KR101810027B1 - Semi-carbonized manufacturing equipment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반탄화물 제조장치에 관한 것이다.
본 발명은 식물성, 동물성 및 유기성 바이오매스들 중에서도 동일한 군으로 이루어진 바이오매스들을 각각 개별적으로 건조하여 저장하는 건조 및 저장부; 상기 건조 및 저장부에 저장된 바이오매스들을 일정 크기로 분쇄하여 공급하는 공급부; 식물성, 동물성 및 유기성 바이오매스 중 어느 하나가 투입되어 반탄화가 이루어지는 제1반응로와, 상기 제1반응로의 원주면에 복수 구성되어 상기 제1반응로측으로 투입된 바이오매스와는 다른 종류의 바이오매스의 반탄화가 이루어지는 제2반응로와, 상기 제1 및 제2반응로의 회전 작동을 각각 지지하는 회전 구동부 및 회전장치와, 상기 회전 구동부 및 회전 장치측으로 소정의 회전력을 전달하는 구동수단 및 상기 구동수단의 회전을 제어하는 반탄화물 제어부를 포함하는 반탄화부; 상기 반탄화부와 연결되어 상기 바이오매스의 반탄화가 이루어지도록 열매체를 공급하는 열매체 공급부; 상기 반탄화부를 통해 반탄화가 이루어진 바이오매스를 특정 형상으로 성형하는 성형부; 및 상기 반탄화부 및 성형부에 각각 구성되어 반탄화 과정, 또는 성형 과정시 반탄화물의 온도를 일정하게 냉각하는 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an apparatus for producing a semi-carbide.
The present invention relates to a process for the production of biomass comprising the steps of: drying and storing biomass of vegetable, animal and organic biomass, A supply unit for pulverizing the biomass stored in the drying and storing unit to a predetermined size; A first reaction furnace in which any one of vegetable, animal and organic biomass is introduced to perform half-carbonization, and a plurality of biomass which is formed on the circumferential surface of the first reaction furnace and introduced into the first reactor, A second reaction furnace for semi-carbonization of the mass, a rotation drive unit and a rotation unit for respectively supporting the rotation operation of the first and second reaction furnaces, a drive unit for transmitting a predetermined rotational force to the rotation drive unit and the rotation unit, A semi-carbide control unit for controlling the rotation of the driving unit; A heating medium supply unit connected to the semi-carbonizing unit to supply a heating medium to perform half-carbonization of the biomass; A molding unit for molding the biomass having semi-carbonized through the semi-carbonizing unit into a specific shape; And a cooling unit formed in the semi-carbonizing unit and the forming unit, respectively, for cooling the semi-carbonization process or the temperature of the semi-carbide at a constant rate during the molding process.
Description
본 발명은 반탄화물 제조장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 반탄화부에 구성되는 반응로 내에 식물성, 동물성 및 유기성 바이오매스가 동시에 반탄화가 이루어지도록 하며, 서로 다른 바이오매스의 반탄화가 이루어지는 반응로의 반탄화 조건에 따라 각각 개별적으로 구동할 수 있도록 제어함으로써, 다양한 종류의 바이오매스의 반탄화가 동시에 이루어지도록 하는 반탄화 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for producing a semi-carbide. More particularly, the present invention relates to a method for producing a biomass which is capable of simultaneously carrying out semi-carbonization of vegetable, animal and organic biomass in a reaction furnace formed in a semi-carbonized part, Carbonization of various types of biomass by controlling the amount of biomass to be controlled so that the biomass is biomassed.
전 세계적으로 기후변화에 대응하기 위한 국제적인 규제가 강화되고 있으며, 우리나라는 녹색성장기본법, 국가온실가스 감축목표를 수립하여 이의 달성을 위해 2012년부터는 '온실가스 에너지 목표관리제'와 'RPS(Renewwable Standard)'를 시행할 예정으로 관련법은 이미 발효된 상태이다.Global regulations for global climate change are being strengthened. In order to achieve this goal, Korea will set a greenhouse gas energy target management system and a Renewable Energy (RPS) Standard) ', which is already in effect.
따라서 발전사들은 2012년 2%, 이후 매년 0.5% 혹은 1% 증가하여 2020년까지 전기 생산량의 약 10%를 의무적으로 신재생 에너지로 생산하여야 하며, 이에 따라 다양한 신재생 에너지 개발을 추진하고 있다.Therefore, the power generation companies should increase about 2% in 2012, 0.5% or 1% every year, and produce about 10% of electricity production by 2020 as mandatory new and renewable energy.
그러나 우리나라는 신재생 에너지 자원이 유한하여 막대한 시설투자에도 불구하고 국가 배분 의무 발전량 달성이 어려울 전망이다.However, in Korea, renewable energy resources are finite, and it is difficult to achieve mandatory power generation in spite of enormous facility investment.
특히 '바이오매스'는 우리나라의 산림자원, 농수산 부산물의 물량 등 환경 특성상 그 자원이 매우 한정되어 있고, 최근에는 개발도상국의 의무 감축이 논의되고 있어 세계적으로 바이오매스 수요가 급증 할 것으로 전망됨에 따라서 자원의 확보가 필요한 실정이다.In particular, 'biomass' has very limited resources in terms of environmental characteristics such as forest resources and agricultural and marine byproducts in Korea, and recently it is expected that demand for biomass will surge globally, It is necessary to secure
이에, 대한민국 등록특허 제10-1170614호에는, 바이오매스를 투입부를 통해 정량씩 투입하는 공정과, 상기 투입부를 통해 건조부로 공급된 바이오매스를 복열식 스크류로 이송과 동시에 교반, 혼합하면서 가온된 열매유에서 발산되는 복사열과 마이크로 웨이브를 조사하여 건조하는 건조 공정과, 상기 건조부를 통해 건조된 바이오매스를 상압의 반탄화부로 투입하여 복열식 스크류로 이송과 동시에 교반, 혼합하면서 가온된 열매유에서 발산되는 복사열과 마이크로 웨이브를 조사하여 반탄화시킨 후 배출하는 반탄화 공정을 구비하며, 상기 건조부의 내부 온도는 50~70℃가 되도록 설정되며, 상기 반탄화부 내부 온도는 80~90℃가 되도록 설정되며, 상기 건조부의 내부 온도 및 상기 반탄화부의 내부온도를 설정하기 위하여 가해지는 열매유를 이용한 가열 및 마이크로 웨이브 조사를 통한 가열의 비율은 80:20으로 설정되는 것을 특징으로 하는 석탄화력발전용 보일러에 석탄과 혼소가 가능한 바이오콜 생산을 위한 반탄화 제조공정이 개시된 바 있다.Korean Patent Registration No. 10-1170614 discloses a process for producing biomass which comprises the steps of injecting biomass quantitatively through a feed section and feeding the biomass fed to the drying section through the feed section to a re- A drying step of irradiating radiant heat and microwaves emitted from the oil and drying the biomass; and a drying step of drying the biomass, which is dried through the drying unit, into a semi-carbonizing unit at an atmospheric pressure, And a semi-carbonizing step of irradiating the substrate with radiant heat and microwaves to discharge the semi-carbonized material. The internal temperature of the drying part is set to be 50 to 70 ° C, and the internal temperature of the semi-carbonized part is set to be 80 to 90 ° C , And heating using the heating oil applied to set the internal temperature of the drying unit and the internal temperature of the semi-carbonizing unit Rate of heating by microwave irradiation has a bar to the coal-fired power boiler, characterized in that which is set to 80: 20 are disclosed semi-carbide manufacturing process for the production of bio-call coal and dual fuel possible.
그러나, 전술한 반탄화 제조공정에 의하면, 바이오매스를 이용한 연료의 제조 효율이 떨어져 대량생산이 어려울 뿐만 아니라, 바이오매스의 종류에 따라 반탄화 공정이 이루어지기 위해서는 각각 독립적인 형태의 반탄화 공정을 설비해야 하고, 이는 결국, 반탄화 제조공정의 설비 비용 및 유지 보수 비용이 증가하는 문제점이 있다.However, according to the semi-carbonization manufacturing process described above, the production efficiency of the fuel using the biomass is low and mass production is difficult. In addition, in order to perform the semi-carbonization process according to the type of the biomass, Which results in an increase in equipment cost and maintenance cost of the semi-carbonization manufacturing process.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 전술한 배경기술에 의해서 안출된 것으로, 반탄화부에 구성되는 반응로 내에 식물성, 동물성 및 유기성 바이오매스가 동시에 반탄화가 이루어지도록 하는 반탄화 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve such problems, the present invention has been devised in view of the above-mentioned background, and it is an object of the present invention to provide a semi-carbonization manufacturing apparatus for simultaneously carrying out semi-carbonization of vegetable, animal and organic biomass in a reaction furnace formed in a semi-carbonization unit It has its purpose.
또한, 본 발명은 서로 다른 바이오매스의 반탄화가 이루어지는 반응로의 반탄화 조건에 따라 각각 개별적으로 구동할 수 있도록 제어함으로써, 다양한 종류의 바이오매스의 반탄화가 동시에 이루어지도록 하는 반탄화 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention also relates to a semi-carbonization manufacturing apparatus for simultaneously controlling semi-carbonization of various kinds of biomass by controlling each of them in accordance with a semi-carbonization condition of a reactor in which different biomass is semi-carbonized The purpose is to provide.
이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 식물성, 동물성 및 유기성 바이오매스들 중에서도 동일한 군으로 이루어진 바이오매스들을 각각 개별적으로 건조하여 저장하는 건조 및 저장부; 상기 건조 및 저장부에 저장된 바이오매스들을 일정 크기로 분쇄하여 공급하는 공급부; 식물성, 동물성 및 유기성 바이오매스 중 어느 하나가 투입되어 반탄화가 이루어지는 제1반응로와, 상기 제1반응로의 원주면에 복수 구성되어 상기 제1반응로측으로 투입된 바이오매스와는 다른 종류의 바이오매스의 반탄화가 이루어지는 제2반응로와, 상기 제1 및 제2반응로의 회전 작동을 각각 지지하는 회전 구동부 및 회전장치와, 상기 회전 구동부 및 회전장치측으로 소정의 회전력을 전달하는 구동수단 및 상기 구동수단의 회전을 제어하는 반탄화물 제어부를 포함하는 반탄화부; 상기 반탄화부와 연결되어 상기 바이오매스의 반탄화가 이루어지도록 열매체를 공급하는 열매체 공급부; 상기 반탄화부를 통해 반탄화가 이루어진 바이오매스를 특정 형상으로 성형하는 성형부; 및 상기 반탄화부 및 성형부에 각각 구성되어 반탄화 과정, 또는 성형 과정시 반탄화물의 온도를 일정하게 냉각하는 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 한다.To achieve these and other advantages and in accordance with the purpose of the present invention, as embodied and broadly described herein, there is provided a biomass comprising: a drying and storing unit for individually drying and storing biomass of vegetable, animal and organic biomass; A supply unit for pulverizing the biomass stored in the drying and storing unit to a predetermined size; A first reaction furnace in which any one of vegetable, animal and organic biomass is introduced to perform half-carbonization, and a plurality of biomass which is formed on the circumferential surface of the first reaction furnace and introduced into the first reactor, A second reaction furnace for semi-carbonization of the mass, a rotation drive unit and a rotation unit for respectively supporting the rotation operation of the first and second reaction furnaces, a drive unit for transmitting a predetermined rotational force to the rotation drive unit and the rotation unit, A semi-carbide control unit for controlling the rotation of the driving unit; A heating medium supply unit connected to the semi-carbonizing unit to supply a heating medium to perform half-carbonization of the biomass; A molding unit for molding the biomass having semi-carbonized through the semi-carbonizing unit into a specific shape; And a cooling unit formed in the semi-carbonizing unit and the forming unit, respectively, for cooling the semi-carbonization process or the temperature of the semi-carbide at a constant rate during the molding process.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제1반응로는 상기 반탄화부의 중앙측에 구성되어 상기 회전 구동부와 연결되며, 상기 공급부와 연결되어 바이오매스의 투입이 이루어지는 메인 투입부가 형성되고, 외주면으로 열매체를 순환시키는 순환 스크류가 구성된 제1내통; 상기 메인 투입부와 대향되는 위치에 구성되어 반탄화가 이루어진 바이오매스가 배출되는 메인 배출부; 및 상기 제1내통측으로 투입된 바이오매스의 반탄화가 이루어질 수 있도록 열매체의 순환이 이루어지는 매체 이동로를 포함하는 제1외통;을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the first reactor is formed at a center side of the semi-carbonizing unit and is connected to the rotation driving unit, a main injection unit connected to the supply unit for introducing the biomass, A first inner cylinder having a circulation screw for circulating the heat medium through the outer peripheral surface; A main discharge unit disposed at a position opposite to the main charging unit and discharging the biomass having the semi-carbonized structure; And a first outer casing including a medium passage through which the heating medium is circulated so that the biomass introduced into the first inner cylinder can be semi-carbonated.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제1외통에는 제2반응로와 연결되어 열매체 공급부로부터 공급되는 상기 열매체의 유입 및 순환이 이루어지도록 하는 연통홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the first outer tube is provided with a communication hole connected to the second reaction path and allowing the heating medium supplied from the heating medium supply unit to flow and circulate.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 회전 구동부에는 그 중앙부에 상기 제1내통와 연결되는 투입부가 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the rotation driving unit is provided with a charging unit connected to the first inner cylinder at a central portion thereof.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제2반응로는 상기 제1반응로의 원주면에 복수 구성되어 상기 회전장치와 연결되며, 상기 공급부와 연결되는 서브 투입부가 형성되고, 열매체를 순환시키는 순환 스크류가 외주면에 구성된 제2내통; 상기 서브 투입부와 대향되는 위치에 구성되어 반탄화가 이루어진 바이오매스가 배출되는 서브 배출부; 및 상기 제2내통측으로 투입된 바이오매스의 반탄화가 이루어질 수 있도록 열매체 공급부가 연결되고, 열매체의 순환이 이루어지는 매체 공급로를 포함하는 제2외통; 상기 복수의 제2반응로의 제2외통 중 어느 하나에 구성되어 순환이 이루어진 상기 열매체를 회수하는 매체 회수부을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the second reactor may include a plurality of sub-injection units formed on a circumferential surface of the first reactor and connected to the rotary unit, and connected to the supply unit, A second inner cylinder in which a circulating screw is formed on an outer peripheral surface; A sub-discharge unit disposed at a position opposite to the sub-injection unit and discharging the biomass having the semi-carbonization; And a second outer tube including a medium supply path to which a heating medium supply unit is connected so that the biomass introduced into the second inner tube can be half-carbonized, and a heating medium is circulated; And a medium recovery unit that recovers the heat medium circulated in any one of the plurality of second reaction tubes and the second outer tube of the plurality of second reaction paths.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 회전 구동부 및 회전장치는 기어 결합에 의해 결합되어 하나의 구동수단을 통해 회전력을 전달하면서 상기 제1 및 제2반응로를 동시에 회전시키는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the rotation driving unit and the rotation device are coupled by gear engagement, and simultaneously rotate the first and second reaction paths while transmitting rotational force through one driving means .
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 회전 구동부 및 회전장치는 상기 구동수단가 각각 개별적으로 연결되어 서로 다른 회전력을 인가받아 상기 제1반응로와 복수의 제2반응로가 각각 다른 회전력에 의해 회전 작동하도록 하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the rotation driving unit and the rotation unit are respectively connected to the driving unit, and the first reaction chamber and the plurality of second reaction chambers are rotated by different rotational forces So as to rotate.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 회전장치는 서로 기어 결합되어 하나의 구동수단에 의해 회전 작동하면서 상기 제2반응로만을 동시에 회전시키는 것을 특징으로 한다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the rotating device is gear-engaged with each other, and is rotated by one driving means, thereby simultaneously rotating only the second reaction chamber.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 반탄화부는 반탄화물의 교반 및 이송이 용이하게 이루어질 수 있도록 바이오매스가 투입되는 투입부측으로부터 상기 반탄화물이 배출되는 배출부측으로 소정 각도만큼 경사지게 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the semi-carbide portion is configured to be inclined at a predetermined angle from the charging portion side where the biomass is charged to the discharge portion side from which the semi-carbide is discharged so that the semi-carbide can be easily stirred and transported .
이와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 반탄화부에 구성되는 반응로 내에 식물성, 동물성 및 유기성 바이오매스가 동시에 반탄화가 이루어지도록 함으로써, 바이오매스의 반탄화 공정에 소요되는 시간을 대폭 감축할 수 있어 반탄화 연료의 효율적인 대량생산이 가능한 효과가 있다.According to the embodiment of the present invention, since the plant, animal, and organic biomass are simultaneously semi-carbonized in the reactor formed in the semi-carbonization unit, the time required for the semi-carbonization process of the biomass can be greatly reduced So that it is possible to efficiently mass-produce semi-carbonized fuel.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 서로 다른 바이오매스의 반탄화가 이루어지는 반응로의 반탄화 조건에 따라 각각 개별적으로 구동할 수 있도록 제어하여 다양한 종류의 바이오매스의 반탄화가 동시에 이루어지도록 할 수 있는 효과가 있다.Also, according to the embodiment of the present invention, it is possible to simultaneously control the various types of biomass to be semi-carbonized by controlling them individually according to the semi-carbonization condition of the reactor in which the different biomass is semi-carbonized There is an effect.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 반탄화 제조장치의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 반탄화 제조장치의 반탄화부에 구성된 반응로를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 반응로의 측면을 개략적으로 나타낸 도면,
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 반응로를 나타낸 다른 실시예이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing the overall configuration of a half-carbonization apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a view illustrating a reaction furnace formed in a semi-carbonizing section of a half-carbonizing apparatus according to an embodiment of the present invention;
3 schematically illustrates a side view of a reactor according to one embodiment of the present invention,
4 to 6 show another embodiment of a reactor according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속" 된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 반탄화 제조장치의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 구성도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 반탄화 제조장치의 반탄화부에 구성된 반응로를 나타낸 도면, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 반응로의 측면을 개략적으로 나타낸 도면, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 반응로를 나타낸 다른 실시예이다. FIG. 1 is a schematic view showing the overall configuration of a half-carbonization apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing a reactor furnished in a half carbonization section of a half- FIG. 3 is a schematic view showing a side view of a reactor according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 to 6 are views showing another embodiment of a reactor according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 반탄화 제조장치는 식물성, 동물성 및 유기성 바이오매스들을 각각 개별적으로 건조하고, 건조된 바이오매스들을 각각 독립적인 공간에 별도로 저장하는 건조 및 저장부(100)와, 건조 및 저장부(100)와 연결되어 저장된 바이오매스를 종류별로 일정량 공급하는 공급부(200)와, 공급부(200)로부터 종류별 바이오매스가 공급이 이루어지며, 적어도 2개 이상의 바이오매스들의 반탄화가 동시에 이루어지는 반탄화부(300), 반탄화가 이루어진 바이오매스들을 특정 형상으로 성형하는 성형부(400) 및 바이오매스들의 반탄화 과정, 또는 성형 과정시 반탄화물의 온도를 일정하게 냉각시키거나 유지시켜 주는 냉각부(500)를 포함하여 구성된다. 1, the present invention includes a drying and
건조 및 저장부(100)는 식물성, 동물성 및 유기성 바이오매스들 중에서도 동일한 군으로 이루어진 바이오매스들을 각각 개별적으로 건조하는 건조장치(110)가 구성된다.The drying and
또한, 건조 및 저장부(100)는 건조장치(110)를 통해 건조된 바이오매스들 중에서 동일한 종류의 바이오매스로 이루어진 단일 바이오매스가 각각 독립적인 공간 내에서 개별적으로 저장 및 보관이 이루어지도록 하는 저장챔버(120)가 구성된다. In addition, the drying and
이때, 저장챔버(120)에는 식물성, 또는 동물성 바이오매스 중 어느 하나를 공급받아 이를 파쇄하는 파쇄수단이 더 구성될 수 있다.At this time, the
여기서, 식물성 바이오매스는 폐목재, 목재, 왕겨, 볏짚을 포함하는 것을 의미하며, 동물성 바이오매스는 축분을 포함하고, 유기성 바이오매스는 하수 슬러지, 음식물류 폐기물 등을 포함하는 것을 의미하는 것으로, 본 발명에 기재되지 않은 다른 종류들의 식물성, 동물성 및 유기성 바이오매스들 역시 포함함은 물론이다.Herein, the vegetable biomass means that it includes waste wood, wood, rice hull, rice straw, animal biomass includes a shaft fraction, organic biomass includes sewage sludge, food waste, But also other types of vegetable, animal and organic biomass that are not described in the present application.
공급부(200)는 건조 및 저장부(100)에 저장된 바이오매스들을 반탄화부(300)측으로 일정량 공급하여 바이소매스의 반탄화 과정을 통한 반탄화물의 제조가 이루어지도록 하는 구성요소이다. The supplying
이러한 공급부(200)는 저장부(120)로부터 공급되는 바이오매스를 일정한 크기로 분쇄하는 분쇄부(210)와, 분쇄된 바이오매스를 반탄화부(300)측으로 정량 공급하는 정량 공급부(220)가 구성된다. The
분쇄부(210)는 저장부(100)에서 공급되는 바이오매스들의 종류에 따라 20~60mm의 크기로 분쇄하여 정량 공급부(220)측으로 배출한다.The crushing
정량 공급부(220)는 공급 제어부(224)의 제어에 따라 분쇄된 바이오매스의 공급량이 제어되며, 그 단부가 반탄화부(300)와 연결되어 일정량의 바이오매스가 반탄화부(300)의 내부로 공급이 이루어지도록 구성된다. The
이러한 공급부(200)는 후술할 반탄화부(300)에 구성되는 반응로의 개수에 따라 복수 구성됨이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.It is preferable that a plurality of the
반탄화부(300)는 공급부(200)로부터 분쇄된 바이오매스들을 제공받아 반탄화시키는 것으로, 서로 다른 종류의 바이오매스들이 동시에 반탄화가 이루어지도록 구성된다. The
이러한 반탄화부(300)는 반탄화 제어부(380)의 제어에 따라 식물성, 동물성 및 유기성 바이오매스 중 어느 하나가 투입되어 반탄화가 이루어지는 제1반응로(310)와, 이 제1반응로(310)의 상부 및 하부에 각각 구성되며, 제1반응로(310)측으로 투입된 바이오매스와는 다른 종류의 바이오매스의 반탄화가 이루어지는 제2반응로(320)가 구성된다. The
제1반응로(310)는 반탄화부(300)의 중앙측에 구성되며, 제1내통(312) 및 제1외통(314)으로 구성된다. The
제1내통(312)은 정량 공급부(220)와 연결되어 바이오매스의 투입이 이루어지는 메인 투입부(302)가 형성되고, 외주면으로 열매체의 순환을 유도하면서 투입된 바이오매스의 반탄화 효율을 향상시키는 순환 스크류(370)가 구성된다. The first
또한, 제1내통(312)의 타단부에는 메인 투입부(302)와 대향되는 위치에 구성되어 제1내통(312)으로부터 반탄화가 이루어진 바이오매스가 배출되는 메인 배출부(306)가 형성된다. A
이때, 메인 배출부(306)는 성형부(400)와 연결되어 반탄화가 이루어진 반탄화물의 이송이 이루어질 수 있도록 컨베이어 시스템 등으로 구성된 이송수단이 더 구성될 수 있음은 물론이다.In this case, the
제1외통(314)은 제1내통(312)측으로 투입된 바이오매스의 반탄화가 이루어질 수 있도록 열매체의 순환이 이루어지는 매체 이동로(316)가 형성된다.The first
매체 이동로(316)는 상부 및 하부에 각각 후술할 제2반응로(320)의 제2외통(324)측에 형성된 매체 공급로(326)와 연통되는 연통홀(334)이 형성된다. The
즉, 연통홀(334)은 제1반응로(310)와 제2반응로(320)에 각각 구성되는 매체 이동로(316) 및 매체 공급로(326)가 서로 연결되도록 구성됨에 따라 열매체의 순환이 이루어지도록 하는 것이다. That is, the
이와 같이 구성된 제1반응로(310)에는 제1내통(312)이 회전 작동을 이루면서 바이오매스의 반탄화가 이루어지도록 일단에 회전 구동부(340)가 구성된다. In the
회전 구동부(340)는 통상의 기어로 구성되며, 후술할 회전장치(340)와 기어 이물림 방식에 의해 결합되어 이 회전장치(340)로부터 소정의 회전력을 전달받아 제1내통(312)을 회전시키는 구성요소이다.The
이러한 회전 구동부(340)는 그 중앙부에 제1내통(312)와 연결되는 투입부(302)가 구성되어 바이오매스의 투입이 이루어지도록 구성될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. The
한편, 본 발명의 제2반응로(320)는 제1반응로(310)의 원주면을 따라 적어도2개 이상 다수개 구성되는 것으로, 제1반응로(310)와 마찬가지로 제2내통(322) 및 제2외통(324)으로 분리 구성된다.The
여기서, 제2내통(322)에는 외주면으로 열매체의 순환을 유도하면서 투입된 바이오매스의 반탄화 효율을 향상시키는 순환 스크류(370)가 구성된다.Here, the second
또한, 제2내통(322)의 일단 및 타단부에는 각각 바이오매스가 투입되는 서브 투입부(304)와, 이 서브 투입부(304)와 대향되는 위치에 구성되어 반탄화가 이루어진 바이오매스가 배출되는 서브 배출부(308)가 구성된다. In addition, a
아울러, 제2내통(322)의 일단에는 전술한 회전 구동부(340)와 결합되어 소정의 회전력을 전달하는 한편, 제2내통(322)의 회전 작동을 지지하는 회전장치(350)가 구성된다. One end of the second
회전장치(350)는 통상의 기어로 구성되는 것으로, 구동수단(360)과 결합되어 이 구동수단(260)으로부터 소정의 회전력을 제공 받아 제2반응로(320)을 회전 작동시켜 바이오매스의 반탄화가 이루어지도록 한다.The
또한, 회전장치(350)는 기어 결합에 의해 결합된 회전 구동부(340)를 작동시켜 제1반응로(310)의 회전 작동이 이루어지도록 함으로써, 하나의 구동수단(360)에 의해 다수개의 제2내통(322)과, 이 제2내통(322)의 중앙부에 위치하는 제1내통(312)이 동시에 회전하면서 바이오매스들의 반탄화가 이루어지도록 하는 것이다. In addition, the
이와 같은 회전 구동부(340) 및 회전장치(350)는 제1 및 제2내통(312, 322)에 각각 투입되는 서로 다른 종류의 바이오매스들의 투입량, 바이오매스의 종류에 따른 반탄화 시간에 따라 기어 결합되는 기어치들의 기어비와 변속비가 달라질 수 있으며, 각각의 기어들 간의 부하토크에 따라 달라질 수도 있을 것이다.The
본 발명에서는 회전 구동부(340) 및 회전장치(350)가 2:3의 기어비를 이루도록 구성되게 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. In the present invention, the
아울러, 다수개로 이루어지는 제2반응로(320)의 제2외통(324)들 중 어느 하나에는 다양한 종류의 바이오매스가 동시에 반탄화가 이루어질 수 있도록 소정의 열매체를 공급하는 열매체 공급부(330)가 구성된다.In addition, in any one of the second
열매체 공급부(330)는 고온의 에어와 같은 열매체를 공급하여 제2반응로(320)의 제2외통(324)에 구성된 매체 공급부(326)측으로 공급하면서 순환이 이루어지도록 하여 제2반응로(320) 뿐만 아니라, 연통홀(334)을 통해 제1반응로(310)에 투입된 바이오매스의 반탄화가 이루어지도록 한다.The heating
여기서, 열매체 공급부(330)는 반탄화 제어부(380)의 제어에 따라 투입된 바이오매스의 종류별로 공급량이 제어될 수 있음은 물론이다. It is needless to say that the supply amount of the heating
이때, 다수개 구성되는 제2외통(324) 중 어느 하나에는 열매체 공급부(330)가 결합되는 매체 결합홈(332)이 형성되고, 이 매체 결합홈(332)이 형성된 제2외통(324)과 대향되는 위치에 구성되는 또 다른 제2외통(324)에는 순환을 완료하여 열손실이 발생한 열매체를 회수하는 매체 회수부(336)가 구성된다.At this time, a
일예로, 다수개의 제2외통(324) 중, 상부에 위치하는 제2외통(324)에 매체 결합홈(332)이 구성되며, 이에 대향하는 하부에 위치하는 제2외통(324)에 매체 회수부(336)가 구성되어 양측부 및 하부에 위치하는 제2외통(324)들을 순환한 열매체가 매체 회수부(336)를 통해 회수가 이루어지도록 구성되는 것이다. For example, a
한편, 본 발명의 제1 및 제2반응로(310, 320)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 내부에 식물성, 동물성 및 유기성 바이오매스 중 어느 하나의 바이오매스의 반탄화가 이루어지는 제1반응로(310)의 원주면에 소정 간격 이격되게 복수 구성되는 제2반응로(320)들로 이루어질 수 있다. As shown in FIGS. 4 and 5, the first and
즉, 제1반응로(310)와 제2반응로(320)는 각각 개별적으로 구동수단(360)과 연결되어 서로 다른 회전력을 인가받아 회전 작동이 이루어질 수 있으며, 이는 바이오매스의 종류별 반탄화 과정에 소요되는 시간, 온도 및 회전력을 별도로 제어하여 반탄화 과정의 효율성을 더욱 극대화할 수 있게 된다. That is, the
이때, 제2반응로(320)는 도 5에 도시된 바와 같이, 서로 기어 이물림 방식에 의해 연결 구성됨에 따라 하나의 구동수단(360)을 통해 회전 작동이 이루어질 수 있을 것이나, 이에 한정하는 것은 아니며, 각각의 제2반응로(320)들 역시 개별적으로 구동수단(360)과 연결되어 독립적으로 회전 작동이 이루어져 보다 다양한 바이오매스의 반탄화가 동시에 이루어질 수 있도록 할 수 있음은 물론이다.In this case, as shown in FIG. 5, the
이와 같이 구성된 본 발명의 반탄화부(300)는 도 6에 도시된 바와 같이, 반탄화물의 교반 및 이송이 용이하게 이루어질 수 있도록 바이오매스가 투입되는 메인 투입부(302) 및 서브 투입부(304)로 이루어진 투입부측으로부터 반탄화물이 배출되는 메인 배출부(306) 및 서브 배출부(308)를 포함하는 배출부측으로 소정 각도만큼 경사지게 구성될 수 있다.As shown in FIG. 6, the
한편, 본 발명의 반탄화 제조장치에는 반탄화부(300)를 통해 반탄화가 이루어진 반탄화물을 특정 형상으로 성형하는 성형부(400)가 선택적으로 구성될 수 있다.In the meantime, in the semi-carbonization apparatus of the present invention, a
이는, 반탄화가 이루어진 반탄화물을 소비자의 요구에 따라 원형, 다각형 등과 같은 다양한 형상 및 크기로 성형하여 제공하게 된다. This is because the semi-carbonized semi-carbide is shaped and provided in various shapes and sizes such as a circle, a polygon, etc. according to the demand of the consumer.
이러한 성형부(400)에는 반탄화물이 저장되는 반탄화물 저장부가 더 구성되어 이 반탄화물 저장부로부터 일정량의 반탄화물을 공급받을 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. The forming
아울러, 본 발명에는 반탄화부(300) 및 성형부(400) 각각에 구성되는 제1반탄화물 냉각부(510)와 제2반탄화물 냉각부(520)를 구성하여 질소를 공급함으로써, 반탄화물의 온도를 일정하게 유지시켜 완전 탄화가 발생하는 것을 방지하도록 할 수 있을 것이다.In the present invention, the first half-
이와 같이 구성된 본 발명의 반탄화 제조장치는 제1반응로(310)측으로 식물성, 동물성 및 유기성 바이오매스 중 어느 하나를 투입하고, 제2반응로(320)에는 제1반응로(310)에 투입된 바이오매스와 다른 종류의 바이오매스가 투입되도록 제어하며, 회전 구동부(340) 및 회전장치(350)가 회전 작동이 이루어지면서 제1 및 제2반응로(310, 320)에 투입된 다른 종류의 바이오매스가 동시에 반탄화가 이루어지도록 함으로써, 반탄화 공정에 소요되는 시간을 대폭 감축할 수 있어 반탄화 연료의 효율적인 대량생산이 가능한 발명이다.The apparatus for producing semicarbonate of the present invention having the above-described structure is characterized in that any one of vegetable, animal and organic biomass is introduced into the
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. It is also to be understood that the terms such as " comprises, "" comprising," or "having ", as used herein, mean that a component can be implanted unless specifically stated to the contrary. And all terms including technical and scientific terms are to be construed in a manner generally known to one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, It has the same meaning as understood.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
100: 건조 및 저장부 110: 건조장치
120: 저장챔버 200: 공급부
210: 분쇄부 220: 정량 공급부
300: 반탄화부 302: 메인 투입부
304: 서브 투입부 306: 메인 배출부
308: 서브 배출부 310: 제1반응로
312: 제1내통 314: 제1외통
316: 매체 이동로 320: 제2반응로
322: 제2내통 324: 제2외통
326: 매체 공급로 330: 열매체 공급부
332: 매체 결합홈 334: 연통홀
336: 매체 회수부 340: 회전 구동부
350: 회전장치 360: 구동수단
370: 순환 스크류 380: 반탄화 제어부
400; 성형부 500: 냉각부 100: Drying and storage part 110: Drying device
120: storage chamber 200:
210: crushing section 220:
300: Semi-carbide part 302: Main charging part
304: Sub input unit 306: Main discharge unit
308: Sub-discharge part 310: First reaction furnace
312: first inner cylinder 314: first outer cylinder
316: Media path 320: Second reaction path
322: second inner cylinder 324: second outer cylinder
326: Medium supply path 330: Heat medium supply section
332: medium coupling groove 334: communication hole
336: medium recovery unit 340: rotation drive unit
350: rotating device 360: driving means
370: Circulation screw 380: Semi-carbonization control unit
400; Forming part 500: cooling part
Claims (9)
상기 건조 및 저장부에 저장된 바이오매스들을 일정 크기로 분쇄하여 공급하는 공급부;
식물성, 동물성 및 유기성 바이오매스 중 어느 하나가 투입되어 반탄화가 이루어지는 제1반응로와, 상기 제1반응로의 원주면에 복수 구성되어 상기 제1반응로측으로 투입된 바이오매스와는 다른 종류의 바이오매스의 반탄화가 이루어지는 제2반응로와, 상기 제1 및 제2반응로의 회전 작동을 각각 지지하는 회전 구동부 및 회전장치와, 상기 회전 구동부 및 회전장치측으로 소정의 회전력을 전달하는 구동수단 및 상기 구동수단의 회전을 제어하는 반탄화물 제어부를 포함하는 반탄화부;
상기 반탄화부와 연결되어 상기 바이오매스의 반탄화가 이루어지도록 열매체를 공급하는 열매체 공급부;
상기 반탄화부를 통해 반탄화가 이루어진 바이오매스를 특정 형상으로 성형하는 성형부; 및
상기 반탄화부 및 성형부에 각각 구성되어 반탄화 과정, 또는 성형 과정시 반탄화물의 온도를 일정하게 냉각하는 냉각부; 를 포함하고,
상기 제1반응로는 상기 반탄화부의 중앙측에 구성되어 상기 회전 구동부와 연결되며, 상기 공급부와 연결되어 바이오매스의 투입이 이루어지는 메인 투입부가 형성되고, 외주면으로 열매체를 순환시키는 순환 스크류가 구성된 제1내통; 상기 메인 투입부와 대향되는 위치에 구성되어 반탄화가 이루어진 바이오매스가 배출되는 메인 배출부; 및 상기 제1내통측으로 투입된 바이오매스의 반탄화가 이루어질 수 있도록 열매체의 순환이 이루어지는 매체 이동로를 포함하고, 상기 제2반응로와 연결되어 열매체 공급부로부터 공급되는 상기 열매체의 유입 및 순환이 이루어지도록 하는 연통홀이 형성되는 제1외통; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 반탄화물 제조장치.
A drying and storing unit for individually drying and storing biomass of the same group among vegetable, animal and organic biomass;
A supply unit for pulverizing the biomass stored in the drying and storing unit to a predetermined size;
A first reaction furnace in which any one of vegetable, animal and organic biomass is introduced to perform half-carbonization, and a plurality of biomass which is formed on the circumferential surface of the first reaction furnace and introduced into the first reactor, A second reaction furnace for semi-carbonization of the mass, a rotation drive unit and a rotation unit for respectively supporting the rotation operation of the first and second reaction furnaces, a drive unit for transmitting a predetermined rotational force to the rotation drive unit and the rotation unit, A semi-carbide control unit for controlling the rotation of the driving unit;
A heating medium supply unit connected to the semi-carbonizing unit to supply a heating medium to perform half-carbonization of the biomass;
A molding unit for molding the biomass having semi-carbonized through the semi-carbonizing unit into a specific shape; And
A cooling unit that is provided in each of the semi-carbonizing unit and the forming unit to cool the temperature of the semi-carbide constantly during the semi-carbonization process or the molding process; Lt; / RTI >
The first reactor is formed at the center of the half-charred portion and connected to the rotation driving portion. The main inlet portion is connected to the supply portion to supply the biomass. The circulation screw circulates the heat medium through the outer periphery. 1 inner cylinder; A main discharge unit disposed at a position opposite to the main charging unit and discharging the biomass having the semi-carbonized structure; And a medium transfer path through which the heating medium is circulated so that the biomass introduced into the first inner tube can be semi-carbonated. In order to allow the heating medium supplied from the heating medium supply unit to be connected to the second reactor, A first outer tube having a communication hole formed therein; Carbide production apparatus.
상기 회전 구동부에는 그 중앙부에 상기 제1내통과 연결되는 투입부가 구성되는 것을 특징으로 하는 반탄화물 제조장치.
The method according to claim 1,
Wherein the rotation driving part is formed with a charging part connected to the first inner passage at a central part thereof.
상기 제2반응로는
상기 제1반응로의 원주면에 복수 구성되어 상기 회전장치와 연결되며, 상기 공급부와 연결되는 서브 투입부가 형성되고, 열매체를 순환시키는 순환 스크류가 외주면에 구성된 제2내통;
상기 서브 투입부와 대향되는 위치에 구성되어 반탄화가 이루어진 바이오매스가 배출되는 서브 배출부; 및
상기 제2내통측으로 투입된 바이오매스의 반탄화가 이루어질 수 있도록 열매체 공급부가 연결되고, 열매체의 순환이 이루어지는 매체 공급로를 포함하는 제2외통;
상기 복수의 제2반응로의 제2외통 중 어느 하나에 구성되어 순환이 이루어진 상기 열매체를 회수하는 매체 회수부
을 포함하는 것을 특징으로 하는 반탄화물 제조장치.
The method according to claim 1,
The second reactor
A second inner cylinder having a plurality of outer circumferential surfaces formed on a circumferential surface of the first reaction furnace and connected to the rotary device, a sub input portion connected to the supply portion, and a circulation screw for circulating the heat medium;
A sub-discharge unit disposed at a position opposite to the sub-injection unit and discharging the biomass having the semi-carbonization; And
A second outer tube including a medium supply path to which a heating medium supply unit is connected so that the biomass introduced into the second inner tube side can be semi-carbonized and circulation of the heating medium is performed;
And a second outer tube of the plurality of second reactors, and which recirculates the heat medium,
Carbide production apparatus.
상기 회전 구동부 및 회전장치는 기어 결합에 의해 결합되어 하나의 구동수단을 통해 회전력을 전달하면서 상기 제1 및 제2반응로를 동시에 회전시키는 것을 특징으로 하는 반탄화물 제조장치.
The method according to claim 1,
Wherein the rotary drive unit and the rotary unit are coupled by gear engagement and simultaneously rotate the first and second reaction passages while transmitting rotational force through one drive unit.
상기 회전 구동부 및 회전장치는 상기 구동수단가 각각 개별적으로 연결되어 서로 다른 회전력을 인가받아 상기 제1반응로와 복수의제2반응로가 각각 다른 회전력에 의해 회전 작동하도록 하는 것을 특징으로 하는 반탄화물 제조장치.
The method according to claim 1,
Wherein the rotation driving unit and the rotation unit are respectively connected to the driving unit so that the first reaction chamber and the plurality of second reaction chambers are rotationally operated by different rotational forces, Device.
상기 회전장치는 서로 기어 결합되어 하나의 구동수단에 의해 회전 작동하면서 상기 제2반응로만을 동시에 회전시키는 것을 특징으로 하는 반탄화물 제조장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the rotating device is gear-engaged with the first reaction chamber and simultaneously rotates only the second reaction furnace while rotating by one driving means.
상기 반탄화부는 반탄화물의 교반 및 이송이 용이하게 이루어질 수 있도록 바이오매스가 투입되는 투입부측으로부터 상기 반탄화물이 배출되는 배출부측으로 소정 각도만큼 경사지게 구성되는 것을 특징으로 하는 반탄화물 제조장치.The method according to claim 1,
Wherein the semi-carbide portion is inclined by a predetermined angle from a side of the charging portion into which the biomass is charged to a side of the discharging portion from which the semi-carbide is discharged, so that the semi-carbide can be easily agitated and conveyed.
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