KR19990046682A - The apparatus and method for extracting flammable gases - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가연성가스 추출 방법에 관한 것으로서, 산업폐기물과 도시 쓰레기 등을 포함한 가연성가스를 함유하고 있는 물질에 간접열을 가열시켜 무산소 가연성가스와 탄소로 지속적으로 분리시키는 방법을 얻기 위한 것인 바,The present invention relates to a flammable gas extraction method, to obtain a method for continuously separating the anoxic flammable gas and carbon by heating indirect heat to a material containing combustible gas, including industrial waste and municipal waste,
투입된 열분해물질을 건조하고 상기 건조시 수분을 배출하는 배출수단이 형성된 초기건조1단계와; 상기 초기 건조1단계에서 건조되어 이송수단에 의해 이송되어 건조 및 무산소공기로 형성하는 건조 및 무산소2단계와; 상기 건조 및 무산소단계에서 완전히 건조되어 공기를 차단하도록 공기차단이송수단과, 이송된 열분해물질에 간접열과 직접열이 지속적으로 열축적되도록 열을 공급하는 열공급수단과, 열분해분리한 가연성GAS가 자유롭게 흡입되도록 상층부에서 하단부로 다수 배열시킨 다공의 흡입관으로 GAS모아 이송하는 흡기다지관과, 가연성 GAS와 탄소로 분해분리시키기 위해 지속적인 진공상태를 유지하며 탄소재를 하부로 이송하는 탄소재이송수단으로 형성하는 GAS 및 탄소분리3단계와; 상기 GAS와 탄소분리단계를 거처 분쇄된 탄분을 적층하는 탄분저장소와, 상기 저장된 탄분을 날려 완전연소시키는 화격로와, 상기 화격로 내에 간접열과 직접열를 이용하여 GAS 및 탄소분리3단계로 다시 건조 및 무산소2단계로 전달되도록 통로가 형성된 탄분완전연소4단계와; 상기 탄분완전연소된 회분을 모아 이송하는 회분이송저장5단계와; 가스를 추출하는 상기의 GAS 및 탄소분리3단계에서 GAS 흡입다지관에서 흡수된 가스를 가압하여 이물질과 순수한 가연성GAS로 분리하는 GAS분리저장6단계로 이루어져 NITRGEN, CO2, CO와 GAS로 분리시키는 데 별도의 시설이 필요 없고 가연성 GAS만으로도 양질의 GAS를 얻을 수 있으며, 열분해분리실 공간부에 열분해물질 이외의 어떤 공기도 유입되지 않도록 하여 열분해분리에서 발생하는 순수한 가연성 가스만을 추출할 수 있어, 에너지 자원이 없는 국가에서는 자원재활용이라는 측면에서 기대되는 파급효과가 매우 크며 폐기물을 재생 및 환경보존은 물론 폐자원의 재활용을 동시에 도모할 수 있는 매우 뛰어난 효과가 있다.An initial drying step 1 in which a discharge means for drying the injected pyrolysis material and discharging water during the drying is formed; Drying and anoxic two steps, dried in the first drying step and conveyed by a conveying means to form dry and oxygen-free air; The air-blocking transfer means to completely dry in the drying and anoxic stage to block the air, the heat supply means for supplying heat so that the indirect heat and direct heat continuously accumulates to the transported pyrolysis material, and the flammable gas in the pyrolysis separation freely sucked It is formed by the intake dodge pipe which collects GAS and collects it into the porous suction pipe which is arranged in the upper part from the upper part to the lower part as much as possible. Three steps of GAS and carbon separation; Drying in the GAS and carbon separation step 3 by using a carbon powder storage for stacking the pulverized carbon powder through the GAS and carbon separation step, a fire furnace to blow the stored carbon powder completely burned, and indirect heat and direct heat in the fire furnace; A four-minute complete combustion of carbon with a passage formed so as to be delivered to the second anaerobic stage; Ash transfer step 5 for collecting and transporting the burned ashes; In the GAS and carbon separation step of extracting the gas, the gas absorbed from the GAS suction tube is pressurized and separated into NITRGEN, CO 2 , CO and GAS. There is no need for a separate facility, and it is possible to obtain high quality GAS with only flammable GAS, and to extract only pure flammable gas generated from pyrolysis by preventing any air other than pyrolysis material from entering the space of pyrolysis separation chamber. In countries without resources, the ripple effect is expected to be very high in terms of resource recycling, and it is very effective to simultaneously recycle waste and recycle waste, as well as recycling and preserving the environment.
Description
본 발명은 가연성가스 추출방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 산업폐기물과 도시 쓰레기 등을 포함한 가연성가스를 함유하고 있는 물질에 간접열을 가열시켜 무산소 가연성가스와 탄소로 지속적으로 분리시키는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for extracting a flammable gas and a device thereof, and more particularly, a method for continuously separating inert oxygen-free combustible gas and carbon by heating indirect heat to a material containing combustible gas including industrial waste and municipal waste. And to the apparatus.
종래의 특허 제155189호 산업폐기물질의 탄화 및 그 장치는 본 출원인이 출원하여 특허를 획득한 것으로 열분해분리의 원리와 구조는 동일하나 제3단계의 열분해분리실의 공간부에 제공되는 열풍은 간접열과 직접열을 동시에 공급 되도록 구조 되었으므로 직접열풍이 가지고 있는 니트로겐(NITROGEN)과 CO2, CO 등이 다량 함유되어 가스를 희석시키는 결과를 가져 다 줌으로, 이를 다시 니트로겐(NITROGEN)과 CO2, CO의 가스를 재 분리시키는 시설이 별도로 요구되었다.Conventional Patent No. 155189 carbonization of industrial waste material and its device has been filed by the present applicant and obtained the patent. The principle and structure of pyrolysis separation are the same, but the hot air provided in the space portion of the pyrolysis separation chamber of the third step is indirect Since it is structured to supply direct heat at the same time, Nitrogen, CO 2 , and CO, which are in direct hot air, are contained in a large amount to dilute the gas, which in turn leads to nitrogen and CO 2 , A separate facility for re-isolating CO gas was required.
따라서 본 발명의 가연성가스 추출장치는 종래의 산업폐기물질의 탄화 및 그 장치를 다음과 같이 개선하였다.Therefore, the flammable gas extraction apparatus of the present invention has improved the conventional carbonization of industrial waste materials and the apparatus as follows.
기존의 직접열 전달수단인 화격봉의 열배출 통구를 막고, 간접열 통관으로 구조를 개선하였고, 경우에 따라 열전달수단인 전기열봉으로 그 위치를 대체시켜 그 역할을 대신토록 하게 구조를 변경 할 수도 있게 하였다. 그리고 제3단계(30)의 열분해분리실 공간부로 유입되는 공기를 억제시키는 가압 이송수단(104)으로 구조 시켰다.It prevented the heat exhaust port of the conventional heat transfer rods, and improved the structure by indirect heat clearance.In some cases, the position could be changed to replace the position by the electric heat rod as the heat transfer means. It was. And it was structured as a pressure transfer means 104 to suppress the air flowing into the space portion of the pyrolysis separation chamber of the third step (30).
그리고 제3단계(30) 하단부와 제4단계(40) 상단부에 탄분 저장통관을 만들어 제3단계(30)와 제4단계(40)의 공간 통로를 탄분으로 공기의 소통을 억제 되도록 구조시켰다.And by making the carbon powder storage clearance at the lower end of the third step 30 and the fourth step 40, the space passage of the third step (30) and the fourth step (40) was structured to suppress the communication of air with the carbon.
제3단계(30) 열분해로의 열분해물질은 간접열을 제공받아 열분해분리 할 때 발생하는 팽창계수를 측정하여 제5단계(50)의 흡입력을 조절시켜 가연성GAS을 배출 되도록 제어시스템을 운영한다. 제5단계(50)의 가스정제장치는 가스를 압축과 팽창 과정을 거쳐 이물질인 수분, 회분, 타르 등을 제거시키는 것과 압축에 의거 순수 가스로 분리시키는 장치를 더 하였다.The pyrolysis material in the third step (30) pyrolysis furnace is operated to control the suction coefficient of the fifth step (50) by measuring the expansion coefficient generated when the pyrolysis is received by indirect heat to discharge the flammable GAS. The gas purification device of the fifth step (50) is a device for removing the foreign matter moisture, ash, tar, etc. through the compression and expansion process and the separation of the gas into pure gas based on the compression.
본 발명은 1998.7.14일자 특허 제155189호 산업폐기물의 탄화 소각 방법 및 그 장치의 후속 원리와 1998.2.27. 출원번호 제98-6423호 소각장치의 보조 소각로를 한층 격상시킨 가연성가스 추출 원리에 관한 것이다.The present invention discloses a method and apparatus for carbon incineration of industrial wastes dated 07.07.1998 and a subsequent principle thereof. Application No. 98-6423 relates to the principle of combustible gas extraction to further upgrade the auxiliary incinerator of the incinerator.
본 건 이외 기존의 원리에 대하여 살펴보면, 오가도라 건류공법, KINSI건류공법은 열분해물질을 일정 열분해로 내부에 일괄투입하고 용기 외부에서 간접열을 가열시켜 열분해분리를 유도하는 건류공법을 적용시키고 있고, 서모셀렉트 건류공법은 가압 이송수단의 외곽을 가열시켜 건류시키는 공법을 사용하고 있다. 그리고 서모셀렉트 건류공법은 탄소를 연소시키는 탄소로 상층부(동일 공간내부)로 가연성가스를 통과하게 하면서 산소와 가연성가스가 합성하여 천연가스로 만들기 위한 방법으로 해석하지만, 연소 과정에서 합성되는 산소 화합물인 독극물에 비하면 이는 타당치 않는 방법이다.Looking at the existing principles other than this case, the Ogadora dry distillation method and KINSI distillation method are applying the distillation method which induces pyrolysis separation by injecting pyrolysis material into the inside by constant pyrolysis and heating indirect heat from outside the container. The thermoselect dry distillation method uses a method of heating and drying the outer periphery of the pressure transfer means. Thermo-selective distillation method is a method of synthesizing oxygen and combustible gas into natural gas while passing combustible gas to upper layer (in the same space) as carbon that burns carbon. Compared to poisons, this is not valid.
그리고 열분해 분리한 가연성가스와 탄소와 함께 연소하는 과정이 복합적으로 이루어지지 않도록 하여야 할 것이고, 열분해로 내부에 산소화합 과정이 이루어지지 않도록 새로운 환경을 만들지 않는 것이 문제로 지적할 수 있다.In addition, it should be noted that the combustion process with pyrolytically separated combustible gas and carbon should not be performed in a complex manner, and that the problem is not to create a new environment so that the oxygen compounding process is not carried out by pyrolysis.
특허 제155189호의 특징은 가연성가스를 추출하는 과정에서 직접열풍이 열분해물질에 지속적으로 공급되어 직접열풍 중 NITROGEN, CO2, CO의 공기가 유입되어 GAS는 희석되어 별도의 에너지를 첨가 시켜 연소 시켜야 하는 것이 문제점으로 지적시 되었다.The characteristic of patent No. 155189 is that direct hot air is continuously supplied to pyrolysis material in the process of extracting flammable gas, and air of NITROGEN, CO 2 , CO is introduced during direct hot air, so that GAS is diluted and combusted by adding additional energy. It was pointed out as a problem.
따라서 본 발명은 상기 종래의 문제점을 감안하여 안출 한 것으로서, 본 발명의 목적은 NITROGEN, CO2, CO 와 GAS로 분리시키는데 별도의 시설이 필요 없고, 가연성GAS만으로 도 양질의 GAS로 만들 수 있으며, 열분해 분리실 공간부에 열분해물질 이외의 어떤 공기도 유입되지 못하도록 하여 열분해분리에 의거 순수 가연성GAS 만을 추출하는데 그 목적을 두었다.Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, the object of the present invention does not need a separate facility to separate into NITROGEN, CO 2 , CO and GAS, can be made of high quality GAS only with flammable GAS, The purpose was to extract pure flammable GAS based on pyrolysis by preventing any air other than pyrolysis material from entering the space of pyrolysis separation chamber.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가연성가스 추출장치는 열분해물질이 제1단계로부터 제2단계를 거쳐 제3단계 열분해분리실 공간으로 유입되는 과정에서 제2단계 공간부의 공기가 제3단계 열분해실로 유입되지 못하도록 열분해물질(산업폐기물질포함)의 이송수단을 스크류와 가압 압축수단(104)에 의거 진행 되도록 하는 것과, 제3단계 공간부의 간접열 화격관이 되도록 하였고, 제3단계와 제4단계의 경계 지점을 공기의 순환이 이루어지지 않도록 판부재(85)와 탄분저장통(90A, 100B)을 구조시켜, 저장통관의 탄분이 차단 막 역할을 하게 하고, 공기의 유출입이 억제 되도록 하기 위하여 제3단계의 열분해분리로의 팽창계수를 감안하여, 제5단계의 가스제2흡입장치(55)를 제어 조절하는 시스템을 운영하며, 도4는 도1의 C부분을 도시한 방법에 의거 제3단계와 제4단계 사이를 차단시키는 원리의 가연성가스 추출방법 및 그 장치를 달성하였다.In the flammable gas extraction apparatus of the present invention for achieving the above object, the air of the second stage space is pyrolyzed in the third stage in the process of introducing pyrolyzed material into the space of the third stage pyrolysis chamber through the first stage to the second stage. The transfer means of the pyrolysis material (including industrial waste material) to proceed to the thread based on the screw and the pressure compression means 104 to prevent the flow into the chamber, and to be an indirect thermal grate of the third stage space, the third and fourth The plate member 85 and the carbon powder storage bins 90A and 100B are constructed to prevent the circulation of air at the boundary point of the step, so that the carbon in the storage pipe serves as a blocking film and the inflow and outflow of air is suppressed. In consideration of the expansion coefficient of the three-stage pyrolysis separation, a system for controlling and controlling the second gas intake device 55 of the fifth stage is operated, and FIG. 4 is based on the method shown in part C of FIG. A flammable gas extraction method and apparatus having a principle of blocking between the third and fourth stages have been achieved.
또한, 본 발명은 가연성GAS 추출전 과정이 단계별로 개개의 특성에 따라 운영되도록 구성시켰고, 제1단계의 열분해물질의 투입과정부터 제6단계의 회분이송 및 저장에 이르기까지 공기의 순환과정이 연결 지어져 있는 것을 특징으로 하였고, 제1단계의 제1흡입장치(11)는 제2단계 공간부와 제3단계 열분해로 화격관 내부와 제4단계의 상단부의 제1버너 제2가스버너, 제3가스버너, 다공의 탄소연소 공기 유입구(110.111)에 이르기까지 순환구를 이루도록 형성된 특징이 있다.In addition, the present invention is configured to operate the flammable GAS extraction step according to the individual characteristics step by step, and the circulation of air from the input process of the pyrolysis material of the first stage to the ash transfer and storage of the sixth stage is connected The first suction device 11 of the first stage includes a first burner, a second gas burner, and a third burner inside the grate tube and the upper end of the fourth stage by the second stage space and the third stage pyrolysis. Gas burner, characterized in that formed to form a circulation port up to the porous carbon combustion air inlet (110.111).
도 1은 본 발명의 실시예의 가연성가스 추출시스템을 도시한 전 단면도,1 is a front cross-sectional view showing a combustible gas extraction system of an embodiment of the present invention;
도 2는 도 1의 A부분을 중심으로 도시한 공기제거장치 상태도,Figure 2 is a state diagram showing the air removal device centered on part A of Figure 1,
도 3은 도 1의 B부분을 중심으로 도시한 탄분배출장치 상태도,3 is a state in which the coal discharge device shown in the portion B of Figure 1,
도 4는 도 1의 C부분을 중심으로 도시한 공기흡입장치 상태도,Figure 4 is a state diagram of the air intake device shown in the center portion C of Figure 1,
도 5는 본 발명의 가연성가스 추출시스템의 열분해물질의 흐름을 도시한 상태도,5 is a state diagram showing the flow of the pyrolysis material of the combustible gas extraction system of the present invention,
도 6은 본 발명의 가연성가스 추출시스템의 열의 흐름을 도시한 상태도,6 is a state diagram showing the flow of heat in the combustible gas extraction system of the present invention,
도 7은 본 발명의 가연성가스 추출시스템의 가연성가스의 흐름을 도시한 상태도이다.7 is a state diagram showing the flow of the combustible gas of the combustible gas extraction system of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 초기 건조 제1단계 15 : 제1버너10: initial drying, first step 15: first burner
11 : 제1흡입장치 20 : 건조 및 무산소 제2단계11: first suction device 20: drying and anoxic second step
12 : 가압 투입장치 13 : 분배수단12: pressure input device 13: distribution means
25 : 제2가스버너 21 : 무산소 배기가스25: second gas burner 21: oxygen-free exhaust gas
30 : GAS및 탄소분리 제3단계 35 : 제3가스버너30: GAS and carbon separation 3rd step 35: 3rd gas burner
37 : 간접열전달수단 38 : 간접열전달수단37: indirect heat transfer means 38: indirect heat transfer means
39 : 간접열전달수단 40 : 탄분완전연소 제4단계39: indirect heat transfer means 40: fourth stage complete combustion
41 : 원형 채반 43 : 다공의 흡기관41: circular tray 43: porous intake pipe
50 : GAS분리저장 제5단계 55 : 제2흡입장치50: GAS separate storage step 5 55: the second suction device
60 : 회분이송저장 제6단계 75 : 이단식 스크류60: ash transfer storage step 6 75: two-stage screw
80 : 탄분연소다공판부재 81 : 탄분연소다공판부재80: carbon burned porous plate member 81: carbon burned porous plate member
85 :판부재 90 : 내측탄분저장관(A)85: plate member 90: inner carbon storage pipe (A)
95 : 확대축소관인 실린더 100 : 외측탄분저장관(B)95: expansion and contraction cylinder 100: outer carbon storage pipe (B)
104 : 가압 이송수단 105 : 피스톤104: pressure feed means 105: piston
110 : 공기흡입구 111 : 공기흡입구110: air intake 111: air intake
115 : 공기배출구 125 : 가이드판115: air outlet 125: guide plate
135 : 호퍼형탄분출구 136 : 호퍼형탄분출구135: hopper type coal spout 136: hopper type coal spout
150 : 열전달로 151 : 열배분구150: heat transfer furnace 151: heat distribution sphere
152 : 배기가스 160 : 회분이송스크류152 exhaust gas 160 ash feed screw
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1내지 도 6에 도시 한 본 발명의 가연성가스 추출장치는 투입된 열분해물질을 건조시키고, 상기 건조시 수분을 배출하는 배출수단이 형성된 초기건조제1단계(10)와; 상기 초기건조제1단계(10)에서 건조되어, 이송수단에 의해 이송되어 건조 및 무산소공기로 형성하는 건조 및 무산소 제2단계(20)와; 상기 건조 및 무산소 단계에서 완전히 건조되는 것과 제2단계에서 제3단계로 이송하는 열분해물질 중 함유하고 있는 공기의 이동을 차단시키는 가압이송수단(104)과, 제3단계(30)의 열분해로 중심부에 이송된 열분해물질을 간접열에 의거 열분해분리 시키므로 지속적인 열 축적이 이루어지며 열공급수단 (85,37,38.39.)과 열분해분리한 가연성GAS가 자유롭게 흡입되도록 상층부에서 하단부로 다수관을 배열시킨 다공의 흡입관(43)으로 GAS를 모아 이송하는 흡기다지관(143)과, 가연성GAS와 탄소로 분해분리시키기 위해 제3단계(30)의 열분해로 내부는 지속적인 진공상태가 되도록 하기 위해서 탄소를 하부로 이송시키는 탄소이송수단(75)과 가연성가스를 제5단계로 배출시키는 흡입다지관(43)에 의거 제3단계 열분해실은 지속적으로 진공상태가 된다. 그리고 탄소가 탄분화 되어 탄분을 적층하는 내 외측 탄분저장관(90.100)과, 상기 저장된 탄분을 날려 완전 연소 시키는 화격로(140,141)와, 상기 화격로에 의해 이동한 간접열은 제3단계 열분해분리로 공급되며, 제3단계를 가열시킨 무산소 CO2건풍은 제2단계(20) 하단부 CO2가스(21) 통로를 따라 제2단계 건조물질에 전달되도록 하는 것과, 탄분이 완전히 연소되는 제4단계와 제3단계의 열분해분리 노에서 흡입한 가스를 제5단계(50)에서 가압시켜 이물질과 수분과 회분 등을 제거하고 순수한 가연성GAS로 분리 시키는 제5단계(50)와; 상기 탄분이 연소한 회분을 모아 이송하여 저장탱크로 이송하는 회분이송 저장 제6단계(60)로 이루어진다.The combustible gas extraction apparatus of the present invention shown in Figures 1 to 6 is the first drying step (10) and the first drying step formed with a discharge means for drying the input pyrolysis material, the water discharged during the drying; A dry and anoxic second step 20 which is dried in the first drying step 10 and is conveyed by a conveying means to form dry and oxygen free air; Pressurized transfer means 104 to block the movement of air contained in the drying and anoxic stage completely and the pyrolysis material transferred from the second step to the third step, and the thermal decomposition of the third step (30) Pyrolytic material is thermally decomposed based on indirect heat, so continuous heat accumulation is achieved. (43) to collect and transport the GAS to the inlet manifold pipe 143, and the pyrolysis of the third step (30) to decompose and decompose into the flammable GAS and carbon to transfer the carbon to the bottom in order to make a continuous vacuum state inside The third stage pyrolysis chamber is continuously vacuumed by the carbon transfer means 75 and the suction dodge tube 43 which discharges the combustible gas in the fifth stage. In addition, the inner carbon storage pipe (90.100) for carbonization is carbonized to stack the carbon, the furnaces 140 and 141 to blow off the stored carbon completely, and the indirect heat transferred by the furnace is the third stage of pyrolysis separation. Oxygen-free CO 2 dry air heated to the third stage to be delivered to the second stage dry material along the passage of the lower stage CO 2 gas 21 in the second stage 20, and the fourth stage in which the carbon is completely burned. And a fifth step (50) of pressurizing the gas sucked from the pyrolysis separation furnace of the third step in a fifth step (50) to remove foreign substances, moisture and ash, and to separate them into pure flammable GAS; The sixth step (60) of the ash transfer storage to collect and transport the ash burned by the coal powder to the storage tank.
상기와 같이 이루어진 가연성GAS 추출방법은 열분해물질(산업폐기물포함)을 흡입하고 수분을 제거하여 배출하는 초기건조 제1단계(10)를 거쳐 제2단계에서 건조 및 무산소 공기로 재 포장한 후 제3단계(30) 열분해로 공간부가 만적되도록 투입시키는 것과, 판부재와 간접열관 및 열 전달수단에 의거 열분해물질(산업폐기물질포함)은 하단부로부터 상단부에 이르기까지 지속적인 열축적이 이루어지게 하여, 가연성가스와 탄소로 분리시키며 가연성가스는 제5단계(50)의 가스정화실의 제2흡입장치(55)에 의거 분리되고, 탄소는 제3단계(30) 판부재(85) 상판의 스크류(75)에 의거 제4단계(40) 탄소로 배출시키므로 제3단계(30)의 열분해분리실은 지속적인 진공상태로 유지되며, 열분해물질(산업폐기물질포함)의 순환이 순조롭게 이루어진다.Combustible GAS extraction method as described above is the first step (10) of the initial drying to inhale the pyrolysis material (including industrial waste) and remove the water and discharged in the second step after repacking with dry and oxygen-free air in the third step In step 30, the thermal decomposition is carried out so that the space is filled up, and the pyrolysis material (including industrial waste material) is continuously accumulated from the lower end to the upper end based on the plate member, the indirect heat pipe, and the heat transfer means, so that the combustible gas And the carbon is separated and the combustible gas is separated by the second suction device 55 of the gas purification chamber of the fifth step 50, and the carbon 75 of the upper plate of the plate member 85 of the third step 30. According to the fourth step (40) is discharged to the carbon, the pyrolysis separation chamber of the third step (30) is maintained in a continuous vacuum state, the circulation of the pyrolysis material (including industrial waste material) is smoothly made.
도 2에 도시한 제2단계(20)에서 제3단계(30)로 이동하는 열분해물질(산업폐기물질포함)이 내포하고 있는 공기를 제거시키는 압축장치에 관한 것으로, 제2단계의 하단부에 장착되며, 공기가 빠져나가도록 다공의 공기배출구(115)가 형성되며, 확대축소관인 실린더(95)와, 전방부에서 후반부로 지름이 작아지는 계단식 원추형 피스톤(105)을 가압하는 가압부로 구성되어 열분해물질을 압축시켜 공기를 빼어 낸 후 제3단계로 이송시키는 공기제거장치(104)가 장착된다.It relates to a compression device for removing the air contained in the pyrolysis material (including industrial waste material) moving from the second step 20 shown in Figure 2 to the third step 30, mounted on the lower end of the second step It consists of a porous air outlet 115 so that the air escapes, it is composed of a cylinder 95, which is an enlarged and reduced tube, and a pressurizing portion for pressing the stepped conical piston 105 whose diameter decreases from the front part to the latter part. The air removal device 104 is installed to compress the material to extract air and then transfer the air to the third stage.
도 3에 도시한 제3단계(30)와 제4단계(40)를 경계로 하여 장착되는 판부재(85)는 간접열 전달수단 통로인 다수의 화격관(38)이 방사형으로 형성되며, 중앙에는 큰 홀이 형성된 화격관(39)과 열분해물질 판부재(85)와, 상기 중심부의 화격관(39)을 중심으로 방사형의 다수의 화격관(38)의 일측면에 다수의 2단형 이송스쿠류(75)가 장착 되도록 구성되어 제4단계의 탄분 완전연소실 탄분 저장소로 탄분을 분배하도록 하였다.In the plate member 85 mounted as a boundary between the third step 30 and the fourth step 40 shown in FIG. 3, a plurality of grate tubes 38, which are indirect heat transfer means passages, are radially formed. There are a plurality of two-stage transfer screw on one side of the radial tube 39 and the pyrolytic material plate member 85 and the radial tube 39 in the center of the center of the radial tube formed in a large hole (38) (75) is configured to be mounted to distribute the coal to the coal combustion chamber in the fourth stage full combustion chamber.
도 4에 도시한 탄분 완전연소 제4단계(40)는 제3단계의 하단부 판부재 상판에 방사형으로 설치된 탄분배출장치(75)와, 탄분을 안내하도록 외측면으로 형성된 가이드판(125)과, 탄분의 크기에 따라 분리되도록 경사각을 가지며, 그 면에 다수의 구멍이 형성된 분배판이 내측면을 측으로 형성되며, 상기 분배판의 하부에는 탄분 입자가 가는 탄분을 저장하는 내측 탄분저장관(90)와 굵은 탄분을 저장하는 외측 탄분저장관(100)과, 상기 두 탄분저장관(A.B)의 하부에는 공기 흡입구(110.111)를 통하여 제3단계(30)로 공기의 소통을 막아 주도록 하는 병목작용을 하는 호퍼형탄분출구(135.136)와, 상기 호퍼형출구에서 토출되는 탄분은 공기흡입구(110.111)로 흡입되는 공기를 따라 연소실로 흐르며, 탄소연소 다공판부재(80.81)에서 낙하되며, 착화 완전연소되도록 상면에 다공이 형성되며, 계단형의 탄소연소 다공판부재(80.81)는 돔형태로 구조되었고, 연소실의 중앙부는 하부에서 상부로 열이 배출되도록 하부에 출구부를 갖은 열 배출구와, 연소실의 직접열을 전도시키도록 상부면이 곡면을 이루도록 원판이 형성되어, 열 배출구의 간접열과 원판에 전도된 직접열이 상부로 전달되도록 이루어지도록 하였다.The fourth step of completely burning the coal dust shown in FIG. 4 includes a carbon discharge device 75 radially installed on the lower plate member upper plate of the third step, a guide plate 125 formed on an outer surface to guide the carbon powder, A distribution plate having an inclination angle so as to be separated according to the size of the coal powder, and a distribution plate having a plurality of holes formed on the surface thereof is formed on the inner surface of the distribution plate, and an inner carbon storage tube 90 storing the coal powder in which coal powder particles are thin; Outer carbon powder storage tube 100 for storing the thick coal powder, and the lower portion of the two carbon powder storage pipe (AB) through the air inlet (110.111) to the bottleneck action to prevent the communication of the third step (30) The hopper-type coal outlet (135.136) and the coal dust discharged from the hopper-type outlet flows into the combustion chamber along with the air sucked into the air inlet (110.111), falls from the carbon-fired porous plate member (80.81), and the ignition is completely burned on the upper surface. Perforated Is formed, the stepped carbon combustion porous plate member (80.81) has a dome shape, the central portion of the combustion chamber has a heat outlet having an outlet portion in the lower portion so that heat is discharged from the lower portion to the upper portion, and direct heat of the combustion chamber is conducted. The disk is formed so that the upper surface is curved so that the indirect heat of the heat outlet and the direct heat conducted to the disk are transferred to the upper portion.
제4단계(40) 분배판의 하부에는 탄분 입자가 가는 탄분을 저장하는 내측 탄분저장관(90)과 굵은 탄분을 저장하는 외측 탄분저장관(100)은 제3단계(30)와 제4단계(40)의 공간을 차단시키는 역할을 한다. 제4단계(40) 열분해실의 열전달수단로(150)는 제4단계(40)의 중앙부에 설치시켜, 제3단계(30) 하단부 열배분구(151)가 열 통로가 되며, 제3단계(30)의 열분해분리실에 간접열을 제공하고, 열이동통로가스출구(152)를 거쳐 제2단계(20)의 건조실로 제공된다. 제3단계(30)의 판부재(85) 상판에 간접열 화격관(38.39)은 열의 분배가 균등히 되도록 하는 것과 외통을 둘러싼 간접열제공관(37) 등에 의거 열분해분리는 신속하게 이루어지고, 제3단계(30)의 열분해분리실 상층부로부터 판부재(85) 상에 미치도록 가연성GAS 흡입관(43)을 다수 균등히 배열시켜, 제5단계(50)의 가스정화실로 이송시키는 것과, 제3단계(30) 하단부와 제4단계(40) 상층부에는 제3단계(30) 열분해실에 열제공수단인 제1버너(15) 제2가스버너(25) 제3가스버너(35)와 탄소열 배분수단(151)이 설치되었고, 탄소를 탄분으로 만들어 채반형상의 분배판에 의거 내측 탄분저장관(90) 구조와, 외측 탄분저장관(100)으로 구조되었고, 원형통관으로 구조된 탄분 저장통(90A, 100B)에 탄분이 축적되어 있는 하단부는 톱날과 같은 다수의 동공으로 형성되었으며, 탄분을 받쳐 주는 연소판(80.81) 위에 톱날 형태의 동공 사이로 공기의 유입과 탄분이 함께 연소판(80.81) 상판을 따라 흐르면서 다공의 구멍을 통하여 낙하 연소가 이루어진다.In the lower portion of the fourth stage 40 distribution plate, the inner carbon storage tube 90 storing the fine coal powder and the outer carbon storage tube 100 storing the thick coal powder are the third step 30 and the fourth step. It serves to block the space of 40. In the fourth step 40, the heat transfer means 150 of the pyrolysis chamber is installed at the center of the fourth step 40, and the lower part of the heat distribution port 151 of the third step 30 becomes the heat passage. Indirect heat is supplied to the pyrolysis separation chamber of 30) and is provided to the drying chamber of the second step 20 via the heat transfer gas outlet 152. The indirect thermal grate 38.39 on the upper plate of the plate member 85 of the third step 30 allows the heat distribution to be evenly distributed, and the pyrolysis separation is rapidly performed based on the indirect heat providing tube 37 surrounding the outer cylinder. Arranging a plurality of flammable GAS suction pipes 43 evenly so as to extend from the upper portion of the pyrolysis separation chamber in the third step 30 to the gas purifying chamber in the fifth step 50, and the third step ( 30) In the lower portion and the upper portion of the fourth stage 40, the first burner 15, the second gas burner 25, the third gas burner 35 and the carbon heat distribution means, which provide heat to the pyrolysis chamber of the third stage 30, 30. (151) was installed, made of carbon into carbon powder structure of the inner carbon storage pipe (90) and the outer carbon storage pipe (100) structure on the basis of the tray plate distribution plate, the carbon storage container (90A) The lower end of which carbon is accumulated in 100B) is formed of a plurality of pupils such as saw blades. Combustion plates (80.81) flows along the inlet and the burnt combustion minutes plate (80.81) with the top plate of the air between the saw blade in the form of a pupil on the fall of the combustion takes place via the perforated holes.
제6단계(60) 회분은 이송 스크류(160)에 의해 저장탱크로 저장 되도록 구성된다.The sixth step 60 ash is configured to be stored in the storage tank by the transfer screw 160.
도 5는 본 발명의 가연성가스 추출시스템의 열분해물질의 흐름을 열분해로의 순환체계에 있어서, 제1단계(10)로 유입되는 열분해물질(산업폐기물질포함)은 수분 제거와 조기 건조와, 제2단계(20)에서는 건조와 무산소공기로 재 포장하는 과정을 거쳐, 제3단계(30) 열분해실로 유입되고, 열분해분리 단계에 의거 가연성가스는 정화실(50)의 제2흡입장치(55)에 이끌리어 열분해분리가 이루어지도록 형성된다.Figure 5 is a pyrolysis material flow in the pyrolysis furnace of the combustible gas extraction system of the present invention, the pyrolysis material (including industrial waste material) is introduced into the first step (10) is water removal and early drying, In the second step (20), after drying and repacking with oxygen-free air, the third step (30) is introduced into the pyrolysis chamber, and the combustible gas is supplied to the second suction device (55) of the purification chamber (50) based on the pyrolysis separation step. It is formed such that it is subjected to pyrolysis separation.
제1단계(10)의 제1흡입장치(11)는 제4단계(40)와 제3단계(30) 간접열 전달수단(37.38.39)과 제1버너(15) 제2가스버너(25) 제3가스버너(35) 등에 미치어, 공기만을 흡입시키고, 또한 제4단계(40)의 탄소 열 역시도 제1단계(10)의 제1흡입장치(11)에 의거 공기가 순환 되도록 구조되었다.The first suction device 11 of the first step 10 includes the indirect heat transfer means 37.38.39 of the fourth step 40 and the third step 30, the first burner 15, and the second gas burner 25. ) To the third gas burner 35 and the like, to suck only air, and also the carbon heat of the fourth step 40 is also configured to circulate air based on the first intake device 11 of the first step 10. .
본 발명이 이루고자 하는 원리는 가연성GAS 추출 전 과정이 단계별로 그 특성에 따라 운영되도록 한 것이다.The principle of the present invention is to ensure that the entire process of extracting flammable GAS is operated according to its characteristics step by step.
제1단계(10)의 열분해물질의 투입과정부터 제2단계와 제3단계 그리고 제4단계(40)의 탄소연소과정에 이르기까지와, 제5단계(50) 가연성가스 흡입장치는 별도의 체계로 운영되도록 구조되었다. 이 모두 공기의 순환과정이 연결 지어져 있는 것을 특징으로 하였고, 제1단계(10)의 제1흡입장치(11)는 제2단계(20)의 건조물질의 전 공간부와 제3단계(30) 열분해로 화격관(37.38.39)과 제4단계(40) 상단부와 제3단계 하단부 제1버너 제2가스버너 제3가스버너 제4단계(40) 공기 흡입구(110.111)에 이르기까지 순환로가 형성된 구조로 되어 있다.From the process of inputting the pyrolysis material of the first stage (10) to the carbon combustion process of the second stage, the third stage, and the fourth stage (40), and the fifth stage (50) flammable gas suction device is a separate system It was structured to operate as. All of these are characterized in that the circulation process of the air is connected, the first suction device 11 of the first step 10 is the entire space portion of the dry material of the second step 20 and the third step (30) A pyrolysis furnace forms a circulation path up to the air pipe (37.38.39), the upper end of the fourth stage 40, and the lower end of the third stage, the first burner, the second gas burner, the third gas burner, the fourth stage 40, and the air inlet 110.111. It is structured.
도2. 3. 4. 6. 7은 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제인 열분해물질 중에서 양질의 가연성GAS 만을 얻기 위한 것으로 가연성GAS를 추출하는 과정에서 불필요한 공기의 유입을 차단시키는 장치와 열분해물질을 신속히 열분해분리 되도록 구성시키는 장치와 열분해물질을 건조와 무산소 공기로 재포장 하는 과정과 열분해분리 한 가연성GAS를 양질의 GAS로 만드는 제5단계(50)와 그리고 열분해분리 한 탄소를 제4단계에서 연소시켜, 그 열풍으로 제3단계 화격관(38)을 가열시킨 간접열에 의거 열분해물질은 무산소 가연성GAS와 탄소로 분리되는 것과, 또 한편 분해물질의 이동과정과 공기의 흐름이 상호 역순으로 교차되며, 이동 되도록 구조시킨다.Figure 2. 3. 4. 6. 7 is to obtain only high quality flammable GAS from the pyrolysis material, which is a technical problem to be achieved by the present invention, and to quickly pyrolyze and separate the pyrolysis material and the device to block the inflow of unnecessary air in the process of extracting the flammable GAS. Process of reconstituting pyrolysates with dry and oxygen-free air, the fifth step (50) of making pyrolytically separated flammable GAS into high quality GAS, and burning the pyrolyzed carbon in the fourth step, The pyrolysate is separated into anoxic flammable GAS and carbon based on the indirect heat heated by the third stage fire tube 38 by hot air, and the movement process of the decomposition material and the flow of air intersect with each other in reverse order. Let's do it.
또한 열분해물질(산업폐기물질포함)은 제1단계로부터 제2단계로 제3단계로 제4단계로 순차적으로 이동되고, 공기의 흐름은 제1단계의 제1흡입장치(11)에 의거 제1단계의 건조 공기와 제2단계 간접열 제공수단의 화격관 통관로를 통하여 제3단계의 제1버너 제2가스버너 제3가스버너 제4단계의 탄소 연소장치의 외부공기 유입구(110.111)에 이르기까지, 흡입력이 미치도록 하는 구조로 되어있다. 또한 특정 구역인 제3단계(30) 공간부의 열분해물질은 간접열화격관(37.38.39)에 의해 열분해 분리되며, 열분해분리한 무산소가연성GAS는 제5단계의 GAS정화장치의 제2흡입장치(55)에 이끌리어 안정되게 이동되어 연소 및 별도의 에너지원으로 사용된다.In addition, the thermal decomposition material (including industrial waste material) is sequentially moved from the first step to the second step to the third step to the fourth step, and the flow of air is based on the first suction device 11 of the first step. The third stage of the first burner, the second gas burner, the third gas burner, and the external air inlet (110.111) of the carbon combustion device of the fourth stage through the gutter pipe passage of the dry air of the second stage and the indirect heat providing means of the second stage. Until then, the suction force is designed to extend. In addition, the pyrolysis material of the space of the third stage 30, which is a specific zone, is pyrolyzed and separated by an indirect pyrotechnic tube (37.38.39), and the oxygen-free flammable GAS pyrolyzed is the second suction device 55 of the GAS purification apparatus of the fifth stage. It is moved stably and is used as combustion and separate energy source.
이상은 열분해물질 중에서 순수한 GAS만을 얻어내기 위하여, 제3단계의 열분해 중심부에는 외부의 어떠한 공기의 유입이 되지 않도록 하며, 제2단계 공간부의 공기가 제3단계의 공간층으로 이동되지 못하도록 열분해물질(산업폐기물질포함)을 스크류와 가압이송수단(104)에 의거 열분해물질만이 통과 되도록 구조시킨다.In order to obtain only pure GAS among the pyrolysates, no external air flows into the pyrolysis center of the third stage, and pyrolysates (so that the air of the second stage space is not moved to the space layer of the third stage). Industrial waste material) is structured so that only pyrolysis material passes through the screw and the pressure transfer means 104.
그리고 제3단계 하단부와 제4단계 상단부를 경계인 탄소 이동 통로에 일정 높이의 탄분저장통관(90.100)을 구조시켜, 제4단계의 탄소연소열풍이 제3단계의 공간부로 이동되지 못하도록 한다.Then, the carbon storage passage 90.100 having a predetermined height is structured in the carbon moving passage that borders the lower end of the third stage and the upper end of the fourth stage, thereby preventing the carbon combustion hot air of the fourth stage from moving to the space portion of the third stage.
그리고 제5단계의 제2흡입장치(55)는 제3단계 열분해로의 GAS 팽창계수를 계측 시켜 제2흡입장치(55)을 제어 조절하는 장치를 구조시켰다.The second suction device 55 of the fifth step measures the GAS expansion coefficient of the third step pyrolysis furnace to control and control the second suction device 55.
본 발명은 제3단계 열분해실의 열전달수단(37.38.39)에 의거 제3단계의 열분해물질은 가연성GAS와 탄소로 분리되고, 가연성GAS는 제3단계 상층부로부터 하단부에 이르기까지 다수의 다공봉관(43)을 따라 제5단계의 제2흡입장치(55)에 이끌리어 분리되고, 탄소는 판부재(85) 상판에서 방사형으로 구비된 스크류(75)에 의거 세분 제4단계로 배출되며, 탄분이 연소한 열풍은 제3단계 열분해로의 열원으로 사용된다. 그리고 가연성GAS는 제5단계로 이송 시켜 일차로 흡입과 압축(55) 과정을 거치고, 이차로 정제과정을 거쳐 양질의 가스로 만든다.According to the present invention, the thermally decomposed material of the third stage is separated into combustible GAS and carbon based on the heat transfer means (37.38.39) of the third stage pyrolysis chamber, and the combustible GAS is composed of a plurality of porous sealing pipes from the upper stage to the lower stage of the third stage. 43 is separated by the second suction device 55 of the fifth step, the carbon is discharged in the fourth step by the screw 75 provided radially from the upper plate member 85, the coal is burned One hot air is used as the heat source for the third stage pyrolysis furnace. In addition, the flammable GAS is transferred to the fifth stage, firstly subjected to suction and compression (55), and secondly, to a high quality gas through a purification process.
이상의 기술적인 특성은 열분해로의 전 과정에서 열분해물질과 공기의 흐름이 상호 상반되게 교차되는 과정에서 역할분담이 이루어지도록 구조되었다.The above technical characteristics are structured so that role division is made in the process of cross-composition of pyrolysates and air flows in the whole process of pyrolysis.
그리고 제3단계의 공간부의 열풍 이동통로(37.38.39)는 열분해물질층에 간접열을 균등히 배분되도록 구조되었다.And the hot wind moving passage (37.38.39) of the space portion of the third step is structured to distribute the indirect heat evenly to the thermal decomposition material layer.
또한 이상에 의거 양분된 탄소와 가연성GAS는 무산소 공간부에서 열분해분리 되었으므로 착화로 인한 폭발의 위험성이 없는 양질의 GAS일뿐 만 아니라 다시 재 연소 과정에서 탄소는 700℃이상의 고온으로 연소되고, 무산소 가연성GAS는 1200℃ 이상으로 연소됨으로 다이옥신(DIOXIN) 등과 같은 공해물질이 합성되지 않는다.In addition, carbon and flammable GAS, which are divided according to the above, are pyrolytically separated in the oxygen-free space, so not only is it a high quality GAS without the risk of explosion due to ignition, but also carbon is combusted at a high temperature of 700 ° C. or more in the recombustion process. Is burned above 1200 ° C, and thus no pollutants such as dioxin are synthesized.
본 발명의 가연성GAS 추출방법 및 장치는 열분해물질 중에서 얻어낸 가연성GAS는 산업용 에너지원으로 화력발전 에너지로 사용 할 수 있는 양질의 GAS를 얻으며 산업용폐기물질 및 도시 쓰레기, 아스팔트, 토탄, 저탄, 산간에 흐트러진 목재 등을 열분해 분리시켜 열량이 높은 가연성GAS를 얻어내어 저장하여 사용 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 국가적으로는 자원재활용이라는 측면에서 기대되는 파급효과가 매우 크며, 특히 폐기물을 재생함으로써 환경보존은 물론 폐자원의 재활용을 동시에 도모할 수 있는 효과가 있으므로 국가의 자원 및 에너지재활용산업 및 환경보존산업상 매우 유용한 발명인 것이다.The flammable GAS extraction method and apparatus of the present invention is a combustible GAS obtained from pyrolysis material to obtain a high quality GAS that can be used as thermal power generation energy as an industrial energy source, and is disposed between industrial waste and urban waste, asphalt, peat, low coal, and mountain. Pyrolytic separation of wood, etc. has the effect of obtaining a high calorie flammable GAS can be stored and used. In addition, the ripple effect expected from the aspect of resource recycling is very high in the country, and in particular, it is possible to simultaneously recycle the recycling of waste resources as well as environmental preservation by recycling wastes. It is an industrially useful invention.
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR20010078957A (en) * | 2001-05-25 | 2001-08-22 | 정정수 | A Method for Dividing the Organic Matter -Pyrolyzables- into Natural Liquefied Gas and Carbon |
| KR100695908B1 (en) * | 2006-04-07 | 2007-03-19 | (주)지앤지컨설턴트에프디아이 | Wood biomass gasifier |
-
1999
- 1999-04-15 KR KR1019990013229A patent/KR19990046682A/en active Search and Examination
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20010078957A (en) * | 2001-05-25 | 2001-08-22 | 정정수 | A Method for Dividing the Organic Matter -Pyrolyzables- into Natural Liquefied Gas and Carbon |
| KR100695908B1 (en) * | 2006-04-07 | 2007-03-19 | (주)지앤지컨설턴트에프디아이 | Wood biomass gasifier |
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