KR101271793B1 - 이중 반응기형 유동층 가스화 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하수슬러지를 가스화하는 유동층 가스화 반응기와 미연분 탄소를 연소하여 열을 회수하는 유동층 연소 반응기의 2개의 유동층 반응기로 구성되며, 유동층 가스화 반응기 또는 유동층 연소 반응기에서 비산된 미연분 및 회분을 포집하는 제1 및 제2 싸이클론과 상기 유동층 가스화 반응기 및 상기 유동층 연소 반응기로 미연분 및 회분을 선택적으로 이송시킬 수 있는 루프실을 구비하는 이중 반응기형 유동층 가스화 장치에 관한 것으로, 본 발명의 장치는 시스템 내에서 생성되는 열을 재활용하여 공정상 에너지 이용 효율을 극대화하여 고효율의 발전이 가능한 이점을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 이중 반응기형 유동층 가스화 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유동층 가스화 반응기와 유동층 연소 반응기의 2개의 유동층 반응기로 구성되고, 유동층 가스화 반응기와 유동층 연소 반응기 사이에 루프실 (Loopseal)이 적용되어 고품질의 합성가스를 생산하고 에너지 이용효율을 극대화할 수 있는 이중 반응기형 유동층 가스화 장치에 관한 것이다.
가스화 공정은 그 반응 및 가스화 생성물의 목적에 따라 가스화기 및 조업 조건 등이 결정되고, 일반적으로 가스화기의 종류에 따라 분류층(Entrained Bed), 이동층(Moving Bed) 및 유동층(Fluidized Bed) 가스화 장치로 분류 될 수 있다.
유동층 가스화 장치는 상향 흐름을 갖는 반응 기체로 인해 고체층이 부유된 상태로 유동을 하며 혼합되어 가스화 반응을 일으키는 장치로, 고온의 유동매질과 연료 및 산화제의 완전혼합을 통해 기체-고체의 접촉이 완벽히 일어나며, 이에 따라 반응속도가 빠르고 효율이 증대될 수 있다. 또한 비교적 광범위한 연료를 사용할 수 있으며, 반응온도가 1,000℃ 이하로 비교적 낮아서 회분이 건식으로 처리되어 회분의 슬래그(Slag) 배출로 인한 열손실을 줄일 수 있는 특징이 있다. 일반적으로, 유동층 가스화 장치는 대체 에너지 개발 및 폐기물 처리 등의 여러 화학공정 분야에서, 석탄이나 슬러지 또는 폐고분자, 폐목재 및 폐타이어 등의 가스화와 관련된 에너지 전환공정 및 에너지 회수공정에서 사용되어 왔으며, 이에 대한 광범위한 연구가 진행되고 있다.
유동층 가스화 장치는 다른 여러 종류의 유동층 가스화 반응기에 비해 우수한 열전달 특성을 가지며, 반응로 내의 균일한 온도 분포로 인해 가스화 생성가스의 수율 및 조성이 일정하며, 고체 반응물의 반응로 내의 체류시간이 길뿐만 아니라, 고체가 유체와 같은 흐름을 갖고 있어 고체 처리가 용이하다는 등 여러 가지 장점을 갖는다. 이와 같이 유동층 가스화 장치는 고체를 처리함에 따라 생성되는 고품질의 합성가스와 고온의 연소 가스를 얻는 것을 주목적으로 하기 때문에, 고열량화 및 수율증대를 위해 여러 방식으로 연구 개발되고 있다.
미국 특허 제4,793,855호는 제철소에서 사용될 선철(Pig Iron)을 생산하기 위한, 단일 반응기 형태의 유동층 가스화 장치를 이용하여 하수슬러지를 가스화하는 장치를 개시하고 있다. 이러한 장치에서는 유동층 가스화 장치 하단에 선철을 함유하고 있는 용융된 슬래그(Slag)가 형성되어야 하므로 적정 수준 이상의 흡열반응이 발생하면 안 된다. 이러한 이유로 하수슬러지의 투입량은 극히 제한적이며, 반응장치가 1단으로 구성되어 있기 때문에 최대한의 에너지를 활용하는데 어려움이 있다.
한편, 국내 특허 제595042호는 가스화실과 숯연소실로 구성되고, 상기 가스화실에서 발생한 가스를 연료로서 사용하는 제 1 에너지회수장치가 제공되고; 상기 가스화실과 상기 숯연소실은 상기 각각의 유동층의 경계면 사이의 연직방향 위쪽으로 가스의 유통이 없도록 제 1 칸막이벽에 의해 분할되고; 상기 제 1 칸막이벽의 하부에는 상기 가스화실과 상기 숯연소실을 연통하는 제 1 개구부가 설치되어 있고, 상기 제 1 개구부를 통하여 상기 숯연소실측으로부터 상기 가스화실측으로 상기 숯연소실에서 가열된 유동매체를 이동시키도록 구성된 이중 반응기형의 유동층 가스화 장치가 기재되어 있다.
그러나 이러한 기존의 이중 반응기형의 유동층 가스화 장치는 시기적절하게 가스화실과 연소실 사이의 유동매체의 이송량을 조절하기가 어려워 공정의 제어가 곤란하고, 가스화실과 연소실 사이의 유동층 물질을 이송시키기 위하여 투입되는 공기 및 스팀의 유속을 제어해야 하므로 효율적으로 안정된 합성가스의 생산에 어려움이 있을 수 있으며, 가스화실 및 연소실에 공급되는 스팀 및 공기를 외부 열원을 통하여 공급해야 하므로 공정상의 에너지 이용 효율을 극대화할 수 없는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로 본 발명의 하나의 목적은 별개로 분리된 유동층 가스화 반응기와 유동층 연소 반응기 사이에 루프실을 적용하여 필요시 적절하게 미연분 및 회분을 가스화 또는 유동층 연소 반응기에 공급하여 고품질의 합성가스를 얻어 가스엔진의 동력회수 효율을 높이고, 가스엔진으로부터의 여열과 고온의 연소 가스 일부 열원을 이용하여 스팀, 공기를 예열하는데 사용하며, 수분을 함유한 하수슬러지 건조기의 건조 열원으로 이용할 수 있도록 구성되어 공정상 에너지 이용 효율을 최대화하고 고효율의 발전이 가능한 이중 반응기형 유동층 가스화 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 합성가스를 생산하기 위한 산화제로서 공기뿐만 아니라 일부의 스팀을 함께 공급하여 합성가스의 조성을 사용목적에 따라 최적화할 수 있도록 전체 하수슬러지 가스화 공정을 구성하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명이 하나의 양상은
내부에 열전달 매체인 유동사가 충진되고 하수슬러지를 가스화하여 가연성 합성가스를 배출하는 유동층 가스화 반응기;
상기 유동층 가스화 반응기의 상부에 연결되어 유동층 가스화 반응기로부터 비산된 미연분 및 회분을 포집하는 제1 싸이클론;
상기 유동층 가스화 반응기에서 미연분 및 회분을 공급받아 연소시켜 열을 회수하는 유동층 연소 반응기;
상기 유동층 연소 반응기의 상부에 연결되어 유동층 연소 반응기로부터 비산된 미연분 및 회분을 포집하는 제2 싸이클론; 및
상기 제1 싸이클론으로부터 미연분 및 회분을 공급받아 유동층 가스화 반응기와 유동층 연소 반응기로 미연분 및 회분을 선택적으로 이송시키는 루프실을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 반응기형 유동층 가스화 장치에 관한 것이다.
본 발명의 이중 반응기형 유동층 가스화 장치에 의하면 안정적으로 고품질의 합성가스를 생산할 수 있고, 공정 중에 생성되는 여열을 재활용하여 공기, 스팀의 예열 및 슬러지 건조에 사용함으로써 에너지 이용 효율을 극대화할 수 있어 수분을 함유하고 있는 유기성 폐기물(예컨대, 하수 및 폐수슬러지, 축분, 바이오매스 등)에 적용할 수 있다.
또한 본 발명의 유동층 가스화 장치는 유동층 가스화 반응기에 장착된 미연분 및 회분들은 에너지원으로 사용될 수 있도록 루프실로 이동하도록 하며, 루프실로 이송된 미연분 및 회분들은 필요시 유동층 가스화 반응기와 유동층 연소 반응기로 이송되어 합성가스의 생산량 증대, 미연분의 완전 연소, 반응기의 온도유지를 도울 수 있도록 하여 조업을 쉽게 관리할 수 있게 한다.
더욱이 본 발명에 의하면 공기에 의한 연소반응과 스팀에 의한 가스화/개질반응의 조합을 통해 합성가스의 발열량을 높이고 수소와 일산화탄소의 수율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 루프실이 탑재된 이중 반응기형 유동층 가스화 장치의 전체적인 시스템 구성도를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 루프실이 탑재된 이중 반응기형 유동층 가스화 장치의 확대도이다.
도 3은 본 발명에 따른 하수슬러지 유동층 가스화 장치 중의 루프실의 확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 이중 반응기형 유동층 가스화 장치 중에서 합성가스 생산 계통의 정제 설비 및 에너지 회수로 이용되는 공정을 설명하기 위한 일부 확대도이다.
도 5는 본 발명에 따른 이중 반응기형 유동층 가스화 장치 중에서 연소가스 계통에 구성되는 정제 설비 및 연소가스의 폐열을 이용하여 슬러지 건조기의 건조 열원으로 이용하는 공정을 설명하기 위한 일부확대도이다.
도 6은 본 발명에 따른 이중 반응기형 유동층 가스화 장치에서 생성된 바닥재를 유동층 연소 반응기의 열 공급원으로 이용되는 공정을 설명하기 위한 일부확대도이다.
도 2는 본 발명에 따른 루프실이 탑재된 이중 반응기형 유동층 가스화 장치의 확대도이다.
도 3은 본 발명에 따른 하수슬러지 유동층 가스화 장치 중의 루프실의 확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 이중 반응기형 유동층 가스화 장치 중에서 합성가스 생산 계통의 정제 설비 및 에너지 회수로 이용되는 공정을 설명하기 위한 일부 확대도이다.
도 5는 본 발명에 따른 이중 반응기형 유동층 가스화 장치 중에서 연소가스 계통에 구성되는 정제 설비 및 연소가스의 폐열을 이용하여 슬러지 건조기의 건조 열원으로 이용하는 공정을 설명하기 위한 일부확대도이다.
도 6은 본 발명에 따른 이중 반응기형 유동층 가스화 장치에서 생성된 바닥재를 유동층 연소 반응기의 열 공급원으로 이용되는 공정을 설명하기 위한 일부확대도이다.
이하에서 본 발명의 실시형태를 첨부한 도면을 통해 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 루프실이 탑재된 이중 반응기형 유동층 가스화 장치의 전체적인 시스템 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 루프실이 탑재된 이중 반응기형 유동층 가스화 장치의 확대도이며, 도 3은 하수슬러지 유동층 가스화 장치 중의 루프실의 확대도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예의 이중 반응기형 유동층 가스화 장치는 내부에 열전달 매체인 유동사가 충진되고 하수슬러지를 가스화하여 가연성 합성가스를 배출하는 유동층 가스화 반응기(100); 상기 유동층 가스화 반응기(100)의 상부에 연결되어 유동층 가스화 반응기로부터 비산된 미연분 및 회분을 포집하는 제1 싸이클론(150); 상기 유동층 가스화 반응기(100)에서 미연분 및 회분을 공급받아 연소시켜 열을 회수하는 유동층 연소 반응기(110); 상기 유동층 연소 반응기(110)의 상부에 연결되어 유동층 연소 반응기로부터 비산된 회분을 포집하는 제2 싸이클론(190); 및 상기 제1 싸이클론(150)으로부터 미연분 및 회분 이송 라인(140)을 통해서 미연분 및 회분을 공급받아 유동층 가스화 반응기(100)와 유동층 연소 반응기(110)로 미연분 및 회분을 선택적으로 이송시키는 루프실(Loopseal)(120)을 포함한다. 유동층 가스화 반응기(100) 하단에서 배출되는 바닥재는 필요시 바닥재 이송라인(130)을 통해서 유동층 연소 반응기(110)로 이송되어 열 공급원으로 사용된다.
본 발명의 장치에서는 상기 유동층 가스화 반응기(100)와 유동층 연소 반응기(110) 사이에 루프실(120)이 설치되어 유동층 가스화 반응기(100)의 제1 싸이클론(150)을 통해 하강한 미연분 및 회분을 이용하여 필요시 각각의 장치에 이송이 가능하도록 하여, 고품질의 합성가스와 고온의 연소열을 얻을 수 있도록 하고, 발생된 합성가스를 이용하여 가스엔진(210)을 운전하여 전력을 생산한다. 또한 가스엔진의 배출 폐열과 전체 프로세스에서 생성되는 일부 여열을 활용하여 공기예열기(160), 스팀보일러(220) 및 스팀히터(240)와 열교환하여 합성가스의 생산효율을 증대하고, 연소장치에서 배출되는 폐열은 슬러지 건조기(270)에서 하수슬러지 건조 열원으로 이용하도록 함으로써 공정상의 에너지 이용 효율을 극대화할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 하나의 실시예의 루프실(120)이 적용된 이중 반응기형 유동층 가스화 장치의 유동층 가스화 반응기(100) 및 유동층 연소 반응기(110)는 유동사의 유동화 현상을 통해서 하수슬러지를 가스화 또는 연소하는 유동층부(Fluidized Bed)(104,114)와 공기, 스팀의 유동화 속도에 의해 유동사가 비산되지 않도록 하는 프리보드부(Free Board) (106, 108, 116, 118)로 구성된다. 상기 프리보드부(106, 108, 116, 118)의 직경은 유동층부(104,114)의 직경의 약 2배가 되도록 구성되는 것이 바람직하다. 상기 유동층부와 상기 프리보드부의 직경이 같은 경우에는 유동화 속도에 의하여 쉽게 유동사가 비산되어 제1 싸이클론(150)으로 배출될 수 있고, 프리보드부의 직경이 유동층부 직경의 2배 이상이 될 경우 반응기 사이즈가 증가되어 반응 온도 조건을 유지하기가 어렵게 된다.
본 발명의 유동층 가스화 반응기(100) 및 유동층 연소 반응기(110)는 문제 발생 및 청소시 용이하게 다루도록 탈부착이 가능하게 플랜지로 연결되는 것이 특징이다. 특히, 유동판과 유동층부 사이를 플랜지(102,112)로 연결한 것은 유동사의 소결(Sintering) 현상으로 인해 유동화 현상이 발생하지 않는 경우에 조업을 중지하고 소결된 유동사를 제거하기 용이하도록 한 것이다. 유동층부와 프리보드부 사이도 플랜지(105, 115)로 연결되며, 프리보드부는 탈부착이 가능한 1단(106, 116) 및 2단(108, 118)으로 구성된다. 반응기의 온도 조건을 유지하기 어려울 경우에 분리가능하도록 플랜지(107,117)로 연결하여 온도 저하가 발생할 경우 탈착할 수 있도록 구성되며, 다른 한편으로는 유동사가 비산될 경우에는 여분의 프리보드부를 부착하여 유동사의 비산 현상을 방지할 수 있다.
상기 프리보드부 상부에도 캡(10, 20)과 연결할 수 있도록 플랜지 (109, 119)를 구성하고, 캡 상부에는 투시창(11, 21)을 구비하여 육안 또는 CCTV와 같은 감시설비를 통해 반응장치 내부를 관찰하고 비상 상황을 감지할 수 있게 한다. 또한 캡에는 합성가스 또는 연소 가스가 배출될 수 있는 개구부(12, 22)가 구성된다. 유동층 가스화 반응기(100)와 유동층 연소 반응기(110)에는 루프실(120)로부터 이송되는 미연분이 이송될 수 있도록 개구부(103, 113)가 형성되고, 가스화 또는 연소 반응후 생성되는 잔류물인 미연분, 회분과 유동사를 배출할 수 있도록 배출통로(101, 111)가 구비된다.
도 3을 참조하면, 상기 루프실(120)은 합성가스와 연소 가스가 혼합되지 않고 미연분 및 회분만 이송 가능하도록 루프실 내부에 상단 격막(121)과 하단 격막(122)을 구비한다. 루프실(120)은 상단 개구부(125)를 통해서 제1 싸이클론(150)으로부터 미연분 및 회분을 공급받기 위한 서로 소정의 간격으로 이격되어 대향하는 한 쌍의 상단 격막(121); 유동매체가 바닥으로부터의 격막을 넘어 이동할 수 있도록 상기 상단 격막의 폭 보다 더 넓은 간격을 두고 이격되게 서로 대향하여 설치되는 한 쌍의 하단 격막(122); 양측 벽에 상기 유동층 가스화 반응기 및 상기 유동층 연소 반응기의 이송관로에 연결되는 개구부(123, 124)를 구비한다. 상기 루프실(120)의 상단 격막(121)과 하단 격막(122) 사이에는 미연분 및 회분이 충분히 채워져 있어 루프실 상부 개구부(125)에서 이송되는 미연분 및 회분이 유입되면 기계적 장치 없이 미연분 및 회분이 하부에서 공급되는 유동공기(126, 127)에 의해 선택적으로 이동 가능하게 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 이중 반응기형 유동층 가스화 장치는 상기 제1 싸이클론(150)을 통과한 합성가스를 열교환하고 상기 유동층 가스화 반응기(110)에 투입될 공기를 예열하는 공기예열기(160); 상기 공기예열기(160)에서 배출된 열교환된 합성가스 중의 분진, 타르 및 염화수소 등의 산성가스를 제거하는 합성가스 스크러버(201); 상기 합성가스 스크러버(201)에서 배출된 합성가스에서 황산화물을 제거하는 탈황설비(202); 상기 탈황설비(202)에서 배출된 합성가스 중에 포함된 실록산 등의 미량 오염물질을 흡착 제거할 수 있도록 구비된 활성탄 흡착탑(203); 오염물질이 모두 제거된 합성가스를 공급받아 전력을 생산하는 가스 엔진(210); 및 가스엔진(210)에서 배출된 고온의 폐열을 공급받아 열원을 생성하고, 생성되는 일부의 열원을 상기 스팀 히터(240)에 공급하는 스팀 보일러(220)를 포함할 수 있다.
본 발명의 유동층 가스화 장치에서 생성된 합성가스는 싸이클론(150)을 통과하면서 비산된 미연분 및 회분을 포집하고, 포집된 미연분 및 회분은 루프실(120)로 배출되며, 이러한 미연분 및 회분은 필요시 유동층 가스화 반응기(100) 및/또는 유동층 연소 반응기(110)로 주입되어 에너지원으로 사용된다.
유동층 가스화 반응기(100)에서 생성된 합성가스는 제1싸이클론(150)을 통과하면서 합성가스 내에 포함되어 있는 미연분 및 회분은 포집되어 루프실(120)로 이송되고, 때에 따라서는 유동층 연소 반응기(110)로 공급되어 미연분을 활용한 열이용을 가능하게 할 수 있다. 도 5에 도시한 바와 같이 루프실로부터 공급받은 미연분을 연소하는 유동층 연소 반응기(110)에서 배출되는 연소 가스는 유동층 연소 반응기 후단에 연결되어 있는 제2 싸이클론(190)을 통과하면서 연소 가스 내에 포함되어 있는 회분이 포집된다. 회분이 1차 제거된 고온의 연소 가스는 유동층 가스화 반응기(100)에 공급될 스팀을 가열할 수 있도록 스팀히터(240)에서 열교환된다. 이어서 연소 가스는 소석회, 활성탄이 부가되어 건식 탈황 공정(251)을 통과하고, 이는 또한 백필터(252)로 공급되도록 구성하여 연소 배출 가스 중의 오염물질을 제거할 수 있도록 구비된다. 연소 가스 백필터(252)로부터 배출되는 연소가스는 200℃ 미만의 저온일 경우라도 배출 폐열을 슬러지 건조에 활용할 수 있도록 슬러지 건조기(270)을 구비하여 슬러지 건조에 필요한 보조연료의 사용을 최소화할 수 있다.
루프실 상부 개구부(125)로 이송된 미연분 및 회분의 활용은 유동층 가스화 반응기(100)에서 합성가스의 생성량 및 실시간 가스 조성 분석결과에 따라 필요할 경우 루프실(120)로 공급되는 유동공기(126)와 개구부(123)를 통하여 미연분 및 회분을 유동층 가스화 반응기(100)로 이송하여 합성가스 생산에 활용할 수 있으며, 유동층 연소 반응기(110)의 온도가 저하되어 전체적으로 시스템상의 열 균형(Heat Balance)에 문제가 발생할 경우 루프실(120)로 공급되는 유동공기(127)와 개구부(124)를 통하여 유동층 연소 반응기(110)로 미연분 및 회분이 이송하여 열이용 할 수 있다. 또한 도 6에 도시한 바와 같이 유동층 가스화 반응기(100)의 개구부(101)를 통해 배출되는 바닥재의 일부에도 미연분을 함유하고 있으므로, 이를 바닥재 이송라인(130)을 통해 유동층 연소 반응기(110)로 이송하여 열이용하거나, 이에 부가하여 슬러지 일부를 직접 연소장치에 공급(300)하여 시스템의 열균형을 유지하게 할 수도 있다.
이상에서 본 발명에 대해서 상세하게 설명하였으나, 이는 단지 본 발명의 바람직한 구현예를 설명하기 위한 것으로 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명이 본 발명의 정신 및 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형 실시될 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자들에게 자명하므로, 본 발명의 보호범위는 첨부한 특허청구범위 및 그와 균등한 범위로 정해져야 할 것이다. 예를 들어, 본 발명의 유동층 가스화 장치는 하수슬러지의 가스화뿐만 아니라, 각종 유기성 폐기물 이외에 가연성 폐기물, 바이오매스, 도시쓰레기 등의 가스화에도 이용될 수 있다.
100 : 유동층 가스화 반응기 110 : 유동층 연소 반응기
120 : 루프실 130 : 바닥재 이송 라인
140 : 미연분 및 회분 이송 라인 150 : 제1 싸이클론
160 : 공기예열기 170 : 가열공기 이송 라인
180 : 과열스팀 이송 라인 190 : 제2 싸이클론
200 : 합성가스 정제설비 210 : 가스엔진
220 : 스팀보일러 240 : 스팀히터
250 : 연소 가스 세정설비 260 : 슬러지 건조기
120 : 루프실 130 : 바닥재 이송 라인
140 : 미연분 및 회분 이송 라인 150 : 제1 싸이클론
160 : 공기예열기 170 : 가열공기 이송 라인
180 : 과열스팀 이송 라인 190 : 제2 싸이클론
200 : 합성가스 정제설비 210 : 가스엔진
220 : 스팀보일러 240 : 스팀히터
250 : 연소 가스 세정설비 260 : 슬러지 건조기
Claims (6)
- 내부에 열전달 매체인 유동사가 충진되고 공기/스팀을 이용하여 하수슬러지를 가스화하고 가연성 합성가스를 배출하는 유동층 가스화 반응기;
상기 유동층 가스화 반응기의 상부에 연결되어 유동층 가스화 반응기로부터 비산된 미연분 및 회분을 포집하는 제1 싸이클론;
상기 유동층 가스화 반응기에서 회분을 공급받아 공기를 통해 연소시켜 열을 회수하는 유동층 연소 반응기;
상기 유동층 연소 반응기의 상부에 연결되어 유동층 연소 반응기로부터 비산된 미연분 및 회분을 포집하는 제2 싸이클론; 및
상기 제1 싸이클론으로부터 미연분 및 회분을 공급받아 유동층 가스화 반응기와 유동층 연소 반응기로 미연분 및 회분을 선택적으로 이송시키는 루프실을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 반응기형 유동층 가스화 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 루프실은
상단 개구부를 통해서 제1 싸이클론으로부터 미연분 및 회분을 공급받기 위한 서로 소정의 간격으로 이격되어 대향하는 한 쌍의 상단 격막,
공급된 미연분 및 회분은 바닥으로부터 공급되는 공기에 의해 유동되며, 이들 유동매체가 바닥으로부터의 격막을 넘어 이동할 수 있도록 상기 상단 격막의 폭 보다 더 넓은 간격을 두고 이격되게 서로 대향하여 설치되는 한 쌍의 하단 격막;
양측 벽에 상기 유동층 가스화 반응기 및 상기 유동층 연소 반응기의 이송관로에 연결되는 개구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 반응기형 유동층 가스화 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 장치가
상기 제1 싸이클론을 통과한 합성가스를 열교환하고 상기 유동층 가스화 반응기에 투입될 공기를 예열하는 공기예열기;
상기 공기예열기에서 배출된 열교환된 합성가스 중의 오염물질을 제거하는 합성가스 스크러버;
상기 합성가스 스크러버에서 배출된 합성가스에서 황산화물을 제거하는 탈황설비;
상기 탈황설비에서 배출되는 합성가스 중에 포함된 오염물질을 흡착 제거하는 활성탄 흡착탑;
상기 활성탄 흡착탑에서 배출된 합성가스를 공급받아 전력을 생산하는 가스 엔진; 및
상기 가스엔진에서 배출된 고온의 폐열을 공급받아 열원을 생성하고, 생성되는 일부의 열원을 활용하는 스팀 보일러를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 반응기형 유동층 가스화 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 장치가
상기 제2 싸이클론에 연결되어 유동층 연소 반응기에서 발생되는 열원을 이용하여 유동층 가스화 반응기에 공급될 스팀을 가열하는 스팀 히터; 및
상기 스팀 히터에서 열교환된 연소 가스로부터 항산화물을 제거하는 건식 탈황 장치; 및
상기 건식 탈황 장치를 거친 연소 가스로부터 오염 물질을 제거하는 백필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 이중 반응기형 유동층 가스화 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 장치가 유동층 가스화 반응기에서 생성되는 바닥재를 유동층 연소 반응기에 공급하는 바닥재 이송라인을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 이중 반응기형 유동층 가스화 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 장치가 가연성 폐기물, 바이오매스, 또는 도시쓰레기의 가스화에 이용되는 것을 특징으로 하는 이중 반응기형 유동층 가스화 장치.
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