KR20200025931A - Multi-stage drying and torrefaction reactor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 석탄이나 바이오매스와 같은 고형원료를 건조 또는 반탄화하기 위한 역흐름 다중 방해판 건조 및 반탄화장치와 건조 및 반탄화 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장치 내부에 대상 시료를 크기 및 무게에 따라 분류하여 균일하게 건조 또는 반탄화될 수 있도록 하는 다중 방해판 건조 및 반탄화장치를 이용한 고형원료의 건조 및 반탄화에 관한 것이다.The present invention relates to a reverse flow multiple baffle plate drying and semi-carbonization apparatus and a drying and semi-carbonization method for drying or semi-carbonizing a solid material such as coal or biomass, and more particularly, to size and target a sample inside the apparatus. The present invention relates to drying and semi-carbonization of solid raw materials using multiple baffle plate drying and semi-carbonization apparatuses that can be uniformly dried or semi-carbonized by weight.
발전 분야에서 연료로 활용되고 있는 석탄의 경우 발열량이 6000 kcal/kg 이상으로 높은 역청탄과 같은 고등급 석탄은 과거의 높은 활용률로 인해 현재 부존량도 적고 가격도 높기 때문에 발전용 연료로 전적으로 활용하기에는 경제적 부담이 크다. 따라서 발열량이 4000 kcal/kg 이하로 낮지만 부존량이 많고 가격이 저렴한 저등급 석탄의 활용비율이 늘고 있다. 하지만 저등급 석탄의 경우 탄화도가 낮은 관계로 친수성 기능기와 공극이 많아 총 중량의 30~70%정도로 많은 양의 수분을 포함하고 있다. 이러한 수분은 석탄의 발열량을 떨어뜨리므로 일정량의 전기 생산을 위해 소비해야 하는 석탄의 양을 증가시키게 되고 결국 발생되는 오염물질의 양이 증가되므로 환경설비의 부담을 증가시킨다. 따라서 석탄의 활용 전 건조를 통해 수분을 제거한다면 저등급 석탄의 효율적 활용을 통해 비용부담 및 환경부담을 낮출 수 있다.In the case of coal used as fuel in power generation, high grade coal such as bituminous coal with high calorific value of 6000 kcal / kg or more is economically difficult to use as a fuel for power generation because of its low amount and high price due to the high utilization rate in the past. This is big. Therefore, the utilization rate of low grade coal, which has low calorific value below 4000 kcal / kg but has a large amount of abundance and low price, is increasing. However, low grade coal has a low degree of carbonization, and thus has a lot of hydrophilic functional groups and voids, and contains a large amount of water, about 30 to 70% of the total weight. This moisture lowers the calorific value of coal, thus increasing the amount of coal consumed for producing a certain amount of electricity and increasing the amount of pollutants generated, thereby increasing the burden on environmental facilities. Therefore, if water is removed through drying before coal utilization, the cost and environmental burden can be reduced through the efficient use of low grade coal.
한편, 최근 RPS 제도 등 온실가스 감소를 위해 선진국을 중심으로 목재 및 바이오매스 수급과 자원확보에 힘쓰고 있다. 폐목재 바이오매스의 경우 수분이 높고 에너지 밀도가 낮아 고체 연료로 사용하는 데 어려움이 있다. 바이오매스에 포함된 수분은 연소과정 중 기화되면서 열을 흡수하므로 연료가 가지는 열량을 소모시킨다. 수분을 제거하고 반탄화를 통해 단위무게당 연료의 발열량을 증가시키면 에너지 밀도가 높아져 사용량이 감소하게 되어 수송비를 절감할 수 있고 연소의 효율도 높아지는 효과가 있다. 따라서 목재 바이오매스를 활용하기 위해 건조 및 반탄화에 의한 반탄화 기술이 다양하게 개발되고 있다.On the other hand, in order to reduce greenhouse gas such as RPS system, we are working hard to secure timber and biomass supply and resources in developed countries. Waste wood biomass has a high moisture content and low energy density, making it difficult to use as a solid fuel. The moisture contained in the biomass absorbs heat as it is vaporized during the combustion process, thus consuming the heat of the fuel. Increasing the calorific value of fuel per unit weight by removing moisture and semi-carbonization increases the energy density and reduces the amount of use, thereby reducing transportation costs and increasing combustion efficiency. Therefore, in order to utilize wood biomass, semi-carbonization technology by drying and semi-carbonization has been variously developed.
인도네시아와 말레이시아는 오일팜 산업을 위해 대규모의 팜 조림지가 활성화되어 있다. 오일팜 바이오매스는 인도네시아에서 연간 약 94,000천만 톤, 말레이시아에서 연간 약 53,000천만 톤이 발생하고 있으며, 전 세계적으로는 연간 약 184,000천만 톤이 발생한다. 이 중 가용 폐자원은 약 30%로 55,000천만 톤에 달하며, 이를 반탄화하여 연료로 사용할 경우 시장 규모는 약 5.5조 달러에 달한다.Indonesia and Malaysia have large farm plantations active for the oil palm industry. Oil palm biomass generates approximately 90 million tonnes per year in Indonesia and approximately 50 million tonnes per year in Malaysia, and around 184 million tonnes annually worldwide. Among them, the available waste resources account for about 30%, or 50 million tons, and the market size is about 5.5 trillion dollars when it is carbonized and used as fuel.
국내의 경우 폐목재 발생량은 연간 약 200만 톤 규모로 많지 않으며, 대부분 산간 지역에서 발생하므로 이를 처리하기 위해서는 반탄화장치의 소형화가 매우 중요하다. 반탄화장치를 소형화 할 경우 설비비용을 절감할 수 있으며 모듈화를 통해 소규모에서부터 대규모까지 처리가 다양하게 이뤄질 수 있는 장점이 있다. In Korea, the amount of waste wood generated is about 2 million tons per year, and most of the waste wood is generated in mountainous areas. The miniaturization of the semi-carburizing device can reduce the cost of the facility, and the modularity has the advantage that the processing can be performed from small to large.
기존 반탄화 방식은 바이오매스 입자의 크기에 따른 분류를 고려하지 않아 반탄화 과정에서 바이오매스의 크기 및 무게에 따라 하강하는 속도가 달라져 반탄화 정도가 고르지 못하다는 문제가 있다.The existing semi-carbonization method does not consider the classification according to the size of the biomass particles, there is a problem that the degree of semi-carbonization is uneven because the rate of descending is changed according to the size and weight of the biomass during the semi-carbonization process.
따라서, 본 발명의 목적은 바이오매스 대상 입자의 크기에 상관 없이 고르게 반탄화될 수 있는 반탄화 장치 및 반탄화 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a semi-carbonization apparatus and a semi-carbonization method that can be semi-carbonized evenly regardless of the size of the biomass target particles.
상기한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 다단 건조 및 반탄화 반응기는 상부에서는 바이오매스가 낙하해 하부로 통과하는 반탄화 장치 및 상기 반탄화 장치의 하부에서 상부로 향하는 열풍을 주입하는 열풍기를 포함하고, 상기 반탄화 장치는 다른 반탄화 장치와 적어도 일면을 맞대고 앞뒤로 연결된 형태로 복수로 포함되고 상기 반탄화 장치는 다른 반탄화 장치와 맞대는 면의 상부에 형성되는 상기 바이오매스가 통과할 수 있는 관통구, 내부에 하향 구배를 가지고 지그재그로 형성된 다수개의 방해판 및 다른 반탄화 장치와 맞댄 일면의 상부에 열풍에 의해 부유하는 바이오매스를 뒤에 연결된 반탄화 장치로 투입하는 반사판을 포함하고, 상기 반탄화 장치에서 상기 바이오매스가 상기 방해판을 따라 지그재그로 낙하되며 건조될 수 있다.In the multi-stage drying and semi-carbonization reactor according to an embodiment of the present invention for solving the above problems, a semi-carbonization apparatus through which biomass falls and passes through the lower portion at the top and hot air flowing from the lower portion of the semi-carbonization apparatus to the upper portion is injected. Including a hot air fan, The semi-carbonization device is a plurality of forms in the form of being connected back and forth to at least one face with the other semi-carbonization device, The semi-carbonization device is formed on top of the surface facing the other semi-carbonization device Through-holes that can pass through, a plurality of zigzag blocks formed in a zigzag with a downward gradient therein, and a reflecting plate for injecting biomass suspended by hot air into one of the semi-carburizing devices connected to the rear of the upper surface on the upper side of the surface against other semi-carburizing devices. And, in the semi-carbonization device, the biomass falls in a zigzag along the baffle and is dried. Can be.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 복수의 상기 반탄화 장치는 각각 부유성 기준을 가지고, 상기 열풍기는 상기 반탄화 장치의 부유성 기준에 따른 풍속으로 열풍을 주입할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, each of the plurality of semi-carbonization apparatuses has a floating standard, and the hot air blower may inject hot air at a wind speed according to the floating standard of the semi-carbonization apparatus.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 부유성 기준은 앞뒤로 연결된 반탄화 장치는 앞의 반탄화 장치의 부유성 기준이 뒤의 반탄화 장치의 부유성 기준보다 낮을 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, in the semi-carbonization device connected to the front and rear of the floating standard, the floating standard of the previous semi-carbonization device may be lower than the floating standard of the subsequent semi-carbonization device.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 앞의 반탄화 장치의 열풍의 속도는 4~6m/s이고, 상기 뒤의 반단화 장치의 열풍의 속도는 2~4m/s인 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the speed of the hot air of the front semi-carbonization apparatus may be 4 to 6 m / s, the speed of the hot air of the rear half-shoeing apparatus may be 2 to 4 m / s.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 방해판은 상기 반탄화 장치 내부 벽면에 20~80도로 하향 구배로 형성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the baffle plate may be formed in a downward gradient of 20 to 80 degrees on the inner wall surface of the semi-carbonization device.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 반탄화 장치 내부로 주입되는 상기 열풍의 온도는 200~600℃인 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the temperature of the hot air injected into the semi-carbonization apparatus may be 200 ~ 600 ℃.
본 발명에 의하면, 바이오매스가 방해판에 부딪혀 낙하하면서 가스기류와의 충분한 열전달을 할 수 있는 접촉시간을 갖게 되고, 또한, 상승가스기류가 방해판에 의해 난류를 형성하여 바이오매스와 접촉되므로 열전달 효율이 증가한다.According to the present invention, since the biomass hits the obstruction plate and falls, it has a contact time for sufficient heat transfer with the gas stream, and since the rising gas stream forms a turbulent flow with the obstruction plate and contacts the biomass, heat transfer The efficiency is increased.
또한, 본 발명의 건조 및 반탄화 장치에서는 바이오매스와 가스기류의 온도차이가 일정하게 유지되어 열전달속도가 전체 건조 및 반탄화 장치를 통해 일정하게 유지되며 방해판 상하영역에 높은 압력 구배가 형성되어 압력차이에 의해 반탄화가 더욱 촉진된다.In addition, in the drying and semi-carbonization apparatus of the present invention, the temperature difference between the biomass and the gas stream is kept constant so that the heat transfer rate is kept constant through the entire drying and semi-carbonization apparatus, and a high pressure gradient is formed in the upper and lower regions of the baffle plate. Pressure difference further promotes anti-carbonization.
본 발명의 열분해 장치는 바이오매스 입자의 크기 및 무게에 따라 분류하여 균일하게 반탄화될 수 있도록 할 수 있다.The pyrolysis device of the present invention may be classified according to the size and weight of the biomass particles to be uniformly carbonized.
또 하나의 효과로 하부에서 공급된 가스가스가 상향하면서 온도가 낮아지므로 바이오매스가 낙하하면서 접촉초기 및 중간단계에서는 저온의 가스가스를 만나 대류에 의해 건조가 이루어지고, 중간 및 하부단계에서는 고온의 가스가스를 만나 열분해되면서 건조와 반탄화가 동시에 가능하다.In another effect, the gas gas supplied from the lower side is lowered while the temperature is lowered. As the biomass falls, the gas is heated at the initial and middle stages of contact and is dried by convection. It can be dried and semi-carbonized at the same time as it is thermally decomposed with gas.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.On the other hand, the effects of the present invention is not limited to the above-mentioned effects, various effects may be included within the scope apparent to those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 기존의 반탄화 장치에 의한 반탄화된 바이오매스를 부유성에 따라 구분한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다단 건조 및 반탄화 반응기의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다단 건조 및 반탄화 반응기의 일 예시이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다단 건조 및 반탄화 반응기의 기류 속도 벡터를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다단 건조 및 반탄화 반응기의 기류 흐름선을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다단 건조 및 반탄화 반응기의 바이오 매스 시료 분류 결과이다.Figure 1 is a semi-carbonized biomass by the conventional semi-carbonization device is classified according to the floating properties.
2 is a block diagram of a multi-stage drying and semi-carbonization reactor according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an illustration of a multi-stage drying and semi-carbonization reactor according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 shows the air flow rate vector of the multi-stage drying and semi-carbonization reactor according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 shows the air flow line of the multi-stage drying and semi-carbonization reactor according to an embodiment of the present invention.
6 is a biomass sample classification result of a multi-stage drying and semi-carbonization reactor according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 '다단 건조 및 반탄화 반응기'를 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the 'multistage drying and semi-carbonization reactor' according to the present invention. The described embodiments are provided to enable those skilled in the art to easily understand the technical spirit of the present invention, and the present invention is not limited thereto. In addition, matters represented in the accompanying drawings may be different from those actually implemented in the schematic drawings in order to easily explain the embodiments of the present invention.
한편, 이하에서 표현되는 각 구성부는 본 발명을 구현하기 위한 예일 뿐이다. 따라서, 본 발명의 다른 구현에서는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 구성부가 사용될 수 있다. On the other hand, each component expressed below is only an example for implementing the present invention. Thus, other implementations may be used in other implementations of the invention without departing from the spirit and scope of the invention.
또한, 각 구성부는 순전히 하드웨어 또는 소프트웨어의 구성만으로 구현될 수도 있지만, 동일 기능을 수행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 둘 이상의 구성부들이 함께 구현될 수도 있다. In addition, each component may be implemented in purely hardware or software configurations, but may also be implemented in a combination of various hardware and software configurations that perform the same function. In addition, two or more components may be implemented together by one hardware or software.
또한, 어떤 구성요소들을 '포함'한다는 표현은, '개방형'의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. In addition, the expression "comprising" certain components merely refers to the presence of the components as an 'open' expression, and should not be understood as excluding additional components.
본 명세서에서는 본 발명을 바이오매스를 통해 설명하고 있으나, 본 발명은 바이오매스에 국한하는 것이 아니라 석탄을 포함한 건조 또는 반탄화가 필요한 모든 고형원료에 적용 가능하다.In the present specification, the present invention has been described through biomass, but the present invention is not limited to biomass, but is applicable to all solid raw materials that require drying or semi-carbonization including coal.
본 명세서에서는 반탄화 방식을 중심으로 설명하고 있으나, 본 발명은 같은 방식으로 온도 및 가스의 차이에 따라 건조를 수행할 수 있다.In the present specification, the description will be made based on a semi-carbonization method, but the present invention may perform drying according to a difference in temperature and gas in the same manner.
도 1은 본 기존의 반탄화 장치에 의한 반탄화된 바이오매스를 부유성에 따라 구분한 것이다.Figure 1 is a semi-carbonized biomass by the conventional semi-carbonization device is classified according to the floating properties.
도 1을 참조하면, 기존의 반탄화 장치에서는 장치의 상부에서 공급되는 건조 또는 반탄화 대상 시료는 자체의 크기나 무게에 상관없이 동일 유로를 통해 하부로 떨어져 건조 및 반탄화 과정을 거치게 된다. Referring to FIG. 1, in the conventional semi-carbonization apparatus, the sample to be dried or semi-carbonized supplied from the upper portion of the apparatus is dried and semi-carbonized by falling down through the same flow path regardless of its size or weight.
이때, 건조 및 반탄화 장치에 투입되는 대상 시료의 크기나 무게가 균일하기 않은 경우 기류를 따라 부유되는 정도가 달라 상기 건조 및 반탄화 장치 내부에 머무는 시간이 상이해질 수 있다. At this time, when the size or weight of the target sample to be put into the drying and semi-carbonization apparatus is not uniform, the degree of floating along the air flow is different, the time to stay inside the drying and semi-carbonization apparatus may be different.
동일 무게라면 크기가 큰 시료가 작은 시료에 비해 기류에 의한 항력이 크게 가해지므로 기류를 따라 부유하는 정도가 크고, 같은 크기라면 가벼운 시료가 무거운 시료에 비해 관성이나 중력의 영향을 덜 받으므로 기류를 따라 부유하는 정도가 크기 때문에 반탄화 장치 내부에 머무는 시간이 달라질 수 있다.If the weight is the same, the larger sample will have more drag due to the airflow than the smaller sample, so it will float along the airflow. If the same size, the lighter sample will be less affected by inertia or gravity than the heavy sample. As a result, the floating time may be large, and thus the time for staying inside the semi-carbonization device may vary.
이러한 무게 및 크기에 따라 기류에 의해 뜨거나 가라 앉는 정도를 부유성이라고 한다.According to this weight and size, the degree of floating or sinking by airflow is called floating.
상기 부유성이 작은 시료는 기류에서 이탈하기 쉽기 때문에 장치 내에서 기류의 저항을 이기고 하부로 떨어질 확률이 크지만 부유성이 큰 시료는 상부로 향하는 기류에서 쉽게 이탈하지 못하기 때문에 장치 하부로 도달하는데 시간이 상대적으로 오래 걸릴 수 있다.The small floating sample is more likely to escape from the airflow because it is more likely to overcome the resistance of the airflow and fall to the bottom. However, the larger floating sample does not easily escape from the airflow directed upwards. It may take a relatively long time.
상기 시료의 상기 반탄화 장치 내의 체류시간에 따라 건조 또는 반탄화 정도가 달라지므로 결과적으로 시료의 부유성에 따라 건조 또는 반탄화 정도가 달라질 수 있다.Since the degree of drying or semi-carbonization varies depending on the residence time of the sample in the semi-carbonization apparatus, the degree of drying or semi-carbonization may vary according to the floating property of the sample.
이 경우 부유성이 다양한 시료를 투입하는 경우 건조 또는 반탄화된 제품의 품질이 불균일해질뿐만 아니라 장치 내부에 지나치게 오래 체류하는 시료의 경우 장치 내부에서 지나치게 건조 또는 반탄화되거나 다른 시료 입자 또는 벽면과의 거듭된 충돌로 인해 잘게 부서져 기류와 함께 배출되므로 하부에서 얻어지는 제품의 수율은 떨어지고 상부로 배출된 미세 입자들은 후단 장치에 좋지 않은 영향을 줄 수 있다. In this case, when a sample having a variety of floating properties is added, not only the quality of the dried or semi-carbonized product becomes uneven, but also the sample that stays in the apparatus for too long may be excessively dried or semi-carbonized in the apparatus, or with other sample particles or walls. Due to repeated collisions, it is broken finely and discharged with airflow, so the yield of the product obtained at the bottom is lowered and the fine particles discharged at the top can adversely affect the rear end device.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다단 건조 및 반탄화 반응기의 구성도이다.2 is a block diagram of a multi-stage drying and semi-carbonization reactor according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 다단 건조 및 반탄화 반응기(100)은 반탄화 장치(110) 및 열풍기(140)를 포함할 수 있다.2, the multi-stage drying and
상기 반탄화 장치(110)는 상부에서는 바이오매스가 낙하되고, 하부에서는 고온의 가스가 주입되어 바이오매스를 반탄화하는 건조 및 반탄화 장치다. 상기 반탄화 장치(110)는 바이오매스의 긴 체류 시간을 확보하기 위해 기둥 형상의 컬럼 구조, 바람직하게는 사각기둥 구조인 것이 바람직하다. 상기 건조 및 반탄화 장치의 높이나 폭은 원료 바이오매스의 입자 크기, 함량, 처리량, 시간 등에 따라 조정될 수 있다.The
상기 반탄화 장치(110)는 복수로 포함될 수 있다. 복수의 상기 반탄화 장치(110)는 다른 반탄화 장치(110)와 앞뒤로 부착되어 결합된 형태를 가질 수 있다. 상기 반탄화 장치(110)는 각각 부유성 기준을 가질 수 있다. 상기 반탄화 장치(110)는 각각 부유성 기준을 설정할 수 있다. 상기 반탄화 장치(110)는 상기 부유성 기준보다 부유성이 큰 바이오매스를 뒤에 연결된 반탄화 장치(110)에 투입할 수 있다. 상기 반탄화 장치(110)는 상기 부유성 기준이 낮은 순서대로 앞에서 뒤로 연결될 수 있다. 예를 들어 가장 앞에 있는 반탄화 장치(110)에 외부에서 바이오매스가 주입되고, 이후 뒤로 연결되는 반탄화 장치(110)는 앞의 반탄화 장치(110)에서 부유성 기준보다 부유성이 높은 바이오매스가 넘어와 투입될 수 있다. 상기 반탄화 장치(110)는 다른 반탄화 장치(110)와 연결 또는 결합된 면의 상부에 관통구(111)를 포함할 수 있다. 상기 관통구(111)를 통해 상기 부유성이 큰 바이오매스가 열풍에 의한 기류를 타고 반사판(130)에 의해 뒤의 반탄화 장치(110)로 투입될 수 있다.The
상기 반탄화 장치(110)는 내부에 하향 구배를 가지는 다수개의 방해판(120)이 지그재그 형태로 형성될 수 있다.The
본 발명에서는 바이오매스가 상기 방해판(120)을 따라 지그재그로 낙하되며 반탄화될 수 있다.In the present invention, the biomass may be zigzag and semi-carbonized along the
상기 방해판(120)은 반탄화 장치(110) 내부에 형성될 수 있고, 벽면에 대해 소정 각도로 하향 경사를 가질 수 있다. 상기 방해판(120)의 경사 각도는 20~80°, 바람직하게는 30~60°일 수 있다. 상기 방해판(120)이 상기 각도로 하향 구배를 가지는 경우 바이오매스의 낙하속도 및 가스기류와의 접촉시간을 높여 열전달 효율을 최적화할 수 있다.The
상기 방해판(120)은 상기 반탄화 장치(110) 내부 벽면에 지그재그로 형성된다. 본 발명은 바이오매스가 지그재그로 낙하되는데, 여기서 지그재그 낙하란 바이오매스가 낙하되는 경로가 일직선(수직낙하)이 아니라 건조 및 반탄화 장치 내벽의 일측에서 마주보는 반대측으로 이동하는 과정을 반복하면서 아래로 낙하하는 것을 나타낸다.The
또한, 상기 방해판(120)이 지그재그로 형성되었다는 것은 일측에 형성된 하향 경사의 방해판(120)과 이와 마주보는 반대측에 형성된 하향 경사된 방해판(120)의 구조가 지그재그 형상을 나타내는 것을 의미한다. 상기 방해판이 지그재그 구조를 나타내는 경우가 다양하게 있을 수 있는데, 본 발명의 일 실시 예로서, 도 2와 같이 일측에 형성된 하향 경사의 방해판(120)이 마주보는 내부 벽면에 위치한 하향 경사진 인접 방해판(120)보다 높거나 낮은 위치에 설치될 수 있다. 즉, 상기 방해판(120)은 마주보는 내부 벽면에 위치한 인접 방해판(120)과 교대로 어긋나게 형성되면 지그재그 구조를 나타낼 수 있다. In addition, the
본 발명에서 상기 방해판(120)의 개수는 특별히 제한되지 않는다. 상기 방해판은 반탄화 장치 내에서 바이오매스가 체류하는 시간이나, 바이오매스 처리량, 유입가스가스 등에 따라 적절한 개수로 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예로 본 발명의 반탄화 장치의 방해판(120)은 10~30개 정도 구비할 수 있다.In the present invention, the number of the
상기 반탄화 장치(110) 상부에서 낙하된 바이오매스는 상기 일측 방해판(120)에서 마주보는 내부 벽면에 위치한 인접 방해판(120)으로 연속 반복 낙하될 수 있다. 이러한 방해판(120)의 지그재그 구조나 바이오매스의 지그재그 낙하방식은 바이오매스의 반탄화 장치(110) 내의 체류시간과 가스와의 접촉시간을 증대시킬 수 있다.The biomass dropped from the top of the
본 발명은 바이오매스가 상부에서 유입되고 열풍이 하부에서 유입되므로 바이오매스입자와 열풍의 온도 차이가 전체 반탄화 장치(110)를 통해 일정하다. 이는 열분해에 필요한 구동력이 전체 반탄화 장치에 일정하게 걸려서 반탄화 효율을 증가시킨다. 바이오매스 측에서 보면 상부로 유입되자마자 하부보다 낮은 온도의 가스에 의해 수분이 제거되는 대류건조가 이루어진다. 중간 및 하부에서는 이미 수분이 제거된 상태에서 상부보다 고온의 가스를 만나게 되어 반탄화된다.In the present invention, since the biomass is introduced from the top and the hot air is introduced from the bottom, the temperature difference between the biomass particles and the hot air is constant through the entire
상기 반탄화 장치(110)는 반사판(130)을 포함할 수 있다. 상기 반사판(130)은 반탄화 장치(110) 내부에 형성될 수 있고, 벽면에 대해 소정 각도로 경사를 가질 수 있다. 상기 반사판(130)은 상기 부유성이 큰 바이오매스가 기류를 따라 상승하면 이를 뒤의 반탄화 장치(110)를 향하도록 이동 경로를 변경하여 투입할 수 있다. 즉, 상기 반탄화 장치(110) 내부에서 부유성이 부유성 기준보다 높은 바이오매스가 상승하면 상기 반사판(130)에 의해 이동경로가 뒤의 반탄화 장치(110)방향으로 변경되어 상기 뒤의 반탄화 장치(110)에 투입될 수 있다. 상기 반사판(130)은 상기 관통구(111)와 같은 높이에 위치할 수 있다. 상기 반사판(130)은 상기 관통구(111)보다 높은 자리에 위치할 수 있다. The
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 반사판(130)은 최 상부 방해판을 이용하되 길이가 상이할 수 있다. 상기 반사판(130)의 길이는 관통구(111)와 접한 위치를 시점으로 방해판 길이의 50~100%, 바람직하게는 60~80%일 수 있다. 상기 반사판(130)이 이보다 짧을 경우에는 하부로부터 상승하는 원료입자가 충돌하지 않아 뒤쪽의 반응기로 넘어가지 않는 현상이 발생할 수 있고, 이보다 길 경우 막 투입된 원료입자가 반사판과 좌측연직벽면 사이의 좁은 틈을 통해 아래방향으로 원활히 떨어지는데 방해가 될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the
상기 반탄화 장치(110)는 다른 반탄화 장치(110)와 연결 또는 결합된 면의 상부에 관통구(111)를 포함할 수 있다. 상기 관통구(111)를 통해 상기 부유성이 큰 바이오매스가 열풍에 의한 기류를 타고 반사판(130)에 의해 뒤의 반탄화 장치(110)로 투입될 수 있다.The
상기 관통구(111)는 반사판과 접하는 지점부터 시작될 수 있다. 상기 관통구(111)의 높이는 같은 기울어짐 방향을 가지는 방해판간 간격의 40~70% 정도, 바람직하게는 50~60% 일 수 있다. 상기 관통구(111) 높이가 이보다 크면 대부분의 원료입자가 연직벽면에 부딪치지 않고 바로 뒤쪽 반응기로 넘어갈 수 있어 반응기 간 입자분리 효과가 떨어지고, 관통구(111) 높이가 이보다 작으면 해당 단의 부유성 기준보다 부유성이 큰 입자도 뒤쪽 반응기로 넘어가기 어려워질 수 있다.The through
상기 열풍기(140)는 상기 반탄화 장치(110)의 하부에 열풍을 주입할 수 있다. 상기 열풍기(140)는 열풍의 속도 및 온도를 조절할 수 있다. The
상기 방해판(120)은 열전도가 높은 금속을 사용할 수 있다. 또한, 수분이나 고온에 의해 산화되는 것을 방지하기 위한 재질을 사용하거나 코팅 처리할 수 있다. 바이오매스가 상기 방해판(120)과 접촉하면서 낙하하므로 바이오매스의 수분이 금속의 열전도현상에 의해 열전달이 촉진될 수 있다.The
상기 반탄화 장치(110)의 하부에서 주입되는 열풍은 200℃ 이상의 고온 가스가 주입될 수 있다. 상기 가스 온도는 바람직하게는 200~600℃, 더욱 바람직하게는 250~400℃일 수 있다.Hot air injected from the bottom of the
상기 바이오매스의 사이즈는 1~50mm, 바람직하게는 10~50mm일 수 있다.The size of the biomass may be 1 to 50mm, preferably 10 to 50mm.
상기 반탄화 장치(110) 하부에서 주입되는 상기 가스의 양이 3~15Nm/kg(가스유량/바이오매스량), 바람직하게는 5~10Nm/kg일 수 있다.The amount of the gas injected from the bottom of the
상기 바이오매스의 낙하속도는 1~5m/s일 수 있다.Falling speed of the biomass may be 1 ~ 5m / s.
상기 건조 및 반탄화 장치는 바이오매스의 체류시간이 30초 ~ 600초, 바람직하게는 30초~300초일 수 있다.The drying and semi-carbonization apparatus may have a residence time of biomass of 30 seconds to 600 seconds, preferably 30 seconds to 300 seconds.
상기 장치는 하부에서 주입되는 가스의 유량 및 유속을 조절하는 방법으로 바이오매스의 체류 시간을 제어할 수 있다.The apparatus can control the residence time of the biomass by adjusting the flow rate and flow rate of the gas injected from the bottom.
상기 열풍기(140)는 반탄화 장치(110) 내부에 가스를 주입할 수 있는 장치이며 제한없이 사용할 수 있다. 상기 열풍기(140)는 가장 하부에 설치된 방해판 아래에서 가스를 주입하는 것이 바람직하다.The
상기 반탄화 장치(110)는 상부로 배출되는 가스로부터 배출되는 미분을 회수하는 포집부를 포함할 수 있다. 상기 포집부로 싸이클론, 스크러버, 여과포 집진기 등을 사용할 수 있다.The
상기 반탄화 장치(110)는 상기 포집부 후단에 배출되는 가스를 냉각시켜 타르를 회수하는 냉각부를 추가로 포함할 수 있다.The
상기 가스는 반탄화 장치(110)의 운전시 바이오매스에 포함되어 있는 일부 휘발성 물질이 탈휘발되어 배출되는 탈휘발가스와 열풍으로 공급된 가스를 지칭할 수 있다. 상기 열풍은 상기 반탄화 장치(110)를 통과해 상부로 배출될 수 있다.The gas may refer to a gas supplied to the devolatilization gas and hot air that are discharged by the devolatilization of some volatile substances included in the biomass during operation of the
바이오매스는 헤미셀룰로오스, 셀룰로오스, 리그닌으로 구성되어 있는데, 열분해시 온도가 증가함에 따라 헤미셀룰로오스, 셀룰로오스, 리그닌 순서로 분해가 될 수 있다. 보통 헤미셀룰로오스는 200℃ 이상에서 분해가 시작되어 단당류 및 유기산(acetic acid, formic acid) 등이 발생할 수 있다.Biomass is composed of hemicellulose, cellulose, lignin, and may be decomposed in the order of hemicellulose, cellulose, lignin as the temperature increases during pyrolysis. Hemicellulose usually begins to decompose at 200 ° C or higher, and monosaccharides and organic acids (acetic acid, formic acid) may occur.
상기 반탄화 장치(110)의 하부에서는 주입되는 열풍의 온도가 250~400℃에서 운전이 이루어지기 때문에 바이오매스를 구성하고 있는 헤미셀룰로오스, 셀룰로오스, 리그닌이 분해되어 탈휘발이 이루어지게 된다. 이처럼 탈휘발된 물질(탈휘발가스)은 바이오 부생가스(또는 연소가스), 타르 형태로 배출이 이루어지게 된다.In the lower portion of the
상기 반탄화 장치(110)에서 배출되는 가스중에는 탈휘발가스를 포함하고 있으며, 미분을 회수한 후에 냉각부에서 급속 냉각하면 타르를 얻을 수 있다. 상기 타르는 스팀개질법 등을 통해 연료로 활용을 할 수 있게 된다.The gas discharged from the
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다단 건조 및 반탄화 반응기의 일 예시이다. Figure 3 is an illustration of a multi-stage drying and semi-carbonization reactor according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 다단 건조 및 반탄화 반응기은 반탄화 장치(210), 방해판(220), 반사판(230) 및 열풍기(240)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, a multi-stage drying and semi-carbonization reactor according to an embodiment of the present invention may include a
상기 반탄화 장치(210)는 최하단의 방해판(220)의 아래 부분을 통해 바이오 매스가 배출될 수 있고, 상기 최하단의 방해판(220)은 상기 반탄화 장치(210)의 외벽면일 수 있다. 즉, 상기 반탄화 장치(210)의 최하단은 일측이 경사진 형태로 구성되어 배출구(250)가 좁아지는 형태로 구성될 수 있다. 복수의 상기 반탄화 장치(210)는 앞의 반탄화 장치(210)의 배출구(250)보다 뒤의 반탄화 장치(210)의 배출구(250)의 높이가 낮을 수 있다. 즉, 상기 반탄화 장치(210)가 계단식으로 배치될 수 있다.The
복수의 상기 반탄화 장치(210)는 다른 반탄화 장치(210)와 앞뒤로 부착되어 결합된 형태를 가질 수 있다. 상기 반탄화 장치(210)는 각각 부유성 기준을 가질 수 있다. 상기 반탄화 장치(210)는 각각 부유성 기준을 설정할 수 있다. 상기 반탄화 장치(210)는 상기 부유성 기준보다 부유성이 큰 바이오매스를 뒤에 연결된 반탄화 장치(210)에 투입할 수 있다. 상기 반탄화 장치(210)는 상기 부유성 기준이 낮은 순서대로 앞에서 뒤로 연결될 수 있다. 예를 들어 가장 앞에 있는 반탄화 장치(210)에 외부에서 바이오매스가 주입되고, 이후 뒤로 연결되는 반탄화 장치(210)는 앞의 반탄화 장치(210)에서 부유성 기준보다 부유성이 높은 바이오매스가 넘어와 투입될 수 있다. 상기 반탄화 장치(210)는 다른 반탄화 장치(210)와 연결 또는 결합된 면의 상부에 관통구를 포함할 수 있다. 상기 관통구를 통해 상기 부유성이 큰 바이오매스가 열풍에 의한 기류를 타고 반사판(230)에 의해 뒤의 반탄화 장치(210)로 투입될 수 있다.The plurality of
상기 관통구는 반사판과 접하는 지점부터 시작될 수 있다. 상기 관통구의 높이는 같은 기울어짐 방향을 가지는 방해판간 간격의 40~70% 정도, 바람직하게는 50~60% 일 수 있다. 상기 관통구 높이가 이보다 크면 대부분의 원료입자가 연직벽면에 부딪치지 않고 바로 뒤쪽 반응기로 넘어갈 수 있어 반응기 간 입자분리 효과가 떨어지고, 관통구 높이가 이보다 작으면 해당 단의 부유성 기준보다 부유성이 큰 입자도 뒤쪽 반응기로 넘어가기 어려워질 수 있다.The through hole may start from a point of contact with the reflector. The height of the through hole may be about 40 to 70%, preferably 50 to 60% of the gap between the obstruction plate having the same inclination direction. If the through-hole height is larger than this, most of the raw material particles can pass directly to the rear reactor without colliding with the vertical wall surface, thereby reducing particle separation effect between the reactors. Particles can also be difficult to pass to the back reactor.
상기 반탄화 장치(210)는 내부에 하향 구배를 가지는 다수개의 방해판(220)이 지그재그 형태로 형성될 수 있다.The
본 발명에서는 바이오매스가 상기 방해판(220)을 따라 지그재그로 낙하되며 반탄화될 수 있다.In the present invention, the biomass may be zigzag and semi-carbonized along the
상기 방해판(220)은 반탄화 장치(210) 내부에 형성될 수 있고, 벽면에 대해 소정 각도로 하향 경사를 가질 수 있다. 상기 방해판(220)의 경사 각도는 20~80°, 바람직하게는 30~60°일 수 있다. 상기 방해판(220)이 상기 각도로 하향 구배를 가지는 경우 바이오매스의 낙하속도 및 가스기류와의 접촉시간을 높여 열전달 효율을 최적화할 수 있다.The
상기 방해판(220)은 상기 반탄화 장치(210) 내부 벽면에 지그재그로 형성된다. 본 발명은 바이오매스가 지그재그로 낙하되는데, 여기서 지그재그 낙하란 바이오매스가 낙하되는 경로가 일직선(수직낙하)이 아니라 건조 및 반탄화 장치 내벽의 일측에서 마주보는 반대측으로 이동하는 과정을 반복하면서 아래로 낙하하는 것을 나타낸다.The
또한, 상기 방해판(220)이 지그재그로 형성되었다는 것은 일측에 형성된 하향 경사의 방해판(220)과 이와 마주보는 반대측에 형성된 하향 경사된 방해판(220)의 구조가 지그재그 형상을 나타내는 것을 의미한다. 상기 방해판이 지그재그 구조를 나타내는 경우가 다양하게 있을 수 있는데, 본 발명의 일 실시 예로서, 도 2와 같이 일측에 형성된 하향 경사의 방해판(220)이 마주보는 내부 벽면에 위치한 하향 경사진 인접 방해판(220)보다 높거나 낮은 위치에 설치될 수 있다. 즉, 상기 방해판(220)은 마주보는 내부 벽면에 위치한 인접 방해판(220)과 교대로 어긋나게 형성되면 지그재그 구조를 나타낼 수 있다. In addition, the
본 발명에서 상기 방해판(220)의 개수는 특별히 제한되지 않는다. 상기 방해판은 반탄화 장치 내에서 바이오매스가 체류하는 시간이나, 바이오매스 처리량, 유입가스 온도나 유량 등에 따라 적절한 개수로 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예로 본 발명의 반탄화 장치의 방해판(220)은 10~30개 정도 구비할 수 있다.In the present invention, the number of the
상기 반탄화 장치(210) 상부에서 낙하된 바이오매스는 상기 일측 방해판(220)에서 마주보는 내부 벽면에 위치한 인접 방해판(120)으로 연속 반복 낙하될 수 있다. 이러한 방해판(220)의 지그재그 구조나 바이오매스의 지그재그 낙하방식은 바이오매스의 반탄화 장치(210) 내의 체류시간과 가스기류와의 접촉시간을 증대시킬 수 있다.The biomass dropped from the top of the
본 발명은 바이오매스가 상부에서 유입되고 열풍이 하부에서 유입되므로 바이오매스입자와 열풍의 온도 차이가 전체 반탄화 장치(210)를 통해 일정하다. 이는 반탄화에 필요한 구동력이 전체 반탄화 장치에 일정하게 걸려서 반탄화 효율을 증가시킨다. 바이오매스 측에서 보면 상부로 유입되자마자 하부보다 낮은 온도의 가스기류에 의해 수분이 제거되는 대류건조가 이루어진다. 중간 및 하부에서는 이미 수분이 제거된 상태에서 상부보다 높은 고온의 가스기류를 만나게 되어 반탄화된다.In the present invention, since the biomass is introduced from the top and the hot air is introduced from the bottom, the temperature difference between the biomass particles and the hot air is constant through the entire
상기 반탄화 장치(210)는 반사판(230)을 포함할 수 있다. 상기 반사판(230)은 반탄화 장치(210) 내부에 형성될 수 있고, 벽면에 대해 소정 각도로 경사를 가질 수 있다. 상기 반사판(230)은 상기 부유성이 큰 바이오매스가 기류를 따라 상승하면 이를 뒤의 반탄화 장치(210)를 향하도록 이동 경로를 변경하여 투입할 수 있다. 즉, 상기 반탄화 장치(210) 내부에서 부유성이 부유성 기준보다 높은 바이오매스가 상승하면 상기 반사판(230)에 의해 이동경로가 뒤의 반탄화장치(210)방향으로 변경되어 상기 뒤의 반탄화 장치(210)에 투입될 수 있다. 상기 반사판(230)은 상기 관통구와 같은 높이에 위치할 수 있다. 상기 반사판(230)은 상기 관통구보다 높은 자리에 위치할 수 있다. The
상기 열풍기(240)는 상기 반탄화 장치(210)의 하부에 열풍을 주입할 수 있다. 상기 열풍기(240)는 열풍의 속도 및 온도를 조절할 수 있다. 상기 열풍은 상기 반탄화 장치(210)를 통과해 상부로 배출될 수 있다.The
상기 방해판(220)은 열전도가 높은 금속을 사용할 수 있다. 또한, 수분이나 고온에 의해 산화되는 것을 방지하기 위한 재질을 사용하거나 코팅 처리할 수 있다. 바이오매스가 상기 방해판(220)과 접촉하면서 낙하하므로 바이오매스의 수분이 금속의 열전도현상에 의해 열전달이 촉진될 수 있다.The
상기 열풍기(240)는 상기 계단식으로 배치된 반탄화 장치(210)에 대응되도록 각각의 반탄화 장치(210)의 배출구(250)에 계단식으로 배치될 수 있다.The
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다단 건조 및 반탄화 반응기의 기류 속도 벡터를 도시한 것이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다단 건조 및 반탄화 반응기의 기류 흐름선을 도시한 것이다.Figure 4 shows the air flow rate vector of the multi-stage drying and semi-carbonization reactor according to an embodiment of the present invention, Figure 5 shows the air flow line of the multi-stage drying and semi-carbonization reactor according to an embodiment of the present invention will be.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 다단 건조 및 반탄화 반응기는 기류가 상기 방해판에 의해 지그재그 방향으로 흐를 수 있다. 상기 기류에 의한 힘도 상기 기류 벡터에서 확인할 수 있는 것과 같이 지그재그 방향으로 가해지게 된다. 상기 기류에 의한 힘이 상기 바이오매스에 가해지면 상기 바이오매스의 부유성에 따라 상기 바이오매스가 가라앉거나 상승하게 된다. 상기 반탄화 장치의 부유성 기준보다 부유성이 작거나 같은 바이오매스는 상기 반탄화 장치를 통과해 배출구(250)로 반탄화되어 배출될 수 있고, 상기 반탄화 장치의 부유성 기준보다 부유성이 큰 바이오매스는 상기 반탄화 장치 내부에서 상승해 반사판과 관통구를 통해 뒤의 반탄화 장치에 투입될 수 있다. 상기 뒤의 반탄화 장치는 앞의 반탄화 장치보다 부유성 기준이 높을 수 있다. 상기 반탄화 장치에 주입되는 열풍은 상기 부유성 기준이 낮을수록 풍속이 높을 수 있다.4 and 5, in the multi-stage drying and semi-carbonization reactor according to an embodiment of the present invention, airflow may flow in a zigzag direction by the baffle plate. The force caused by the airflow is also applied in the zigzag direction as can be seen in the airflow vector. When the force caused by the airflow is applied to the biomass, the biomass sinks or rises according to the floating property of the biomass. Biomass that is less than or equal to the floatation criteria of the semi-carbonization apparatus may be discharged by being semi-carbonized through the semi-carbonization apparatus to the
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다단 건조 및 반탄화 반응기의 바이오 매스 시료 분류 결과이다.6 is a biomass sample classification result of a multi-stage drying and semi-carbonization reactor according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 각 단의 장치로 유입되는 기류의 속도는 투입되는 시료 입자의 중량 또는 비중량 차이를 고려하여 서로 다르게 설정될 수 있다. 1단으로부터 2단(또는 그 이상)으로 단 수가 증가함에 따라 각 단으로 유입되는 기류의 유속은 작아지도록 설정될 수 있다.Referring to Figure 6, the speed of the air flow flowing into the device of each stage may be set differently in consideration of the difference in weight or specific weight of the sample particles introduced. As the number of stages increases from one stage to two stages (or more), the flow rate of the airflow flowing into each stage may be set to be small.
밀도는 같지만 입경이 서로 다른 두 종류의 시료입자를 신규 장치에 투입하였을 때 입경이 커서 상대적으로 무거운 입자는 1단(좌측) 장치에서 기류의 흐름으로부터 벗어나 중력에 의해 1단 장치의 하부로 떨어지지만 입경이 작아서 상대적으로 가벼운 입자는 1단 장치의 상부에서 기류에 휩쓸려 2단(우측) 장치로 이동할 수 있다.When two kinds of sample particles with the same density but different particle size are introduced into the new device, the particle size is large and relatively heavy particles fall out of the airflow in the first stage (left) apparatus and fall to the bottom of the first stage apparatus by gravity. Due to the small particle diameter, relatively light particles can be swept away by the airflow from the top of the first stage device and moved to the second stage (right) device.
2단 장치로 이동한 상대적으로 가벼운 입자는 1단 장치에 비해 적은 유속의 기류를 벗어나 2단 장치의 하부로 떨어질 수 있다.Relatively light particles migrated to the two-stage device may fall out of the airflow at a lower flow rate than the first-stage device and fall to the bottom of the two-stage device.
상기 반탄화 장치는 중량 또는 비중량이 서로 다른 시료입자를 한꺼번에 장치로 투입하는 경우에도 중량 또는 비중량에 따른 시료의 자동 분류가 가능하며, 중량 또는 비중량 변화에도 시료의 고른 건조 또는 반탄화 효과를 얻을 수 있음The semi-carbonization device is capable of automatically classifying samples according to weight or specific weight even when sample particles having different weights or specific gravity are introduced into the device at the same time. Can be obtained
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 반탄화 장치의 단 수를 늘림으로써 시료의 분류를 세분화하고 시료의 중량 또는 비중량 변화에 있어서도 고른 건조 또는 반탄화 효과를 얻을 수 있다.According to one embodiment of the present invention, by increasing the number of stages of the semi-carbonization apparatus, it is possible to subdivide the classification of the sample and to obtain an even drying or semi-carbonization effect even in the weight or specific weight change of the sample.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 각 단으로 떨어지는 시료의 양 비율에 따라 각 단의 규모를 줄이면 기존 장치에 비해 소요되는 가스 유량을 증가시키지 않을 수 있다.According to one embodiment of the present invention, reducing the size of each stage according to the ratio of the amount of the sample falling into each stage may not increase the gas flow rate required compared to the existing apparatus.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통 상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the appended claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.
Claims (10)
상기 반탄화 장치의 하부에서 상부로 향하는 열풍을 주입하는 열풍기;를 포함하고,
상기 반탄화 장치는 다른 반탄화 장치와 적어도 일면을 맞대고 앞뒤로 연결된 형태로 복수로 포함되고,
상기 반탄화 장치는,
다른 반탄화 장치와 맞대는 면의 상부에 형성되는 상기 바이오매스가 통과할 수 있는 관통구;
내부에 하향 구배를 가지고 지그재그로 형성된 다수개의 방해판; 및
다른 반탄화 장치와 맞댄 일면의 상부에 열풍에 의해 부유하는 바이오매스를 뒤에 연결된 반탄화 장치로 투입하는 반사판;
상기 반탄화 장치에서 상기 바이오매스가 상기 방해판을 따라 지그재그로 낙하되며 건조되는 다단 건조 및 반탄화 반응기.A semi-carbonization device in which the biomass falls and passes through the lower portion at the upper portion; And
And a hot air fan for injecting hot air from the lower portion of the semi-carbonization device to the upper portion thereof.
The semi-carbonization device is included in plurality in a form in which the other half-carbonization device and at least one face to face and connected back and forth,
The semi-carbonization device,
A through hole through which the biomass formed on an upper surface of the surface facing the other semi-carbonization device can pass therethrough;
A plurality of baffle plates zigzag having a downward gradient therein; And
A reflector for injecting biomass suspended by hot air into one of the semi-carbonization apparatuses connected to the rear of the upper surface of the upper surface of the upper surface of the anti-carbonization apparatus;
Multi-stage drying and semi-carbonization reactor in which the biomass falls in a zigzag along the baffle plate and dried in the semi-carbonization device.
복수의 상기 반탄화 장치는,
각각 부유성 기준을 가지고,
상기 열풍기는,
복수의 상기 반탄화 장치 각각의 부유성 기준에 따른 풍속으로 열풍을 주입하는 것을 특징으로 하는 다단 건조 및 반탄화 반응기.The method of claim 1,
The plurality of semi-carbonization device,
Each has a floating standard,
The hot air fan,
Multi-stage drying and semi-carbonization reactor, characterized in that for injecting hot air at a wind speed according to the floating standards of each of the plurality of semi-carbonization apparatus.
상기 부유성 기준은
앞뒤로 연결된 반탄화 장치는 앞의 반탄화 장치의 부유성 기준이 뒤의 반탄화 장치의 부유성 기준보다 낮은 것을 특징으로 하는 다단 건조 및 반탄화 반응기.The method of claim 2,
The floating standards are
The back and forth connected semi-carbonization apparatus is a multi-stage drying and semi-carbonization reactor, characterized in that the floatation criteria of the preceding semi-carbonization unit is lower than that of the latter semi-carbonization unit.
상기 앞의 반탄화 장치의 열풍의 속도는 4~6m/s이고, 상기 뒤의 반단화 장치의 열풍의 속도는 2~4m/s인 것을 특징으로 하는 다단 건조 및 반탄화 반응기.The method of claim 3,
The speed of the hot air of the front semi-carbonization device is 4 ~ 6m / s, the speed of the hot air of the rear semi-shoeing device is 2 ~ 4m / s, characterized in that the multi-stage drying and semi-carbonization reactor.
상기 방해판은 상기 반탄화 장치 내부 벽면에 20~80도로 하향 구배로 형성된 것을 특징으로 하는 다단 건조 및 반탄화 반응기.The method of claim 1,
The baffle plate is a multi-stage drying and semi-carbonization reactor, characterized in that formed in a gradient down to 20 to 80 degrees on the inner wall of the semi-carbonization device.
상기 반탄화 장치 내부로 주입되는 상기 열풍의 온도는 200~600℃인 것을 특징으로 하는 다단 건조 및 반탄화 반응기.The method of claim 1,
Multi-stage drying and semi-carbonization reactor, characterized in that the temperature of the hot air injected into the semi-carbonization apparatus is 200 ~ 600 ℃.
상기 관통구는,
같은 기울어짐 방향을 가지는 방해판간 간격의 40~70%인 것을 특징으로 하는 다단 건조 및 반탄화 반응기.The method of claim 1,
The through hole,
Multi-stage drying and semi-carbonization reactor, characterized in that 40 to 70% of the gap between the obstruction plate having the same inclination direction.
상기 관통구는,
같은 기울어짐 방향을 가지는 방해판간 간격의 50~60%인 것을 특징으로 하는 다단 건조 및 반탄화 반응기.The method of claim 7, wherein
The through hole,
Multi-stage drying and semi-carbonization reactor, characterized in that 50 to 60% of the gap between the obstruction plate having the same inclination direction.
상기 반사판은,
관통구와 접한 위치를 시점으로 상기 방해판 길이의 50~100%의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 다단 건조 및 반탄화 반응기.The method of claim 1,
The reflector is,
Multi-stage drying and semi-carbonization reactor, characterized in that having a length of 50 to 100% of the length of the baffle from the position in contact with the through hole.
상기 반사판은,
관통구와 접한 위치를 시점으로 상기 방해판 길이의 60~80%의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 다단 건조 및 반탄화 반응기.
The method of claim 9,
The reflector is,
Multi-stage drying and semi-carbonization reactor, characterized in that having a length of 60 ~ 80% of the length of the baffle from the position in contact with the through hole.
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