KR20220112254A - 이동식 고체 연료 생산 시스템 - Google Patents

이동식 고체 연료 생산 시스템 Download PDF

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KR20220112254A
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KR
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solid fuel
vessel
process vessel
modular unit
separation vessel
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Application number
KR1020227019652A
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보르널프 오스트빅
마이클 데이비드 루카스
로베르토 론디넬리
Original Assignee
에코젠서스, 엘엘씨
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Publication date
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Abstract

연료 생산 시스템은 제1 모듈식 유닛 및 제2 모듈식 유닛을 포함한다. 제1 모듈식 유닛은 제1 하우징, 프로세스 용기, 교반기 회전자 조립체, 제1 드라이브트레인, 압출 스크류, 제2 드라이브트레인, 제1 분리 용기, 및 제품 성형 시스템을 포함한다. 제2 모듈식 유닛은 제2 하우징, 열 유체 가열기 시스템, 응축기, 제2 분리 용기 및 진공 펌프를 포함한다. 제2 모듈식 유닛은 제1 모듈식 유닛에 결합되도록 구성된다. 프로세스 용기, 교반기 회전자 조립체, 제1 드라이브트레인, 압출 스크류, 제2 드라이브트레인, 제1 분리 용기, 및 제품 성형 시스템 각각의 적어도 일부는 제1 하우징 내에 수용된다. 열 유체 가열기 시스템, 응축기, 제2 분리 용기, 및 진공 펌프 각각의 적어도 일부는 제2 하우징 내에 수용된다.

Description

이동식 고체 연료 생산 시스템
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 그 내용이 본 명세서에 참조로서 합체되어 있는, 2019년 11월 13일 출원되고 발명의 명칭이 "고체 연료 생산(SOLID FUEL PRODUCTION)" 인 미국 가출원 번호 제62/934,911호의 우선권의 이익을 주장한다.
기술 분야
본 개시내용은 고체 조성물을 생산하기 위한 이동식 시스템에 관한 것이다. 특히, 고형 폐기물(solid wastes)로부터 고체 연료 조성물을 생산하기 위한 이동식 시스템이 본 명세서에 개시된다.
농업 폐기물, 생활 폐기물(예를 들어, 주거, 기관 및 상업 소스로부터) 및 하수 슬러지와 같은 다른 폐기물과 같은 고형 폐기물을 관리하는 것이 바람직하다. 매립지가 전세계적으로 용량에 도달하고 초과함에 따라, 그리고 고형 폐기물 산업 및 사회가 일반적으로 매립지의 사용을 제한함에 따라, 고형 폐기물을 관리하는 방법이 매립지로 도입되는 고형 폐기물의 양을 감소시키기 위해 개발되어 왔다. 금속, 플라스틱, 종이 제품의 재활용, 뿐만 아니라 유기물을 퇴비화하는 것은 매립지로 가는 전체 고형 폐기물의 양을 감소시키는 방법이다. 폐기물 에너지화(Waste-to-energy) 프로세스가 고형 폐기물의 에너지 함량을 전력과 같은 더 사용 가능한 형태로 변환하기 위해 또한 개발되어 왔다.
본 개시내용은 원하는 균질성, 밀도 및/또는 습기 함량을 갖는, 고체 연료 조성물과 같은 조성물을 생산하기 위한 이동식 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 명세서에 제공된 몇몇 실시예는 고형 폐기물로부터 고체 연료 조성물을 생산하기 위한 이동식 시스템을 포함한다. 예를 들어, 본 명세서에 제공된 이동식 시스템은 공급원료 재료(예를 들어, 고형 폐기물 및 다른 폐기물)로부터 원하는 조성물(예를 들어, 고체 연료 조성물)을 생산할 수 있다.
본 명세서에 제공된 시스템은 하나 이상의 선적 컨테이너(또한 "모듈"이라 칭할 수도 있음)에 완전히 통합되고 맞춰지도록 구성된 공급원료 재료 프로세서를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 시스템은 단일 선적 가능한 컨테이너에 맞춰질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 선적 컨테이너는 표준 또는 하이 큐브(high cube)인, 약 20 피트 또는 약 40 피트의 치수를 가질 수 있다. 다양한 실시예에서, 본 명세서에 제공된 시스템은 선적 컨테이너 내에 맞춰지도록 크기 설정되고 성형되며, 표준 중량 제한 내에 있다.
몇몇 실시예에서, 시스템(또는 그 내에 제공된 임의의 하나 이상의 구성요소, 예를 들어 시스템 내의 용기)의 전체 체적은 약 5,000 리터 내지 약 6,000 리터(예를 들어, 약 2,000 리터 내지 약 8,000 리터, 약 4,000 리터 내지 약 7,000 리터, 5,500 리터 이하, 6,000 리터 이하, 7,000 리터 이하, 1,000 리터 초과, 2,000 리터 초과, 3,000 리터 초과, 4,000 리터 초과, 또는 5,000 리터 초과)이다.
몇몇 실시예에서, 본 명세서에 제공된 시스템은 단일 모듈 또는 다중 모듈(예를 들어, "다중 모듈식" 시스템)을 포함할 수도 있는 통합 시스템이다. 다중 모듈 시스템은 2개 이상의 모듈(예를 들어, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개 이상의 모듈)을 포함할 수 있다. 다양한 구현예에서, 다중 모듈식 시스템은 운송 중 분해 및 원하는 처리 현장에서의 조립(또는 재조립)을 위해 구성될 수 있다. 다중 모듈식 시스템은 조립 중에, 적어도 2개의 상이한 모듈로부터 하나 이상의 구성요소 및/또는 구조체의 연결을 위해 구성될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 본 명세서에 제공된 시스템은 고체 재료를 고체 연료로 처리하기 위해 구성된 프로세스 용기(또한 프로세스 챔버, 혼합 용기 또는 혼합 컨테이너라 칭할 수도 있음)를 포함한다. 시스템은 또한 시스템 내에 봉입된 열원, 응축물 회수 시스템, 진공 시스템, 및/또는 기계적 처리 모터를 포함하여, 하나 이상의 부가의 구성요소를 포함할 수 있다.
본 명세서에 제공된 프로세스 용기는 적합한 압력 범위 및/또는 온도 범위에서 동작하도록 구성될 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 프로세스 용기는 약 50 torr, 또는 약 30 torr 내지 약 70 torr에서 동작하도록 설계될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 프로세스 용기는 약 300℃ 이상(예를 들어, 350℃, 400℃, 450℃, 500℃ 이상)의 온도에서 동작하도록 설계될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 프로세스 용기는 약 140℃ 내지 약 160℃, 약 160℃ 내지 약 200℃, 약 200℃ 내지 약 250℃, 또는 약 250℃ 내지 약 300℃의 온도에서 동작하도록 설계될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 프로세스 용기는 약 650℉, 또는 약 600℉ 내지 약 700℉에서 가열된 매체(예를 들어, 오일)를 사용하여 그 내부를 가열하도록 구성된다.
제1 일반적인 양태에서, 연료 생산 시스템은 제1 모듈식 유닛 및 제2 모듈식 유닛을 포함한다. 제1 모듈식 유닛은 제1 하우징, 프로세스 용기, 교반기 회전자 조립체, 제1 드라이브트레인, 압출 스크류, 제2 드라이브트레인, 제1 분리 용기, 및 제품 성형 시스템을 포함한다. 제2 모듈식 유닛은 제2 하우징, 열 유체 가열기 시스템, 응축기, 제2 분리 용기 및 진공 펌프를 포함한다. 제2 모듈식 유닛은 제1 모듈식 유닛에 결합되도록 구성된다. 교반기 회전자 조립체는 프로세스 용기를 통과한다. 제1 드라이브트레인은 교반기 회전자 조립체에 결합된다. 제1 드라이브트레인은 교반기 회전자 조립체를 회전시키도록 구성된다. 압출 스크류는 프로세스 용기를 통과한다. 제2 드라이브트레인은 압출 스크류에 결합된다. 제2 드라이브트레인은 압출 스크류를 회전시키도록 구성된다. 제1 분리 용기는 프로세스 용기와 유체 연통한다. 프로세스 용기, 교반기 회전자 조립체, 제1 드라이브트레인, 압출 스크류, 제2 드라이브트레인, 제1 분리 용기, 및 제품 성형 시스템 각각의 적어도 일부는 제1 하우징 내에 수용된다. 열 유체 가열기 시스템은 프로세스 용기와 유체 연통하도록 구성된다. 응축기는 제1 분리 용기와 유체 연통하도록 구성된다. 제2 분리 용기는 응축기와 유체 연통한다. 진공 펌프는 제2 분리 용기와 유체 연통한다. 열 유체 가열기 시스템, 응축기, 제2 분리 용기, 및 진공 펌프 각각의 적어도 일부는 제2 하우징 내에 수용된다. 모듈식 유닛의 상기 설명은 비한정적인 예이다. 몇몇 실시예에서, 프로세스 용기, 교반기 회전자 조립체, 제1 드라이브트레인, 압출 스크류, 제2 드라이브트레인, 제1 분리 용기, 및 제품 성형, 열 유체 가열기 시스템, 응축기, 제2 분리 용기, 및 진공 펌프, 또는 이들의 조합을 포함하여, 모듈식 유닛 구성요소 중 임의의 하나 이상의 부분 또는 전체 조립체는 제1 모듈식 유닛, 제2 모듈식 유닛, 또는 모두에 포함될 수 있다. 몇몇 경우에, 임의의 하나 이상의 모듈식 유닛 구성요소는 생략될 수 있거나 다른 구성요소가 포함될 수 있다.
제1 일반적인 양태의 구현예는 이하의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 열 유체 가열기 시스템은 팽창 탱크, 가열기, 탈기기, 및 도관 시스템을 포함한다.
몇몇 실시예에서, 팽창 탱크는 질소 가스 및 열 유체를 수용하도록 구성된다.
몇몇 실시예에서, 진공 펌프는 프로세스 용기로부터 제1 분리 용기로 유체를 이동시키고, 제1 분리 용기로부터 응축기로 유체를 이동시키고, 응축기로부터 제2 분리 용기로 유체를 이동시키도록 구성된다.
몇몇 실시예에서, 시스템은 약 80,000 lbs 이하의 중량이다.
몇몇 실시예에서, 시스템은 스키드를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 프로세스 용기, 제품 성형 시스템, 및 열 유체 가열기 시스템은 스키드에 결합된다.
몇몇 실시예에서, 시스템은 제1 위치로부터 제2 위치로 운송되도록 구성된다.
몇몇 실시예에서, 시스템은 제1 모듈식 유닛이 제1 하우징 내에 포함되고 제2 모듈식 유닛이 제2 하우징 내에 포함되는 동안 동작하도록 구성된다.
몇몇 실시예에서, 각각의 모듈식 유닛은 대략 20'×8'×8'의 치수를 갖는다.
몇몇 실시예에서, 제품 성형 시스템은 압출 배럴, 리듀서(reducer), 및 다이를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 압출 배럴은 프로세스 용기에 결합된다. 몇몇 실시예에서, 압출 배럴은 고체 연료 조성물이 압출 배럴을 통과할 수 있게 하도록 구성되는 다수의 환형 공간을 형성한다. 몇몇 실시예에서, 리듀서는 압출 배럴에 결합된다. 몇몇 실시예에서, 리듀서는 열 유체를 유동시켜, 이에 의해 고체 연료 조성물에 열을 제공하도록 구성된 열 유체 배관을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 다이는 리듀서에 결합된다. 몇몇 실시예에서, 다이는 고체 연료 조성물이 다이를 통해 압출될 때 고체 연료 조성물을 성형하도록 구성된 다수의 개구를 형성한다.
제2 일반적인 양태에서, 모듈식 연료 생산 시스템은 모듈을 포함한다. 각각의 모듈은 연료 생산 시스템을 포함한다. 연료 생산 시스템은 제1 모듈식 유닛 및 제2 모듈식 유닛을 포함한다. 제1 모듈식 유닛은 제1 하우징, 프로세스 용기, 교반기 회전자 조립체, 제1 드라이브트레인, 압출 스크류, 제2 드라이브트레인, 제1 분리 용기, 및 제품 성형 시스템을 포함한다. 제2 모듈식 유닛은 제2 하우징, 열 유체 가열기 시스템, 응축기, 제2 분리 용기 및 진공 펌프를 포함한다. 제2 모듈식 유닛은 제1 모듈식 유닛에 결합되도록 구성된다. 교반기 회전자 조립체는 프로세스 용기를 통과한다. 제1 드라이브트레인은 교반기 회전자 조립체에 결합된다. 제1 드라이브트레인은 교반기 회전자 조립체를 회전시키도록 구성된다. 압출 스크류는 프로세스 용기를 통과한다. 제2 드라이브트레인은 압출 스크류에 결합된다. 제2 드라이브트레인은 압출 스크류를 회전시키도록 구성된다. 제1 분리 용기는 프로세스 용기와 유체 연통한다. 프로세스 용기, 교반기 회전자 조립체, 제1 드라이브트레인, 압출 스크류, 제2 드라이브트레인, 제1 분리 용기, 및 제품 성형 시스템 각각의 적어도 일부는 제1 하우징 내에 수용된다. 열 유체 가열기 시스템은 프로세스 용기와 유체 연통하도록 구성된다. 응축기는 제1 분리 용기와 유체 연통하도록 구성된다. 제2 분리 용기는 응축기와 유체 연통한다. 진공 펌프는 제2 분리 용기와 유체 연통한다. 열 유체 가열기 시스템, 응축기, 제2 분리 용기, 및 진공 펌프 각각의 적어도 일부는 제2 하우징 내에 수용된다. 각각의 모듈은 하나 이상의 다른 모듈에 제거 가능하게 결합되도록 구성된다.
제2 일반적인 양태의 구현예는 이하의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 열 유체 가열기 시스템은 팽창 탱크, 가열기, 탈기기, 및 도관 시스템을 포함한다.
몇몇 실시예에서, 팽창 탱크는 질소 가스 및 열 유체를 수용하도록 구성된다.
몇몇 실시예에서, 진공 펌프는 프로세스 용기로부터 제1 분리 용기로 유체를 이동시키고, 제1 분리 용기로부터 응축기로 유체를 이동시키고, 응축기로부터 제2 분리 용기로 유체를 이동시키도록 구성된다.
몇몇 실시예에서, 시스템은 약 80,000 lbs 이하의 중량이다.
몇몇 실시예에서, 시스템은 스키드를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 프로세스 용기, 제품 성형 시스템, 및 열 유체 가열기 시스템은 스키드에 결합된다.
몇몇 실시예에서, 시스템은 제1 위치로부터 제2 위치로 운송되도록 구성된다.
몇몇 실시예에서, 시스템은 제1 모듈식 유닛이 제1 하우징 내에 포함되고 제2 모듈식 유닛이 제2 하우징 내에 포함되는 동안 동작하도록 구성된다.
몇몇 실시예에서, 각각의 모듈식 유닛은 대략 20'×8'×8'의 치수를 갖는다.
몇몇 실시예에서, 제품 성형 시스템은 압출 배럴, 리듀서(reducer), 및 다이를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 압출 배럴은 프로세스 용기에 결합된다. 몇몇 실시예에서, 압출 배럴은 고체 연료 조성물이 압출 배럴을 통과할 수 있게 하도록 구성되는 다수의 환형 공간을 형성한다. 몇몇 실시예에서, 리듀서는 압출 배럴에 결합된다. 몇몇 실시예에서, 리듀서는 열 유체를 유동시켜, 이에 의해 고체 연료 조성물에 열을 제공하도록 구성된 열 유체 배관을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 다이는 리듀서에 결합된다. 몇몇 실시예에서, 다이는 고체 연료 조성물이 다이를 통해 압출될 때 고체 연료 조성물을 성형하도록 구성된 다수의 개구를 형성한다.
제3 일반적인 양태에서, 방법은 제1 모듈식 유닛을 제2 모듈식 유닛에 결합하는 단계를 포함한다. 제1 모듈식 유닛은 프로세스 용기, 교반기 회전자 조립체, 제1 드라이브트레인, 압출 스크류, 제2 드라이브트레인, 제1 분리 용기, 및 제품 성형 시스템을 포함한다. 제2 모듈식 유닛은 열 유체 가열기 시스템, 응축기, 제2 분리 용기 및 진공 펌프를 포함한다. 교반기 회전자 조립체는 프로세스 용기를 통과한다. 제1 드라이브트레인은 교반기 회전자 조립체에 결합된다. 압출 스크류는 프로세스 용기를 통과한다. 제2 드라이브트레인은 압출 스크류에 결합된다. 제1 분리 용기는 프로세스 용기와 유체 연통한다. 제2 분리 용기는 응축기와 유체 연통한다. 진공 펌프는 제2 분리 용기와 유체 연통한다. 제1 모듈식 유닛을 제2 모듈식 유닛에 결합하는 단계는 제2 모듈식 유닛의 열 유체 가열기 시스템을 제1 모듈식 유닛의 교반기 회전자 조립체 또는 프로세스 용기 중 적어도 하나에 유동 결합하는 단계를 포함한다. 제1 모듈식 유닛을 제2 모듈식 유닛에 결합하는 단계는 제1 모듈식 유닛의 제1 분리 용기를 제2 모듈식 유닛의 응축기에 유동 결합하는 단계를 포함한다.
제3 일반적인 양태의 구현예는 이하의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 모듈식 유닛은 제1 하우징을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 프로세스 용기, 교반기 회전자 조립체, 제1 드라이브트레인, 압출 스크류, 제2 드라이브트레인, 제1 분리 용기, 및 제품 성형 시스템 각각의 적어도 일부는 제1 하우징 내에 수용된다. 몇몇 실시예에서, 제2 모듈식 유닛은 제2 하우징을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 열 유체 가열기 시스템, 응축기, 제2 분리 용기, 및 진공 펌프 각각의 적어도 일부는 제2 하우징 내에 수용된다.
몇몇 실시예에서, 방법은 고형 폐기물 혼합물을 프로세스 용기에 투입하는 단계를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 방법은 고형 폐기물 혼합물로부터 고체 연료 조성물을 생산하는 단계를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 고체 연료 조성물을 생산하는 단계는 제1 드라이브트레인을 사용하여 교반기 회전자 조립체를 회전시켜, 이에 의해 프로세스 용기 내에서 고형 폐기물 혼합물을 교반하는 단계를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 고체 연료 조성물을 생산하는 단계는 프로세스 용기 내의 고형 폐기물 혼합물에 열을 제공하는 단계를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 방법은 프로세스 용기로부터 고체 연료 조성물을 압출하는 단계를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 고체 연료 조성물을 압출하는 단계는 제2 드라이브트레인을 사용하여 압출 스크류를 회전시키는 단계를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 고체 연료 조성물을 압출하는 단계는 제품 성형 시스템을 사용하여 고체 연료 조성물을 성형하는 단계를 포함한다.
몇몇 실시예에서, 고형 폐기물 혼합물에 열을 제공하는 단계는 열 유체 가열기 시스템으로부터 프로세스 용기 또는 교반기 회전자 조립체 중 적어도 하나에 열 유체를 유동시키는 단계를 포함한다.
몇몇 실시예에서, 방법은 프로세스 용기 또는 교반기 회전자 조립체 중 적어도 하나로부터 열 유체 가열기 시스템으로 열 유체를 유동시키는 단계를 포함한다.
몇몇 실시예에서, 방법은 프로세스 용기로부터 제1 분리 용기로 유체 스트림을 유동시키는 단계를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 방법은 제1 분리 용기를 사용하여 유체 스트림의 상을 분리하는 단계를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 방법은 제1 분리 용기로부터 응축기로 유체 스트림을 유동시키는 단계를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 방법은 응축기를 사용하여 유체 스트림을 냉각하는 단계를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 방법은 응축기로부터 제2 분리 용기로 유체 스트림을 유동시키는 단계를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 방법은 제2 분리 용기를 사용하여 유체 스트림의 상을 분리하는 단계를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 진공 펌프는 프로세스 용기로부터 제1 분리 용기로의 유체 스트림의 유동을 용이하게 한다. 몇몇 실시예에서, 진공 펌프는 제1 분리 용기로부터 응축기로의 유체 스트림의 유동을 용이하게 한다. 몇몇 실시예에서, 진공 펌프는 응축기로부터 제2 분리 용기로의 유체 스트림의 유동을 용이하게 한다.
몇몇 실시예에서, 제품 성형 시스템은 압출 배럴, 리듀서, 및 다이를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 압출 배럴은 프로세스 용기에 결합된다. 몇몇 실시예에서, 압출 배럴은 고체 연료 조성물이 압출 배럴을 통과할 수 있게 하도록 구성되는 다수의 환형 공간을 형성한다. 몇몇 실시예에서, 리듀서는 압출 배럴에 결합된다. 몇몇 실시예에서, 다이는 리듀서에 결합된다. 몇몇 실시예에서, 다이는 다수의 개구를 형성한다. 몇몇 실시예에서, 고체 연료 조성물을 성형하는 단계는 압출 배럴, 리듀서 및 다이의 환형 공간을 통해 고체 연료 조성물을 통과시켜, 이에 의해 다이에 의해 형성된 개구에 의해 고체 연료 조성물을 성형하는 단계를 포함한다.
몇몇 실시예에서, 리듀서는 열 유체 배관을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 고체 연료 조성물을 성형하는 단계는 열 유체 배관을 통해 열 유체를 유동시켜, 이에 의해 고체 연료 조성물이 리듀서를 통과할 때 고체 연료 조성물을 가열하는 단계를 포함한다.
제4 일반적인 양태에서, 연료 생산 시스템은 제1 모듈식 유닛을 포함한다. 제1 모듈식 유닛은 제1 하우징, 프로세스 용기, 교반기 회전자 조립체, 제1 드라이브트레인, 압출 스크류, 제2 드라이브트레인, 제1 분리 용기, 및 제품 성형 시스템을 포함한다. 프로세스 용기는 고체 혼합물을 수용하도록 구성된다. 교반기 회전자 조립체는 프로세스 용기를 통과한다. 교반기 회전자 조립체는 회전되는 것에 응답하여 프로세스 용기 내의 고체 혼합물을 교반하도록 구성된다. 교반기 회전자 조립체는 열 유체를 수용하고 교반기 회전자 조립체의 적어도 일부를 통해 열 유체를 유동시키도록 구성된 내부 보어를 형성한다. 제1 드라이브트레인은 교반기 회전자 조립체에 결합된다. 제1 드라이브트레인은 교반기 회전자 조립체를 회전시키도록 구성된다. 압출 스크류는 프로세스 용기를 통과한다. 압출 스크류는 회전하는 것에 응답하여 프로세스 용기로부터 고체 연료 조성물을 압출하도록 구성된다. 고체 연료 조성물은 고체 혼합물로부터 형성된다. 제2 드라이브트레인은 압출 스크류에 결합된다. 제2 드라이브트레인은 압출 스크류를 회전시키도록 구성된다. 제1 분리 용기는 프로세스 용기와 유체 연통한다. 제품 성형 시스템은 압출 배럴, 리듀서 및 다이를 포함한다. 압출 배럴은 프로세스 용기에 결합된다. 압출 배럴은 고체 연료 조성물이 압출 배럴을 통과할 수 있게 하도록 구성되는 다수의 환형 공간을 형성한다. 리듀서는 압출 배럴에 결합된다. 리듀서는 열 유체를 유동시켜, 이에 의해 고체 연료 조성물에 열을 제공하도록 구성된 열 유체 배관을 포함한다. 다이는 리듀서에 결합된다. 다이는 고체 연료 조성물이 다이를 통해 압출될 때 고체 연료 조성물을 성형하도록 구성된 다수의 개구를 형성한다. 프로세스 용기, 교반기 회전자 조립체, 제1 드라이브트레인, 압출 스크류, 제2 드라이브트레인, 제1 분리 용기, 및 제품 성형 시스템 각각의 적어도 일부는 제1 하우징 내에 수용된다.
제4 일반적인 양태의 구현예는 이하의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 연료 생산 시스템은 제1 모듈식 유닛에 결합되도록 구성된 제2 모듈식 유닛을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 제2 모듈식 유닛은 제2 하우징, 열 유체 가열기 시스템, 응축기, 제2 분리 용기 및 진공 펌프를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 열 유체 가열기 시스템은 프로세스 용기와 유체 연통하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 응축기는 제1 분리 용기와 유체 연통하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 제2 분리 용기는 응축기와 유체 연통한다. 몇몇 실시예에서, 진공 펌프는 제2 분리 용기와 유체 연통한다. 몇몇 실시예에서, 열 유체 가열기 시스템, 응축기, 제2 분리 용기, 및 진공 펌프 각각의 적어도 일부는 제2 하우징 내에 수용된다.
몇몇 실시예에서, 열 유체 가열기 시스템은 팽창 탱크, 가열기, 탈기기, 및 도관 시스템을 포함한다.
몇몇 실시예에서, 팽창 탱크는 질소 가스 및 열 유체를 수용하도록 구성된다.
몇몇 실시예에서, 진공 펌프는 프로세스 용기로부터 제1 분리 용기로 유체를 이동시키고, 제1 분리 용기로부터 응축기로 유체를 이동시키고, 응축기로부터 제2 분리 용기로 유체를 이동시키도록 구성된다.
몇몇 실시예에서, 시스템은 약 80,000 lbs 이하의 중량이다.
몇몇 실시예에서, 시스템은 스키드를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 프로세스 용기, 제품 성형 시스템, 및 열 유체 가열기 시스템은 스키드에 결합된다.
몇몇 실시예에서, 시스템은 제1 위치로부터 제2 위치로 운송되도록 구성된다.
몇몇 실시예에서, 시스템은 제1 모듈식 유닛이 제1 하우징 내에 포함되고 제2 모듈식 유닛이 제2 하우징 내에 포함되는 동안 동작하도록 구성된다.
몇몇 실시예에서, 각각의 모듈식 유닛은 대략 20'×8'×8'의 치수를 갖는다.
몇몇 실시예에서, 제품 성형 시스템은 압출 배럴, 리듀서(reducer), 및 다이를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 압출 배럴은 프로세스 용기에 결합된다. 몇몇 실시예에서, 압출 배럴은 고체 연료 조성물이 압출 배럴을 통과할 수 있게 하도록 구성되는 다수의 환형 공간을 형성한다. 몇몇 실시예에서, 리듀서는 압출 배럴에 결합된다. 몇몇 실시예에서, 리듀서는 열 유체를 유동시켜, 이에 의해 고체 연료 조성물에 열을 제공하도록 구성된 열 유체 배관을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 다이는 리듀서에 결합된다. 몇몇 실시예에서, 다이는 고체 연료 조성물이 다이를 통해 압출될 때 고체 연료 조성물을 성형하도록 구성된 다수의 개구를 형성한다.
본 개시내용에 설명된 주제는 이하의 장점 중 하나 이상을 실현하기 위해 특정 실시예에서 구현될 수 있다. 다양한 실시예에서, 본 명세서에 제공된 이동식 시스템은 공급원료 재료의 하나 이상의 특성 및/또는 요소를 수정, 감소 및/또는 제거함으로써 공급원료 재료를 더 유용한 조성물로 변형시키는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 본 명세서에 제공된 이동식 시스템은 공급원료의 악취, 박테리아 및 다른 바람직하지 않은 특성을 감소시키거나 제거하는 공급원료(예를 들어, 고형 폐기물)로부터 원하는 조성물(예를 들어, 고체 연료 조성물)을 형성할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 본 명세서에 설명된 프로세스 용기는 가변 조성물(예를 들어, 상이한 유형의 고형 폐기물의 혼합물)을 갖는 공급원료 재료(예를 들어, 고형 폐기물)를 비교적 일관성(예를 들어, 균질성)이 있고, 더 콤팩트하고(예를 들어, 고밀도를 가짐) 그리고/또는 낮은 습기 함량(예를 들어, 건조, < 2 wt% 물)을 갖는 조성물(예를 들어, 고체 연료 조성물)로 변환한다.
몇몇 실시예에서, 본 명세서에 제공된 이동식 시스템은 후속 처리(예를 들어, 열분해 또는 가스화)를 위해 프라이밍된 균질화되고, 건조하고, 조밀하고, 에너지가 풍부한 연료의 형태의 고체 연료 조성물을 제공할 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 제공된 이동식 시스템은 고급 기계류에 대한 부가의 자본 투자 없이 후속 처리(예를 들어, 폐기물 에너지화 프로세스의 부분으로서 열분해 또는 가스화 챔버용 공급원료)를 위한 효율적인 동작을 제공하는 원하는 조성물(예를 들어, 고체 연료 조성물)을 생산할 수 있다.
본 명세서에 제공된 이동식 시스템은 일반적으로 가공 연료를 생산하기 위해 채용되는 것과 같이, 광범위한 사전 분류 또는 사전 건조 없이 고형 폐기물 혼합물을 처리할 수 있다. 원료 재료가 건조 또는 사전 분류될 필요가 없기 때문에(금속, 유리 및 위험 재료의 불연성 물질의 선택적 제거 제외), 원산지, 계절 또는 날씨에 기초하는 함량 변동은 프로세스에 실질적으로 영향을 미치지 않는다.
프로세스는 유기 재료, 쓰레기 및 플라스틱을 포함하는 고형 폐기물 혼합물을 얻음으로써 시작된다. 이동식 시스템은 대기로의 이들 가스의 노출 없이 격리되는, 과도한 습기, 휘발성 유기 화합물(VOC), 염소화 유기물 및 염소 가스를 축출하는 능력을 갖고, 프로세스 용기 내에서 고형 폐기물 혼합물을 처리한다. 고형 폐기물 혼합물은 대기압, 대기압 미만 또는 대기압 초과에서 프로세스 용기 내에서 처리될 수 있다. 이어서, 고형 폐기물 혼합물 내의 혼합 플라스틱을 용융하고 약한 반탄화(torrefaction) 및 열 분해가 유기 재료의 일부 또는 모두에 대해 발생하는 온도로 재료를 유도하기 위해 실질적인 대부분의 물의 제거 후에 열이 증가한다. 이 프로세스는 건조된 고형 폐기물 혼합물 내의 플라스틱 내용물을 용융하여, 이에 의해 고체 연료 조성물 전체에 걸쳐 플라스틱을 분포시키고 고체 연료 조성물의 밀도를 증가시킨다. 완성된 제품은 열분해되지 않았고 유기 화합물 및 플라스틱을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 완성된 제품은 일반적으로 균일한 농도를 갖는데, 이는 고체 연료 조성물의 개별 단편이 고체 연료 조성물의 평균 입자 크기와 실질적으로 동일한 크기를 갖는다는 것을 의미한다. 완성된 제품은 또한 낮은 수분 함량을 갖고(<1% wt., <2% wt., 또는 <3% wt.), 연소용 연료로서, 또는 예를 들어, 열분해 또는 가스화 프로세스를 위한 공급원료로서 사용을 포함하여, 다양한 후처리 용례를 위해 적합하다.
따라서, 간단하게, 본 개시내용은 약 8,000 BTU/lb 내지 약 14,000 BTU/lb의 에너지 함량, 및 약 30 lbs/ft3 내지 약 80 lbs/ft3의 밀도를 갖는 고체 연료 조성물을 생산할 수 있는 이동식 시스템을 제공한다. 고체 연료 조성물은 열분해되지 않는다. 고체 연료 조성물은 약 40% wt. 내지 약 80% wt. 탄소, 약 5% wt. 내지 약 20% wt. 수소, 약 5% wt. 내지 약 20% wt. 산소, 약 2% wt. 미만 황, 약 2% wt. 미만 염소, 및 약 1% wt. 미만 물을 포함한다. 고체 연료 조성물은, 고형 폐기물 혼합물을 건조된 고형 폐기물 혼합물 및 가열된 고형 폐기물 혼합물로부터 방출된 증발된 화합물로 분리하기 위해 프로세스 용기 내의 약 5% wt. 내지 약 60% wt. 혼합된 플라스틱을 포함하는 고형 폐기물 혼합물을 약 90℃ 내지 약 110℃의 온도로 가열함으로써 합성가스의 형성 없이(또는 합성가스의 최소 형성으로) 고형 폐기물 혼합물로부터 형성된다. 합성가스는 현재 프로세스에서 발생하지 않는 열분해의 산물이다. 증발된 화합물은 건조된 고형 폐기물 혼합물을 형성하기 위해 프로세스 용기로부터 제거된다. 건조된 고형 폐기물 혼합물은 적어도 160℃ 및 대기압 미만으로 가열되고 혼합되어 용융된 혼합 플라스틱을 포함하는 가열된 고형 폐기물 혼합물을 형성한다. 가열된 고형 폐기물 혼합물은 압출된 고형 폐기물 혼합물을 생산하기 위해 약 250℃ 미만 또는 약 200℃ 미만으로 압출된다. 압출된 고형 폐기물 혼합물은 약 65℃ 미만으로 냉각되어 고체 연료 조성물을 형성한다.
고형 폐기물 혼합물은 생활 고형 폐기물 및 농업 폐기물을 포함할 수도 있다. 고형 폐기물 혼합물은 생활 고형 폐기물로부터 플라스틱 및 불연성 폐기물을 제거함으로써 생산된 분류된 생활 고형 폐기물을 포함할 수도 있고; 고형 폐기물 혼합물 내의 혼합 플라스틱의 양은 약 5% wt. 내지 약 60% wt.로 조정될 수도 있다. 고형 폐기물 혼합물은 불연성 금속 폐기물과 같은 불연성 폐기물이 실질적으로 없다.
혼합 플라스틱은 폴리에스테르, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리아미드, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌, 폴리에틸렌/아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌, 폴리카보네이트, 폴리카보네이트/아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌, 폴리우레탄, 말레이미드/비스말레이미드, 멜라민 포름알데히드, 페놀 포름알데히드, 폴리에폭사이드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르이미드, 폴리이미드, 폴리락트산, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리테트라플루오로에틸렌 및 요소-포름알데히드로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 플라스틱을 포함할 수도 있다. 혼합 플라스틱은 폴리염화비닐, 폴리비닐리덴 클로라이드 및 그 조합을 포함할 수도 있고, 건조된 고형 폐기물은 적어도 약 160℃ 또는 적어도 약 190℃로 가열될 수도 있다. 고형 폐기물 혼합물은 약 5% wt. 내지 약 35% wt. 혼합 플라스틱을 포함할 수도 있다. 프로세스 용기 내에서 유지되는 압력은 약 150 torr 미만 또는 약 50 torr 미만일 수도 있다. 대안적으로, 고체 연료 조성물은 0.5% wt. 미만 물을 포함할 수도 있다. 고체 연료 조성물은 연소될 때 100만 BTU당, 약 0.5 lb 미만 알칼리 산화물, 약 3 lb 미만 재, 약 0.1 lb 미만 SO2, 및 약 1.5 lb 미만 염소를 방출할 수도 있다. 고체 연료 조성물은 본질적으로 비다공성, 본질적으로 무취, 및/또는 본질적으로 무균성일 수도 있다. 또한, 고체 연료 조성물은 약 2 인치의 최대 단면 치수 및 약 2 피트 미만의 로드 길이를 갖는 로드의 형태로 압출될 수도 있다. 고체 연료 조성물은 더 큰 실린더 또는 로드 형태로 압출될 수도 있다. 예를 들어, 실린더 형태의 경우, 고체 연료 조성물은 최대 20" 또는 최대 10"의 직경을 갖도록 압출될 수도 있다. 고체 연료 조성물은 정사각형 또는 직사각형 압출 형상과, 같은 다른 형상으로 압출될 수도 있다. 예를 들어, 정사각형 또는 직사각형 압출 형상의 경우, 고체 연료 조성물은 최대 30" 또는 최대 15"의 십자형을 갖도록 압출될 수도 있다. 고체 연료 조성물은 일련의 작은 구멍이 고체 연료의 스트랜드를 생산하는 다이 플레이트를 통해 압출될 수도 있는데, 이 스트랜드는 이어서 짧은 간격으로 절단되어 고체 연료의 작은 단편을 생산할 수 있다. 고체 연료 조성물은 약 3 mm 미만의 최대 입자 치수를 갖는 복수의 입자로 분쇄될 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 고체 연료 조성물은 약 8,000 BTU/lb 내지 약 14,000 BTU/lb의 에너지 함량, 및 약 30 lbs/ft3 내지 약 80 lbs/ft3의 밀도를 갖는다. 고체 연료 조성물은 열분해되지 않고 휘발성 유기 화합물 및 불연성 폐기물이 실질적으로 없다. 고체 연료 조성물은 약 40% wt. 내지 약 80% wt. 탄소, 약 5% wt. 내지 약 20% wt. 수소, 약 5% wt. 내지 약 20% wt. 산소, 약 2% wt. 미만 황, 약 2% wt. 미만 염소, 및 약 1% wt. 미만 물을 포함한다. 고체 연료 조성물은 약 5% wt. 내지 및 약 35% wt. 혼합 플라스틱을 포함한다. 고체 연료 조성물은 연소시에 100만 BTU당, 약 0.5 lb 미만 알칼리 산화물, 약 3 lb 미만 재, 약 0.1 lb 미만 SO2, 및 약 1.5 lb 미만 염소를 방출한다. 고체 연료 조성물은 본질적으로 비다공성, 본질적으로 무취, 및 본질적으로 무균성이다. 고체 연료 조성물은 비폐기물, 예를 들어 폐기된 무해한 2차 재료로부터 생산된 비폐기물일 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 고형 폐기물 혼합물은 약 5% wt. 내지 약 60% wt. 혼합 플라스틱 및 약 1% wt. 미만 물을 포함하고, 약 160℃ 내지 약 260℃ 온도에서 그리고 약 50 torr 미만의 압력에서 휘발성 유기 화합물이 실질적으로 없다.
몇몇 실시예에서, 본 명세서에 제공된 이동식 시스템은 공급원료 재료(들)를 가열, 혼합, 건조 및/또는 압출하기 위한 적합한 디자인을 제공한다. 전술된 바와 같이, 본 명세서에 제공된 이동식 시스템은 다중 모듈을 포함할 수 있다. 이동식 시스템의 각각의 모듈은 표준 선적 컨테이너(예를 들어, 약 20 피트 길이×약 8 피트 폭×8 피트 높이의 체적 보유 용량을 갖는 표준 인터모달 컨테이너 또는 그 높이가 8 피트 초과인 높은 컨테이너) 내에 개별적으로 맞춰질 수 있다. 개별 선적 컨테이너에 존재하는 이동식 시스템의 각각의 모듈은 원하는 위치로 운송될 수 있다. 일단 모든 모듈이 원하는 위치로 운송되면, 모듈은 함께 연결되어 원하는 조성물(예를 들어, 고체 연료 조성물)을 생산하기 위한 준비로 시스템을 형성할 수 있다. 본 명세서에 제공된 이동식 시스템의 모듈화 구성은 비모듈화 시스템과 비교하여 시스템의 설치 공간(즉, 요구 플롯 공간)을 감소시킬 수 있다. 일단 모든 모듈이 원하는 위치로 운송되면, 본 명세서에 제공된 이동식 시스템의 모듈화 구성은 비모듈화 시스템에 비교하여 더 빠르고 더 쉽게 설치될 수 있어, 이에 의해 설치 비용을 감소시키고 현장 설치와 연관된 안전 위험을 완화할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 본 명세서에 제공된 이동식 시스템은 단일 모듈 또는 다중 모듈을 포함하고 약 40피트 길이×약 8 피트 폭의 선적 컨테이너에 맞춰질 수 있다.
도 1은 이동식 고체 연료 생산 시스템의 예의 제1 측면 절결도이다.
도 2는 도 1의 이동식 고체 연료 생산 시스템의 제2 측면 절결도이다.
도 3은 도 1의 이동식 고체 연료 생산 시스템의 평면 절결도이다.
도 4는 도 1의 이동식 고체 연료 생산 시스템의 제1 스키드의 제1 단부 절결도이다.
도 5는 도 1의 이동식 고체 연료 생산 시스템의 제1 스키드의 제2 단부 절결도이다.
도 6은 도 1의 이동식 고체 연료 생산 시스템의 제1 스키드의 평면 절결도이다.
도 7 및 도 8은 도 1의 이동식 고체 연료 생산 시스템의 제1 스키드의 부분의 사시도이다.
도 9a 및 도 9b는 도 1의 이동식 고체 연료 생산 시스템의 제1 단부의 사시도이다.
도 10a는 도 1의 이동식 고체 연료 생산 시스템의 제2 스키드의 제1 측면 절결도이다.
도 10b는 도 1의 이동식 고체 연료 생산 시스템의 제2 스키드의 제2 측면 절결도이다.
도 10c는 도 1의 이동식 고체 연료 생산 시스템의 제2 스키드의 평면 절결도이다.
도 10d는 도 1의 이동식 고체 연료 생산 시스템의 제2 스키드의 제1 단부 절결도이다.
도 10e는 도 1의 이동식 고체 연료 생산 시스템의 제2 스키드의 제2 단부 절결도이다.
도 10f 및 도 10g은 도 1의 이동식 고체 연료 생산 시스템의 제2 스키드의 사시 절결도이다.
도 11은 도 1의 이동식 고체 연료 생산 시스템의 개략 흐름도이다.
도 12는 도 1의 이동식 고체 연료 생산 시스템의 리듀서의 사시도이다.
본 출원에 설명된 이동식 고체 연료 생산 시스템은 약 20 피트×약 8 피트×약 8 피트의 외부 치수를 갖는 선적 컨테이너에 맞춰지고 선적되기에 적합한 크기, 형상 및 중량을 갖는다. 일 예에서, 선적 컨테이너는 약 19.5 피트×약 8 피트×약 8 피트의 외부 치수, 및 약 20,000 파운드의 표준 중량 제한을 갖는다. 크기, 형상 및 중량은 선적을 용이하게 하고 에스코트 차량(escort vehicles) 또는 특별 허가의 필요성 및 더 높은 선적 비용을 회피한다.
본 명세서에 설명된 재료 처리, 재료-대-연료 또는 폐기물-대-연료 처리 시스템은 "이동식 시스템"이다. 여기서, "이동식 시스템"은 일반적으로 제1 위치로부터 제2 위치로 이동될 수 있고 독립형 시스템으로서 실행될 수 있는 시스템을 칭한다. 예를 들어, 본 명세서에 제공된 이동식 시스템은 고형 폐기물 혼합물로부터 고체 연료 조성물을 생산하기 위한 보조 장비의 부가의 설치를 요구하지 않고 제1 위치로부터 제2 위치로 이동되고 단순히 공공시설(전력 및 냉각수와 같은)을 제공할 수 있다. 일 예에서, 이동식 고체 연료 생산 시스템은 시스템 내에서 유체 유출 억제를 제공한다. 이동식 시스템은 24시간 또는 48시간 이내에 동작 모드로 배치되고 준비되도록 구성된다. 따라서, 이동식 고체 연료 생산 시스템은 재난 구호 현장, 건설 현장, 매립지/필드 현장 또는 더 큰 시설이 없는 다른 현장에 독립형 유닛으로서 설치될 수 있다.
본 명세서에 제공된 이동식 고체 연료 생산 시스템 또는 그 구성요소 중 임의의 하나 이상은 전기, 천연 가스, 등유, 디젤 또는 오일 전력원에 의해 구동될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 시스템에 공급되는 적합한 전력의 소스는 발전기를 포함할 수 있다.
본 명세서에 제공된 이동식 고체 연료 생산 시스템, 또는 그 구성요소 중 임의의 하나 이상은 물 공급원으로부터 물을 수용하기 위해 구성된다. 시스템은 물을 수용하고 그리고/또는 시스템으로부터 물을 제거하기 위한 하나 이상의 연결부 및 도관을 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 시스템은 일정한 물 연결 및 공급을 필요로 하지 않는다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 물은 일정 시간 기간 동안 시스템 내의 열 교환기를 갖는 폐루프 사이클로 시스템을 통해 순환할 수 있다.
이동식 고체 연료 생산 시스템은 선적 컨테이너 정도의 치수(예를 들어, 약 20'×8'×8' 또는 약 40'×8'×8')를 갖도록 크기 및 형상이 지정된다. 이동식 고체 연료 생산 시스템의 처리량은 선택된 양 내에서 최대화된다. 시스템의 중량(예를 들어, 20'×8'×8'의 경우 약 20,000 lbs 이하)은 유리하게는 표준 선적 옵션과 호환된다. 몇몇 실시예에서, 시스템의 중량은 약 10,000 lbs 내지 약 30,000 lbs, 약 50,000 lbs 내지 약 60,000 lbs, 또는 약 30,000 lbs 내지 약 40,000 lbs의 범위일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 시스템의 중량은 약 10,000 lbs 이하, 20,000 lbs 이하, 약 30,000 lbs 이하, 약 40,000 lbs 이하, 약 50,000 lbs 이하, 약 60,000 lbs 이하, 약 70,000 lbs 이하, 또는 약 80,000 lbs 이하일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 이동식 고체 연료 생산 시스템은 모듈을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 이동식 고체 연료 생산 시스템은 다중 모듈을 포함한다. 각각의 모듈은 하우징을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 각각의 모듈은 선적 컨테이너 내에 맞춰지도록 크기 설정되고 성형된다. 이러한 실시예에서, 각각의 모듈은 일단 각각의 선적 컨테이너로부터 제거되면 동작하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 각각의 모듈은 선적 컨테이너의 정도의 치수를 갖도록 크기 설정되고 성형되며, 선적 컨테이너로서 동작할 수 있고 따라서 모듈이 선적 컨테이너 내에 배치되도록 요구하지 않고 제1 위치로부터 제2 위치로 운송될 수 있다. 예를 들어, 모듈의 하우징은 선적 컨테이너일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 하우징은 제거 가능한 패널을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 각각의 모듈은 하우징의 패널이 설치된 상태로 제1 위치로부터 제2 위치로 운송되도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 각각의 모듈은 하우징의 패널이 제거된 상태로 제1 위치로부터 제2 위치로 운송되도록 구성된다.
이동식 고체 연료 생산 시스템은 열 유체 가열기 시스템(150)을 포함한다. 가열기 시스템(150)은 이동식 고체 연료 생산 시스템에서 도관 시스템을 통해 순환하는 열 유체를 가열한다. 열 유체는 이동식 고체 연료 생산 시스템의 구성요소(들)에 열을 제공하기 위해 가열되고 이동식 고체 연료 생산 시스템을 통해 유동할 수 있는 유체이다. 몇몇 실시예에서, 열 유체가 이동식 고체 연료 생산 시스템의 구성요소(들)를 통해 유동한 후, 열 유체는 가열기 시스템(150)으로 재순환되고, 여기서 열 유체는 재가열되어 다시 이동식 고체 연료 생산 시스템의 구성요소를 통해 재순환되고 유동할 수 있게 된다. 열 유체는 예를 들어 열 오일일 수 있다. 팽창 탱크는 유체가 가열 및 냉각될 때 유체가 팽창 및 수축할 수 있게 한다. 질소 가스가 도관 시스템에 사용되어 빈 공간을 채우고 팽창 탱크가 도관 시스템의 높이 내에 배치될 수 있게 하여, 팽창 탱크가 "표준" 또는 "하이 큐브" 선적 컨테이너 내부에 맞춰지게 된다. 팽창 탱크는 질소 가스와 열 유체를 수용할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 가열기 시스템(150)은 전기, 천연 가스, 등유, 디젤, 또는 오일 전력원을 사용하여 가열될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 가열기 시스템(150)은 열 유체로부터 증기(질소 가스와 같은)를 제거하기 위한 탈기기를 포함한다. 예를 들어, 증기는 열 유체 내에 용해되거나 혼입될 수 있고, 탈기기는 열 유체로부터 이러한 증기를 제거하는 데 사용될 수 있다.
동작 중에, 열이 이동식 고체 연료 생산 시스템(100)에서 발생한다. 열 유체 라인과 파워트레인(기어박스, 모터 등)은 열을 발생시킨다. 예를 들어, 열 유체는 열을 제공할 수 있고, 열 유체는 이동식 고체 연료 생산 시스템(100)을 통해 유동할 수 있다. 이동식 연료 생산 시스템은 열을 처리하거나 억제하기 위한 공기 처리 시스템이 포함된다. 덕트 또는 일련의 덕트가 각각의 모듈로부터 열을 끌어내어 시스템 외부로 통기하게 할 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)은 시스템을 통한 공기 순환을 허용하는 다수의 개구를 포함한다.
도 1 내지 도 3은 모듈(102, 102')을 포함하는 이동식 연료 생산 시스템(100)의 예의 도면이다. 도 1은 제1 측면으로부터 모듈(102, 102')의 절결도를 도시하고 있다. 도 2는 제2 측면으로부터 모듈(102)의 절결도를 도시하고 있다. 도 3은 상부로부터 모듈(102, 102')의 절결도를 도시하고 있다.
각각의 모듈(102, 102')은 스키드(플로어)(104)를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 각각의 스키드(104)는 경사진 저부를 갖는다. 경사진 저부는 중력으로 인해 유출된 유체를 스키드(104)의 낮은 지점으로 유도할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 각각의 스키드(104)는 배수구를 포함한다. 배수구는 유출된 유체를 스키드(104) 상에 수집할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 배수구는 경사진 저부의 낮은 지점에 포함된다. 최좌측 빔의 좌측에는 제품 성형 시스템(106)이 도시되어 있다. 도관(110)은 증기를 배출하기 위한 배기 밸브이다. 몇몇 실시예에서, 각각의 모듈(102, 102')은 제1 개구 및 제2 개구를 포함하여, 공기가 모듈(102, 102')을 통해 유동할 수 있게 한다. 예를 들어, 공기는 제1 개구를 통해 모듈(102) 내로 유동할 수 있고 제2 개구를 통해 모듈(102)을 빠져나갈 수 있으며, 그 반대도 마찬가지이다. 몇몇 실시예에서, 제1 개구는 모듈(102 또는 102')의 저부 부근에 위치되고, 제2 개구는 모듈(102 또는 102')의 천장에 위치된다. 제품 성형 시스템(106)은 원하는 형상으로 제품을 형성하기 위해 리듀서(도 12에 도시되어 있고 이후에 더 상세히 설명됨) 및 다이(106b)에 결합될 수 있는 압출 배럴(106a)을 포함한다. 다이(106b)의 단부에서, 하나 이상의 개구를 갖는 플레이트가 고체 연료 제품을 더 성형하도록 구성된다. 고체 연료 제품은 공기 또는 유압에 의해 구동되는 단두대식 절단기에 의해 절단된다.
이동식 연료 생산 시스템(100)은 유압 모터(112)를 포함한다. 회전형 조인트 및 보강재(114)가 회전자의 단부를 유지한다. 공급원료는 프로세스 용기(116) 내에서 처리된다. 프로세스 용기(116)는 일반적으로 원통형이다. 이동식 연료 생산 시스템(100)은 교반기 회전자 조립체를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 교반기 회전자 조립체는 다수의 교반기 회전자를 포함한다. 드라이브트레인(118)은 기어박스(120)를 포함한다. 부가의 기어박스가 시스템의 다른 측에 있다(도시되어 있지 않음). 각각의 기어박스(120)는 교반기 회전자에 결합되고 대응 모터(122)에 결합된다.
대형 단일 모터(124)가 용기 내의 컨베이어 스크류에 동력 공급한다. 기어박스는 시스템 내의 적절한 장비 및 프로세스 용기(116) 내부의 컨베이어 스크류에 결합된다. 이동식 연료 생산 시스템(100)은 2개의 분리 용기(128)를 포함한다. 입구 열 유체 라인(130) 및 출구 열 유체 라인(132)은 모듈(102, 102')을 결합한다. 열 유체는 교반기 회전자를 통해 유동할 수 있다. 열 유체는 열 유체가 교반기 회전자를 통해 유동할 때 프로세스 용기(116) 내에(그리고 이어서, 프로세스 용기(116) 내의 고체 조성물에) 열을 제공할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 열 유체는 입구 열 유체 라인(130)으로부터 교반기 회전자 중 하나 내로 이어서 다른 교반기 회전자로부터 출구 열 유체 라인(132)으로 유동한다. 배기 라인(134)은 프로세스 용기(116)로부터 증기/응축물을 전달하도록 구성된다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 배기 라인(134)은 분리 용기(128)에 연결되도록 분할된다. 분리 용기(128)는 응축, 증기로부터 액체의 분리, 및/또는 프로세스 용기(116)의 배기물로부터 액체 액적의 유착을 촉진한다. 몇몇 실시예에서, 분리 용기(128)는 녹아웃 포트(knock-out pots)이다. 몇몇 실시예에서, 분리 용기(128)는 필터를 포함한다. 분리 용기(128)로부터의 출구 스트림은 결합되어 모듈(102)로부터 모듈(102')로 유동할 수 있다.
공급원료(예를 들어, 고형 생활 폐기물)는 프로세스 용기(116)에 제공된다. 프로세스 용기(116)로부터의 처리된 공급원료(고체 연료)는 제품 성형 시스템(106)에 제공된다. 제품 성형 시스템(106)은 고체 연료를 성형(예를 들어, 절단)하여 성형된 고체 연료 제품을 산출한다. 몇몇 실시예에서, 공급원료는 수동으로 첨가될 수 있다. 공급원료를 수동으로 추가하는 비한정적인 방법은 호퍼, 슈트, 전동 공급 시스템(예를 들어, 회전형 에어로크 밸브)의 사용을 포함한다.
도 4 내지 도 9는 이동식 연료 생산 시스템(100)의 부가의 상세를 도시하고 있다. 도 4는 제1 단부로부터 모듈(102)의 절결도를 도시하고 있다. 도 5는 제2 단부로부터 모듈(102)의 절결도를 도시하고 있다. 도 6은 상부로부터 모듈(102)의 절결도를 도시하고 있다. 도 7은 기어박스(120) 및 압출 기어(121)를 포함하는 모듈(102)의 부분을 도시하고 있다. 기어박스(120)는 교반기 회전자를 회전시켜 프로세스 용기(116) 내에서 처리되는 고체 조성물의 교반을 용이하게 한다. 압출 기어(121)는 고체 연료 제품을 프로세스 용기(116) 외부로 압출하기 위해 압출 스크류를 회전시키는 데 사용된다. 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 기어박스(120)는 수직 배향으로부터 벗어나 있다. 예를 들어, 기어박스(120)는 서로를 향해 그리고 모듈(102)의 중심선을 향해 각형성된다. 몇몇 실시예에서, 각각의 기어박스(120)는 1도(°) 내지 30° 범위의 각도만큼 수직으로부터 벗어난다. 기어박스(120)의 각형성된 배향은 압출 기어(121)가 기어박스(120) 사이에 배치될 공간을 제공한다. 몇몇 경우에, 기어박스(120) 및 압출 기어(121)의 배향은 열 노출로부터(예를 들어, 시스템(100)을 통해 유동하는 가열된 열 유체로부터) 이들을 보호할 수 있다. 도 8은 압출 배럴(106a)을 포함하는 모듈(102)의 부분을 도시하고 있다. 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 압출 배럴(106a)은 고체 연료 조성물이 프로세스 용기(116)로부터 압출될 수 있는 다수의 환형 공간을 형성한다. 압출 배럴(106a)의 구성은, 제품 성형 시스템(106)의 구성요소(들)(예를 들어, 다이(106b) 및/또는 리듀서(106c))를 또한 구조적으로 지지하면서 고체 연료 조성물이 환형 공간을 통해 프로세스 용기(116)를 빠져나가는 것을 허용한다. 도 9a 및 도 9b는 각각 커버(108)가 폐쇄 위치 및 개방 위치에 있는 모듈(102)의 제1 단부의 사시도를 도시하고 있다. 도 9a 및 도 9b에 도시되어 있는 바와 같이, 제품 성형 시스템(106)은 커버가 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동할 수 있게 하는 힌지를 포함한다.
이동식 연료 생산 시스템(100)은 공급원료를 도입하기 위한 메커니즘을 설치함으로써 동작될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 호퍼 또는 슈트 또는 전동 공급 시스템이 시스템에 추가될 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 재료가 수동으로 로딩될 수 있기 때문에 시스템을 동작시키기 위한 설비가 필요하지 않다.
이동식 연료 생산 시스템(100)은 시스템을 전력원(예를 들어, 전기 소스)에 연결함으로써 동작될 수 있다. 연속 소스(건물의 배관과 같은) 또는 폐루프인 물 입구가 연결되어야 한다. 다양한 실시예에서, 파이프(예를 들어, 호스)가 응축물/물 회수 출구에 연결된다.
도 10a 내지 도 10g는 이동식 연료 생산 시스템(100)의 부가의 상세를 도시하고 있다. 도 10a는 제1 측면으로부터 모듈(102')의 절결도를 도시하고 있다. 도 10b는 제2 측면으로부터 모듈(102')의 절결도를 도시하고 있다. 도 10c는 상부로부터 모듈(102')의 절결도를 도시하고 있다. 도 10d는 제1 단부로부터 모듈(102')의 절결도를 도시하고 있다. 도 10e는 제2 단부로부터 모듈(102')의 절결도를 도시하고 있다. 도 10f 및 도 10g는 모듈(102')의 절결 사시도를 도시하고 있다.
도 11은 이동식 연료 생산 시스템(100)의 개략 흐름도이다. 열 유체(예를 들어, 고온 오일)는 모듈(102') 상에 위치된 가열기 시스템(150) 내에서 가열된다. 가열된 열 유체는 가열기 시스템(150)으로부터 입구 열 라인(130)을 통해 모듈(102) 상의 교반기 회전자로 유동한다. 가열된 열 유체는 교반기 회전자 중 적어도 하나 내로 유동하고 모듈(102) 상에 위치된 프로세스 용기(116) 내에 열을 제공한다. 몇몇 실시예에서, 가열된 열 유체는 교반기 회전자를 통해 직렬로 유동한다(예를 들어, 회전자(131a)를 통해 이어서 131b를 통해). 이러한 실시예에서, 가열된 열 유체는 회전자(131a)에 진입하고, 회전자(131a)를 통해 유동하고, 회전자(131a)를 빠져나가고, 회전자(131b)에 진입하고, 회전자(131b)를 통해 유동하고, 회전자(131b)를 빠져나오고, 출구 열 유체 라인(132)을 통해 모듈(102') 상의 가열기 시스템(150)으로 다시 유동한다. 몇몇 실시예에서, 가열된 열 유체는 교반기 회전자를 통해 병렬로 유동한다(예를 들어, 가열된 열 유체의 제1 부분은 회전자(131a)를 통해 유동하고 반면 가열된 열 유체의 제2 부분은 회전자(131b)를 통해 유동함). 이러한 실시예에서, 가열된 열 유체는 분할되고, 양 교반기 회전자(131a, 131b)에 진입하고, 교반기 회전자(131a, 131b)를 통해 유동하고, 교반기 회전자(131a, 131b)를 빠져나가고, 재결합하고, 출구 열 유체 라인(132)을 통해 모듈(102') 상의 가열기 시스템(150)으로 다시 유동한다. 열 유체는 교반기 회전자(131a, 131b)를 통해 유동할 수 있고, 반면 교반기 회전자(131a, 131b)는 각각의 기어박스(120)에 의해 회전된다.
교반기 회전자(131a, 131b)가 회전하고 프로세스 용기(116) 내에 열을 제공함에 따라, 화합물은 프로세스 용기(116) 내에서 교반되고 가열되는 고체 조성물로부터 증발할 수 있다. 증발된 화합물(예를 들어, 증기/응축물)은 프로세스 용기(116)로부터 배기 라인(134)을 통해 분리 용기(128)로 유동한다. 전술된 바와 같이, 배기 라인(134)은 2개의 분리 용기(128) 사이에 배기 유동을 분할한다. 응축물은 분리 용기(128) 내의 배기 라인으로부터 녹아웃될(knocked out) 수 있다. 분리 용기(128)는 프로세스 용기(116)로부터 유동하는 유체 스트림으로부터 성분(들)을 제거할 수 있기 때문에, 각각의 분리 용기(128)에 진입하는 유체 스트림은 각각의 분리 용기(128)를 빠져나가는 증기 스트림과는 상이한 조성을 가질 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 분리 용기(128)의 응축물 출구는 조합되어 모듈(102') 상에 위치된 응축물 펌프(190)에 의해 응축물 저장 탱크로 유동한다. 몇몇 실시예에서, 응축물 저장 탱크는 모듈(102') 상에 위치된다.
응축기(160)는 분리 용기(128)로부터 유동하는 증기에 냉각을 제공하기 위해 냉각제(예를 들어, 냉각수)가 공급된다. 증기가 응축기(160)를 통해 유동할 때, 화합물은 응축되어 응축물을 형성할 수도 있다. 응축기(160)로부터의 증기는 부가의 분리 용기(129)를 통해 유동할 수 있다. 분리 용기(129)는 응축, 증기로부터 액체의 분리, 및/또는 응축기(160)를 빠져나가는 스트림으로부터 액체 액적의 유착을 촉진한다. 몇몇 실시예에서, 분리 용기(129)는 녹아웃 포트 또는 사이클론 분리기이다. 몇몇 실시예에서, 분리 용기(129)는 필터를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 분리 용기(129)로의 증기 입구는 접선 입구이고, 이는 분리 용기(129) 내에서 증기 및 액체의 원심 분리를 용이하게 할 수 있다. 분리 용기(129)는 응축기(160)로부터 유동하는 유체 스트림으로부터 성분(들)을 제거할 수 있기 때문에, 분리 용기(129)에 진입하는 유체 스트림은 분리 용기(129)를 빠져나가는 증기 스트림과는 상이한 조성을 가질 수도 있다. 분리 용기(129) 내에서 녹아웃된 응축물은 분리 용기(128)로부터의 응축물 및 응축기(160)로부터의 응축물과 결합되어 응축물 펌프(190)에 의해 응축물 저장 탱크로 펌핑될 수 있다.
프로세스 용기(116)로부터 분리 용기(128), 응축기(190) 및 분리 용기(129)를 통한 배기물의 증기 유동은 진공 펌프(VP-001)에 의해 촉진된다. 몇몇 실시예에서, 분리 용기(129)로부터의 증기는 진공 펌프(VP-001)를 통해 흡착 필터로 유동한다. 몇몇 실시예에서, 흡착 필터는 모듈(102') 상에 위치된다.
도 12는 제품 성형 시스템(106)의 압출 배럴(106a)에 결합될 수 있는 리듀서(106c)의 사시도이다. 몇몇 실시예에서, 리듀서(106c)는 압출 배럴(106a)에 결합되도록 성형된 제1 단부를 갖는다. 몇몇 실시예에서, 리듀서(106c)는 다이(106b)에 결합되도록 성형된 제2 단부를 갖는다. 몇몇 실시예에서, 제품 성형 시스템(106)은 고체 연료가 제품 성형 시스템(106)을 통해 이동할 때 열 유체를 유동시키고 열을 제공하는 데 사용될 수 있는 열 유체 배관(106d)을 포함한다. 예를 들어, 열 유체 배관(106d)은 입구 열 유체 라인(130)으로부터 분기하고 출구 열 유체 라인(132) 내로 분기할 수 있다.
본 개시내용에서 사용될 때, 단수 표현의 용어는 문맥상 명백하게 달리 지시되지 않으면, 하나 또는 하나 초과를 포함하는 데 사용된다. 용어 "또는"은 달리 지시되지 않으면 비배타적 "또는"을 나타내는 데 사용된다. 표현 "A와 B 중 적어도 하나"는 "A, B 또는 A와 B"와 동일한 의미를 갖는다. 게다가, 달리 정의되지 않고 본 개시내용에 채용된 어구 또는 용어는 단지 설명을 위한 것이고 한정을 위한 것이 아니라는 것이 이해되어야 한다. 섹션 표제의 임의의 사용은 문서의 독해를 보조하도록 의도된 것이고, 한정으로서 해석되어서는 안되고; 섹션 표제와 관련된 정보는 그 특정 섹션 내부 또는 외부에서 발생할 수도 있다.
본 개시내용에서 사용될 때, 용어 "약" 또는 "대략"은 예를 들어 명시된 값 또는 명시된 범위의 한계의 10% 이내, 5% 이내, 또는 1% 이내의 값 또는 범위의 가변성의 정도를 허용할 수 있다.
본 개시내용에서 사용될 때, 용어 "실질적으로"는 적어도 약 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99.5%, 99.9%, 99.99%, 또는 적어도 약 99.999% 이상과 같이, 대부분 또는 거의를 칭한다.
범위 형식으로 표현된 값은 범위의 한계로 명시적으로 인용된 수치 값 뿐만 아니라, 또한 각각의 수치 값 및 하위 범위가 명시적으로 인용된 것처럼 모든 개별 수치 값 또는 그 범위 내에 포함된 하위 범위를 포함하는 것으로 유연한 방식으로 해석되어야 한다. 예를 들어, "0.1% 내지 약 5%" 또는 "0.1% 내지 5%"의 범위는 약 0.1% 내지 약 5%, 뿐만 아니라 개별 값(예를 들어, 1%, 2%, 3% 및 4%) 및 지시된 범위 내의 하위 범위(예를 들어, 0.1% 내지 0.5%, 1.1% 내지 2.2%, 3.3% 내지 4.4%)를 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 표현 "X 내지 Y"는 달리 지시되지 않으면, "약 X 내지 약 Y"와 동일한 의미를 갖는다. 마찬가지로, 표현 "X, Y, 또는 Z"는 달리 지시되지 않으면, "약 X, 약 Y, 또는 약 Z"와 동일한 의미를 갖는다.
본 개시내용의 주제의 하나 이상의 실시예의 상세는 첨부 도면 및 상세한 설명에 설명되어 있다. 주제의 다른 특징, 양태, 및 장점은 상세한 설명, 도면, 및 청구범위로부터 명백해질 것이다.
본 개시내용은 다수의 특정 실시예 상세를 포함하지만, 이들은 주제 또는 청구될 수도 있는 범주에 대한 한정으로서 해석되어서는 안 되고, 오히려 특정 실시예에 특정할 수도 있는 특징의 설명으로서 해석되어야 한다. 개별 실시예의 맥락에서 본 개시내용에 설명된 특정 특징은 또한 단일 실시예에서 조합하여 구현될 수 있다. 반대로, 단일 실시예의 맥락에서 설명된 다양한 특징은 또한 다수의 실시예에서 개별적으로 또는 임의의 적합한 하위조합으로 구현될 수 있다. 더욱이, 전술된 특징부가 특정 조합으로 작용하는 것으로 설명되고 심지어 초기에 이와 같이 청구될 수도 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징부는 몇몇 경우에 조합으로부터 제외될 수 있고, 청구된 조합은 하위조합 또는 하위조합의 변형에 관련될 수도 있다.
주제의 특정 실시예가 설명되었다. 설명된 실시예의 다른 실시예, 변경 및 치환은 통상의 기술자에게 명백할 것인 바와 같이 이하의 청구범위의 범주 내에 있다. 동작은 특정 순서로 도면 또는 청구범위에 나타내고 있지만, 이는 바람직한 결과를 성취하기 위해, 이러한 동작이 도시된 특정 순서로 또는 순차적인 순서로 수행되어야 하는 것, 또는 모든 예시된 동작이 수행되어야 하는 것(몇몇 동작은 선택적인 것으로 고려될 수도 있음)을 요구하는 것으로서 이해되어서는 안된다.
이에 따라, 전술된 예시적인 실시예는 본 개시내용을 정의하거나 제한하지 않는다. 다른 변경, 대체 및 변경이 본 개시내용의 사상 및 범주를 벗어나지 않고 또한 가능하다.

Claims (20)

  1. 연료 생산 시스템이며,
    제1 모듈식 유닛으로서,
    제1 하우징;
    프로세스 용기;
    프로세스 용기를 통과하는 교반기 회전자 조립체;
    교반기 회전자 조립체에 결합되고 교반기 회전자 조립체를 회전시키도록 구성된 제1 드라이브트레인;
    프로세스 용기를 통과하는 압출 스크류;
    압출 스크류에 결합되고 압출 스크류를 회전시키도록 구성된 제2 드라이브트레인;
    프로세스 용기와 유체 연통하는 제1 분리 용기; 및
    제품 성형 시스템을 포함하고,
    프로세스 용기, 교반기 회전자 조립체, 제1 드라이브트레인, 압출 스크류, 제2 드라이브트레인, 제1 분리 용기, 및 제품 성형 시스템 각각의 적어도 일부는 제1 하우징 내에 수용되는, 제1 모듈식 유닛; 및
    제1 모듈식 유닛에 결합되도록 구성된 제2 모듈식 유닛으로서, 제2 모듈식 유닛은:
    제2 하우징;
    프로세스 용기와 유체 연통하도록 구성된 열 유체 가열기 시스템;
    제1 분리 용기와 유체 연통하도록 구성된 응축기;
    응축기와 유체 연통하는 제2 분리 용기; 및
    제2 분리 용기와 유체 연통하는 진공 펌프를 포함하고,
    열 유체 가열기 시스템, 응축기, 제2 분리 용기, 및 진공 펌프 각각의 적어도 일부는 제2 하우징 내에 수용되는, 제2 모듈식 유닛을 포함하는, 연료 생산 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 열 유체 가열기 시스템은 팽창 탱크, 가열기, 탈기기 및 도관 시스템을 포함하는, 연료 생산 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 팽창 탱크는 가스 및 열 유체를 수용하도록 구성되는, 연료 생산 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 진공 펌프는 프로세스 용기로부터 제1 분리 용기로 유체를 이동시키고, 제1 분리 용기로부터 응축기로 유체를 이동시키고, 응축기로부터 제2 분리 용기로 유체를 이동시키거나, 이들의 임의의 조합을 행하도록 구성되는, 연료 생산 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 시스템은 약 80,000 lbs 이하의 중량인, 연료 생산 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 스키드를 더 포함하고, 프로세스 용기, 제품 성형 시스템, 및 열 유체 가열기 시스템이 스키드에 결합되는, 연료 생산 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 시스템은 제1 위치로부터 제2 위치로 운송되도록 구성되는, 연료 생산 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 시스템은 제1 모듈식 유닛이 제1 하우징 내에 포함되고 제2 모듈식 유닛이 제2 하우징 내에 포함되는 동안 동작하도록 구성되는, 연료 생산 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 각각의 모듈식 유닛은 대략 20'×8'×8'의 치수를 갖는, 연료 생산 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 제품 성형 시스템은:
    프로세스 용기에 결합된 압출 배럴로서, 압출 배럴은 고체 연료 조성물이 압출 배럴을 통과할 수 있게 하도록 구성된 복수의 환형 공간을 형성하는, 압출 배럴;
    압출 배럴에 결합된 리듀서로서, 리듀서는 열 유체를 유동시켜, 이에 의해 고체 연료 조성물에 열을 제공하도록 구성된 열 유체 배관을 포함하는, 리듀서; 및
    리듀서에 결합된 다이로서, 다이는 고체 연료 조성물이 다이를 통해 압출될 때 고체 연료 조성물을 성형하도록 구성된 복수의 개구를 형성하는, 다이를 포함하는, 연료 생산 시스템.
  11. 모듈식 연료 생산 시스템이며,
    모듈을 포함하고, 각각의 모듈은 제1항의 연료 생산 시스템을 포함하고, 각각의 모듈은 하나 이상의 다른 모듈에 제거 가능하게 결합되도록 구성되는, 모듈식 연료 생산 시스템.
  12. 방법이며,
    제1 모듈식 유닛을 제2 모듈식 유닛에 결합하는 단계를 포함하고,
    제1 모듈식 유닛은
    프로세스 용기;
    프로세스 용기를 통과하는 교반기 회전자 조립체;
    교반기 회전자 조립체에 결합된 제1 드라이브트레인;
    프로세스 용기를 통과하는 압출 스크류;
    압출 스크류에 결합된 제2 드라이브트레인;
    프로세스 용기와 유체 연통하는 제1 분리 용기; 및
    제품 성형 시스템을 포함하고;
    제2 모듈식 유닛은
    열 유체 가열기 시스템;
    응축기;
    응축기와 유체 연통하는 제2 분리 용기; 및
    제2 분리 용기와 유체 연통하는 진공 펌프를 포함하고;
    제1 모듈식 유닛을 제2 모듈식 유닛에 결합하는 단계는:
    제2 모듈식 유닛의 열 유체 가열기 시스템을 제1 모듈식 유닛의 교반기 회전자 조립체 및 프로세스 용기 중 하나 또는 모두에 유동 결합하는 단계; 및
    제1 모듈식 유닛의 제1 분리 용기를 제2 모듈식 유닛의 응축기에 유동 결합하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    고형 폐기물 혼합물을 프로세스 용기에 제공하는 단계;
    고형 폐기물 혼합물로부터 고체 연료 조성물을 생산하는 단계로서, 고체 연료 조성물을 생산하는 단계는:
    제1 드라이브트레인을 사용하여 교반기 회전자 조립체를 회전시켜, 이에 의해 프로세스 용기 내에서 고형 폐기물 혼합물을 교반하는 단계; 및
    프로세스 용기 내의 고형 폐기물 혼합물에 열을 제공하는 단계를 포함하는, 고체 연료 조성물을 생산하는 단계; 및
    프로세스 용기로부터 고체 연료 조성물을 압출하는 단계로서, 고체 연료 조성물을 압출하는 단계는:
    제2 드라이브트레인을 사용하여 압출 스크류를 회전시키는 단계; 및
    제품 성형 시스템을 사용하여 고체 연료 조성물을 성형하는 단계를 포함하는, 고체 연료 조성물을 압출하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서, 고형 폐기물 혼합물에 열을 제공하는 단계는 열 유체 가열기 시스템으로부터 프로세스 용기 및 교반기 회전자 조립체 중 하나 또는 모두에 열 유체를 유동시키는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서, 프로세스 용기 및 교반기 회전자 조립체 중 하나 또는 모두로부터 열 유체 가열기 시스템으로 열 유체를 유동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    프로세스 용기로부터 제1 분리 용기로 유체 스트림을 유동시키는 단계;
    제1 분리 용기를 사용하여 유체 스트림의 물질의 상을 분리하는 단계;
    제1 분리 용기로부터 응축기로 유체 스트림을 유동시키는 단계;
    응축기를 사용하여 유체 스트림을 냉각하는 단계;
    응축기로부터 제2 분리 용기로 유체 스트림을 유동시키는 단계; 및
    제2 분리 용기를 사용하여 유체 스트림의 물질의 상을 분리하는 단계를 더 포함하고, 진공 펌프는:
    프로세스 용기로부터 제1 분리 용기로 유체 스트림을 유동시키는 단계,
    제1 분리 용기로부터 응축기로 유체 스트림을 유동시키는 단계, 및
    응축기로부터 제2 분리 용기로 유체 스트림을 유동시키는 단계의 각각을 용이하게 하는, 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    제품 성형 시스템은:
    프로세스 용기에 결합된 압출 배럴로서, 압출 배럴은 고체 연료 조성물이 압출 배럴을 통과할 수 있게 하도록 구성된 복수의 환형 공간을 형성하는, 압출 배럴;
    압출 배럴에 결합된 리듀서; 및
    리듀서에 결합되고, 복수의 개구를 형성하는 다이를 포함하고;
    고체 연료 조성물을 성형하는 단계는 압출 배럴, 리듀서 및 다이의 복수의 환형 공간을 통해 고체 연료 조성물을 통과시켜, 이에 의해 다이에 의해 형성된 복수의 개구에 의해 고체 연료 조성물을 성형하는 단계를 포함하는, 방법.
  18. 제17항에 있어서, 리듀서는 열 유체 배관을 포함하고, 고체 연료 조성물을 성형하는 단계는 열 유체 배관을 통해 열 유체를 유동시켜, 이에 의해 고체 연료 조성물이 리듀서를 통과할 때 고체 연료 조성물을 가열하는 단계를 포함하는, 방법.
  19. 연료 생산 시스템이며,
    제1 모듈식 유닛으로서,
    제1 하우징;
    고체 혼합물을 수용하도록 구성된 프로세스 용기;
    프로세스 용기를 통과하는 교반기 회전자 조립체로서, 교반기 회전자 조립체는 회전되는 것에 응답하여 프로세스 용기 내의 고체 혼합물을 교반하도록 구성되고, 교반기 회전자 조립체는 열 유체를 수용하고 교반기 회전자 조립체의 적어도 일부를 통해 열 유체를 유동시키도록 구성된 내부 보어를 형성하는, 교반기 회전자 조립체;
    교반기 회전자 조립체에 결합되고 교반기 회전자 조립체를 회전시키도록 구성된 제1 드라이브트레인;
    프로세스 용기를 통과하는 압출 스크류로서, 압출 스크류는 회전하는 것에 응답하여 프로세스 용기로부터 고체 연료 조성물을 압출하도록 구성되고, 고체 연료 조성물은 고체 혼합물로부터 형성되는, 압출 스크류;
    압출 스크류에 결합되고 압출 스크류를 회전시키도록 구성된 제2 드라이브트레인;
    프로세스 용기와 유체 연통하는 제1 분리 용기; 및
    제품 성형 시스템으로서,
    프로세스 용기에 결합된 압출 배럴로서, 압출 배럴은 고체 연료 조성물이 압출 배럴을 통과할 수 있게 하도록 구성된 복수의 환형 공간을 형성하는, 압출 배럴;
    압출 배럴에 결합된 리듀서로서, 리듀서는 열 유체를 유동시켜, 이에 의해 고체 연료 조성물에 열을 제공하도록 구성된 열 유체 배관을 포함하는, 리듀서; 및
    리듀서에 결합된 다이로서, 다이는 고체 연료 조성물이 다이를 통해 압출될 때 고체 연료 조성물을 성형하도록 구성된 복수의 개구를 형성하는, 다이를 포함하는, 제품 성형 시스템을 포함하고,
    프로세스 용기, 교반기 회전자 조립체, 제1 드라이브트레인, 압출 스크류, 제2 드라이브트레인, 제1 분리 용기, 및 제품 성형 시스템 각각의 적어도 일부는 제1 하우징 내에 수용되는, 연료 생산 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 제1 모듈식 유닛에 결합되도록 구성된 제2 모듈식 유닛을 더 포함하고, 제2 모듈식 유닛은:
    제2 하우징;
    프로세스 용기와 유체 연통하도록 구성된 열 유체 가열기 시스템;
    제1 분리 용기와 유체 연통하도록 구성된 응축기;
    응축기와 유체 연통하는 제2 분리 용기; 및
    제2 분리 용기와 유체 연통하는 진공 펌프를 포함하고,
    열 유체 가열기 시스템, 응축기, 제2 분리 용기, 및 진공 펌프 각각의 적어도 일부는 제2 하우징 내에 수용되는, 연료 생산 시스템.
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