KR20240045448A - Reformer and reforming system of pyrolysis-gas having the same - Google Patents

Reformer and reforming system of pyrolysis-gas having the same Download PDF

Info

Publication number
KR20240045448A
KR20240045448A KR1020220124589A KR20220124589A KR20240045448A KR 20240045448 A KR20240045448 A KR 20240045448A KR 1020220124589 A KR1020220124589 A KR 1020220124589A KR 20220124589 A KR20220124589 A KR 20220124589A KR 20240045448 A KR20240045448 A KR 20240045448A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
reforming
pyrolysis
oil
gas
Prior art date
Application number
KR1020220124589A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
조성진
Original Assignee
두산에너빌리티 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 두산에너빌리티 주식회사 filed Critical 두산에너빌리티 주식회사
Priority to KR1020220124589A priority Critical patent/KR20240045448A/en
Publication of KR20240045448A publication Critical patent/KR20240045448A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/10Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal from rubber or rubber waste
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/40Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving thermal treatment, e.g. evaporation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/04Disintegrating plastics, e.g. by milling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/48Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents followed by reaction of water vapour with carbon monoxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B47/00Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion
    • C10B47/28Other processes
    • C10B47/32Other processes in ovens with mechanical conveying means
    • C10B47/44Other processes in ovens with mechanical conveying means with conveyor-screws
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/07Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of solid raw materials consisting of synthetic polymeric materials, e.g. tyres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/002Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal in combination with oil conversion- or refining processes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F23G5/027Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage
    • F23G5/0273Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage using indirect heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/44Details; Accessories
    • F23G5/442Waste feed arrangements
    • F23G5/444Waste feed arrangements for solid waste
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10Feedstock materials
    • C10G2300/1003Waste materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2205/00Waste feed arrangements
    • F23G2205/12Waste feed arrangements using conveyors
    • F23G2205/121Screw conveyor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2206/00Waste heat recuperation
    • F23G2206/10Waste heat recuperation reintroducing the heat in the same process, e.g. for predrying
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2207/00Control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2900/00Special features of, or arrangements for incinerators
    • F23G2900/00001Exhaust gas recirculation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2900/00Special features of, or arrangements for incinerators
    • F23G2900/50204Waste pre-treatment by pyrolysis, gasification or cracking

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

본 발명은 개질장치 및 열분해가스 개질시스템에 관한 것으로, 폐기물을 열분해하는 열분해부에 배치되고, 오일 및 유증기 혼합물을 개질하여 1차 합성가스를 생성하는 1차 개질부 및, 상기 1차 개질부에서 개질된 1차 합성가스를 재개질하여 2차 합성가스를 생성하는 2차 개질부를 포함하여 구성될 수 있으며, 본 발명에 따르면, 열분해장치에 개질장치를 연계하여 열분해장치에서 발생된 열을 통해 개질장치를 간접가열 방식으로 온도개질을 수행함으로써, 개질효율을 개선하는 효과가 있다. The present invention relates to a reforming device and a pyrolysis gas reforming system, which includes a primary reforming unit disposed in a pyrolysis unit for pyrolyzing waste and generating primary synthesis gas by reforming an oil and oil vapor mixture, and in the primary reforming unit It may be configured to include a secondary reforming unit that re-reforms the reformed primary synthesis gas to produce secondary synthesis gas. According to the present invention, the reforming device is linked to the pyrolysis device to reform through the heat generated from the pyrolysis device. By performing temperature reforming using an indirect heating method, there is an effect of improving reforming efficiency.

Description

개질장치 및 열분해가스 개질시스템{REFORMER AND REFORMING SYSTEM OF PYROLYSIS-GAS HAVING THE SAME}Reformer and pyrolysis gas reforming system {REFORMER AND REFORMING SYSTEM OF PYROLYSIS-GAS HAVING THE SAME}

본 발명은 개질장치 및 열분해가스 개질시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열분해장치에 개질장치를 연계하여 간접가열 방식으로 온도개질을 사전 수행함으로써, 전체 개질효율을 개선한 개질장치 및 열분해가스 개질시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a reforming device and a pyrolysis gas reforming system, and more specifically, to a reforming device and a pyrolysis gas reforming system that improve the overall reforming efficiency by linking the reforming device to the pyrolysis device and performing temperature reforming in advance using an indirect heating method. It's about.

또한 본 발명은 열분해가스 개질시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐열을 이용하여 폐기물을 열분해하는 열분해부(열분해장치)에 열을 공급함에 따라 열분해가스의 개질을 통한 수소 생산량을 최대화할 수 있는 열분해가스 개질시스템에 관한 것이다. In addition, the present invention relates to a pyrolysis gas reforming system, and more specifically, to a pyrolysis gas reforming system that can maximize hydrogen production through reforming of pyrolysis gas by supplying heat to a pyrolysis unit (pyrolysis device) that pyrolyzes waste using waste heat. It is about gas reforming system.

산업의 발달에 따라 플라스틱이나 합성고무를 원료로 하는 상품의 생산량은 급증하고 있지만, 경제적인 부담과 품질 저하 등의 이유로 폐플라스틱이나 폐고무 등의 폐기물에 대한 재활용률은 총 생산량에 비하여 미미한 수준에 불과한 실정이다. With the development of industry, the production of products made from plastic or synthetic rubber is rapidly increasing, but due to economic burden and poor quality, the recycling rate for waste such as waste plastic and waste rubber is only negligible compared to the total production. This is the situation.

이에 따라, 폐기물을 에너지화하는 방식이 이루어지고 있으며, 폐기물 에너지화 방식으로서 소각의 경우에는 대기오염의 문제가 발생하기 때문에 열분해방식이 주목받고 있다. Accordingly, a method of converting waste into energy is being implemented, and in the case of incineration as a method of converting waste into energy, the pyrolysis method is attracting attention because the problem of air pollution occurs.

종래에는 주로 폐기물에 고열을 가하여 폐기물을 용융 및 분해하고, 분해물로부터 얻을 수 있는 다양한 유분을 정제하여 오일을 얻는 방법이 개발되어 왔다. 하지만, 최근에는 수소에너지가 미래 에너지원으로서 각광받고 있으므로, 폐기물의 열분해가스를 개질하여 수소를 생산하는 방법에 대한 개발이 필요한 실정이다. Conventionally, methods have been developed to obtain oil by melting and decomposing the waste by applying high heat to the waste and refining various oils obtained from the decomposition product. However, as hydrogen energy has recently been in the spotlight as a future energy source, there is a need to develop a method for producing hydrogen by reforming pyrolysis gas of waste.

이에 따라, 종래 폐기물의 열분해로 오일을 얻기 위한 저온열분해(약 450℃)와는 달리, 폐기물의 열분해로 탄소수가 낮은 저탄화수소를 다량 포함하는 열분해가스를 얻기 위해서는 고온열분해(약 750℃)가 필요하며, 이 경우 에너지 사용량 증가로 인해 효율이 저하될 수 있다는 문제점이 있다.Accordingly, unlike low-temperature pyrolysis (approximately 450°C) to obtain oil through conventional pyrolysis of waste, high-temperature pyrolysis (approximately 750°C) is required to obtain pyrolysis gas containing a large amount of low-carbon hydrocarbons through thermal decomposition of waste. , in this case, there is a problem that efficiency may decrease due to increased energy usage.

대한민국 공개특허공보 제2011-0026933호(2011.03.16.공개)Republic of Korea Patent Publication No. 2011-0026933 (published March 16, 2011) 대한민국 공개특허공보 제2011-0127915호(2011.11.28.공개)Republic of Korea Patent Publication No. 2011-0127915 (published on November 28, 2011)

본 발명은 상기와 같이 관련 기술분야의 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 열분해장치에 개질장치를 연계하여 간접가열 방식으로 온도개질을 사전 수행함으로써, 전체 개질효율을 개선한 개질장치 및 열분해가스 개질시스템을 제공하는 데에 있다.The present invention was developed to solve the problems in the related technical field as described above. The purpose of the present invention is to improve the overall reforming efficiency by connecting a reforming device to a pyrolysis device and performing temperature reforming in advance using an indirect heating method. The purpose is to provide a device and a pyrolysis gas reforming system.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 개질장치에 관한 것으로, 폐기물을 열분해하는 열분해부에 배치되고, 오일 및 유증기 혼합물을 개질하여 1차 합성가스를 생성하는 1차 개질부; 및 상기 1차 개질부에서 개질된 1차 합성가스를 재개질하여 2차 합성가스를 생성하는 2차 개질부;를 포함할 수 있다. The present invention for achieving the above objects relates to a reforming device, which includes a primary reforming unit disposed in a pyrolysis unit for thermally decomposing waste and reforming an oil and oil vapor mixture to produce primary synthesis gas; and a secondary reforming unit that re-reforms the primary synthesis gas reformed in the primary reforming unit to produce secondary synthesis gas.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 1차 개질부는 온도개질 방식이고 450~550℃ 범위내에서 C5 내지 C6 탄소화합물을 개질하고, 상기 2차 개질부는 온도개질 방식이고 750~850℃ 범위내에서 C1 내지 C4 탄소화합물을 개질할 수 있다. In addition, in an embodiment of the present invention, the primary reforming unit is a temperature reforming method and reforms C5 to C6 carbon compounds within the range of 450 to 550 ℃, and the secondary reforming unit is a temperature reforming method and C1 within the range of 750 to 850 ℃. to C4 carbon compounds can be modified.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 1차 개질부는, 상기 열분해부의 내부 상부에 배치되는 장치프레임; 상기 장치프레임의 내부에 배치되는 튜브; 상기 장치프레임의 내부에 배치되고 상기 장치프레임의 내부를 구획하는 격벽; 상기 장치프레임에 배치되고 상기 튜브와 연통되는 오일/유증기 유입구; 상기 장치프레임에 배치되고 상기 튜브와 연통되는 1차 합성가스 배출구; 상기 장치프레임에서 상기 격벽에 의해 상기 오일/유증기 유입구 및 상기 1차 합성가스 배출구와 분리되게 배치되고, 상기 열분해부의 연소가스가 유입되는 연소가스 유입구; 및 상기 장치프레임에서 상기 격벽에 의해 상기 오일/유증기 유입구 및 상기 1차 합성가스 배출구와 분리되게 배치되고, 상기 연소가스 유입구와 연통되는 연소가스 배출구;를 포함하고, 상기 격벽으로 분리된 공간을 통과하는 연소가스는 상기 튜브를 통과하는 오일/유증기와 열교환할 수 있다. Additionally, in an embodiment of the present invention, the primary reforming unit includes an apparatus frame disposed on an inner upper portion of the pyrolysis unit; a tube disposed inside the device frame; a partition wall disposed inside the device frame and partitioning the inside of the device frame; An oil/oil vapor inlet disposed on the device frame and in communication with the tube; a primary synthesis gas outlet disposed on the device frame and communicating with the tube; a combustion gas inlet disposed in the device frame to be separated from the oil/oil vapor inlet and the primary synthesis gas outlet by the partition wall, and into which combustion gas of the pyrolysis unit flows; and a combustion gas outlet disposed in the device frame, separated from the oil/oil vapor inlet and the primary synthesis gas outlet by the partition, and communicating with the combustion gas inlet, passing through the space separated by the partition. The combustion gas can exchange heat with oil/oil vapor passing through the tube.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 1차 개질부는, 상기 장치프레임의 내부에서 상기 격벽에 의해 분리된 공간에 소정 간격을 두고 배치되는 복수개의 배플;을 더 포함하고, 상기 배플은 연소가스가 상기 격벽에 의해 분리된 공간에 잔류하는 시간을 늘려 연소가스와 오일 및 유증기 혼합물간의 열교환율을 높일 수 있다. In addition, in an embodiment of the present invention, the primary reforming unit further includes a plurality of baffles disposed at predetermined intervals in a space separated by the partition inside the device frame, wherein the baffles allow the combustion gas to flow from the By increasing the time remaining in the space separated by the partition, the heat exchange rate between combustion gas and oil and oil vapor mixture can be increased.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 튜브는 상기 오일/유증기 유입구에서 상기 1차 합성가스 배출구 방향으로 경사지게 배치될 수 있다. Additionally, in an embodiment of the present invention, the tube may be disposed at an angle from the oil/oil vapor inlet to the primary synthesis gas outlet.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 1차 개질부는, 상기 장치프레임에 배치되고, 상기 튜브를 통과한 잔류오일이 배출되는 잔여오일 배출구;를 더 포함할 수 있다. Additionally, in an embodiment of the present invention, the primary reforming unit may further include a residual oil outlet disposed on the device frame and through which residual oil passing through the tube is discharged.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 1차 개질부는, 상기 장치프레임에 배치되고, 상기 오일/유증기 유입구에서 유입된 오일 및 유증기 혼합물이 상기 튜브를 따라 이동하도록 하는 팬;을 더 포함할 수 있다. Additionally, in an embodiment of the present invention, the primary reforming unit may further include a fan disposed on the device frame and allowing the oil and vapor mixture flowing in from the oil/oil vapor inlet to move along the tube.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 2차 개질부는, 장치하우징; 상기 장치하우징의 내부에 배치되는 크래킹부; 상기 장치하우징의 내부에서 상기 크래킹부에 배치되고 상기 1차 합성가스 배출구와 연결되는 1차 합성가스 유입부; 상기 장치하우징에 연결되고 상기 크래킹부에 촤 및 산소를 공급하는 촤/산소 유입구; 및 상기 장치하우징의 내부에서 상기 크래킹부의 상부에 배치되고, 상기 크래킹부에서 개질된 2차 합성가스가 배출되는 2차 합성가스 배출구;를 포함할 수 있다. Additionally, in an embodiment of the present invention, the secondary reforming unit includes a device housing; A cracking portion disposed inside the device housing; a primary synthesis gas inlet disposed in the cracking unit inside the device housing and connected to the primary synthesis gas outlet; A char/oxygen inlet connected to the device housing and supplying char and oxygen to the cracking unit; and a secondary synthesis gas outlet disposed on an upper part of the cracking unit within the device housing and through which secondary synthesis gas reformed in the cracking unit is discharged.

본 발명은 열분해가스 개질시스템에 관한 것으로, 폐기물을 열분해하는 열분해부; 상기 열분해부의 배출물에서 오일과 가스를 분리하는 오일-가스 분리부; 상기 오일-가스 분리부에서 분리된 열분해가스를 정제하는 열분해가스 정제부; 열분해부와 연계되며 오일 및 유증기 혼합물을 개질하여 1차 합성가스를 생성고, 상기 열분해가스 정제부에서 정제된 열분해가스를 개질하거나 또는 상기 1차 개질부에서 생성된 1차 합성가스를 재개질하여 2차 합성가스를 생성하는 상기 개질장치; 상기 2차 개질부에서 생성된 2차 합성가스에서 일산화탄소를 수소와 이산화탄소로 전환하는 수성가스 전환반응부; 및 상기 수성가스 전환반응부에서 배출되는 2차 합성가스에서 수소를 분리하는 수소 분리부;를 포함할 수 있다. The present invention relates to a pyrolysis gas reforming system, comprising: a pyrolysis unit for pyrolyzing waste; An oil-gas separation unit that separates oil and gas from the discharge from the pyrolysis unit; A pyrolysis gas purification unit that purifies the pyrolysis gas separated in the oil-gas separation unit; It is connected to the pyrolysis section and reformes the oil and vapor mixture to produce primary synthesis gas, reforming the pyrolysis gas purified in the pyrolysis gas purification section, or re-reforming the primary synthesis gas generated in the first reforming section. The reforming device for generating secondary synthesis gas; A water gas conversion reaction unit that converts carbon monoxide into hydrogen and carbon dioxide in the secondary synthesis gas generated in the secondary reforming unit; And it may include a hydrogen separation unit that separates hydrogen from the secondary synthesis gas discharged from the water gas conversion reaction unit.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 열분해부는, 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 복수의 단으로 배치되고 폐기물을 이송하는 스크류부; 상기 케이싱의 내부에 배치되고 상기 스크류부를 가열하여 폐기물이 열분해되도록 하는 버너; 상기 케이싱의 내부에 배치되고, 상기 복수 단의 스크류부 중 하나 이상의 스크류를 구획하는 챔버; 및 상기 챔버의 내부에 배치되고 상기 챔버에 의해 구획된 상기 하나 이상의 스크류를 가열하여 폐기물이 열분해되도록 할 수 있다.Additionally, in an embodiment of the present invention, the pyrolysis unit includes a casing; a screw portion disposed in a plurality of stages inside the casing and transporting waste; a burner disposed inside the casing and heating the screw portion to thermally decompose the waste; a chamber disposed inside the casing and partitioning one or more screws among the plurality of screw units; and heating the one or more screws disposed inside the chamber and partitioned by the chamber to cause thermal decomposition of the waste.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 스크류부는 3단 이상의 스크류로 구성되고, 상기 챔버는 상기 복수 단의 스크류 중 중간단 스크류를 적어도 하나 이상을 포함하며 구획할 수 있다. Additionally, in an embodiment of the present invention, the screw unit may be composed of three or more stages of screws, and the chamber may include and partition at least one middle stage screw among the plurality of stages of screws.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 챔버는, 상기 복수 단의 스크류 중 중간단 스크류와 최하단 스크류 사이에 배치되고, 상기 챔버 내부의 열을 상기 최하단 스크류로 분산하는 제1 열분산홀;을 포함하고, 상기 제1 열분산홀에 배치되고, 상기 최하단 스크류의 온도범위에 따라 열분산 정도를 제어하기 위해 상기 제1 열분산홀을 개폐 정도를 제어하는 제1 개폐밸브;를 더 포함할 수 있다. In addition, in an embodiment of the present invention, the chamber includes a first heat dissipation hole disposed between the middle screw and the bottom screw among the plurality of screws, and dispersing heat inside the chamber to the bottom screw. , a first on/off valve disposed in the first heat dissipation hole and controlling the degree of opening and closing of the first heat dissipation hole to control the degree of heat dissipation according to the temperature range of the lowermost screw.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 챔버는, 상기 복수 단의 스크류 중 최상단 스크류와 중간단 스크류 사이에 배치되고, 상기 챔버 내부의 열을 상기 최상단 스크류로 분산하는 제2 열분산홀;을 포함하고, 상기 제2 열분산홀에 배치되고, 상기 최상단 스크류의 온도범위에 따라 열분산 정도를 제어하기 위해 상기 제2 열분산홀을 개폐 정도를 제어하는 제2 개폐밸브;를 더 포함할 수 있다. In addition, in an embodiment of the present invention, the chamber includes a second heat dissipation hole disposed between the uppermost screw and the middle screw among the plurality of screws, and dispersing heat inside the chamber to the uppermost screw. , a second opening/closing valve disposed in the second heat dissipation hole and controlling the degree of opening and closing of the second heat dissipation hole to control the degree of heat dissipation according to the temperature range of the uppermost screw.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 열분해부에 연결되고 상기 열분해부에 촤/모래를 순환시키며 상기 열분해부에 열을 공급하는 에너지 회수부;를 더 포함할 수 있다. In addition, an embodiment of the present invention may further include an energy recovery unit connected to the pyrolysis unit, circulating char/sand to the pyrolysis unit, and supplying heat to the pyrolysis unit.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 에너지 회수부에서 상기 열분해부로 순환되는 촤/모래는 상기 열분해부의 최하단 스크류를 감싸며 배치되는 촤/모래 열교환부에 투입될 수 있다. Additionally, in an embodiment of the present invention, the char/sand circulated from the energy recovery unit to the pyrolysis unit may be input into a char/sand heat exchange unit disposed surrounding the lowermost screw of the pyrolysis unit.

본 발명에 따르면, 열분해장치에 개질장치를 연계하여 열분해장치에서 발생된 열을 통해 개질장치를 간접가열 방식으로 온도개질을 수행함으로써, 개질효율을 개선할 수 있다. According to the present invention, reforming efficiency can be improved by connecting a reforming device to a thermal decomposition device and performing temperature reforming by indirectly heating the reforming device using heat generated from the thermal decomposition device.

또한, 열분해가스 개질부에서 배출되는 연소가스의 폐열 및/또는 수소 분리부에서 배출되는 배출가스의 폐열을 이용하여 폐기물을 열분해하는 열분해부에 열을 공급함으로써, 열분해가스 생산량을 증가시키고, 버너에서 연소되는 열분해가스의 사용량을 감소시킬 수 있다. In addition, by supplying heat to the pyrolysis unit that pyrolyzes waste using the waste heat of the combustion gas discharged from the pyrolysis gas reforming unit and/or the waste heat of the exhaust gas discharged from the hydrogen separation unit, pyrolysis gas production is increased, and the burner The amount of combusted pyrolysis gas can be reduced.

또한, 폐열을 이용하여 오일-가스 분리부에서 분리된 오일을 재가열함으로써 열분해가스 생산량을 최대화할 수 있다. In addition, pyrolysis gas production can be maximized by reheating the oil separated in the oil-gas separation unit using waste heat.

또한, 오일을 열분해부의 버너 및/또는 열분해가스 개질부의 버너로 공급하여 연소함에 따라 버너에서 연소되는 열분해가스의 사용량을 최소화할 수 있다. In addition, by supplying oil to the burner of the pyrolysis section and/or the burner of the pyrolysis gas reforming section for combustion, the amount of pyrolysis gas burned in the burner can be minimized.

궁극적으로, 열분해가스의 개질을 통한 수소 생산량을 최대화할 수 있다. Ultimately, hydrogen production can be maximized through reforming pyrolysis gas.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열분해가스 개질시스템을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열분해가스 개질시스템을 도시한 도면.
도 3은 도 1에 개시된 열분해가스 개질시스템에서 열분해장치 및 개질장치를 도시한 도면.
도 4는 도 2에 개시된 열분해가스 개질시스템에서 열분해장치 및 개질장치를 도시한 도면.
1 is a diagram showing a pyrolysis gas reforming system according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing a pyrolysis gas reforming system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a pyrolysis device and a reforming device in the pyrolysis gas reforming system disclosed in FIG. 1.
FIG. 4 is a diagram showing a pyrolysis device and a reforming device in the pyrolysis gas reforming system disclosed in FIG. 2.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various different forms. The present embodiments only serve to ensure that the disclosure of the present invention is complete and that common knowledge in the technical field to which the present invention pertains is not limited. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다. The shapes, sizes, proportions, angles, numbers, etc. disclosed in the drawings for explaining embodiments of the present invention are illustrative, and the present invention is not limited to the matters shown. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. Additionally, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. When 'includes', 'has', 'consists of', etc. mentioned in this specification are used, other parts may be added unless 'only' is used. When a component is expressed in the singular, the plural is included unless specifically stated otherwise.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.When interpreting a component, it is interpreted to include the margin of error even if there is no separate explicit description.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들면, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다. In the case of a description of a positional relationship, for example, if the positional relationship of two parts is described as 'on top', 'on the top', 'on the bottom', 'next to', etc., 'immediately' Alternatively, there may be one or more other parts placed between the two parts, unless 'directly' is used.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.Although first, second, etc. are used to describe various elements, these elements are not limited by these terms. These terms are merely used to distinguish one component from another. Accordingly, the first component mentioned below may also be the second component within the technical spirit of the present invention.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.The size and thickness of each component shown in the drawings are shown for convenience of explanation, and the present invention is not necessarily limited to the size and thickness of the components shown.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.Each feature of the various embodiments of the present invention can be partially or fully combined or combined with each other, and as can be fully understood by those skilled in the art, various technical interconnections and operations are possible, and each embodiment may be implemented independently of each other. It may be possible to conduct them together due to a related relationship.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다. 이하에서 설명하는 복수의 실시예들은 서로 상충되지 않는 한 중복하여 적용될 수 있다. Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. A plurality of embodiments described below may be applied overlappingly as long as they do not conflict with each other.

도 1을 참고하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 열분해가스 개질시스템에 관하여 설명하도록 한다. Referring to FIG. 1, the pyrolysis gas reforming system according to the first embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 실시 예에 따른 열분해가스 개질시스템은 크게, 열분해부(100), 오일-가스 분리부(200), 열분해가스 정제부(300), 열분해가스 개질부(1000), 수성가스 전환반응부(400), 수소 분리부(500), 오일 가열부(600), 스팀 생산부(700), 수소터빈(800) 및 수소연료전지(900)를 포함한다. The pyrolysis gas reforming system according to an embodiment of the present invention is largely divided into a pyrolysis unit 100, an oil-gas separation unit 200, a pyrolysis gas purification unit 300, a pyrolysis gas reforming unit 1000, and a water gas conversion reaction unit. It includes (400), a hydrogen separation unit (500), an oil heating unit (600), a steam production unit (700), a hydrogen turbine (800), and a hydrogen fuel cell (900).

열분해부(100)는 폐기물을 열분해하기 위한 곳으로, 폐기물 파쇄기(50)로부터 유입된 파쇄된 폐기물을 무산소 또는 저산소 분위기 하에서 고온으로 가열하여 열분해한다. 폐기물의 열분해로 탄소수가 낮은 저탄화수소를 다량 포함하는 열분해가스를 얻기 위해서는 고온열분해가 필요하며, 약 750℃ 이상인 것이 바람직하다.The pyrolysis unit 100 is a place for thermal decomposition of waste, and thermally decomposes the shredded waste introduced from the waste shredder 50 by heating it to a high temperature in an anoxic or low-oxygen atmosphere. In order to obtain pyrolysis gas containing a large amount of low-carbon hydrocarbons through pyrolysis of waste, high-temperature pyrolysis is necessary, preferably at about 750°C or higher.

열분해부(100)의 버너(120;도 3 참고)는 원료를 연소하여 폐기물의 열분해를 위한 열을 공급한다. 버너(120)의 원료로서 열분해가스 정제부(300)로부터 열분해가스가 공급될 수 있으며, 이로 인해 버너(120)에서는 열분해가스가 연소되어 연소가스가 생성된다. The burner 120 (see FIG. 3) of the pyrolysis unit 100 combusts raw materials and supplies heat for pyrolysis of waste. As a raw material for the burner 120, pyrolysis gas may be supplied from the pyrolysis gas purification unit 300, and as a result, the pyrolysis gas is burned in the burner 120 to generate combustion gas.

폐기물의 열분해로 인해 생성된 고체(carbon ash)는 별도로 배출되고, 오일과 가스는 오일-가스 분리부(200)로 공급되어 분리된다. 오일-가스 분리부(200)에서 분리된 오일은 오일 가열부(600)로 공급되어 재가열되고, 분리된 가스는 열분해가스로서 열분해가스 정제부(300)로 공급되어 정제된다. Solids (carbon ash) generated from thermal decomposition of waste are discharged separately, and oil and gas are supplied to the oil-gas separation unit 200 and separated. The oil separated in the oil-gas separation unit 200 is supplied to the oil heating unit 600 to be reheated, and the separated gas is supplied as pyrolysis gas to the pyrolysis gas purification unit 300 to be purified.

오일 가열부(600)는 오일-가스 분리부(200)에서 분리된 오일을 가열함으로써 휘발분 가스를 생성하고, 휘발분 가스를 분리하여 열분해가스와 함께 열분해가스 정제부(300)로 함께 공급함으로써 열분해가스 생성량을 증대시킬 수 있다. The oil heating unit 600 generates volatile gas by heating the oil separated in the oil-gas separation unit 200, separates the volatile gas, and supplies it together with the pyrolysis gas to the pyrolysis gas purification unit 300 to produce pyrolysis gas. Production amount can be increased.

또한, 가열 후 휘발분 가스가 분리된 나머지 오일은 다시 오일-가스 분리부(200)로 분사됨으로써 타르(tar)를 제거할 수 있다. 즉, 타르는 분사된 오일에 씻겨 오일과 함께 배출된다. 이로 인해 열분해가스 정제부(300)로 공급되는 열분해가스에 포함되는 타르가 최소화될 수 있다. Additionally, the remaining oil from which the volatile gas has been separated after heating is sprayed back into the oil-gas separation unit 200 to remove tar. In other words, the tar is washed by the sprayed oil and discharged together with the oil. As a result, tar contained in the pyrolysis gas supplied to the pyrolysis gas purification unit 300 can be minimized.

열분해가스 정제부(300)는 열분해가스가 열분해가스 개질부(1000)로 들어가기 전 개질부에 안좋은 영향을 미칠 수 있는 물질들을 열분해가스로부터 제거하는 역할을 한다. 예를 들어, 열분해가스 정제부(300)는 염화수소(HCl), 황화수소(H2S) 등을 제거하기 위한 습식 스크러버(wet scrubber) 장치, 또는 미세 타르제거장치 등일 수 있다. The pyrolysis gas purification unit 300 serves to remove substances that may have a negative effect on the pyrolysis gas before it enters the pyrolysis gas reforming unit 1000 from the pyrolysis gas. For example, the pyrolysis gas purification unit 300 may be a wet scrubber device or a fine tar removal device for removing hydrogen chloride (HCl), hydrogen sulfide (H2S), etc.

열분해가스 개질부(1000)는 열분해가스 정제부(300)에서 정제된 열분해가스를 개질하여 2차 합성가스를 생성한다. The pyrolysis gas reforming unit 1000 reforms the pyrolysis gas purified in the pyrolysis gas purification unit 300 to generate secondary synthesis gas.

열분해가스 개질부(1000)는 본 발명의 실시예에서는 2차 개질부(1000)일 수 있으며, 온도개질 방식일 수 있다. 이 경우 1차 개질부(180)에서 생성된 1차 합성가스 및 열분해가스를 모두 온도 개질할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the pyrolysis gas reforming unit 1000 may be a secondary reforming unit 1000 and may be a temperature reforming method. In this case, both the primary synthesis gas and the pyrolysis gas generated in the primary reforming unit 180 can be temperature reformed.

또는, 열분해가스 개질부(1000)는 별도의 촉매개질 설비를 구비하고, 1차 개질부(180)에서 생성된 1차 합성가스는 온도개질하고, 열분해가스 정제부(300)에서 유입된 열분해가스는 별도의 촉매개질 설비를 통해 촉매개질할 수 있다. Alternatively, the pyrolysis gas reforming unit 1000 is equipped with a separate catalytic reforming facility, the primary synthesis gas generated in the primary reforming unit 180 is temperature reformed, and the pyrolysis gas flowing in from the pyrolysis gas purification unit 300 is reformed by temperature. Can be catalytically reformed using a separate catalytic reforming facility.

2차 합성가스는 수성가스 전환반응부(400)로 공급된다. 수성가스 전환반응부(400)는 열분해가스 개질부(1000)에서 생성된 2차 합성가스에서 일산화탄소를 수소와 이산화탄소로 전환한다. 이로 인해 수소 수율을 높일 수 있다. The secondary synthesis gas is supplied to the water gas conversion reaction unit 400. The water gas conversion reaction unit 400 converts carbon monoxide into hydrogen and carbon dioxide in the secondary synthesis gas generated in the pyrolysis gas reforming unit 1000. This can increase hydrogen yield.

수소 분리부(500)는 수성가스 전환반응부(400)에서 배출되는 2차 합성가스에서 수소를 분리한다. 예를 들어, 수소 분리부(500)는 흡착법, 막분리법, 그리고 심냉법 등을 이용할 수 있다. 그 중 압력변동흡착법(PSA; pressure swing adsorption)은 흡착제에서 기체의 흡착량 차이를 이용하여 분리하는 공정이며, 흡착제를 사용하여 수소 이외의 불순한 가스를 흡착 제거함으로써 수소를 분리한다. 압력이 높은 상태에서는 불순물의 흡착에 의한 제거가 이루어지며, 압력이 낮아지면 흡착된 물질이 탈착되어 재생된다. The hydrogen separation unit 500 separates hydrogen from the secondary synthesis gas discharged from the water gas conversion reaction unit 400. For example, the hydrogen separation unit 500 may use an adsorption method, a membrane separation method, or a deep cooling method. Among them, pressure swing adsorption (PSA) is a separation process that uses the difference in the adsorption amount of gas on an adsorbent. It separates hydrogen by adsorbing and removing impure gases other than hydrogen using an adsorbent. When the pressure is high, impurities are removed through adsorption, and when the pressure is lowered, the adsorbed substances are desorbed and regenerated.

수소 분리부(500)에서 분리된 수소는 다양하게 활용 가능하다. 본 실시 예에서는 분리된 수소가 수소터빈(800)과 수소연료전지(900)에 공급되고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The hydrogen separated in the hydrogen separation unit 500 can be used in various ways. In this embodiment, the separated hydrogen is supplied to the hydrogen turbine 800 and the hydrogen fuel cell 900, but it is not limited to this.

열분해부(100)의 온도를 고온으로 유지하기 위해, 열분해가스 개질부(1000)에서 생성되는 연소가스를 이용하여 열분해부(100)에 열을 공급할 수 있다. 즉 연소가스를 열분해부(100)로 공급되어 열분해부(100)를 간접 가열할 수 있다. 예를 들어, 연소가스는 열분해부(100)의 내부에 구비된 파이프(미도시)를 통과하면서 열분해부(100)를 간접 가열할 수 있다. 연소가스는 열분해부(100)를 간접 가열한 뒤 배출된다. In order to maintain the temperature of the pyrolysis unit 100 at a high temperature, heat may be supplied to the pyrolysis unit 100 using combustion gas generated in the pyrolysis gas reforming unit 1000. That is, combustion gas is supplied to the pyrolysis unit 100 to indirectly heat the pyrolysis unit 100. For example, combustion gas may indirectly heat the pyrolysis unit 100 while passing through a pipe (not shown) provided inside the pyrolysis unit 100. Combustion gas is discharged after indirectly heating the pyrolysis unit 100.

이때, 스팀을 생산하여 열분해가스 개질부(1000)로 공급하는 스팀 생산부(700)를 더 포함하며, 열분해가스 개질부(1000)에서 배출되는 연소가스는 스팀 생산부(700)에 열을 공급한 후 열분해부(100)에 열을 공급할 수 있다. 스팀 생산부(700)에서 물은 열분해가스 개질부(1000)에서 배출된 연소가스의 폐열에 의해 가열되어 스팀으로 변화하며, 스팀은 열분해가스 개질부(1000)에 수증기 개질반응을 위해 공급된다. 이 밖에, 스팀은 수성가스 전환반응부(400)에 공급될 수도 있다. At this time, it further includes a steam production unit 700 that produces steam and supplies it to the pyrolysis gas reforming unit 1000, and the combustion gas discharged from the pyrolysis gas reforming unit 1000 supplies heat to the steam production unit 700. Heat can be supplied to the pyrolysis unit 100. In the steam production unit 700, water is heated by the waste heat of the combustion gas discharged from the pyrolysis gas reforming unit 1000 and changes into steam, and the steam is supplied to the pyrolysis gas reforming unit 1000 for a steam reforming reaction. In addition, steam may be supplied to the water gas conversion reaction unit 400.

더욱이, 수소 분리부(500)에서 수소가 분리된 후 배출되는 배출가스를 이용하여 열분해부(100)에 열을 공급할 수 있다. 마찬가지로, 배출가스는 열분해부(100)의 내부에 구비된 파이프(미도시)를 통과하면서 열분해부(100)를 간접 가열할 수 있다. 배출가스는 열분해부(100)를 간접 가열한 뒤 배출된다. Moreover, heat can be supplied to the pyrolysis unit 100 using the exhaust gas discharged after hydrogen is separated in the hydrogen separation unit 500. Likewise, the exhaust gas may indirectly heat the pyrolysis unit 100 while passing through a pipe (not shown) provided inside the pyrolysis unit 100. The exhaust gas is discharged after indirectly heating the pyrolysis unit 100.

열분해가스 개질부(1000)에서 배출되는 연소가스 및 수소 분리부(500)에서 배출되는 배출가스는 오일 가열부(600)에도 열을 공급할 수 있다. 이에 따라, 오일을 가열하기 위한 별도의 열원이 필요하지 않으며, 연소가스 및 배출가스의 폐열을 이용하여 오일이 간접 가열될 수 있다. 이 밖에, 열분해부(100)의 버너(120)에서 생성되어 열분해부(100)에 열을 공급한 뒤 배출되는 연소가스를 이용하여 오일 가열부(600)에 열을 공급할 수도 있다. 오일 가열부(600)는 열분해가스 개질부(1000)에서 배출되는 연소가스, 수소 분리부(500)에서 배출되는 배출가스 및 열분해부(100)에서 배출되는 연소가스 중 어느 하나에 의해서만 간접 가열될 수도 있음은 물론이다. The combustion gas discharged from the pyrolysis gas reforming unit 1000 and the exhaust gas discharged from the hydrogen separation unit 500 may also supply heat to the oil heating unit 600. Accordingly, a separate heat source for heating the oil is not required, and the oil can be indirectly heated using the waste heat of combustion gas and exhaust gas. In addition, heat may be supplied to the oil heating unit 600 using combustion gas generated in the burner 120 of the pyrolysis unit 100 and discharged after supplying heat to the pyrolysis unit 100. The oil heating unit 600 can be indirectly heated only by any one of the combustion gas discharged from the pyrolysis gas reforming unit 1000, the exhaust gas discharged from the hydrogen separation unit 500, and the combustion gas discharged from the pyrolysis unit 100. Of course it is possible.

이와 같이, 열분해부(100)에는 버너(120)에서 생성되는 연소가스에 의해 열이 공급될 뿐만 아니라, 열분해가스 개질부(1000)에서 배출되는 연소가스 및 수소 분리부(500)에서 배출되는 배출가스의 폐열도 공급됨으로써, 온도가 높게 유지되어 고온열분해가 이루어질 수 있으며 열분해가스 생산량이 증가될 수 있다. 또한, 열분해부(100)의 버너(120)에서 연소되는 열분해가스의 사용량이 감소될 수 있으며, 궁극적으로 열분해가스의 개질을 통한 수소 생산량이 증가될 수 있다. In this way, heat is supplied to the pyrolysis unit 100 by combustion gas generated in the burner 120, as well as combustion gas discharged from the pyrolysis gas reforming unit 1000 and exhaust discharged from the hydrogen separation unit 500. By supplying the waste heat of the gas, the temperature can be maintained high, high-temperature pyrolysis can occur, and pyrolysis gas production can be increased. In addition, the amount of pyrolysis gas burned in the burner 120 of the pyrolysis unit 100 can be reduced, and ultimately, hydrogen production through reforming of the pyrolysis gas can be increased.

또한, 열분해가스 개질부(1000)의 효율을 높이기 위해 수소 분리부(500)에서 분리된 수소를 공급받아 구동되는 수소터빈(800)에서 배출되는 배출가스를 이용하여 열분해가스 개질부(1000)에 열을 공급할 수 있다. 배출가스는 열분해가스 개질부(1000)를 간접 가열한 뒤 배출된다. In addition, in order to increase the efficiency of the pyrolysis gas reforming unit 1000, the exhaust gas discharged from the hydrogen turbine 800, which is operated by receiving hydrogen separated from the hydrogen separation unit 500, is used to improve the efficiency of the pyrolysis gas reforming unit 1000. Heat can be supplied. The exhaust gas is discharged after indirectly heating the pyrolysis gas reforming unit (1000).

열분해가스 개질부(1000)에서 생성된 2차 합성가스의 일부를 우회하여 열분해부(100)의 버너(120)에 공급하여 열원으로 사용할 수 있다. 그리고 열분해가스 정제부(300)에서 열분해가스의 일부를 우회하여 열분해부(100)의 버너(120)에 공급하여 열원으로 사용할 수 있다. 이는 시스템 전반의 열분해효율을 개선할 수 있다. A portion of the secondary synthesis gas generated in the pyrolysis gas reforming unit 1000 can be bypassed and supplied to the burner 120 of the pyrolysis unit 100 and used as a heat source. In addition, a part of the pyrolysis gas can be bypassed from the pyrolysis gas purification unit 300 and supplied to the burner 120 of the pyrolysis unit 100 to be used as a heat source. This can improve the pyrolysis efficiency of the overall system.

한편, 본 발명의 제1 실시예에서 개질장치는 1차 개질부(180) 및 2차 개질부(1000)를 포함할 수 있다. Meanwhile, in the first embodiment of the present invention, the reforming device may include a primary reforming unit 180 and a secondary reforming unit 1000.

1차 개질부(180)는 열분해부에 배치되고, 오일 가열부(600)에서 공급되는 오일 및 유증기 혼합물과 열분해부(100)의 연소가스간에 폐열 교환시킬 수 있다. 이 경우 온도개질 방식으로 오일 및 유증기 혼합물은 1차 합성가스로 생성된다. The primary reforming unit 180 is disposed in the pyrolysis unit and can exchange waste heat between the oil and oil vapor mixture supplied from the oil heating unit 600 and the combustion gas of the pyrolysis unit 100. In this case, the oil and oil vapor mixture is produced as primary synthesis gas through temperature reforming.

1차 합성가스는 2차 개질부(1000)로 보내지고 2차 개질부(1000)에서 재차 온도개질되며 2차 합성가스로 생성될 수 있다. 자세한 설명은 이하 도 3에 개시된 개질장치에 대한 설명에서 하도록 한다. The primary synthesis gas is sent to the secondary reforming unit 1000 and is temperature-reformed again in the secondary reforming unit 1000 to produce secondary synthesis gas. A detailed description will be given in the description of the reforming device disclosed in FIG. 3 below.

온도개질되지 않고 남은 잔여오일을 오일 저장 탱크(610)로 보내져 다시 사용될 수 있다.The remaining oil that has not been temperature reformed can be sent to the oil storage tank 610 and used again.

다음, 도 2를 참고하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 열분해가스 개질시스템에 관하여 설명하도록 한다. Next, with reference to FIG. 2, the pyrolysis gas reforming system according to the second embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 제2 실시예에 따른 열분해가스 개질시스템은 제1 실시예에서 에너지 회수부(1100)를 더 포함할 수 있다. The pyrolysis gas reforming system according to the second embodiment of the present invention may further include an energy recovery unit 1100 as in the first embodiment.

상기 에너지 회수부(1100)는 열분해부(100)와 촤 또는 모래를 순환하며 열을 공급할 수 있다. 에너지 회수부(1100)는 오일-가스 분리부(200)에서 오일의 일부를 공급받고, 공급된 오일과 촤간에 연소반응시켜 모래에 열을 가한다. 가열된 모래는 열분해부(100)로 공급되며 열을 공급한다. 이때 연소되지 않은 촤의 일부가 모래와 함께 공급될 수 있다. 이러한 순환 구조는 열효율을 개선하여 궁극적으로는 전체 열분해효율을 개선하기 위함이다.The energy recovery unit 1100 may supply heat by circulating the pyrolysis unit 100 and char or sand. The energy recovery unit 1100 receives part of the oil from the oil-gas separation unit 200 and applies heat to the sand by causing a combustion reaction between the supplied oil and the charcoal. Heated sand is supplied to the pyrolysis unit 100 and supplies heat. At this time, part of the unburned char may be supplied together with sand. This circulation structure is intended to improve thermal efficiency and ultimately improve overall thermal decomposition efficiency.

모래를 반복하여 가열하는 과정에서 모래의 질이 떨어지는 경우, 모래를 배출하고 모래를 보충받는다. 배출되는 모래에도 일부의 촤가 포함될 수 있다. 자세한 구조는 이하 도 4에 개시된 촤/모래 열교환부(138)에서 설명하도록 한다. If the quality of the sand deteriorates during the process of repeatedly heating the sand, the sand is discharged and replaced with sand. The discharged sand may also contain some char. The detailed structure will be described below in reference to the char/sand heat exchange unit 138 shown in FIG. 4.

이하에서 설명하는 촤는 카본(carbon) 등을 포함하는 발화성 물질일 수 있다.Char, described below, may be a flammable material containing carbon, etc.

도 3을 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 열분해부(100) 및 개질장치가 개시되어 있다. 여기서 개질장치는, 1차 개질부(180) 및 2차 개질부(1000)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, a thermal decomposition unit 100 and a reforming device according to the first embodiment of the present invention are disclosed. Here, the reforming device may include a primary reforming unit 180 and a secondary reforming unit 1000.

1차 개질부(180)는 폐기물을 열분해하는 열분해부(100)에 배치되고, 오일 및 유증기 혼합물을 개질하여 1차 합성가스를 생성할 수 있다. The primary reforming unit 180 is disposed in the pyrolysis unit 100 for thermally decomposing waste, and can generate primary synthesis gas by reforming the oil and oil vapor mixture.

2차 개질부(1000)는 1차 개질부(180)에서 개질된 1차 합성가스를 재개질하여 2차 합성가스를 생성할 수 있다. 2차 개질부(1000)는 열분해가스도 개질할 수 있으며, 이 경우 도 1에 개시된 열분해가스 개질부(1000)를 포함할 수 있다.The secondary reforming unit 1000 may re-reform the primary synthesis gas reformed in the primary reforming unit 180 to generate secondary synthesis gas. The secondary reforming unit 1000 can also reform pyrolysis gas, and in this case, it may include the pyrolysis gas reforming unit 1000 shown in FIG. 1.

그리고 상기 1차 개질부(180)는 온도개질 방식이고 450~550℃ 범위내에서 C5 내지 C6 탄소화합물을 개질할 수 있고, 상기 2차 개질부(1000)는 온도개질 방식이고 750~850℃ 범위내에서 C1 내지 C4 탄소화합물을 개질할 수 있다. And the primary reforming unit 180 is a temperature reforming type and can reform C5 to C6 carbon compounds within the range of 450 to 550°C, and the secondary reforming unit 1000 is a temperature reforming type and can reforming C5 to C6 carbon compounds in the range of 750 to 850°C. C1 to C4 carbon compounds can be modified within.

본 발명의 제1 실시예에 따른 개질장치에 대한 설명에 앞서, 우선 상기 개질장치가 배치되는 열분해부(100)에 대해 설명하도록 한다. 다만 하기 설명하는 구조에 한정되는 것은 아니다. Before explaining the reforming device according to the first embodiment of the present invention, the pyrolysis section 100 in which the reforming device is located will first be described. However, it is not limited to the structure described below.

상기 열분해부(100)는 케이싱(110), 스크류부(130) 및 버너(120)를 포함할 수 있다. The pyrolysis unit 100 may include a casing 110, a screw unit 130, and a burner 120.

케이싱(110)은 열분해부(100)의 전반적인 외관을 형성할 수 있으며, 열에 강한 내열성 재질로 구성될 수 있다. The casing 110 may form the overall appearance of the pyrolysis unit 100 and may be made of a heat-resistant material that is resistant to heat.

스크류부(130)는 케이싱(110)의 내부에 복수의 단으로 배치될 수 있으며, 폐기물 파쇄기(50)에서 잘게 파쇄한 폐플라스틱, 비닐 등 폐기물을 이송할 수 있다. The screw unit 130 may be arranged in a plurality of stages inside the casing 110, and can transport waste such as waste plastic and vinyl finely shredded in the waste shredder 50.

본 발명의 실시예에서 스크류부(130)는 3단 이상으로 구성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. In an embodiment of the present invention, the screw unit 130 may be composed of three or more stages, but is not necessarily limited thereto.

도 3에 개시된 실시예에서는 최상단 스크류(131)에 폐기물 파쇄기(50)와 연결되는 폐기물 유입구가 형성되고, 최하단 스크류(135)에 열분해된 폐기물이 배출되는 폐기물 배출구가 형성될 수 있다. In the embodiment disclosed in FIG. 3, a waste inlet connected to the waste shredder 50 may be formed at the uppermost screw 131, and a waste outlet through which pyrolyzed waste may be discharged may be formed at the lowermost screw 135.

버너(120)는 케이싱(110)의 내부에 배치될 수 있으며 스크류부(130)를 가열하여 폐기물이 열분해되도록 할 수 있다. The burner 120 may be placed inside the casing 110 and heat the screw portion 130 to thermally decompose the waste.

본 발명의 실시예에서는 버너(120)의 열원으로 사용하기 위해 열분해가스 정제부(300)에서 열분해가스의 일부를 우회하여 케이싱(110)의 내부로 공급할 수 있다. In an embodiment of the present invention, a portion of the pyrolysis gas may be bypassed from the pyrolysis gas purification unit 300 and supplied to the inside of the casing 110 to be used as a heat source for the burner 120.

또한 버너(120)의 열원으로 사용하기 위해 열분해가스 개질부(1000)에서 개질된 2차 합성가스의 일부를 우회하여 케이싱(110)의 내부로 공급할 수 있다. Additionally, in order to use it as a heat source for the burner 120, a portion of the secondary synthesis gas reformed in the pyrolysis gas reforming unit 1000 may be bypassed and supplied to the inside of the casing 110.

도 3에 개시된 실시예에서는 케이싱(110)의 하부에 가스가 유입되는 유입관(113)이 배치되고, 케이싱(110)의 상부에는 가스가 배출되는 배출관(111)이 배치될 수 있다. 배출관(111)에는 제어밸브(111a)가 배치될 수 있다. 제어밸브(111a)는 연소가스를 오일 가열부(600)로 공급하여 폐열 교환하거나 또는 곧바로 대기로 배출되도록 제어할 수 있다. In the embodiment disclosed in FIG. 3, an inlet pipe 113 through which gas flows in may be disposed at the lower part of the casing 110, and an discharge pipe 111 through which gas is discharged may be disposed at the upper part of the casing 110. A control valve 111a may be disposed in the discharge pipe 111. The control valve 111a can control the combustion gas to be supplied to the oil heating unit 600 to exchange waste heat or to be discharged directly into the atmosphere.

유입관(113)으로 유입되는 가스는 열분해가스 또는 2차 합성가스이거나, 또는 열분해가스와 2차 합성가스가 함께 공급될 수 있다. The gas flowing into the inlet pipe 113 may be pyrolysis gas or secondary synthesis gas, or pyrolysis gas and secondary synthesis gas may be supplied together.

열분해가스의 공급량은 열분해가스 정제부(300)와 연결되어 있는 라인에 배치되는 제어밸브(114b)를 통해 제어할 수 있다.The supply amount of pyrolysis gas can be controlled through the control valve 114b disposed in the line connected to the pyrolysis gas purification unit 300.

2차 합성가스의 공급량은 열분해가스 개질부(1000)와 연결되어 있는 라인에 배치되는 제어밸브(114c)를 통해 제어할 수 있다. The supply amount of secondary synthesis gas can be controlled through the control valve 114c disposed in the line connected to the pyrolysis gas reforming unit 1000.

그리고 유입관(113)으로 공급되는 전체 공급량은 제어밸브(114a)에 의해 제어할 수 있다. And the total amount supplied to the inflow pipe 113 can be controlled by the control valve 114a.

예컨대 버너(120)의 가열량을 높이고 싶을 때는, 제어부를 통해 제어밸브(114a)를 개방하고, 열분해가스의 공급량을 늘려 버너(120)의 가열량을 높이고 싶은 경우에는 제어밸브(114b)의 개방정도를 크게 하면 된다. 마찬가지로 2차 합성가스의 공급량을 늘려 버너(120)의 가열량을 높이고 싶은 경우에는 제어밸브(114c)의 개방정도를 크게 하면 된다. For example, when you want to increase the heating amount of the burner 120, the control valve 114a is opened through the control unit, and when you want to increase the heating amount of the burner 120 by increasing the supply amount of pyrolysis gas, the control valve 114b is opened. Just increase the degree. Likewise, if it is desired to increase the heating amount of the burner 120 by increasing the supply amount of secondary synthesis gas, the opening degree of the control valve 114c can be increased.

버너(120)의 열원으로 사용하는 가스는 제어부를 통해 제어밸브(114a 내지 114c)를 조절함으로써 선택할 수 있다.The gas used as a heat source for the burner 120 can be selected by adjusting the control valves 114a to 114c through the control unit.

배출관(111)은 버너(120)의 연소에 의해 생성된 연소가스가 배출될 수 있다. 연소가스는 연통로를 통해 대기로 배출될 수 있다. The exhaust pipe 111 may discharge combustion gas generated by combustion of the burner 120. Combustion gases can be discharged into the atmosphere through the flue passage.

다음으로, 본 발명의 제1 실시예에서 상기 1차 개질부(180)는 폐기물을 열분해하는 열분해부(100)에 배치되고, 오일 및 유증기 혼합물을 개질하여 1차 합성가스를 생성할 수 있다. Next, in the first embodiment of the present invention, the primary reforming unit 180 is disposed in the pyrolysis unit 100 for pyrolyzing waste, and can generate primary synthesis gas by reforming the oil and oil vapor mixture.

이러한 1차 개질부(180)는 장치프레임(181), 튜브(182), 격벽(184), 오일/유증기 유입구(185a), 1차 합성가스 배출구(185b), 연소가스 유입구(187a), 연소가스 배출구(187b), 배플(183), 잔여오일 배출구(186) 및 팬(188)을 포함할 수 있다. This primary reforming unit 180 includes an apparatus frame 181, a tube 182, a partition wall 184, an oil/oil vapor inlet 185a, a primary synthesis gas outlet 185b, a combustion gas inlet 187a, and a combustion gas inlet 187a. It may include a gas outlet (187b), a baffle (183), a residual oil outlet (186), and a fan (188).

장치프레임(181)은 열분해부(100)를 구성하는 케이싱의 내부 상부에 배치될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 장치프레임(181)은 내열성 재질로 구성될 수 있으며, 내부에 소정 공간이 존재하는 하우징 형태일 수 있다. The device frame 181 may be disposed on the inner upper part of the casing constituting the pyrolysis unit 100. In an embodiment of the present invention, the device frame 181 may be made of a heat-resistant material and may be in the form of a housing with a predetermined space inside.

튜브(182)는 복수개가 제공될 수 있으며, 장치프레임(181)의 내부에 길이방향으로 배치될 수 있다. 튜브(182)는 오일 및 유증기 혼합물이 통과하는 구성일 수 있다. A plurality of tubes 182 may be provided and may be arranged longitudinally inside the device frame 181. The tube 182 may be configured to allow an oil and vapor mixture to pass through.

격벽(184)은 장치프레임(181)의 내부에 배치되고 장치프레임(181)의 내부를 구획할 수 있다. 즉 격벽(184)은 장치프레임(181)의 내부를 연소가스가 흐르는 공간과 오일 및 유증기 혼합물이 흐르는 공간으로 구획할 수 있다. The partition wall 184 is disposed inside the device frame 181 and may partition the inside of the device frame 181. That is, the partition wall 184 can divide the interior of the device frame 181 into a space through which combustion gas flows and a space through which an oil and oil vapor mixture flows.

오일/유증기 유입구(185a)는 장치프레임(181)의 일측 상부에 배치될 수 있으며 튜브(182)와 연통될 수 있다. 오일/유증기 유입구(185a)는 오일 가열부(600)와 연결될 수 있으며, 오일 가열부(600)에서 오일과 유증기 혼합물의 일부 또는 전부가 오일/유증기 유입구(185a)를 통해 튜브(182)로 공급될 수 있다. The oil/oil vapor inlet 185a may be disposed on one upper side of the device frame 181 and may communicate with the tube 182. The oil/oil vapor inlet 185a may be connected to the oil heating unit 600, and part or all of the oil and oil vapor mixture from the oil heating unit 600 is supplied to the tube 182 through the oil/vapor inlet 185a. It can be.

1차 합성가스 배출구(185b)는 장치프레임(181)의 타측 상부에 배치될 수 있으며, 튜브(182)와 연통될 수 있다. 오일 및 유증기 혼합물은 튜브(182)를 통과하며 연소가스와 열교환하며 온도개질된다. 이때 온도개질의 온도범위는 450~550℃ 범위내에서 개질되는 오일 및 유증기 혼합물의 성분은 C5 내지 C6 탄소화합물일 수 있다. 1차 합성가스 배출구(185b)에는 제어밸브(185c)가 배치될 수 있으며, 2차 개질부(1000)로 유입되는 1차 합성가스의 양을 조절할 수 있다.The primary synthesis gas outlet (185b) may be disposed on the upper part of the other side of the device frame 181 and may be in communication with the tube 182. The oil and vapor mixture passes through the tube 182, exchanges heat with the combustion gas, and is temperature reformed. At this time, the temperature range of temperature reforming is within the range of 450 to 550°C, and the components of the oil and vapor mixture to be reformed may be C5 to C6 carbon compounds. A control valve 185c may be placed at the primary synthesis gas outlet 185b, and the amount of primary synthesis gas flowing into the secondary reforming unit 1000 can be adjusted.

즉 오일 및 유증기 혼합물은 온도개질되어 1차 합성가스로 개질되고 1차 합성가스 배출구(185b)를 통해 2차 개질부(1000)로 공급된다. That is, the oil and vapor mixture is temperature reformed into primary synthesis gas and supplied to the secondary reforming unit 1000 through the primary synthesis gas outlet (185b).

연소가스 유입구(187a)는 장치프레임(181)의 하부에서 상기 격벽(184)에 의해 상기 오일/유증기 유입구(185a) 및 상기 1차 합성가스 배출구(185b)와 분리되게 배치되고, 열분해부(100)에서 버너에 의해 연소된 연소가스가 유입될 수 있다. The combustion gas inlet 187a is arranged to be separated from the oil/oil vapor inlet 185a and the primary synthesis gas outlet 185b by the partition wall 184 at the lower part of the device frame 181, and the pyrolysis unit 100 ), combustion gas burned by the burner may flow in.

연소가스 배출구(187b)는 장치프레임(181)의 상부에서 상기 격벽(184)에 의해 상기 오일/유증기 유입구(185a) 및 상기 1차 합성가스 배출구(185b)와 분리되게 배치되고, 연소가스 유입구(187a)와 연통될 수 있다. The combustion gas outlet (187b) is arranged to be separated from the oil/oil vapor inlet (185a) and the primary synthesis gas outlet (185b) by the partition wall 184 at the top of the device frame 181, and the combustion gas inlet ( 187a) can be connected.

이에 따라 열분해부(100)에서 발생한 연소가스는 연소가스 유입구(187a)로 유입되고 장치프레임(181)의 내부에서 튜브(182)를 흐르는 오일 및 유증기 혼합물과 열교환을 하게 된다. 이때 연소가스의 조성온도는 450~550℃범위내로 온도개질의 온도와 비슷할 수 있다.Accordingly, the combustion gas generated in the pyrolysis unit 100 flows into the combustion gas inlet 187a and exchanges heat with the oil and oil vapor mixture flowing through the tube 182 inside the device frame 181. At this time, the composition temperature of the combustion gas may be similar to the temperature of temperature reforming within the range of 450 to 550°C.

튜브(182)와의 열교환을 마친 연소가스는 연소가스 배출구(187b)를 통해 배출될 수 있다. 여기서 연소가스 배출구(187b)는 오일 가열부(600)와 연결되며 오일 가열부(600)에서 다시 한번 열교환을 통해 폐열이 회수되고 배출되거나 또는 곧바로 배출될 수 있다. Combustion gas that has completed heat exchange with the tube 182 may be discharged through the combustion gas outlet (187b). Here, the combustion gas outlet 187b is connected to the oil heating unit 600, and waste heat can be recovered and discharged through heat exchange once again in the oil heating unit 600, or may be discharged directly.

배플(183)은 장치프레임(181)의 내부에서 상기 격벽(184)에 의해 분리된 공간에 소정 간격을 두고 복수개가 배치될 수 있다. A plurality of baffles 183 may be arranged at predetermined intervals in a space separated by the partition wall 184 inside the device frame 181.

배플(183)은 연소가스가 상기 격벽(184)에 의해 분리된 공간에 잔류하는 시간을 늘려 연소가스와 오일 및 유증기 혼합물간의 열교환율을 높일 수 있다. The baffle 183 can increase the heat exchange rate between the combustion gas and the oil and oil vapor mixture by increasing the time the combustion gas remains in the space separated by the partition wall 184.

한편, 장치프레임(181) 및 튜브(182)는 오일/유증기 유입구(185a)에서 1차 합성가스 배출구(185b) 방향으로 경사져 배치될 수 있다. Meanwhile, the device frame 181 and the tube 182 may be disposed at an angle from the oil/oil vapor inlet 185a to the primary synthesis gas outlet 185b.

그리고 잔여오일 배출구(186)는 장치프레임(181)의 타측 하부에 배치되고, 튜브(182)를 통과한 잔여오일이 배출될 수 있다. 장치프레임(181) 및 튜브(182)를 경사지게 배치한 이유는 온도개질되지 않은 미반응 오일을 취합하기 위해서다. 즉 1차 합성가스가 되지 않은 미반응 오일은 액체상태로 존재하고 경사방향을 따라 흐르게 된다. 그리고 잔여오일 배출구(186)를 통해 배출된다. And the residual oil discharge port 186 is disposed in the lower part of the other side of the device frame 181, and the residual oil passing through the tube 182 can be discharged. The reason for arranging the device frame 181 and the tube 182 at an angle is to collect unreacted oil that has not been temperature-reformed. In other words, unreacted oil that has not become primary synthesis gas exists in a liquid state and flows along the inclined direction. And the remaining oil is discharged through the outlet (186).

잔여오일 배출구(186)에는 제어밸브(186a)가 배치될 수 있으며, 오일 저장 탱크(610)에 연결될 수 있다. 즉 개질되지 않은 미반응 오일은 오일 저장 탱크(610)에 저장될 수 있다. A control valve 186a may be disposed in the residual oil outlet 186 and may be connected to the oil storage tank 610. That is, unreformed unreacted oil can be stored in the oil storage tank 610.

팬(188)은 장치프레임(181)에서 오일/유증기 유입구(185a)에 인접하여 배치될 수 있으며, 상기 오일/유증기 유입구(185a)에서 유입된 오일 및 유증기 혼합물이 상기 튜브(182)를 따라 이동하도록 바람을 불어넣을 수 있다.The fan 188 may be disposed adjacent to the oil/oil vapor inlet 185a in the device frame 181, and the oil and vapor mixture flowing in from the oil/oil vapor inlet 185a moves along the tube 182. You can blow on it to do so.

장치프레임(181) 및 튜브(182)가 하방향으로 경사져 있기 때문에, 인위적인 바람이 없으면, 오일 및 유증기 혼합물은 경사방향으로 이동하기 어려울 수 있다. 따라서 팬(188)을 배치하여 오일 및 유증기 혼합물이 튜브(182)로 원활하게 유입되도록 한다. Since the device frame 181 and the tube 182 are inclined downward, if there is no artificial wind, the oil and oil vapor mixture may have difficulty moving in the inclined direction. Therefore, the fan 188 is arranged to allow the oil and vapor mixture to smoothly flow into the tube 182.

한편, 본 발명의 제1 실시예에서 상기 2차 개질부(1000)는 1차 개질부(180)에서 개질된 1차 합성가스를 재개질하여 2차 합성가스를 생성할 수 있다.Meanwhile, in the first embodiment of the present invention, the secondary reforming unit 1000 may re-reform the primary synthesis gas reformed in the primary reforming unit 180 to generate secondary synthesis gas.

상기 2차 개질부(1000)는 도 1에 개시된 열분해가스 개질부일 수 있다. 상기 2차 개질부(1000)는 온도개질 방식이고 750~850℃ 범위내에서 C1 내지 C4 탄소화합물을 개질할 수 있다.The secondary reforming unit 1000 may be the pyrolysis gas reforming unit disclosed in FIG. 1. The secondary reforming unit 1000 is a temperature reforming type and can reform C1 to C4 carbon compounds within the range of 750 to 850°C.

즉, 상기 1차 개질부(180)는 450~550℃ 범위내에서 온도개질하고 C5 내지 C6 탄소화합물을 개질 대상성분으로 하며, 상기 2차 개질부(1000)는 750~850℃ 범위내에서 온도개질하고 C1 내지 C4 탄소화합물을 개질 대상성분으로 하며, 양자간에 차이를 두고 있다. That is, the primary reforming unit 180 undergoes temperature reforming within the range of 450 to 550°C and uses C5 to C6 carbon compounds as the target components, and the secondary reforming unit 1000 undergoes temperature reforming within the range of 750 to 850°C. It is modified and C1 to C4 carbon compounds are used as the target components for modification, and there is a difference between the two.

이러한 2차 개질부(1000)는 장치하우징(1010), 크래킹부(1030), 1차 합성가스 유입부(1020), 촤/산소 유입구(1011) 및 2차 합성가스 배출구(1013)를 포함할 수 있다. This secondary reforming unit 1000 may include a device housing 1010, a cracking unit 1030, a primary synthesis gas inlet 1020, a char/oxygen inlet 1011, and a secondary synthesis gas outlet 1013. You can.

장치하우징(1010)은 내열성 재질로 구성될 수 있으며, 2차 개질부(1000)의 전반적인 외관을 형성할 수 있다. The device housing 1010 may be made of a heat-resistant material and may form the overall appearance of the secondary reforming unit 1000.

크래킹부(1030)는 장치하우징(1010)의 내부에 배치될 수 있으며, 크래킹부(1030)는 가스화 반응이 일어나는 부분으로 탄소 고리를 깸으로써, 큰 탄화수소 분자를 쪼개는 부분일 수 있다. The cracking unit 1030 may be disposed inside the device housing 1010. The cracking unit 1030 is a part where a gasification reaction occurs and may be a part that splits large hydrocarbon molecules by breaking carbon rings.

1차 합성가스 유입부(1020)는 장치하우징(1010)의 내부에서 크래킹부(1030)에 배치되고 상기 1차 합성가스 배출구(185b)와 연결될 수 있다. 1차 합성가스 유입부(1020)는 긴 랜스(lance) 형태의 관일 수 있으며 복수개의 가스 분사홀(1021)이 형성될 수 있으며, 가스 분사홀(1021)을 통해 크래킹부(1030)에 1차 합성가스를 공급할 수 있다. The primary synthesis gas inlet 1020 may be disposed in the cracking unit 1030 inside the device housing 1010 and connected to the primary synthesis gas outlet 185b. The primary synthesis gas inlet 1020 may be a long lance-shaped pipe and may be formed with a plurality of gas injection holes 1021, and the primary synthesis gas inlet 1020 may be supplied to the cracking unit 1030 through the gas injection holes 1021. Synthetic gas can be supplied.

촤/산소 유입구(1011)는 장치하우징(1010)에 배치되고 크래킹부(1030)에 촤 및 산소를 공급할 수 있다. 공급된 촤 및 산소는 크래킹부(1030)에서 연소하며 1차 합성가스 중 함유된 C1 내지 C4 탄소화합물을 온도개질할 수 있다. 상술한 바와 같이 C5 내지 C6 탄소화합물은 1차 개질부(180)에서 온도개질되었다. 그리고 촤/산소 유입구(1011)는 제어밸브(1011a)가 배치될 수 있으며, 이를 통해 공급량이 조절될 수 있다.The char/oxygen inlet 1011 is disposed in the device housing 1010 and can supply char and oxygen to the cracking unit 1030. The supplied char and oxygen are burned in the cracking unit 1030 and can temperature reform the C1 to C4 carbon compounds contained in the primary synthesis gas. As described above, C5 to C6 carbon compounds were temperature-reformed in the first reforming unit 180. And the char/oxygen inlet 1011 may be equipped with a control valve 1011a, through which the supply amount may be adjusted.

2차 합성가스 배출구(1013)는 장치하우징(1010)의 내부에서 상기 크래킹부(1030)의 상부에 배치되고, 2차 합성가스가 배출될 수 있다. 2차 합성가스 배출구(1013)에는 제어밸브(1013a)개 배치될 수 있으며, 2차 합성가스를 일시적으로 저장탱크에 보내거나 도는 수성가스 전환반응부(400)로 공급할 수 있다. The secondary synthesis gas outlet 1013 is disposed on the upper part of the cracking unit 1030 inside the device housing 1010, and the secondary synthesis gas can be discharged. A control valve 1013a may be placed at the secondary synthesis gas outlet 1013, and the secondary synthesis gas can be temporarily sent to a storage tank or supplied to the water gas conversion reaction unit 400.

도면으로 도시하지는 않았으나, 2차 개질부(1000)에는 장치하우징(1010)에 열분해가스 정제부(300)에서 열분해가스가 유입되는 관이 배치될 수 있으며, 유입된 열분해가스를 온도개질할 수 있다. Although not shown in the drawing, a pipe through which pyrolysis gas flows from the pyrolysis gas purification unit 300 may be disposed in the device housing 1010 of the secondary reforming unit 1000, and the introduced pyrolysis gas can be temperature-reformed. .

본 발명의 실시예에서는 상술한 바와 같이, 열분해부(100)의 연소가스 폐열을 이용하여 1차 개질부(180)에서는 C5 내지 C6 탄소화합물을 온도개질하고, 2차 개질부(1000)에서는 C1 내지 C4 탄소화합물을 온도개질함으로써, 전반적인 폐열회수율과 개질효율을 높일 수 있다. In an embodiment of the present invention, as described above, C5 to C6 carbon compounds are temperature reformed in the primary reforming unit 180 using waste heat of combustion gas of the pyrolysis unit 100, and C1 in the secondary reforming unit 1000. By temperature reforming C4 carbon compounds, the overall waste heat recovery rate and reforming efficiency can be increased.

한편 도 4를 참고하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 열분해부(100) 및 개질장치가 개시되어 있는데, 이는 제1 실시예와 동일하다.Meanwhile, referring to FIG. 4, a pyrolysis unit 100 and a reforming device according to a second embodiment of the present invention are disclosed, which are the same as the first embodiment.

즉 1차 개질부(180)는 폐기물을 열분해하는 열분해부에 배치되고, 오일 및 유증기 혼합물을 개질하여 1차 합성가스를 생성할 수 있다. 그리고 2차 개질부(1000)는 1차 개질부에서 개질된 1차 합성가스를 재개질하여 2차 합성가스를 생성할 수 있다.That is, the primary reforming unit 180 is disposed in a pyrolysis unit that thermally decomposes waste, and can generate primary synthesis gas by reforming the oil and oil vapor mixture. In addition, the secondary reforming unit 1000 can generate secondary synthetic gas by re-reforming the primary synthesis gas reformed in the primary reforming unit.

또한 상기 1차 개질부(180)는 온도개질 방식이고 450~550℃ 범위내에서 C5 내지 C6 탄소화합물을 개질할 수 있고, 상기 2차 개질부(1000)는 온도개질 방식이고 750~850℃ 범위내에서 C1 내지 C4 탄소화합물을 개질할 수 있다. 2차 개질부(1000)가 열분해가스도 개질하는 경우 도 2에 개시된 열분해가스 개질부(1000)를 포함할 수 있다. In addition, the primary reforming unit 180 is a temperature reforming type and can reform C5 to C6 carbon compounds within the range of 450 to 550°C, and the secondary reforming unit 1000 is a temperature reforming type and can reforming C5 to C6 carbon compounds in the range of 750 to 850°C. C1 to C4 carbon compounds can be modified within. When the secondary reforming unit 1000 also reforms pyrolysis gas, it may include the pyrolysis gas reforming unit 1000 shown in FIG. 2 .

이하에서는 1차 개질부(180)와 2차 개질부(1000)의 구성 및 작동방식은 상술한 제1 실시예와 동일하므로 생략하고, 제1 실시예와 다른 열분해부(100)에 대해 설명하도록 한다. In the following, the configuration and operating method of the primary reforming unit 180 and the secondary reforming unit 1000 are the same as those of the first embodiment described above, so they are omitted, and the pyrolysis unit 100, which is different from the first embodiment, will be described. do.

상기 열분해부(100)는 케이싱(110), 스크류부(130), 버너(120), 챔버(150), 서브버너(160), 촤/모래 열교환부(138) 및 제1,2 열분산홀(157,158)을 포함할 수 있다. The pyrolysis unit 100 includes a casing 110, a screw unit 130, a burner 120, a chamber 150, a sub-burner 160, a char/sand heat exchange unit 138, and first and second heat dissipation holes. May include (157,158).

상기 케이싱(110), 스크류부(130) 및 버너(120)는 도 3에 대한 설명부분제과 동일하므로 설명을 생략하고, 이하 챔버(150), 서브버너(160), 촤/모래 열교환부(138) 및 제1,2 열분산홀(157,158)에 대해 설명하도록 한다. Since the casing 110, screw unit 130, and burner 120 are the same as those described in FIG. 3, description thereof will be omitted. Hereinafter, the chamber 150, subburner 160, and char/sand heat exchange unit 138 will be described. ) and the first and second heat dissipation holes 157 and 158 will be described.

챔버(150)는 내열성 재질로 구성될 수 있고, 케이싱(110)의 내부에 배치될 수 있으며, 복수 단의 스크류 중 하나 이상의 스크류를 구획할 수 있다. The chamber 150 may be made of a heat-resistant material, may be placed inside the casing 110, and may partition one or more screws among a plurality of stages of screws.

본 발명의 실시예에서 스크류부(130)가 3단 이상의 스크류로 구성됨에 따라 챔버(150)는 3단 이상의 스크류 중 중간단 스크류(133)를 포함하며 구획할 수 있다. In an embodiment of the present invention, as the screw unit 130 is composed of three or more stages of screws, the chamber 150 includes the middle stage screw 133 among the three or more stages of screws and can be divided.

서브버너(160)는 챔버(150)의 내부에 배치되고 상기 챔버(150)에 의해 구획된 상기 하나 이상의 스크류를 가열하여 폐기물이 열분해되도록 할 수 있다. The subburner 160 is disposed inside the chamber 150 and heats the one or more screws partitioned by the chamber 150 to thermally decompose the waste.

복수 단의 스크류에서 이송되는 폐기물은 중간단 스크류(133)에서 열분해가 주로 일어난다. 최상단 스크류(131)는 폐기물이 유입되는 단이고, 최하단 스크류(135)는 열분해가 거의 끝난 폐기물을 배출하는 단이므로, 주로 열분해는 중간단 스크류(133)에서 일어나게 된다. Thermal decomposition of waste transported from multiple stage screws mainly occurs in the middle stage screw (133). Since the top screw 131 is a stage where waste is introduced, and the bottom screw 135 is a stage where waste that has almost completed thermal decomposition is discharged, thermal decomposition mainly occurs at the middle stage screw 133.

따라서 중간단 스크류(133)에 추가적인 열을 공급하여 열분해성을 높이는 것이 열분해효율을 개선할 수 있다. Therefore, supplying additional heat to the middle stage screw 133 to increase thermal decomposition can improve thermal decomposition efficiency.

본 발명의 실시예에서는 서브버너(160)의 열원으로 사용하기 위해 열분해가스 정제부(300)에서 열분해가스의 일부를 우회하여 챔버(150)의 내부로 공급할 수 있다. In an embodiment of the present invention, a portion of the pyrolysis gas may be bypassed from the pyrolysis gas purification unit 300 and supplied into the interior of the chamber 150 to be used as a heat source for the subburner 160.

또한 버너(120)의 열원으로 사용하기 위해 열분해가스 개질부(1000)에서 개질된 2차 합성가스의 일부를 우회하여 챔버(150)의 내부로 공급할 수 있다. Additionally, in order to use it as a heat source for the burner 120, a portion of the secondary synthesis gas reformed in the pyrolysis gas reforming unit 1000 may be bypassed and supplied into the interior of the chamber 150.

도 4에 개시된 실시예에서는 챔버(150)의 하부에 가스가 유입되는 챔버유입관(151)이 배치될 수 있다.In the embodiment disclosed in FIG. 4, a chamber inlet pipe 151 through which gas flows may be disposed at the lower part of the chamber 150.

챔버유입관(151)로 유입되는 가스는 열분해가스 또는 2차 합성가스이거나, 또는 열분해가스와 2차 합성가스가 함께 공급될 수 있다. The gas flowing into the chamber inlet pipe 151 may be pyrolysis gas or secondary synthesis gas, or pyrolysis gas and secondary synthesis gas may be supplied together.

열분해가스의 공급량은 열분해가스 정제부(300)와 연결되어 있는 라인에 배치되는 제어밸브(153b)를 통해 제어할 수 있다.The supply amount of pyrolysis gas can be controlled through the control valve 153b disposed in the line connected to the pyrolysis gas purification unit 300.

2차 합성가스의 공급량은 열분해가스 개질부(1000)와 연결되어 있는 라인에 배치되는 제어밸브(153c)를 통해 제어할 수 있다. The supply amount of secondary synthesis gas can be controlled through the control valve 153c disposed in the line connected to the pyrolysis gas reforming unit 1000.

그리고 챔버유입관(151)로 공급되는 전체 공급량은 제어밸브(153a)에 의해 제어할 수 있다. And the total amount supplied to the chamber inlet pipe 151 can be controlled by the control valve 153a.

예컨대 서브버너(160)의 가열량을 높이고 싶을 때는, 제어부를 통해 제어밸브(153a)를 개방하고, 열분해가스의 공급량을 늘려 서브버너(160)의 가열량을 높이고 싶은 경우에는 제어밸브(153b)의 개방정도를 크게 하면 된다. 마찬가지로 2차 합성가스의 공급량을 늘려 서브버너(160)의 가열량을 높이고 싶은 경우에는 제어밸브(153c)의 개방정도를 크게 하면 된다. For example, when you want to increase the heating amount of the sub-burner 160, open the control valve 153a through the control unit, and when you want to increase the heating amount of the sub-burner 160 by increasing the supply amount of pyrolysis gas, open the control valve 153b. You can increase the degree of opening. Similarly, if it is desired to increase the heating amount of the subburner 160 by increasing the supply amount of secondary synthesis gas, the opening degree of the control valve 153c can be increased.

서브버너(160)의 열원으로 사용하는 가스는 제어부를 통해 제어밸브(153a 내지 153c)를 조절함으로써 선택할 수 있다.The gas used as a heat source for the subburner 160 can be selected by adjusting the control valves 153a to 153c through the control unit.

본 발명의 실시예에서는 상술한 바와 같이, 중간단 스크류(133)를 챔버(150) 및 서브버너(160)를 이용하여 별도로 구획하고 추가가열을 진행하여, 중간단 스크류(133)에서 폐기물의 열분해를 활성화함으로써, 전반적인 열분해효율을 향상할 수 있게 된다.In the embodiment of the present invention, as described above, the middle stage screw 133 is separately divided using the chamber 150 and the subburner 160 and additional heating is performed to thermally decompose the waste in the middle stage screw 133. By activating, the overall pyrolysis efficiency can be improved.

제1 열분산홀(157)은 챔버(150)상에서 복수 단의 스크류 중 중간단 스크류(133)와 최하단 스크류(135) 사이에 배치될 수 있으며, 제1 열분산홀(157)은 상기 챔버(150) 내부의 열을 상기 최하단 스크류(135)로 분산할 수 있다. The first heat dissipation hole 157 may be disposed between the middle screw 133 and the bottom screw 135 among the plurality of screws in the chamber 150, and the first heat dissipation hole 157 is located in the chamber ( 150) The internal heat can be distributed to the lowest screw 135.

이때 상기 최하단 스크류(135)의 온도범위에 따라 열분산 정도를 제어하기 위해 상기 제1 열분산홀(157)을 개폐 정도를 제어하는 제1 개폐밸브(157a)가 상기 챔버(150)상에서 상기 제1 열분산홀(157)에 배치될 수 있다. At this time, in order to control the degree of heat dissipation according to the temperature range of the lowermost screw 135, the first opening/closing valve 157a, which controls the degree of opening and closing of the first heat dissipation hole 157, is installed on the chamber 150. 1 It can be placed in the heat dissipation hole 157.

제어부는 최하단 스크류(135)에 설치된 온도센서(139a)를 통해 최하단 스크류(135)의 내부온도를 측정하고, 만약 최하단 스크류(135)의 내부온도가 폐기물을 열분해하는데 적정온도가 아니면, 제4 스크류에 열을 공급하기 위해 제1 개폐밸브(157a)를 개방할 수 있다. The control unit measures the internal temperature of the lowest screw 135 through the temperature sensor 139a installed on the lowest screw 135, and if the internal temperature of the lowest screw 135 is not an appropriate temperature for pyrolyzing waste, the fourth screw The first opening/closing valve 157a may be opened to supply heat.

다음으로, 제2 열분산홀(158)은 챔버(150)상에서 복수 단의 스크류 중 최상단 스크류(131)와 중간단 스크류(133) 사이에 배치될 수 있다. 제2 열분산홀(158)은 상기 챔버(150) 내부의 열을 상기 최상단 스크류(131)로 분산할 수 있다.Next, the second heat dissipation hole 158 may be disposed between the uppermost screw 131 and the middle screw 133 among the plurality of screw stages in the chamber 150. The second heat dissipation hole 158 can distribute heat inside the chamber 150 to the uppermost screw 131.

이때 최상단 스크류(131)의 온도범위에 따라 열분산 정도를 제어하기 위해 상기 제2 열분산홀(158)을 개폐 정도를 제어하는 제2 개폐밸브(158a)가 상기 챔버(150)상에서 상기 제2 열분산홀(158)에 배치될 수 있다. At this time, in order to control the degree of heat dissipation according to the temperature range of the uppermost screw 131, the second on/off valve 158a, which controls the degree of opening and closing of the second heat dissipation hole 158, is installed on the chamber 150. It may be placed in the heat dissipation hole 158.

제어부는 최상단 스크류(131)에 설치된 온도센서(139b)를 통해 최상단 스크류(131)의 내부온도를 측정하고, 만약 최상단 스크류(131)의 내부온도가 폐기물을 열분해하는데 적정온도가 아니면, 최상단 스크류(131)에 열을 공급하기 위해 제2 개폐밸브(158a)를 개방할 수 있다. The control unit measures the internal temperature of the uppermost screw 131 through the temperature sensor 139b installed on the uppermost screw 131, and if the internal temperature of the uppermost screw 131 is not an appropriate temperature for pyrolyzing waste, the uppermost screw ( In order to supply heat to 131), the second opening/closing valve (158a) may be opened.

이를 이용하여 최상단 스크류(131)의 내부온도를 적정온도로 유지하여 폐기물의 열분해효율을 개선할 수 있다. Using this, the internal temperature of the top screw 131 can be maintained at an appropriate temperature to improve the thermal decomposition efficiency of waste.

촤/모래 열교환부(138)는 스크류부(130)를 구성하는 복수 단의 스크류 중 마지막 단의 스크류에 배치될 수 있다. 촤/모래 열교환부(138)는 에너지 회수부(1100)에서 가열된 모래를 마지막 단인 최하단 스크류(135)에 공급하여 최하단 스크류(135)를 따라 이동하는 폐기물의 열분해를 촉진할 수 있다. 에너지 회수부(1100)에서는 촤와 오일이 연소반응하며 모래를 가열하는데, 일부 연소되지 않은 촤가 모래와 함께 촤/모래 열교환부(138)에 공급될 수 있다. The char/sand heat exchange unit 138 may be disposed on the last stage of the plurality of screws constituting the screw unit 130. The char/sand heat exchange unit 138 may supply sand heated in the energy recovery unit 1100 to the last stage, the bottom screw 135, to promote thermal decomposition of waste moving along the bottom screw 135. In the energy recovery unit 1100, char and oil undergo a combustion reaction to heat the sand, and some unburned char may be supplied to the char/sand heat exchange unit 138 along with the sand.

이때 최하단 스크류(135)에는 온도센서(139a)가 배치될 수 있으며, 온도센서(139a)는 최하단 스크류(135)의 내부온도를 측정하여 최하단 스크류(135)의 내부온도가 미리 설정한 기준값 이하로 떨어지면 제어부를 통해 제어밸브(138c, 138d)를 개방하고 촤 및 모래를 투입할 수 있다. 여기서 기준값은 최하단 스크류(135)의 내부에서 폐기물을 열분해하기 위한 적정온도값일 수 있다. At this time, a temperature sensor 139a may be placed on the bottom screw 135, and the temperature sensor 139a measures the internal temperature of the bottom screw 135 and determines whether the internal temperature of the bottom screw 135 is below a preset reference value. When it falls, the control valves 138c and 138d can be opened through the control unit and char and sand can be introduced. Here, the reference value may be an appropriate temperature value for thermally decomposing waste inside the lowest screw 135.

가열된 모래가 최하단 스크류(135)와 열교환하며 내부온도를 올리고, 이 온도가 미리 설정한 기준값에 도달하면, 제어부는 다시 제어밸브(138c, 138d)를 폐쇄할 수 있다. 이와 같은 방식으로 최하단 스크류(135)의 내부온도를 조절할 수 있다. The heated sand exchanges heat with the lowest screw 135 to raise the internal temperature, and when this temperature reaches a preset reference value, the control unit can close the control valves 138c and 138d again. In this way, the internal temperature of the lowest screw 135 can be adjusted.

도 4를 참고하면, 촤/모래 열교환부(138)가 최하단 스크류(135)를 감싸며 배치되고, 촤/모래 투입관(138a)에서 촤와 모래가 투입되고 최하단 스크류(135)를 통과하는 폐기물과 열교환 후 촤/모래 배출관(138b)을 통해 다시 에너지 회수부(1100)로 배출될 수 있다.Referring to FIG. 4, the char/sand heat exchange unit 138 is disposed surrounding the bottom screw 135, char and sand are input from the char/sand input pipe 138a, and the waste passing through the bottom screw 135 is After heat exchange, it can be discharged back to the energy recovery unit 1100 through the char/sand discharge pipe 138b.

이는 단독으로 적용될 수 있으며, 또는 상술한 제1,2 열분산홀(157,158)과 함께 적용되며, 최하단 스크류(135)에 열을 공급하여 열분해효율을 개선할 수 있다. This can be applied alone, or together with the first and second heat dissipation holes 157 and 158 described above, and can improve thermal decomposition efficiency by supplying heat to the bottom screw 135.

본 발명은 상술한 구성을 통해, 복수 단의 스크류 중 특정 단의 스크류를 챔버(150)로 구획하여 별도로 열제어함으로써 열분해효율을 개선할 수 있다. 그리고 챔버(150)를 통한 열분산을 이용하여 구획된 특정 단 이외의 다른 단 스크류에도 열을 공급하여 열분해를 위한 적정온도를 유지하도록 할 수 있으며, 이와 같은 구조를 통해 시스템 전반의 열분해효율을 개선할 수 있다.Through the above-described configuration, the present invention can improve thermal decomposition efficiency by dividing a screw at a specific stage among a plurality of stages into a chamber 150 and separately thermally controlling it. In addition, heat dissipation through the chamber 150 can be used to supply heat to screws in other stages other than the specific partitioned stage to maintain an appropriate temperature for pyrolysis, and this structure improves the pyrolysis efficiency of the overall system. can do.

이상의 사항은 개질장치 및 열분해가스 개질시스템의 특정한 실시예를 나타낸 것에 불과하다.The above merely shows specific examples of the reforming device and the pyrolysis gas reforming system.

따라서 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양한 형태로 치환, 변형될 수 있음을 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 파악할 수 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.Therefore, we wish to make it clear that those skilled in the art can easily understand that the present invention can be substituted and modified in various forms without departing from the spirit of the present invention as set forth in the claims below. do.

50: 폐기물 파쇄기 100: 열분해장치(열분해부)
110:케이싱 111:배출관
113:유입관 120:버너
130:스크류부 131:최상단 스크류
133:중간단 스크류 135:최하단 스크류
138:촤/모래 열교환부 150:챔버
151:챔버유입관 157a:제1 개폐밸브
158:제2 열분산홀 158a:제2 개폐밸브
160:서브버너
180:1차 개질부 181:장치프레임
182:튜브 183:배플
184:격벽 185a:오일/유증기 유입구
185b:1차 합성가스 배출구 186:잔여오일 배출구
187a:연소가스 유입구 187b:연소가스 배출구
188:팬
200: 오일-가스 분리부 300: 열분해가스 정제부
400: 수성가스 전환반응부 500: 수소 분리부
600: 오일 가열부 700: 스팀 생산부
800: 수소터빈 900: 수소연료전지
1000:2차 개질부(열분해가스 개질부)
1010:장치하우징 1011:촤/산소 유입구
1013:2차 합성가스 배출구 1020:1차 합성가스 유입부
1030:크래킹부
50: Waste shredder 100: Pyrolysis device (pyrolysis unit)
110: Casing 111: Discharge pipe
113: Inlet pipe 120: Burner
130: Screw portion 131: Top screw
133: Middle screw 135: Bottom screw
138: Char/sand heat exchange unit 150: Chamber
151: Chamber inflow pipe 157a: First opening/closing valve
158: Second heat dissipation hole 158a: Second opening/closing valve
160:Subburner
180: Primary reforming unit 181: Device frame
182:Tube 183:Baffle
184: Partition wall 185a: Oil/oil vapor inlet
185b: Primary synthesis gas outlet 186: Residual oil outlet
187a: Combustion gas inlet 187b: Combustion gas outlet
188:Fan
200: Oil-gas separation unit 300: Pyrolysis gas purification unit
400: Water gas conversion reaction unit 500: Hydrogen separation unit
600: Oil heating unit 700: Steam production unit
800: Hydrogen turbine 900: Hydrogen fuel cell
1000:Secondary reforming unit (pyrolysis gas reforming unit)
1010: Device housing 1011: Char/oxygen inlet
1013:Second synthesis gas outlet 1020:First synthesis gas inlet
1030: Cracking unit

Claims (15)

폐기물을 열분해하는 열분해부에 배치되고, 오일 및 유증기 혼합물을 개질하여 1차 합성가스를 생성하는 1차 개질부; 및
상기 1차 개질부에서 개질된 1차 합성가스를 재개질하여 2차 합성가스를 생성하는 2차 개질부;
를 포함하는, 개질장치.
A primary reforming unit disposed in the pyrolysis unit for pyrolyzing waste and reforming the oil and oil vapor mixture to generate primary synthesis gas; and
A secondary reforming unit that re-reforms the primary synthesis gas reformed in the primary reforming unit to generate secondary synthesis gas;
Containing a reforming device.
제1항에 있어서,
상기 1차 개질부는 온도개질 방식이고 450~550℃ 범위내에서 C5 내지 C6 탄소화합물을 개질하고,
상기 2차 개질부는 온도개질 방식이고 750~850℃ 범위내에서 C1 내지 C4 탄소화합물을 개질하는, 개질장치.
According to paragraph 1,
The primary reforming unit is a temperature reforming method and reformes C5 to C6 carbon compounds within the range of 450 to 550 ℃,
The secondary reforming unit is a temperature reforming type and reforming C1 to C4 carbon compounds within the range of 750 to 850 ℃.
제1항에 있어서,
상기 1차 개질부는,
상기 열분해부의 내부 상부에 배치되는 장치프레임;
상기 장치프레임의 내부에 배치되는 튜브;
상기 장치프레임의 내부에 배치되고 상기 장치프레임의 내부를 구획하는 격벽;
상기 장치프레임에 배치되고 상기 튜브와 연통되는 오일/유증기 유입구;
상기 장치프레임에 배치되고 상기 튜브와 연통되는 1차 합성가스 배출구;
상기 장치프레임에서 상기 격벽에 의해 상기 오일/유증기 유입구 및 상기 1차 합성가스 배출구와 분리되게 배치되고, 상기 열분해부의 연소가스가 유입되는 연소가스 유입구; 및
상기 장치프레임에서 상기 격벽에 의해 상기 오일/유증기 유입구 및 상기 1차 합성가스 배출구와 분리되게 배치되고, 상기 연소가스 유입구와 연통되는 연소가스 배출구;
를 포함하고,
상기 격벽으로 분리된 공간을 통과하는 연소가스는 상기 튜브를 통과하는 오일/유증기와 열교환하는, 개질장치.
According to paragraph 1,
The first reforming unit,
A device frame disposed on the inner upper part of the pyrolysis unit;
a tube disposed inside the device frame;
a partition wall disposed inside the device frame and partitioning the inside of the device frame;
An oil/oil vapor inlet disposed on the device frame and in communication with the tube;
a primary synthesis gas outlet disposed on the device frame and communicating with the tube;
a combustion gas inlet disposed in the device frame to be separated from the oil/oil vapor inlet and the primary synthesis gas outlet by the partition wall, and into which combustion gas of the pyrolysis unit flows; and
a combustion gas outlet disposed in the device frame to be separated from the oil/oil vapor inlet and the primary synthesis gas outlet by the partition, and communicating with the combustion gas inlet;
Including,
A reforming device in which combustion gas passing through the space separated by the partition exchanges heat with oil/oil vapor passing through the tube.
제3항에 있어서,
상기 1차 개질부는,
상기 장치프레임의 내부에서 상기 격벽에 의해 분리된 공간에 소정 간격을 두고 배치되는 복수개의 배플;을 더 포함하고,
상기 배플은 연소가스가 상기 격벽에 의해 분리된 공간에 잔류하는 시간을 늘려 연소가스와 오일 및 유증기 혼합물간의 열교환율을 높이는, 개질장치.
According to paragraph 3,
The first reforming unit,
It further includes a plurality of baffles disposed at predetermined intervals in a space separated by the partition inside the device frame,
The baffle is a reforming device that increases the heat exchange rate between the combustion gas and the oil and oil vapor mixture by increasing the time the combustion gas remains in the space separated by the partition.
제3항에 있어서,
상기 튜브는 상기 오일/유증기 유입구에서 상기 1차 합성가스 배출구 방향으로 경사지게 배치되는, 개질장치.
According to paragraph 3,
The tube is disposed inclined in the direction from the oil/oil vapor inlet to the primary synthesis gas outlet.
제5항에 있어서,
상기 1차 개질부는,
상기 장치프레임에 배치되고, 상기 튜브를 통과한 잔류오일이 배출되는 잔여오일 배출구;를 더 포함하는, 개질장치.
According to clause 5,
The first reforming unit,
A reforming device further comprising a residual oil discharge port disposed on the device frame and discharging residual oil that has passed through the tube.
제3항에 있어서,
상기 1차 개질부는,
상기 장치프레임에 배치되고, 상기 오일/유증기 유입구에서 유입된 오일 및 유증기 혼합물이 상기 튜브를 따라 이동하도록 하는 팬;을 더 포함하는, 개질장치.
According to paragraph 3,
The first reforming unit,
A fan disposed on the device frame and allowing the oil and vapor mixture flowing in from the oil/oil vapor inlet to move along the tube.
제3항에 있어서,
상기 2차 개질부는,
장치하우징;
상기 장치하우징의 내부에 배치되는 크래킹부;
상기 장치하우징의 내부에서 상기 크래킹부에 배치되고 상기 1차 합성가스 배출구와 연결되는 1차 합성가스 유입부;
상기 장치하우징에 연결되고 상기 크래킹부에 촤 및 산소를 공급하는 촤/산소 유입구; 및
상기 장치하우징의 내부에서 상기 크래킹부의 상부에 배치되고, 상기 크래킹부에서 개질된 2차 합성가스가 배출되는 2차 합성가스 배출구;
를 포함하는, 개질장치.
According to paragraph 3,
The secondary reforming unit,
device housing;
A cracking portion disposed inside the device housing;
a primary synthesis gas inlet disposed in the cracking unit inside the device housing and connected to the primary synthesis gas outlet;
A char/oxygen inlet connected to the device housing and supplying char and oxygen to the cracking unit; and
a secondary syngas outlet disposed on an upper part of the cracking unit inside the device housing and through which secondary syngas reformed in the cracking unit is discharged;
Containing a reforming device.
폐기물을 열분해하는 열분해부;
상기 열분해부의 배출물에서 오일과 가스를 분리하는 오일-가스 분리부;
상기 오일-가스 분리부에서 분리된 열분해가스를 정제하는 열분해가스 정제부;
열분해부와 연계되며 오일 및 유증기 혼합물을 개질하여 1차 합성가스를 생성고, 상기 열분해가스 정제부에서 정제된 열분해가스를 개질하거나 또는 상기 1차 개질부에서 생성된 1차 합성가스를 재개질하여 2차 합성가스를 생성하는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 개질장치;
상기 2차 개질부에서 생성된 2차 합성가스에서 일산화탄소를 수소와 이산화탄소로 전환하는 수성가스 전환반응부; 및
상기 수성가스 전환반응부에서 배출되는 2차 합성가스에서 수소를 분리하는 수소 분리부;
를 포함하는, 열분해가스 개질시스템.
A pyrolysis unit that pyrolyzes waste;
An oil-gas separation unit that separates oil and gas from the discharge from the pyrolysis unit;
A pyrolysis gas purification unit that purifies the pyrolysis gas separated in the oil-gas separation unit;
It is connected to the pyrolysis section and reforms the oil and vapor mixture to produce primary synthesis gas, reforming the pyrolysis gas purified in the pyrolysis gas purification section, or re-reforming the primary synthesis gas generated in the first reforming section. The reforming device of any one of claims 1 to 8 that generates secondary synthesis gas;
A water gas conversion reaction unit that converts carbon monoxide into hydrogen and carbon dioxide in the secondary synthesis gas generated in the secondary reforming unit; and
A hydrogen separation unit that separates hydrogen from the secondary synthesis gas discharged from the water gas conversion reaction unit;
A pyrolysis gas reforming system including.
제9항에 있어서,
상기 열분해부는,
케이싱;
상기 케이싱의 내부에 복수의 단으로 배치되고 폐기물을 이송하는 스크류부;
상기 케이싱의 내부에 배치되고 상기 스크류부를 가열하여 폐기물이 열분해되도록 하는 버너;
상기 케이싱의 내부에 배치되고, 상기 복수 단의 스크류부 중 하나 이상의 스크류를 구획하는 챔버; 및
상기 챔버의 내부에 배치되고 상기 챔버에 의해 구획된 상기 하나 이상의 스크류를 가열하여 폐기물이 열분해되도록 하는 서브버너;
According to clause 9,
The pyrolysis section,
casing;
a screw portion disposed in a plurality of stages inside the casing and transporting waste;
a burner disposed inside the casing and heating the screw portion to thermally decompose the waste;
a chamber disposed inside the casing and partitioning one or more screws among the plurality of stages of screw parts; and
a subburner disposed inside the chamber and heating the one or more screws partitioned by the chamber to thermally decompose the waste;
제10항에 있어서,
상기 복수 단의 스크류부는 3단 이상의 스크류로 구성되고,
상기 챔버는 상기 복수 단의 스크류 중 중간단 스크류를 적어도 하나 이상 포함하며 구획하는, 열분해장치.
According to clause 10,
The multi-stage screw part is composed of three or more stages of screws,
The chamber includes and partitions at least one middle stage screw among the plurality of stage screws.
제11항에 있어서,
상기 챔버는,
상기 복수 단의 스크류 중 중간단 스크류와 최하단 스크류 사이에 배치되고, 상기 챔버 내부의 열을 상기 최하단 스크류로 분산하는 제1 열분산홀;을 포함하고,
상기 제1 열분산홀에 배치되고, 상기 최하단 스크류의 온도범위에 따라 열분산 정도를 제어하기 위해 상기 제1 열분산홀을 개폐 정도를 제어하는 제1 개폐밸브;를 더 포함하는, 열분해장치.
According to clause 11,
The chamber is,
A first heat dissipation hole is disposed between the middle screw and the bottom screw among the plurality of screws and distributes heat inside the chamber to the bottom screw,
A first opening/closing valve disposed in the first heat dissipation hole and controlling the degree of opening and closing of the first heat dissipation hole to control the degree of heat dissipation according to the temperature range of the lowest screw.
제12항에 있어서,
상기 챔버는,
상기 복수 단의 스크류 중 최상단 스크류와 중간단 스크류 사이에 배치되고, 상기 챔버 내부의 열을 상기 최상단 스크류로 분산하는 제2 열분산홀;을 포함하고,
상기 제2 열분산홀에 배치되고, 상기 최상단 스크류의 온도범위에 따라 열분산 정도를 제어하기 위해 상기 제2 열분산홀을 개폐 정도를 제어하는 제2 개폐밸브;를 더 포함하는, 열분해장치.
According to clause 12,
The chamber is,
It includes a second heat dissipation hole disposed between the uppermost screw and the middle screw among the plurality of screws and dispersing heat inside the chamber to the uppermost screw,
A pyrolysis device further comprising a second opening/closing valve disposed in the second heat dissipation hole and controlling the degree of opening and closing of the second heat dissipation hole to control the degree of heat dissipation according to the temperature range of the uppermost screw.
제9항에 있어서,
상기 열분해부에 연결되고 상기 열분해부에 촤/모래를 순환시키며 상기 열분해부에 열을 공급하는 에너지 회수부;를 더 포함하는, 열분해가스 개질시스템.
According to clause 9,
A pyrolysis gas reforming system further comprising: an energy recovery unit connected to the pyrolysis unit, circulating char/sand to the pyrolysis unit, and supplying heat to the pyrolysis unit.
제14항에 있어서,
상기 에너지 회수부에서 상기 열분해부로 순환되는 촤/모래는 상기 열분해부의 최하단 스크류를 감싸며 배치되는 촤/모래 열교환부에 투입되는, 열분해가스 개질시스템.

According to clause 14,
A pyrolysis gas reforming system in which the char/sand circulated from the energy recovery unit to the pyrolysis unit is input into a char/sand heat exchange unit disposed surrounding the lowest screw of the pyrolysis unit.

KR1020220124589A 2022-09-29 2022-09-29 Reformer and reforming system of pyrolysis-gas having the same KR20240045448A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220124589A KR20240045448A (en) 2022-09-29 2022-09-29 Reformer and reforming system of pyrolysis-gas having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220124589A KR20240045448A (en) 2022-09-29 2022-09-29 Reformer and reforming system of pyrolysis-gas having the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240045448A true KR20240045448A (en) 2024-04-08

Family

ID=90715272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220124589A KR20240045448A (en) 2022-09-29 2022-09-29 Reformer and reforming system of pyrolysis-gas having the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20240045448A (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110026933A (en) 2009-09-09 2011-03-16 주식회사 케이디텍 A supplying apparatus for supplying waste combustible materials, apparatus for producing fuel oil by continual pyrolysis thereof
KR20110127915A (en) 2010-05-20 2011-11-28 주식회사 동궁물산 Reformer, apparatus and method for producing hydrogen using organic-waste

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110026933A (en) 2009-09-09 2011-03-16 주식회사 케이디텍 A supplying apparatus for supplying waste combustible materials, apparatus for producing fuel oil by continual pyrolysis thereof
KR20110127915A (en) 2010-05-20 2011-11-28 주식회사 동궁물산 Reformer, apparatus and method for producing hydrogen using organic-waste

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2600373C2 (en) Partial oxidation of methane and higher hydrocarbons in flows of synthesis gas
JP5919393B2 (en) Method and apparatus for converting carbon dioxide to carbon monoxide
CA2430999C (en) Process and gas generator for generating fuel gas
JP5071473B2 (en) Particle circulation control system in circulating fluidized bed furnace
KR101218976B1 (en) Gasification system for a combination of power generation and combustion boiler with variable gasifier and operation method thereof
US10766059B2 (en) System and method for recovering inert feedstock contaminants from municipal solid waste during gasification
RU2495914C2 (en) Apparatus and methods of processing hydrogen and carbon monoxide
AU2020389782A1 (en) A system and method for pyrolysis
JP2007523218A (en) Hydrocarbon raw material processing system and method
WO2009116274A1 (en) Gasification furnace structure in gasification facility
JP4589311B2 (en) Gasification method and apparatus
JP2005126524A (en) Method and apparatus for organic matter gasification
JP2003226884A (en) Liquid fuel-synthesizing system
KR20240045448A (en) Reformer and reforming system of pyrolysis-gas having the same
JP2006063290A (en) System and method for utilizing polymer hydrocarbon
US20230106515A1 (en) Pyrolysis gas reforming system
KR20240045446A (en) Apparatus for pyrolysis and reforming system of pyrolysis-gas having the same
RU2527536C1 (en) Method of processing hydrocarbon gas into stable liquid synthetic petroleum products and energy complex for its realisation
CN102433165A (en) Old automobile breaking residue catalytic gasification device
BR112013008796B1 (en) method and equipment for producing coke during an indirectly heated gasification procedure
JP5700270B2 (en) Solid fuel gasifier
KR101617392B1 (en) An industrial high temperature reformer and reforming method
KR20240045447A (en) Energy recovery apparatus and reforming system of pyrolysis-gas having the same
CA2723601C (en) Method and apparatus for efficient production of activated carbon
JP6160997B2 (en) Circulating fluidized bed gasifier