바이오원유생산 최적 종횡비를 가지는 바이오 원…
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| 연세대학교 원주산학협력단 | |
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바이오원유생산 최적 종횡비를 가지는 바이오 원유 제조 시스템 및 이를 이용한 바이오 원유 제조방법
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| 최항석 | |
| 101569255 | |
| 바로가기 주소 | http://kipris.or.kr |
| 본원발명은 바이오매스가 급속 열분해되어 생산된 가스를 응축시켜 바이오 오일을 만드는 바이오 오일 제조 시스템에 있어서, 가로(x), 세로(y), 높이(z)의 길이가 서로 다른 사각 기둥 형상으로 하부에 가스 분산판을 갖추고 유동사를 이용하여 바이오매스를 급속 열분해시키는 사각형 컬럼 형태의 유동층 반응기와, 유동층 반응기의 일측에 구비되어 바이오매스를 공급하는 바이오매스 공급기와, 가스 분산판에 공급되는 가스와 유동층 반응기의 내외부를 가열하는 가열기와, 유동층 반응기의 상부 일측에 설치되어 촤(char)를 배출하는 촤 배출구와, 바이오매스의 열분해 가스를 전달받아 열분해 가스에 함유된 촤를 회수하는 사이클론과, 사이클론에서 촤가 제거된 열분해 가스로부터 바이오 오일을 응축시키는 열교환기를 포함하여 구성되되, 열교환기는 하면이 막힌 관 형상의 부재로 하면으로부터 일정높이로 오일이 채워져 있고, 상부 외주면 일측에 가스배출관이 있는 몸체와, 몸체의 상부 외주면 일측에 설치되는 것으로 몸체 내부로 액체를 분사하는 분사노즐과, 관 형상의 부재로 일단이 몸체의 상면을 통해 관입되어 몸체 내의 오일 속에 담겨지도록 설치되되 타단은 몸체의 상면에 고정되는 가스주입관과, 관 형상의 부재로 몸체 하부의 외주면 일측에 설치되는 오일배출관과, 일단이 몸체의 하부 외주면 일측에 결합되고 타단이 분사노즐에 결합되어 몸체 내의 오일이 몸체의 상부로 공급되도록 하는 펌프 및,오일에 있는 미세입자를 제거하는 것으로 상기 가스주입관의 일단 밑에 위치하도록 상기 몸체 하부 일측에 설치되는 제1필터로 구성되는 것을 특징으로 하는 바이오매스 급속열분해용 유동층 반응기와 직접접촉 열교환기를 포함하는 바이오 오일 제조 시스템을 제공한다.또한, 본원발명은 바이오매스가 급속 열분해되어 생산된 가스를 응축시켜 바이오 오일을 만드는 바이오 오일 제조방법에 있어서, (a) 유동층 반응기에 바이오매스가 공급되고, 공급된 바이오매스에 고온의 유동사가 공급되어 혼합되는 단계와, (b) 유동층 반응기에 고온의 가스가 주입된 후, 유동층 반응기의 내외부가 가열되어 바이오매스가 급속 열분해되는 단계와, (c) (b) 단계에서 유동층 반응기에 주입되는 가스 유량이 제어되어 유동층 반응기 내의 가스 유속(U/Umf)이 제어되는 단계와, (d) 급속 열분해 과정에서 발생한 촤(char)가 배출되는 단계와, (e) 급속 열분해 과정에서 발생되는 열분해 가스를 전달받아 사이클론이 이용되어 (d) 단계에서 걸러지지 않은 마이크로 촤가 제거되는 단계와, (f) (e)단계에서 촤가 제거된 열분해 가스가 열교환기에 설치된 가스주입관을 통해 열교환기의 내부에 있는 오일에 직접 접촉되는 방법으로 응축되어 바이오 오일이 추출되고, 바이오 오일로 변환되지 않는 가스는 열교환기의 상부에 있는 분사노즐에서 분사되는 오일에 의하여 다시 한번 응축되어 바이오 오일이 추출되는 단계 및 (g) 유동층 반응기에서 일부 배출된 모래, 유동층 반응기를 거쳐 사이클론을 통하여 배출, 제거된 촤 및 상기 열분해 가스에 포함된 비응축 가스가 연소되는 단계로 구성되되, 상기 (f) 단계에서 상기 분사노즐은 펌프가 사용되어 열교환기의 내부에 있는 오일이 공급되어 분사되고, 상기 가스주입관의 일단 밑에 위치하도록 상기 열교환기의 하부 일측에 제1필터가 설치되어 오일에 있는 미세입자를 제거하여 상기 분사노즐이 막히는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 바이오 오일 제조방법을 제공한다. |