KR20180087583A - Method of manufacturing solid fuel and the solid fuel made by thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for producing a solid fuel and a solid fuel produced thereby. The method for producing a solid fuel according to the present invention comprises: a fuel composition preparation step of preparing a fuel composition by mixing and pulverizing 100 parts by weight of coals with 3-4 parts by weight of biomass, 3.5-5.5 parts by weight of elvan, and 2.5-3.5 parts by weight of lime with respect to 100 parts by weight of the coals; an additive preparation step of preparing an additive by dissolving 0.8-1 part by weight of sodium nitrate and 0.8-1 part by weight of caustic soda in 60-80 parts by weight of water with respect to 100 parts by weight of the coals; a fuel paste preparation step of mixing the fuel composition with the additive to prepare a fuel paste; a solid fuel molding step of compressing and molding the fuel paste into a solid fuel; and a drying step of drying the solid fuel.

Description

고체연료 제조방법 및 이에 의해 제조된 고체연료{Method of manufacturing solid fuel and the solid fuel made by thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method for producing a solid fuel,

본 발명은 고체연료 제조방법 및 이에 의해 제조된 고체연료에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연소시 발생하는 인체에 해로운 연기나 가스를 최소화하고, 연료 성능을 향상시키며, 장기간 보관이 용이하도록 하는 고체연료 제조방법 및 이에 의해 제조된 고체연료에 관한 것이다.The present invention relates to a solid fuel production method and a solid fuel produced thereby, and more particularly, to a solid fuel production method for minimizing smoke and gas harmful to the human body occurring during combustion, improving fuel performance, And a solid fuel produced thereby.

일반적으로 석탄은 지질시대의 육생식물이나 수생식물이 수중에 퇴적하여 매몰된 후 가열과 가압작용을 받아 변질하여 생성된 흑갈색의 가연성 암석을 말하여, 석탄은 유연탄과 무연탄으로 분류할 수 있다.Generally, coal is a blackish-brown flammable rock produced by sedimentation and burial of geological plants and aquatic plants in the geological period, followed by heating and pressurization, and coal can be classified into bituminous coal and anthracite coal.

석탄에 함유된 탄소가 완전히 연소하는 경우에는 이산화탄소가 생성되나, 불완전 연소가 이루어지는 경우에는 인체에 해로운 일산화탄소 및 유독성 물질이 포함된 연기와 냄새가 다량으로 발생하여 환경오염의 원인이 되고 있다.When carbon contained in coal is completely burned, carbon dioxide is produced. However, when incomplete combustion is performed, large amounts of smoke and odor including carbon monoxide and toxic substances harmful to the human body are generated, thereby causing environmental pollution.

또한 종래의 석탄을 주원료로 하는 고체연료의 경우 연소과정에서 유해물질을 다량 배출하는 것과 더불어 상대적으로 높은 발열량을 얻기 어려운 문제점이 있었다.In addition, in the case of the conventional solid fuel using coal as the main material, there is a problem that it is difficult to obtain a relatively high calorific value in addition to a large amount of harmful substances discharged in the combustion process.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 종래 기술에서는 고가인 활성탄 등을 사용한 고체연료가 개발되었으나, 활성탄을 포함하는 고체연료는 생산원가가 상승되며, 연료자체의 연소가 활발하여 사용시간이 짧아져 상품화에 문제가 있었다. 또한 활성탄의 함량비를 줄이게 되면 생산원가는 감소하지만 유무기 독성물질에 대한 흡착효과가 현저히 감소되는 문제점이 있었다.In order to solve the above problems, in the prior art, a solid fuel using expensive activated carbon has been developed. However, the solid fuel including activated carbon has a problem that the production cost is raised, the combustion of the fuel itself is active, There was a problem. In addition, if the content of activated carbon is reduced, the production cost is decreased, but the adsorption effect on the organic and toxic substances is significantly reduced.

그러므로 석탄을 주원료로 하는 고체연료 개발 시 고체연료의 연소 과정에서 발생하는 유해 물질을 감소시키고, 발열량을 향상 시킬 수 있으며, 더불어 사용시간이 충분하게 유지될 수 있도록 하는 고체연료 제조방법이 필요한 상황이다.Therefore, there is a need for a solid fuel manufacturing method that can reduce the harmful substances generated in the combustion process of solid fuel during heating of the solid fuel, which can improve the heating value, and maintain the sufficient use time .

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 유무기 독성물질에 대한 흡착효과가 뛰어난 고체연료 제조방법 및 이에 의해 제조된 고체연료를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for producing solid fuel excellent in adsorption effect on the organic and inorganic toxic materials and a solid fuel produced thereby.

본 발명의 다른 목적은 발열량이 향상됨과 동시에 연소시간을 충분히 지속시킬 수 있는 고체연료 제조방법 및 이에 의해 제조된 고체연료를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a solid fuel production method capable of improving the calorific value and sufficiently maintaining the combustion time, and to provide a solid fuel produced thereby.

본 발명의 또 다른 목적은, 고체연료의 산화를 방지하고, 습한 환경에서 발생하는 유해세균의 번식을 방지하고, 분진 발생을 감소시킬 수 있도록 하는 고체연료 제조방법 및 이에 의해 제조된 고체연료를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a solid fuel production method capable of preventing the oxidation of solid fuel, preventing the propagation of harmful bacteria occurring in a humid environment, and reducing dust generation, and providing a solid fuel produced thereby .

이와 함께 본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 더욱 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. And will be included in a wide range.

본 발명은 고체연료 제조방법 및 이에 의해 제조된 고체연료에 관한 것으로, 본 발명은 석탄 100 중량부와, 상기 석탄 100 중량부 기준으로 바이오매스 3 내지 4 중량부, 맥반석 3.5 내지 5.5 중량부, 석회 2.5 내지 3.5 중량부를 분쇄 혼합하여 이루어진 연료조성물을 제조하는 연료조성물 제조단계와, 상기 석탄 100 중량부 기준으로 물 60 내지 80 중량부에 질산소다 0.8 내지 1 중량부, 가성소다 0.8 내지 1 중량부를 용해시킨 첨가제를 제조하는 첨가제 제조단계와, 상기 연료조성물과 첨가제를 혼합하여 연료페이스트를 제조하는 연료페이스트 제조단계와, 상기 연료페이스트를 압축 및 성형하여 고체연료로 성형하는 고체연료 성형단계와, 상기 고체연료를 건조하는 건조단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for producing a solid fuel and a solid fuel produced thereby, comprising 100 parts by weight of coal, 3 to 4 parts by weight of biomass on the basis of 100 parts by weight of the coal, 3.5 to 5.5 parts by weight of elvan, By weight based on 100 parts by weight of the coal, 0.8 to 1 part by weight of sodium nitrate and 0.8 to 1 part by weight of caustic soda in a proportion of 60 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the coal, A step of producing a fuel paste by mixing the fuel composition and an additive to produce a fuel paste, a step of compacting and molding the fuel paste to form a solid fuel, And a drying step of drying the fuel.

또한, 상기 바이오매스는 대나무, 소나무톱밥, 옥수수대로 이루어진 그룹 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, the biomass is characterized in that it comprises any one or a mixture of two or more selected from the group consisting of bamboo, pine sawdust and corn.

또한, 상기 연료조성물 또는 첨가제 중 적어도 하나에 일산화탄소 제거 촉매제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. Further, it is characterized in that at least one of the fuel composition or the additive further comprises a carbon monoxide removal catalyst.

또한, 상기 일산화탄소 제거 촉매제는 망간계 금속산화물 저온촉매인 것을 특징으로 한다.Further, the carbon monoxide removing catalyst is a manganese-based metal oxide low-temperature catalyst.

본 발명에 따른 고체연료 제조방법 및 이에 의해 제조된 고체연료는 유무기 독성물질에 대한 흡착효과가 뛰어나며, 연소시 인체에 해로운 연기나 가스의 발생을 최소화함으로써, 대기오염을 최소화 할 수 있는 효과가 있다. The method of producing a solid fuel according to the present invention and the solid fuel produced by the method have an excellent effect of adsorbing to organic and inorganic toxic substances and minimize the generation of fumes and gases harmful to the human body during combustion, have.

또한, 본 발명에 따른 고체연료 제조방법 및 이에 의해 제조된 고체연료는 발열량이 향상됨과 동시에 연소시간을 충분히 지속시킬 수 있도록 하여, 고체연료의 연료 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the method for producing a solid fuel according to the present invention and the solid fuel produced therefrom have an effect of improving the fuel efficiency of the solid fuel by improving the calorific value and maintaining the combustion time sufficiently.

또한, 본 발명에 따른 고체연료 제조방법 및 이에 의해 제조된 고체연료는 산화를 방지하고, 습한 환경에서 발생하는 유해세균의 번식을 방지하며, 분진 발생을 감소시킬 수 있도록 하여, 고체연료의 장기간 보관을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.In addition, the method for producing solid fuel according to the present invention and the solid fuel produced thereby can prevent oxidation, prevent the propagation of harmful bacteria occurring in a humid environment, reduce dust generation, Can be facilitated.

이와 함께 본 발명의 다른 효과는 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.In addition, other effects of the present invention can be achieved not only in the embodiments described above and in the claims of the present invention, but also in terms of the effects that can be easily obtained from them and the possibility of provisional advantages contributing to industrial development And that they will be included in a broader range.

도 1은 본 발명에 따른 고체연료 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예1에 따라 제조된 고체연료의 연료특성 분석결과를 나타낸 시험성적서이다.
도 3은 본 발명에 따른 고체연료 제조방법을 통해 제조된 고체연료의 연소 과정 중 촬영한 사진이다.
1 is a flow chart illustrating a method for producing a solid fuel according to the present invention.
Fig. 2 is a test report showing the result of analyzing the fuel characteristics of the solid fuel produced according to the embodiment 1 of the present invention. Fig.
3 is a photograph taken during the combustion process of the solid fuel produced by the solid fuel manufacturing method according to the present invention.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 고체연료 제조방법을 나타낸 순서도이다.1 is a flowchart showing a method for producing a solid fuel according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 고체연료 제조방법은 석탄 100 중량부와, 상기 석탄 100 중량부 기준으로 바이오매스 3 내지 4 중량부, 맥반석 3.5 내지 5.5 중량부, 석회 2.5 내지 3.5 중량부를 분쇄 혼합하여 이루어진 연료조성물을 제조하는 연료조성물 제조단계, 상기 석탄 100 중량부 기준으로 물 60 내지 80 중량부에 질산소다 0.8 내지 1 중량부, 가성소다 0.8 내지 1 중량부를 용해시킨 첨가제를 제조하는 첨가제 제조단계, 상기 연료조성물과 첨가제를 혼합하여 연료페이스트를 제조하는 연료페이스트 제조단계, 상기 연료페이스트를 압축 및 성형하여 고체연료로 성형하는 고체연료 성형단계, 상기 고체연료를 건조하는 건조단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.1, the method for producing a solid fuel according to the present invention comprises 100 parts by weight of coal, 3 to 4 parts by weight of biomass, 3.5 to 5.5 parts by weight of elvan, and 2.5 to 3.5 parts by weight of lime on the basis of 100 parts by weight of the coal, Preparing an additive for producing an additive in which 0.8 to 1 part by weight of sodium nitrate and 0.8 to 1 part by weight of caustic soda are dissolved in 60 to 80 parts by weight of water based on 100 parts by weight of the coal; A fuel paste producing step of mixing the fuel composition and an additive to produce a fuel paste, a solid fuel forming step of compressing and molding the fuel paste to form a solid fuel, and a drying step of drying the solid fuel .

(연료조성물 제조단계)(Fuel composition production step)

상기 연료조성물 제조단계는 고체연료의 제조에 있어서 연료조성물을 준비하는 단계로, 상기 연료조성물은 본 발명의 고체연료의 주원료인 석탄을 비롯하여, 바이오매스, 맥반석, 석회를 혼합하여 이루어지며, 각 원료를 분쇄하여 혼합한 분말혼합물로, 분쇄된 분말의 크기는 한정되지 않으나, 분말의 크기는 연료조성물의 원료들이 균일하게 혼합되도록 1 내지 2 mm의 인 것이 바람직하다. The fuel composition manufacturing step is a step of preparing a fuel composition in the production of a solid fuel. The fuel composition is prepared by mixing coal, which is the main material of the solid fuel of the present invention, biomass, elvan, and lime, The size of the pulverized powder is not limited, but the size of the powder is preferably 1 to 2 mm so that the raw materials of the fuel composition are uniformly mixed.

상기 석탄은 본 발명의 고체연료의 주원료로 사용되는 연료 물질로, 토탄, 갈탄, 이탄, 아탄, 역청탄, 무연탄 중에서 선택된 어느 하나의 것 일 수 있으며, 본 발명에서는 하기에 기술될 실시예와 같이 기본적으로 갈탄을 주원료로 하여 고체연료를 제조하는 것이나, 본 발명의 고체연료 제조방법은 어떤 석탄 종류를 주원료로 사용하여도 무방하다.The coal may be any one selected from peat, lignite, peat, athan, bituminous coal, and anthracite coal, which is used as a main raw material for the solid fuel of the present invention. In the present invention, The solid fuel can be produced by using the lignite as the main raw material or the solid fuel manufacturing method of the present invention may use any kind of coal as the main raw material.

상기 바이오매스는 광합성에 의해 생성되는 다양한 식물 자원과 이를 섭취하는 동물체를 포함하는 것으로, 나무, 농산물, 사료작물, 농산폐기물, 해양생물 등에서 추출된 재생 가능한 재료로 에너지로 전환이 가능한 유기물질을 일컫는다. 바이오매스는 석탄, 특히 저품위 갈탄의 경우, 그 성분 중 쉽게 연소되지 않는 불순물들이 다량 함유되어 있어 연소시 불완전 연소가 일어나므로, 이들 성분을 추가적으로 연소시키기 위한 것으로, 본 발명에서는 주로 나무, 농산물, 농산폐기물 등에서 추출된 원료를 사용하며, 그 중 대나무, 소나무톱밥, 옥수수대로 이루어진 그룹 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함한다.The biomass includes various plant resources produced by photosynthesis and an animal that consumes the same, and refers to an organic material capable of being converted into energy by being a renewable material extracted from trees, agricultural products, feed crops, agricultural wastes, and marine life . In the case of coal, especially low-grade lignite, the biomass contains a large amount of impurities that can not be easily burned, so that incomplete combustion occurs during combustion. Therefore, these components are further burned. In the present invention, Wastes and the like, and among them, any one or a mixture of two or more selected from the group consisting of bamboo, pine sawdust and corn is included.

특히, 대나무는 고온에서 원적외선을 방출하여 고체연료 연소시 발생하는 가스 매연 물질에 적외선이 효과적으로 흡수되도록 하므로, 열운동 활성화로 인해 고체연료의 발열량을 상승시킬 수 있도록 하며, 오랜 시간 열을 보존시키는 효과가 있다. 또한 대나무는 고체연료의 산화를 방지하여 제조된 고체연료를 오랜 기간 보관할 수 있도록 한다. 더불어 대나무는 고체연료 연소시 가스와 매연물질을 열로 산화시켜, 일산화탄소를 포함한 유독성 물질을 제거할 수 있도록 하므로, 대나무를 고체연료의 원료로 사용함으로써 대기환경오염을 감소할 수 있는 효과가 있다. In particular, bamboo emits far-infrared rays at high temperatures to effectively absorb infrared rays into gas-fumes generated during combustion of solid fuels, thereby increasing the calorific value of solid fuel due to activation of thermal motion, . Bamboo also prevents the oxidation of solid fuels, allowing long-term storage of manufactured solid fuels. In addition, since bamboo can burn toxic substances including carbon monoxide by oxidizing gas and soot with heat when burning solid fuel, it can reduce atmospheric pollution by using bamboo as raw material of solid fuel.

상기 바이오매스의 첨가량은 석탄 100중량부에 대하여 3 중량부 미만인 경우 고체연료의 연소 상승효과가 미약하며, 4 중량부를 초과한 경우 최종 생산되는 고체연료의 발열량을 오히려 저하시킬 수 있으므로 바람직하지 못하다.If the amount of the biomass added is less than 3 parts by weight based on 100 parts by weight of coal, the effect of synergistic combustion of the solid fuel is insufficient, and if it exceeds 4 parts by weight, the calorific value of the solid fuel produced may be lowered.

상기 맥반석은 고체연료의 기공 역할을 하여 고체연료의 완전 연소는 물론 고효율의 열량을 발휘할 수 있도록 한다. 또한 맥반석은 흡착성이 강하여 유해성분을 흡착하고 열을 가하면 원적외선을 방출하여, 강력한 탈취작용과 함께 독성 물질을 중화시켜주거나 흡착시키는 역할을 하므로, 연소시에는 일산화탄소 등 유해가스 성분을 흡착하므로 유해가스 발생을 억제하는 효과가 있다. 더불어 맥반석은 흡착성으로 인해 고체연료의 보관시 수분 등을 흡착하여 고체연료가 최적의 상태를 유지하는데 기여하며, 습한 환경에서 발생할 수 있는 유해세균의 번식을 방지하는 효과가 있으므로 고체연료의 장기간 보관을 가능하게 한다.The elvan serves as a pore of the solid fuel, thereby enabling the complete combustion of the solid fuel as well as the heat of the high efficiency to be exerted. In addition, since the elvan is strong in adsorption, it adsorbs harmful components and emits far infrared rays when heat is applied, and acts to neutralize or adsorb toxic substances together with strong deodorizing action. Therefore, when burning, harmful gas components such as carbon monoxide are adsorbed, . In addition, because of its adsorption property, it absorbs moisture during storage of the solid fuel, thereby contributing to maintaining the optimum condition of the solid fuel and preventing the propagation of harmful bacteria that may occur in a humid environment. .

상기 맥반석의 첨가량은 석탄 100중량부에 대하여 3.5 중량부 미만인 경우 유해성분이 흡착 효과가 미약하며, 5.5 중량부를 초과한 경우 최종 생산되는 고체연료의 발열량을 오히려 저하시킬 수 있으므로 바람직하지 못하다.If the added amount of the elvan is less than 3.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of coal, the harmful component has a weak adsorption effect, and if it exceeds 5.5 parts by weight, the calorific value of the solid fuel produced may be lowered.

상기 석회는 석탄에 포함된 유황성분을 정화하는 역할을 하며, 접착성이 강하므로 고체연료를 제조할 때 각 고체연료에 포함된 성분 간 접착강도를 높일 수 있도록 하여, 고체연료의 응고 결합력을 향상시킨다.The lime serves to purify the sulfur component contained in the coal, and since it has strong adhesiveness, it can increase the bonding strength between the components contained in each solid fuel when the solid fuel is produced, thereby improving the solidifying force of the solid fuel .

상기 석회의 첨가량은 석탄 100중량부에 대하여 2.5 중량부 미만인 경우 유황성분 정화 효과 및 응고 결합력이 미약하며, 3.5 중량부를 초과한 경우 첨가되는 석회 양에 비하여 유황성분 정화 효과 및 응고 결합력이 충분히 증가되지 않으므로 경제적으로 바람직하지 못하다.When the amount of the lime added is less than 2.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of coal, the sulfur component purifying effect and the coagulation bonding force are weak. When the amount of lime is more than 3.5 parts by weight, the sulfur component purification effect and the coagulation- It is economically undesirable.

상기와 같이 이루어지는 연료조성물은 밀가루를 더 포함하는 것도 바람직하며, 밀가루는 고체연료의 응고 결합력을 향상시키기 위한 것으로, 석회와 더불어 밀가루를 더 포함한 경우, 석회만 첨가하여 제조한 경우에 비하여 제조된 고체연료의 모서리부로부터 분진이 떨어져 나오는 것을 방지할 수 있다. 밀가루의 첨가량은 석탄 100 중량부 기준으로 5 중량부 미만이면 고체연료에 제공되는 응고 결합력 충분하지 않으며, 6 중량부를 초과하면 첨가되는 밀가루 양에 비하여 응고 결합력이 충분히 증가되지 않으므로 경제적으로 바람직하지 못하다.It is also preferable that the fuel composition as described above further comprises wheat flour. The wheat flour is intended to improve the solidifying ability of the solid fuel. When wheat flour is added together with lime, compared with the case where only lime is added, It is possible to prevent the dust from coming off from the corner of the fuel. When the amount of the flour is less than 5 parts by weight based on 100 parts by weight of coal, the solidifying ability of the solid fuel is not sufficient. If the amount of the flour is more than 6 parts by weight, the coagulation strength is not sufficiently increased.

더불어, 연료조성물은 황토를 더 포함하는 것도 바람직하며, 황토는 무기질 재료로, 그 자체로 에너지원으로 기능하지는 아니하나, 다공성 구조로 인해 타 성분과의 결합성이 우수하여, 잘게 분쇄된 상태의 조성물 성분 간의 결합력을 발생시켜, 고체연료의 응고 결합력을 향상시켜 보관시 부서지지 않도록 한다. 또한 황토는 맥반석과 같이 강력한 탈취작용과 함께 독성 물질을 중화시켜주거나 흡착시키는 역할을 한다. 더불어 황토는 다공성 구조로 인해 통기성이 우수하므로, 고체 연료의 보관 시 최적의 상태를 유지하는데 기여한다.In addition, it is also preferable that the fuel composition further contains loess, and loess is an inorganic material, which does not function as an energy source in itself, but has excellent bonding properties with other components owing to the porous structure, And the solidifying force of the solid fuel is improved to prevent the solid fuel from breaking during storage. The loess also plays a role of neutralizing or adsorbing toxic substances together with strong deodorizing action like elvan. In addition, the loess is excellent in air permeability due to its porous structure, which contributes to maintaining the optimal condition for storage of the solid fuel.

(첨가제 제조단계)(Additive preparation step)

상기 첨가제 제조단계는 유독가스나 매연을 효과적으로 저감시킬 수 있는 성분을 포함하는 첨가제 제조하기 위한 단계로, 상기 첨가제는 상기 석탄 100 중량부 기준으로 물 60 내지 80 중량부에 질산소다 0.8 내지 1.2 중량부, 가성소다 0.8 내지 1.2 중량부를 용해시켜 제조한다. Wherein the additive is a step for producing an additive containing a component capable of effectively reducing a toxic gas or soot, wherein the additive is added to 60 to 80 parts by weight of water based on 100 parts by weight of the coal, 0.8 to 1.2 parts by weight of sodium nitrate And 0.8 to 1.2 parts by weight of caustic soda.

상기 물은 연료페이스트를 제조할 때 연료조성물의 각 원료를 고루 섞여 접착될 수 있도록 하며, 석탄 100 중량부 기준으로 물의 양이 60 중량부 미만인 경우 연료조성물과 첨가제를 혼합하여 만들어진 연료페이스트의 점성이 크므로 연료페이스트를 압축 성형기에 공급할 때 소요되는 시간이 길어져 제조공정 효율을 감소시킬 수 있으며, 80 중량부를 초과하는 경우 성형된 고체연료를 건조할 때 건조시간이 많이 소요되므로 제조공정 효율을 감소시킬 수 있으므로 바람직하지 못하다. The water makes it possible to uniformly adhere the raw materials of the fuel composition when preparing the fuel paste, and when the amount of water is less than 60 parts by weight based on 100 parts by weight of coal, the viscosity of the fuel paste made by mixing the fuel composition and the additive The time required for supplying the fuel paste to the compression molding machine can be shortened and the efficiency of the manufacturing process can be reduced. When the amount of the fuel paste is more than 80 parts by weight, drying time required for drying the molded solid fuel is reduced, Which is undesirable.

상기 질산소다는 질산나트륨(NaNO3)으로, 고체연료 연소시 생성되는 유독가스와 매연을 제거하는 역할을 한다.Said nitrate is sodium nitrate (NaNO3), which serves to remove toxic gases and soot generated during combustion of solid fuel.

상기 가성소다는 수산화나트륨(NaOH)으로, 부식성과 산성을 중화시키는 역할을 하며, 질산소다와 같이 고체연료 연소시 발생하는 유독가스와 매연을 제거하는 효과를 얻을 수 있도록 한다.The caustic soda is sodium hydroxide (NaOH), which acts to neutralize corrosiveness and acidity, and can remove toxic gases and soot generated when burning solid fuel such as sodium nitrate.

상기 질산소다 또는 가성소다의 첨가량은 각각 석탄 100 중량부 기준으로 0.8 중량부 미만이면 유독가스와 매연 제거 효과가 충분하지 않으며, 0.4 중량부를 초과하면 첨가되는 질산소다 또는 가성소다의 양에 비하여 유독가스와 매연 제거 효과가 충분히 증가되지 않으므로 경제적으로 바람직하지 못하다.If the added amount of sodium nitrate or caustic soda is less than 0.8 part by weight based on 100 parts by weight of coal, toxic gas and soot removal effect is not sufficient. If it exceeds 0.4 part by weight, toxic gas And the effect of removing the soot is not sufficiently increased, which is economically undesirable.

(연료페이스트 제조단계)(Fuel paste production step)

상기 연료페이스트 제조단계는, 상기 연료조성물과 상기 첨가제를 혼합하여 연료페이스트를 제조하는 단계로, 분말혼합물로 형성된 연료조성물에 액상으로 된 첨가제를 혼합하여, 교반장치에 투입하여 연료페이스트를 제조할 수 있다.The fuel paste manufacturing step may include mixing the fuel composition and the additive to produce a fuel paste, mixing the liquid additive into the fuel composition formed of the powder mixture, and injecting the mixture into a stirring device to produce a fuel paste have.

(고체연료 성형단계)(Solid fuel forming step)

상기 고체연료 성형단계는 상기 연료페이스트 제조단계에서 제조된 연료페이스트를 일정한 형상을 가진 고체연료로 성형하기 위한 단계로, 상기 연료페이스트를 압축성형기를 통해 압축 및 성형하여, 원통형, 정육면체형, 벽돌형, 조개탄형 등 연소시키기에 적당한 어떠한 형상이나 크기로 고체연료를 성형할 수 있다.The solid fuel forming step is a step for molding the fuel paste produced in the fuel paste producing step into a solid fuel having a predetermined shape. The fuel paste is compressed and molded through a compression molding machine to form a cylindrical, The solid fuel can be molded into any shape or size suitable for combustion such as a briquette type.

또한 상기 고체연료 성형단계에서 압축성형기의 압축강도는 1000㎏/㎠ 내지 3000㎏/㎠인 것이 바람직하며, 압축강도가 1000㎏/㎠ 보다 작은 경우 성형된 고체연료가 파손되기 쉽고, 압축강도가 3000㎏/㎠ 보다 큰 경우 페이스트가 과도하게 압축되어, 성형된 고체연료 내의 공극이 적어 연소가 잘 일어나지 않게 되므로 바람직하지 못하다.In addition, the compression strength of the compression molding machine in the solid fuel molding step is preferably 1000 kg / cm 2 to 3000 kg / cm 2. When the compression strength is less than 1000 kg / cm 2, the molded solid fuel tends to be broken, Kg / cm < 2 >, the paste is excessively compressed and the pores in the molded solid fuel are so small that combustion does not occur easily, which is not preferable.

(건조단계)(Drying step)

상기 건조단계는 상기 고체연료 성형단계에서 성형된 고체연료를 건조함으로써, 제조된 고체원료의 수분 함량을 감소시키게 되며, 일정 수분을 함유하는 고체원료를 자연 건조하거나 드라이어 등의 설비를 사용하여 건조할 수 있으며, 특히 제조 완료된 최종 고체원료 전체 중량 중에서 수분의 중량이 1중량% 내지 10중량%가 되도록 10℃ 이상에서 자연풍으로 35~50시간 건조하거나, 70℃ 이상에서 열풍으로 4~6시간 건조하는 것이 바람직하다. 수분함량이 10 중량%를 초과하면 과다 수분 증발을 위한 열원사용으로 온도 상승이 늦어질 수 있으며, 1% 중량% 미만이면 운반 중 분진 날림이 발생할 가능성이 있다.The drying step reduces the moisture content of the produced solid raw material by drying the solid fuel formed in the solid fuel forming step, and the solid raw material containing a certain amount of moisture is naturally dried or dried using a dryer or the like , And in particular, it is dried in a natural air at a temperature of 10 ° C or higher for 35 to 50 hours or at a temperature of 70 ° C or higher for 4 to 6 hours so that the weight of water is 1 wt% to 10 wt% in the final weight of the final solid raw material . If the moisture content exceeds 10% by weight, the temperature rise may be delayed due to the use of a heat source for evaporating excess moisture. If the moisture content is less than 1% by weight, dust may be generated during transportation.

추가적으로 상기와 같이 구성되는 고체연료 제조방법 및 이에 의해 제조된 고체연료는 상기 연료조성물 또는 첨가제 중 적어도 하나에 일산화탄소 제거 촉매제를 더 포함할 수 있으며, 상기 일산화탄소 제거 촉매제를 더 포함함으로써, 연소시 발생되는 일산화탄소를 더욱 효과적으로 제거할 수 있다. In addition, the solid fuel production method and the solid fuel produced thereby may further include a carbon monoxide removal catalyst in at least one of the fuel composition or the additive, and further includes the carbon monoxide removal catalyst, Carbon monoxide can be removed more effectively.

이 때 상기 일산화탄소 제거 촉매제는 망간계 금속산화물 저온촉매로 구성될 수 있으며, 망간계 금속산화물 저온촉매는 상용화된 백금, 티타늄 등 귀금속 계통의 촉매에 비해 저가로 경제적이며, 상기 귀금속 계통의 촉매는 섭씨 300도 이하에서는 촉매 성능이 발휘되지 않는 문제점이 있으나, 망간계 금속산화물 저온촉매는 섭씨 150도 이하에서도 유해가스의 분해 제거가 가능하며, 더불어 고온에서도 구조적 안정성을 띄는 특성이 있다. 이와 같은 망간계 금속산화물 저온 촉매를 고체연료 제조시 연료조성물 또는 첨가제에 추가로 포함함으로써, 연소시 발생되는 일산화탄소를 더욱 효과적으로 제거함으로써, 대기환경오염 방지를 극대화할 수 있는 효과를 가질 수 있다. At this time, the carbon monoxide removing catalyst may be composed of a manganese-based metal oxide low-temperature catalyst, and the manganese-based metal oxide low-temperature catalyst is economical and economical as compared with commercialized noble metal-based catalysts such as platinum and titanium, However, the manganese-based metal oxide low-temperature catalyst is capable of decomposing and removing noxious gas even at a temperature of less than 150 ° C., and has a characteristic of being structurally stable even at a high temperature. By further including such a manganese-based metal oxide low-temperature catalyst in a fuel composition or an additive in the production of a solid fuel, carbon monoxide generated during combustion can be removed more effectively, thereby maximizing prevention of atmospheric pollution.

상기 일산화탄소 제거 촉매제의 첨가량은 석탄 100 중량부 기준으로 0.2 중량부 미만이면 일산화탄소 제거 효과가 충분하지 않으며, 0.4 중량부를 초과하면 첨가되는 일산화탄소 제거 촉매제 양에 비하여 일산화탄소 제거 효과가 충분히 증가되지 않으므로 경제적으로 바람직하지 못하다.When the amount of the carbon monoxide removing catalyst is less than 0.2 parts by weight based on 100 parts by weight of coal, the carbon monoxide removing effect is not sufficient. If the amount is more than 0.4 parts by weight, the carbon monoxide removing effect is not sufficiently increased I can not.

다음으로, 상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 고체연료 제조방법 및 이에 의해 제조된 고체연료를 구체적인 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명하고자 한다.Next, the method for producing a solid fuel according to the present invention and the solid fuel produced thereby will be described in more detail with reference to specific examples.

(실시예1)(Example 1)

발열량이 5,200 kcal/kg인 갈탄 1000g을 준비하고, 대나무35g, 맥반석50g, 석회30g을 준비하여 분쇄 혼합함으로써 연료조성물을 준비하였다. 물 700g에 질산소다 10g과 가성소다 10g을 용해시킨 첨가제를 준비하였다. 상기 연료조성물과 상기 첨가제를 혼합 반죽하여 연료페이스트를 얻었다. 상기 연료페이스트를 압축성형기를 통해 압축 및 성형하여 고체연료를 얻고, 상기 고체연료를 10℃ 이상에서 자연풍으로 40시간 건조하여 고체연료 제조를 완료하였다.1,000 g of lignite having a calorific value of 5,200 kcal / kg was prepared, and 35 g of bamboo, 50 g of elvan, and 30 g of lime were prepared and pulverized and mixed to prepare a fuel composition. An additive prepared by dissolving 10 g of sodium nitrate and 10 g of caustic soda in 700 g of water was prepared. The fuel composition and the additive were mixed and kneaded to obtain a fuel paste. The fuel paste was compressed and molded through a compression molding machine to obtain a solid fuel, and the solid fuel was dried in a natural air at 10 ° C or higher for 40 hours to complete solid fuel production.

(비교예)(Comparative Example)

상기 실시예1의 고체연료와 비교할 수 있는 샘플로, 실시예1의 주원료로 쓰인 발열량 5,200 kcal/kg의 갈탄을 준비하였다.As a sample comparable to the solid fuel of Example 1, a lignite having a calorific value of 5,200 kcal / kg as the main raw material of Example 1 was prepared.

상기의 실시예1과 같이 제조된 고체연료의 연료특성 분석결과는 하기의 표 1과 같다.The results of analyzing the fuel characteristics of the solid fuel produced in the same manner as in Example 1 are shown in Table 1 below.

구분division 공업분석(wt%)Industrial analysis (wt%) 원소분석(wt%)Elemental analysis (wt%) 고위
발열량
(kcal/kg)
eminence
Calorific value
(kcal / kg)
저위
발열량
(kcal/kg)
Low
Calorific value
(kcal / kg)
수분moisture 휘발분Volatile matter 회분Ash 고정탄소Fixed carbon 탄소carbon 수소Hydrogen 질소nitrogen 산소Oxygen 유황분Sulfur 실시예1Example 1 4.704.70 21.5921.59 19.4119.41 54.3054.30 68.1068.10 2.692.69 1.731.73 7.597.59 0.480.48 59305930 57605760

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예1의 고체연료 연료특성을 살펴보면, 공업분석에 따른 실시예1의 성분 분석 결과, 수분 4.70 wt%, 휘발분 21.59 wt%, 회분 19.41 wt%, 고정탄소 54.40 wt%로 나타났고, 원소분석에 따른 실시예1의 성분 분석 결과, 탄소 68.10 wt%, 수소 2.60 wt%, 질소 1.63 wt%, 산소 7.59 wt%, 유황분 0.48 wt%로 나타났다. As shown in Table 1, the characteristics of the solid fuel fuel of Example 1 were as follows: 4.70 wt% moisture, 21.59 wt% volatile matter, 19.41 wt% ash, 54.40 wt% fixed carbon, %, And the compositional analysis of Example 1 according to the elemental analysis showed carbon 68.10 wt%, hydrogen 2.60 wt%, nitrogen 1.63 wt%, oxygen 7.59 wt%, and sulfur content 0.48 wt%.

상기 수분은 연료가 연소 시 기화하기 위한 열량을 소비하여 열손실을 가져오므로, 수분 함량이 10 wt%를 초과하면 과다 수분 증발을 위한 열원사용으로 온도 상승이 늦어질 수 있으며, 1 wt% 미만이면 운반 중 분진 날림이 발생할 가능성이 있으므로, 1 wt% 내지 10 wt%가 바람직하며, 특히 실시예1의 수분 함량인 4.70 wt%과 같이 5 wt% 이내가 가장 바람직하다. If the water content exceeds 10 wt%, the temperature rise may be delayed due to the use of a heat source for evaporating excess moisture, and when the content of the water is less than 1 wt% It is preferable that 1 wt% to 10 wt% is used, and most preferably 5 wt% or less, such as 4.70 wt%, which is the water content of Example 1.

상기 휘발분은 고분자탄화수소류 및 무기광물의 결정에서 분해에 의하여 발생되는 산소, 일산화탄소, 수소, 탄화수소류 등과 승화성 무기물로 구성되는 것으로, 연소시 연소를 촉진시키는 역할을 하나, 고정탄소보다 열량이 낮아 휘발분이 높은 탄은 대체로 열량이 낮다. 상기 고정탄소는 휘발분이 휘발되고 난 후 남는 가연성의 잔존물로서, 공업분석에서 고체연료의 에너지로서의 유효성분을 나타낸다. 보통 고체연료의 경우 휘발분과 고정탄소의 함량은 서로 반비례하며, 실시예1은 휘발분의 함량이 21.59 wt%이고, 비교예의 단순 갈탄의 경우 대개 휘발분의 함량이 40 wt% 정도로 높으며, 실시예1은 고정탄소의 함량은 54.30 wt%이고, 비교예의 단순 갈탄의 경우 대개 고정탄소의 함량이 30 내지 40 wt% 정도로 낮으므로, 이를 통해 단순 갈탄을 본 발명의 실시예1과 같이 제조함으로써, 휘발분의 함량은 효과적으로 감소시키고, 발열량은 효과적으로 향상시킬 수 있게 된다.The volatile components are composed of oxygen, carbon monoxide, hydrogen, hydrocarbons, and sublimation minerals generated by the decomposition of the polymeric hydrocarbons and inorganic minerals. The volatile component promotes combustion during combustion, but has a lower calorific value than the fixed carbon High volatile coal generally has low calories. The fixed carbon is a remnant of flammability remaining after volatiles are volatilized, and represents an effective component as energy of solid fuel in industrial analysis. In the case of solid fuel, the volatile matter and the fixed carbon content are inversely proportional to each other. In Example 1, the volatile matter content is 21.59 wt%. In the case of the simple lignite of the comparative example, the volatile matter content is as high as about 40 wt% The content of fixed carbon is 54.30 wt%, and in the case of simple lignite of the comparative example, the content of fixed carbon is generally as low as 30 to 40 wt%, so that simple lignite is produced as in Example 1 of the present invention, Can be effectively reduced, and the amount of heat generated can be effectively improved.

또한 일반적으로 석탄의 유황분 함유량은 3.5 wt% 이내로, 석탄 산지에 따라 그 함유량이 다르게 나타나나, 일반적으로 비교예와 같이 갈탄은 질소와 유향분을 다량 함유하고 있어 유황산화물과 질소산화물 등의 기체를 발생시키며, 발화가 시작될 때까지의 시간이 많이 소요되는 단점이 있다.  Generally, the content of sulfur in coal is within 3.5 wt%, and the content of coal is different according to the origin of coal. Generally, however, as in Comparative Example, coal has a large amount of nitrogen and fractions, and sulfur oxides and nitrogen oxides And it takes a long time until the ignition is started.

그러나 실시예1의 고체연료와 같이, 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 고체연료는 유황분 함유량이 0.5 wt% 이내가 되도록 함으로써, 연소시 발생하는 매연 및 유독 가스를 효과적으로 감소시킬 수 있도록 하여 대기환경오염을 방지할 수 효과가 있다. However, like the solid fuel of Example 1, the solid fuel produced by the production method of the present invention has a sulfur content of 0.5 wt% or less, thereby effectively reducing the soot and toxic gas generated during combustion, There is an effect of preventing contamination.

(실험예)(Experimental Example)

상기 실시예1로부터 제조된 고체연료와 상기 비교예의 단순 갈탄을 각각 1kg 씩 준비하여, 착화시간, 총연소시간, 회분 등을 확인하기 위하여 연소 실험을 수행하였으며, 실험예에 의한 실시예1과 비교예의 연소 실험 결과는 하기의 표 2와 같다.1 kg of each of the solid fuel prepared in Example 1 and the simple lignite of the comparative example were prepared and combustion experiments were carried out to confirm ignition time, total combustion time, ash and the like, and compared with Example 1 according to Experimental Example The results of the experimental combustion test are shown in Table 2 below.

구분division 착화시간Ignition time 총 연소시간Total burning time 회분Ash 발열량Calorific value 실시예1Example 1 3 분3 minutes 186 분186 minutes 206 g206 g 5900 kcal/kg5900 kcal / kg 비교예Comparative Example 5 분5 minutes 190 분190 minutes 405 g405 g 5200 kcall/kg5200 kcal / kg

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 실시예1은 비교예에 비하여 회분이 약 50% 가량 감소된 것을 확인할 수 있다.As shown in Table 2, it can be seen that the ash content in Example 1 was reduced by about 50% as compared with the Comparative Example.

또한 실시예1은 착화시간이 3분으로 비교예의 착화시간인 5분에 비해 시간이 감소된 것으로 보아, 실시예1은 비교예에 비해 상대적으로 착화가 용이함을 확인할 수 있다.In addition, Example 1 exhibited an ignition time of 3 minutes, which is shorter than the ignition time of 5 minutes of Comparative Example. Therefore, it can be confirmed that Example 1 is easier to ignite than Comparative Example.

더불어, 실시예1은 총 연소시간이 186분으로 나타났으며, 비교예의 총 연소시간인 190분에 비해 총 연소시간이 일부 감소하였으나, 이는 대나무 등의 바이오매스, 맥반석 등을 고체연료 원료에 포함함으로써, 고체연료 연소시 열운동 활성화로 인해 발열량이 향상됨과 함께 총 연소시간은 일부 감소한 것으로 보이며, 감소된 시간이 매우 적어 연소시간이 충분히 지속됨이 확인되어 고체연료 연소 성능에 차이가 없다고 할 수 있으며, 오히려 발열량은 5200 kcal/kg에서 5900 kcal/kg으로 크게 향상되었으므로, 고체연료 연소 성능이 향상되었다고 할 수 있을 것이다.In addition, in Example 1, the total combustion time was 186 minutes, and the total combustion time was partially reduced as compared with the total combustion time 190 minutes in the comparative example. However, this is because the biomass such as bamboo, As a result, the total amount of combustion time seems to be reduced, and the burning time is sufficiently long since the reduction time is very small. Thus, there is no difference in the combustion performance of the solid fuel , And the calorific value was improved from 5200 kcal / kg to 5900 kcal / kg, so that the solid fuel combustion performance was improved.

또한, 도 3은 본 발명에 따른 고체연료 제조방법을 통해 제조된 고체연료의 연소 과정 중 촬영한 사진으로, 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예1에 의해 제조된 고체연료 연소시 매연이 거의 발생하지 않는 것으로 나타났으며, 이를 통해 실시예1에 의해 제조된 고체연료는 완전 연소를 가능하게 하여, 불완전연소로 인해 발생되는 오염물질을 95% 이상 효과적으로 제거할 수 있음을 확인할 수 있었으며, 실시예1에 의해 제조된 고체연료는 완전연소로 인하여 2차 오염걱정이 없는 깨끗한 회분을 남김을 확인하였다.FIG. 3 is a photograph taken during the combustion process of the solid fuel produced by the method of manufacturing the solid fuel according to the present invention. Referring to FIG. 3, when the solid fuel burned according to the first embodiment of the present invention is burned, And it was confirmed that the solid fuel produced according to Example 1 enables complete combustion and effectively removes pollutants generated by incomplete combustion by 95% or more, It was confirmed that the solid fuel produced by Example 1 had a clean ash without worrying about secondary pollution due to complete combustion.

더불어, 본 실험예를 통해, 비교예인 단순 갈탄은 연소시 매연과 함께 유해가스가 발생하여 약간의 두통, 호흡곤란 등의 증상을 느낄 수 있었으나, 실시예1에 의한 고체연료는 매연이 발생하지 않았으며 냄새 또한 참숫을 연소할 때와 같이 유독 성분을 느끼지 못할 정도임을 확인할 수 있었다.In addition, through the present experimental example, the simple lignite of the comparative example was able to feel symptoms such as a slight headache and dyspnea due to the generation of noxious gas along with the soot during combustion, but the solid fuel according to Example 1 did not generate soot And it was confirmed that the smell was not such a toxic component as when burning.

(실시예2)(Example 2)

발열량이 5,200 kcal/kg인 갈탄 1000g을 준비하고, 소나무톱밥35g(옥수수대 등으로 대체 가능하다.), 맥반석50g, 석회30g을 준비하여 분쇄 혼합함으로써 연료조성물을 준비하였다. 물 700g에 질산소다 10g과 가성소다 10g을 용해시킨 첨가제를 준비하였다. 상기 연료조성물과 상기 첨가제를 혼합 반죽하여 연료페이스트를 얻었다. 상기 연료페이스트를 압축성형기를 통해 압축 및 성형하여 고체연료를 얻고, 상기 고체연료를 10℃ 이상에서 자연풍으로 40시간 건조하여 고체연료 제조를 완료하였다.1000 g of lignite having a calorific value of 5,200 kcal / kg was prepared, and 35 g of pine sawdust (replaceable with a corn stand), 50 g of elvan, and 30 g of lime were prepared and pulverized and mixed to prepare a fuel composition. An additive prepared by dissolving 10 g of sodium nitrate and 10 g of caustic soda in 700 g of water was prepared. The fuel composition and the additive were mixed and kneaded to obtain a fuel paste. The fuel paste was compressed and molded through a compression molding machine to obtain a solid fuel, and the solid fuel was dried in a natural air at 10 ° C or higher for 40 hours to complete solid fuel production.

(실시예3)(Example 3)

발열량이 5,200 kcal/kg인 갈탄 1000g을 준비하고, 대나무35g, 맥반석50g, 석회30g을 준비하여 분쇄 혼합함으로써 연료조성물을 준비하였다. 물 700g에 질산소다 10g과 가성소다 10g을 용해시키고, 추가적으로 망간계 금속산화물 저온촉매로 이루어진 일산화탄소 제거 촉매제를 4g 첨가 혼합하여 첨가제를 준비하였다. 상기 연료조성물과 상기 첨가제를 혼합 반죽하여 연료페이스트를 얻었다. 상기 연료페이스트를 압축성형기를 통해 압축 및 성형하여 고체연료를 얻고, 상기 고체연료를 10℃ 이상에서 자연풍으로 40시간 건조하여 고체연료 제조를 완료하였다.1,000 g of lignite having a calorific value of 5,200 kcal / kg was prepared, and 35 g of bamboo, 50 g of elvan, and 30 g of lime were prepared and pulverized and mixed to prepare a fuel composition. 10 g of sodium nitrate and 10 g of caustic soda were dissolved in 700 g of water and 4 g of a carbon monoxide removing catalyst composed of a manganese-based metal oxide low-temperature catalyst was added and mixed to prepare an additive. The fuel composition and the additive were mixed and kneaded to obtain a fuel paste. The fuel paste was compressed and molded through a compression molding machine to obtain a solid fuel, and the solid fuel was dried in a natural air at 10 ° C or higher for 40 hours to complete solid fuel production.

추가적으로, 실시예2 및 실시예3의 연소시험을 진행한 결과, 착화시간, 총 연소시간, 회분 및 발열량에서 실시예1과 차이가 거의 없었으며, 상세한 설명은 생략하도록 한다. In addition, as a result of conducting the combustion tests of Examples 2 and 3, the ignition time, total combustion time, ash, and calorific value were almost the same as those of Example 1, and a detailed description thereof will be omitted.

실시예2는 실시예1에서 대나무를 소나무톱밥 또는 옥수수대로 대체하여 고체연료를 제조한 것으로, 실시예1과 착화시간, 총 연소시간, 회분 및 발열량에서 큰 차이는 없었으나, 대나무를 포함한 실시예1의 경우에 상대적으로 발열량이 더욱 향상된 것을 확인할 수 있었다.In Example 2, solid fuel was produced by replacing bamboo with pine sawdust or corn in Example 1. There was no significant difference in ignition time, total combustion time, batch and calorific value with Example 1, 1, it was confirmed that the calorific value was further improved.

실시예3은 실시예1에서 첨가제에 일산화탄소 제거 촉매제를 추가로 첨가 혼합하여 고체연료를 제조한 것으로, 실시예1과 착화시간, 총 연소시간, 회분 및 발열량에서 차이가 없었으며, 실시예3은 실시예1의 효과에 더불어 일산화탄소가 보다 효과적으로 제거됨을 확인하였다.In Example 3, solid fuel was prepared by additionally adding a carbon monoxide removing catalyst to the additive in Example 1. There was no difference in ignition time, total combustion time, batch and calorific value with Example 1, It was confirmed that the carbon monoxide was more effectively removed in addition to the effect of Example 1.

이상에서 살펴본 바와 같아, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 고체연료 제조방법 및 이에 의해 제조되는 고체연료는 다음과 같은 효과가 있다. As described above, the solid fuel manufacturing method of the present invention and the solid fuel produced by the method have the following effects.

본 발명에 따른 고체연료 제조방법 및 이에 의해 제조된 고체연료는 고체연료 연료조성물에 바이오매스를 포함함으로써 석탄이 완전 연소될 수 있도록 하며, 특히 대나무를 포함하는 경우, 고체연료 연료의 발열량을 효과적으로 향상시키면서, 연소시 발생하는 유독성 물질을 제거하게 한다. 또한 맥반석을 연료조성물에 포함함으로써 고체연료의 발열량을 효과적으로 향상시키면서, 연소시 발생하는 유독성 물질을 흡착하며, 더불어 석회를 연료조성물에 포함함으로써 유황성분을 정화시키는 역할을 한다. 그러므로 본 발명에 따른 고체연료 제조방법 및 이에 의해 제조된 고체연료는 연소시 일산화탄소 및 이산화탄소를 비롯한 유해성분 발생량이 종래의 석탄 고체연료에 비해 현저히 감소되므로, 대기오염을 최소화할 수 있는 효과가 있다. 또한 유무기 독성물질에 대한 흡착효과가 뛰어나면서도, 발열량은 향상되며 연소시간을 충분히 지속시킬 수 있는 효과가 있다.The method of manufacturing a solid fuel according to the present invention and the solid fuel produced thereby allow the coal to be completely burned by including the biomass in the solid fuel fuel composition, and particularly when the bamboo is included, the heating value of the solid fuel is effectively improved To remove toxic substances generated during combustion. In addition, by incorporating elvan stones into the fuel composition, the calorific value of the solid fuel is effectively improved, the toxic substances generated during the combustion are adsorbed, and the lime is included in the fuel composition to purify the sulfur components. Therefore, the method of producing a solid fuel according to the present invention and the solid fuel produced by the method of the present invention can significantly reduce air pollution since the amount of harmful components including carbon monoxide and carbon dioxide generated during combustion is significantly reduced as compared with conventional coal solid fuel. In addition, the adsorbing effect on the organic and inorganic toxic substances is excellent, the calorific value is improved, and the combustion time is sufficiently sustained.

또한, 본 발명에 따른 고체연료 제조방법 및 이에 의해 제조된 고체연료는 고체연료의 산화를 방지하여 제조된 고체연료를 오랜 기간 보관할 수 있도록 하는 대나무, 보관시 수분을 흡착하며, 습한 환경에서 발생할 수 있는 유해세균의 번식을 방지하는 맥반석, 응고 결합력을 향상시켜 건조후에도 분진이 발생하지 않도록 하며, 고체연료의 형상을 유지시키는데 도움을 주는 석회 및 다공성 구조로, 통기성을 우수하게 하여, 보관 시 최적의 상태를 유지하는데 기여하는 황토를 연료조성물에 포함함으로써, 제조된 고체연료의 장기간 보관을 용이하게 하는 효과가 있다.In addition, the method of manufacturing a solid fuel according to the present invention and the solid fuel produced thereby prevent bamboo from being stored for a long period of time, which absorbs moisture during storage, and can occur in a humid environment It is a lime and porous structure that helps to maintain the shape of the solid fuel by preventing the generation of dust even after drying by improving the elvan stone and coagulation bond preventing the propagation of harmful bacteria. By incorporating in the fuel composition the yellow loess contributing to maintaining the state, there is an effect of facilitating long-term storage of the produced solid fuel.

더불어, 본 발명에 따른 고체연료 제조방법은 질산소다와 가성소다를 모두 포함하여 고체연료를 제조함으로써, 고체연료 연소시 발생하는 매연과 유해가스를 제거할 수 있으며, 특히 질산소다와 가성소다 두가지 모두를 물에 용해한 첨가제를 연료조성물과 혼합하여 연료페이스트를 제조하도록 함으로써, 질산소다 및 가성소다의 성분이 제조된 연료페이스트 내부에 전체적으로 고르게 분포할 수 있도록 하여, 균일한 품질의 고체연료를 제조할 수 있는 효과가 있다. In addition, the method of producing solid fuel according to the present invention can remove soot and noxious gas generated during burning of solid fuel by preparing solid fuel including both sodium nitrate and caustic soda. Especially, both of sodium nitrate and caustic soda By mixing the additive dissolved in water with the fuel composition to produce a fuel paste so that components of the sodium nitrate and caustic soda can be distributed evenly throughout the produced fuel paste to produce a uniform quality solid fuel There is an effect.

또한 석탄, 바이오매스, 맥반석, 석회 등을 분쇄 혼합한 연료조성물에 액체성 첨가제를 혼합하여 제조하도록 함으로써, 자동화 공정을 통해 고체연료를 제조하는 경우, 액체성 첨가제는 페이스트형으로 제조된 첨가제와 비교하여 공급량 및 공급 시점의 제어가 용이하게 하며, 공급 수단의 오작동률을 감소시킬 수 있도록 하여, 전체 제조공정 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, when a solid fuel is produced through an automation process by mixing liquid additives with a fuel composition obtained by pulverizing and mixing coal, biomass, elvan, and lime, the liquid additive is compared with the additive prepared in paste form So that the supply amount and the supply time point can be easily controlled, and the malfunction rate of the supply means can be reduced, thereby improving the efficiency of the entire manufacturing process.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims (5)

석탄 100 중량부와, 상기 석탄 100 중량부 기준으로 바이오매스 3 내지 4 중량부, 맥반석 3.5 내지 5.5 중량부, 석회 2.5 내지 3.5 중량부를 분쇄 혼합하여 이루어진 연료조성물을 제조하는 연료조성물 제조단계;
상기 석탄 100 중량부 기준으로 물 60 내지 80 중량부에 질산소다 0.8 내지 1 중량부, 가성소다 0.8 내지 1 중량부를 용해시킨 첨가제를 제조하는 첨가제 제조단계;
상기 연료조성물과 첨가제를 혼합하여 연료페이스트를 제조하는 연료페이스트 제조단계;
상기 연료페이스트를 압축 및 성형하여 고체연료로 성형하는 고체연료 성형단계;
상기 고체연료를 건조하는 건조단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고체연료 제조방법.
100 parts by weight of coal, 3 to 4 parts by weight of biomass, 3.5 to 5.5 parts by weight of elvan, and 2.5 to 3.5 parts by weight of limestone based on 100 parts by weight of the coal are produced;
0.8 to 1 part by weight of sodium nitrate and 0.8 to 1 part by weight of caustic soda are dissolved in 60 to 80 parts by weight of water based on 100 parts by weight of the coal;
A fuel paste production step of mixing the fuel composition and an additive to produce a fuel paste;
A solid fuel forming step of compressing and molding the fuel paste to form a solid fuel;
And a drying step of drying the solid fuel.
제 1항에 있어서,
상기 바이오매스는
대나무, 소나무톱밥, 옥수수대로 이루어진 그룹 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체연료 제조방법.
The method according to claim 1,
The biomass
Bamboo, pine sawdust, corn, and mixtures thereof.
제 1항에 있어서,
상기 연료조성물 또는 첨가제 중 적어도 하나에 일산화탄소 제거 촉매제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고체연료 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein at least one of the fuel composition or the additive further comprises a carbon monoxide removal catalyst.
제 3항에 있어서,
상기 일산화탄소 제거 촉매제는 망간계 금속산화물 저온촉매인 것을 특징으로 하는 고체연료 제조방법.
The method of claim 3,
Wherein the carbon monoxide removing catalyst is a manganese-based metal oxide low-temperature catalyst.
제 1항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 고체연료 제조방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 고체연료.A solid fuel produced by the process for producing a solid fuel according to any one of claims 1 to 4.
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KR20240076608A (en) 2022-11-22 2024-05-30 주식회사 유경시스템 Package type active vibration damping module

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