KR20220124579A

KR20220124579A - 수소와 메탄 가스 생산을 위한 수열가스화 유동층 반응기

Info

Publication number: KR20220124579A
Application number: KR1020210028420A
Authority: KR
Inventors: 한종일; 최강일
Original assignee: (주)키나바
Priority date: 2021-03-03
Filing date: 2021-03-03
Publication date: 2022-09-14
Also published as: KR20230069891A; KR102561052B1

Abstract

본 발명은 수소와 메탄 생산을 위한 수열가스화 유동층 반응기에 관한 것으로, 특히 유기성 폐기물이나 목질계 바이오매스를 원료로 이용하고, 내부에 수열가스화 영역을 구비하는 유동층 반응기로서, 반응영역과 가스화영역을 구비하며, 상기 반응영역과 가스화영역이 중간 분리판으로 분리된 본체부; 유동화영역으로 외부 공기와 프리히터(Pre-heater)로 가열한 고온의 공기와 질소를 공급하여 유동층의 온도를 상승시켜 수열가스화 분위기를 형성하는 공기공급부; 상기 수열액화와 가스화를 하는 반응영역으로 목질계 바이오매스나 유기성 폐기물을 공급하는 원료공급부; 상기 본체부 내측에 설치된 회전형 분사노즐을 통해 산화제를 공급하는 산화제 공급부; 및 상기 유동층반응기의 내부 반응 온도를 제어하기 위하여 반응기 외부에 구비되는 히터를 포함하는 유동층 반응기에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 수열가스화 공정의 효율을 높이고, 산화제의 응축을 방지하고, 산화반응의 크기를 조절하고, 수열가스화 및 촉매화학반응영역의 확대를 이루어내어 수소(H₂)와 메탄(CH₄) 가스를 생산할 수 있는 유동층 반응기를 제공할 수 있다.

Description

수소와 메탄 가스 생산을 위한 수열가스화 유동층 반응기 {Hydrothermal Gasify Fluidized Bed Reactor for Hydrogen and Methane Gas Generation}

본 발명은 아임계 조건에서 수열가스화 반응이 가능하게 함으로써 유기성 폐기물로부터 수소와 메탄을 생성할 수 있는 촉매를 사용하는 유동층 반응기에 관한 것이다.

이하에 기술되는 내용은 단순히 본 발명과 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.

일상생활에서 발생하는 다양한 종류의 바이오매스나 유기성 폐기물에 대한 친환경적인 처리 및 에너지화에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.

바이오매스라 함은 목질계의 각종 목재 및 부산물 그리고 폐목재 등을 의미하며 유기성폐기물이라 함은 술찌꺼기, 커피찌꺼기, 비지, 콩, 팥, 고구마, 감자 등 각종 식품가공 폐기물; 버섯배지, 채소, 과일 등 농업 폐기물; 우분, 돈분, 계분, 동물사체 등 축산 폐기물; 어류, 굴, 해초, 미역 등 수산 폐기물; 하폐수슬러지, 음식물쓰레기, 커피찌꺼기, 정원 폐기물 등 생활 폐기물 등 생활 및 농, 수산, 산업에서 매일 발생하는 폐기물을 말한다.

유기성 폐기물을 활용하기 위한 다양한 방법들이 시도되고 있는데 가장 대표적인 것은 에너지화 혹은 연료화를 하는 기술이다. 소각을 통한 에너지 회수, 건조 혹은 습식 수열탄화를 통한 연료화, 저온/고온 열분해, 혐기성 소화조, 그리고 수열가스화 반응을 통한 가스 연료 생산 등이 있다. 열분해는 생성된 가스를 직접 연소하는 방법으로 많이 활용하고 있으며 단점은 여전히 챠콜 같은 잔재물이 남고 수분이 많은 유기성 폐기물은 우선 건조를 해야 기술 적용이 가능하다는 점이다. 혐기성 소화조는 메탄을 생산해서 가스 엔진의 연료로 활용, 전기 생산 등에 활용할 수 있으나 가스 생산 기간이 짧게는 몇 주에서 길게는 한 달 이상 걸리는 문제가 있다. 수열 가스화 반응은 임계 이상의 조건 (374℃ 이상), 즉 초임계수 상태에서 수소를 생산할 수 있는 기술로 향후 상용화를 위해 많은 연구가 필요한 기초 연구 단계이다. 그동안 수열탄화 기술을 이용한 고형 연료화 연구는 많이 진행되고 상용화 단계까지 이르렀으나 수열 액화 혹은 가스화 기술은 지극히 기초적인 실험실 수준이라 하겠다.

수소는 생산하는 방식에 따라 천연가스를 개질하는 개질 수소와 정유공장의 부산물로 생성되는 부생수소로 대변되는 그레이 수소, 그레이 수소 생산 중에 나오는 이산화탄소를 포집 및 저장해서 온실 가스를 줄여주는 블루 수소, 재생에너지 전력으로 수전해를 통해 생산하는 그린 수소로 나누어진다. 이중 그린 수소가 가장 친환경적이지만 수전해 기술 자체가 높은 비용을 요구하고 있다. 그레이 수소 중 부생수소 생산 방법은 수소 1톤 생산에 10톤의 이산화탄소를 배출하는 대단히 반환경적인 기술이지만 당장 공급 가능한 수소 생산 방법이다. 현재 수소 생산 방법 중 가장 보편적으로 사용하는 방법은 개질 수소 방식이다. 개질 수소는 대부분 메탄(CH4)의 C1-chemistry부터 개질(리포밍)을 통한 수소생산을 하는데 수증기 촉매 개질, 촉매 및 무촉매 부분산화, 이산화탄소 개질, 열분해 등의 기술이 있으며 이중에 생산량이나 경제성면에서 수증기 촉매 개질이 가장 일반적으로 사용되고 있다.

특허출원 제10-2011-0050251호/ 10-1251025-0000 폐감귤을 이용하여 건조 유동층 방식으로 열분해 가스화한 합성가스 생산장치 및 생성방법 특허출원 제10-2011-0053056호/ 10-1285879-0000 유동층 급속열분해를 통해 바이오원유를 얻는 장치 특허출원 제10-2014-7031052호 바이오매스의 가스화 장치 특허출원 제10-2013-0066396호 바이오매스 폐기물 개질기용 타르 제거장치 및 제거방법

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 바이오매스와 유기성폐기물에서 가스화를 위해 기존의 열분해 기술이 할 수 없었던 습식 공정으로, 그리고 혐기성 소화조 보다 훨씬 짧은 시간에 그러나 수열가스화처럼 높은 초임계 상태로 올리지 않더라고 1-2시간 안에 메탄과 수소를 생산할 수 있도록 300℃ - 400℃의 아임계 액화 상태에서 고체 촉매를 사용하여 초임계 조건에서만 가능했던 가스화를 달성하고자 한다.

기존의 수열탄화에서 사용하던 반응로는 배치 방식으로 반응 온도와 압력을 최대 250℃, 40bar 정도까지 올리고 폐쇄 상태에서 1-4시간 경과 후 반응물을 꺼내서 고형물과 폐수를 분리하는 형태였으나 수소/메탄 가스화 반응로는 최대 400℃, 215bar까지 올릴 수 있어야하며 사용하려는 고체 촉매와 반응물이 충분히 반응할 수 있도록 혼합이 필요하고 생산되는 수소와 메탄은 반응이 종료되기 전이라도 지속적으로 회수가 가능한 연속식의 수열가스화 반응로이어야 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명을 통해 달성한 유동층 반응기는,

목재 등 바이오매스나 유기성 폐기물을 원료로 이용하고, 내부에 수열가스화 영역을 구비하는 유동층 반응기로서,

반응영역과 가스화영역을 구비하며, 상기 반응영역과 가스화영역이 중간 분리판으로 분리된 본체부;

유동화영역으로 외부 공기와 프리히터(Pre-heater)로 가열한 고온의 공기와 질소를 공급하여 유동층의 온도를 상승시켜 수열가스화 분위기를 형성하는 공기공급부;

상기 열분해를 하는 반응영역으로 바이오매스나 유기성 폐기물을 공급하는 원료 공급부;

상기 본체부 내측에 설치된 회전형 분사노즐을 통해 산화제를 공급하는 산화제 공급부; 및

상기 유동층반응기의 내부 반응 온도를 제어하기 위하여 반응기 외부에 구비되는 히터를 포함한다.

상기 본체부의 반응영역으로 공급되는 유동화제(질소), 공기 및 산화제(수증기)의 압력 및 유속을 조절하기 위하여 벤트 라인(Vent line)에 조절밸브를 설치한 것을 특징으로 한다.

필요에 따라 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 조절 밸브 및 상기 히터의 구동을 제어한다.

상기 반응영역으로 공급되는 고형 원료와 수열액화 과정에서 액화 및 가스화의 성능 향상을 위해 일반적인 층 물질을 대체하여 발열반응을 유도하는 촉매를 층 물질로 이용하여 프리베드에 채우고 운영하는 것을 특징으로 한다.

상기 산화제 공급부의 상기 분사노즐은 연장되어 반응영역의 내측 하부에 회전형 분사방식으로 형성되고 산화제의 응축을 방지하기 위하여 상기 히터가 본체부 외측에 장착되어 있다.

상기 원료공급부에서 공급되는 원료는, 목질계의 각종 목재 및 부산물 그리고 폐목재 등 바이오매스, 술찌꺼기, 커피찌꺼기, 비지, 콩, 팥, 고구마, 감자 등 각종 식품가공 폐기물; 버섯배지, 채소, 과일 등 농업 폐기물; 우분, 돈분, 계분, 동물사체 등 축산 폐기물; 어류, 굴, 해초, 미역 등 수산 폐기물; 하폐수슬러지, 음식물쓰레기, 정원 폐기물 등 생활 폐기물 중 적어도 하나 이상을 포함한다.

상기 반응영역은 열역학 상평형에서 아임계수(300℃~400℃)를 활용하는 것을 특징으로 한다. 니켈(Ni) 촉매 등을 활용한 가스화 공정은 아래와 같다.

셀룰로즈 ---(분해)--> 수용성액화물 --(가스화/Ni)--> 가스(H₂ + CO₂)

--(메탄화/Ni)--> 가스(CH₄ + CO₂)

본 발명의 실시 예에서, 시료공급 장치를 수평으로 유동층 반응기의 하단에 구성하여 수열가스화 공정의 효율을 높이고, 유동화제(질소)와 가스화제(공기)를 가스예열기에서 예열하여 반응기 하부에서 투입하고, 산화제(스팀)의 공급부를 그 사이(프리베드와의 사이)에 위치하게 하여 이를 세라믹보드 Heater로 감싸 산화제(스팀)의 응축을 방지하고, 산화제의 공급방식을 회전형 분사방식으로 변경하여, 공급되는 가스와 혼합이 용이하도록 함으로써 산화반응의 크기를 조절하고, 수열가스화 및 촉매화학반응영역의 확대를 이루어내어 수소(H₂)와 메탄(CH₄)를 생산할 수 있는, 기존의 반응층 물질(모래, 알루미나)을 고체 촉매로 대체한 유동층 반응기를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명을 통해 단 몇 시간이면 생산되는 메탄 생산 수열가스화 유동층 반응로는 현재 음식폐기물, 하수슬러지, 축산폐수처리 등을 위해 수주일씩 처리 시간이 필요한 혐기성 소화조를 대체할 수 있다. 또한 메탄과 함께 생산되는 이산화탄소(CO₂)를 함께 반응시켜 합성가스화 할 경우 메탄과 일산화탄소를 이용한 Water-Gas Shift 방식의 추가 수소 생산이 가능하게 된다. 이렇게 생산된 수소는 순도가 낮은 상태에서 산업용으로 사용이 가능하며 PSA(Pressure Swing Adsorption) 장치 등을 통해 고순도 수소 생산으로 이어질 수 있다.

또한 본 발명을 통해 생산되는 수소는 원료가 되는 바이오매스나 각종 유기성폐기물은 원가가 없거나 처리비용을 오히려 받을 수 있어서 수소 생산비용을 크게 낮출 수 있을 것으로 기대된다. 현재 1000원/kg 이상하는 천연가스를 개질해서 사용하는 스팀 개질방식은 총 수소 생산비 2000원/kg 이하로 낮추기 어렵지만 본 발명에서 제안하는 유동상반응기를 이용한 유기성폐기물로 부터의 수소생산은 생산 단가를 1000원/kg 이하로 낮출 수 있는 결정적인 계기를 제공할 수 있으리라 기대된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유동층 반응기의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 유동층 반응기의 본체부의 측단면을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 유동층 반응기의 본체부의 평면을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유동층 반응기의 분리판의 단면을 나타낸 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

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.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 유동층 반응기는,

목질계 바이오매스나 유기성 폐기물을 원료로 이용하고 내부에 수열가스화를 하는 반응영역(101)을 구비하는 유동층 반응기로서,

반응영역(101)과 가스화영역(102)을 구비하며, 상기 반응영역(101)과 가스화영역(102)이 중간 분리판(103)으로 분리된 본체부(100);

유동화영역으로서 외부 공기와 프리히터(Pre-heater)로 가열한 고온의 공기와 질소를 공급하여 유동층의 온도를 상승시켜 수열가스화 분위기를 형성하기 위한 공기공급부(130);

상기 수열가스화를 하는 반응영역(101)으로 바이오매스(목질계, 톱밥, 폐목재) 나 각종 유기성폐기물(농축산업 폐기물, 하폐수슬러지, 음식물쓰레기)을 정량 공급하여 수열액화 반응 및 가스화 반응을 수행하기 위한 원료공급부(110);

상기 본체부(100) 내측에 설치된 회전형 분사노즐을 통해 산화제(스팀)를 공급하여 수열액화된 바이오매스/유기성폐기물 가스의 활성반응을 유도하기 위한 산화제 공급부(120);

상기 본체부(100)의 내부 반응 온도를 제어하기 위하여 반응기 외부에 구비되는 히터(150)를 포함한다.

상기 본체부(100)의 반응영역(101)으로 공급되는 유동화제(질소), 공기 및 산화제(수증기)의 압력 및 유속을 조절하기 위하여 벤트 라인(Vent line)에 조절밸브를 설치한 것을 특징으로 한다.

필요에 따라 제어부(140)를 더 포함하고, 상기 제어부(140)는 상기 조절 밸브(160) 및 상기 히터(150)의 구동을 제어한다.

상기 반응영역(101)으로 공급되는 고형원료와 수열가스화 과정에서 수열액화 및 가스화의 성능향상을 위해 일반적인 층 물질을 대체하여 발열반응을 유도하는 촉매를 층 물질로 이용하여 프리베드에 채우고 운영하는 것을 특징으로 한다.

상기 산화제 공급부(120)의 상기 분사노즐은 연장되어 반응영역(101)의 내측 하부에 회전형 분사방식으로 형성되고, 산화제의 응축을 방지하기 위하여 상기 히터(150)가 본체부(100) 외측에 장착된다.

원료공급부는 스크류 및 피더에 의해 원료를 공급하고, 가연물은 공기공급부(130)에서 투입된 고온의 공기와 만나고, 본체부(100)의 반응영역(101)에서 분사노즐을 통해 투입된 산화제와 화학반응하여 유기성폐기물들이 탄소화합물들과 크래킹 되어 탄화수소로 생성된다.

여기서, 반응기 본체부(100)의 반응영역(101)에서는 유기성 폐기물이나 목질계 바이오매스 등을 내부의 고온의 스팀으로 수열액화 및 가스화 시키고, 수열가스화 중에 생성된 가스가 반응영역(101)에서 중간 분리판(103)을 통해 가스화영역(102)에서 가스로를 통해 빠져나간다.

상기 반응영역(101)에서 생성된 가스는 가스화영역(102)으로 이동한 후 가스로를 통해 재순환되서 공기공급부(130)를 통해 다시 반응영역(101)으로 인입되어 효율과 수율을 올릴 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는 본체부(100)의 반응영역(101)에서 수열액화 및 가스화 되어 생성된 수열가스와 짧은 시간에 촉매 화학 반응이 일어날 수 있는데, 온도 및 압력이 하강되지 않는 조건에서 가스화영역(102)과 수열가스화 반응영역(101)을 본체부(100) 내부에 일체로 형성하고, 생성된 수소와 메탄 그리고 이산화탄소 가스의 산화반응의 크기를 조절할 수 있도록 하였다.

이를 위해, 반응영역(101) 하단에 열매체인 기존의 층 물질(모래)을 수열가스화 고체촉매로 대체하여 층 물질로 프리베드에 채워 사용함으로써, 수열가스화 반응의 효율을 높일 수 있다. 유동상반응기와 촉매 접촉분해에 유용한 촉매는 (i) 지지체 및 또는 첨가제 및 조촉매를 포함, 및 (ii) 조촉매(첨가제) 상의 적어도 하나의 전이금속 촉매를 포함하고, 전이금속 촉매는 텅스텐, 코발트, 몰리브덴, 니켈, 및 이들의 조합물로 부터 선택된 전이금속 촉매을 포함한다. 상응하는 유동층반응 공정 및 촉매적 반응로 장치가 기술되며, 여기서 촉매는 정제되어 수소와 메탄가스 제조 및 생성을 가능하게 한다. 여기서, 상기 유동층반응기 촉매는 Na,1.35~3.45중량%의 Ni, 1.24～2.73중량%을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 유동화제(질소)와 가스화제(공기)를 가스예열기에서 예열하여 반응영역(101) 하부에서 투입하고, 산화제(스팀)의 공급부를 프리베드와의 사이에 위치하게 하여 이를 세라믹보드 히터(150)로 감싸 산화제(스팀)의 응축을 방지하고, 산화제의 공급방식을 회전형 분사방식으로 변경하여, 가스를 재순환하여 인입하여 혼합이 용이하도록 한다. 이로써 산화반응의 크기를 조절하고, 수열가스화 및 촉매화학 반응영역(101)의 확대를 이루어내어 수소(H₂)와 메탄(CH4)을 생산할 수 있다.

도 4를 참조하면, 분리판(103)의 두께는 2 내지 4mm가 좋으며, 구체적으로는 2.5mm 정도이고, 분리판 상부에 형성된 구멍(104)의 직경은 0.5 내지 1mm가 좋으며, 구체적으로는 0.8mm이다. 그리고 구멍(104)은 필요에 따라 입구가 출구보다 크게 하여 가스의 이동이 편리하게 할 수 있다.

분리판(103)의 재질은 스틸일 수 있다.

이러한 구성을 가진 본 발명의 실시 예에 따른 유동층 반응기의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저 본체부(100)의 프리베드에 촉매로 층 물질을 채운 상태에서, 공기공급부(130)가 유동화제(질소/공기)를 예열기를 통해 투입한 후, 원료공급부가 반응영역(101)으로 원료를 공급한다.

이후, 원료가 가스, 유동화제(질소 및 공기)에서 공급되는 열원, 그리고 프리베드에 채워져 있는 열매체인 층 물질과 유동화 되면서 수열액화 과정을 거친다.

반응영역(101)에서 수열액화 과정이 순조롭게 진행되면, 가스화제(공기)를 유동화제(질소)와 혼합하여 공급하고 유동화 영역에서 공기는 부분 산화시킴으로써 흡열반응인 가스화반응에 필요한 열을 공급하게 되며, 스팀과 흡열반응을 일으켜 수소와 메탄가스를 생성하게 된다.

여기서, 합성 가스는 상부에서 분리판(103)의 미세구멍을 통하여 가스 영역(102)으로 이동하게 되고, 다시 피드백 되어 반응영역(101)의 하부로 공급될 수 있다.

또한, 프리베드에 채우는 층 물질의 종류와 양의 결정, 층 물질의 유동화를 위한 유동화제의 공급 속도는 제어부(140)을 통해 조절할 수 있다.

상기 유동화 속도의 결정은 본체부(100) 반응영역(101)의 층 물질의 최소 유동 및 압력 변동분을 측정하고 실험에서 얻어진 최소 유동화 속도를 이용할 수 있다.

가스화 반응은 바이오 반응물에서 생성되는 가스가 재순환화여 반응영역으로 인입하여 반응하지 못한 미 반응 가스를 재활용하고 수율과 효율 및 열량을 올릴 수 있다.

향후에 미 반응 가스를 활용하여 합성가스인 수소(H₂)와 일산화탄소(CO)를 생산하여 제2의 수소가스를 생산 및 제조할 수 있다.

반응을 유지하기 위하여 외부에서 열원을 공급해 주어야하며 본 발명에서는 자켓 타입 전기열원을 설치하여 필요한 열원을 공급하여 준다.

제어부(140)는 반응영역(101)내의 압력 및 유동화 속도, 그리고 온도를 확인하면서 바이오매스를 공급한다.

따라서 상기 유동층반응기의 예열은 가스예열기 및 반응영역(101)의 온도를 190~240℃로 올린 목질계 바이오매스나 유기성 폐기물을 공급하고 공기를 공급하여 가스화영역(102)에서 반응영역(101)을 거쳐 수열가스화를 생성하게 된다.

본 발명에서는 유기성폐기물과 목질계 바이오매스의 종류에 관계없이 사용이 가능하며 더불어 유기성폐기물에서 고부가 가치의 가스 생산이 가능하다. 별도의 처리장치 없이 유동상 반응기를 통해 생산되는 수소(H₂)는 30-39% 메탄(CH₄)은 10~17%, 이산화탄소(CO₂)는 40~49%이다.

개시된 기술의 일 실시 예에 따른 유동층 반응기는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 개시된 기술의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허 청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

유기성 폐기물과 목질계 바이오매스를 원료로 이용하고, 수열가스화 반응이 일어나 수소와 메탄을 생산할 수 있는 유동층 반응기로서,
반응영역과 가스화영역을 구비하며, 상기 반응영역과 가스화영역이 중간 분리판으로 분리된 본체부;
유동화영역으로 외부 공기와 프리히터(Pre-heater)로 가열한 고온의 공기와 질소를 공급하여 유동층의 온도를 상승시켜 수열가스화 분위기를 형성하는 공기공급부;
상기 수열가스화를 하는 반응영역으로 목질계 바이오매스와 유기성 폐기물을 공급하는 원료공급부;
상기 본체부 내측에 설치된 회전형 분사노즐을 통해 산화제를 공급하는 산화제 공급부; 및
상기 유동층반응기의 내부 반응 온도를 제어하기 위하여 반응기 외부에 구비되는 히터를 포함하는 유동층 반응기.
제1항에 있어서,
상기 본체부의 반응영역으로 공급되는 유동화제, 공기 및 산화제의 압력 및 유속을 조절하기 위하여 벤트 라인(Vent line)에 조절밸브를 설치한 것을 특징으로 하는 유동층 반응기.
제1항에 있어서,
제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 조절 밸브 및 상기 히터의 구동을 제어하는 유동층 반응기.
제3항에 있어서,
상기 제어부는 반응영역내의 압력, 유동화 속도 및 온도를 확인하면서 원료를 공급하는 유동층 반응기.
제1항에 있어서,
발열반응을 유도하는 촉매를 층 물질로 이용하여 프리베드에 채우고 운영하는 것을 특징으로 하는 유동층 반응기.
제1항에 있어서,
상기 산화제 공급부의 상기 분사노즐은 연장되어 반응영역의 내측 하부에 회전형 분사방식으로 형성되는 유동층 반응기.
제1항에 있어서,
상기 원료공급부에서 공급되는 원료는, 각종 목재 및 부산물 그리고 폐목재 등 목질계 바이오매스와 술찌꺼기, 커피찌꺼기, 비지, 콩, 팥, 고구마, 감자 등 각종 식품가공 폐기물; 버섯배지, 채소, 과일 등 농업 폐기물; 우분, 돈분, 계분, 동물사체 등 축산 폐기물; 어류, 굴, 해초, 미역 등 수산 폐기물; 하폐수슬러지, 음식물쓰레기, 커피찌꺼기, 정원 폐기물 등 생활 폐기물중 적어도 하나를 포함하는 유동층 반응기.
제1항에 있어서,
상기 반응영역은 열역학 상평형에서 아임계 유체(300℃ - 400℃)를 활용하는 것을 특징으로 하는 유동층 반응기.