[go: up one dir, main page]

KR101156195B1 - 액체금속을 이용한 열분해 장치 - Google Patents

액체금속을 이용한 열분해 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101156195B1
KR101156195B1 KR1020110138685A KR20110138685A KR101156195B1 KR 101156195 B1 KR101156195 B1 KR 101156195B1 KR 1020110138685 A KR1020110138685 A KR 1020110138685A KR 20110138685 A KR20110138685 A KR 20110138685A KR 101156195 B1 KR101156195 B1 KR 101156195B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reactor
liquid metal
gas
pyrolysis device
buffer tank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020110138685A
Other languages
English (en)
Inventor
이은도
양원
박동호
문지홍
양창원
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR1020110138685A priority Critical patent/KR101156195B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101156195B1 publication Critical patent/KR101156195B1/ko
Priority to PCT/KR2012/009465 priority patent/WO2013094879A1/ko
Priority to US14/366,004 priority patent/US9446376B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/26—Nozzle-type reactors, i.e. the distribution of the initial reactants within the reactor is effected by their introduction or injection through nozzles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B49/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
    • C10B49/14—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot liquids, e.g. molten metals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F23G5/027—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006—Controlling or regulating processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/02—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of cellulose-containing material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/07—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of solid raw materials consisting of synthetic polymeric materials, e.g. tyres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/02—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by distillation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/10—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal from rubber or rubber waste
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G9/34—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by direct contact with inert preheated fluids, e.g. with molten metals or salts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00119—Heat exchange inside a feeding nozzle or nozzle reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00164—Controlling or regulating processes controlling the flow
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10—Feedstock materials
    • C10G2300/1003—Waste materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141—Feedstock
    • Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

본 발명은 투입된 원료와 용융된 액체금속이 함께 존재하는 반응로, 반응로에 연결되는 순환 펌프, 반응로 상부에 배치되며, 순환 펌프로부터 액체금속을 전송받는 버퍼 탱크, 버퍼탱크에 결합되고 버퍼 탱크 내의 액체금속을 반응로 내부로 분사하는 노즐, 열분해 후 차(Char) 및 슬래그를 분리할 수 있는 분리장치 및 반응로에 연결되어 반응로에서 공급받은 연료를 연소시켜 반응로에 열을 공급하는 연소로를 포함하여, 상기 노즐로부터 분사된 상기 액체금속의 입자가 상기 반응로에서 발생한 가스와 반응하여 상기 가스를 정제하는 것을 특징으로 하는 액체금속을 이용한 열분해 장치를 제공한다.

Description

액체금속을 이용한 열분해 장치{Pyrolysis apparatus using molten metal}
본 발명은 액체금속을 이용한 열분해 장치에 관한 것으로, 상세하게는 액체금속을 이용하여 바이오매스, 석탄, 및 폐플라스틱 등의 연료를 열분해하여 휘발성분의 가스 및 열분해 오일을 추출하는 열분해 장치에 관한 것이다.
산업이 발전함에 따라 생활폐기물은 물론 각종 산업폐기물이 급증하고 있다. 특히, 일회용 제품이 많이 사용되어 그 폐기량이 날로 증가하고 있다. 또한 화석연료의 고갈로 인한 수급의 어려움 때문에 이를 대체할 수 있는 신재생 에너지원에 대한 시장의 요구도 급격히 증가하고 있으며 이를위해 바이오매스나 폐기물의 열분해 가스화를 통한 청정연료 생산에 대한 관심이 높아지고 있다.
종래, 이러한 폐기물 및 바이오매스를 처리하는 방법으로 주로 소각로에서 산소를 공급하여 900℃ 이상의 고온에서 직화 방식으로 소각 처리하는 방법이 있다. 그러나 폐기물은 고무, 섬유 그리고 플라스틱 제품을 포함하고 있음에 따라 위와 같은 소각방식으로 처리하는 경우 대기오염의 주범인 매연, 악취 등의 각종 공해물질이 다량 발생되고, 소각 후 남은 소각재는 잔류 공해물질이 남아 있는 문제점이 있다. 또한 폐기물 및 바이오매스를 단순 소각을 통해 처리할 경우 연소를 통해 발생하는 열밖에 이용할 수 없어 보다 높은 부가가치 창출이 어렵다.
근래에는 이러한 폐기물 및 바이오매스를 이용하여 보다 고부가가치를 가지는 생산물을 얻기 위하여 무산소 상태에서 가열하여 탄소 이외의 성분을 열분해시켜 열분해 오일 및 합성가스를 얻는 기술이 제시되고 있다.
한편, 대한민국 등록특허 0354920호에는 폐기물을 열분해하는 열분해로와, 열분해 된 폐기물을 공기와 혼합하는 혼합로와, 공기와 혼합된 분해 폐기물을 소각하는 공지의 연소로와, 소각된 분해 폐기물의 분진을 집진하는 공지의 집진기와, 집진된 가스를 세정하는 세정기와, 세정기를 통과한 유해가스를 중화시키는 1차, 2차 중화기와, 중화된 가스를 송풍기로 흡입하여 히터로 건조시키는 건조기를 가지는 열분해 처리장치가 제시되어 있다.
그러나 상기 인용문헌에 기재되어 있는 바와 같이 폐기물을 열분해하여 처리하는 공정은, 1회의 열분해 공정을 실시한 다음에는 다시 열분해로를 무산소의 진공상태로 만들어야 하고, 열분해로 내의 탄화된 잔재는 제거해야 때문에, 열분해로에 폐기물을 투입하고 용융 가스화시키는 공정이 연속적으로 진행될 수 없고, 폐기물의 투입과 용융 공정을 1회 실시한 다음에는 열분해로를 냉각시킨 후에 다시 위와 같은 공정을 반복해야 한다.
그리고, 상기와 같은 종래기술의 열분해로는 급냉을 위한 별도의 수단이나, 단열 수단이 미흡하여 무엇보다 열효율이 떨어지고, 가열 및 냉각을 위한 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다. 또한, 집진기를 갖추고 있다고는 하나, 집진기에 의해서는 완벽한 탈취를 이루지 못하여 최종적으로 배출되는 가스에는 유해한 악취가 여전히 함유되어 있는 문제점이 있다.
다른 한편으로, 열분해에 의하여 발생하는 가스 중에는 산성가스를 포함한 각종의 유해성분이 함유되어 있다. 가스 중의 이러한 오염물질 등이 그대로 가스와 함께 배출될 경우에는 추출한 가스의 품질이 낮아지므로 이러한 오염물질을 처리할 수 있는 가스 처리설비가 필요하게 된다.
다른 한편으로, 바이오매스 및 폐기물로부터 열분해 오일 생산을 위해서는 600~700℃ 근처의 무산소 분위기에서 빠른 열전달을 통한 급속 열분해 조건을 만들어 주는 것이 중요하며, 생산된 열분해 가스의 반응기내 체류시간을 극소화할수록 열분해 오일의 수율이 증가하게 된다. 기존 장치에서는 열전달 효율이 높은 유동사 등을 활용하는 유동층 급속 열분해 반응기가 가장 우수한 특성을 보이는 것으로 보고되고 있으나 유동화에 필요한 추가적인 가스공급이 필수적이므로 반응기 내 체류시간을 줄이기 위한 진공조건을 만들기가 어렵고, 유동사 마모 및 원료의 열분해 과정에서 발생되는 분진 및 산성가스 등을 처리하기 위한 부대설비가 필요하게 된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 투입된 원료와 용융된 액체금속이 함께 존재하는 반응로, 반응로에 연결되는 순환 펌프, 반응로 상부에 배치되며, 순환 펌프로부터 액체금속을 전송받는 버퍼 탱크, 버퍼탱크에 결합되고 버퍼 탱크 내의 액체금속을 반응로 내부로 분사하는 노즐, 열분해 후 차(Char) 및 슬래그를 분리할 수 있는 분리장치 및 반응로에 연결되어 반응로에서 공급받은 연료를 연소시켜 반응로에 열을 공급하는 연소로를 포함하여, 투입된 원료에 효율적으로 열을 전달하고, 열분해되어 배출되는 가스에 포함된 산성가스, 분진 등 불순물을 제거하는 것을 특징으로 하는 열분해 장치를 제공하는 것이다.
또한, 액체금속을 열교환기를 이용한 간접열교환을 통해 가열하므로 액체금속 내에서 직접 연료를 연소하는 경우와 달리, 회재 및 미연분 등과 같은 불순물이 섞일 위험이 없어 액체금속의 산화를 막을 수 있는 열분해 장치를 제공하는 것이다.
또한, 액체금속은 증기압이 낮으므로 운전중에 액체금속의 손실이 적으며 반응기 내부를 진공으로 유지하기에도 용이하므로 운전의 편의성을 높이고 열분해 오일 생산을 목적으로 할 경우 그 수율을 극대화할 수 있는 열분해 장치를 제공하는 것이다.
또한, 액체금속과 불순물과의 비중차이로 원료 속에 포함된 불순물을 분리하고 제거할 수 있어 유지 및 관리에 유리한 열분해 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 열분해 장치는 액체금속이 수용되는 반응로; 상기 반응로에 연결되는 순환 펌프; 상기 반응로 상부에 배치되며, 상기 순환 펌프로부터 상기 액체금속을 전송받는 버퍼 탱크; 상기 버퍼탱크에 결합되고, 상기 버퍼 탱크 내의 액체금속을 상기 반응로 내부로 분사하는 노즐; 및 상기 반응로에서 생성된 가스 화합물(차, Char)을 연소시켜 상기 반응로에 열을 공급하는 연소로;를 포함하며, 상기 노즐로부터 분사된 상기 액체금속의 입자가 상기 반응로에서 발생한 가스와 반응하여 상기 가스를 정제하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열분해 장치는, 상기 반응로에 결합되는 슬래그 배출구;를 더 포함하며, 상기 슬래그 배출구를 통해 상기 반응로 내의 상기 액체금속에 용융된 슬래그가 상기 반응로의 외부로 배출되는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 상기 액체금속은 Sn, Bi 및 Sn 와 Bi의 혼합물로 이루어진 그룹 중 어느 하나를 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 상기 열분해 장치는, 상기 순환 펌프, 상기 연소로 및 상기 슬래그 배출구에 연결되는 제어부;를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 순환 펌프의 펌핑 속도, 상기 연소로의 연소량 및 상기 슬래그 배출구에서 슬래그의 배출량 중 하나 이상을 조절할 수 있는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 상기 펌프는 상기 반응로에서 유입되는 상기 액체금속 내의 불순물을 제거하는 필터를 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 연소로에서 발생된 열은 히트 파이프와 같은 간접 열교환 장치를 통해 열분해 반응로의 온도 유지를 하는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 상기 펌프에서 이동하는 액체금속은 촤의 연소로를 지나며 추가적인 열교환을 하는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 상기 반응로에서 발생하는 상기 가스는 분진 및 황화합물을 포함한 합성가스로 생산물 내 불순물은 상기 노즐에서 분사되는 액체금속에 의해 원활히 제거되도록 구성하는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 상기 반응로에 유입되는 원료는 바이오매스, 석탄, 폐플라스틱 및 폐PCB 로 이루어진 그룹 중 어느 하나 이상인 것이 바람직할 수 있다.
또한, 상기 노즐은 상기 버퍼 탱크에 탈착 가능하게 결합하고, 상기 분사구 크기에 따라 상기 버퍼탱크에 선택적으로 결합될 수 있는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 열분해 오일의 수율을 극대화하기 위해서는 상기 반응로에 송풍기를 더 포함하여, 상기 반응로의 내부는 진공을 유지하여 열분해 생산물의 반응기 체류시간을 극소화시키는 것이 바람직할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명은 투입된 원료에 효율적으로 열을 전달하는 한편, 열분해되어 배출되는 가스에 포함된 산성가스 및 분진 등 불순물을 제거하여 고품질의 열분해 가스를 얻을 수 있는 효과가 발생한다.
또한, 액체금속 내에서 직접 연료를 연소하는 종래의 경우와 달리, 본 발명은 액체금속을 열교환기를 이용한 간접열교환을 통해 가열함으로써 회재 및 미연분등과 같은 불순물이 섞이지 않아 액체금속의 산화를 막을 수 있는 효과가 발생한다.
또한, 액체금속과 불순물과의 비중차이로 원료 속에 포함된 불순물을 분리하고 제거할 수 있어 유지 및 관리에 유리한 효과가 발생한다.
또한, 본 발명에 사용되는 액체금속은 작동 운전 범위에서 용융되어 액상을 유지하며 끓는점이 높아 증발에 의한 손실이 없는 효과가 발생한다.
또한, 본 발명에 사용되는 액체금속은 기존 열교환에 주로 사용되는 공기 및 물에 비하여 열용량이 크므로, 열 이동량이 높아 열교환에 효과적이고, 점성이 낮아 이동이 편리한 효과가 발생한다.
또한, 액체금속은 증기압이 낮으므로 운전중에 액체금속의 손실이 적으며 반응기 내부를 진공으로 유지하기에도 용이하므로 운전의 편의성을 높이고 열분해 오일 생산을 목적으로 할 경우 그 수율을 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열분해 장치의 개념도이며,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열분해 장치의 작동 단계를 나타낸 순서도이다.
본 발명에 따른 열분해 장치(100)를 이루는 구성요소들은 필요에 따라 일체형으로 사용되거나 각각 분리되어 사용될 수 있다. 또한, 사용 형태에 따라 일부 구성요소를 생략하여 사용 가능하다.
본 발명에 따른 열분해 장치(100)의 바람직한 실시예를 도 1 내지 도 2를 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.
본 발명에 따른 열분해 장치(100)의 구성설명
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 열분해 장치(100)의 구성을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열분해 장치(100)는 액체금속(11)이 하부에 위치하고 가스(12)가 상부에 위치하는 반응로(10); 상기 반응로(10)의 하부에 연결되어 액체금속(11)을 순환시키는 순환 펌프(20); 상기 순환 펌프(20)에 연결되며 상기 반응로(10) 상면에 위치하는 버퍼 탱크(30); 상기 버퍼 탱크(30)의 하면에 결합되고, 상기 버퍼 탱크(30) 내의 액체금속(11)을 반응로(10) 내부로 분사하는 다수의 분사구를 가지는 다수의 노즐(31); 및 상기 반응로(10) 하부에 연결되어 반응로(10)에서 공급받은 연료를 연소시켜 반응로(10)에 열을 공급하는 연소로(40);를 포함한다.
반응로(10)는 용융 상태의 액체금속(11)과 정화 대상인 가스(12)가 위치하는 곳으로, 연소로(40)를 통해 발생된 열을 열교환기(42)를 통한 간접열교환 및 고온연소가스(45)를 반응로(10)의 외벽(10a)으로 보내는 과정에서 얻는 열교환을 통해 액체금속(11)이 용융 상태로 유지되며, 열분해 반응 이후의 저온 액체금속(11)은 액체금속용 필터(19)와 순환 펌프(20)를 통해 이동되어 연소로(40)을 지나며 재가열된 후, 버터탱크(30) 및 노즐(31)을 통해 액체금속(11)이 분사되어 반응로(10)내로 유입되는 가스(12)가 정화 및 가열된다. 반응로(10) 내의 액체금속(11)과 가스(12)는 그 비중 차이에 의해 상하로 분리된다. 구체적으로 액체금속(11)은 반응로(10) 내의 하부에 위치하고, 가스(12)는 반응로(10) 내에서 액체금속(11)의 상부에 위치한다. 여기에서, 상기 반응로(10)의 외벽(10a)은 연소가스로부터 열회수가 가능한 열교환기 내지 자켓의 기능을 한다.
반응로(10)는 원료(17)가 투입되는 입구부(15)와 가스(12)가 배출되는 출구부(16)를 다수 포함한다. 반응로(10) 하부의 액체금속(11)에는 입구부(15)를 통해 원료(17)가 투입된다. 반응로(10)에 유입되는 원료(17)는 바이오매스, 석탄, 폐플라스틱, 폐PCB 등으로 이루어질 수 있다.
투입된 원료(17)는 액체금속(11)의 열에 의하여 열분해되고, 액체금속(11)과의 비중차이에 의하여 가스(12), 차(Char, 18), 그리고 기타 불순물로 분리된다. 가스(12)는 휘발성분으로 이루어진 것으로 본 발명에 의한 추출 대상이다. 차(Char, 18)는 연료 이송장치(41)로 연소로(40)에 이송되어 연소로(40)에서 연소되어 반응부에 열을 공급할 연료로 사용된다. 기타 불순물은 슬래그와 함께 슬래그 배출구(14)로 배출된다.
원료(17)를 열분해한 결과 반응로(10) 내의 상부에 생성되는 가스(12)는 노즐(31)에서 분사된 액체금속 입자(13)를 통해 정화되어 외부로 배출될 수 있다. 반응로(10)의 상단에는 버퍼 탱크(30) 및 노즐(31)이 위치하고, 노즐(31)은 가스(12) 사이로 액체금속 입자(13)를 분사한다. 가스(12) 중에 분사된 액체금속 입자(13)는 가스(12)에 포함된 산성가스, 분진 등의 불순물을 액체금속 입자(13) 내로 용융시킨다. 분사된 액체금속 입자(13)와 불순물은 결합된 상태로 반응로(10) 하부로 낙하하고, 반응로(10) 하부에 위치하는 액체금속(11)과 함께 혼합된다. 즉, 액체금속 입자(13)가 가스(12) 중으로 분사되고 가스(12)에 포함된 산성가스, 분진 등과 결합하여 배출되는 가스(12)의 불순물이 감소된다.
반응로(10)에는 연소로(40)에 차(Char, 18)를 공급하는 연료 이송장치(41)가 구비된다. 원료(17)를 열분해한 결과 생성되는 차(Char, 18)는 액체금속(11)과의 비중차이로 액체금속(11)의 표면에 떠오른다. 따라서 연료 이송장치(41)는 액체금속(11)의 표면 인근에 위치하여 차(Char, 18)를 선택적으로 연소로(40)로 배출한다.
반응로(10)는 슬래그를 외부로 배출하는 슬래그 배출구(14)를 더 포함할 수 있다. 원료(17)가 반응로(10)에서 열분해 되어 액체금속(11)에 용융된 불순물인 슬래그는 반응로(10)에서 액체금속(11)과의 비중 차이로 액체금속(11)의 표면에 떠오른다. 다만, 슬래그는 차(Char, 18)보다는 비중이 커서 차(Char, 18)의 아래층에 형성된다. 따라서 슬래그 배출구(14)는 액체금속(11)의 연료 이송장치(41)가 형성된 높이보다 낮게 위치하여 슬래그를 선택적으로 외부로 배출할 수 있다.
반응로(10) 하부에는 연소로(40)에서 발생한 열을 반응로(10)로 이송받는 열교환기(42)가 구비된다. 열교환기(42)는 연소로(40)와 반응로(10)의 열을 교환시켜 연소로(40)에서 차(Char, 18)를 연소시켜 발생된 열을 반응로(10)로 전달한다.
반응로(10)는 송풍기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 반응로(10) 내에는 액체금속(11), 원료(17), 생성물만 존재하므로 반응로(10)는 송풍기 조절을 통해 진공상태로 유지될 수 있다. 이 경우 급속 열분해에 도움이 되며 휘발성분 중 이후의 일반적인 응축 과정을 통해 오일화가 가능한 고분자 탄화수소 가스(12)의 생산량을 늘릴 수 있다.
순환 펌프(20)는 반응로(10) 및 버퍼 탱크(30)와 연결되어 열분해 장치(100)에서 액체금속(11)이 순환되도록 한다. 순환 펌프(20)는 슬래그가 적게 함유된 액체금속(11)을 순환시키기 위하여, 반응로(10)의 하부에 연결될 수 있다. 즉, 반응로(10) 내에서 비중이 작은 슬래그가 부유함으로써 상대적으로 액체금속(11)의 하층에는 불순물이 적게 된다.
또한, 순환 펌프(20)는 불순물을 제거하는 액체금속용 필터(19)를 더 포함할 수 있다. 슬래그 배출구(14)가 액체금속(11)에서 불순물을 제거하더라도 액체금속(11)에는 분리되지 않은 불순물이 용융되어 있을 수 있기 때문에 필터는 이를 제거하기 위해 펌프 또는 적정한 순환유로에 부가될 수 있다.
버퍼 탱크(30)는 순환 펌프(20)에 연결되어 순환 펌프(20)로부터 이동된 액체금속(11)을 노즐(31)을 통하여 반응로(10) 상부에 위치하는 가스(12) 사이로 분사한다. 노즐(31)은 상기 버퍼 탱크(30)에 탈착된다. 따라서 노즐(31) 분사구의 크기에 따라 버퍼 탱크(30)에 노즐(31)을 선택적으로 결합할 수 있다.
또한 버퍼 탱크(30)는 분사될 액체금속(11)의 일부를 저장할 수 있어, 순환 펌프(20) 및 필터의 작동에 따라 순간적으로 액체금속(11)의 순환량이 변하더라도, 상기 노즐(31)에서 액체금속(11)이 분사되는 양을 일정하게 유지할 수 있다.
노즐(31)은 상술한 바와 같이 버퍼 탱크(30)의 하면에 결합되어 상기 버퍼 탱크(30)로부터 이동된 액체금속(11)을 반응로(10) 내부로 분사한다. 노즐(31)은 버퍼 탱크(30)의 하단에 다수개가 일렬로 배치될 수 있고, 노즐(31)에 형성된 분사구는 방사상으로 형성되어 반응로(10) 상부에 위치하는 가스(12) 사이로 액체금속 입자(13)를 세밀하게 분사할 수 있다.
배출되는 열분해 가스(12)는 분사된 액체금속 입자(13)를 통과하여 배출되기 때문에, 분진 및 황화계열 가스(12)가 제거되어 고품질 가스(12)를 얻을 수 있다.
연소로(40)는 반응로(10)에 연결되어 액체금속(11)을 용융 상태로 유지하게 한다. 연소로(40)는 열분해 장치(100)에 투입된 원료(17)를 분리하여 생성된 차(Char, 18)를 연료 이송장치(41)를 통하여 반응로(10)로부터 얻는다.
연소로(40)의 하부에는 공기 투입구(43)가 위치하여 연소로(40)에 산소를 공급하여 차(Char, 18)의 연소가 일어나게 하고, 연소로(40)의 상부에는 공기 배출구(44)가 있어 연소 후의 공기가 배출되게 한다. 배출된 연소가스(45)는 반응로(10)에 추가적인 열공급을 위해 연소가스 열회수용 열교환기(46)를 거쳐 반응로(10)에 열전달을 한 이후 외부로 배출된다.
연소로(40)는 반응로(10)의 온도를 유지하도록 연소량과 연소 속도를 조절하기 위하여 유동층 시스템으로 구성될 수 있다. 또한, 연소로(40)는 반응로(10)와 열교환기(42)로 연결되어 열만을 선택적으로 교환할 수 있다.
이처럼 본 발명에 따른 열분해 장치(100)는 액체금속(11)을 열교환기(42)를 통한 간접 열교환을 통해 가열하므로 액체금속(11) 내에서 직접 차(Char, 18)를 연소하는 경우와 비교하여 회재 및 미연분 등과 같은 불순물이 섞일 위험이 없고, 액체금속(11)의 산화를 막을 수 있다.
또한, 열분해 장치(100)에는 제어부(미도시)가 더 포함될 수 있다. 제어부는 순환 펌프(20)의 펌핑 속도를 제어하여 열분해 장치(100)에서 액체금속(11)이 순환되는 속도와 순환량을 제어할 수 있고, 연소로(40)를 제어하여 반응로(10) 내 액체금속(11)의 온도를 제어하여 액체금속(11)이 용융된 정도 및 액체금속(11)의 점도를 제어할 수 있다. 또한, 제어부는 슬래그 배출구(14)를 제어하여 반응로(10)에서 배출되는 슬래그의 양을 조절할 수 있다.
본 발명에서 열을 순환시키는 액체금속(11)은 기존 열교환에 주로 사용되는 공기 및 물에 비하여 열용량이 커 적절한 공정 설계가 수반될 경우 열 이동량이 높아 효과적인 열교환에 적절하며 다른 액체금속(11)에 비해 점성이 매우 낮아 이동이 편리하여 상기 공정에 적합하다.
또한 본 발명에서 열을 순환시키는 액체금속(11)은 가스(12)와 직접 접촉할 때 발생할 수 있는 각종 불순물(회재, 미연 연료, 수분)과 비중차이가 크므로 필터 및 비중차에 의한 분리에 효과적이다.
또한, 본 발명에서 열을 순환시키는 액체금속(11)은 주석(Sn), 비스무트(Bi), 또는 주석(Sn) 및 비스무트(Bi)의 혼합물 중 어느 하나가 용융되어 형성되는 것이 바람직하다. 주석(Sn), 비스무트(Bi), 또는 주석(Sn) 및 비스무트(Bi)의 혼합물로 이루어진 액체금속(11)은 본 발명에 따른 열분해 장치(100)의 작동에 따라 용융되어 액상을 유지하며, 또한 끓는 점이 높아 본 발명에 따른 열분해 장치(100)의 작동중에도 증발에 의한 손실이 없는 장점이 있다.
또한, 상술한 금속으로 이루어진 액체금속(11)은 기존 열분해에 사용되는 기체 및 스팀과 비교하여 열용량이 크므로 원료(17)에 비해 상대적으로 적은 양으로도 많은 열량을 공급할 수 있으며, 해당 액체금속(11)은 원료(17)에 비해 비중이 큰 반면 점성이 낮으므로 공급된 원료(17)에 효과적으로 침투하여 열분해를 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 열분해 장치(100)의 작동방법
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 열분해 장치(100)의 작동에 따른 원료의 열분해와 차(Char, 18)의 재사용 단계를 설명하면 다음과 같다.
첫 단계는 연소로(40)에 의한 반응로(10)의 액체금속(11) 가열 단계이다(S10). 연소로(40)는 가지고 있는 차(Char, 18)를 연소시켜 열교환기(42)를 통해 반응로(10)에 열을 공급한다. 액체금속(11)은 연소로(40)에 의하여 가열되어 일정한 온도로 용융되고, 순환 펌프(20)를 통하여 이동되기 용이한 점도를 유지한다.
다음으로, 순환 펌프(20)에 의해 액체금속(11)이 반응로(10)에서 버퍼 탱크(30)로 이동된다(S20). 용융된 액체금속(11)은 반응로(10)에 직접 연결되거나 유입 관로(21) 등을 통하여 연결된 순환 펌프(20)로 이동된다. 순환 펌프(20)에는 필터(19)가 구비되어 액체금속(11)에 포함된 불순물을 제거할 수 있다. 순환 펌프(20)는 배출 관로(22) 등을 통하여 버퍼 탱크(30)로 액체금속(11)을 이동시킨다.
다음으로, 버퍼 탱크(30) 하부의 노즐(31)이 액체금속(11)을 반응로(10) 내부로 분사한다(S30). 버퍼 탱크(30)는 순환 펌프(20)로부터 이동된 액체금속(11)을 일시적으로 수용하여, 노즐(31)을 통해 가스(12) 사이로 분사될 액체금속(11)의 양을 일정하게 유지할 수 있다. 버퍼 탱크(30)로 이동된 액체금속(11)은 노즐(31)을 통하여 반응로(10)로 액체금속 입자(13)의 형태로 분사되기 시작한다.
다음으로, 입구부(15)로 원료(17)가 투입되는 단계이다(S40). 원료(17)에는 열분해 대상 물질과 연료를 포함한다.
다음으로, 투입된 원료(17)는 반응로(10)의 액체금속(11)으로 투입되고, 액체금속(11)의 열에 의해 투입된 원료(17)는 열분해 되고, 열분해된 원료(17)는 가스(12), 차(Char, 18) 및 기타 불순물로 분리된다(S50).
반응로(10)에 투입된 원료(17)가 액체금속(11)에 의해 열분해된 결과로 생성된 기타 불순물인 슬래그는 비중 차이에 의하여 액체금속(11)의 표면으로 상승하며, 차(Char, 18)와 액체금속(11)으로부터 분리되고, 분리된 슬래그는 슬래그 배출구(14)를 통하여 외부로 배출된다.
다음으로, 분사된 액체금속 입자(13)와 가스(12) 중의 불순물이 결합하여 반응로(10)에서 낙하되는 단계(S60)이다. 투입된 원료(17)에서 분리된 가스(12)는 반응로(10) 상부를 통해 출구부(16)로 배출되고, 반응로(10) 내부로 분사된 액체금속 입자(13)는 배출되는 가스(12) 사이를 관통하며 가스(12) 내에 포함된 불순물을 용융하여 가스(12)를 정화한다.
다음으로, 가스(12) 중의 불순물이 결합된 분사된 액체금속 입자(13)가 반응로(10)에 수용된 액체금속(11)과 혼합되는 단계이다(S70). 분사된 액체금속 입자(13)는 반응로(10) 하부로 이동한다. 액체금속 입자(13)는 반응로(10) 하부로 이동하여 반응로(10) 하부에 용융된 상태로 위치하고 있는 액체금속(11)과 혼합되고, 혼합된 액체금속(11)은 연소로(40)에 의하여 용융된 상태를 유지한다.
다음으로, 액체금속(11)과 불순물의 비중차이로 분리된 차(Char, 18)가 연료 이송장치(41)를 통해 연소로(40)로 배출되는 단계이다(S80). 반응로(10)에 투입된 원료(17)가 액체금속(11)에 의해 열분해된 결과로 분해되는 차(Char, 18)는 액체금속(11)과의 비중 차이에 의하여 액체금속(11)의 표면으로 상승하여 액체금속(11)으로부터 분리되고, 분리된 차(Char, 18)는 연료 이송장치(41)를 통하여 연소로(40)로 배출된다.
끝으로, 연소로(40)에 의한 반응로(10)의 액체금속(11)이 재가열 되는 단계이다(S90). 연소로(40)로 이송된 차(Char, 18)는 연소로(40)의 연료로 사용된다. 따라서 연소로(40)에 별도로 연료를 공급하지 않아도 연소로(40)에서 반응로(10)로 열을 공급할 수 있게 된다. 또한 액체금속(11)은 연소로(40) 내부에 있는 이송로를 통해 재가열되어 노즐(31)로 이송된다.
상술한 열분해 장치(100)의 작동과정은 제어부(미도시)에 의하여 제어될 수 있다. 제어부는 순환 펌프(20)의 펌핑 속도, 액체금속(11)의 용융 온도 및 슬래그 배출구(14)에서 배출되는 슬래그의 양 등을 제어하여 본 발명에 따른 열분해 장치(100)의 전체적인 작동을 제어한다.
이와 같은 과정이 반복적으로 일어남으로써 본 발명에 따른 열분해 장치(100)는 액체금속(11)을 상기 노즐(31)을 이용하여 상기 가스(12)에 분사하여, 기존 열분해 장치(100) 등에 비해 열교환이 쉽고 지속시간이 길어 열분해 가스(12)의 수율이 높다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 반응로
10a :반응로의 외벽
11 : 액체금속
12 : 가스
13 : 액체금속 입자
14 : 슬래그 배출구
15 : 입구부
16 : 출구부
17 : 원료
18 : 차(Char)
19 : 액체금속용 필터
20 : 순환 펌프
21 : 유입 관로
22 : 배출 관로
30 : 버퍼 탱크
31 : 노즐
40 : 연소로
41 : 연료 이송장치
42 : 열교환기
43 : 공기 투입구
44 : 연소가스 배출구
45 : 연소가스

Claims (9)

  1. 액체금속이 수용되는 반응로;
    상기 반응로에 연결되는 순환 펌프;
    상기 반응로 상부에 배치되며, 상기 순환 펌프로부터 상기 액체금속을 전송받는 버퍼 탱크;
    상기 버퍼탱크에 결합되고, 상기 버퍼 탱크 내의 액체금속을 상기 반응로 내부로 분사하는 노즐; 및
    상기 반응로에서 생성된 차(Char)를 연소시켜 상기 반응로에 열을 공급하는 연소로;를 포함하며,
    상기 노즐로부터 분사된 상기 액체금속의 입자가 상기 반응로에서 발생한 가스와 반응하여 상기 가스를 정제하는 것을 특징으로 하는,
    액체금속을 이용한 열분해 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열분해 장치는,
    상기 반응로에 결합되는 슬래그 배출구;를 더 포함하며, 상기 슬래그 배출구를 통해 상기 반응로 내의 상기 액체금속에 용융된 슬래그가 상기 반응로의 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는,
    열분해 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 액체금속은 Sn, Bi 및 Sn 와 Bi의 혼합물로 이루어진 그룹 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    열분해 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 열분해 장치는,
    상기 순환 펌프, 상기 연소로 및 상기 슬래그 배출구에 연결되는 제어부;를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 순환 펌프의 펌핑 속도, 상기 연소로의 연소량 및 상기 슬래그 배출구에서 슬래그의 배출량 중 하나 이상을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는,
    열분해 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 펌프는 상기 반응로에서 유입되는 상기 액체금속 내의 불순물을 제거하는 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    열분해 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 반응로에서 발생하는 상기 가스는 황화합물을 포함한 탄화수소 성분의배기가스인 것을 특징으로 하는,
    열분해 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 반응로에 유입되는 원료는 바이오매스, 석탄, 폐플라스틱 및 폐PCB 로 이루어진 그룹 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는,
    열분해 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐은 상기 버퍼 탱크에 탈착 가능하게 결합하고, 상기 노즐의 분사구 크기에 따라 상기 버퍼탱크에 선택적으로 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는,
    열분해 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 반응로는 송풍기를 더 포함하여, 상기 반응로의 내부는 진공을 유지하는 것을 특징으로 하는,
    열분해 장치.
KR1020110138685A 2011-12-20 2011-12-20 액체금속을 이용한 열분해 장치 Active KR101156195B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110138685A KR101156195B1 (ko) 2011-12-20 2011-12-20 액체금속을 이용한 열분해 장치
PCT/KR2012/009465 WO2013094879A1 (ko) 2011-12-20 2012-11-09 액체금속을 이용한 열분해 장치
US14/366,004 US9446376B2 (en) 2011-12-20 2012-11-09 Apparatus for pyrolysis using molten metal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110138685A KR101156195B1 (ko) 2011-12-20 2011-12-20 액체금속을 이용한 열분해 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101156195B1 true KR101156195B1 (ko) 2012-06-18

Family

ID=46688952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110138685A Active KR101156195B1 (ko) 2011-12-20 2011-12-20 액체금속을 이용한 열분해 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9446376B2 (ko)
KR (1) KR101156195B1 (ko)
WO (1) WO2013094879A1 (ko)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101365116B1 (ko) 2011-12-21 2014-02-20 한국생산기술연구원 액체금속을 이용한 가스 정제 장치
KR101520920B1 (ko) * 2013-12-20 2015-05-18 한국생산기술연구원 액체금속 베드 내에서 촉매 담지체를 이용한 열분해 및 가스화 장치
KR101617351B1 (ko) 2014-12-19 2016-05-03 한국생산기술연구원 액체금속을 이용한 환원장치
KR101620968B1 (ko) 2013-12-20 2016-05-13 한국생산기술연구원 액체 금속을 이용한 순산소 직접 연소 시스템
KR101806537B1 (ko) * 2015-10-30 2018-01-11 한국생산기술연구원 액체금속을 이용한 유동층 보일러 및 이의 운전방법
KR101876870B1 (ko) * 2017-04-20 2018-07-12 한국생산기술연구원 고온 부식 방지를 위한 액체금속의 유동장치 및 이의 작동방법
KR20220033065A (ko) 2020-09-07 2022-03-16 한국화학연구원 촉매 열분해를 이용한 유기성 폐기물의 처리방법
US11999920B2 (en) 2020-09-14 2024-06-04 Ecolab Usa Inc. Cold flow additives for plastic-derived synthetic feedstock
US12031097B2 (en) 2021-10-14 2024-07-09 Ecolab Usa Inc. Antifouling agents for plastic-derived synthetic feedstocks
WO2025089636A1 (ko) * 2023-10-24 2025-05-01 국립한밭대학교 산학협력단 액체 금속을 이용한 수소화분해 반응용 연속식 장치
KR102808596B1 (ko) 2024-08-19 2025-05-15 주식회사 티이씨 탄화수소 가스 개질장치
US12304888B2 (en) 2021-03-10 2025-05-20 Ecolab Usa Inc. Stabilizer additives for plastic-derived synthetic feedstock
US12503663B2 (en) 2024-04-26 2025-12-23 Ecolab Usa Inc. Cold flow additives for plastic-derived synthetic feedstock

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2522860A (en) * 2014-02-05 2015-08-12 Frank Riedewald Process for the recycling of waste batteries and waste printed circuit boards in molten salts or molten metals
US9714391B2 (en) * 2014-08-14 2017-07-25 Johnny D. Combs Waste to fuel system
US10427192B2 (en) * 2015-05-15 2019-10-01 Ronald G. Presswood, Jr. Method to recycle plastics, electronics, munitions or propellants using a metal reactant alloy composition
US11453584B2 (en) 2018-06-29 2022-09-27 Palo Alto Research Center Incorporated High throughput methane pyrolysis reactor for low-cost hydrogen production
WO2020046582A1 (en) 2018-08-30 2020-03-05 Exxonmobil Research And Engineering Company Systems and processes for molten media pyrolysis
WO2020046583A1 (en) * 2018-08-30 2020-03-05 Exxonmobil Research And Engineering Company Systems and processes for molten media pyrolysis
RU2693800C1 (ru) * 2018-12-21 2019-07-04 Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" Устройство для переработки отходов из резинотехнических и полимерных материалов
CA3076434A1 (en) 2019-03-20 2020-09-20 Composite Recycling Corp. Process and system for recovering hydrocarbons from oil sand and oil shale
RU2753540C1 (ru) * 2020-11-10 2021-08-17 Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие Ресурсосберегающие Технологии Утилизации" Устройство для утилизации отходов на органической основе
WO2022265538A1 (ru) 2021-06-18 2022-12-22 Общество с ограниченной ответственностью "Чистая энергия" Способ переработки отходов из полимерных, композитных и резинотехнических материалов

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100305113B1 (ko) * 1999-04-30 2001-09-13 손재익 직접 및 간접가열 방식을 겸한 폐타이어의 감압 열분해 방법과장치
KR100303473B1 (ko) * 1998-10-01 2001-11-22 김정규 유해폐기물의열분해가스화처리방법및그장치
JP2003035408A (ja) * 2001-05-16 2003-02-07 Kawasaki Steel Corp 廃棄物処理装置および廃棄物処理方法
KR20040081958A (ko) * 2003-03-17 2004-09-23 한국원자력연구소 액체금속로용 증기발생기와 이의 전열방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2730488A (en) * 1953-05-19 1956-01-10 Universal Oil Prod Co Liquid bath continuous conversion coking process and apparatus
US3729297A (en) * 1969-11-29 1973-04-24 Mitsui Shipbuilding Eng Apparatus for continuously decomposing hydrocarbon in a heating medium bath
US4743341A (en) * 1983-07-27 1988-05-10 Harry S. Allen Apparatus for the pyrolysis of hydrocarbon containing materials
KR100595042B1 (ko) * 1997-12-18 2006-07-03 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 연료의 가스화시스템
KR100354920B1 (ko) 1999-07-23 2002-09-30 (주)오토엠아이티 감염성 폐기물의 열분해처리장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100303473B1 (ko) * 1998-10-01 2001-11-22 김정규 유해폐기물의열분해가스화처리방법및그장치
KR100305113B1 (ko) * 1999-04-30 2001-09-13 손재익 직접 및 간접가열 방식을 겸한 폐타이어의 감압 열분해 방법과장치
JP2003035408A (ja) * 2001-05-16 2003-02-07 Kawasaki Steel Corp 廃棄物処理装置および廃棄物処理方法
KR20040081958A (ko) * 2003-03-17 2004-09-23 한국원자력연구소 액체금속로용 증기발생기와 이의 전열방법

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101365116B1 (ko) 2011-12-21 2014-02-20 한국생산기술연구원 액체금속을 이용한 가스 정제 장치
KR101520920B1 (ko) * 2013-12-20 2015-05-18 한국생산기술연구원 액체금속 베드 내에서 촉매 담지체를 이용한 열분해 및 가스화 장치
KR101620968B1 (ko) 2013-12-20 2016-05-13 한국생산기술연구원 액체 금속을 이용한 순산소 직접 연소 시스템
US20170003022A1 (en) * 2013-12-20 2017-01-05 Korea Institute Of Industrial Technology Pure oxygen direct combustion system using liquid metal
US10240786B2 (en) * 2013-12-20 2019-03-26 Korea Institute Of Industrial Technology Pure oxygen direct combustion system using liquid metal
US10689729B2 (en) 2014-12-19 2020-06-23 Korea Institute Of Industrial Technology Reduction device using liquid metal
KR101617351B1 (ko) 2014-12-19 2016-05-03 한국생산기술연구원 액체금속을 이용한 환원장치
WO2016099209A1 (ko) * 2014-12-19 2016-06-23 한국생산기술연구원 액체금속을 이용한 환원장치
CN107109525A (zh) * 2014-12-19 2017-08-29 韩国生产技术研究院 使用液态金属的还原装置
KR101806537B1 (ko) * 2015-10-30 2018-01-11 한국생산기술연구원 액체금속을 이용한 유동층 보일러 및 이의 운전방법
KR101876870B1 (ko) * 2017-04-20 2018-07-12 한국생산기술연구원 고온 부식 방지를 위한 액체금속의 유동장치 및 이의 작동방법
KR20220033065A (ko) 2020-09-07 2022-03-16 한국화학연구원 촉매 열분해를 이용한 유기성 폐기물의 처리방법
US11999920B2 (en) 2020-09-14 2024-06-04 Ecolab Usa Inc. Cold flow additives for plastic-derived synthetic feedstock
US12304888B2 (en) 2021-03-10 2025-05-20 Ecolab Usa Inc. Stabilizer additives for plastic-derived synthetic feedstock
US12031097B2 (en) 2021-10-14 2024-07-09 Ecolab Usa Inc. Antifouling agents for plastic-derived synthetic feedstocks
WO2025089636A1 (ko) * 2023-10-24 2025-05-01 국립한밭대학교 산학협력단 액체 금속을 이용한 수소화분해 반응용 연속식 장치
US12503663B2 (en) 2024-04-26 2025-12-23 Ecolab Usa Inc. Cold flow additives for plastic-derived synthetic feedstock
KR102808596B1 (ko) 2024-08-19 2025-05-15 주식회사 티이씨 탄화수소 가스 개질장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20150151274A1 (en) 2015-06-04
WO2013094879A1 (ko) 2013-06-27
US9446376B2 (en) 2016-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101156195B1 (ko) 액체금속을 이용한 열분해 장치
KR101165403B1 (ko) 액체금속을 이용한 열분해 장치
JP4426150B2 (ja) 物質をガス化・溶融する反応炉と方法
ZA200110392B (en) Method and device for pyrolyzing and gasifying organic substances or substance mixtures.
JP2008249212A (ja) 廃棄物熱分解ガス化方法及び装置
KR100897521B1 (ko) 폐전선의 재활용 장치 및 그 방법
WO2016059725A1 (ja) 石油精製廃棄物処理装置及び石油精製廃棄物処理方法
CN106524175A (zh) 废弃物熔融固化处理系统及方法
CZ43993A3 (en) Process for producing heating gas from a low-grade solid fuel, and apparatus for making the same
CN106433797A (zh) 撬装式油泥热解处理系统及其应用
CN106587552A (zh) 一种含油污泥碳化处理方法
JP4502331B2 (ja) 炭化炉による熱併給発電方法及びシステム
CN103619995B (zh) 用于木屑或废弃物和其它碳化有机材料的连续碳化的装置和方法
WO2015087568A1 (ja) 鶏糞処理方法及び鶏糞処理システム
CN105985812A (zh) 一种垃圾处理成套设备中的热解气化燃烧系统
DE102007017859A1 (de) Vergaser
WO2016036278A2 (ru) Устройство для переработки нефтяных отходов
JPH03172389A (ja) 固体燃料をガス化する装置
CN117965206A (zh) 一种油泥处理方法及系统
EP0532901B1 (en) Method and plant to gasify solid fuels containing non-combustible meltable materials
KR20240040832A (ko) 연속성 열분해 유화장치
KR100639643B1 (ko) 폐열을 이용한 다기능 폐기물의 재활용 장치 및 그 방법
KR102560428B1 (ko) 연속성 열분해 유화장치
RU2118979C1 (ru) Способ и установка для термической переработки высокозольных топлив
CN115046203B (zh) 一种热解装置及废物处理系统

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20111220

PA0201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
PA0302 Request for accelerated examination

Patent event date: 20120102

Patent event code: PA03022R01D

Comment text: Request for Accelerated Examination

Patent event date: 20111220

Patent event code: PA03021R01I

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20120319

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20120531

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20120607

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20120608

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160328

Year of fee payment: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20160328

Start annual number: 5

End annual number: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170327

Year of fee payment: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20170327

Start annual number: 6

End annual number: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180406

Year of fee payment: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20180406

Start annual number: 7

End annual number: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190402

Year of fee payment: 8

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20190402

Start annual number: 8

End annual number: 8

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20210401

Start annual number: 10

End annual number: 10