KR101788575B1

KR101788575B1 - The apparatus and method for the production of bio-oil and bio-char from macroalgae biomass

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Publication number: KR101788575B1
Application number: KR1020160126462A
Authority: KR
Inventors: 서동진; 최재욱; 양기석; 하정명; 윤영현; 제정호; 손덕원
Original assignee: 한국과학기술연구원
Priority date: 2016-07-15
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2017-10-23

Abstract

본 명세서에는 바이오매스로부터 기존 연료 및 화학물질을 대체할 수 있는 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하는 장치 및 방법이 개시된다. 상기 장치 및 방법은 열분해 증기를 바이오-촤와 분리 가능하도록 처리하고 스크류 반응기를 통해 바이오매스를 이동시켜 연속적인 공정을 제한하는 바이오매스 유래 고상의 촤를 별도로 분리회수함으로써 바이오매스의 연속 주입이 용이하고 연속적인 공정이 가능한 효과가 있다.Disclosed herein are apparatus and methods for producing bio-oils and bio-oils that can replace existing fuels and chemicals from biomass. The apparatus and method facilitate the continuous infusion of biomass by separately separating and recovering the biomass-derived solid phase, which treats the pyrolysis vapor separately from the bio-mass and transfers the biomass through the screw reactor to limit the continuous process And a continuous process is possible.

Description

해조류 바이오매스로부터 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하는 장치 및 방법{THE APPARATUS AND METHOD FOR THE PRODUCTION OF BIO-OIL AND BIO-CHAR FROM MACROALGAE BIOMASS}FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus and a method for producing bio-oils and bio-oils from seaweed biomass,

본 명세서에는 지구상에서 가장 풍부한 유기성 자원인 바이오매스로부터 기존 연료 및 화학물질을 대체할 수 있는 바이오-오일 (bio-oil) 및 바이오-촤 (bio-char)를 제조하는 장치 및 방법이 개시된다. 보다 구체적으로는, 다시마와 같은 거대 해조류 바이오매스를 환원 분위기 하에서 열적으로 분해하여 액상 생성물인 바이오-오일 및 고상 생성물인 바이오-촤를 제조하는 장치 및 방법이 개시된다.Disclosed herein is an apparatus and method for producing bio-oils and bio-char that can replace existing fuels and chemicals from biomass, the most abundant organic resource on the planet. More specifically, the present invention discloses an apparatus and a method for producing a bio-oil, which is a liquid product, and a bio-oil, which is a solid product, by thermally decomposing a macroalgae biomass such as sea tangle in a reducing atmosphere.

화석 연료의 고갈 및 지구 온난화로 인해 지속가능하며 탄소중립적인 에너지원인 바이오매스에 대한 관심이 증대되고 있다. 바이오매스는 자연계 순환의 전 과정에서 생성된 탄소, 수소, 질소 및 산소 등으로 구성되어 있는 유기성 생물체로 나무, 풀과 같은 육상 바이오매스와 플랑크톤, 다시마와 같은 해조류 바이오매스로 분류된다. 최근 해조류 바이오매스는 기존의 육상 바이오매스가 가지고 있는 대규모의 토지 사용과 경작에 필요한 관개용수의 사용, 생장에 필요한 다양한 물질의 사용으로 야기되는 문제점을 극복할 수 있는 새로운 바이오매스원으로 인식되고 있다. There is growing interest in sustainable, carbon-neutral biomass due to depletion of fossil fuels and global warming. Biomass is an organic organism composed of carbon, hydrogen, nitrogen and oxygen produced in the whole process of natural circulation. It is classified into terrestrial biomass such as tree, grass, and seaweed biomass such as plankton and kelp. Recently, seaweed biomass has been recognized as a new biomass source that can overcome the problems caused by the use of various kinds of materials required for the use and growth of irrigation water required for large-scale land use and cultivation of existing land biomass .

상기의 바이오매스로부터 바이오-오일을 제조하는 방법으로는 열분해 공정이 있으며, 열분해는 다양한 고상의 유기성 물질인 바이오매스를 무산소 분위기 하에서 열적으로 분해하여 액상 생성물인 바이오-오일, 고상 생성물인 바이오-촤 및 기상 생성물인 바이오-가스를 얻는 공정이다. 열분해 공정은 2차 오염물질의 발생이 적어 친환경적이며 다양한 종류의 연료 및 화학물질을 생산할 수 있는 장점이 있다. 열분해 액상 생성물인 바이오-오일은 바이오매스의 에너지 밀도를 높일 수 있으며 액상 생성물이기 때문에 수송 및 저장이 용이하다는 장점이 있고, 고상 생성물인 바이오-촤는 주 성분이 탄소로서 열분해 공정의 보조 열원으로 사용될 수 있으며 다양한 무기 물질을 포함하고 있기 때문에 적절한 처리를 통해 토양 개질제 또는 흡착제로 사용될 수 있다.As a method for producing the bio-oil from the biomass, there is a pyrolysis process. The pyrolysis thermally decomposes the biomass, which is a solid organic material, in an oxygen-free atmosphere to produce a liquid product, bio-oil, And a process for obtaining a gaseous product bio-gas. The pyrolysis process is environmentally friendly because it generates less secondary pollutants and has the advantage of producing various kinds of fuels and chemicals. Bio-oil, which is a pyrolysis product, can increase the energy density of biomass and is advantageous in that it can be easily transported and stored because it is a liquid product. Bio-촤, a solid product, is a carbon that is used as an auxiliary heat source for pyrolysis And it can be used as a soil modifier or adsorbent through appropriate treatment because it contains various inorganic substances.

일반적으로 열분해 공정을 이용하여 육상 바이오매스인 초본계 또는 목질계 바이오매스로부터 바이오-오일을 제조하는 장치로는 유동층 형태의 반응기가 가장 널리 이용된다. 하지만, 유동층 형태의 반응기를 이용하여 해조류 바이오매스인 다시마로부터 바이오-오일을 제조하는 경우에는 해조류 바이오매스가 가지고 있는 주요 구성성분의 점성 등 고유의 물리화학적 특성으로 인해 유동층 반응기 내부에 고상의 촤가 형성되어 연속적으로 바이오-오일을 제조 및 분리하는데 어려움이 있다. 또한, 유동층 반응기 내에서 바이오매스 및 열전달 매체를 유동화시키기 위해서는 다량의 유동화 가스가 요구되며 이의 예열을 위한 에너지 소모가 크고, 열분해 반응을 통해 생성된 바이오-오일과 바이오-촤가 유동층 반응기 내에 혼재되어 있기 때문에 바이오-오일과 바이오-촤의 분리 및 회수에 어려움이 있다.Fluidized-bed type reactors are most widely used as apparatuses for producing bio-oils from plant biomass, herbaceous system or woody biomass, generally using pyrolysis processes. However, when bio-oil is produced from marine algae biomass using a fluidized-bed reactor, due to its inherent physico-chemical properties such as the viscosity of major constituents of seaweed biomass, So that it is difficult to continuously produce and separate the bio-oil. Further, in order to fluidize the biomass and the heat transfer medium in the fluidized bed reactor, a large amount of fluidized gas is required, energy consumption for preheating thereof is large, and the bio-oil and bio-oil produced through the pyrolysis reaction are mixed in the fluidized bed reactor It is difficult to separate and recover the bio-oil and the bio-fuel.

따라서, 해조류 바이오매스가 가지고 있는 물리화학적 특성의 한계를 극복하고 에너지 소모를 최소화하면서 생성된 바이오-오일 및 바이오-촤의 분리회수가 용이한 새로운 제조 장치 및 방법의 개발이 요구되는 실정이다.Therefore, there is a need to develop a new manufacturing apparatus and method that can easily separate and recover the bio-oil and bio-oil produced while overcoming the limitations of physicochemical properties possessed by seaweed biomass and minimizing energy consumption.

한국 등록특허공보 제10-1300987호Korean Patent Registration No. 10-1300987

일 측면에서, 본 명세서는 바이오매스를 환원 분위기 하에서 열적으로 분해하여 바이오-오일과 바이오-촤를 제조하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In one aspect, the present invention aims to provide an apparatus for producing bio-oil and bio-oil by thermally decomposing biomass under a reducing atmosphere.

다른 측면에서, 본 명세서는 바이오매스를 환원 분위기 하에서 열적으로 분해하여 바이오-오일과 바이오-촤를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In another aspect, the present invention aims to provide a method for producing bio-oil and bio-oil by thermally decomposing biomass under a reducing atmosphere.

일 측면에서, 본 명세서에 개시된 기술은 바이오매스를 공급하는 원료 주입부; 상기 원료 주입부로부터 공급된 바이오매스의 이송 및 열분해가 동시에 일어나는 열분해 반응부; 상기 바이오매스의 열분해 반응을 통해 생성된 열분해 증기 (pyrolysis vapor)를 수집하는 열분해 증기 수집부; 상기 열분해 증기 수집부에 형성되어 열분해 증기로부터 바이오-오일을 생산하는 열분해 증기 응축부; 상기 열분해 증기 응축부에서 연장 형성된 바이오-오일 회수부; 및 상기 열분해 증기 수집부와 분리 형성되고, 상기 열분해 반응부에 의해 이송 및 열분해된 바이오매스 유래의 고체 생성물을 수집하는 바이오-촤 회수부를 포함하는, 바이오매스로부터 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하는 장치를 제공한다.In one aspect, the technique disclosed herein includes a feedstock feeder for feeding biomass; A pyrolysis reaction unit for simultaneously transferring and pyrolyzing biomass supplied from the raw material injection unit; A pyrolysis vapor collector for collecting pyrolysis vapor generated through the pyrolysis reaction of the biomass; A pyrolytic vapor condenser formed in the pyrolytic vapor collecting unit to produce bio-oil from the pyrolytic vapor; A bio-oil recovery unit extended from the pyrolysis vapor condenser; And a bio-recovery unit separating the pyrolytic vapor collecting unit and collecting the solid products derived from the biomass, which is transported and pyrolyzed by the pyrolysis reaction unit, from the biomass to the bio-oil and bio- .

다른 측면에서, 본 명세서에 개시된 기술은 바이오매스의 이송 및 열분해가 동시에 일어나는 열분해 반응부에 바이오매스를 공급하는 단계; 바이오매스의 열분해 반응을 통해 생성된 열분해 증기 (pyrolysis vapor)를 열분해 증기 수집부에 수집하는 단계; 열분해 증기 수집부에 형성된 열분해 증기 응축부에서 열분해 증기를 냉각시켜 바이오-오일을 생산하는 단계; 열분해 증기 응축부에서 연장 형성된 바이오-오일 회수부에 상기 생산된 바이오-오일을 수집하여 바이오-오일 저장조로 이동시키는 단계; 및 열분해 증기 수집부와 분리 형성된 바이오-촤 회수부에 상기 열분해 반응부를 통해 이송 및 열분해된 바이오매스 유래의 고체 생성물을 수집하는 단계를 포함하는, 바이오매스로부터 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하는 방법을 제공한다.In another aspect, the technique disclosed herein includes the steps of supplying biomass to a pyrolysis reaction unit where transport and pyrolysis of biomass occur simultaneously; Collecting the pyrolysis vapor generated through the pyrolysis reaction of the biomass into the pyrolysis vapor collection unit; Cooling a pyrolysis vapor in a pyrolysis vapor condenser formed in a pyrolysis vapor collector to produce a bio-oil; Collecting the produced bio-oil into a bio-oil recovery unit extended from the pyrolysis vapor condensing unit and transferring the produced bio-oil to the bio-oil storage tank; And a step of collecting the solid product derived from the biomass, which is transported through the pyrolysis reaction unit and pyrolyzed, to the bio-fuel recovery unit formed separately from the pyrolysis vapor collector, to produce the bio-oil and the bio-fuel from the biomass &Lt; / RTI >

예시적인 일 구현예에서, 상기 방법은 바이오매스를 공급하는 원료 주입부와 열분해 반응부에 운반가스를 흘려 주어 무산소 분위기를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an exemplary embodiment, the method may further include the step of flowing a carrier gas into the raw material injecting section for supplying the biomass and the pyrolysis reaction section to form an oxygen-free atmosphere.

예시적인 일 구현예에서, 상기 운반가스의 유량은 2 내지 8 L/min일 수 있다.In an exemplary embodiment, the flow rate of the carrier gas may be between 2 and 8 L / min.

예시적인 일 구현예에서, 상기 바이오매스는 해조류 (Macroalgae)일 수 있다.In an exemplary embodiment, the biomass may be a macroalgae.

예시적인 일 구현예에서, 상기 바이오매스는 입자 크기가 1.5 내지 5 mm일 수 있다.In an exemplary embodiment, the biomass may have a particle size of 1.5 to 5 mm.

예시적인 일 구현예에서, 상기 바이오매스의 공급 속도는 0.2 내지 1.5 kg/hr일 수 있다.In an exemplary embodiment, the feed rate of the biomass may be 0.2 to 1.5 kg / hr.

예시적인 일 구현예에서, 상기 열분해 반응부는 스크류형 반응기를 갖는 것일 수 있다.In an exemplary embodiment, the pyrolysis reaction section may have a screw type reactor.

예시적인 일 구현예에서, 상기 열분해 반응 온도는 350 내지 500 ℃일 수 있다.In an exemplary embodiment, the pyrolysis reaction temperature may be from 350 to 500 < 0 > C.

예시적인 일 구현예에서, 상기 열분해 증기 수집부는 열분해 반응부의 상부에 형성된 것일 수 있다.In an exemplary embodiment, the pyrolytic vapor collecting part may be formed on the top of the pyrolysis reaction part.

예시적인 일 구현예에서, 상기 열분해 증기 응축부는 열분해 증기 수집부의 상부에 형성된 것일 수 있다.In an exemplary embodiment, the pyrolytic vapor condenser may be formed on top of the pyrolytic vapor collector.

예시적인 일 구현예에서, 상기 열분해 증기 응축부는 "ㅅ" 형태를 갖는 것일 수 있다.In an exemplary embodiment, the pyrolytic vapor condenser may be of the "g" shape.

예시적인 일 구현예에서, 상기 열분해 증기 응축부는 냉각수가 흐르는 냉각판을 구비하는 것일 수 있다.In an exemplary embodiment, the pyrolytic vapor condenser may be provided with a cooling plate through which cooling water flows.

예시적인 일 구현예에서, 상기 바이오-오일 회수부는 상부가 개방된 구조를 갖는 것일 수 있다.In an exemplary embodiment, the bio-oil recovery portion may have a structure in which the top portion is opened.

예시적인 일 구현예에서, 상기 바이오-오일 회수부는 생산된 바이오-오일을 바이오-오일 저장조로 이동시켜 주는 것일 수 있다.In an exemplary embodiment, the bio-oil recovery unit may transfer the produced bio-oil to the bio-oil reservoir.

일 측면에서, 본 명세서에 개시된 기술은 바이오매스를 환원 분위기 하에서 열적으로 분해하여 바이오-오일과 바이오-촤를 연속적으로 동시에 제조하고 이를 효과적으로 분리회수할 수 있는 장치를 제공하는 효과가 있다.In one aspect, the technique disclosed in this specification has an effect of providing a device capable of thermally decomposing biomass under a reducing atmosphere to continuously and simultaneously produce bio-oil and bio-fuel, and to effectively separate and recover the same.

다른 측면에서, 본 명세서에 개시된 기술은 바이오매스를 환원 분위기 하에서 열적으로 분해하여 바이오-오일과 바이오-촤를 연속적으로 동시에 제조하고 이를 효과적으로 분리회수할 수 있는 방법을 제공하는 효과가 있다.In another aspect, the technique disclosed in this specification has an effect of providing a method of thermally decomposing a biomass under a reducing atmosphere to continuously produce a bio-oil and a bio-fluid simultaneously and recovering the same efficiently.

도 1은 본 명세서의 일 구현예에 따른 바이오-오일 및 바이오-촤 제조장치의 단면도를 나타낸 것이다.
도 2는 도 1에서 a-a'를 자른 측면도를 나타낸 것이다.FIG. 1 is a cross-sectional view of a bio-oil and bio-cell manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a side view cut along the line a-a 'in Fig.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having ", and the like, specify that the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are, unless expressly defined herein, to be construed as an ideal or overly formal sense Do not.

도 1은 본 명세서의 일 구현예에 따른 바이오-오일 및 바이오-촤 제조장치의 단면도를 나타낸다.1 shows a cross-sectional view of a bio-oil and bio-cell manufacturing device according to an embodiment of the present invention.

상기 장치는 원료 주입부(1), 열분해 반응부(2), 열분해 증기 수집부(3), 열분해 증기 응축부(4), 바이오-오일 회수부(5) 및 바이오-촤 회수부(6)를 포함한다.The apparatus includes a raw material injection unit 1, a thermal decomposition reaction unit 2, a thermal decomposition vapor collection unit 3, a thermal decomposition vapor condensation unit 4, a bio-oil recovery unit 5 and a bio- .

원료 주입부(1)는 바이오매스 공급부로서, 균일한 속도로 바이오매스를 연속적으로 열분해 반응부(2)에 공급해 준다.The raw material injecting unit 1 is a biomass supplying unit and continuously supplies the biomass to the pyrolysis reaction unit 2 at a uniform rate.

예시적인 일 구현예에서, 상기 원료 주입부(1)는 운반가스 (carrier gas), 예컨대 질소 유입구가 형성된 것일 수 있다. 운반가스 유입구를 통해 운반가스를 주입함으로써 장치 내 무산소 분위기를 조성하여 바이오매스의 열분해 반응을 진행시키고 열분해 증기를 열분해 증기 수집부(3)로 이동시킬 수 있다.In an exemplary embodiment, the raw material injecting section 1 may be formed with a carrier gas, such as a nitrogen inlet. By introducing the carrier gas through the carrier gas inlet, the anaerobic atmosphere in the apparatus can be established to promote the pyrolysis reaction of the biomass, and the pyrolysis vapor can be transferred to the pyrolysis vapor collecting unit 3.

예시적인 일 구현예에서, 상기 바이오매스는 해조류 (Macroalgae)인 것이 바람직할 수 있다. 해조류는 예컨대, 다시마, 미역, 우뭇가사리 등이 사용될 수 있으며, 본 명세서에서 사용 가능한 해조류가 이에 제한되는 것은 아니다.In an exemplary embodiment, the biomass may be preferably a macroalgae. Seaweeds such as sea tangle, seaweed, mugwort, and the like can be used, and seaweed usable in the present invention is not limited thereto.

예시적인 일 구현예에서, 상기 바이오매스는 입자 크기가 1.5 내지 5 mm인 것이 바람직할 수 있다. 이에 따라, 바이오매스의 입자 크기가 1.5 mm 미만이어서 연속적인 주입이 어려울 수 있는 문제를 예방할 수 있고 입자 크기가 5 mm 초과여서 열전달 문제로 바이오매스의 열분해 반응이 충분히 이루어지지 않을 수 있는 문제를 예방할 수 있다.In an exemplary embodiment, the biomass may be preferred to have a particle size of 1.5 to 5 mm. As a result, the problem that the particle size of the biomass is less than 1.5 mm prevents the difficulty of continuous injection and prevents the problem that the particle size is more than 5 mm, and the heat transfer problem does not sufficiently cause the pyrolysis reaction of the biomass .

열분해 반응부(2)는 주입된 바이오매스를 이송시키면서 동시에 열분해 반응이 일어나게 된다.In the pyrolysis reaction part 2, pyrolysis reaction occurs simultaneously with transferring the injected biomass.

예시적인 일 구현예에서, 상기 열분해 반응부(2)는 바이오매스의 이송과 열분해 반응이 동시에 일어날 수 있도록 관통형 구조를 갖는 것일 수 있다.In an exemplary embodiment, the pyrolysis reaction unit 2 may have a through-hole structure so that the transfer of the biomass and the pyrolysis reaction can occur at the same time.

예시적인 일 구현예에서, 상기 열분해 반응부(2)는 고온에서 변형이 일어나지 않는 재질로 이루어진 스크류형 반응기를 사용할 수 있고, 그 형태나 크기를 제한하는 것은 아니다. 바이오매스 원료의 특성 및 열분해 반응 조건 등에 따라 스크류의 형태나 크기의 변경이 가능하며, 스크류형 반응기를 사용함으로써 바이오-오일의 연속적인 생산 및 바이오-촤와의 분리회수가 용이하다.In an exemplary embodiment, the pyrolysis reaction section 2 can use a screw-type reactor made of a material which does not cause deformation at high temperature, and does not limit the shape and size thereof. The shape and size of the screw can be changed according to the characteristics of the biomass raw material and the pyrolysis reaction conditions. By using the screw type reactor, it is easy to continuously produce and recover the bio-oil from the bio-oil.

예시적인 일 구현예에서, 상기 열분해 반응부(2)는 열분해 반응을 통해 생성된 열분해 증기가 상부로 이동될 수 있도록 상부가 개방된 구조를 갖는 것일 수 있다. 예컨대, 상부는 일부 또는 전체가 개방된 구조를 갖는 것일 수 있다.In an exemplary embodiment, the pyrolysis reaction unit 2 may have a structure in which the pyrolysis vapor generated through the pyrolysis reaction is upwardly opened so as to be moved upward. For example, the upper portion may have a partially or entirely open structure.

열분해 반응부(2)를 통해 생성된 열분해 증기 및 바이오-촤는 분리되어 각각 열분해 증기 수집부(3) 및 바이오-촤 회수부(6)로 이동 및 수집된다. 이에 따라, 무기물질을 다량 함유하고 있는 해조류 바이오매스로부터 열분해 반응을 통해 연속적으로 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하여 분리회수할 수 있다.The pyrolysis vapor and bio-pyrogen generated through the pyrolysis reaction section 2 are separated and transferred and collected to the pyrolysis vapor collecting section 3 and the bio-pyrex recovery section 6, respectively. Accordingly, the bio-oil and bio-oil can be continuously produced from the seaweed biomass containing a large amount of inorganic substances through the thermal decomposition reaction and then separated and recovered.

열분해 증기 수집부(3)는 바이오매스의 열분해 반응을 통해 생성된 열분해 증기 (pyrolysis vapor)가 수집하는 공간을 의미하며, 열분해 증기 수집부(3)에는 수집된 열분해 증기를 냉각시켜 바이오-오일을 생산하는 열분해 증기 응축부(4)가 형성되어 있다.The pyrolysis vapor collecting unit 3 refers to a space where pyrolysis vapor generated through the pyrolysis reaction of the biomass is collected. The pyrolysis vapor collecting unit 3 cools the collected pyrolysis vapor to generate bio-oil The pyrolysis vapor condensing section 4 is formed.

예시적인 일 구현예에서, 상기 열분해 증기 수집부(3)는 열분해 증기를 바이오-촤와 분리하고 열분해 증기가 이동될 수 있도록 열분해 반응부(2)의 상부에 형성된 것일 수 있다. In an exemplary embodiment, the pyrolytic vapor collecting part 3 may be formed on the pyrolysis reaction part 2 to separate the pyrolysis vapor from the bio-pyro and to allow the pyrolysis vapor to move.

열분해 증기 응축부(4)는 바이오-촤와 분리 가능하게 처리된 열분해 증기에 대한 냉각을 통해 열분해 증기로부터 바이오-오일을 생산하는 것으로서, 열분해 증기로부터 생산된 바이오-오일을 바이오-오일 회수부(5)로 흘려 보낼 수 있도록 바이오-오일 회수부(5)와 연결 형성된다(도 2 참조). The pyrolysis vapor condenser 4 is a device for producing bio-oil from pyrolysis vapor by cooling the pyrolysis vapor which is detachably treated with the bio-petal, wherein the bio-oil produced from the pyrolysis vapor is introduced into the bio- 5 to the bio-oil recovery unit 5 (see FIG. 2).

예시적인 일 구현예에서, 상기 열분해 증기 응축부(4)는 열분해 증기 수집부(3)의 상부에 형성된 것일 수 있다. 열분해 증기 응축부(4)는 열분해 증기 수집부(3)의 상부 전체 또는 일부에 형성될 수 있고, 그 형태를 제한하는 것은 아니나, 예컨대 "ㅅ" 형태의 측면 구조를 갖는 것일 수 있다.In an exemplary embodiment, the pyrolytic vapor condenser 4 may be formed on top of the pyrolytic vapor collector 3. The pyrolytic vapor condensing section 4 may be formed on the entire upper part or a part of the pyrolytic vapor collecting section 3, and the pyrolytic vapor condensing section 4 may have a side structure of, for example, "g" shape.

예시적인 일 구현예에서, 상기 열분해 증기 응축부(4)는 실온의 냉각수가 흐르는 냉각판을 구비하는 것일 수 있다.In an exemplary embodiment, the pyrolytic vapor condenser 4 may be provided with a cooling plate through which cooling water at room temperature flows.

바이오-오일 회수부(5)는 응축된 바이오-오일이 다시 열분해 반응부(2)로 이동할 수 있는 가능성을 방지 및 최소화하기 위해서 응축된 바이오-오일이 모여서 바이오-오일 저장조(7)로 흐를 수 있는 관로를 의미한다. 도 1에서 열분해 증기 수집부(3)의 측면에 형성된 바이오-오일 회수부(5)를 점으로 표시하였다.The bio-oil recovery unit 5 can collect the condensed bio-oil to flow into the bio-oil storage tank 7 in order to prevent and minimize the possibility of the condensed bio-oil moving to the pyrolysis reaction unit 2 again Means a pipeline. In FIG. 1, the bio-oil recovery unit 5 formed on the side of the pyrolysis vapor collecting unit 3 is indicated by dots.

바이오-오일 회수부(5)는 열분해 증기 응축부(4)에서 생산된 바이오-오일이 흘러 수집될 수 있도록 열분해 증기 응축부(4)에서 연장 형성되고, 열분해 증기 응축부(4)로부터 이동해 오는 바이오-오일을 수집할 수 있도록 상부가 개방된 구조의 관로일 수 있다. 예컨대, 상부는 일부 또는 전체가 개방된 구조를 갖는 것일 수 있다. The bio-oil recovery unit 5 is extended from the pyrolysis vapor condensation unit 4 so that the bio-oil produced in the pyrolysis vapor condensation unit 4 can be collected and flowed from the pyrolysis vapor condensation unit 4, And may be a pipe having an open structure for collecting the bio-oil. For example, the upper portion may have a partially or entirely open structure.

예시적인 일 구현예에서, 바이오-오일 회수부(5)는 기울기를 갖는 관로로서, 기울기 차이에 의해 바이오-오일을 바이오-오일 저장조(7)로 이동시켜 줄 수 있다.In one exemplary embodiment, the bio-oil recovery section 5 is a channel having a slope, and can move the bio-oil to the bio-oil reservoir 7 by the gradient difference.

예시적인 일 구현예에서, 상기 열분해 증기 수집부(3), 열분해 증기 응축부(4) 및 바이오-오일 회수부(5)는 분리 형성되지 않고 같은 공간에서 서로 연결 형성된 것일 수 있다.In an exemplary embodiment, the pyrolytic vapor collecting part 3, the pyrolytic vapor condensing part 4, and the bio-oil collecting part 5 may be formed to be connected to each other in the same space without being formed separately.

바이오-촤 회수부(6)는 상기 열분해 증기 수집부(3)와 분리 형성되고, 상기 열분해 반응부(2)에 의해 이송 및 열분해된 바이오매스 유래의 고체 생성물을 수집한다.The bio-recovery unit 6 separates from the pyrolysis vapor collecting unit 3 and collects the solid products derived from the biomass transferred and pyrolyzed by the pyrolysis reaction unit 2.

열분해 과정에서 생성되는 고체 성분인 바이오-촤는 수질 개선용 흡착제로 1차적인 이용이 가능하며, 영양성분과 미네랄을 흡착하여 포화된 바이오-촤는 토질 개선용 비료로 작물 생산량의 증대와 합성 비료 사용의 저감에 사용될 수 있다. 또한, 이러한 바이오-촤는 질량 기준으로 90% 이상의 탄소로 구성된 다공질의 안정된 물질로서, 산화 없이 토양 내 장기간 존재하여 이산화탄소와 같은 온실가스를 반영구적으로 격리시킴으로써 온실가스 제거 효과를 확보할 수 있다.Bio-촤, a solid component produced in the pyrolysis process, can be used firstly as an adsorbent for water quality improvement. Saturated bio-촤, which absorbs nutrients and minerals, is a fertilizer for soil improvement, Can be used to reduce the use. In addition, such bio-coal is a stable porous material composed of 90% or more of carbon on a mass basis and can exist for a long time in the soil without oxidation to semi-permanently isolate the greenhouse gas such as carbon dioxide to secure the greenhouse gas removal effect.

예시적인 일 구현예에서, 상기 장치는 바이오-오일 저장조(7)를 더 포함할 수 있다.In an exemplary embodiment, the apparatus may further comprise a bio-oil reservoir 7.

다른 측면에서, 본 명세서에 개시된 기술은 바이오매스의 이송 및 열분해가 동시에 일어나는 열분해 반응부(2)에 바이오매스를 공급하는 단계; 바이오매스의 열분해 반응을 통해 생성된 열분해 증기 (pyrolysis vapor)를 열분해 증기 수집부(3)에 수집하는 단계; 열분해 증기 수집부(3)에 형성된 열분해 증기 응축부(4)에서 열분해 증기를 냉각시켜 바이오-오일을 생산하는 단계; 열분해 증기 응축부(4)에서 연장 형성된 바이오-오일 회수부(5)에 상기 생산된 바이오-오일을 수집하여 바이오-오일 저장조(7)로 이동시키는 단계; 및 열분해 증기 수집부(3)와 분리 형성된 바이오-촤 회수부(6)에 상기 열분해 반응부(2)를 통해 이송 및 열분해된 바이오매스 유래의 고체 생성물을 수집하는 단계를 포함하는, 바이오매스로부터 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하는 방법을 제공한다.In another aspect, the technique disclosed herein includes the steps of supplying biomass to a pyrolysis reaction section (2) in which transfer and pyrolysis of biomass occur simultaneously; Collecting the pyrolysis vapor generated through the pyrolysis reaction of the biomass into the pyrolysis vapor collection unit 3; Cooling the pyrolysis vapor in the pyrolytic vapor condenser (4) formed in the pyrolysis vapor collector (3) to produce a bio-oil; Collecting the produced bio-oil into a bio-oil recovery section (5) extended from a pyrolysis vapor condensing section (4) and moving the bio-oil to a bio-oil storage tank (7); And collecting the solid products derived from the biomass transferred and pyrolyzed through the pyrolysis reaction section (2) to the biomass recovery section (6) separated from the pyrolysis vapor collection section (3) And a method for producing bio-oils and bio-oils.

예시적인 일 구현예에서, 상기 방법은 바이오매스를 공급하는 원료 주입부(1)와 열분해 반응부(2)에 운반가스를 흘려 주어 무산소 분위기를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an exemplary embodiment, the method may further include the step of flowing a carrier gas into the raw material injecting section 1 for supplying the biomass and the pyrolysis reaction section 2 to form an oxygen-free atmosphere.

예시적인 일 구현예에서, 상기 운반가스의 유량은 2 내지 8 L/min일 수 있다. 바이오-오일 제조를 위해서는 4 내지 6 L/min인 것이 바람직할 수 있다.In an exemplary embodiment, the flow rate of the carrier gas may be between 2 and 8 L / min. For bio-oil production, 4 to 6 L / min may be preferred.

예시적인 일 구현예에서, 상기 바이오매스의 공급 속도는 0.2 내지 1.5 kg/hr일 수 있다. 바이오-오일 제조를 위해서는 0.25 내지 1.00 kg/hr, 또는 0.33 내지 0.73 kg/hr인 것이 바람직할 수 있다.In an exemplary embodiment, the feed rate of the biomass may be 0.2 to 1.5 kg / hr. And 0.25 to 1.00 kg / hr, or 0.33 to 0.73 kg / hr for bio-oil production.

예시적인 일 구현예에서, 상기 열분해 반응 온도는 350 내지 500 ℃일 수 있다. 바이오-오일 제조를 위해서는 400 내지 450 ℃, 또는 400 내지 440 ℃인 것이 바람직할 수 있다.In an exemplary embodiment, the pyrolysis reaction temperature may be from 350 to 500 < 0 > C. For producing the bio-oil, it may be preferable that the temperature is 400 to 450 ° C, or 400 to 440 ° C.

본 명세서에 개시된 장치 및 방법의 일 구현예를 설명하면 다음과 같다.An implementation of the apparatus and method disclosed herein will now be described.

원료 주입부(1)에 일정한 크기로 분쇄 및 건조된 해조류 바이오매스를 충진한 후 원료 주입부(1) 상부를 통해 운반가스인 질소를 충분히 흘려 주어 장치 전체에 무산소 분위기를 형성시킨다. 동시에 열분해 반응부(2)를 가열하여 반응 온도가 일정하게 유지되는 것을 확인한 후 열분해 반응부(2)에 바이오매스의 공급을 시작한다.The seaweed biomass pulverized and dried to a predetermined size is filled in the raw material injecting unit 1, and nitrogen as a carrier gas is sufficiently flowed through the upper part of the raw material injecting unit 1 to form an oxygen-free atmosphere in the entire apparatus. At the same time, the pyrolysis reaction section 2 is heated to confirm that the reaction temperature is kept constant, and then the supply of the biomass to the pyrolysis reaction section 2 is started.

열분해란 산소가 없는 상태에서 바이오매스를 열로 분해하여 최종적으로 바이오-오일과 바이오-촤 생성물을 회수하는 것을 말한다. 예컨대, 주입된 바이오매스가 스크류에 의해 이송되면서 동시에 열분해되어 바이오-촤, 열분해 증기 및 바이오-가스를 생성하며, 휘발 성분이 열분해되고 남은 고체 생성물인 바이오-촤는 스크류에 의해 이송되어 바이오-촤 회수부(6)로 배출된다. 바이오-촤가 열분해 증기와 분리되어 스크류에 의해 이송되고 최종적으로 중력에 의해 회수되는 것이다.Pyrolysis refers to the decomposition of biomass into heat in the absence of oxygen to finally recover the bio-oil and bio-product. For example, the injected biomass is transported by a screw and simultaneously pyrolyzed to generate bio-coal, pyrolysis steam and bio-gas, the volatile component is pyrolyzed, and the remaining solid product, bio-coal, And is discharged to the recovery section (6). The biotissue is separated from the pyrolysis vapor and transported by the screw and finally recovered by gravity.

또한, 스크류에 의해 이송되면서 바이오매스 내 휘발 성분의 열분해 반응이 시작되어 생성된 열분해 증기는 운반가스에 의해 열분해 증기 회수부(3)로 이동하여 실온의 냉각수가 흐르고 있는 열분해 증기 응축부(4), 예컨대 열분해 증기 회수부(3) 상부의 냉각판과 접촉하여 바이오-오일을 생산한다.Also, the pyrolysis vapor of the volatile component in the biomass starts to be transported by the screw, and the generated pyrolysis vapor moves to the pyrolysis vapor recovery unit 3 by the carrier gas, and the pyrolysis vapor condensation unit 4, For example, the pyrolysis vapor recovery section 3, to produce a bio-oil.

열분해 증기에는 다양한 화학물질이 포함되어 있으며, 이 중에서 응축 가능한 화학물질은 바이오-오일로 회수되며 응축 불가능한 화학물질은 바이오-가스로 회수된다. 생산된 바이오-오일은 바이오-오일 회수부(5)를 통해 바이오-오일 저장부(7)로 흘러 들어가게 된다.Pyrolysis vapors contain a variety of chemicals, of which condensable chemicals are recovered as bio-oils and non-condensable chemicals are recovered as bio-gases. The produced bio-oil flows into the bio-oil storage part 7 through the bio-oil recovery part 5.

상기에서 설명된 본 명세서에 따른 바이오매스로부터 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하는 장치 및 방법은, 열분해 증기를 바이오-촤와 분리 가능하도록 처리하고 스크류 반응기를 통해 바이오매스를 이동시켜 연속적인 공정을 제한하는 바이오매스 유래 고상의 촤를 별도로 분리회수함으로써 바이오매스의 연속 주입이 용이하고 연속적인 공정이 가능한 효과가 있다. 아울러, 바이오-오일과 바이오-촤의 회수 장치를 분리하여 생성된 바이오-오일과 바이오-촤를 각각 효과적으로 분리회수할 수 있다. 또한, 냉각수만을 이용하여 생성된 바이오-오일을 회수하고, 바이오매스를 유동화시키기 위한 운반가스의 사용량이 적고 예열이 필요하지 않기 때문에 추가의 열원이 요구되지 않으며, 입자 크기가 큰 바이오매스의 주입이 가능하기 때문에 바이오매스 분쇄에 따른 에너지 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.An apparatus and a method for producing a bio-oil and a bio-oil from the biomass according to the present invention described above are characterized in that the pyrolysis vapor is separated from the bio-fluid, the biomass is transferred through a screw reactor, The biomass-derived solid phase can be separately separated and recovered, so that the continuous injection of the biomass is easy and the continuous process can be performed. In addition, it is possible to effectively separate and recover bio-oil and bio-oil, respectively, produced by separating the bio-oil and the bio-cell recovery device. In addition, since the amount of carrier gas used to fluidize the biomass is recovered by recovering the bio-oil produced using only the cooling water and no preheating is required, no additional heat source is required, and the injection of biomass having a large particle size It is possible to reduce the energy cost due to the biomass pulverization.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are merely illustrative of the present invention and that the scope of the present invention is not construed as being limited by these embodiments.

실시예 1. 열분해 온도에 따른 바이오-오일 및 바이오-촤 제조Example 1. Preparation of bio-oil and bio-oil according to pyrolysis temperature

다시마를 원료로 본 명세서에 따른 장치를 이용하여 열분해 온도를 변화시켜 가면서 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하였다. 운반가스 유량은 2 L/min, 다시마 주입속도는 0.33 kg/hr이었다. 바이오-오일과 바이오-촤의 수율은 무게를 측정하였으며, 바이오-가스의 수율은 밸런스로 계산하였다. 열분해 온도에 따른 운전 결과는 하기의 표 1에 요약하였다.Using the kelp as a raw material, a device according to the present specification was used to produce a bio-oil and a bio-oil while changing the thermal decomposition temperature. The carrier gas flow rate was 2 L / min and the kelp injection rate was 0.33 kg / hr. The yields of bio-oil and bio-촤 were weighed and the yield of bio-gas was calculated as a balance. The results of the operation according to the pyrolysis temperature are summarized in Table 1 below.

열분해 온도
(℃)Pyrolysis temperature
(° C) 바이오-오일 수율
(%)Bio-oil yield
(%) 바이오-촤 수율
(%)Bio-촤 yield
(%) 바이오-가스 수율
(%)Bio-gas yield
(%) 350350 16.416.4 58.258.2 25.425.4 400400 29.629.6 34.634.6 35.835.8 440440 31.831.8 36.536.5 31.731.7 470470 31.031.0 33.433.4 35.635.6

실시예Example 2. 주입 속도에 따른 바이오-오일 및 바이오-촤 제조 2. Manufacture of bio-oil and bio-oil according to infusion rate

다시마를 원료로 본 명세서에 따른 장치를 이용하여 다시마의 주입속도를 변화시켜 가면서 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하였다. 열분해 온도는 470 ℃, 운반가스 유량은 2 L/min이었으며, 열분해 생성물의 수율은 상기의 [실시예 1]과 동일한 방법으로 계산하였다. 다시마의 주입 속도에 따른 운전 결과는 하기의 표 2에 요약하였다.The kelp was used as a raw material to prepare a bio-oil and a bio-oil by changing the feeding rate of kelp using the apparatus according to the present specification. The pyrolysis temperature was 470 ° C and the flow rate of the carrier gas was 2 L / min. The yield of pyrolysis products was calculated in the same manner as in Example 1 above. The operation results according to the injection rate of kelp are summarized in Table 2 below.

주입 속도
(kg/hr)Injection rate
(kg / hr) 바이오-오일 수율
(%)Bio-oil yield
(%) 바이오-촤 수율
(%)Bio-촤 yield
(%) 바이오-가스 수율
(%)Bio-gas yield
(%) 0.330.33 31.031.0 33.433.4 35.635.6 0.730.73 31.831.8 36.536.5 31.731.7 1.141.14 28.828.8 41.841.8 29.429.4

실시예 3. 운반가스 유량에 따른 바이오-오일 및 바이오-촤 제조Example 3 Preparation of bio-oil and bio-oil according to carrier gas flow rate

다시마를 원료로 본 명세서에 따른 장치를 이용하여 운반가스인 질소의 유량을 변화시켜 가면서 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하였다. 열분해 온도는 470 ℃, 다시마 주입속도는 0.33 kg/hr이었으며, 열분해 생성물의 수율은 상기의 [실시예 1]과 동일한 방법으로 계산하였다. 운반가스 유량에 따른 운전 결과는 하기의 표 3에 요약하였다.The kelp was used as a raw material to produce a bio-oil and a bio-oil by changing the flow rate of nitrogen as a carrier gas by using the apparatus according to the present specification. The pyrolysis temperature was 470 ° C and the kelp injection rate was 0.33 kg / hr. The yield of pyrolysis products was calculated in the same manner as in Example 1 above. The operation results according to the carrier gas flow rate are summarized in Table 3 below.

운반가스 유량
(L/min)Carrier gas flow rate
(L / min) 바이오-오일 수율
(%)Bio-oil yield
(%) 바이오-촤 수율
(%)Bio-촤 yield
(%) 바이오-가스 수율
(%)Bio-gas yield
(%) 22 31.031.0 33.433.4 35.635.6 44 32.232.2 33.633.6 34.234.2 66 32.832.8 32.032.0 35.235.2 88 31.431.4 33.233.2 35.435.4

실시예Example 4. 4. 목질계Woody 바이오매스를Biomass 이용한 바이오-오일 및 바이오-촤 제조 Used bio-oil and bio-촤 manufacturing

목질계 바이오매스인 목재 펠렛을 원료로 본 명세서에 따른 장치를 이용하여 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하였다. 열분해 온도는 440 ℃, 목재 펠렛 주입속도는 0.39 kg/hr, 운반가스 유량은 2 L/min이었으며, 열분해 생성물의 수율은 상기의 [실시예 1]과 동일한 방법으로 계산하였다. 목질계 바이오매스인 목재 펠렛으로부터 바이오-오일 및 바이오-촤를 안정적으로 제조할 수 있었으며, 이때 수율은 각각 39.4%, 39.2%이었다.A wood-based biomass wood pellet was used as a raw material to manufacture bio-oil and bio-oil using the apparatus according to the present specification. The pyrolysis temperature was 440 ° C, the wood pellet injection rate was 0.39 kg / hr, the carrier gas flow rate was 2 L / min, and the yield of pyrolysis products was calculated in the same manner as in Example 1 above. From the woody biomass wood pellets, it was possible to stably produce bio-oil and bio-oil, with yields of 39.4% and 39.2%, respectively.

이상, 본 발명내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시태양일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의해 정의된다고 할 것이다.Having described specific portions of the present invention in detail, it will be apparent to those skilled in the art that this specific description is only a preferred embodiment and that the scope of the present invention is not limited thereby. It will be obvious. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

1: 원료 주입부 2: 열분해 반응부
3: 열분해 증기 수집부 4: 열분해 증기 응축부
5: 바이오-오일 회수부 6: 바이오-촤 회수부
7: 바이오-오일 저장조1: raw material injection part 2: pyrolysis reaction part
3: pyrolysis vapor collector 4: pyrolysis vapor condenser
5: bio-oil recovery part 6: bio-recovery part
7: Bio-oil storage tank

Claims

바이오매스를 공급하는 원료 주입부;
상기 원료 주입부로부터 공급된 바이오매스의 이송 및 열분해가 동시에 일어나고 상부가 개방된 구조를 갖는 열분해 반응부;
상기 바이오매스의 열분해 반응을 통해 생성된 열분해 증기 (pyrolysis vapor)를 수집하고 상기 열분해 반응부의 개방된 상부에 형성된 열분해 증기 수집부;
상기 열분해 증기 수집부의 상부에 형성되어, 수집된 열분해 증기로부터 바이오-오일을 생산하고 "ㅅ" 형태를 갖는 열분해 증기 응축부;
상기 열분해 증기 응축부에서 아래 방향으로 연장 형성되고 상부가 개방된 구조를 가져 상기 열분해 증기 수집부와 공간적으로 연결된 바이오-오일 회수부; 및
상기 열분해 증기 수집부와 분리 형성되고, 상기 열분해 반응부에 의해 이송 및 열분해된 바이오매스 유래의 고체 생성물을 수집하는 바이오-촤 회수부를 포함하는, 바이오매스로부터 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하는 장치.
A raw material injection unit for supplying biomass;
A pyrolysis reaction unit having a structure in which the feed and pyrolysis of the biomass supplied from the raw material injection unit occur at the same time and the upper part is opened;
A pyrolysis vapor collector for collecting pyrolysis vapor generated through the pyrolysis reaction of the biomass and forming an open top of the pyrolysis reaction unit;
A pyrolytic vapor condenser formed in the upper part of the pyrolytic vapor collecting part and producing a bio-oil from the pyrolytic vapor collected and having a "gy"shape;
A bio-oil recovery unit spatially connected to the pyrolytic vapor collecting unit, the bio-oil recovery unit having a structure that extends downward from the pyrolytic vapor condensing unit and has an open top; And
And a bio-recovery unit separating the pyrolytic vapor collecting unit and collecting the solid products derived from the biomass, which is transported and pyrolyzed by the pyrolysis reaction unit, to produce a bio-oil and a bio-oil from the biomass Device.

제 1항에 있어서,
상기 바이오매스는 해조류 (Macroalgae)인, 바이오매스로부터 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하는 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the biomass is a macroalgae, from the biomass.

제 1항에 있어서,
상기 바이오매스는 입자 크기가 1.5 내지 5 mm인, 바이오매스로부터 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하는 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the biomass has a particle size of 1.5 to 5 mm.

제 1항에 있어서,
상기 열분해 반응부는 스크류형 반응기를 갖는 것인, 바이오매스로부터 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하는 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the pyrolysis reaction unit has a screw type reactor. 2. The apparatus of claim 1, wherein the pyrolysis reaction unit comprises a screw type reactor.

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제 1항에 있어서,
상기 열분해 증기 응축부는 냉각수가 흐르는 냉각판을 구비하는 것인, 바이오매스로부터 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하는 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the pyrolytic vapor condenser comprises a cooling plate through which cooling water flows.

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제 1항에 있어서,
상기 바이오-오일 회수부는 생산된 바이오-오일을 바이오-오일 저장조로 이동시켜 주는 것인, 바이오매스로부터 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하는 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the bio-oil recovery unit transfers the produced bio-oil to a bio-oil storage tank.

바이오매스의 이송 및 열분해가 동시에 일어나고 상부가 개방된 구조를 갖는 열분해 반응부에 바이오매스를 공급하는 단계;
바이오매스의 열분해 반응을 통해 생성된 열분해 증기 (pyrolysis vapor)를 상기 열분해 반응부의 개방된 상부에 형성된 열분해 증기 수집부에 수집하는 단계;
열분해 증기 수집부의 상부에 형성되고 "ㅅ" 형태를 갖는 열분해 증기 응축부에서 열분해 증기를 냉각시켜 바이오-오일을 생산하는 단계;
열분해 증기 응축부에서 아래 방향으로 연장 형성되고 상부가 개방된 구조를 가져 열분해 증기 수집부와 공간적으로 연결된 바이오-오일 회수부에 상기 생산된 바이오-오일을 수집하여 바이오-오일 저장조로 이동시키는 단계; 및
열분해 증기 수집부와 분리 형성된 바이오-촤 회수부에 상기 열분해 반응부를 통해 이송 및 열분해된 바이오매스 유래의 고체 생성물을 수집하는 단계를 포함하는, 바이오매스로부터 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하는 방법.
Supplying biomass to a pyrolysis reaction unit having a structure in which transfer and pyrolysis of biomass occur simultaneously and the top is opened;
Collecting the pyrolysis vapor generated through the pyrolysis reaction of the biomass into the pyrolysis vapor collection unit formed on the open top of the pyrolysis reaction unit;
Producing a bio-oil by cooling a pyrolysis vapor in a pyrolysis vapor condenser formed in an upper portion of the pyrolysis vapor collector and having a "g"shape;
Collecting the produced bio-oil in a bio-oil recovery unit spatially connected to the pyrolysis vapor collecting unit, the bio-oil being formed to extend downward from the pyrolysis vapor condensing unit and having an open top; And
A method for producing a bio-oil and a bio-zeolite from a biomass, comprising the step of collecting solid products derived from the biomass transferred and pyrolyzed through the pyrolysis reaction unit to the bio- .

제 11항에 있어서,
상기 방법은 바이오매스를 공급하는 원료 주입부와 열분해 반응부에 운반가스를 흘려 주어 무산소 분위기를 형성하는 단계를 더 포함하는, 바이오매스로부터 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하는 방법.
12. The method of claim 11,
The method further comprises the step of flowing a carrier gas into the raw material injecting part for supplying the biomass and the pyrolysis reaction part to form an oxygen-free atmosphere, and the method for manufacturing the bio-oil and the bio-zeolite from the biomass.

제 12항에 있어서,
상기 운반가스의 유량은 2 내지 8 L/min인, 바이오매스로부터 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하는 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the flow rate of the carrier gas is from 2 to 8 L / min.

제 11항에 있어서,
상기 바이오매스는 해조류 (Macroalgae)인, 바이오매스로부터 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하는 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the biomass is a macroalgae, from a biomass.

제 11항에 있어서,
상기 바이오매스는 입자 크기가 1.5 내지 5 mm인, 바이오매스로부터 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하는 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the biomass has a particle size of 1.5 to 5 mm.

제 11항에 있어서,
상기 바이오매스의 공급 속도는 0.2 내지 1.5 kg/hr인, 바이오매스로부터 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하는 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the feed rate of the biomass is 0.2 to 1.5 kg / hr.

제 11항에 있어서,
상기 열분해 반응부는 스크류형 반응기를 갖는 것인, 바이오매스로부터 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하는 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the pyrolysis reaction section has a screw type reactor. &Lt; Desc / Clms Page number 19 >

제 11항에 있어서,
상기 열분해 반응 온도는 350 내지 500 ℃인, 바이오매스로부터 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하는 방법.
12. The method of claim 11,
And the pyrolysis reaction temperature is 350 to 500 ° C.

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제 11항에 있어서,
상기 열분해 증기 응축부는 냉각수가 흐르는 냉각판을 구비하는 것인, 바이오매스로부터 바이오-오일 및 바이오-촤를 제조하는 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the pyrolytic vapor condenser comprises a cooling plate through which cooling water flows. &Lt; Desc / Clms Page number 19 >

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