first rotor and a second rotor each having a structure in which a spiral screw is formed along an outer wall of a cylindrical body at an upper portion and a lower portion with respect to a longitudinal direction of the shaft, A first heat source for heating an upper portion of the reactor body to a first temperature range and a second heat source for heating a lower portion of the reactor body corresponding to the position of the second rotor to a second temperature range higher than the first temperature range, And a heat source, wherein, during rotation of the rotor part, the wood biomass is pivotally moved along the screw to lower the first heat source After the pre-treatment column to provide a one-piece pre-treatment reactor, for producing bio-oil that is rapid pyrolysis through the second heat source.

여기서, 상기 목질계 바이오매스가 상기 제1 로터의 스크류를 따라 선회하여 하강하는 동안 상기 제1 열원에 의해 상기 열 전처리되며, 이후 상기 제2 로터의 스크류를 따라 선회하여 하강하는 동안 상기 제2 열원에 의해 상기 급속 열분해될 수 있다.Here, the wood-based biomass is subjected to the heat pretreatment by the first heat source while being lowered by turning along the screw of the first rotor, and then, while descending by turning along the screw of the second rotor, The above-mentioned rapid pyrolysis can be performed.

또한, 상기 제1 온도 범위는 250~300℃이고, 상기 제2 온도 범위는 450~550℃일 수 있다.Also, the first temperature range may be 250 to 300 ° C, and the second temperature range may be 450 to 550 ° C.

또한, 상기 제1 열원 및 상기 제2 열원은, 상기 반응기 본체의 외측에서 각각 해당 부분을 가열하도록, 상기 반응기 본체를 수용하는 케이스의 내벽의 상부 부분과 하부 부분에 각각 구비되어 있을 수 있다.The first heat source and the second heat source may be respectively provided in an upper portion and a lower portion of an inner wall of a case for accommodating the reactor body so as to heat the corresponding portions on the outer side of the reactor body.

또한, 상기 제1 및 제2 로터의 위치 각각에서, 각 로터의 외벽과 상기 반응기 본체의 내벽 사이의 공간이 하측으로 갈수록 점차 좁아지는 형태를 가질 수 있다.The space between the outer wall of each rotor and the inner wall of the reactor body may gradually become narrower toward the lower side at each of the positions of the first and second rotors.

또한, 상기 목질계 바이오매스가 상기 스크류를 따라 선회하면서 하강하도록 하여 상기 열 처리 및 상기 열분해 반응의 면적을 각각 넓히는 동시에, 상기 점차 좁아지는 공간으로 인하여 하측으로 갈수록 상기 목질계 바이오매스의 분쇄가 이루어져 상기 목질계 바이오매스의 사이즈를 감소시킬 수 있다.In addition, the wood biomass is lowered while being rotated along the screw to widen the areas of the heat treatment and the pyrolysis reaction, and the woody biomass is pulverized as it goes downward due to the gradually narrowing space The size of the woody biomass can be reduced.

또한, 상기 반응기 본체의 직경은 하측으로 갈수록 좁아지며 상기 제1 및 제2 로터의 직경은 상하 방향으로 일정할 수 있다.In addition, the diameter of the reactor body becomes narrower toward the lower side, and the diameters of the first and second rotors may be constant in the vertical direction.

본 발명에 의한 바이오 오일 제조를 위한 전처리 일체형 반응기에 따르면, 목질계 바이오매스에 대한 열 전처리 및 급속 열분해 반응을 원 스탑으로 가능하게 할 뿐만 아니라 기존의 반응기와는 달리 열전달 유동 매체인 모래 사용 없이도 목질계 바이오매스(목재 칩) 만을 이용하여 바이오 오일을 제조할 수 있는 이점이 있다.According to the pre-treatment integrated reactor for producing bio oil according to the present invention, heat pretreatment and rapid thermal decomposition reaction for woody biomass can be performed with one-stop, and unlike conventional reactors, There is an advantage that bio-oil can be produced using only biomass (wood chips).

또한, 본 발명은 반응기 내에서 급속 열분해와 우드 칩의 사이즈 제어가 함께 이루어질 수 있어 사전에 목재 칩의 분쇄 등과 같은 입자 전처리 공정이 전혀 불필요하게 되어, 바이오 오일의 제조 공정을 간소화함은 물론 제조 비용을 크게 절감할 수 있다.In addition, since the present invention can simultaneously perform rapid thermal decomposition and size control of wood chips in a reactor, a particle pretreatment process such as crushing of a wood chip is not required in advance, thereby simplifying the production process of bio oil, Can be greatly reduced.

도 1은 종래의 순환 유동층 반응기를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래에 따른 바이오 오일의 통상 개질 및 직접 개질을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 바이오 오일 제조를 위한 전처리 일체형 반응기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 반응기를 포함한 바이오 오일 제조 시스템을 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 반응기가 수용되는 케이스를 예시한 도면이다.
1 shows a conventional circulating fluidized bed reactor.
2 is a view for explaining conventional modification and direct modification of conventional bio oil.
FIG. 3 is a view showing the construction of a pre-treatment integrated reactor for producing bio oil according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a bio-oil production system including the reactor of FIG. 3. FIG.
5 is a view illustrating a case in which a reactor according to an embodiment of the present invention is accommodated.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

본 발명은 바이오 오일 제조를 위한 전처리 일체형 반응기에 관한 것으로, 기존과 달리 모래 없이 바이오매스 만으로 바이오 오일의 제조가 가능하고 바이오매스의 분말화 과정을 요구하지 않아 제조 비용을 절감할 수 있으며, 바이오매스의 열 전처리 및 급속 열분해 반응을 원 스탑(one-stop)으로 수행할 수 있는 전처리 일체형 반응기를 제시한다.The present invention relates to a pre-treatment integrated reactor for producing bio oil, and it is possible to manufacture a bio-oil by only biomass without sand, unlike the conventional method, and does not require a pulverization process of biomass, Heat pretreatment and rapid thermal decomposition reaction of the pre-treatment integrated reactor can be performed by one-stop.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 바이오 오일 제조를 위한 전처리 일체형 반응기의 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 반응기를 포함한 바이오 오일 제조 시스템을 예시한 도면이다.FIG. 3 is a view showing the construction of a pre-treatment integrated reactor for producing bio oil according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view illustrating a bio oil production system including the reactor of FIG.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전처리 일체형 반응기(100)는 반응기 본체(110), 로터부(120), 그리고 제1 및 제2 열원(미도시)을 포함한다.Referring to FIGS. 3 and 4, a pre-treatment integrated reactor 100 according to an embodiment of the present invention includes a reactor body 110, a rotor 120, and first and second heat sources (not shown).

본 발명의 실시예에 따른 전처리 일체형 반응기(100)는 내부에 투입된 바이오매스를 열 전처리(heat-pretreatment) 및 급속 열분해(fast pyrolysis) 하여 기화된 가스(열분해 가스)를 생산하며 생산한 가스를 후단의 공정으로 전달한다. 열분해 가스는 추후 냉각 공정을 거쳐 액상의 바이오 오일로 생산된다.The pre-treatment integrated reactor 100 according to the embodiment of the present invention produces a vaporized gas (pyrolysis gas) by heat-pretreatment and rapid pyrolysis of the biomass introduced therein, . The pyrolysis gas is produced as a liquid bio-oil after cooling process.

반응기 본체(110)는 상부를 통해 투입된 목질계 바이오매스(ex, 우드 칩)를 제1 고온 환경(ex, 250~300℃)에서 열 전처리(로스팅) 후 제2 고온 환경(ex, 450~550℃)에서 급속 열분해 반응시켜 기체상의 열분해 가스를 생성하여 배출한다. 열분해 가스는 추후 급속 냉각되어 액상의 바이오 오일로 생산된다. 고온 환경의 조성은 반응기(100)의 외부에서 반응기(100) 자체를 가열하는 별도의 열원에 의해 이루어질 수 있다. 열원에 대해서는 추후 상세히 설명한다.The reactor main body 110 is formed by heat pretreatment (roasting) the woody biomass (ex, wood chips) injected through the upper part at a first high temperature environment (ex. 250 to 300 ° C) Deg.] C to generate and discharge pyrolysis gas on the gaseous phase. The pyrolysis gas is then rapidly cooled and produced as a liquid bio-oil. The composition of the high-temperature environment may be formed by a separate heat source for heating the reactor 100 itself outside the reactor 100. The heat source will be described in detail later.

본 발명의 실시예에서 목질계 바이오매스는 반응기 본체(110)의 상부에 형성된 투입구(111)에 투입된다. 투입된 바이오매스는 본체(110) 내벽과 로터부(120) 사이의 공간으로 낙하되며 고온 환경 조성에 따라 반탄화(torrefaction) 처리되면서(구워지면서) 열분해되어 기화되고 기화된 가스가 상부 배출구(112)를 통해 빠져나간다.In the embodiment of the present invention, the woody biomass is introduced into the inlet 111 formed in the upper part of the reactor body 110. The introduced biomass falls into a space between the inner wall of the main body 110 and the rotor 120 and is pyrolyzed and pyrolyzed by torrefaction according to the composition of the high temperature environment, .

반응기 본체(110) 내부에 투입된 바이오매스는 로터부(120)의 회전에 따라 선회하면서 하강하게 되며 내부 공간의 구조 및 로터 회전 운동으로 인해 입자 사이즈가 점차 작아지는 동시에 고온 환경으로 인하여 급속 열분해되면서, 기체 상의 부산물인 열분해 가스와 고체 상의 부산물인 바이오차(char; 숯이나 재와 같은 불순물)를 발생시킨다. The biomass injected into the reactor body 110 is lowered while being rotated according to the rotation of the rotor part 120. Due to the structure of the internal space and the rotation of the rotor, the particle size gradually decreases, and at the same time, It generates pyrolysis gas, which is a by-product of the gas phase, and a by-product (impurity such as char or char), which is a by-product of the solid phase.

바이오차 중 무거운 것은 하부 배출구(113)를 통하여 배출 가능하고 무게가 가벼운 것은 상부 배출구(112)를 통해 열분해 가스와 함께 빠져나가게 된다. 도 4에 도시된 것과 같이, 열분해 가스는 상부 배출구(112)를 통해 배출된 후에 싸이클론(200)과 냉각기(300)를 순차로 거쳐 바이오 오일로 생산될 수 있다.The heavier of the bio-car is discharged through the lower outlet 113 and the lighter weight escapes with the pyrolysis gas through the upper outlet 112. 4, the pyrolysis gas may be discharged through the upper outlet 112 and then be produced as bio-oil through the cyclone 200 and the cooler 300 in sequence.

싸이클론(200)은 가스와 함께 흘러 들어온 바이오차를 아래로 떨어뜨려 열분해 가스와 바이오차를 분리하여 가스로부터 최대한 불순물을 제거한다. 냉각기(300)는 싸이클론(200)을 거친 열분해 가스를 급속 냉각시켜서 액상의 바이오 오일을 생산한다. 여기서 반응기(100) 후단의 공정은 단지 실시예에 불과하며 기 공지된 다양한 방식의 공정이 사용될 수 있음은 자명하다.The cyclone 200 separates the pyrolysis gas and the bio-car by dropping the bio-car that has flowed along with the gas down to remove impurities as much as possible from the gas. The cooler 300 rapidly cools the pyrolysis gas passing through the cyclone 200 to produce a liquid bio-oil. It is to be understood that the process at the rear end of the reactor 100 is merely an example and that various known processes can be used.

일반적으로 급속 열분해 공정은 무산소 조건(ex, 질소 가스 환경)에서 이루어진다. 이를 위해 반응기 본체(110)에 질소 가스(유동화 가스; fluidizing gas)가 투입될 수 있으며 별도의 가스 투입구가 소정 위치에 형성될 수 있다. In general, the rapid pyrolysis process is carried out under anaerobic conditions (ex. Nitrogen gas environment). To this end, nitrogen gas (fluidizing gas) may be injected into the reactor body 110, and a separate gas inlet may be formed at a predetermined position.

이처럼, 목질계 바이오매스의 급속 열분해를 이용한 바이오 오일 생산은 기 공지된 기법에 해당하므로 그 원리에 대한 더욱 구체적인 설명은 생략한다. 다음은 로터부(120)의 구조에 관하여 더욱 상세히 설명한다. As described above, bio-oil production using rapid thermal decomposition of woody biomass corresponds to a known technique, so that a more detailed explanation of the principle is omitted. Next, the structure of the rotor portion 120 will be described in more detail.

로터부(120)는 반응기 본체(110) 내에 결합된 상태에서 수직 축에 대해 회전 가능하며 수직 축 상의 길이 방향에 대한 상부와 하부 부분에 각각 제1 로터(121) 및 제2 로터(122)를 구비한다.The rotor 120 is rotatable about a vertical axis while being coupled to the reactor body 110 and includes a first rotor 121 and a second rotor 122 at the upper and lower portions in the longitudinal direction on the vertical axis Respectively.

각각의 로터(121,122)는 회전하는 원통 몸체의 외벽을 따라 나선형의 스크류(121a,122a)가 형성된 구조를 가진다. 본체 내에 로터를 회전 가능하게 결합시키는 구조는 기 공지된 다양한 방법을 사용할 수 있으므로 결합 구조에 대한 상세한 설명은 생략한다. Each of the rotors 121 and 122 has a structure in which helical screws 121a and 122a are formed along the outer wall of the rotating cylindrical body. The structure for rotatably coupling the rotor in the main body can use various known methods, so a detailed description of the coupling structure is omitted.

제1 로터(121)는 열 전처리 반응부에 해당하고 제2 로터(122)는 급속 열분해 반응부에 해당한다. 즉, 로터부(120)는 그 길이 방향에 대해 상부의 열 전처리 반응부와 하부의 급속 열분해 반응부가 일체화된 구조를 가진다. 열 전처리는 투입된 바이오매스의 로스팅 즉, 반탄화 과정을 의미하고, 급속 열분해 반응은 바이오매스의 열분해 과정을 의미한다.The first rotor 121 corresponds to the heat pretreatment reaction unit and the second rotor 122 corresponds to the rapid thermal decomposition reaction unit. That is, the rotor unit 120 has a structure in which the upper portion of the heat pretreatment reaction unit and the lower portion of the rapid thermal decomposition reaction unit are integrated with respect to the longitudinal direction. Heat pretreatment refers to the process of roasting or semi-carbonization of the input biomass, and the rapid pyrolysis reaction refers to the pyrolysis process of the biomass.

즉, 제1 로터(121)의 외벽과 본체(110)의 내벽 간의 공간은 투입된 목질계 바이오매스를 제1 온도 범위로 열 전처리(로스팅)하기 위한 공간이며, 제2 로터(122)의 외벽과 본체(110)의 내벽 간의 공간은 열 전처리되어 낙하되는 목질계 바이오매스를 그보다 높은 제2 온도 범위로 급속 열분해하기 위한 공간을 의미한다.That is, the space between the outer wall of the first rotor 121 and the inner wall of the main body 110 is a space for heat pretreatment (roasting) the introduced woody biomass in the first temperature range, The space between the inner walls of the main body 110 means a space for rapidly pyrolyzing the woody biomass to be thermally treated and dropped to a second temperature range higher than the first temperature range.

각 로터(121,122)의 스크류(121a,122a)는 로터(121,122)의 외주면을 따라 나선형의 단턱을 형성하게 하는 효과를 준다. 따라서 로터(121,122)의 회전 시 목질계 바이오매스(우드 칩)가 스크류를 따라 선회 유동하면서 하강하도록 하여 반응 면적(접촉 면적)을 넓힐 수 있다. The screws 121a and 122a of the rotors 121 and 122 have the effect of forming a stepped spiral along the outer circumferential surface of the rotors 121 and 122, respectively. Therefore, when rotating the rotors 121 and 122, the woody biomass (wood chip) swirls along the screw while descending, thereby widening the reaction area (contact area).

또한 회전하는 로터(121,122)의 표면에 형성된 스크류(121)는 목질계 바이오매스(ex, 우드 칩)를 아래로 끌어내리는 유동성을 높이며, 스크류(121) 자체가 계단처럼 단턱을 가짐에 따라 입자가 일정 부분 머물렀다가 아래로 점점 하강하게 하여 반응 효율을 높인다.The screws 121 formed on the surfaces of the rotating rotors 121 and 122 increase the fluidity to draw the wood biomass (wood chips) down. As the screws 121 themselves have steps like the steps, It stops at a certain part and then descends downward to increase reaction efficiency.

제1 열원(미도시)은 제1 로터(121)의 위치에 대응하는 반응기 본체(110)의 상부 부분을 제1 온도 범위(ex, 250~300℃)로 가열한다. 제2 열원(미도시)은 제2 로터(122)의 위치에 대응하는 반응기 본체(110)의 하부 부분을 제1 온도 범위보다 높은 제2 온도 범위(ex, 450~550℃)로 가열한다. The first heat source (not shown) heats the upper portion of the reactor body 110 corresponding to the position of the first rotor 121 to a first temperature range (ex, 250 to 300 ° C). The second heat source (not shown) heats the lower portion of the reactor body 110 corresponding to the position of the second rotor 122 to a second temperature range (ex, 450 to 550 ° C) higher than the first temperature range.

즉, 반응기 본체(110)의 상하 길이 방향에 대한 중앙부를 기준으로 상부 부분에 있는 제1 로터(121)의 부분은 250~300℃로, 하부 부분에 제2 로터(122)의 부분은 450~550℃로 가열될 수 있다.That is, the portion of the first rotor 121 at the upper portion is 250 to 300 占 폚 and the portion of the second rotor 122 at the lower portion is at 450 to 300 占 폚 with respect to the center portion of the reactor main body 110 in the up- 550 C < / RTI >

이러한 구조에 따라, 로터부(120)의 회전 시 목질계 바이오매스(우드 칩)가 스크류를 따라 선회하여 하강하는 동안 제1 열원을 통해 열 전처리된 후 제2 열원을 통해 급속 열분해될 수 있다. 즉, 목질계 바이오매스가 제1 로터(121)의 스크류(121a)를 따라 선회하여 하강하는 동안 제1 열원에 의해 반탄화 처리될 수 있고 이후 제2 로터(122)의 스크류(122a)를 따라 선회하여 하강하는 동안 제2 열원에 급속 열분해 처리될 수 있다.According to this structure, the wood biomass (wood chip) can be thermally treated through the first heat source while descending along the screw during rotation of the rotor unit 120, and then thermally decomposed rapidly through the second heat source. That is, the woody biomass can be semi-carbonized by the first heat source while descending and pivoting along the screw 121a of the first rotor 121, and thereafter, along the screw 122a of the second rotor 122 And can be rapidly pyrolyzed to the second heat source while being turned and lowered.

결과적으로 제1 로터(121)의 부분에서는 목분 칩을 250~300℃의 온도로 로스팅하면서 열적으로 전처리(반탄화)하고 하부의 제2 로터(122) 부분에서는 그보다 높은 450~550℃에서 가열하면서 잘게 부수면서 고온으로 급속 열분해 반응시킬 수 있다.As a result, in the portion of the first rotor 121, the wood chip is thermally pretreated (semi-carbonized) while roasting at a temperature of 250 to 300 ° C and heated at 450 to 550 ° C higher than that of the lower portion of the second rotor 122 It can be pyrolyzed at high temperature while being finely crushed.

여기서, 제1 및 제2 로터(121,122)의 위치 각각에서, 각 로터(121,122)의 외벽과 반응기 본체(110)의 내벽 사이의 공간은 하측으로 갈수록 점차 좁아지는 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 것과 같이, 반응기 본체(110)의 직경은 하측으로 갈수록 좁아지며 제1 및 제2 로터(121,122)의 직경은 상하 방향으로 일정한 형태를 가질 수 있다. Here, the space between the outer wall of each of the rotors 121 and 122 and the inner wall of the reactor main body 110 at the positions of the first and second rotors 121 and 122 may be gradually narrowed toward the lower side. For example, as shown in FIG. 3, the diameter of the reactor body 110 becomes narrower toward the lower side, and the diameters of the first and second rotors 121 and 122 may be uniform in the up-and-down direction.

여기서 각 로터(121,122)의 직경이란 실제 스크류가 형성된 부분에 해당하는 구간에 대한 직경을 의미할 수 있다. 예를 들어, 스크류가 형성되지 않은 부위 즉, 각 로터의 상단부 또는 하단부 부분은 시료의 유입이 용이하도록 일시적으로 직경이 점차 넓어지거나 좁아지는 형태를 가지지만 이는 상술한 직경 설명에 포함되지 않는 영역에 해당한다.Here, the diameter of each of the rotors 121 and 122 may mean the diameter of the section corresponding to the portion where the actual screw is formed. For example, the portion where the screw is not formed, that is, the upper end portion or the lower end portion of each rotor has a shape in which the diameter is gradually widened or narrowed so as to facilitate the introduction of the sample. However, .

이와 같이, 로터(121,122)의 외벽과 반응기 본체(110)의 내벽 사이의 공간이 하측으로 갈수록 점차 좁아짐으로 인하여 하측으로 갈수록 목질계 바이오매스의 분쇄가 이루어져 목질계 바이오매스의 사이즈를 감소시킬 수 있다. 즉, 투입된 목질계 바이오매스는 점차 좁아지는 공간을 선회하는 형태로 내려오면서 바이오매스가 더 작은 사이즈로 부서질 수 있고 입자가 작아지면서 열분해 효율 또한 높아지는 효과가 있다.Since the space between the outer wall of the rotors 121 and 122 and the inner wall of the reactor body 110 becomes gradually narrower toward the lower side, the woody biomass is pulverized as it goes downward, so that the size of the woody biomass can be reduced . In other words, the input woody biomass can be broken down into a smaller size while the biomass is pivoted in a gradually narrowing space, and the pyrolysis efficiency is increased as the particles are smaller.

즉, 본 발명의 실시예는 반응기 내부에 회전하는 로터 및 그 스크류의 구조를 사용하여 목질계 바이오매스가 스크류를 따라 선회하면서 하강하도록 하여 열 처리 및 열분해 반응의 면적을 각각 넓히는 동시에, 수직 방향으로 점차 좁아지는 공간으로 인하여 하측으로 갈수록 목질계 바이오매스의 분쇄가 이루어져 상기 목질계 바이오매스의 사이즈를 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.That is, in the embodiment of the present invention, by using the structure of the rotor and the screw rotating in the reactor, the woody biomass is lowered while rotating along the screw to widen the areas of the heat treatment and the pyrolysis reaction, And the woody biomass is pulverized as it goes downward due to the gradually narrowed space, thereby reducing the size of the woody biomass.

기존의 급속 열분해 반응기의 경우, 우드 칩을 그대로 사용하지 않고 우드 칩을 잘게 분쇄하여 분말화한 시료(목분가루 형태)을 투입하여 열분해 반응시키는 반면, 본 발명의 실시예는 사이즈가 큰(대략 2~3cm 직경) 우드 칩을 그대로 투입하여도 되므로 투입 전에 목재 칩의 입자 전처리(분말화)를 전혀 수행할 필요가 없어 공정을 간소화할 수 있는 이점이 있다. 물론, 본 발명의 실시예는 이미 분말화된 목분을 투입하여 사용하여도 바이오 오일을 제조할 수 있음은 자명하다.In the case of the conventional rapid thermal decomposition reactor, the wood chip is finely pulverized and pulverized (in the form of a wood powder) is put into a pyrolysis reaction without using the wood chip as it is. (Diameter of ~ 3 cm) can be supplied as it is. Therefore, it is not necessary to perform particle pretreatment (pulverization) of the wood chips before the injection, and the process can be simplified. Of course, it is obvious that the embodiment of the present invention can produce bio oil even by using already powdered wood powder.

이처럼, 본 발명의 실시예에 따르면, 반응기 본체(110)의 내부 구조상 수직(vertical) 방향으로 열분해 반응시 반응 효율성 및 시료의 반응성을 극대화시킬 수 있고 시료(바이오매스)와 반응면과의 접촉면을 최대화할 수 있다. 따라서, 기존과 달리, 반응 효율을 높이기 위해 사용되는 모래(열전달 유동 매체)를 전혀 사용하지 않고도 목질계 바이오매스 만으로 바이오 오일을 제조할 수 있으며, 원재료인 목질 바이오매스의 크기가 미세할 필요가 없어 시료 입자의 크기 제약이 적으며, 전반적으로 바이오 오일의 제조에 소요되는 비용을 크게 절감할 수 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to maximize the reaction efficiency and the reactivity of the sample in the thermal decomposition reaction in the vertical direction on the internal structure of the reactor main body 110 and maximize the contact surface between the sample (biomass) Can be maximized. Therefore, unlike the conventional method, it is possible to manufacture bio-oil using only woody biomass without using sand (heat transfer fluid medium) used for increasing the reaction efficiency, and the size of the woody biomass as the raw material does not need to be small The size limitation of the sample particles is small, and the manufacturing cost of the bio-oil can be largely reduced.

한편, 본 발명의 실시예에서 반응기 본체(110)의 상부와 하부 부분을 각각 가열하는 제1 및 제2 열원은 반응기(100)를 수용하는 함체(케이스)에 내장될 수 있다. Meanwhile, in the embodiment of the present invention, the first and second heat sources, which respectively heat the upper and lower portions of the reactor body 110, may be embedded in a case (case) housing the reactor 100.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 반응기가 수용되는 케이스를 예시한 도면이다. 반응기(100)는 두 가지 열원(H1,H2)이 제공되는 별도의 케이스(C) 내에 장착된다. 5 is a view illustrating a case in which a reactor according to an embodiment of the present invention is accommodated. The reactor 100 is mounted in a separate case C provided with two heat sources H1 and H2.

케이스(C)는 제1 및 제2 열원(H1,H2)의 동작에 따라 내부 환경을 고온 환경으로 조성하여 반응기(100)의 상부 및 하부 공간을 개별 온도로 가열하고 이에 따라 반응기 본체(110) 내부에 투입된 바이오매스의 열 전처리 및 급속 열분해가 이루어진다. In the case C, the internal environment is set to a high-temperature environment according to the operation of the first and second heat sources H1 and H2 to heat the upper and lower spaces of the reactor 100 to an individual temperature, Heat pretreatment and rapid thermal decomposition of the biomass injected therein are performed.

열원에 의해 반응기(100) 표면 및 내부가 고온으로 가열됨으로써 내부 투입된 시료를 열분해 반응시킨다. 케이스(C) 내부에는 반응기(100) 외에도 싸이클론(200)이 함께 설치될 수 있다. 다만, 냉각기(300)는 냉각 효율을 위해 케이스(C)의 외부에 설치된다.The surface and the interior of the reactor 100 are heated to a high temperature by a heat source, thereby pyrolyzing the reacted sample. In addition to the reactor 100, the cyclone 200 may be installed in the case C as well. However, the cooler 300 is installed outside the case C for cooling efficiency.

제1 열원(H1) 및 제2 열원(H2)은 반응기 본체(110)의 외측에서 각각 해당 부분을 가열하도록, 케이스(C) 내벽의 상부 부분과 하부 부분에 각각 구비된다. 제1 열원(H1)은 반응기 본체(110)의 상부 부분을 제1 온도 범위(250~300℃)로 가열(히팅)하고 제2 열원(H2)은 상부 부분을 제외한 하부 부분을 제2 온도 범위(450~550℃)로 가열할 수 있다. 이에 따라 상부에서는 목분 칩을 고온으로 달구고 로스팅하면서 열적으로 전처리(heat-pretreatment)하고 하부에서는 더 높은 온도에서 잘게 부수면서 고온으로 급속 열분해 반응(fast pyrolysis)시킬 수 있다.The first heat source H1 and the second heat source H2 are respectively provided in the upper portion and the lower portion of the inner wall of the case C so as to heat the corresponding portions on the outer side of the reactor body 110 respectively. The first heat source H1 heats the upper portion of the reactor main body 110 to a first temperature range (250 to 300 ° C) and the second heat source H2 heats the lower portion except the upper portion to a second temperature range (450 to 550 < 0 > C). Thus, the wood chip can be heat-pretreated while being heated and roasted at the upper part, and can be pyrolysed to a higher temperature at a higher temperature while brittle at a higher temperature in the lower part.

제1 및 제2 열원(H1,H2)은 도시된 것과 같이 케이스(C) 내표면을 따라 설치되며 전기 등으로 데워지는 열선 형태를 가질 수 있다. 또한, 가열 효율을 위해 상하로 촘촘히 지그재그 형태로 구비될 수 있다. 물론, 열원의 구조 및 형태는 보다 다양한 실시예가 존재할 수 있다. 이러한 형태로 케이스(C) 내부의 온도 환경(반응기 주변 온도)을 상부와 하부 영역을 구분하여 서로 다른 온도 범위(상부는 250~300℃, 하부는 450~550℃)로 조성할 수 있고 반응기(100)의 상부와 하부 부분을 서로 다른 온도 범위로 가열할 수 있다. The first and second heat sources H1 and H2 are installed along the inner surface of the case C as shown in the drawing and may have a heat wire shape heated by electricity or the like. In addition, it may be provided in a zigzag form closely in the up and down direction for heating efficiency. Of course, there may be more various embodiments of the structure and shape of the heat source. In this case, the temperature environment (the ambient temperature of the reactor) inside the case C can be divided into the upper and lower regions to form different temperature ranges (upper portion is 250 to 300 ° C, lower portion is 450 to 550 ° C) 100 may be heated to different temperature ranges.

이상과 같은 본 발명에 의한 바이오 오일 제조를 위한 전처리 일체형 반응기에 따르면, 목질계 바이오매스에 대한 열 전처리 및 급속 열분해 반응을 원 스탑으로 가능하게 할 뿐만 아니라 기존의 반응기와는 달리 열전달 유동 매체인 모래 사용 없이도 목질계 바이오매스(목재 칩) 만을 이용하여 바이오 오일을 제조할 수 있는 이점이 있다. According to the pre-treatment integrated reactor for producing bio oil according to the present invention, it is possible to heat pretreatment and rapid thermal decomposition reaction of woody biomass to one-stop, and, unlike conventional reactors, There is an advantage that bio-oil can be produced using only wood-based biomass (wood chip) without use.

또한, 본 발명에 따르면, 반응기 내에서 급속 열분해와 우드 칩의 사이즈 제어가 함께 이루어질 수 있어 사전에 목재 칩의 분쇄 등과 같은 입자 전처리 공정이 전혀 불필요하게 되어, 바이오 오일의 제조 공정을 간소화함은 물론 제조 비용을 크게 절감할 수 있다.In addition, according to the present invention, rapid thermal decomposition and size control of the wood chips can be performed in the reactor, and thus a particle pretreatment process such as crushing of a wood chip is not required in advance, The manufacturing cost can be greatly reduced.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100: 반응기 110: 반응기 본체
111: 투입구 112: 상부 배출구
113: 하부 배출구 120: 로터부
121: 제1 로터 122: 제2 로터
121a,122a: 스크류 200: 싸이클론
300: 냉각기
100: reactor 110: reactor body
111: inlet 112: upper outlet
113: Lower outlet 120:
121: first rotor 122: second rotor
121a, 122a: Screw 200: Cyclone
300: cooler

Claims (7)

상부에 투입된 목질계 바이오매스를 열 전처리 후 급속 열분해 반응시켜 기체상의 열분해 가스를 생성하여 배출하는 반응기 본체;
상기 반응기 본체 내에 결합된 상태에서 수직 축에 대해 회전 가능하며, 상기 수직 축 상의 길이 방향에 대한 상부와 하부 부분에 각각 원통 몸체의 외벽을 따라 나선형의 스크류가 형성된 구조를 가지는 제1 로터 및 제2 로터를 구비한 로터부;
상기 제1 로터의 위치에 대응하는 상기 반응기 본체의 상부 부분을 제1 온도 범위로 가열하는 제1 열원; 및
상기 제2 로터의 위치에 대응하는 상기 반응기 본체의 하부 부분을 상기 제1 온도 범위보다 높은 제2 온도 범위로 가열하는 제2 열원을 포함하고,
상기 로터부의 회전 시 상기 목질계 바이오매스가 상기 스크류를 따라 선회하여 하강하는 동안 상기 제1 열원을 통해 열 전처리된 후 상기 제2 열원을 통해 급속 열분해되는 바이오 오일 제조를 위한 전처리 일체형 반응기.
A reactor main body for subjecting the woody biomass supplied to the upper part to rapid pyrolysis reaction after heat pretreatment to generate and discharge pyrolysis gas on the gas phase;
A first rotor rotatable about a vertical axis in a state of being coupled to the reactor main body and having a spiral screw formed along the outer wall of the cylindrical body at upper and lower portions thereof in the longitudinal direction on the vertical axis, A rotor portion having a rotor;
A first heat source for heating an upper portion of the reactor body corresponding to the position of the first rotor to a first temperature range; And
And a second heat source for heating a lower portion of the reactor body corresponding to the position of the second rotor to a second temperature range higher than the first temperature range,
Wherein the wood biomass is thermally treated through the first heat source while being lowered by turning the screw along the screw, and then pyrolyzed rapidly through the second heat source.
청구항 1에 있어서,
상기 목질계 바이오매스가 상기 제1 로터의 스크류를 따라 선회하여 하강하는 동안 상기 제1 열원에 의해 상기 열 전처리되며, 이후 상기 제2 로터의 스크류를 따라 선회하여 하강하는 동안 상기 제2 열원에 의해 상기 급속 열분해되는 바이오 오일 제조를 위한 전처리 일체형 반응기.
The method according to claim 1,
The wood-based biomass is thermally pretreated by the first heat source while descending along the screw of the first rotor, and is then heated by the second heat source while descending by turning along the screw of the second rotor The pre-treatment integrated reactor for producing the bio-oil which is pyrolyzed rapidly.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1 온도 범위는 250~300℃이고, 상기 제2 온도 범위는 450~550℃인 바이오 오일 제조를 위한 전처리 일체형 반응기.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein the first temperature range is 250 to 300 ° C, and the second temperature range is 450 to 550 ° C.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 열원 및 상기 제2 열원은,
상기 반응기 본체의 외측에서 각각 해당 부분을 가열하도록, 상기 반응기 본체를 수용하는 케이스의 내벽의 상부 부분과 하부 부분에 각각 구비되어 있는 바이오 오일 제조를 위한 전처리 일체형 반응기.
The method according to claim 1,
Wherein the first heat source and the second heat source comprise:
Wherein the reactor body is provided at an upper portion and a lower portion of an inner wall of a case for accommodating the reactor body, respectively, so as to heat the corresponding portion outside the reactor body.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 및 제2 로터의 위치 각각에서, 각 로터의 외벽과 상기 반응기 본체의 내벽 사이의 공간이 하측으로 갈수록 점차 좁아지는 형태를 가지는 바이오 오일 제조를 위한 전처리 일체형 반응기.
The method according to claim 1,
Wherein the space between the outer wall of each rotor and the inner wall of the reactor body is gradually narrowed toward the lower side at each of the positions of the first and second rotors.
청구항 5에 있어서,
상기 목질계 바이오매스가 상기 스크류를 따라 선회하면서 하강하도록 하여 상기 열 처리 및 상기 열분해 반응의 면적을 각각 넓히는 동시에, 상기 점차 좁아지는 공간으로 인하여 하측으로 갈수록 상기 목질계 바이오매스의 분쇄가 이루어져 상기 목질계 바이오매스의 사이즈를 감소시키는 바이오 오일 제조를 위한 전처리 일체형 반응기.
The method of claim 5,
The wood-based biomass is lowered while being rotated along the screw to widen the areas of the thermal treatment and the pyrolysis reaction, and the wood-based biomass is pulverized as it goes downward due to the gradually narrowing space, Pre-treatment integrated reactor for bio-oil production that reduces the size of biomass.
청구항 5에 있어서,
상기 반응기 본체의 직경은 하측으로 갈수록 좁아지며 상기 제1 및 제2 로터의 직경은 상하 방향으로 일정한 바이오 오일 제조를 위한 전처리 일체형 반응기.
The method of claim 5,
Wherein the diameter of the reactor body is narrower toward the lower side and the diameters of the first and second rotors are constant in the up and down direction.
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