KR20210110157A - Biooil gasification system including steam reformer using spray bed reactor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 증기 개질장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분사층 반응기를 사용하여 바이오오일의 가스화 과정에서 생성된 합성가스를 개질하여 품질을 향상 시키는 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a steam reformer, and more particularly, to a system for improving the quality by reforming the syngas generated in the gasification process of bio-oil using a spray bed reactor.
바이오 에너지란 바이오매스 자원을 에너지화하여 이용하는 것을 말하며 최근 석유, 가스, 석탄을 비롯한 화석 연료의 다량 사용으로 기후변화, 대기오염 등의 환경문제 및 자원 고갈의 우려 때문에 바이오 에너지는 중요한 화석연료 대체에너지 자원으로써 큰 관심을 끌고 있다.Bio-energy refers to the use of biomass resources into energy, and bioenergy is an important alternative energy to fossil fuels due to environmental problems such as climate change and air pollution and concerns about resource depletion due to the recent large use of fossil fuels including oil, gas, and coal. It is attracting great attention as a resource.
바이오매스 자원을 에너지로 전환, 이용하는 방법은 직접적으로 연소하는 방법 외에도 가스화 및 급속열분해 방법이 있으며, 그 중 급속 열분해 방법은 바이오 오일의 수율을 가장 높일 수 있는 방법으로서, 산소가 없는 상태에서 바이오매스를 열적으로 분해하여 액상(바이오 오일), 고상(바이오 촤(Char)), 가스상의 연료 등 유용한 생성물로 회수하는 방법이다.Methods for converting and using biomass resources into energy include gasification and rapid pyrolysis in addition to direct combustion. Among them, the rapid pyrolysis method is the method that can increase the yield of bio-oil the most. In the absence of oxygen, biomass It is a method of thermally decomposing and recovering useful products such as liquid (bio oil), solid (bio char), and gaseous fuel.
일반적으로 증기개질은 3-25 atm의 압력, 700-800 ℃에서 수증기를 시료 내 유기성분과 반응시켜 고품질의 syngas를 생산하는 공정으로 암모니아, 메탄올합성 및 Fischer-Tropsch 공정과 같은 여러 공정에서 널리 사용되는 공정이다. In general, steam reforming is a process that produces high-quality syngas by reacting water vapor with organic components in the sample at a pressure of 3-25 atm and 700-800 °C. It is widely used in various processes such as ammonia, methanol synthesis, and the Fischer-Tropsch process. it is fair
또한, CH4 전환율이 90-92 %로 높아 수소생산 효율이 높고 대용량의 시료를 처리 가능하여 상업적 이용이 용이하다.In addition, since the CH 4 conversion rate is high as 90-92%, the hydrogen production efficiency is high, and large-capacity samples can be processed, commercial use is easy.
따라서 증기 개질기의 효율을 향상시킬 수 있는 시스템의 개발이 절실한 상황이다.Therefore, there is an urgent need to develop a system capable of improving the efficiency of the steam reformer.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 기존의 반응기 형태에 비해 다양한 장점을 가지는 분사층 반응기를 사용하여 증기 개질기의 효율을 향상시킬 수 있는 분사층 반응기를 이용한 증기 개질장치를 포함하는 바이오오일 가스화 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention for solving this problem is a bio-oil gasification system including a steam reformer using a spray bed reactor that can improve the efficiency of the steam reformer by using a spray bed reactor having various advantages compared to the conventional reactor type. intended to provide
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 분사층 반응기를 이용한 증기 개질장치를 포함하는 바이오오일 가스화 시스템은 바이오 오일 가스화를 통하여 생성된 합성가스를 증기 또는 촉매를 사용하여 개질가스를 생성하게 구성함으로써 달성될 수 있다.A bio-oil gasification system including a steam reformer using a spray bed reactor of the present invention for solving these problems is achieved by configuring the synthesis gas generated through bio-oil gasification to generate reformed gas using steam or a catalyst. can
또한, 상기 분사층 증기 개질장치로 steam을 공급하기 위한 스팀 제너레이터(steam generator)를 더 포함하고, 상기 분사층 증기 개질장치는 상기 스팀 제너레이터에서 공급되는 steam으로 개질과정을 거친 개질 가스를 생성하도록 구성할 수 있다.In addition, it further comprises a steam generator (steam generator) for supplying steam to the spray bed steam reformer, wherein the spray bed steam reformer is configured to generate a reformed gas that has undergone a reforming process with steam supplied from the steam generator can do.
또한, 상기 분사층 증기 개질장치는 상기 싸이클론 집진장치에서 가스화 과정에서 생성되는 입자상 물질이 포집된 합성가스를 하부에서 공급받아 스팀 개질을 거친 후 상부로 개질된 개스가 배출되게 구성한다.In addition, the spray bed steam reformer receives the syngas in which particulate matter generated in the gasification process in the cyclone dust collector is supplied from the lower portion, undergoes steam reforming, and then the reformed gas is discharged to the upper portion.
한편, 이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 의한 바이오오일 가스화 시스템은 바이오오일을 가스화 반응기로 투입시키기 위한 정량펌프와, 상기 정량펌프에서 투입되는 바이오오일을 이류체 노즐을 통하여 투입하여 산화제와 함께 가스화 반응을 일으키는 바이오오일 가스화 반응기, 상기 바이오오일 가스화 반응기의 가스화 과정에서 생성되는 입자상 물질을 포집할 수 있는 싸이클론 집진장치, 바이오오일 가스화를 통하여 생성된 합성가스를 증기 또는 촉매를 사용하여 개질하여 고품질의 개질가스를 생성하는 분사층 증기 개질장치, 및 상기 분사층 증기 개질장치로 steam을 공급하기 위한 steam generator를 포함하게 구성함으로써 달성될 수 있다.On the other hand, the bio-oil gasification system according to another embodiment of the present invention for solving this problem includes a metering pump for introducing bio-oil into a gasification reactor, and a bio-oil input from the metering pump through a two-fluid nozzle. A bio-oil gasification reactor that causes a gasification reaction with an oxidizing agent, a cyclone dust collector capable of collecting particulate matter generated in the gasification process of the bio-oil gasification reactor, and a syngas generated through bio-oil gasification using steam or catalyst It can be achieved by reforming to include a steam generator for supplying steam to the spray bed steam reformer for generating a high-quality reformed gas, and the spray bed steam reformer.
그리고 분사층 증기 개질장치는 상기 steam generator로부터 공급되는 액체(스팀 또는 N2)에 의해 고체입자가 core 영역을 통해 층 상부로 분출되고, 층 상부로 분출된 고체입자는 annulus영역으로 낙하하여 반응기 하부로 이동하며 반응기 내부에서 순환하며, Syngas는 반응기 하부에서 투입되어 bed material와 함께 유동하며 steam 개질과정을 거친 후 reforming gas로 배출되게 구성할 수 있다.And in the spray bed steam reformer , solid particles are ejected to the upper layer through the core area by the liquid (steam or N 2 ) supplied from the steam generator, and the solid particles ejected to the upper layer fall into the annulus area and fall to the lower part of the reactor It moves to and circulates inside the reactor, and Syngas is introduced from the bottom of the reactor and flows with the bed material, and can be configured to be discharged as reforming gas after steam reforming.
따라서, 본 발명의 분사층 반응기를 이용한 증기 개질장치를 포함하는 바이오오일 가스화 시스템에 의하면, 분사층 반응기가 분사판을 필요로 하지 않아 분사판을 사용하는 유동층 반응기에 비하여 반응기 내 압력손실이 낮은 장점이 있다.Therefore, according to the bio-oil gasification system including the steam reformer using the spray bed reactor of the present invention, the injection bed reactor does not require an injection plate, so the pressure loss in the reactor is lower than that of a fluidized bed reactor using the injection plate. There is this.
또한, 본 발명의 분사층 반응기를 이용한 증기 개질장치를 포함하는 바이오오일 가스화 시스템에 의하면, 분사층 반응기가 높은 유속에서 운전되므로 반응기 내 기체-고체 간 혼합효율이 우수하기 때문에 더 활발한 개질반응을 기대할 수 있다.In addition, according to the bio-oil gasification system including the steam reformer using the spray bed reactor of the present invention, since the spray bed reactor is operated at a high flow rate, the gas-solid mixing efficiency in the reactor is excellent, so a more active reforming reaction is expected. can
그리고 본 발명의 분사층 반응기를 이용한 증기 개질장치를 포함하는 바이오오일 가스화 시스템에 의하면, 분사층 반응기가 bed material로 사용되는 고체 입자(촉매)의 크기에 자유롭기 때문에 입자파쇄의 전처리에 소모되는 에너지 및 비용절감 효과가 있다.And according to the bio-oil gasification system including the steam reformer using the spray bed reactor of the present invention, since the spray bed reactor is free in the size of solid particles (catalyst) used as bed material, the energy consumed in the pretreatment of particle crushing and There is a cost-saving effect.
도 1은 본 발명에 따른 바이오오일 가스화 및 분사층 증기 개질장치 시스템의 주요 구성도,
그리고
도 2는 본 발명에 따른 분사층 증기 개질장치 및 그 내부유동을 도시한 도면이다.1 is a main configuration diagram of a bio-oil gasification and spray bed steam reformer system according to the present invention;
and
2 is a view showing the spray bed steam reforming apparatus and the internal flow thereof according to the present invention.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the present specification and claims are not to be construed as limited in their ordinary or dictionary meanings, and on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to best describe his invention. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain element, it means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated. In addition, terms such as “…unit”, “…group”, “module”, and “device” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which is implemented by a combination of hardware and/or software can be
명세서 전체에서 "및/또는"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및/또는 제3 항목"의 의미는 제1, 제2 또는 제3 항목뿐만 아니라 제1, 제2 또는 제3 항목들 중 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.Throughout the specification, the term “and/or” should be understood to include all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "the first item, the second item and/or the third item" may be presented from the first, second, or third item as well as two or more of the first, second, or third items. A combination of all possible items.
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 일실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
본 발명의 분사층 반응기를 이용한 증기 개질장치를 포함하는 바이오오일 가스화 시스템은 분사층 반응기가 분사판을 필요로 하지 않아 분사판을 사용하는 유동층 반응기에 비하여 반응기 내 압력손실이 낮은 장점을 갖도록 구성된 것이 하나의 특징이다.The bio-oil gasification system including a steam reformer using a spray bed reactor of the present invention is configured to have the advantage of lower pressure loss in the reactor compared to a fluidized bed reactor using a spray plate because the spray bed reactor does not require an injection plate. one characteristic.
또한, 본 발명의 분사층 반응기를 이용한 증기 개질장치를 포함하는 바이오오일 가스화 시스템은 분사층 반응기가 높은 유속에서 운전되므로 반응기 내 기체-고체 간 혼합효율이 우수하기 때문에 더 활발한 개질반응을 기대할 수 있다는 것과 분사층 반응기가 bed material로 사용되는 고체 입자(촉매)의 크기에 자유롭기 때문에 입자파쇄의 전처리에 소모되는 에너지 및 비용절감 효과가 있다는 것을 또 다른 특징으로 한다.In addition, the bio-oil gasification system including the steam reformer using the spray bed reactor of the present invention can expect a more active reforming reaction because the spray bed reactor is operated at a high flow rate and thus has excellent gas-solid mixing efficiency in the reactor. Another feature is that since the spray bed reactor is free from the size of solid particles (catalyst) used as bed material, there is an effect of reducing energy and cost consumed in the pretreatment of particle crushing.
이를 위하여 본 발명의 일실시예에 의한 분사층 반응기를 이용한 증기 개질장치를 포함하는 바이오오일 가스화 시스템은 정량펌프(110)와, 바이오오일 가스화 반응기(120), 싸이클론 집진장치(130), 분사층 증기 개질장치(140), steam generator(150), 열교환기(160), 전기집진 장치(170)를 포함하여 구성한다.To this end, a bio-oil gasification system including a steam reformer using a spray bed reactor according to an embodiment of the present invention includes a
도 1의 본 발명에 따른 바이오오일 가스화 및 분사층 증기 개질장치 시스템의 주요 구성도를 참고하면, 도시된 바와 같이 본 발명의 분사층 반응기를 이용한 증기 개질장치는 분사층 반응기를 사용하여 바이오오일의 가스화 과정에서 생성된 합성가스를 개질하여 품질을 향상 시키는 시스템에 관한 것이다. Referring to the main configuration diagram of the bio-oil gasification and spray bed steam reformer system according to the present invention in FIG. 1, as shown, the steam reformer using the spray bed reactor of the present invention uses a spray bed reactor to convert bio-oil It relates to a system for improving the quality by reforming the syngas generated in the gasification process.
분사층 반응기는 내부에 유체를 고르게 주입하기 위한 목적으로 사용되는 분사판을 필요로 하지 않아 유동층 반응기보다 압력 손실이 적으며, 유동층 반응기보다 높은 유속에서 운전되므로 기체-고체 간 열 및 물질전달이 우수하다는 장점이 있다. The spray bed reactor does not require an injection plate used for the purpose of evenly injecting the fluid therein, so the pressure loss is less than that of a fluidized bed reactor. There is an advantage that
상술한 본 발명의 개질장치 시스템은 공급되는 바이오오일(100)을 가스화 반응기로 투입시키기 위한 정량펌프(110)와, 정량펌프(110)에서 투입되는 바이오오일을 이류체 노즐(121)을 통하여 투입하여 산화제(180)와 함께 투입되어 가스화 반응을 일으키는 바이오오일 가스화 반응기(120), 바이오오일 가스화 반응기(120)의 가스화 과정에서 생성되는 입자상 물질을 포집할 수 있는 싸이클론 집진장치(130), 바이오오일 가스화를 통하여 생성된 합성가스를 증기 또는 촉매를 사용하여 개질하여 고품질의 개질가스를 생성하는 분사층 증기 개질장치(140), 분사층 증기 개질장치로 steam을 공급하기 위한 steam generator(150), 분사층 증기 개질장치(140)에서 출력되는 고온의 개질가스를 냉각시키는 열교환기(160), 열교환기(160)에서 냉각된 개질가스를 전기집진 장치(170)에 투입하여 최종 개질가스(G1)를 배출하도록 동작한다.In the reformer system of the present invention described above, the
분사층 증기 개질장치(140)는 싸이클론 집진장치(130)에서 가스화 과정에서 생성되는 입자상 물질이 포집된 합성가스를 공급받아 steam generator(150)로부터 공급되는 steam과 촉매(152)를 사용하여 합성가스를 개질하여 고품질의 개질가스를 생성하여 열교환기(160)로 전송하여 고온의 개질가스를 냉각시키도록 동작한다.The spray
도 2의 본 발명에 따른 분사층 증기 개질장치 및 그 내부유동을 도시한 도면을 참고하면, 분사층 증기 개질장치(140) 내부의 입자 흐름은 steam generator(150)로부터 공급되는 steam과 촉매(152)인 N2에 의해 Spout area를 따라 고체입자가 core 영역을 통해 분수지역(fountaon area)으로 층 상부로 분출되고, 층 상부로 분출된 고체입자는 Annulus area로 낙하하여 반응기 하부로 이동하며 반응기 내부에서 순환하게 된다. Referring to the drawings illustrating the spray bed steam reformer according to the present invention of FIG. 2 and the internal flow thereof, the particle flow in the spray
싸이클론 집진장치(130)에서 유입되는 합성가스(Syngas)는 분사층 증기 개질장치(140) 하부에서 투입되어 bed material과 함께 유동하며 steam 개질과정을 거친 후 Reforming gas로 배출되어 열교환기(160)로 이송된다. Syngas introduced from the
이 과정에서 필요에 따라 반응기 상단의 촉매층(catalyst bed)에 촉매를 충진하여 추가적인 개질 반응을 수행할 수도 있다. In this process, if necessary, an additional reforming reaction may be performed by filling a catalyst in a catalyst bed at the top of the reactor.
상술한 본 발명의 바이오오일 가스화 시스템의 작용을 알아보면 다음과 같다.The operation of the bio-oil gasification system of the present invention described above is as follows.
먼저, 정량펌프(110)를 통하여 바이오오일을 가스화 반응기(120)로 투입하면, 바이오오일 가스화 반응기(120)는 정량펌프(110)에서 투입되는 바이오오일을 이류체 노즐(121)을 통하여 투입하여 산화제(180)와 함께 가스화 반응을 일으킨다.First, when bio-oil is introduced into the
이후 바이오오일 가스화 반응기(120)의 가스화 과정에서 생성되는 입자상 물질이 싸이클론 집진장치(130)에서 포집된다.Thereafter, particulate matter generated in the gasification process of the
싸이클론 집진장치(130)에서 포집되어 배출되는 합성가스를 분사층 증기 개질장치(140)에서 증기 또는 촉매를 사용하여 개질하여 고품질의 개질가스를 생성하여 열교환기(160)로 유입시켜 고온의 개질가스를 냉각시키는 과정을 수행한다.The synthesis gas collected and discharged from the
이때 steam generator(150)에서 분사층 증기 개질장치(140)로 steam을 공급하여 steam 개질과정을 거친 후 개질가스(Reforming gas)로 열교환기(160)로 배출하는 것이다.At this time, steam is supplied from the
열교환기(160)에서 배출되는 냉각된 개질가스를 전기집진 장치(170)로 유입받아 입자에 전하를 부여하여 분진을 부착제거하는 과정을 수행하여 개질가스(G1)를 배출하도록 작동하는 것이다.The cooled reformed gas discharged from the
다시 말하면 상술한 개질과정을 거친 개질가스(reforming gas)는 열교환기(160)와 전기집진 장치(170)를 통과함으로써 분진이 제거된 최종 개질가스(G1)가 배출되는 것으로, 이러한 개질가스(G1)는 합성천연가스, FT 디젤, 메탄올, 에탄올, 수소 또는 DME등의 고부가 합성연료 생산에 활용이 가능하다. In other words, the reforming gas that has undergone the above-described reforming process passes through the
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail with respect to the described embodiments, it is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope of the technical spirit of the present invention, and it is natural that such variations and modifications belong to the appended claims.
100 : 탱크
110 : 정량펌프
120 : 바이오오일 가스화 반응기
130 : 싸이클론 집진장치
140 : 분사층 증기 개질장치
150 : 스팀 제너레이터
160 : 열교환기
170 : 전기집진 장치
G1 : 배출되는 개질가스100 : tank
110: metering pump
120: bio-oil gasification reactor
130: cyclone dust collector
140: spray bed steam reformer
150: steam generator
160: heat exchanger
170: electrostatic precipitator G1: discharged reformed gas
Claims (10)
바이오 오일 가스화를 통하여 생성된 합성가스를 증기 또는 촉매를 사용하여 개질가스를 생성하는 분사층 증기 개질장치를 더 포함하는 분사층 반응기를 이용한 증기 개질장치를 포함하는 바이오오일 가스화 시스템.
In the bio-oil gasification system,
A bio-oil gasification system comprising a steam reformer using a spray-bed reactor further comprising a spray-bed steam reformer for generating reformed gas using steam or a catalyst for syngas generated through bio-oil gasification.
상기 분사층 증기 개질장치로 steam을 공급하기 위한 스팀 제너레이터(steam generator);
를 더 포함하고,
상기 분사층 증기 개질장치는 상기 스팀 제너레이터에서 공급되는 steam으로 개질과정을 거친 개질 가스를 생성하는 분사층 반응기를 이용한 증기 개질장치를 포함하는 바이오오일 가스화 시스템.
The method according to claim 1,
a steam generator for supplying steam to the spray bed steam reformer;
further comprising,
The spray bed steam reformer includes a steam reformer using a spray bed reactor that generates reformed gas that has undergone a reforming process with steam supplied from the steam generator.
바이오오일을 가스화 반응기로 투입시키기 위한 정량펌프;
상기 정량펌프에서 투입되는 바이오오일을 이류체 노즐을 통하여 투입하여 산화제와 함께 가스화 반응을 일으키는 바이오오일 가스화 반응기;및
상기 바이오오일 가스화 반응기의 가스화 과정에서 생성되는 입자상 물질을 포집할 수 있는 싸이클론 집진장치;
를 더 포함하고, 상기 바이오오일 가스화 반응기의 가스화 과정에서 생성되는 입자상 물질이 상기 싸이클론 집진장치(130)에서 포집되고 상기 싸이클론 집진장치에서 포집되어 배출되는 합성가스가 상기 분사층 증기 개질장치로 공급되는 분사층 반응기를 이용한 증기 개질장치를 포함하는 바이오오일 가스화 시스템.
3. The method according to claim 2,
a metering pump for introducing bio-oil into the gasification reactor;
A bio-oil gasification reactor in which the bio-oil input from the metering pump is introduced through a two-fluid nozzle to cause a gasification reaction together with an oxidizing agent; And
a cyclone dust collector capable of collecting particulate matter generated in the gasification process of the bio-oil gasification reactor;
Further comprising, particulate matter generated in the gasification process of the bio-oil gasification reactor is collected by the cyclone dust collector 130, and the syngas collected and discharged from the cyclone dust collector is sent to the spray bed steam reformer. A bio-oil gasification system comprising a steam reformer using the supplied spray bed reactor.
상기 분사층 증기 개질장치는
상기 싸이클론 집진장치에서 가스화 과정에서 생성되는 입자상 물질이 포집된 합성가스를 하부에서 공급받아 스팀 개질을 거친 후 상부로 개질된 개스가 배출되는 분사층 반응기를 이용한 증기 개질장치를 포함하는 바이오오일 가스화 시스템.
4. The method according to claim 3,
The spray bed steam reformer is
Bio-oil gasification including a steam reformer using a spray bed reactor in which the syngas in which the particulate matter generated in the gasification process is collected in the cyclone dust collector is supplied from the lower part, undergoes steam reforming, and then the reformed gas is discharged to the upper part system.
상기 분사층 증기 개질장치는
상기 싸이클론 집진장치에서 가스화 과정에서 생성되는 입자상 물질이 포집된 합성가스를 공급받아 상기 steam generator로부터 공급되는 steam과 촉매를 사용하여 합성가스를 개질한 개질가스를 생성하는 분사층 반응기를 이용한 증기 개질장치를 포함하는 바이오오일 가스화 시스템.
5. The method according to claim 4,
The spray bed steam reformer is
Steam reforming using a spray bed reactor that receives synthesis gas in which particulate matter generated in the gasification process is collected in the cyclone dust collector and generates reformed gas obtained by reforming the synthesis gas using the steam supplied from the steam generator and a catalyst A bio-oil gasification system comprising a device.
상기 steam generator로부터 공급되는 액체(스팀 또는 N2)에 의해 고체입자가 core 영역을 통해 층 상부로 분출되고, 층 상부로 분출된 고체입자는 annulus영역으로 낙하하여 반응기 하부로 이동하며 반응기 내부에서 순환하며, 합성개스(Syngas)는 반응기 하부에서 투입되어 bed material와 함께 유동하며 steam 개질과정을 거친 후 reforming gas로 배출되는 분사층 반응기를 이용한 증기 개질장치를 포함하는 바이오오일 가스화 시스템.
6. The method of claim 5,
By the liquid (steam or N 2 ) supplied from the steam generator, solid particles are ejected to the top of the bed through the core region, and the solid particles ejected to the upper part of the bed fall to the annulus region and move to the lower part of the reactor and are circulated inside the reactor. A bio-oil gasification system including a steam reformer using a spray bed reactor, in which synthesis gas is input from the bottom of the reactor, flows with bed material, and is discharged as reforming gas after a steam reforming process.
상기 분사층 증기 개질장치에서 출력되는 고온의 개질가스를 냉각시키는 열교환기;
상기 열교환기에서 냉각된 개질가스를 유입받아 입자에 전하를 부여하여 분진을 부착제거하는 전기집진 장치;및
상기 전기집진장치에서 배출되는 개질가스;
를 더 포함하는 분사층 반응기를 이용한 증기 개질장치를 포함하는 바이오오일 가스화 시스템.
7. The method of claim 6,
a heat exchanger for cooling the high-temperature reformed gas output from the spray bed steam reformer;
An electrostatic precipitator that receives the reformed gas cooled from the heat exchanger and attaches and removes the dust by applying an electric charge to the particles; And
reformed gas discharged from the electrostatic precipitator;
Bio-oil gasification system comprising a steam reformer using a spray bed reactor further comprising a.
상기 정량펌프에서 투입되는 바이오오일을 이류체 노즐을 통하여 투입하여 산화제와 함께 가스화 반응을 일으키는 바이오오일 가스화 반응기;
상기 바이오오일 가스화 반응기의 가스화 과정에서 생성되는 입자상 물질을 포집할 수 있는 싸이클론 집진장치;
바이오오일 가스화를 통하여 생성된 합성가스를 증기 또는 촉매를 사용하여 개질하여 고품질의 개질가스를 생성하는 분사층 증기 개질장치;및
상기 분사층 증기 개질장치로 steam을 공급하기 위한 steam generator;
를 포함하는 분사층 반응기를 이용한 증기 개질장치를 포함하는 바이오오일 가스화 시스템.
a metering pump for introducing bio-oil into the gasification reactor;
a bio-oil gasification reactor in which the bio-oil input from the metering pump is introduced through a two-fluid nozzle to cause a gasification reaction together with an oxidizing agent;
a cyclone dust collector capable of collecting particulate matter generated in the gasification process of the bio-oil gasification reactor;
A spray bed steam reformer for reforming the syngas generated through bio-oil gasification using steam or a catalyst to generate a high-quality reformed gas; And
a steam generator for supplying steam to the spray bed steam reformer;
A bio-oil gasification system comprising a steam reformer using a spray bed reactor comprising a.
상기 분사층 증기 개질장치는
상기 steam generator로부터 공급되는 액체(스팀 또는 N2)에 의해 고체입자가 core 영역을 통해 층 상부로 분출되고, 층 상부로 분출된 고체입자는 annulus영역으로 낙하하여 반응기 하부로 이동하며 반응기 내부에서 순환하며, Syngas는 반응기 하부에서 투입되어 bed material와 함께 유동하며 steam 개질과정을 거친 후 reforming gas로 배출되는 분사층 반응기를 이용한 증기 개질장치를 포함하는 바이오오일 가스화 시스템.
9. The method of claim 8,
The spray bed steam reformer is
By the liquid (steam or N 2 ) supplied from the steam generator, solid particles are ejected to the top of the bed through the core region, and the solid particles ejected to the upper part of the bed fall to the annulus region and move to the lower part of the reactor and are circulated inside the reactor. A bio-oil gasification system including a steam reformer using a spray bed reactor, in which syngas is input from the bottom of the reactor, flows together with bed material, and is discharged as reforming gas after a steam reforming process.
상기 분사층 증기 개질장치에서 출력되는 고온의 개질가스를 냉각시키는 열교환기;
상기 열교환기에서 냉각된 개질가스를 유입받아 입자에 전하를 부여하여 분진을 부착제거하는 전기집진 장치;
상기 전기집진장치에서 배출되는 개질가스;
를 더 포함하는 분사층 반응기를 이용한 증기 개질장치를 포함하는 바이오오일 가스화 시스템.
10. The method of claim 9,
a heat exchanger for cooling the high-temperature reformed gas output from the spray bed steam reformer;
an electric dust collector for receiving the reformed gas cooled from the heat exchanger and attaching and removing the dust by applying an electric charge to the particles;
reformed gas discharged from the electrostatic precipitator;
Bio-oil gasification system comprising a steam reformer using a spray bed reactor further comprising a.
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- 2020-09-23 KR KR1020200123059A patent/KR102437950B1/en active IP Right Grant
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