WO2017073940A1 - 고정층 가스화 장치 및 방법 - Google Patents

고정층 가스화 장치 및 방법 Download PDF

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WO2017073940A1
WO2017073940A1 PCT/KR2016/011568 KR2016011568W WO2017073940A1 WO 2017073940 A1 WO2017073940 A1 WO 2017073940A1 KR 2016011568 W KR2016011568 W KR 2016011568W WO 2017073940 A1 WO2017073940 A1 WO 2017073940A1
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WO
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oxidant
waste
reactor
supplying
inner cylinder
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/011568
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English (en)
French (fr)
Inventor
성호진
박수남
구재회
이장근
오종혁
송동현
Original Assignee
고등기술연구원
삼호환경기술 주식회사
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20—Apparatus; Plants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72—Other features
    • C10J3/82—Gas withdrawal means
    • C10J3/84—Gas withdrawal means with means for removing dust or tar from the gas

Definitions

  • the present invention relates to a fixed bed gasification apparatus and method.
  • the fixed bed gasifier may be dried and gasified while moving the waste introduced into the upper portion of the reactor to the lower portion of the reactor by using gravity.
  • the synthesis gas generated in the gasification process includes tar, sulfur compound components, hydrogen chloride components, etc.
  • it is variously utilized after being discharged to the outside and further processed (for example, tar reforming process, desulfurization process, and desalination process).
  • tar reforming process for example, tar reforming process, desulfurization process, and desalination process.
  • desulfurization process for example, desulfurization process, and desalination process.
  • desalination process for example, tar reforming process, desulfurization process, and desalination process.
  • the structure of the fixed bed gasifier may be complicated, and manufacturing costs may increase.
  • the bottom ash discharged to the bottom of the reactor may not meet the ignition loss standards, and when the bottom ash is discharged,
  • the flooring material may be fixed to form a flooring bridge, and it is difficult to control the quantitative discharge of the flooring, which remains a problem of the conventional fixed bed gasifier.
  • Embodiments of the present invention have been drawn in view of the problems of the prior art as described above, to provide a fixed bed gasification apparatus and method that is simple in structure and can be smoothly discharged of flooring, and capable of controlling the discharge of flooring quantitatively. do.
  • a first oxidant supply unit including a waste supply unit for supplying waste, a filler supply unit for supplying a filler, a first oxidant supply unit for supplying a first oxidant, and a second oxidant for supplying a second oxidant
  • a second oxidant supply unit including a supply means, a third oxidant supply unit including a third oxidant supply unit for supplying a third oxidant, containing the waste, the first oxidant and the second oxidant, the waste and the agent At least one of the first oxidant and the second oxidant reacts with the inner cylinder to generate a synthesis gas, and an outer cylinder disposed outside the inner cylinder to receive the filler and the third oxidant, wherein the synthesis gas is separated from the inner cylinder.
  • a fixed bed gasifier may be provided that includes a filling outlet for discharging to the outside of the reactor and a bottom ash discharging unit disposed on one side of the inner cylinder and discharging the bottom ash generated from the waste to the outside of the reactor.
  • the filler may be provided with a fixed bed gasifier comprising at least one of a tar reforming catalyst, a desulfurizing agent, a desalting agent, a decarbonizing agent.
  • a first leveling sensor installed in the inner cylinder to sense the height of the waste
  • a first control unit for controlling the operation of the waste supply unit and the bottom ash discharge unit in response to the signal of the first leveling sensor, the filling is installed in the outer cylinder
  • a fixed bed gasifier may be provided further comprising a second leveling sensor sensing a height of the second level sensor and a second controller configured to control an operation of the filler supply unit in response to a signal of the second leveling sensor.
  • the bottom ash discharge part may include an inclined surface having a predetermined inclination angle, and may be in communication with the inner cylinder to rotate the pusher device for moving the floor material and the bottom material moved by the pusher device to discharge the outside of the reactor.
  • a fixed bed gasifier may be provided that includes the apparatus.
  • the pusher device is provided with a fixed bed gasifier comprising a first pusher device for pushing the flooring toward the screw device and a second pusher device for dropping the flooring pushed by the first pusher device onto the screw device.
  • a fixed bed gasifier comprising a first pusher device for pushing the flooring toward the screw device and a second pusher device for dropping the flooring pushed by the first pusher device onto the screw device.
  • the pusher device is also connected to the first pusher device to drive the first pusher device and to the second pusher device to intersect the second pusher device with the first pusher device.
  • a fixed bed gasifier may be provided further comprising a second movable cylinder for driving.
  • first oxidant supply means may be connected to the inner cylinder may be provided with a fixed bed gasifier for supplying the first oxidant for reaction with the waste.
  • the second oxidant supply means is connected to the lower portion of the inner cylinder to supply the second oxidant for the oxidation of the unburned waste of the reactor, the second oxidant is supplied along the inclined surface of the pusher device
  • a fixed bed gasifier can be provided.
  • the third oxidant supply means may be connected to the outer cylinder may be provided with a fixed bed gasifier for supplying the third oxidant for reforming the tar contained in the synthesis gas.
  • a fixed bed gasifier may be provided that is located in the space between the inner cylinder and the outer cylinder, and further comprising a blocking member through which the synthesis gas may pass and the filler does not pass.
  • a fixed bed gasifier may be provided that further includes a sintering prevention unit for maintaining a temperature of the partial oxidation region inside the reactor below a predetermined temperature.
  • the sintering prevention portion is provided between the partial oxidation region and the supply unit, a supply unit connected to the partial oxidation region and capable of supplying a fluid absorbing heat of the partial oxidation region to the partial oxidation region, and the supply unit.
  • a fixed bed gasifier may be provided that includes a control unit to allow this.
  • the fluid may be provided with a fixed bed gasifier comprising at least one of steam and nitrogen.
  • a waste supply unit for supplying waste
  • a first filler supply unit for supplying a first filler
  • a mixture supply unit for supplying a mixture of the waste and the first filler
  • a second supply for supplying a second filler
  • a second oxidant supply unit including a second filler supply unit, a first oxidant supply unit including a first oxidant supply unit for supplying a first oxidant, a second oxidant supply unit including a second oxidant supply unit for supplying a second oxidant, and a third for supplying a third oxidant
  • a third oxidant supply unit comprising an oxidant supply means, containing the waste, the first packing material, the first oxidant and the second oxidant, and reacting at least one of the waste and the first oxidant and the second oxidant And an outer cylinder disposed outside the inner cylinder to generate the synthesis gas to accommodate the second filler and the third oxidant.
  • the synthesis gas is moved from the inner cylinder to the outer cylinder to react with the third oxidant and the filler to remove at least a portion of the tar contained in the synthesis gas, disposed on one side of the outer cylinder and the A gas discharge part for discharging the synthesis gas from which at least a part of the tar is removed to the outside of the reactor, a filler discharge port disposed at the other side of the outer cylinder and discharging the first and second packing materials to the outside of the reactor;
  • a fixed bed gasifier may be provided that is disposed on one side of the inner cylinder and includes a bottom ash discharge portion for discharging the bottom ash generated from the waste to the outside of the reactor.
  • the first filling material includes a non-combustible material including at least one of a stainless ball, a ceramic ball, and an alumina ball, and the first filling material is supplied to an upper portion of the reactor and moves to a lower portion of the reactor.
  • a fixed bed gasifier may be provided that facilitates the lowering of low specific gravity waste.
  • the second filling may be provided with a fixed bed gasifier comprising at least one of a tar reforming catalyst, a desulfurizing agent, a desalting agent, a decarbonizing agent.
  • the step of supplying waste from the waste supply to the inner cylinder of the reactor Supplying a filler provided from a filler supply to an outer cylinder of the reactor; Supplying a first oxidant provided from a first oxidant supply to the inner cylinder; Supplying a second oxidant provided from a second oxidant supply to the inner cylinder; Supplying a third oxidant provided from a third oxidant supply portion to the outer cylinder; Reacting at least one or more of the waste and the first oxidant and the second oxidant in the inner cylinder to generate a synthesis gas; Moving the syngas from the inner cylinder to the outer cylinder to remove at least a portion of tar contained in the syngas by reaction of the third oxidant and the filler in the outer cylinder; And discharging the synthesis gas from which at least a portion of the tar is removed to the outside of the reactor through a gas discharge unit.
  • the filler may be provided with a fixed bed gasification method comprising at least one of a tar reforming catalyst, a desulfurizing agent, a desalting agent, a decarbonizing agent.
  • the waste provided from the waste supply and the first fill provided in the first fill supply is mixed in the mixture supply and supplied to the inner cylinder of the reactor; Supplying a second fill provided from a second fill supply to an outer cylinder of the reactor; Supplying a first oxidant provided from a first oxidant supply to the inner cylinder; Supplying a second oxidant provided from a second oxidant supply to the inner cylinder; Supplying a third oxidant provided from a third oxidant supply portion to the outer cylinder; Reacting at least one or more of the waste and the first oxidant and the second oxidant in the inner cylinder to generate a synthesis gas; Moving the syngas from the inner cylinder to the outer cylinder to remove at least a portion of tar contained in the syngas by reaction of the third oxidant and the filler in the outer cylinder; And discharging the synthesis gas from which at least a portion of the tar is removed to the outside of the reactor through a gas discharge unit.
  • the first filler includes a nonflammable material including at least one of a stainless ball, a ceramic ball, and an alumina ball
  • the second filler includes a fixed bed gasification including at least one of a tar reforming catalyst, a desulfurizing agent, a desalting agent, and a decarbonizing agent.
  • a fixed bed gasifier capable of reforming tar included in the synthesis gas generated inside the fixed bed gasifier and reducing sulfur compounds, hydrogen chloride, and greenhouse gases.
  • FIG. 1 is a view showing a fixed bed gasifier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing another fixed bed gasifier according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing a fixed bed gasifier according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view schematically showing the reactor of FIG.
  • FIG. 5 is a view schematically illustrating a floor ash discharge part of FIG. 1.
  • FIG. 1 is a view showing a fixed bed gasifier according to an embodiment of the present invention.
  • the fixed bed gasifier 10 may include a waste supply unit 110, a first leveling sensor 115, a filler supply unit 120, a second leveling sensor 125, and a first leveling sensor 125.
  • the first oxidant supply unit 130, the second oxidant supply unit 140, the third oxidant supply unit 150, the reactor 160, the gas discharge unit 170, the filler discharge unit 180, the bottom ash discharge unit 190, Blocking member 200 may be included.
  • the waste supply unit 110 may be provided at the top of the reactor 160 to supply the waste 1.
  • the waste 1 may be supplied from the upper portion of the reactor 160 and moved to the lower portion of the reactor 160.
  • the waste 1 may be collectively referred to as industrial waste, biomass and the like.
  • the filler supply unit 120 may be positioned at an upper portion of the reactor 160 to supply a filler 2 including at least one of a tar reforming catalyst, a desulfurization agent, a desalting agent, and a decarbonization agent.
  • the first oxidant supply unit 130 may include a first oxidant supply means for supplying the first oxidant.
  • the first oxidant is for the reaction with the waste (1)
  • the synthesis gas may be generated by the reaction of the first oxidant and the waste (1).
  • the second oxidant supply unit 140 may include a second oxidant supply means for supplying a second oxidant for further oxidizing the unburned waste.
  • the third oxidant supply unit 150 may include a third oxidant supply means for supplying a third oxidant.
  • the third oxidant may be provided to modify at least a portion of the tar contained in the syngas shifted from the inner cylinder 162 to the outer cylinder 164.
  • Reactor 160 may be provided in a double tube structure consisting of the inner cylinder 162 and the outer cylinder 164.
  • the reactor 160 may be provided in a square pillar shape.
  • the inner cylinder 162 may receive the waste 1, the first oxidant and the second oxidant.
  • the outer cylinder 164 is disposed outside the inner cylinder 162 and may accommodate the filler 2 and the third oxidant.
  • the gas discharge unit 170 may be disposed at one side of the outer cylinder 164 to discharge the synthesis gas in which at least a part of the tar is modified to the outside of the reactor 160.
  • the filling discharge unit 180 may be disposed at the other side of the outer cylinder 164 to discharge the filling 2 to the outside of the reactor 160.
  • the floor ash discharge unit 190 may be disposed at one side of the inner cylinder 162 to discharge the floor ash generated from the waste 1 to the outside of the reactor 160.
  • the bottom ash discharge unit 190 includes a pusher device 192 including a first pusher device 191a, a second pusher device 191b, a first movable cylinder 193a, and a second movable cylinder 193b. And screw device 194.
  • the blocking member 200 may be provided at a lower portion of the space between the inner cylinder 162 and the outer cylinder 164.
  • the blocking member 200 may be, for example, a member having a plurality of perforations, such as a perforated plate, and the perforations may pass the syngas generated in the inner cylinder 162 to the outer cylinder 164, but not in the outer cylinder 164.
  • the received fill 2 cannot pass through the inner cylinder 162.
  • FIG. 2 is a view showing a fixed bed gasifier according to another embodiment of the present invention.
  • the fixed bed gasifier 20 is a waste supply unit 110, a filler supply unit 120, a first oxidant supply unit 130, a second oxidant supply unit 140, 3 may include an oxidant supply unit 150, a reactor 160, a gas discharge unit 170, a filler discharge unit 180, a bottom ash discharge unit 190, a sintering prevention unit 210 and the like. Since the fixed bed gasifier 20 shown in FIG. 2 is the same as the fixed bed gasifier 10 described with reference to FIG. 1 except for the sintering prevention part 210, the other components except for the sintering prevention part 210 are described. The same reference numerals are given, and redundant description thereof will be omitted.
  • the sintering prevention part 210 may be connected to the inner cylinder 162 of the reactor 160 through the third oxidant supply part 150.
  • the sintering prevention part 210 may include a supply unit 212 and a control valve 214.
  • the supply unit 212 may be connected to a partial oxidation region of the inner cylinder 162 of the reactor 160, and may supply a fluid (eg, nitrogen, steam, etc.) capable of absorbing heat to the partial oxidation region. have. Specifically, when the temperature of the partial oxidation region rises above a predetermined temperature, the fluid is supplied to the partial oxidation region by a supply unit 212, which absorbs heat in the partial oxidation region and then reacts. As it is discharged to the outside of the furnace 160, the temperature of the partial oxidation region may be lowered.
  • a fluid eg, nitrogen, steam, etc.
  • a control valve 214 is disposed between the inner cylinder 162 of the reactor 160 and the supply unit 212 to selectively allow the fluid to be supplied to the partial oxidation zone in accordance with the temperature of the partial oxidation zone or You can block.
  • the sintering prevention part 210 is described as being connected to the inner cylinder 162 of the reactor 160 through the third oxidant supply part 150, but the position of the sintering prevention part 210 is The sintering prevention part 210 may be connected to the inner cylinder 162 of the reactor 160 by using an additional supply pipe.
  • FIG. 3 is a view showing a fixed bed gasifier according to another embodiment of the present invention.
  • the fixed bed gasifier 30 may include a waste supply unit 310, a first filler supply unit 320, a mixture supply unit 315, a first leveling sensor 115, and a first leveling sensor 115.
  • 2 Filler supply unit 330, the second leveling sensor 125, the first oxidant supply unit 130, the second oxidant supply unit 140, the third oxidant supply unit 150, the reactor 160, the gas discharge unit 170 ), The filling outlet 180, the bottom ash outlet 190 may be included.
  • the difference between the fixed bed gasifiers 10 and 20 described with reference to FIGS. 1 and 2 and the fixed bed gasifier 30 shown in FIG. 3 is that, in the present embodiment, the first fill 3 is separated from the waste 1. Is supplied to the inner cylinder 162 together.
  • the first filler supply unit 310 will be mainly described.
  • the first filling material supply unit 310 may supply the first filling material 3 including the non-combustible material to the reactor 160.
  • the first filling may be supplied to the upper portion of the reactor 160 to descend toward the lower portion.
  • the waste 1 and the first fill 3 may be mixed in the mixture supply 315 and provided to the reactor 160.
  • the incombustibles may mean materials that do not burn.
  • the incombustibles may include at least one of a stainless ball, a ceramic ball, and an alumina ball having uniform particles.
  • These incombustibles can form a homogeneous bed layer inside the reactor while descending the reactor with the waste (1).
  • the incombustibles can smoothly lower the waste having a relatively low specific gravity while lowering the reactor from the top to the bottom. Therefore, the voids existing in the bed layer which was inhomogeneous can be removed, so that the phenomenon of drift can be minimized, thereby increasing the gasification efficiency.
  • FIG. 4 is a view schematically showing the reactor of FIG.
  • the reactor 160 is disposed outside the inner cylinder 162 and the inner cylinder 162 for receiving the waste 1, the first oxidant and the second oxidant, to fill the fill 2 and the third oxidant. It may be composed of an outer cylinder 164 for receiving.
  • the waste supply unit 110 may be installed at an upper portion of the inner cylinder 162 to receive a signal from the first leveling sensor 115 and the first leveling sensor 115 that detect the height of the waste 1 accommodated in the inner cylinder 162.
  • a second leveling sensor installed at an upper portion of the outer cylinder 164 to selectively control the operation of the floor ash discharge unit 190 and sensing the height of the filling material 2 accommodated in the outer cylinder 164.
  • the control unit 125 may include a second control unit 127 for selectively controlling an operation of the filler supply unit 120 using a signal sensed by the second leveling sensor 125.
  • the reactor 160 may be provided in a square pillar shape. Accordingly, compared with the case where the reaction furnace is provided in a shape in which the width becomes narrower from the top to the bottom, it is possible to secure a sufficient time for the waste 1 to stay inside the reactor 160. Therefore, since the reaction time of the waste 1 and the filler 2 is increased, it is possible to improve gasification efficiency, tar reforming efficiency, pollutant removal efficiency, and greenhouse gas removal efficiency.
  • the reactor 160 is provided in a dual structure including an inner cylinder 162 and an outer cylinder 164, so that the synthesis gas generated in the inner cylinder 162 moves to the outer cylinder 164. Since it passes through the flooring layer at ° C., a separate heat source may not be needed.
  • the inner cylinder 162 may receive the first oxidant from the first oxidant supply unit 130.
  • the first oxidant supply unit 130 is provided at one end of the first supply pipe 130a connected to the upper portion of the inner cylinder 162 and the inner cylinder 162 side of the first supply pipe 130a. It may include a first injection unit 130c including a first injection nozzle (130b).
  • the first oxidant supply unit 130 is illustrated only on one side of the inner cylinder 162, but the first oxidant supply unit 130 may be provided on all sides of the inner cylinder 162. The oxidant can be supplied uniformly on all sides of the inner cylinder 162.
  • the first oxidant When the first oxidant is supplied to the inner cylinder 162 through the first injection nozzle 130b of the first injection unit 130c, the first oxidant may react with the waste 1 to generate synthesis gas. .
  • the synthesis gas is reacted with the filler (2) while moving inside the reactor 160 (for example, in the direction from the inner cylinder 162 to the outer cylinder 164) is made of tar reforming, desulfurization, desalination, decarbonization, As such, the tar reformed, desulfurized, desalted, and decarbonized synthetic gas may be discharged to the outside through the gas discharge unit 170.
  • a second oxidant supplied from the second oxidant supply unit 140 may be additionally received under the inner cylinder 162.
  • the second oxidant supply unit 140 is provided at one end of the second supply pipe 140a connected to the lower portion of the inner cylinder 162 and the inner cylinder 162 side of the second supply pipe 140a and supplies the second injection nozzle 140b. It may include a second injection unit 140c including.
  • the second oxidant is supplied to the inner cylinder 162 through the second injection nozzle 140b of the second injection unit 140c, the unburned waste may be additionally oxidized, and thus the loss of ignition of the flooring material may be lowered and the gasification may be performed. Efficiency can be increased.
  • the third oxidant supplied from the third oxidant supply unit 150 may be additionally contained in the outer cylinder 164.
  • the third oxidant supply unit 150 is provided at one end of the third supply pipe 150a connected to the outer cylinder 164 and the outer cylinder 164 side of the third supply pipe 150a and includes a third spray nozzle 150b. It may include a third injection unit 150c.
  • a part of the synthesis gas passing through the outer cylinder 164 reacts with the third oxidant to partially As the combustion generates heat, the heat contained in the synthesis gas can be modified by the heat.
  • the first leveling sensor 115 may detect the height of the waste 1 in the inner cylinder 162.
  • the first control unit 117 continuously supplies the waste 1 to the inner cylinder 162 and the waste ( When the height of 1) is higher than the predetermined height, the supply of the waste 1 can be stopped.
  • the first control unit 117 may maintain or change the floor ash discharge rate at a desired level in association with the height of the waste 1.
  • the second leveling sensor 125 may detect the height of the filling material 2 in the outer cylinder 164.
  • the second control unit 127 continuously supplies the filler 2 to the inside of the outer cylinder 164. If the height of 2) is higher than the predetermined height, the supply of waste 1 can be stopped.
  • FIG. 5 is a view schematically illustrating a floor ash discharge part of FIG. 1.
  • the bottom ash discharge unit 190 includes an inclined surface having a predetermined inclination angle with respect to the ground and is in communication with an inner cylinder 162 by a pusher device 192 and a pusher device 192 for moving the flooring material. It may include a screw device 194 that rotates the moved flooring to be discharged to the outside of the reactor (160).
  • the pusher device 192 may be provided as, for example, a multistage pusher device having a predetermined inclined surface inclined downward from the pusher device 192 toward the screw device 192.
  • the inclination angle of the inclined surface may be less than about 45 degrees.
  • the first stage pusher device 191a may push the flooring material toward the screw device 194, and the second stage pusher device 191b may drop the pushed flooring material onto the screw device 194.
  • first stage pusher device 191a and the second stage pusher device 191b may be connected to the first movable cylinder 193a and the second movable cylinder 193b, respectively, and may be independently driven.
  • first stage pusher device 191a and the second stage pusher device 191b may cross each other.
  • the second stage pusher device 191b is not operated, and the operation of the first stage pusher device 191a is performed.
  • the second stage pusher device 191b may be driven to drop the flooring moved by the first stage pusher device 191a to the screw device 194.
  • the pusher device 192 may be linked with the first leveling sensor 115 and the first control unit to increase or decrease the pushing speed of the flooring according to the height of the waste 1. In other words, the pusher device 192 may push the flooring quickly or slowly, depending on the height of the waste 1 detected by the first leveling sensor 115.
  • the screw device 194 may include a screw feeder as an example.
  • the rotation of the screw device 194 may prevent the flooring material from being fixed to the lower portion of the reactor 160, and thus, the flooring material may be discharged quantitatively.
  • Table 1 is a table showing the characteristics of the synthesis gas generated in the reactor according to the supply of the first to third oxidant.
  • the third oxidant supplied to the outer cylinder through which the synthesis gas passes is used for the combustion reaction by meeting the combustible gas components generated by the gasification reaction, which causes the reaction temperature of the outer cylinder to rise, and consequently, further Tar reforming has occurred.
  • the combustible component discharged to the bottom ash is additionally converted to gas by the second oxidant supplied to the lower portion of the inner cylinder to further increase the syngas flow rate.
  • Table 2 is a table showing the characteristics of the synthesis gas generated in the reactor according to the supply of the filling.
  • the fixed-bed gasification apparatus can reform the tar of the synthesis gas, remove contaminants, and remove greenhouse gases in one reactor. At the same time, it is possible to prevent the drift phenomenon and reduce the loss of ignition of the flooring material, thereby increasing the gasification efficiency, and quantitatively discharging the flooring material by preventing the sintering, thereby achieving a more stable gasification process.

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Abstract

본 발명은 고정층 가스화 장치에 관한 것이다. 고정층 가스화 장치는, 폐기물을 공급하는 폐기물 공급부, 충진물을 공급하는 충진물 공급부, 제 1 내지 제 3 산화제를 공급하는 제 1 내지 제 3 산화제 공급 수단을 각각 포함하는 제 1 내지 제 3 산화제 공급부, 폐기물, 제 1 및 제 2 산화제를 수용하며, 폐기물과 제 1 및 제 2 산화제 중 적어도 하나 이상이 반응하여 합성 가스가 생성되는 내통 및 내통의 외측에 배치되어 충진물 및 제3 산화제를 수용하는 외통을 포함하며, 합성 가스가 내통으로부터 외통으로 이동하여 제 3 산화제 및 충진물과 반응하여 합성 가스에 포함된 타르의 적어도 일부가 제거되는 반응로, 외통의 일측에 배치되며, 타르의 적어도 일부가 제거된 합성 가스를 반응로의 외부로 배출하는 가스 배출부, 외통의 타측에 배치되며, 충진물을 반응로의 외부로 배출하는 충진물 배출구 및 내통의 일측에 배치되며, 폐기물로부터 생성된 바닥재를 반응로의 외부로 배출하는 바닥재 배출부를 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.

Description

고정층 가스화 장치 및 방법
본 발명은 고정층 가스화 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 고정층 가스화 장치는 반응로의 상부에 투입된 폐기물을 중력을 이용하여 반응로의 하부로 이동시키면서 건조 및 가스화할 수 있다.
이러한 가스화 과정에서 생성된 합성 가스는 타르, 황화합물 성분, 염화수소 성분 등을 포함하기 때문에, 외부로 배출된 후 추가적인 처리(예를 들면, 타르 개질 공정, 탈황 공정, 탈염 공정 등)를 거쳐 다양하게 활용될 수 있다. 그러나, 이러한 추가적인 처리를 위해서는 별도의 처리 장치가 필요하기 때문에, 고정층 가스화 장치의 구조가 복잡해지며, 제조 비용이 증가할 수 있다.
또한, 종래의 고정층 가스화 장치는 층 내의 입자가 균질하지 않아 가스의 흐름이 공극이 큰 부분으로 편향되어 부분적으로 반응이 일어나는 편류 현상(channeling)이 발생할 수 있기 때문에, 가스화 효율이 저감되거나, 소결이 발생하여 바닥재의 배출이 원활하게 이루어지지 않을 수도 있다.
뿐만 아니라, 폐기물이 반응로 내에서 충분히 체류하지 못하거나, 상술한 바와 같이 편류 현상이 발생하는 경우, 반응로 하부에 배출되는 바닥재는 강열감량 기준에 미달될 수 있고, 바닥재가 배출될 때, 일부 바닥재가 고착되어 바닥재 브릿지가 형성될 수 있으며, 바닥재의 정량 배출 제어가 어렵다는 것도 종래의 고정층 가스화 장치의 문제점으로 남아있다.
본 발명의 실시예들은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점에 착안하여 도출된 것으로서, 구조가 단순하고 바닥재의 배출이 원활하게 이루어질 수 있으며, 바닥재의 정량 배출 제어가 가능한 고정층 가스화 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 폐기물을 공급하는 폐기물 공급부, 충진물을 공급하는 충진물 공급부, 제 1 산화제를 공급하는 제 1 산화제 공급 수단을 포함하는 제 1 산화제 공급부, 제 2 산화제를 공급하는 제 2 산화제 공급 수단을 포함하는 제 2 산화제 공급부, 제 3 산화제를 공급하는 제 3 산화제 공급 수단을 포함하는 제 3 산화제 공급부, 상기 폐기물, 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제를 수용하며, 상기 폐기물과 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제 중 적어도 하나 이상이 반응하여 합성 가스가 생성되는 내통 및 상기 내통의 외측에 배치되어 상기 충진물 및 상기 제3 산화제를 수용하는 외통을 포함하며, 상기 합성 가스가 상기 내통으로부터 상기 외통으로 이동하여 상기 제 3 산화제 및 상기 충진물과 반응하여 상기 합성 가스에 포함된 타르의 적어도 일부가 제거되는 반응로, 상기 외통의 일측에 배치되며, 상기 타르의 적어도 일부가 제거된 합성 가스를 상기 반응로의 외부로 배출하는 가스 배출부, 상기 외통의 타측에 배치되며, 상기 충진물을 상기 반응로의 외부로 배출하는 충진물 배출구 및 상기 내통의 일측에 배치되며, 상기 폐기물로부터 생성된 바닥재를 상기 반응로의 외부로 배출하는 바닥재 배출부를 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 충진물은 타르 개질 촉매, 탈황제, 탈염제, 탈탄소제 중에서 적어도 하나를 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 내통에 설치되어 상기 폐기물의 높이를 감지하는 제 1 레벨링 센서, 상기 제 1 레벨링 센서의 신호를 받아 상기 폐기물 공급부 및 바닥재 배출부의 동작을 제어하는 제 1 제어부, 상기 외통에 설치되어 상기 충진물의 높이를 감지하는 제 2 레벨링 센서 및 상기 제 2 레벨링 센서의 신호를 받아 상기 충진물 공급부의 동작을 제어하는 제 2 제어부를 더 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 바닥재 배출부는, 소정의 경사각을 갖는 경사면을 포함하며, 상기 내통과 연통되어 상기 바닥재를 이동시키는 푸셔 장치 및 상기 푸셔 장치에 의해 이동된 바닥재를 회전시켜 상기 반응로의 외부로 배출시키는 스크류 장치를 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 푸셔 장치는, 상기 바닥재를 상기 스크류 장치 쪽으로 푸싱하는 제 1 푸셔 장치 및 상기 제 1 푸셔 장치에 의해 푸싱된 바닥재를 상기 스크류 장치로 떨어뜨리는 제 2 푸셔 장치를 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 푸셔 장치는, 상기 제 1 푸셔 장치와 연결되어 상기 제 1 푸셔 장치를 구동시키는 제 1 가동 실린더 및 상기 제 2 푸셔 장치와 연결되어 상기 제 2 푸셔 장치를 상기 제 1 푸셔 장치와 교차적으로 구동시키는 제 2 가동 실린더를 더 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제 1 산화제 공급 수단은 상기 내통에 연결되어 상기 폐기물과의 반응을 위한 상기 제 1 산화제를 공급하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제 2 산화제 공급 수단은 상기 내통의 하부에 연결되어 상기 반응로의 미연분 폐기물의 산화를 위한 상기 제 2 산화제를 공급하며, 상기 제 2 산화제는 상기 푸셔 장치의 상기 경사면을 따라 공급되는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제 3 산화제 공급 수단은 상기 외통에 연결되어 상기 합성 가스에 포함된 상기 타르의 개질을 위한 상기 제 3 산화제를 공급하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 내통과 상기 외통 사이의 공간에 위치하며, 상기 합성 가스는 통과시킬 수 있고, 상기 충진물은 통과시키지 못하는 차단 부재를 더 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 반응로 내부의 부분 산화 영역의 온도를 기설정된 온도 이하로 유지하는 소결 방지부를 더 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 소결 방지부는, 상기 부분 산화 영역에 연결되어, 상기 부분 산화 영역의 열을 흡수하는 유체를 상기 부분 산화 영역에 공급 가능한 공급 유닛, 상기 부분 산화 영역과 상기 공급 유닛 사이에 제공되고, 작동에 따라 상기 유체의 공급을 선택적으로 허용 또는 차단하는 제어 밸브 및 상기 부분 산화 영역의 온도를 감지하고, 상기 부분 산화 영역의 온도가 기설정된 수치를 초과할 때에 상기 제어 밸브를 작동시켜 상기 유체의 공급이 허용되도록 하는 제어 유닛을 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 유체는 스팀 및 질소 중에서 적어도 하나를 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 폐기물을 공급하는 폐기물 공급부, 제 1 충진물을 공급하는 제 1 충진물 공급부, 상기 폐기물 및 상기 제 1 충진물이 혼합된 혼합물이 공급되는 혼합물 공급부, 제 2 충진물을 공급하는 제 2 충진물 공급부, 제 1 산화제를 공급하는 제 1 산화제 공급 수단을 포함하는 제 1 산화제 공급부, 제 2 산화제를 공급하는 제 2 산화제 공급 수단을 포함하는 제 2 산화제 공급부, 제 3 산화제를 공급하는 제 3 산화제 공급 수단을 포함하는 제 3 산화제 공급부, 상기 폐기물, 상기 제 1 충진물, 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제를 수용하며, 상기 폐기물과 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제 중 적어도 하나 이상이 반응하여 합성 가스가 생성되는 내통 및 상기 내통의 외측에 배치되어 상기 제 2 충진물 및 상기 제3 산화제를 수용하는 외통을 포함하며, 상기 합성 가스가 상기 내통으로부터 상기 외통으로 이동하여 상기 제 3 산화제 및 상기 충진물과 반응하여 상기 합성 가스에 포함된 타르의 적어도 일부가 제거되는 반응로, 상기 외통의 일측에 배치되며 상기 타르의 적어도 일부가 제거된 합성 가스를 상기 반응로의 외부로 배출하는 가스 배출부, 상기 외통의 타측에 배치되며 상기 제 1 충진물 및 상기 제 2 충진물을 상기 반응로의 외부로 배출하는 충진물 배출구 및 상기 내통의 일측에 배치되며 상기 폐기물로부터 생성된 바닥재를 상기 반응로의 외부로 배출하는 바닥재 배출부를 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제 1 충진물은 스텐볼, 세라믹볼, 알루미나볼 중에서 적어도 하나를 포함하는 불연물을 포함하며, 상기 제 1 충진물은 상기 반응로의 상부로 공급되어 상기 반응로의 하부로 이동하며, 상대적으로 비중이 작은 폐기물의 하강을 원활하게 돕는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제 2 충진물은 타르 개질 촉매, 탈황제, 탈염제, 탈탄소제 중에서 적어도 하나를 포함하는 고정층 가스화 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 폐기물 공급부로부터 제공되는 폐기물이 반응로의 내통에 공급되는 단계; 충진물 공급부로부터 제공되는 충진물이 상기 반응로의 외통에 공급되는 단계; 제 1 산화제 공급부로부터 제공되는 제 1 산화제가 상기 내통에 공급되는 단계; 제 2 산화제 공급부로부터 제공되는 제 2 산화제가 상기 내통에 공급되는 단계; 제 3 산화제 공급부로부터 제공되는 제 3 산화제가 상기 외통에 공급되는 단계; 상기 내통 내에서 상기 폐기물과 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제 중 적어도 하나 이상이 반응하여 합성 가스가 생성되는 단계; 상기 합성 가스가 상기 내통으로부터 상기 외통으로 이동하여 상기 외통 내에서 상기 제 3 산화제 및 상기 충진물의 반응에 의해 상기 합성 가스에 포함된 타르의 적어도 일부가 제거되는 단계; 및 상기 타르의 적어도 일부가 제거된 합성 가스가 가스 배출부를 통해 상기 반응로의 외부로 배출되는 단계를 포함하는 고정층 가스화 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 충진물은 타르 개질 촉매, 탈황제, 탈염제, 탈탄소제 중에서 적어도 하나를 포함하는 고정층 가스화 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 폐기물 공급부로부터 제공되는 폐기물과 제 1 충진물 공급부에서 제공되는 제 1 충진물이 혼합물 공급부에서 혼합되어 반응로의 내통에 공급되는 단계; 제 2 충진물 공급부로부터 제공되는 제 2 충진물이 상기 반응로의 외통에 공급되는 단계; 제 1 산화제 공급부로부터 제공되는 제 1 산화제가 상기 내통에 공급되는 단계; 제 2 산화제 공급부로부터 제공되는 제 2 산화제가 상기 내통에 공급되는 단계; 제 3 산화제 공급부로부터 제공되는 제 3 산화제가 상기 외통에 공급되는 단계; 상기 내통 내에서 상기 폐기물과 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제 중 적어도 하나 이상이 반응하여 합성 가스가 생성되는 단계; 상기 합성 가스가 상기 내통으로부터 상기 외통으로 이동하여 상기 외통 내에서 상기 제 3 산화제 및 상기 충진물의 반응에 의해 상기 합성 가스에 포함된 타르의 적어도 일부가 제거되는 단계; 및 상기 타르의 적어도 일부가 제거된 합성 가스가 가스 배출부를 통해 상기 반응로의 외부로 배출되는 단계를 포함하는 고정층 가스화 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제 1 충진물은 스텐볼, 세라믹볼, 알루미나볼 중에서 적어도 하나를 포함하는 불연물을 포함하며, 상기 제 2 충진물은 타르 개질 촉매, 탈황제, 탈염제, 탈탄소제 중에서 적어도 하나를 포함하는 고정층 가스화 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 고정층 가스화 장치의 내부에서 생성되는 합성 가스에 포함된 타르를 개질하고, 황화합물, 염화수소, 온실 가스 등을 저감할 수 있는 고정층 가스화 장치를 제공할 수 있다.
동시에, 편류 현상을 방지하고 바닥재의 강열감량을 낮춰, 가스화 효율을 증대시킬 수 있고, 소결을 방지하여 바닥재를 정량적으로 배출함에 따라, 보다 안정적으로 가스화 공정을 수행할 수 있는 고정층 가스화 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정층 가스화 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다른 고정층 가스화 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정층 가스화 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 반응로를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 바닥재 배출부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정층 가스화 장치를 나타내는 도면이다.
도 1를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고정층 가스화 장치(10)는 폐기물 공급부(110), 제 1 레벨링 센서(115), 충진물 공급부(120), 제 2 레벨링 센서(125), 제 1 산화제 공급부(130), 제 2 산화제 공급부(140), 제 3 산화제 공급부(150), 반응로(160), 가스 배출부(170), 충진물 배출부(180), 바닥재 배출부(190), 차단 부재(200) 등을 포함할 수 있다.
폐기물 공급부(110)는 반응로(160)의 상부에 위치하여 폐기물(1)을 공급하도록 제공될 수 있다. 폐기물(1)은 반응로(160)의 상부에서 공급되어 반응로(160)의 하부로 이동될 수 있다. 여기서, 폐기물(1)은 산업 폐기물, 바이오 매스 등을 통칭할 수 있다.
충진물 공급부(120)는 반응로(160)의 상부에 위치하여 타르 개질 촉매, 탈황제, 탈염제, 탈탄소제 중에서 적어도 하나를 포함하는 충진물(2)을 공급할 수 있다.
제 1 산화제 공급부(130)는 제 1 산화제를 공급하는 제 1 산화제 공급 수단을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 산화제는 폐기물(1)과의 반응을 위한 것으로, 상기 제 1 산화제와 폐기물(1)의 반응에 의해 합성 가스가 생성될 수 있다.
제 2 산화제 공급부(140)는 미연분 폐기물을 추가적으로 산화시키기 위한 제 2 산화제를 공급하는 제 2 산화제 공급 수단을 포함할 수 있다.
제 3 산화제 공급부(150)는 제 3 산화제를 공급하는 제 3 산화제 공급 수단을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제 3 산화제는 내통(162)에서 외통(164)으로 이동한 상기 합성 가스에 포함된 타르의 적어도 일부를 개질시키기 위해 제공될 수 있다.
반응로(160)는 내통(162) 및 외통(164)으로 구성되는 이중관 구조로 제공될 수 있다. 예를 들면, 반응로(160)는 사각 기둥 형상으로 제공될 수 있다.
내통(162)은 폐기물(1), 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제를 수용할 수 있다.
외통(164)은 내통(162)의 외측에 배치되며, 충진물(2) 및 상기 제 3 산화제를 수용할 수 있다.
가스 배출부(170)는 외통(164)의 일측에 배치되어 상기 타르의 적어도 일부가 개질된 합성 가스를 반응로(160)의 외부로 배출할 수 있다.
충진물 배출부(180)는 외통(164)의 타측에 배치되어 충진물(2)을 반응로(160)의 외부로 배출할 수 있다.
바닥재 배출부(190)는 내통(162)의 일측에 배치되어 폐기물(1)로부터 생성된 바닥재를 반응로(160)의 외부로 배출할 수 있다. 본 실시예에서 바닥재 배출부(190)는 제 1 푸셔 장치(191a), 제 2 푸셔 장치(191b), 제 1 가동 실린더(193a) 및 제 2 가동 실린더(193b)를 구비하는 푸셔 장치(192) 및 스크류 장치(194)를 포함할 수 있다.
차단 부재(200)는 내통(162)과 외통(164) 사이의 공간의 하부에 제공될 수 있다. 차단 부재(200)는 일 예로 타공판과 같이 복수의 타공을 구비하는 부재일 수 있으며, 이러한 타공은 내통(162)에서 생성된 합성 가스를 외통(164)으로 통과시킬 수 있으나, 외통(164)에 수용된 충진물(2)은 내통(162)으로 통과시킬 수 없다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정층 가스화 장치를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정층 가스화 장치(20)는 폐기물 공급부(110), 충진물 공급부(120), 제 1 산화제 공급부(130), 제 2 산화제 공급부(140), 제 3 산화제 공급부(150), 반응로(160), 가스 배출부(170), 충진물 배출부(180), 바닥재 배출부(190), 소결 방지부(210) 등을 포함할 수 있다. 도 2에 도시한 고정층 가스화 장치(20)는 소결 방지부(210)를 제외하면 도 1을 참조하여 설명한 고정층 가스화 장치(10)와 동일하므로, 소결 방지부(210)를 제외한 다른 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하며, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
소결 방지부(210)는 제 3 산화제 공급부(150)를 통해 반응로(160)의 내통(162)에 연결될 수 있다. 소결 방지부(210)는 공급 유닛(212) 및 제어 밸브(214)를 포함할 수 있다.
공급 유닛(212)은 반응로(160)의 내통(162)의 부분 산화 영역과 연결될 수 있으며, 상기 부분 산화 영역에 열을 흡수할 수 있는 유체(예를 들면, 질소, 스팀 등)를 공급할 수 있다. 구체적으로, 상기 부분 산화 영역의 온도가 기설정된 온도보다 상승하는 경우, 공급 유닛(212)에 의해 상기 부분 산화 영역에 상기 유체가 공급되며, 이러한 유체는 상기 부분 산화 영역의 열을 흡수한 다음 반응로(160)의 외부로 배출됨에 따라, 상기 부분 산화 영역의 온도는 낮아질 수 있다.
제어 밸브(214)는 반응로(160)의 내통(162)과 공급 유닛(212) 사이에 배치되어, 상기 부분 산화 영역의 온도에 따라 상기 유체가 상기 부분 산화 영역에 공급되는 것을 선택적으로 허용 또는 차단할 수 있다.
다만, 도 2에 있어서는, 소결 방지부(210)가 제 3 산화제 공급부(150)를 통해 반응로(160)의 내통(162)과 연결되어 있는 것으로 설명하였지만, 소결 방지부(210)의 위치가 이에 한정되는 것은 아니며, 소결 방지부(210)는 추가적인 공급 배관을 이용하여 반응로(160)의 내통(162)과 연결될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정층 가스화 장치를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정층 가스화 장치(30)는 폐기물 공급부(310), 제 1 충진물 공급부(320), 혼합물 공급부(315), 제 1 레벨링 센서(115), 제 2 충진물 공급부(330), 제 2 레벨링 센서(125), 제 1 산화제 공급부(130), 제 2 산화제 공급부(140), 제 3 산화제 공급부(150), 반응로(160), 가스 배출부(170), 충진물 배출구(180), 바닥재 배출구(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 고정층 가스화 장치들(10,20)과 도 3에 도시한 고정층 가스화 장치(30)와의 차이점은 본 실시예의 경우, 제 1 충진물(3)이 폐기물(1)과 함께 내통(162)에 공급된다는 점이다. 이하에서는, 제 1 충진물 공급부(310)를 중점적으로 설명하기로 한다.
제 1 충진물 공급부(310)는 불연물을 포함하는 제 1 충진물(3)을 반응로(160)에 공급할 수 있다. 이러한 제 1 충진물은 반응로(160)의 상부에 공급되어 하부를 향해 하강할 수 있다. 폐기물(1)과 제 1 충진물(3)은 혼합물 공급부(315)에서 혼합되어 반응로(160)에 제공될 수 있다.
여기서, 상기 불연물은 불에 타지 않는 물질을 의미할 수 있다. 예를 들면, 상기 불연물은 균일한 입자를 갖는 스텐볼, 세라믹볼, 알루미나볼 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 불연물은 폐기물(1)과 함께 반응로를 하강하면서 반응로 내부에 균질한 베드층을 형성할 수 있다. 구체적으로, 상기 불연물은 반응로를 상부에서 하부로 하강하면서 상대적으로 비중이 작은 폐기물을 원활하게 하강시킬 수 있다. 따라서, 비균질했던 베드층에 존재하는 공극을 제거할 수 있으므로, 편류 현상을 최소화할 수 있고, 이에 따라, 가스화 효율을 증대시킬 수 있다.
도 4는 도 1의 반응로를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 반응로(160)는 폐기물(1), 제 1 산화제 및 제 2 산화제를 수용하는 내통(162) 및 내통(162)의 외측에 배치되어 충진물(2) 및 제 3 산화제를 수용하는 외통(164)으로 구성될 수 있다. 추가적으로, 내통(162)의 상부에 설치되어 내통(162)에 수용된 폐기물(1)의 높이를 감지하는 제 1 레벨링 센서(115), 제 1 레벨링 센서(115)의 신호를 인가 받아 폐기물 공급부(110) 및 바닥재 배출부(190)의 동작을 선택적으로 제어하는 제 1 제어부(117), 외통(164)의 상부에 설치되어 외통(164)에 수용된 충진물(2)의 높이를 감지하는 제 2 레벨링 센서(125), 제 2 레벨링 센서(125)에 의해 감지된 신호를 이용하여 충진물 공급부(120)의 동작을 선택적으로 제어하는 제 2 제어부(127)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 반응로(160)는 사각 기둥 형상으로 제공될 수 있다. 이에 따라, 반응로가 상부에서 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 형상으로 제공되는 경우에 비해, 폐기물(1)이 반응로(160) 내부에서 체류할 수 있는 시간을 충분히 확보할 수 있다. 이에, 폐기물(1) 및 충진물(2)의 반응 시간이 늘어나기 때문에, 가스화 효율, 타르 개질 효율, 오염 물질 제거 효율 및 온실 가스 제거 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 반응로(160)는 내통(162)과 외통(164)을 구비하는 이중 구조로 제공되어 내통(162)에서 생성된 합성 가스가 외통(164)으로 이동하는 과정에서 약 600℃의 바닥재층을 통과하기 때문에, 별도의 열원이 필요하지 않을 수 있다.
내통(162)은 제 1 산화제 공급부(130)로부터 상기 제 1 산화제를 공급받을 수 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 제 1 산화제 공급부(130)는 내통(162)의 상부에 연결되는 제 1 공급 배관(130a) 및 제 1 공급 배관(130a)의 내통(162) 측 일단에 제공되며 제 1 분사 노즐(130b)을 포함하는 제 1 분사부(130c)를 포함할 수 있다. 다만, 도 4에서는 제 1 산화제 공급부(130)를 내통(162)의 일측면에만 도시하였으나, 제 1 산화제 공급부(130)는 내통(162)의 모든 면에서 제공될 수도 있으며, 이에 따라, 상기 제 1 산화제가 내통(162)의 모든 면에서 균일하게 공급될 수 있다.
제 1 분사부(130c)의 제 1 분사 노즐(130b)을 통해 내통(162)에 상기 제 1 산화제가 공급되는 경우, 상기 제 1 산화제는 폐기물(1)과 반응하여 합성 가스를 생성시킬 수 있다. 이러한 합성 가스는 반응로(160) 내부에서(예를 들면, 내통(162)으로부터 외통(164) 방향으로) 이동하면서 충진물(2)과 반응하여 타르 개질, 탈황, 탈염, 탈탄소가 이루어지며, 이와 같이 타르 개질, 탈황, 탈염, 탈탄소된 합성 가스는 가스 배출부(170)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
또한, 내통(162)의 하부에는 제 2 산화제 공급부(140)로부터 공급되는 제 2 산화제가 추가적으로 수용될 수 있다. 제 2 산화제 공급부(140)는 내통(162)의 하부에 연결되는 제 2 공급 배관(140a) 및 제 2 공급 배관(140a)의 내통(162) 측 일단에 제공되며 제 2 분사 노즐(140b)을 포함하는 제 2 분사부(140c)를 포함할 수 있다. 제 2 분사부(140c)의 제 2 분사 노즐(140b)을 통해 내통(162)에 상기 제 2 산화제가 공급되면, 미연분 폐기물이 추가적으로 산화될 수 있으므로, 바닥재의 강열감량이 낮아질 수 있고, 가스화 효율이 증대될 수 있다.
더욱이, 외통(164) 내에는 제 3 산화제 공급부(150)로부터 공급되는 제 3 산화제가 추가적으로 수용될 수 있다. 제 3 산화제 공급부(150)는 외통(164)에 연결되는 제 3 공급 배관(150a) 및 제 3 공급 배관(150a)의 외통(164) 측 일단에 제공되며 제 3 분사 노즐(150b)을 포함하는 제 3 분사부(150c)를 포함할 수 있다. 제 3 분사부(150c)의 제 3 분사 노즐(150b)을 통해 외통(164)에 상기 제 3 산화제가 공급되면, 외통(164)을 통과하는 합성 가스의 일부가 상기 제 3 산화제와 반응하여 일부가 연소하면서 열을 발생시킴에 따라, 상기 열에 의해 상기 합성 가스에 포함된 타르가 개질될 수 있다.
결과적으로, 하나의 반응로(160) 내부에서 타르 개질, 오염 물질 제거 및 온실 가스 제거가 모두 이루어지는 동시에, 바닥재의 강열감량 기준을 만족시킬 수 있으므로, 추가적인 구성 요소 없이 컴팩트하면서도 효율적인 가스화 효율을 갖는 고정층 가스화 장치를 구현할 수 있다.
제 1 레벨링 센서(115)는 내통(162)의 내부에서 폐기물(1)의 높이를 감지할 수 있다.
제 1 제어부(117)는 제 1 레벨링 센서(115)에 의해 감지된 폐기물(1)의 높이가 기설정된 높이보다 낮으면 폐기물(1)을 내통(162) 내부로 계속적으로 공급되도록 하며, 폐기물(1)의 높이가 기설정된 높이보다 높으면 폐기물(1)의 공급을 중단시킬 수 있다.
또한, 제 1 제어부(117)는 폐기물(1)의 높이와 연동하여 바닥재 배출 속도를 원하는 수준으로 유지시키거나 변경시킬 수 있다.
제 2 레벨링 센서(125)는 외통(164)의 내부에서 충진물(2)의 높이를 감지할 수 있다.
제 2 제어부(127)는 제 2 레벨링 센서(125)에 의해 감지된 폐기물(1)의 높이가 기설정된 높이보다 낮으면 충진물(2)을 외통(164) 내부로 계속적으로 공급되도록 하며, 충진물(2)의 높이가 기설정된 높이보다 높으면 폐기물(1)의 공급을 중단시킬 수 있다.
도 5는 도 1의 바닥재 배출부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 바닥재 배출부(190)는 지면에 대해 소정의 경사각을 갖는 경사면을 포함하며 내통(162)과 연통되어 상기 바닥재를 이동시키는 푸셔 장치(192) 및 푸셔 장치(192)에 의해 이동된 바닥재를 회전시켜 반응로(160)의 외부로 배출시킬 수 있는 스크류 장치(194)를 포함할 수 있다.
푸셔 장치(192)는 일 예로 푸셔 장치(192)로부터 스크류 장치(192)를 향해 하향 경사진 소정의 경사면을 갖는 다단 푸셔 장치로 제공될 수 있다. 여기서, 상기 경사면이 갖는 경사각은 약 45도 미만일 수 있다. 이와 같이, 푸셔 장치(192)는 다단으로 구성되기 때문에, 상기 바닥재를 보다 원활하게 이동시킬 수 있다.
예를 들면, 1단 푸셔 장치(191a)는 상기 바닥재를 스크류 장치(194) 쪽으로 푸싱할 수 있으며, 2단 푸셔 장치(191b)는 푸싱된 바닥재를 스크류 장치(194)로 떨어뜨릴 수 있다.
여기서, 1단 푸셔 장치(191a)와 2단 푸셔 장치(191b)는 각기 제 1 가동 실린더(193a) 및 제 2 가동 실린더(193b)에 연결되어 각기 독립적으로 구동될 수 있다. 예를 들면, 1단 푸셔 장치(191a)와 2단 푸셔 장치(191b)는 서로 교차적으로 이동될 수 있다.
구체적으로, 1단 푸셔 장치(191a)가 바닥재를 스크류 장치(194) 방향으로 밀어내는 동작을 수행하는 동안, 2단 푸셔 장치(191b)는 동작되지 않으며, 1단 푸셔 장치(191a)의 동작이 완료된 다음, 2단 푸셔 장치(191b)가 1단 푸셔 장치(191a)에 의해 이동된 바닥재를 스크류 장치(194)로 낙하시키도록 구동될 수 있다.
푸셔 장치(192)는 제 1 레벨링 센서(115) 및 제 1 제어부와 연동되어 폐기물(1)의 높이에 따라 바닥재의 밀어주는 속도를 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 달리 말하면, 푸셔 장치(192)는 제 1 레벨링 센서(115)에 의해 감지되는 폐기물(1)의 높이에 따라 바닥재를 빠르게 푸싱하거나 느리게 푸싱할 수 있다.
스크류 장치(194)는 일 예로 스크류 피더를 포함할 수 있다. 이러한 스크류 장치(194)의 회전에 의해 바닥재가 반응로(160)의 하부에 고착되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라, 바닥재는 모두 정량적으로 배출될 수 있다.
이하, 표 1 및 표 2를 참조하여 복수의 산화제 및 충진물이 고정층 가스화 장치에 미치는 효과에 대해 설명한다.
- 제 1 산화제(LPM) 제 2 및 제 3 산화제(LPM) 합성가스유량(Nm3/h) 냉가스 효율(%) 탄소 전환율(%)
비교예 36.75 - 2.9 42.0 41.9
실험예 1 36.75 14.6 3.9 51.3 53.3
표 1은 제 1 산화제 내지 제 3 산화제의 공급에 따라 반응로 내부에서 발생하는 합성 가스의 특성들을 나타내는 표이다.
표 1을 참조하면, 반응로에 제 1 산화제를 36.75LPM 공급하고 제 2 산화제 및 제 3 산화제는 공급하지 않은 경우에 비해, 제 1 산화제를 36.75LPM 공급함과 동시에, 제 2 및 제 3 산화제를 14.6LPM를 공급한 경우, 합성 가스 유량과 H2, CH4, CO 등과 같은 가연성 가스의 농도는 증가하였으며, 이로 인해 냉가스 효율과 탄소 전환율도 증가하는 결과를 보였다. 이는 외통에 추가적으로 공급된 제 3 산화제에 의해 합성 가스에 포함된 타르가 개질된 결과가 반영된 것으로 볼 수 있다. 달리 말하면, 합성 가스가 통과하는 외통에 공급된 제 3 산화제는 가스화 반응에 의해 기 생성된 가연성 가스 성분과 만나 연소 반응에 사용되고, 이로 인해 외통의 반응 온도는 상승하여, 결과적으로, 외통에서의 추가적인 타르 개질 반응이 발생한 것이다. 또한, 내통의 하부로 공급된 제 2 산화제에 의해서 바닥재로 배출되는 가연 성분이 가스로 추가적으로 전환되어 합성 가스 유량이 더욱 증가된 것을 알 수 있다.
- 충진물 투입량(kg) 합성가스유량(Nm3/h) 냉가스 효율(%) 탄소 전환율(%)
비교예 - 2.9 42.0 41.9
실험예 1 8.83 3.3 93.6 67.9
표 2는 충진물의 공급에 따라 반응로 내부에서 발생하는 합성 가스의 특성들을 나타내는 표이다.
표 2를 참조하면, 반응로 내에 충진물을 공급하여 충진물 공급에 따른 합성 가스 품질에 미치는 영향을 검토하였다.
반응로에 충진물을 공급하지 않은 경우에 비해, 반응로에 충진물을 8.83kg 공급한 경우, 합성 가스 유량은 증가하였고, 냉가스 효율 및 탄소 전환율 또한 향상된 결과를 보였다. 이를 통해, 타르의 개질 반응에 의해 CO 가스와 H2 가스가 증가하였음을 알 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 고정층 가스화 장치는 하나의 반응로 내부에서 합성 가스의 타르를 개질하고, 오염 물질을 제거하며, 온실 가스를 제거할 수 있다. 동시에, 편류 현상을 방지하고 바닥재의 강열감량을 낮춰, 가스화 효율을 증대시킬 수 있고, 소결을 방지하여 바닥재를 정량적으로 배출함에 따라, 보다 안정적으로 가스화 공정을 수행할 수 있다는 효과가 있다.
이상 본 발명의 실시예들에 따른 고정층 가스화 장치의 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

Claims (20)

  1. 폐기물을 공급하는 폐기물 공급부;
    충진물을 공급하는 충진물 공급부;
    제 1 산화제를 공급하는 제 1 산화제 공급 수단을 포함하는 제 1 산화제 공급부;
    제 2 산화제를 공급하는 제 2 산화제 공급 수단을 포함하는 제 2 산화제 공급부;
    제 3 산화제를 공급하는 제 3 산화제 공급 수단을 포함하는 제 3 산화제 공급부;
    상기 폐기물, 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제를 수용하며, 상기 폐기물과 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제 중 적어도 하나 이상이 반응하여 합성 가스가 생성되는 내통 및 상기 내통의 외측에 배치되어 상기 충진물 및 상기 제3 산화제를 수용하는 외통을 포함하며, 상기 합성 가스가 상기 내통으로부터 상기 외통으로 이동하여 상기 제 3 산화제 및 상기 충진물과 반응하여 상기 합성 가스에 포함된 타르의 적어도 일부가 제거되는 반응로;
    상기 외통의 일측에 배치되며, 상기 타르의 적어도 일부가 제거된 합성 가스를 상기 반응로의 외부로 배출하는 가스 배출부;
    상기 외통의 타측에 배치되며, 상기 충진물을 상기 반응로의 외부로 배출하는 충진물 배출부; 및
    상기 내통의 일측에 배치되며, 상기 폐기물로부터 생성된 바닥재를 상기 반응로의 외부로 배출하는 바닥재 배출부를 포함하며,
    상기 바닥재 배출부는,
    상기 내통과 연통되어 상기 바닥재를 이동시키는 푸셔 장치; 및
    상기 푸셔 장치에 의해 이동된 바닥재를 회전시켜 상기 반응로의 외부로 배출시키는 스크류 장치를 포함하고,
    상기 푸셔 장치는,
    상기 바닥재를 상기 스크류 장치 쪽으로 푸싱하는 제 1 푸셔 장치; 및
    상기 제 1 푸셔 장치에 의해 푸싱된 바닥재가 상기 스크류 장치로 떨어지도록 상기 바닥재를 푸싱하는 제 2 푸셔 장치를 포함하는 고정층 가스화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 충진물은 타르 개질 촉매, 탈황제, 탈염제, 탈탄소제 중에서 적어도 하나를 포함하는 고정층 가스화 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 내통에 설치되어 상기 폐기물의 높이를 감지하는 제 1 레벨링 센서;
    상기 제 1 레벨링 센서의 신호를 받아 상기 폐기물 공급부 및 바닥재 배출부의 동작을 제어하는 제 1 제어부;
    상기 외통에 설치되어 상기 충진물의 높이를 감지하는 제 2 레벨링 센서; 및
    상기 제 2 레벨링 센서의 신호를 받아 상기 충진물 공급부의 동작을 제어하는 제 2 제어부를 더 포함하는 고정층 가스화 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 제어부는,
    상기 제 1 레벨링 센서에 의해 감지된 상기 폐기물의 높이에 따라 상기 푸셔 장치가 상기 바닥재를 밀어주는 속도를 증가시키거나 감소시키는 고정층 가스화 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 푸셔 장치는, 상기 제 1 푸셔 장치와 연결되어 상기 제 1 푸셔 장치를 구동시키는 제 1 가동 실린더; 및
    상기 제 2 푸셔 장치와 연결되어 상기 제 2 푸셔 장치를 상기 제 1 푸셔 장치와 교차적으로 구동시키는 제 2 가동 실린더를 더 포함하는 고정층 가스화 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 산화제 공급 수단은 상기 내통에 연결되어 상기 폐기물과의 반응을 위한 상기 제 1 산화제를 공급하는 고정층 가스화 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 산화제 공급 수단은 상기 내통의 하부에 연결되어 상기 반응로의 미연분 폐기물의 산화를 위한 상기 제 2 산화제를 공급하며,
    상기 제 2 산화제는 상기 푸셔 장치의 상기 경사면을 따라 공급되는 고정층 가스화 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 산화제 공급 수단은 상기 외통에 연결되어 상기 합성 가스에 포함된 상기 타르의 개질을 위한 상기 제 3 산화제를 공급하는 고정층 가스화 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 내통과 상기 외통 사이의 공간에 위치하며, 상기 합성 가스는 통과시킬 수 있고, 상기 충진물은 통과시키지 못하는 차단 부재를 더 포함하는 고정층 가스화 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 반응로 내부의 부분 산화 영역의 온도를 기설정된 온도 이하로 유지하는 소결 방지부를 더 포함하는 고정층 가스화 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 소결 방지부는,
    상기 부분 산화 영역에 연결되어, 상기 부분 산화 영역의 열을 흡수하는 유체를 상기 부분 산화 영역에 공급 가능한 공급 유닛;
    상기 부분 산화 영역과 상기 공급 유닛 사이에 제공되고, 작동에 따라 상기 유체의 공급을 선택적으로 허용 또는 차단하는 제어 밸브; 및
    상기 부분 산화 영역의 온도를 감지하고, 상기 부분 산화 영역의 온도가 기설정된 수치를 초과할 때에 상기 제어 밸브를 작동시켜 상기 유체의 공급이 허용되도록 하는 제어 유닛을 포함하는 고정층 가스화 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 유체는 스팀 및 질소 중에서 적어도 하나를 포함하는 고정층 가스화 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 푸셔 장치는 소정의 경사각을 갖는 경사면을 포함하는 고정층 가스화 장치.
  14. 폐기물을 공급하는 폐기물 공급부;
    제 1 충진물을 공급하는 제 1 충진물 공급부;
    상기 폐기물 및 상기 제 1 충진물이 혼합된 혼합물이 공급되는 혼합물 공급부;
    제 2 충진물을 공급하는 제 2 충진물 공급부;
    제 1 산화제를 공급하는 제 1 산화제 공급 수단을 포함하는 제 1 산화제 공급부;
    제 2 산화제를 공급하는 제 2 산화제 공급 수단을 포함하는 제 2 산화제 공급부;
    제 3 산화제를 공급하는 제 3 산화제 공급 수단을 포함하는 제 3 산화제 공급부;
    상기 폐기물, 상기 제 1 충진물, 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제를 수용하며, 상기 폐기물과 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제 중 적어도 하나 이상이 반응하여 합성 가스가 생성되는 내통 및 상기 내통의 외측에 배치되어 상기 제 2 충진물 및 상기 제3 산화제를 수용하는 외통을 포함하며, 상기 합성 가스가 상기 내통으로부터 상기 외통으로 이동하여 상기 제 3 산화제 및 상기 충진물과 반응하여 상기 합성 가스에 포함된 타르의 적어도 일부가 제거되는 반응로;
    상기 외통의 일측에 배치되며 상기 타르의 적어도 일부가 제거된 합성 가스를 상기 반응로의 외부로 배출하는 가스 배출부;
    상기 외통의 타측에 배치되며 상기 제 1 충진물 및 상기 제 2 충진물을 상기 반응로의 외부로 배출하는 충진물 배출부; 및
    상기 내통의 일측에 배치되며 상기 폐기물로부터 생성된 바닥재를 상기 반응로의 외부로 배출하는 바닥재 배출부를 포함하며,
    상기 바닥재 배출부는,
    서로 교차적으로 이동되는 제 1 푸셔 장치 및 제 2 푸셔 장치를 포함하며, 상기 바닥재를 푸싱하는 다단 푸셔 장치; 및
    상기 다단 푸셔 장치로부터 전달된 바닥재를 회전시켜서 상기 반응로의 외부로 배출시키는 스크류 장치를 포함하는 고정층 가스화 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 충진물은 스텐볼, 세라믹볼, 알루미나볼 중에서 적어도 하나를 포함하는 불연물을 포함하며,
    상기 제 1 충진물은 상기 반응로의 상부로 공급되어 상기 반응로의 하부로 이동하며, 상대적으로 비중이 작은 폐기물의 하강을 원활하게 돕는 고정층 가스화 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 충진물은 타르 개질 촉매, 탈황제, 탈염제, 탈탄소제 중에서 적어도 하나를 포함하는 고정층 가스화 장치.
  17. 폐기물 공급부로부터 제공되는 폐기물이 반응로의 내통에 공급되는 단계;
    충진물 공급부로부터 제공되는 충진물이 상기 반응로의 외통에 공급되는 단계;
    제 1 산화제 공급부로부터 제공되는 제 1 산화제가 상기 내통에 공급되는 단계;
    제 2 산화제 공급부로부터 제공되는 제 2 산화제가 상기 내통에 공급되는 단계;
    제 3 산화제 공급부로부터 제공되는 제 3 산화제가 상기 외통에 공급되는 단계;
    상기 내통 내에서 상기 폐기물과 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제 중 적어도 하나 이상이 반응하여 합성 가스가 생성되는 단계;
    상기 합성 가스가 상기 내통으로부터 상기 외통으로 이동하여 상기 외통 내에서 상기 제 3 산화제 및 상기 충진물의 반응에 의해 상기 합성 가스에 포함된 타르의 적어도 일부가 제거되는 단계;
    상기 타르의 적어도 일부가 제거된 합성 가스가 가스 배출부를 통해 상기 반응로의 외부로 배출되는 단계;
    상기 폐기물로부터 생성된 바닥재가 제 1 푸셔 장치에 의해 스크류 장치 쪽으로 푸싱되는 단계; 및
    상기 제 1 푸셔 장치에 의해 푸싱된 바닥재가 제 2 푸셔 장치에 의해 푸싱되어 상기 스크류 장치로 떨어지는 단계를 포함하는 고정층 가스화 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 충진물은 타르 개질 촉매, 탈황제, 탈염제, 탈탄소제 중에서 적어도 하나를 포함하는 고정층 가스화 방법.
  19. 폐기물 공급부로부터 제공되는 폐기물과 제 1 충진물 공급부에서 제공되는 제 1 충진물이 혼합물 공급부에서 혼합되어 반응로의 내통에 공급되는 단계;
    제 2 충진물 공급부로부터 제공되는 제 2 충진물이 상기 반응로의 외통에 공급되는 단계;
    제 1 산화제 공급부로부터 제공되는 제 1 산화제가 상기 내통에 공급되는 단계;
    제 2 산화제 공급부로부터 제공되는 제 2 산화제가 상기 내통에 공급되는 단계;
    제 3 산화제 공급부로부터 제공되는 제 3 산화제가 상기 외통에 공급되는 단계;
    상기 내통 내에서 상기 폐기물과 상기 제 1 산화제 및 상기 제 2 산화제 중 적어도 하나 이상이 반응하여 합성 가스가 생성되는 단계;
    상기 합성 가스가 상기 내통으로부터 상기 외통으로 이동하여 상기 외통 내에서 상기 제 3 산화제 및 상기 충진물의 반응에 의해 상기 합성 가스에 포함된 타르의 적어도 일부가 제거되는 단계;
    상기 타르의 적어도 일부가 제거된 합성 가스가 가스 배출부를 통해 상기 반응로의 외부로 배출되는 단계;
    상기 폐기물로부터 생성된 바닥재가 제 1 푸셔 장치에 의해 푸싱되는 단계; 및
    상기 제 1 푸셔 장치에 의해 푸싱된 바닥재가 제 2 푸셔 장치에 의해 푸싱되어 상기 반응로의 외부로 배출되는 단계를 포함하는 고정층 가스화 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 충진물은 스텐볼, 세라믹볼, 알루미나볼 중에서 적어도 하나를 포함하는 불연물을 포함하며,
    상기 제 2 충진물은 타르 개질 촉매, 탈황제, 탈염제, 탈탄소제 중에서 적어도 하나를 포함하는 고정층 가스화 방법.
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