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KR101161550B1 - 바이오매스의 열분해를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

바이오매스의 열분해를 위한 방법 및 장치 Download PDF

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KR101161550B1 KR1020057015173A KR20057015173A KR101161550B1 KR 101161550 B1 KR101161550 B1 KR 101161550B1 KR 1020057015173 A KR1020057015173 A KR 1020057015173A KR 20057015173 A KR20057015173 A KR 20057015173A KR 101161550 B1 KR101161550 B1 KR 101161550B1
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하네스 클라우버르트
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퓌텍 테르모헤미쉐 안라겐 게엠베하
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Abstract

본 발명은 가열소자 및 바이오매스 안내수단을 이용한 바이오매스 열분해 방법에 관한 것이다. 열분해 동안, 가열소자와 바이오매스는 5 기압 내지 80 기압으로 서로 가압된다. 본 발명은 또한 물질 공급부(4)와 열분해 스테이션(6)을 포함하는 바이오매스를 열분해하는 장치에 관한 것이다. 물질 공급부(4)는 5 기압 내지 200 기압 사이의 압력을 생성하는 수단을 구비하여, 열분해 스테이션(6)에 대해 열분해될 원료물질을 가압한다. 열분해 스테이션(6)은 동작 상태에서 300℃ 및 1000℃ 사이의 온도로 가열되는 가열소자(22)를 포함한다.
가열소자, 바이오매스, 열분해

Description

바이오매스의 열분해를 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR THE PYROLYSIS OF BIOMASS}
본 발명은 가열소자와 바이오매스 공급에 의해 어블레이티브 열분해를 위한 공정과, 이를 위한 플랜트 및 본 발명에 따라 생성된 연료에 관한 것이다.
열분해는 유기물질이 대부분 산소 없이 대략 600℃까지의 온도에서 기체, 액체 및 고체 분해 분해생성물로 분해되는 공정을 말한다. 본 발명의 목적은 고에너지 열분해물로 다양한 방식으로 사용될 수 있는 액체 생성물을 최대화하는 것이다. 플래시-열분해가 기술 변환에 특히 적당하다. 분해될 유기물질은 최대한 짧은 시간에 대략 450℃ 내지 500℃의 온도로 최단 시간에 가열되고, 형성된 열분해 생성물은 대부분 열분해물로 응축된다.
플래시-열분해 원리에 따라 작동하는 공정은 예를 들어 샌드베드 원자로를 이용하고, 미세한 분말이 고온 샌드와 혼합되고 따라서 열분해적으로 분해된다(WO 97/06886 바이오매스 기술 참조). 다른 공정은 유기물질이 500℃에서 900℃ 범위의 온도에서 가압되는 가열된 회전판을 이용한다(Martin et al., "Ablative melting of a solid cylinder perpendicularly pressed against a heated wall(가열된 벽에 수직하게 가압되는 고체 실린더의 열분해 융해)", Heat Mass Transfer, Vol. 29, No. 9, pp. 1407-1415, 1986). 반면 다른 방법은 분해될 유기물질이 둘레로 이동하는 가열된 고정 원자로 패널을 이용한다(Bridgwater 및 Peacocke, Fast pyrolysis processes for biomass(바이오매스를 위한 고속 열분해 공정), Renewable & Sustainable Energy Reviews 4, 2000, 1-73). 브리지워터와 피콕은 복잡하고 시험적이고 산업적인 설비에 대한 기술의 현상태를 (현존하는 정도까지) 충분히 설명하고 있다. 설명된 설비는 원자로의 구성과 열분해 생성물의 처리가 상대적으로 복잡하다는 점에서 서로 같다. 더욱이, 상술한 설비는 바이오매스를 매우 작은 고체입자로 분해하여 완전히 분해할 필요가 있다. 생산 및 이러한 입자는 에너지 소모가 크고 공정의 효율을 감소시킨다.
본 발명의 목적은 유기 물질의 열분해를 위한 단순한 공정 및 단순한 플랜트를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 공정은 가열소자 및 상기 바이오매스를 공급하는 수단을 포함하고, 상기 가열소자 및 상기 바이오매스는 열분해 동안 약 5 기압 내지 200 기압의 압력으로 서로에 대해 가압된다. 상기 물질은 당연히 열분해될 물질의 온도가 사라지는 것보다 더 빨리 열을 공급받아야 하고, 이는 이후 표면에서의 용해(어블레이티브 열분해)를 야기한다. 공정은 이러한 상대적으로 높은 접촉압력이 적용될 때 특히 경제적으로 작용한다. 본 발명의 적절한 실시예에 따르면, 상기 압력은 5 기압 내지 150 기압, 바람직하게는 10 기압 내지 100 기압, 특히 바람직하게는 10 기압 내지 80 기압, 바람직하게는 20 기압 내지 60 기압이다.
분해될 바이오매스가 기대는 가열소자는 가열소자와의 접촉에 의해 바이오매스가 열분해를 위해 더 이상 사용될 수 없는 가열소자로부터 열이 사라질 때 선택적 열분해에 필요한 온도보다 높은 온도로 가열된다. 가열소자로부터 열분해될 물질의 접촉표면에 열에너지를 공급하는 것은 이러한 관계에 있어서는 열분해될 물질에서 열이 사라지는 것보다 더 빨리 발생한다. 또한 적용된 접촉압력의 함수로서, 온도는 대략 300℃ 내지 1000℃, 바람직하게는 400℃ 내지 800℃, 특히 바람직하게는 500℃ 내지 700℃, 유리하게는 550℃ 내지 600℃의 넓은 범위로 설정된다.
가열소자는 개별 단편들로 선택적으로 구성되는 평면 또는 아치형 플레이트로 설계된다. 따라서 가열소자는 설비의 크기에 단순한 방식으로 적용될 수 있다. 주어진 직경에 대한 아치형 패널 설계는 사용 가능한 열원의 대형화를 허용한다. 열분해 생성물 제거는 더욱이 아치형 가열소자가 사용될 때 더욱 단순해진다. 반면, 단순한 평면 패널은 합리적 가격으로 가열 소자를 위해 쉽게 좋은 해법을 제공한다.
가열소자로 기능하도록 사용되는 패널은 원형이 바람직하다. 패널의 지름은 예를 들어 테스팅 또는 파일럿 플랜트를 위해서 지름이 대략 20 cm에서 대략 10,000 kg/hour의 용량을 갖는 산업설비를 위해서 지름이 대략 300 cm까지 넓은 범위로 변할 수 있다.
가열소자의 바람직한 실시예는 열분해 생성물의 제거를 위한 공간을 제공하는 프로파일이 형상화된 패널이다. 특히, 가열소자가 직접가열을 사용하는 경우, 프로파일은 유기물질과의 접촉 직전에 패널을 한 번 가열할 수 있다. 또한, 패널 설계는 재료를 절약한다. 다른 장점으로서 프로파일은 가열소자의 표면에 홈이 형성된 경우에 특히 열분해 생성물의 향상된 전진이동을 허용한다. 홈을 구비한 가열소자의 설계가 특히 바람직하다. 방사상으로 배열된 홈은 매우 적당한 것으로 판명되었다.
원칙적으로 가열소자는 공정조건 하에서 특히 압력, 온도, 열전도성에 저항성 있는 물질로 제조되고, 경우에 따라 열분해성 분해 생성물을 많이 생성할 수 있다. 금속 및/또는 세라믹으로 제조된 패널, 적절한 경우 이러한 작동 물질의 복합물은 특히 적절한 것으로 판명되었다.
표면/계면에 공급된 열 때문에, 가열소자를 향해 가압된 바이오매스는 대부분 가스로 분해되고 적은 양이 고체 입자로 분해된다. 이 가스 열분해 생성물의 잔존시간을 형성과 이후 처리 사이에 대략 0.5 내지 대략 10초, 바람직하게는 5초 이하, 특히 바람직하게는 2초 이하로 설정하는 것이 바람직하다. 가열소자에 관련하여, 한편으로는 어블레이티브 방식으로 융해된 바이오매스는 가열소자로부터 열을 빼앗아 이 기간 이후에 가열소자의 온도가 확실히 낮아지게 하는 것이 발견되었다. 반면, 이 기간은 어블레이티브 공정에 의해서 바이오매스를 저분자의 대부분 가스인 성분으로 분해하기에 충분하다. 이후 공정 이전에 열분해 생성물의 짧은 잔존시간은 2차 열분해 화합물 형성을 위한 시간이 충분하지 않기 때문에 1차 열분해 생성물의 가능한 많은 양을 처리하게 한다.
공지된 열분해 공정기술 상태에 대해서, 분해될 바이오매스가 열분해 전에 매우 작은 고체 입자로 분해되어야 한다는 특징이 있다. 이는 많은 에너지를 소모하고 또한 많은 장치를 필요로 해서 공지된 공정의 경제성 문제는 바람직하지 않은 것으로 드러났다. 반면 본 발명에 따른 공정조건에서는 어블레이티브 방식으로 열분해를 수행할 때 상대적으로 성긴 고체 입자도 완전히 열분해될 수 있다. 대략 0.5 mm 내지 대략 70 cm, 바람직하게는 대략 5 cm 내지 대략 50 cm, 특히 바람직하게는 대략 15 cm 내지 대략 30 cm의 입자크기가 가공될 수 있다. 이는 열분해를 위한 원료물질을 얻는 비용을 줄인다. 이는 본 발명의 범위 내에서 제안된 공정의 효율이 특히 높다는 것을 의미한다. 본 발명에 따른 어블레이티브 공정은 경제적인 방식으로 작동한다.
가열소자는 플랜트가 특히 단순한 방식으로 구성된 경우 직접 가열되는 것이 바람직하다. 대안으로서, 간접 가열이 제공될 수 있다. 가열소자는 가스버너에 의해 직접 가열되는 것이 바람직하다. 이러한 이유로 열분해에 의해 생성된 숯을 연소하여 복원된 연통 가스가 사용되는 것이 바람직하다. 열분해 동안 회수되는 숯은 상대적으로 높은 에너지 용량과 열수치를 가져서 숯의 양이 연소에 의해 필요한 공정에너지를 공급하는데 거의 충분하다. 전기가열이 또한 적절한 것으로 판명되었으며, 온도 프로파일의 정밀한 제어가 장점이다.
본 발명에 따른 공정의 바람직한 실시예에 따르면, 가열소자와 바이오매스는 열분해동안 서로에 대해서 이동된다. 이는 바이오매스에 대해서 가열소자를 또한 가열소자에 대해서 바이오매스를 이동시키는 것을 가능하게 한다. 바람직한 실시예에 따르면, 바이오매스 뿐만 아니라 가열소자는 열분해동안 서로에 대해 이동한다. 서로에 대한 이동은 어블레이티브 열분해를 특히 왕성하게 처리하게 한다.
바람직한 실시예에 따르면, 가열소자는 열분해동안 회전하고 바이오매스는 가열소자를 향한 압력을 받으며 전진한다. 본 실시예에서, 바이오매스의 이동에 의해 미리 결정된 가열소자와 바이오매스 공급수단의 축방향을 경사지게, 바람직하게는 10° 이상의 각도로 정렬하는 것이 유리한 것으로 나타났다. 바이오매스의 이동방향에 대해서 가열소자의 경사방향에 의해 야기된 정렬은 어블레이티브 열분해 및 열분해 분해생성물의 회수에 유리한 압력분산을 야기한다.
대안으로서, 가열소자에 대한 공급과 함께, 바이오매스는 제2 이동, 바람직하게는 고정 또는 회전 가열소자에 대한 회전이동을 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 공정의 바람직한 실시예에 따르면, 바이오매스를 공급하는 수단은 바이오매스를 운반하는 수단으로 동시에 설계된다. 여기서, 공급수단은 박스 프로파일 또는 U-프로파일 형태가 될 수 있는데, 이때 바이오매스는 압력 롤러, 압력 피스톤 또는 일반적으로 하부 루프를 이용하는 체인 컨베이어에 의해서 가열소자를 향해 가압된다. 그러나, 사출성형기, 웜 컨베이어 또는 컨베이어 롤의 배열이 또한 대안으로서 제공될 수 있으며, 그로 인해 열분해될 바이오매스가 공급되고 가열소자를 향해 가압된다.
열분해될 바이오매스는 가열소자의 전체 가열표면에 적용되지 않는다. 반대로, 열분해될 바이오매스는 가열소자의 일부만을 덮는다. 가열소자와 하나 또는 다수의 바이오매스 공급수단은 열분해동안 바이오매스 공급수단의 단면이 가열소자 표면적의 1% 내지 80%, 바람직하게는 2% 내지 75%, 특히 바람직하게는 5 내지 70%, 유리하게는 6 내지 50%를 함께 덮도록 배열된다. 다수의 공급수단과 적절하다면 바이오매스를 압력에 의해 가열소자를 향해 가압하는 바이오매스 공급수단이 제공된다면, 공정과 플랜트의 경제성이 향상된다. 이는 가열소자의 가열소자 상부와 어블레이티브 열분해동안 바이오매스와 가열소자 사이의 계면에서 균일한 온도 프로파일을 유지한다.
본 발명에 따른 공정을 수행하기 위해서, 열분해 생성물을 수집하는 수단이 적절하게 제공된다. 이 수단은 고체가 중력 또는 사이클론에 의해서 액체 또는 기체 열분해 생성물로부터 분리되도록 설계되는 것이 바람직하다. 바람직하게는 하우징 형태를 갖는 수집수단은 기체, 액체 및 고체 물질인 열분해 생성물로부터 모든 분해 생성물이 수집되어 다음 공정 및 활용을 위해 전달되는 방식으로 적어도 부분적으로 가압되는 가열소자와 바이오매스 주변의 공간을 감싼다. 열분해 생성물 수집수단은 1차 열분해 생성물의 잔존시간이 가능한 짧게, 대략 상술한 시간 내로 유지되도록 설계되는 것이 바람직하다.
유리하게는, 수집수단은 특히 세분화 및 열분해 생성물 응축을 위한 처리수단에 연결된다.
전체 산출량에 대한 열분해 생성물의 산출량은 대부분 유기 성분인 액체 중량의 70%, 또한 사용된 바이오매스에 대하여 고체 및 기체 성분 중량의 대략 15%에 이른다. 액체 성분의 에너지 함량은 일반적으로 대략 16 내지 대략 18 MJ/kg이다.
바이오매스 공급수단과 적절하다면 가열소자는 일반적으로 빔 또는 프레임에 끼워맞춤된다. 빔에 의해서 고압의 힘이 흡수되고, 이는 열분해동안 적용되어야 한다. 두 개의 가열소자와 두 개의 바이오매스 공급수단을 좌우 대칭으로 각각 배열하는 것이 특히 바람직한 것으로 나타났으며, 각각의 경우 가열소자는 중심에 바이오매스 공급수단은 외부에 끼워맞춰지는 것이 바람직하다. 기계적인 이유로 특히, 어블레이티브 열분해동안 발생하는 고압을 흡수하기 위해서 이 구성은 더욱 유리하다.
본 발명에서는 바람직하게, 예를 들어 단일 가스버너가 직접 또는 간접 열에너지를 생성하는 수단으로 충분하다. 열분해 생성물 수집수단은 마찬가지로, 두 개 이상의 가열소자와 적어도 부분적으로 바이오매스 공급수단을 포함하는 일체형 하우징으로서 경제적으로 설계될 수 있다. 예를 들어 응축 또는 세분화 플랜트에서 열분해 생성물의 상대적으로 많은 양을 처리하는 것이 물질 유동이 상대적으로 많은 경우에 더 좋다.
다른 바람직한 실시예는 바이오매스를 위한 공급수단과 관련이 있다. 이 수단이 선회 실린더 방식으로 배열되어 가열소자에 대해 선회하는 것이 특히 경제적이라고 나타났다. 이렇게 하면, 컨베이어 수단은 내부에 수용된 바이오매스에 가해지는 열분해에 필요한 압력을 각 공급수단에 적용한다. 한바퀴 회전 후, 항상 각 공급수단에 수용된 전체 바이오매스가 그런 것은 아니지만, 바이오매스의 상당 부분이 열분해 생성물로 변환되었다.
이제 공급수단의 재충전이 소정 위치에서 본 발명에 따라서 수행되는데, 여기서 일반적으로 호퍼인 바이오매스 공습수단을 재충전하기 위한 배열이 제공된다. 단순한 실시예에서, 호퍼는 바이오매스를 압축하고 압축된 바이오매스를 공급수단에 안내하도록 설계된다. 바이오매스 형태와 플랜트 요구조건에 따라서, 이 경우 압축은 단순히 조밀하게 만드는 것, 특히 예를 들어 작은 알이 될 때까지 공기를 제거하거나 실질적으로 더 강하게 압축하는 것을 의미하며, 이 경우 바이오매스는 압축되어 최초 물질보다 더 높은 밀도를 갖는다. 이러한 극단적인 경우 사이의 모든 중간 정도의 압축이 가능하다.
다른 진보된 실시예에 따르면, 재충전 수단은 재충전될 바이오매스를 공급하는 수단 내에 빈 용량을 기록하는 수단을 구비한다. 또한, 재충전 수단은 이후 재충전될 바이오매스를 계산하는 수단을 구비한다. 예를 들어 80%의 바이오매스가 열분해를 위해 사용되어 사라진다면, 단지 80%만 다시 재충전될 수 있다. 빈 용량을 기록하는 수단이 이 신호를 재충전수단에 전송한다면, 재충전 수단은 신호의 80%에 해당하는 치수의 바이오매스 양만을 압축하고 이를 바이오매스 공급수단에 제공한다. 대안으로, 바이오매스가 압축된 후 바이오매스 공급수단에 수용될 수 있는 양만이 분리된다.
다음은 상술한 공정의 개선을 위해서 본 발명에 따른 공정을 수행하게 하는 열분해를 위한 본 발명에 따른 플랜트의 실시예가 설명된다.
바이오매스의 열분해를 위한 장치는 물질 공급부 및 열분해 스테이션을 포함하고, 물질 공급부는 5 기압 내지 200 기압의 압력을 생성하는 수단을 포함하여 열분해될 연료물질을 어블레이티브 방식으로 열분해 스테이션으로 가압하고, 열분해 스테이션은 작동 상태에서 300℃ 내지 1000℃의 온도로 가열되는 가열소자를 포함한다.
본 발명에 따른 플랜트는 구동수단을 구비하는, 열저항 물질, 바람직하게는 금속, 세라믹 또는 금속과 세라믹 성분을 포함하는 물질로 제조된 가열소자를 포함한다. 구동수단은 가열소자가 작동 상태에서 회전하게 하는 효과를 갖는다. 가열소자는 열분해될 바이오매스가 작동 상태에서 가압되는 작용표면을 구비한다. 가열소자와 마주보는 한 측면에는, 가열 표면, 직접 또는 간접 가열수단이 제공된다. 바람직하게, 연소가스가 열분해 방식으로 생성된 숯으로부터 회수되는 개방형 석탄 버너가 제공된다. 숯의 에너지 함량이 복잡한 처리 또는 장기간 이송 없이 즉시 잘 사용되는 방식에서처럼 직접가열방식은 높은 수준의 효율을 제공하고 더욱이 경제적이다.
가열소자는 상술한 열저항 작용물질로 이루어진다. 가열소자는 패널, 평면 또는 아치형 형태를 가지며, 조각으로 선택적으로 구성될 수 있다. 가열소자는 라운드, 원형 패널, 바람직하게는 프로파일을 갖도록 설계되는 것이 바람직하다. 적절한 경우, 형상화된 가열소자는 작용표면에 홈을 구비할 수 있다. 홈은 방사상으로 배열된 경우 어블레이티브 방식으로 생성된 열분해 생성물을 빼내는데 특히 잘 어울린다.
작용표면 반대에는 바이오매스를 가열소자로 공급하는 수단이 제공된다. 이 수단은 상술한 것처럼 각 플랜트의 요구조건에 따라서 다양한 구성으로 설계될 수 있다. U-프로파일의 사용이 선호되며 그 개방된 상측으로 호퍼, 예를 들어 샤프트가 가열소자에 바이오매스를 공급하기 위하여 제공된다. U-프로파일은 제1 표면, 개방 표면 및 단부 표면에 의하여 가열소자의 작동표면 앞으로 직접 투영한다. 바람직하게, 유압/공압 압력 피스톤은 바이오매스를 이송하는 수단으로서 제2 개방형 단부면과 맞물려 있다. 압력 피스톤은 마찬가지로 U-프로파일 내에서 안내되고 따라서 내부에 수용된 바이오매스를 가열소자의 작동표면으로 가압한다. 샤프트에 수용된 바이오매스가 일단 열분해되면, 압력 피스톤은 회수되고 호퍼로부터 샤프트로 할당되고, 새로운 바이오매스가 공급되어 이후 압력 피스톤에 의해 압축되고 가열소자를 향해 가압된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 일반적으로 넷 내지 스무 개의 다수의 U-프로파일이 작용표면 앞에 상응하는 호퍼 및 유압 피스톤과 함께 제공된다. 이들은 전체 작동표면의 대략 1% 내지 대략 80%, 바람직하게는 대략 2% 내지 대략 75%, 특히 바람직하게는 대략 5 내지 대략 70%, 유리하게는 대략 6 내지 50%를 덮는다. 작동표면이 열분해될 또는 이미 열분해된 바이오매스에 대해 단지 일부만 감당하고 다시 자유롭게 방해받지 않고 회전하기 때문에, 열분해는 특히 균일하게 진행된다. 바이오매스를 향해 가압되고 바이오매스의 열방출에 의해 냉각되는 각 영역 사이의 작동표면은 필요한 온도로 다시 가열되고, 결과적으로 바이오매스를 균일하고 완전하게 분해할 수 있다. 바이오매스의 어블레이티브 열분해성 분해에 의해 방출된 기체 및 고체 성분은 수집되어 이후 활용된다.
대안적으로, 본 발명에 따른 장치는 이동수단이 공급수단을 위해 제공되어 열분해 도중에 공급수단을 회전시키고 이들을 고정 가열소자를 지나도록 안내하도록 설계될 수 있다.
압력생성수단은 유압 피스톤으로 설계되는 것이 바람직하다. 이는 바이오매스에 및 바이오매스를 통해 가열소자에 200 기압까지의 압력을 가한다. 따라서, 이 설비 부품은 요구되는 작동압력이 정확하게 셋업되어 유지되도록 단단히 고정된다. 대안으로, 압력생성수단은 또한 웜 컨베이어, 사출성형기 또는 롤 컨베이어의 방식으로 설계될 수 있다. 이 경우, 압력강화수단은 동시에 바이오매스 공급수단의 기능을 수행한다.
바이오매스가 열분해에 의해 어블레이티브 방식으로 분해되는 영역 둘레에는 열분해 생성물 수집수단으로서 하우징이 배치되고, 하우징 내에는 제1 하부 구멍이 바닥 또는 하우징의 하단에 각각 제공된다. 이 구멍은 중력에 의해 바닥으로 가라앉는 고체 열분해 생성물을 수집 또는 회수하는데 사용된다. 하우징의 상단에는 적어도 하나의 제2 구멍이 작동상태에서 냉각되는 응축기에 연결된다. 고체 외에는 초기에 단지 휘발성 분해 생성물만이 열분해로부터 나오기 때문에, 이러한 열분해 생성물은 꼭대기까지 상승하고 거기에 모여 최대한 짧은 잔존시간 이후 액체상태가 될 때까지 하우징에서 응축기로 냉각되고, 적당하다면 동시에 분류된다. 액체 열분해물이 대체로 유기물이지만, 이들은 대략 35%까지 물을 포함하고, 따라서 타르형 부분과 수용성 성분으로 구성된다. 열분해물을 분류 및 세척하기 위한 통상적인 구성은 또한 여전히 남아 있는 고체 또는 그에 수반한 물질이 분리되는 사이클론 또는 정전기 필터와 같은 분리 및 필터링 장치를 포함한다.
천연 또는 합성 올리고머, 천연 또는 합성 폴리머, 리그노셀룰로오스 원료물질, 고무, 플라스틱 및 이들의 혼합물, 액체 비료, 슬러지, 특히 하수 슬러지, 뼈, 가죽, 날개와 같은 유기 잔류물, 코팅되거나 니스칠하거나 유약칠을 하거나 다른 표면 처리된 목재와 같은 환경문제가 있는 물질, 또한 산업 목재 잔류물과 건물 목재 잔류물이 열분해를 위한 원료물질로 사용될 수 있다.
바이오매스의 열분해를 위한 본 발명에 따른 장치는 상술한 것처럼 한편으로는 물질 공급부를 다른 한편으로는 열분해 스테이션을 포함한다. 물질 공급부는 열분해될 바이오매스를 위한 실제 공급수단과 열분해 스테이션에 대략 5 내지 200 기압의 접촉압력을 가하기 위한 수단을 구비한다. 접촉압력을 가하는 수단은 일반적으로 동시에 바이오매스를 열분해 스테이션으로 이송하는 수단이다. 바이오매스 공급부는 일반적으로 장치의 지속적인 작동을 보장하기 위하여 바이오매스를 재충전하기 위한 호퍼를 구비한다. 호퍼는 수동으로 또는 자동으로 충전될 수 있다.
열분해 스테이션은 가열소자, 일반적으로 금속 및/또는 세라믹으로 제조된 패널이 장착되는 샤프트를 포함한다. 샤프트는 구동수단과 전동장치에 의해서 회전된다. 더욱이, 열분해 스테이션은 작동상태에서 가열소자를 300℃ 내지 1000℃의 온도로 가열하는 가열장치를 포함한다.
직접가열이 바람직하지만, 간접가열이 대안적으로 또한 제공될 수 있다. 직접가열은 특히 공정에 의해 생성된 고체 열분해 생성물에 대해 에너지 및 비용을 절감하는 방식으로 수행된다.
본 발명의 작동예는 다음의 도면에 의해서 보다 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 열분해를 위한 장치를 도시하는 개략도이고;
도 2는 원판형 회전 가열소자를 도시하고;
도 3은 두 개의 가열소자를 포함하는 열분해를 위한 장치의 중요 부품을 도시하는 개략도이다.
도 1은 열분해를 위한 장치(2)를 도시하는데, 여기서 물질 공급부(4)와 열분해 스테이션(6)이 조인트 빔(8)에 제공된다. 물질 공급부(4)는 열분해 스테이션(6)에 필요한 접촉압력을 생성하기 위한 구성(10)을 포함한다. 이 구성(10)은 유압에 의해 압력을 생성한다(유압 구성과 같은 컨베이어 수단(10)). 더욱이, 물질 공급부(4)는 열분해될 원료물질을 위한 공급수단(12)을 포함한다. 네 개의 평행한 공급수단(12)이 제공되며, 그 각각은 스스로 작동되고 대략 5 기압 내지 대략 200 기압의 요구압력으로 유압 피스톤(상세히 도시되지 않음)을 경유하여 유압 구성과 같은 컨베이어 수단(10)에 결합된다. 동시에 유압 구성은 원료물질을 열분해 스테이션(6)으로 공급한다.
원료물질은 공급 호퍼(14)를 경유하여 공급수단(12) 내로 공급된다. 하나의 호퍼(14)가 각 공급수단(12)에 할당된다. 호퍼(14)는 각각의 경우 수동으로 또는 자동으로 충전될 수 있다. 원칙적으로, 물질 공급부(4)는 회전하도록 설계될 수 있다. 이는 열분해동안 열분해 스테이션(6)의 가열된 플레이트에서 원료물질이 회전하게 한다. 그러나, 도 1에 도시된 실시예에서 물질 공급부(4)는 고정되어 있다.
열분해 스테이션(6)은 조인트 빔(8)에 지지되는 수집수단(16)을 포함한다. 수집수단(16)은 샤프트(20)가 지나가는 전동장치(18)를 운반한다. 물질공급부와 마주하는 단부(21)에서, 샤프트(20)는 전동장치(18)에 의해 회전되는, 작동상태에서 가열되는 플레이트(22)를 운반한다. 샤프트(20)의 타단부(23)에서 구동수단 (26), 이 경우 전기구동수단이 제공되어 전동장치(18)의 작동상태에서 회전을 일으키고 그에 의해 플레이트(22)를 회전하게 한다. 더욱이, 가열장치(24)가 샤프트(20)의 제1단부(21) 영역 또는 수집수단(16)에 직접 배치되거나 또는 샤프트(20)의 타단부(23) 영역에 제공되어 플레이트(22)를 소정의 작동온도로 조절한다. 이 경우, 가열장치(24)는 플레이트(22)를 작동상태에서 직접 가열하는 가스히터이다.
공급수단(12)이 열분해될 원료물질을 가열되고 회전하는 플레이트(22)로 가압하는 위치에서, 열분해 생성물을 수집하기 위한 하우징(28)은 공급수단(12)의 단부와 플레이트(22)를 감싼다. 하우징(28)은 고체 열분해 생성물이 중력에 의해 바닥으로 분리되고 수집용기(30) 내로 모이도록 설계된다. 하우징(28)에 수집된 열분해 생성물의 대부분은 가스이고 수집 도관(32)을 경유하여 응축장치(도시되지는 않았으나 그 자체로 공지됨), 적절하다면 분리장치로 공급된다. 필요한 경우, 사이클론이나 유사한 정렬 및 분리장치가 열분해 생성물을 수집하는 동안 제공된다.
열분해 스테이션(6)은 열저항성 물질, 이 경우에는 금속으로 제조된다. 플레이트(22)는 열저항성, 마모저항성 세라믹 물질로 이루어진다.
도 2는 가열소자, 각각의 플레이트(22), 즉 하우징(28)(도시되지 않음)에 둘러싸인 열분해 스테이션(2)의 세부사항을 도시한다. 샤프트(20)에는 플레이트(22)가 플랜지(34)에 회전하지 않도록 고정되고, 플랜지의 지름은 플레이트(22)의 지름과 대략 일치한다. 플랜지(34)와 샤프트(20)는 밀봉수단(36)에 의해 서로에 대해 밀봉된다. 이는 열분해 생성물이 고정된 플레이트(22)를 벗어나지 않고 구동 메커니즘 또는 열분해 스테이션(2)의 가열장치를 손상을 막을 수 있게 한다. 플레이트(22)는 가열수단(24)에 의해서 750°의 열분해 온도로 직접 가열된다.
열분해 스테이션(2)은 낡은 가구, 목재 찌꺼기, 목재가공물질 찌꺼기 등과 같은 열분해될 원료물질을 조각내어 일반적으로 미리 자르거나 5 내지 70cm, 또는 그보다 작은 크기를 갖는 과립형 물질 형태로 호퍼(14)로 공급되거나, 슬러지, 액체 비료 또는 플라스틱 등의 형태의 바이오매스가 아무 문제없이 처리될 수 있도록 작동된다. 호퍼(14)와 공급수단(12)은 예를 들어 웜 컨베이어 또는 다른 공급수단을 이용하여 적절한 곳에 사용되는 원료물질의 종류에 맞추어져야만 한다. 원료물질은 호퍼(14)를 경유하여 공급수단(12)으로 들어간다. 여기서, 유압 구성과 같은 컨베이어 수단(10)에 의해서 200 기압의 압력이 공급수단(12) 내의 원료물질에 적용된다. 원료물질은 압축되고 200 기압의 압력으로 플레이트(22)를 향해 가압된다.
플레이트(22)는 750℃의 온도로 가열된다. 이 온도에서 열분해될 원료물질은 플레이트(22)에서 무산소 어블레이티브 방식으로, 즉 단지 표면에서, 또는 원료물질과 플레이트(22) 사이의 계면에서, 고체, 액체 및 기체 성분으로 분해된다. 플레이트(22)가 공급수단(12)에 대하여 회전하면, 열분해 성분은 플레이트로 배출된다. 고체 성분은 중력에 의해 바닥에 도달하고, 하우징(28)을 통해 수집용기(30)로 공급된다. 액체 성분은 기체 상태를 거쳐 이미 배출된 열분해 가스와 함께 하우징(28) 상부에 모여서 수집 도관(32)을 경유하여 응축장치, 가능하다면 분리장치로 공급된다.
작동상태에서 플레이트(22)는 모터(26)와 전동장치(18)에 의해 회전되고, 가열수단(24)에 의해 750℃로 가열된다. 열분해될 원료물질을 수용하는 네 개의 공급수단(12)은 플레이트(22)의 가열표면에 대하여 지지된다. 원료물질의 열분해동안 에너지가 소모되고 플레이트(22)는 냉각된다. 네 개의 공급수단(12)이 플레이트(22)에 영향을 미치는 점 때문에, 공간이 형성되고, 단면은 네 개의 공급수단(12)을 지나 회전되고 열분해 공정에 의해 그 과정에 온도를 빼앗긴 플레이트(22)의 단면은 다시 750℃로 가열된다. 이는 본 발명에 따른 플랜트에 의해서 온도 프로파일이 균일하게 유지되어 열분해물이 균일하고 완전하게 분해되게 하도록 균일한 열분해를 가능하게 하는 것을 의미한다. 원료물질의 가압표면과 플레이트(22)의 작동표면 사이의 가장 바람직한 비율은 플레이트(22)의 가열된 표면의 35 내지 65%이다.
공급수단(12) 내의 플레이트(22)로 공급된 바이오매스가 일단 사용되어 사라지면, 공급수단(12)의 각 압력 피스톤의 압력이 줄어들고, 압력 피스톤은 플레이트(22)를 벗어나 시작위치로 되돌아간다. 공급수단(12)은 호퍼(14)로부터의 새로운 바이오매스로 충전되고 압력 피스톤에 의해 압축되며 작동압력이 다시 적용된다. 바이오매스는 플레이트(22)를 향해 가압되고 열분해가 시작된다.
가열장치(24)는 수집용기(30)에 수집된 고체 열분해 생성물에 의해 동작하는 가스 버너로 설계되는 것이 바람직하다. 가열물질의 복잡한 이송을 요구하지 않는 이 플레이트(22)의 직접가열은 에너지 절감 측면에서 특히 유리한 것으로 판명되었다.
도 3은 본 발명에 따른 장치(2)의 대안적인 실시예의 중요한 구조적 구성을 도시한다. 본 실시예의 설명을 위해서, 가능하다면 도 1 및 도 2와 동일한 참조부호가 사용되었다. 본 실시예에서는 두 개의 열분해 스테이션(6)이 서로에 대해 좌우 대칭으로 빔(8) 상에 배열되고, 빔은 여기서 두 개의 부분으로 도시되었다. 열분해 스테이션(6) 사이의 중심에 배열될 양면 가열 원판은 도시되지 않았다. 가열소자와 마주보는 노즐(도면 번호 미부여)을 구비한 공급수단(12)은 서로에 대해 중심이 되도록 빔(8)에 배열된다. 빔(8)을 조인트 지지부(도시되지 않음)에 고정하는 것이 바람직하다. 열분해될 바이오매스를 위한 공급수단(12)은 각각의 경우 외부에 제공된다. 공급수단(12)은 선회하도록 설계되고, 이들은 열분해동안 대략 분당 3 RPM으로 회전하고, 마찬가지로 가열 원판은 약 분당 100 RPM으로 회전한다.
공급수단(12)의 상부에 있는 장치(2)의 상단부에는 고정식 호퍼(38)가 제공된다. 바이오매스는 호퍼(38)에 공급되어, 호퍼에서 압축되고 공급수단(12)의 단면에 상응하는 형태가 된다. 호퍼(38)는 압축된 바이오매스를 측정하는 수단을 구비한다. 측정된 압축 바이오매스는 호퍼(38)로부터 호퍼(38)의 아래 또는 건너편에 위치한 공급수단(12)으로 공급된다. 이러한 방식에서 하나의 호퍼(38)가 모든 공급수단(12)에 바이오매스를 공급하게 하는데 충분하다.
도 3에 도시된 호퍼(38)는 더욱이 충전될 각 공급수단(12)의 빈 용량을 기록하기 위한 수단을 구비한다. 가장 단순한 방식으로는 이 기록수단은 광학 검출수단의 형태를 취한다. 대안으로서, 압력 실린더(10)의 위치가 기록될 수 있고, 그 위치는 바이오매스가 충전될 공급수단(12)에 남아있는지를 나타낸다. 기록수단에 의해 제공된 신호에 따라서, 호퍼(38)는 이제 상응하는 양의 바이오매스를 압축하고, 그 수치는 공급수단(12)에 재충전할 준비가 된 가능한 공간에 상응한다. 이 측정은 전체 바이오매스가 호퍼에 도달하기 전에 열분해되었는지에 관계없이 각 공급수단(12)이 호퍼(38)를 통과한 후 완전히 충전되게 한다. 동시에, 이 배치는 또한 다양한 크기의 공급수단(12)이 단일 호퍼(38)로부터 충전될 수 있게 한다. 충전될 호퍼를 위한 전형적인 치수는 예를 들어, 대략 2cm의 최대 폭, 대략 28cm의 높이 및 대략 15 내지 30cm의 깊이이다. 예를 들어 목재 조각이나 목재 섬유가 처리되는 경우, 공급부(도시되지 않음)가 호퍼(38)의 앞에 설치되어 대략 4cm의 샤프트 폭으로 시작하여 바이오매스를 대략 2cm의 두께로 압축하고, 압축된 바이오매스의 길이가 고갈된 샤프트를 채울 정도로 적용된다. 공급수단(12)이 완전히 비어 있지 않다면, 압축된 바이오매스가 공급된다.
공급수단(12)과 노즐(40)의 배치에 의하여, 매우 유리하게도 두 개의 반쪽짜리 장치(2A)(2B)가 서로 반대로 동작하기 때문에, 도 3에 도시된 배치에서 열분해동안 힘 조건이 확산된다.
가열소자(도시되지 않음)와 노즐(40)은 조인트 하우징(도시되지 않음)에 배치되고 조인트 가스버너 또는 두 개의 독립된 버너에 의해서 선택적으로 가열된다. 노즐(40)에서 발생하는 열분해 생성물은 함께 처리된다. 이는 경제적인 측면에 도움이 된다.
기존의 바이오매스 열분해 설비는 원자로의 구성과 열분해 생성물의 처리가 상대적으로 복잡하고 바이오매스를 매우 작은 고체입자로 분해하여 완전히 분해할 필요가 있었다. 이는 에너지 소모가 크고 공정의 효율을 감소시킨다. 그러나 본 발명에 따른 바이오매스 공급에 의한 어블레이티브 열분해를 위한 단순한 공정과, 이를 위한 단순한 플랜트의 제공으로 공정의 효율이 기존의 설비에 비해 특히 높으며 본 발명에 따른 어블레이티브 공정은 경제적인 방식으로 작동한다.

Claims (46)

  1. 바이오매스의 어블레이티브 열분해를 위한 방법에 있어서,
    가열소자(22) 및 바이오매스를 압력에 의해 상기 가열소자(22)를 향해 가압하여 공급하는 다수의 공급 수단(12)을 포함하고, 상기 가열소자(22) 및 상기 바이오매스는 열분해 동안 5 기압 내지 200 기압의 압력으로 서로에 대해 가압되며, 상기 바이오매스를 공급하는 다수의 공급 수단(12)의 단면은 열분해 동안 상기 가열소자(22)의 표면적의 2% 내지 80%를 함께 덮는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 어블레이티브 열분해을 위한 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 압력은 5 기압 내지 150 기압인 것을 특징으로 하는 바이오매스의 열분해를 위한 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 가열소자(22)는 작동 상태에서 300℃ 내지 1000℃의 온도로 가열되는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 열분해를 위한 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 가열소자(22)는 평면 또는 아치형 플레이트인 것을 특징으로 하는 바이오매스의 열분해를 위한 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 가열소자(22)는 홈을 갖는 플레이트인 것을 특징으로 하는 바이오매스의 열분해를 위한 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 20 내지 300 cm의 지름을 갖는 원형 플레이트가 상기 가열소자(22)로 사용되는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 열분해를 위한 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 가열소자(22)는 금속 및/또는 세라믹으로 제조되는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 열분해를 위한 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 다음 공정까지의 제1 열분해 생성물의 잔존시간은 0.5 내지 10초의 기간으로 설정되는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 열분해를 위한 방법.
  9. 제 1항에 있어서, 열분해 전에 상기 바이오매스는 0.5 mm 내지 70 cm의 직경으로 분쇄되는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 열분해를 위한 방법.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 가열소자(22)는 직접가열을 위한 장치 또는 간접가열을 위한 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 열분해를 위한 방법.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 바이오매스는 상기 가열소자(22)를 향한 전진이동과 함께 상기 가열소자(22)에 대한 회전 이동을 수행하는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 열분해를 위한 방법.
  12. 제 1항에 있어서, 열분해 동안, 상기 바이오매스와 상기 가열소자(22)는 서로에 대해 이동하고, 상기 가열소자(22)와 상기 공급수단(12)은 상기 가열소자(22)를 향한 상기 바이오매스의 공급방향으로 정의된 축에 대해 10° 이상의 각도로 서로에 대해 배열되는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 열분해를 위한 방법.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 가열소자(22)는 열분해 동안 회전하는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 열분해를 위한 방법.
  14. 제 1항에 있어서, 열분해 동안 상기 바이오매스는 상기 가열소자(22)에 대해 이동하는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 열분해를 위한 방법.
  15. 제 1항에 있어서, 상기 바이오매스를 공급하는 공급수단(12)은 상기 바이오매스가 컨베이어 수단(10)에 의해 공급되는 박스 프로파일 또는 U-프로파일로 설계되는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 열분해를 위한 방법.
  16. 제 1항에 있어서, 상기 공급수단(12)은 사출성형기 또는 웜 컨베이어의 형태를 취하거나 롤러 공급기로 설계되는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 열분해를 위한 방법.
  17. 제 1항에 있어서, 상기 바이오매스를 공급하는 다수의 공급수단(12)이 가열소자에 제공되는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 열분해를 위한 방법.
  18. 제 1항에 있어서, 상기 공급수단(12)은 압력 피스톤, 체인 컨베이어 또는 가압 롤의 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 열분해를 위한 방법.
  19. 제 1항에 있어서, 상기 바이오매스를 공급하는 상기 공급수단(12)의 단면은 열분해 동안 상기 가열소자(22)의 표면적의 2% 내지 75%를 함께 덮는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 열분해를 위한 방법.
  20. 제 1항에 있어서, 열분해 생성물을 수집하는 수집수단(28)이 제공되는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 열분해를 위한 방법.
  21. 제 20항에 있어서, 하우징(28)이 상기 수집수단으로서 제공되어 상기 열분해 생성물이 온전하게 수집되는 방식으로, 열분해 동안 서로 기대는 위치에서 상기 바이오매스를 공급하는 상기 공급수단(12)과 상기 가열소자(22)를 감싸는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 열분해를 위한 방법.
  22. 제 20항에 있어서, 상기 열분해 생성물을 수집하기 위한 수집수단(28)은 중력 또는 사이클론에 의해서 고체가 액체 또는 기체 열분해 생성물로부터 분리되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 열분해를 위한 방법.
  23. 제 20항에 있어서, 상기 열분해 생성물을 수집하기 위한 수집수단(28)은 상기 가스 열분해 생성물을 분리하는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 열분해를 위한 방법.
  24. 제 1항에 있어서, 상기 가열소자(22)를 가열하는 에너지는 열분해 생성물의 연소에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 열분해를 위한 방법.
  25. 제 1항에 있어서, 천연 또는 합성 올리고머, 천연 또는 합성 폴리머, 리그노셀룰로식 원료물질, 고무, 플라스틱, 이들의 혼합물, 액체 비료, 슬러지, 오수 슬러지, 뼈, 가죽, 또는 깃털로 된 유기 잔류물, 잔존 목재 톱밥 및 건축 자재가 바이오매스로 사용되는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 열분해를 위한 방법.
  26. 제 1항에 있어서, 바이오매스의 어블레이티브 열분해를 위한 공정으로서, 가열소자(22) 및 상기 바이오매스를 공급하는 공급수단(12)을 포함하고, 상기 가열소자(22)로부터 열분해될 물질의 접촉표면에 열에너지를 공급하는 것은 상기 열분해될 물질에서 열이 사라지는 것보다 더 빨리 발생하는 것을 특징으로 하는 바이오매스의 열분해를 위한 방법.
  27. 삭제
  28. 물질 공급부(4) 및 열분해 스테이션(6)을 포함하고, 상기 물질 공급부(4)는 5 기압 내지 80 기압의 압력을 생성하는 수단을 포함하여 열분해될 연료물질을 상기 열분해 스테이션(6)으로 가압하고, 상기 열분해 스테이션(6)은 작동 상태에서 300℃ 내지 1000℃의 온도로 가열되는 가열소자(22)와, 바이오매스를 압력에 의해 상기 가열소자(22)를 향해 가압하여 공급하는 다수의 공급 수단(12)을 포함하며, 상기 바이오매스를 공급하는 다수의 공급 수단(12)의 단면은 열분해 동안 상기 가열소자(22)의 표면적의 2% 내지 80%를 함께 덮는 것을 특징으로 하는 바이오매스 열분해 장치.
  29. 제 28항에 있어서, 전동장치(18)가 제공되어 작동 상태에서 상기 가열소자(22)의 회전을 야기하는 것을 특징으로 하는 바이오매스 열분해 장치.
  30. 제 28항에 있어서, 상기 가열소자(22)를 위해서 직접 또는 간접 가열을 위해 설계된 가열장치(24)가 제공되는 것을 특징으로 하는 바이오매스 열분해 장치.
  31. 제 28항에 있어서, 상기 가열소자(22)는 금속 및/또는 세라믹으로 제조되는 것을 특징으로 하는 바이오매스 열분해 장치.
  32. 제 28항에 있어서, 상기 가열소자(22)는 평면 또는 아치형 플레이트인 것을 특징으로 하는 바이오매스 열분해 장치.
  33. 제 28항에 있어서, 상기 가열소자(22)는 홈을 가진 플레이트의 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 바이오매스 열분해 장치.
  34. 제 28항에 있어서, 상기 가열소자(22)는 방사방향 프로파일을 구비하는 것을 특징으로 하는 바이오매스 열분해 장치.
  35. 제 28항에 있어서, 상기 가열소자(22) 및 상기 공급수단(12)은 상기 가열소자(22)를 향한 상기 바이오매스의 공급방향으로 정의된 축에 대해 10° 이상의 각도로 서로에 대해 배열되는 것을 특징으로 하는 바이오매스 열분해 장치.
  36. 제 28항에 있어서, 열분해 동안 상기 가열소자(22)에 대해 상기 공급수단(12)이 이동되게 하는 이동수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 바이오매스 열분해 장치.
  37. 제 28항에 있어서, 상기 공급수단(12)은 상기 바이오매스가 컨베이어 수단(10)에 의해 공급되는 박스 프로파일 또는 U-프로파일로 설계되는 것을 특징으로 하는 바이오매스 열분해 장치.
  38. 제 28항에 있어서, 상기 공급수단(12)은 사출성형기 또는 웜 컨베이어의 형태를 취하거나 롤러 공급기로 설계되는 것을 특징으로 하는 바이오매스 열분해 장치.
  39. 제 28항에 있어서, 상기 바이오매스를 공급하는 다수의 상기 공급수단(12)이 상기 가열소자(22)에 제공되는 것을 특징으로 하는 바이오매스 열분해 장치.
  40. 제 28항에 있어서, 컨베이어 수단(10)은 압력 피스톤, 체인 컨베이어 또는 가압 롤의 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 바이오매스 열분해 장치.
  41. 제 28항에 있어서, 가열소자(22) 및 하나 또는 다수의 상기 바이오매스를 공급하는 공급수단(12)을 포함하고, 상기 공급수단(12)의 단면은 열분해 동안 상기 가열소자(22)의 표면적의 2% 내지 75%를 함께 덮는 것을 특징으로 하는 바이오매스 열분해 장치.
  42. 제 28항에 있어서, 열분해 생성물을 수집하는 수집수단(28)이 제공되는 것을 특징으로 하는 바이오매스 열분해 장치.
  43. 제 42항에 있어서, 하우징(28)이 상기 열분해 생성물을 수집하는 상기 수집수단으로서 제공되어 상기 열분해 생성물이 온전하게 수집되는 방식으로, 열분해 동안 서로 기대는 위치에서 상기 바이오매스를 공급하는 상기 공급수단(12)과 상기 가열소자(22)를 감싸는 것을 특징으로 하는 바이오매스 열분해 장치.
  44. 제 42항에 있어서, 상기 열분해 생성물을 수집하는 수집수단(28)은 중력 또는 사이클론에 의해서 고체가 액체 또는 기체 열분해 생성물로부터 분리되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 바이오매스 열분해 장치.
  45. 제 42항에 있어서, 상기 열분해 생성물을 수집하는 수집수단(28)은 상기 가스 열분해 생성물을 분리하는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오매스 열분해 장치.
  46. 제 28항에 있어서, 작동 상태에서 상기 가열소자(22)를 가열하는 에너지는 열분해 생성물의 연소에 의해 생성되도록 설계된 에너지 발생수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 바이오매스 열분해 장치.
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