KR20190075461A - 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 바이오 매스 처리 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 바이오 매스를 저장하는 바이오 매스 저장조; 상기 바이오 매스를 이송시키는 이송 펌프; 상기 바이오 매스를 상기 이송 펌프에 의해 이송 받아서 제1 바이오 매스를 고형연료로 변환하는 제 1 반응 베셀; 상기 제 1 반응 베셀과 병렬로 연결되며, 상기 바이오 매스를 상기 이송 펌프에 의해 이송 받아서 제 2 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 제 2 반응 베셀; 상기 제 1 반응 베셀을 가열하는 제 1 가열 장치; 상기 제 2 반응 베셀을 가열하는 제 2 가열 장치; 및 상기 제 1 가열장치를 제어하여 상기 제 1 반응 베셀에 대하여 제 1 예비 가열 및 제 1 본가열을 하여 제 1 바이오 매스를 제 1 탄화 매스로 변환시키고, 상기 제 2 반응 베셀에 대하여 제 1 본가열을 행하는 중에 제 2 예비 가열을 행하고, 상기 제 1 예비가열이 행하는 중에는 제 2 본가열을 하여 제 2 바이오 매스를 제 2 탄화 매스로 변환시키는 제어부를 포함하는, 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 바이오 매스 처리 시스템 및 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은, 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 바이오 매스 처리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 음식물 쓰레기, 하수슬러지와 같은 유기성 폐기물은 땅속에 매립하여 처리되고 있다.
그러나 유기성 폐기물은 특성상 수분 함량이 높아 쉽게 부패되어 악취와 오수가 발생하며, 매립 시에는 다량의 침출수가 흘러나와 지하수 오염과 같은 2차 환경오염을 유발시킨다. 그러므로 수분 함량이 높은 유기성 폐기물을 재활용 자재로 만들기 위해서는 유기성 폐기물의 수분을 제거한 다음 탄화 공정을 거쳐야 한다.
상기 탄화 공정은 무산소 상태 또는 저산소 분위기(2~4%)에서 외부가열원에 의한 간접가열로 유기물질이 열분해되어 탄소를 최종 생성물에 고정시키기 위해 진행되는 것으로, 대부분의 유기성 폐기물이 탄화 공정을 통해 재활용되고 있다.
이와 관련하여, 한국공개특허 제2013-0031512호에서 전기히터에 의해 탄화로를 간접가열하여 음식물 쓰레기를 탄화시키는 탄화처리장치를 개시하고 있다.
그리고 본 출원인에 의한 한국 등록 특허 제 10-1701392호에는 바이오 매스에서 고형 연료를 생산하기 위한 열수 가압 탄화 반응기 및 이를 포함하는 바이오 매스 처리 시스템이 개시되어 있다.
이들 특허에는, 하나의 반응기에서 바이오 매스를 고형 연료화하므로, 연속적인 고형 연료의 생산이 불가능하게 되며, 탄화 반응에서 발생되는 다양한 종류의 오염 가스로 인하여 주변 민원의 대상이 되기도 하였다. 더욱이, 탄화 반응 후에 생기는 에너지를 그대로 방출하기 때문에 에너지 효율 면에서 불합리한 점이 많다는 문제점이 있어왔다.
본 발명은, 단속적으로 고형 연료를 생산하는 반응 베셀을 병렬로 연결하여 계속적으로 고형 연료를 생산할 수 있도록 하여 바이오 매스를 안정적으로 처리할 수 있도록 하는 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 바이오 매스 처리 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 일실시예인 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 바이오 매스 처리 시스템은, 바이오 매스를 저장하는 바이오 매스 저장조; 상기 바이오 매스를 이송시키는 이송 펌프; 상기 바이오 매스를 상기 이송 펌프에 의해 이송 받아서 제1 바이오 매스를 고형연료로 변환하는 제 1 반응 베셀; 상기 제 1 반응 베셀과 병렬로 연결되며, 상기 바이오 매스를 상기 이송 펌프에 의해 이송 받아서 제 2 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 제 2 반응 베셀; 상기 제 1 반응 베셀을 가열하는 제 1 가열 장치; 상기 제 2 반응 베셀을 가열하는 제 2 가열 장치; 및 상기 제 1 가열장치를 제어하여 상기 제 1 반응 베셀에 대하여 제 1 예비 가열 및 제 1 본가열을 하여 제 1 바이오 매스를 제 1 탄화 매스로 변환시키고, 상기 제 2 반응 베셀에 대하여 제 1 본가열을 행하는 중에 제 2 예비 가열을 행하고, 상기 제 1 예비가열이 행하는 중에는 제 2 본가열을 하여 제 2 바이오 매스를 제 2 탄화 매스로 변환시키는 제어부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 바이오 매스 처리 시스템은, 상기 제 1 반응 베셀과 상기 제 2 반응 배셀을 연결하여서, 상기 제 1 본가열 및 상기 제 2 본가열 완료 후 냉각시에 그 내부에 있는 가열 가스를 타 반응 베셀의 예비 가열 단계에서 공급하기 위한 연결관을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 연결관은, 상기 제1 반응 베셀의 상부와 상기 제 2 반응 베셀의 하부를 연결하는 제 1 서브 연결관; 및 상기 제 2 반응 베셀의 상부와 상기 제 1 반응 베셀의 하부를 연결하는 제 제 2 서브 연결관을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제어부는, 제 1 본가열후 냉각시에 상기 제 1 서브 연결관을 개방하여 제 1 반응 베셀의 제 1 가열 반응가스가 상기 제 2 반응 베셀로 공급되도록 할 수 있다.
여기서, 상기 제어부는, 상기 제 2 본가열후 냉각시 상기 제 2 서브 연결관을 개방하여 상기 제 2 반응 베셀의 제 2 가열 반응 가스를 상기 제 1 반응 베셀로 공급하도록 할 수 있다.
여기서, 상기 제1 가열 장치와, 상기 제 2 가열장치는 동등하게 구성될 수 있다.
여기서, 상기 제 1 예비 가열, 상기 제 2 예비 가열, 상기 제 1 본가열, 및 상기 제 2 본가열의 동작 시간은 동등할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 예비 가열시 상기 제 1 반응 베셀에 저장되는 제 1 바이오 매스의 온도는 50~90℃로 유지될 수 있다.
여기서, 상기 제 1 본가열시, 상기 제 1 반응 베셀은 200~250℃, 15~20MPa로 유지될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예인 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 방법은, 제 1 반응 베셀에 제 1 바이오 매스를 공급하는 단계; 상기 제 1 반응 베셀에서 제 1 예비 가열을 행하는 단계; 상기 제 2 반응 베셀에 제 2 바이오 매스를 공급하는 단계; 상기 제 1 예비가열이 행하는 동안, 상기 제 2 반응 베셀에서 제 2 본가열이 행하는 단계; 상기 제 1 반응 베셀에서 제 1 예비 가열을 마친 후, 제 1 본가열을 행하여 제 1 바이오 매스를 고형 연료로 전환시키는 단계; 및 상기 제 1 본가열시 상기 제 2 반응 베셀에 제 1 가열 반응 가스를 공급하면서 제 2 예비가열을 행하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 방법은, 상기 제 2 본가열시 상기 제 1 반응 베셀에 제 2 가열 반응 가스를 공급하면서 상기 제 1 예비가열을 행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 예비 가열시 상기 제 1 반응 베셀에 저장되는 제 1 바이오 매스의 온도는 50~90℃로 유지될 수 있다.
여기서, 상기 제 1 본가열시, 상기 제 1 반응 베셀은 200~250℃, 15~20MPa로 유지될 수 있다.
상술한 구성을 가진 본 발명에 일실시예에 따르면 하나의 반응 베셀에 연속적인 바이오 매스를 공급하면서 고형 연료를 생산하는 방법 대신, 단속적으로 고형 연료를 생산하는 반응 베셀을 병렬로 연결하여 계속적으로 고형 연료를 생산할 수 있는 바이오 매스 처리시스템을 제공하기 때문에 고형 연료를 계속적으로 공급하는 과정 중에 기밀성을 유지하기 위한 장비가 필요 없게 되어서 생산 공정 시스템을 보다 경제성 있게 구성할 수 있다.
또한, 탄화 반응 과정 중에 발생하는 반응열과 반응 가스를 예비가열로 활용함으로써, 에너지 효용성을 높일 뿐 아니라 본가열 과정에서의 탄화 반응을 더욱더 활성화하여 에너지 효율 및 생산 효율을 높일 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 바이오 매스 처리 시스템의 전체적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예인 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 바이오 매스 처리 시스템 중 제 1 반응 베셀과 제 2 반응 베셀간의 연결관계를 설명하기 위한 개념도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예인 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예인 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 바이오 매스 처리 시스템 중 제 1 반응 베셀과 제 2 반응 베셀간의 연결관계를 설명하기 위한 개념도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예인 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의
범위가 아래에서 설명하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 바이오 매스 처리 시스템의 전체적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 바이오 매스 처리 시스템은 바이오 매스 저장조(10), 이송 펌프(20) 제 1 반응 베셀(30), 제 2 반응 베셀(40), 제 1 가열 장치(50), 제 2가열 장치(60), 제어부(70)를 포함하여 구성될 수 있다.
바이오 매스 저장조(10)는, 쓰레기나 폐목재를 포함하는 바이오 매스를 저장하는 장치이다. 본 발명에서 변환되는 바이오 매스의 경우, 그 개별 크기가 작으면반응 효율이 높아지기 때문에 분쇄부(미도시)에 의해 분쇄되어서 바이오 매스에 저장될 수 있다. 상기 바이오 매스를 분쇄하기 위한 분쇄부는 통상 시판되고 있는 커터밀,분쇄용 볼 또는 숯 분쇄 분별기 등이 사용 가능하며, 재질은 특별히 한정되지않으나, 바람직하게는 내수성, 내구성 또는 탄력성이 우수한 스테인리스 스틸, 구리, 우레탄, 세라믹, 고무, 플라스틱 및 자연석으로 이루어진 군에서 선택된 1종이상이 사용될 수 있다. 바이오 매스 저장조(10)는, 이와 같이 분쇄된 바이오 매스를 임시 저장하는 장치이다.
이와 같은 바이오 매스 저장조(10)에 저장되어 있는 분쇄된 바이오 매스는 이송 펌프(20)에 의해 탄화 반응이 일어나는 제 1 반응 베셀(30) 및 제 2 반응 베셀(40)로 각각 공급된다. 이송 펌프(20)는 상기 제 1 및 제 2 반응 베셀(30, 40)에 바이오 메스를 단속적으로 각각 공급하기 위한 것으로서, 후술하는 제어부(70)에 의해 공급이 제어되게 된다.
제 1 반응 베셀(30) 및 제 2 반응 베셀(40)은 각각 이송 펌프(20)에 의해 공급된 바이오 매스를 고형 연료로 탄화하는 장치이다. 각각의 반응 베셀은 예비 가열 단계와 본가열 단계로 구별되어 진행된다. 예비 가열단계는 바이오 매스 공급 단계와, 미세 가열 단계를 포함하고, 본 가열단계는 탄화 반응 가열단계와 고형 연료배출 단계를 포함하여 구성될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 제 1 반응 베셀(30)과 제 2 반응 베셀(40)에 대해서는 도 2를 참조하여 보다 상세하게 그 구조에 대하여 설명하도록 한다. 여기서 제 1 반응 베셀(30)과 제 2 반응 베셀(40)은 실질적으로 동일하게 구성될 수 있다. 반응 베셀에서는 열수 가압 탄화 반응이 발생하게 된다. 열수 가압 탄화반응은 고온에서 반응하는 열분해 반응과는 달리 200℃ ~ 250℃의 저온에서 반응하며, 낮은 산소 분위기와 1Mpa ~ 20Mpa의 압력, 바람직하기로는 15Mpa ~ 20Mpa의 압력 하에서 이루어진다. 열수 가압 탄화 반응 방법을이용하여 탄화반응이 완료된 바이오 매스는 고형 연료인 바이오촤(Bio-char)로 변환된다.
제 1 및 제 2 가열 장치(50, 60)는 각각 제 1 반응 베셀(30)과 제 2 반응 베셀(40)을 예비 가열 및 본가열을 하는 장치이다. 여기서 제 1 및 제 2 가열 장치(50, 60)는 동등하게 구성될 수 있다.
제 1 가열 장치(50)는 제 1 반응 베셀(30)의 외부를 가열하는 제 1 가열부(미도시)와, 제 1 반응 베셀(30)의 내부를 가열하는 제 2 가열부(미도시)를 포함하여서, 바이오 매스가 전체적으로 고르게 가열되도록 구성될 수 있다.
제어부(70)는, 상기 제 1 가열 장치(50)를 제어하여 상기 제 1 반응 베셀(30)에 대하여 제 1 예비 가열 및 제 1 본가열을 하여 제 1 바이오 매스를 제 1 고형 연료로 변환시키고, 상기 제 2 반응 베셀(40)에 대하여 제 1 본가열을 행하는 중에 제 2 예비 가열을 행하고, 상기 제 1 예비가열이 행하는 중에는 제 2 본가열을 하여 제 2 바이오 매스를 제 2 고형 연료로 변환시키는 기능을 한다. 제 1 반응 베셀(30)과 제 2 반응 베셀(40)은 후술하는 제 1 서브 연결관(81) 및 제 2 서브 연결관(82)에 의해 연결되어서 열수 가압 탄화 반응중에 발생하는 반응 가스가 예비 가열이 이용되게 되어서 에너지 효율을 높일 뿐 아니라, 저산소 분위기를 더욱더 잘 조성하여서 고형 연료 변환 반응이 더욱더 좋아지게 구성된다. 다시 말해, 상기 제어부(70)는, 제 1 본가열 중 제 1 고형연료 배출시에 상기 제 1 서브 연결관(81)을 개방하여 제 1 반응 베셀(30)의 제 1 가열 반응가스가 상기 제 2 반응 베셀(40)로 공급되도록 하고, 제 2 본가열 중 제 2 고형 연료 배출시에 상기 제 2 서브 연결관(82)을 개방하여 제 2 반응 베셀(40)의 제 2 가열 반응 가스를 상기 제 1 반응베셀(30)로 공급하도록 한다. 이 제어부(70)의 동작에 대해서는 도 3을 참조하여보다 상세하게 설명하도록 한다.
이하에서는 상기 제 1 반응 베셀(30)과 제 2 반응 베셀(40)의 연결 관계에 대하여 도 2를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 바이오 매스 처리 시스템 중 제 1 반응 베셀(30)과 제 2 반응 베셀(40)간의 연결관계를 설명하기 위한 개념도이다. 본 예에서는 2개의 반응 베셀이 병렬 연결된예를 예시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 2개 이상, 3개, 4개의 반응베셀이 병렬로 연결되어 진행될 수 있음이 이해되어야 할 것이다.
상술한 바와 같이 제 1 반응 베셀(30)과 제 2 반응 베셀(40)은 동등한 구조로 구성될 수 있으며, 따라서, 이하에서는 제 1 반응 베셀(30)을 중심으로 하여 설명을 하도록 한다.
제 1 반응 베셀(30)은 전체적으로 원추형 하우징으로 구성되며, 상부는, 이송 펌프(20)에 의해 이송되는 바이오 매스가 유입되기 위한 바이오 매스 공급구(31)가 형성되고,원추형 하우징의 하단에는 고형 연료 토출구(32)가 형성된다. 상부에는 제 1 반응 가스가 도출되는 가스 토출구(33)가, 하부에는 제 2 반응 베셀(40)의 제 2 반응 가스가 유입되는 가스 유입구(34)가 형성된다.
한편, 제 1 반응 베셀(30)과 제 2 반응 베셀(40)의 가열 반응 가스 타 반응베셀로 공급하기 위하여 연결관(80)이 설치되게 된다. 연결관(80)은 제 1 서브 연결관(81)과 제 2 서브 연결관(82)을 포함하게 되며, 제 1 서브 연결관은 도시된 바와 같이, 제 1 반응 베셀(30)의 가스 토출구(33)와, 제 2 반응 베셀(40)의 가스 유입구를 연통시키고, 제 2 서브 연결관(82)은, 제 2 반응 베셀(40)의 가스 토출구와, 제 1 반응 베셀(30)의 가스 유입구(34)를 연통시키게 구성된다.
이와 같은 구조를 가짐으로서, 제 1 반응 베셀(30)에서, 제 1 본가열 중 고형연료 배출단계가 되어서, 고형 연료 토출구가 개방됨과 더불어서, 가스 토출구와제 2 반응 베셀(40)의 가스 유입구가 연통되게 제어된다. 이 때, 제 2 반응 베셀(40)은 예비 가열 단계 중 바이오 매스 유입단계가 완료된 상태가 된다. 이에 따라 고온의 가열 반응가스가 예비 가열 단계에 있는 제 2 반응 베셀(40)로 공급됨으로써, 제 2 반응 베셀(40)은 예비가열시 에너지 소비가 절약되게 될 뿐 아니라. 가열 반응가스로 인하여 저산소 분위기가 잘 조성될 뿐 아니라 하부에서 가열 반응가스가 공급되므로, 가열 가스의 공기압에 의한 바이오 매스의 혼합도 일부 이루어지게 되어서 고른 가열이 가능하게 되므로, 후속하는 탄화 반응 효율이 높아지게 된다.
한편, 제 2 반응 베셀(40)의 본가열 중 고형 연료 배출 단계에서는, 제 2 가열 반응가스가 제 1 반응 베셀(30)로 공급되며, 이 때, 제 1 반응 베셀(30)은 예비가열 단계를 진행중에 있기 때문에, 전술한 바와 동일한 효과가 제 1 반응 베셀(30)에서도 기대할 수 있게 된다.
또한, 제 1 반응 베셀(30)에서 고형 연료가 토출하는 중에, 제 2 반응 베셀(40)에서도 탄화 반응이 진행되게 되어서, 연속적인 고형 연료 생산이 가능하게된다.
이하에서는, 상술한 구성을 가지는 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로변환하는 바이오 매스 처리 시스템에서의 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 방법을 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예인 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 우선 바이오매스가 제 1 반응 베셀(30)에 공급되고, 그 다음 제 1 반응 베셀(30)에서 제 1 예비 가열을 행해진다(S1,S2). 최초에는 제 1 및 제 2 반응 베셀(30, 40)에 모두 바이오 매스가 공급된다. 그 후에는 교차 공급됨이 이해되어야 할 것이다. 바이오 매스의 공급을 예비 가열과 분리하여 설명하였으나, 이는 이해를 돕기 위한 것이고,본 발명에서 예비 가열은 바이오 매스의 공급과 미세 가열 과정을 포함하는 개념이고, 본 가열은 탄화 반응 가열단계와 고형 연료 배출 단계를 포함하여 구성될 수있음이 이해되어야 할 것이다.
제 1 예비 가열은 제 1 바이오 매스의 온도는 50~90℃로 유지되게 하는 것으로서, 후술하는 제 2 반응 베셀(40)의 제 2 본가열에서 발생하는 제 2 가열 반응 가스가 공급됨과 더불어서 제 1 가열 장치(50)의 가열 동작에 의해 제 1 예비 가열이 이루어진다. 제 1 예비 가열이 완료되면, 제 1 반응 베셀(30)에서는 제 1 가열 장치의 동작에 의해 제 1 본가열이 진행되고, 제 2 반응 베셀(40)에서는 제 1 본가열에서 발생하는 제 1 가열 반응 가스가 공급됨괴 더불어서 제 2 가열 장치(60)의 가열동작에 의해 제 2 예비 가열이 행하게 된다(S3). 여기서 제 1 본 가열 및 제 2본 가열은 반응 베셀의 내부 온도 및 압력을 200~250℃, 15~20MPa로 유지되게 하여열수가압 탄화 반응이 일어나게 된다.
한편, 제 2 예비가열이 완료시점과, 제 1 본가열의 완료시점은 동등할 수 있다. 즉, 예비 가열 시간과 본가열의 시간을 동등하게 유지하여, 제 1 반응 베셀(30)과 제 2 반응 베셀(40)의 교차 동작이 가능하게 된다.
제 1 본가열 및 제 2 예비 가열이 완료되면, 제 2 반응 베셀(40)에서는 제 2본가열이 진행되고, 제 1 반응 베셀(30)에서는 제 1 예비 가열이 진행되게 된다(S4).
상술한 구성을 가진 본 발명에 일실시예에 따르면 하나의 반응 베셀에 연속적인 바이오 매스를 공급하면서 고형 연료를 생산하는 방법 대신, 단속적으로 고형연료를 생산하는 반응 베셀을 병렬로 연결하여 계속적으로 고형 연료를 생산할 수있는 바이오 매스 처리시스템을 제공하기 때문에 고형 연료를 계속적으로 공급하는과정 중에 기밀성을 유지하기 위한 장비가 필요 없게 되어서 생산 공정 시스템을보다 경제성 있게 구성할 수 있다.
또한, 탄화 반응 과정 중에 발생하는 반응열과 반응 가스를 예비가열로 활용함으로써, 에너지 효용성을 높일 뿐 아니라 본가열 과정에서의 탄화 반응을 더욱더 활성화하여 에너지 효율 및 생산 효율을 높일 수 있게 된다.
설명된 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다. 또한, 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 바이오 매스 저장조
20 : 이송 펌프
30 : 제 1 반응 베셀
40 : 제 2 반응 베셀
50 : 제 1 가열 장치
60 : 제 2 가열 장치
70 : 제어부
20 : 이송 펌프
30 : 제 1 반응 베셀
40 : 제 2 반응 베셀
50 : 제 1 가열 장치
60 : 제 2 가열 장치
70 : 제어부
Claims (13)
- 바이오 매스를 저장하는 바이오 매스 저장조;
상기 바이오 매스를 이송시키는 이송 펌프;
상기 바이오 매스를 상기 이송 펌프에 의해 이송 받아서 제1 바이오 매스를 고형연료로 변환하는 제 1 반응 베셀;
상기 제 1 반응 베셀과 병렬로 연결되며, 상기 바이오 매스를 상기 이송 펌프에 의해 이송 받아서 제 2 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 제 2 반응 베셀;
상기 제 1 반응 베셀을 가열하는 제 1 가열 장치;
상기 제 2 반응 베셀을 가열하는 제 2 가열 장치; 및
상기 제 1 가열장치를 제어하여 상기 제 1 반응 베셀에 대하여 제 1 예비 가열 및 제 1 본가열을 하여 제 1 바이오 매스를 제 1 탄화 매스로 변환시키고, 상기 제 2 반응 베셀에 대하여 제 1 본가열을 행하는 중에 제 2 예비 가열을 행하고, 상기 제 1 예비가열이 행하는 중에는 제 2 본가열을 하여 제 2 바이오 매스를 제 2 탄화 매스로 변환시키는 제어부를 포함하는, 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 바이오 매스 처리 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 반응 베셀과 상기 제 2 반응 배셀을 연결하여서, 상기 제 1 본가열 및 상기 제 2 본가열 완료 후 냉각시에 그 내부에 있는 가열 가스를 타 반응 베셀의 예비 가열 단계에서 공급하기 위한 연결관을 더 포함하는, 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 바이오 매스 처리 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
상기 연결관은.
상기 제1 반응 베셀의 상부와 상기 제 2 반응 베셀의 하부를 연결하는 제 1 서브 연결관; 및
상기 제 2 반응 베셀의 상부와 상기 제 1 반응 베셀의 하부를 연결하는 제 제 2 서브 연결관을 포함하는, 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 바이오 매스 처리 시스템.
- 제 3 항에 있어서,
상기 제어부는,
제 1 본가열후 냉각시에 상기 제 1 서브 연결관을 개방하여 제 1 반응 베셀의 제 1 가열 반응가스가 상기 제 2 반응 베셀로 공급되도록 하는, 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 바이오 매스 처리 시스템.
- 제 4 항에 있어서
상기 제어부는,
제 2 본가열후 냉각시 상기 제 2 서브 연결관을 개방하여 제 2 반응 베셀의 제 2 가열 반응 가스를 상기 제 1 반응 베셀로 공급하도록 하는, 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 바이오 매스 처리 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제1 가열 장치와, 상기 제 2 가열장치는 동등한, 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 바이오 매스 처리 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 예비 가열, 상기 제 2 예비 가열, 상기 제 1 본가열, 및 상기 제 2 본가열의 동작 시간은 동등한, 연속적으로 바이오 매스를 탄화 처리할 수 있는 바이오 매스 반탄화 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 예비 가열시 상기 제 1 반응 베셀에 저장되는 제 1 바이오 매스의 온도는 50~90℃로 유지되는, 연속적으로 바이오 매스를 탄화 처리할 수 있는 바이오 매스 반탄화 시스템.
- 제 8 항에 있어서,
상기 제 1 본가열시, 상기 제 1 반응 베셀은 200~250℃, 15~20MPa로 유지되는, 연속적으로 바이오 매스를 탄화 처리할 수 있는 바이오 매스 반탄화 시스템.
- 제 1 반응 베셀에 제 1 바이오 매스를 공급하는 단계;
상기 제 1 반응 베셀에서 제 1 예비 가열을 행하는 단계;
상기 제 2 반응 베셀에 제 2 바이오 매스를 공급하는 단계;
상기 제 1 예비가열이 행하는 동안, 상기 제 2 반응 베셀에서 제 2 본가열이 행하는 단계;
상기 제 1 반응 베셀에서 제 1 예비 가열을 마친 후, 제 1 본가열을 행하여 제 1 바이오 매스를 고형 연료로 전환시키는 단계; 및
상기 제 1 본가열시 상기 제 2 반응 베셀에 제 1 가열 반응 가스를 공급하면서 제 2 예비가열을 행하는 단계를 포함하는, 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 제 2 본가열시 상기 제 1 반응 베셀에 제 2 가열 반응 가스를 공급하면서 상기 제 1 예비가열을 행하는 단계를 포함하는, 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 예비 가열시 상기 제 1 반응 베셀에 저장되는 제 1 바이오 매스의 온도는 50~90℃로 유지되는, 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 본가열시, 상기 제 1 반응 베셀은 200~250℃, 15~20MPa로 유지되는, 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 방법.
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| KR1020170177075A KR20190075461A (ko) | 2017-12-21 | 2017-12-21 | 연속적으로 바이오 매스를 고형 연료로 변환하는 바이오 매스 처리 시스템 및 그 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102505116B1 (ko) * | 2022-08-12 | 2023-03-03 | 주식회사 부강테크 | 수열탄화에 의한 유기성 폐기물의 고형연료화 및 에너지 생산 시스템 및 그 방법 |
-
2017
- 2017-12-21 KR KR1020170177075A patent/KR20190075461A/ko not_active Application Discontinuation
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