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막 분리와 엔진 연소기술을 이용한 바이오메탄 및 전기 동시 생산 장치

  • 기술번호 : KST2015130767
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 막 분리와 엔진 연소기술을 이용한 바이오메탄 및 전기 동시 생산 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 축산폐수기물, 음식물 폐기물 등의 혐기소화 과정에서 발생하는 바이오가스(Bio-gas) 혹은 쓰레기 매립지에서 유기성 폐기물로부터 발생하는 매립가스(Landfill gas) 등 메탄을 다량 함유한 가스를 막분리형 정제부에서 고순도의 메탄으로 1차 정제한 후 남는 저 메탄농도 가스는 엔진 발전장치로 공급하여 전기에너지를 생산하는 막분리형 정제부와 엔진 발전장치의 통합 장치에 관한 것이다.본 발명의 일실시 예에 따른 신재생 가스연료에 포함된 메탄함량을 조절할 수 있는 정제부와 발전장치의 통합장치는 바이오가스 혹은 매립가스를 가스연료로서 사용할 수 있도록 그 안에 포함되어 있는 황화수소성분(H2S)을 제거하는 탈황장치, 압축장치, 냉각장치를 포함하여 구성되어 가스연료에 함유된 불순물을 제거하는 전처리부; 전처리부를 거친 가스연료에 함유된 불순물을 분리막을 통하여 제거하고 메탄가스를 분리하는 분리막부; 분리막부에서 분리된 고순도 메탄가스가 저장되는 메탄가스 저장부; 분리막부에서 공급된 가스의 양을 조절하는 연료조절밸브; 연료조절밸브로부터 공급된 바이오가스 혹은 매립가스를 원료로 하여 작동되는 엔진 발전장치; 엔진 발전장치로 공급되는 공기의 양을 조절하며 연료조절밸브의 개폐정도에 따라 개폐 제어 가능한 쓰로틀밸브; 엔진 발전장치에서 배출되는 연소가스 내의 공기과잉률을 람다센서에서 측정하여 공기과잉률이 1 이상인 경우에 쓰로틀밸브가 닫히도록 하고 상기 연료조절밸브가 열리도록 하며 분리막부의 압력을 높이거나 또는 막면적을 늘려 엔진 발전장치로 공급되는 정제 후 남는 가스연료 내의 메탄함량을 올리도록 하여 메탄함량이 기준치 메탄농도에 도달할 때까지 연료조절밸브, 쓰로틀밸브, 분리막부의 압력 혹은 막면적 중에 적어도 어느 하나 이상을 반복적으로 제어하는 제어부;를 포함하여 구성된다.본 발명에 따른 바이오가스 혹은 매립가스에 포함된 메탄함량을 조절할 수 있는 가스정제부와 발전장치의 통합 장치는 고순도 메탄가스를 분리하여 도시가스 등으로 사용할 수 있도록 하고, 고순도 메탄가스가 분리된 이후에 나오는 저농도 메탄가스를 발전장치에 이용할 수 있고, 발전장치에 공급되는 가스의 메탄함량을 연료조절밸브 제어, 쓰로틀밸브 제어, 분리막부의 압력 및 막면적 제어를 통하여 조절할 수 있는 장점을 가져 보다 효율적인 시스템을 구비할 수 있다.
Int. CL F02B 63/04 (2006.01) F01B 23/10 (2006.01) B01D 61/06 (2006.01) C02F 11/04 (2006.01) F02B 43/00 (2006.01)
CPC F02B 63/04(2013.01) F02B 63/04(2013.01) F02B 63/04(2013.01) F02B 63/04(2013.01) F02B 63/04(2013.01) F02B 63/04(2013.01)
출원번호/일자 1020140026018 (2014.03.05)
출원인 한국기계연구원, 한국화학연구원
등록번호/일자 10-1653362-0000 (2016.08.26)
공개번호/일자 10-2015-0104368 (2015.09.15) 문서열기
공고번호/일자 (20160901) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2014.03.05)
심사청구항수 9

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국기계연구원 대한민국 대전광역시 유성구
2 한국화학연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이선엽 대한민국 서울 동작구
2 김정훈 대한민국 대전 유성구
3 이장희 대한민국 대전 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인이룸리온 대한민국 서울특별시 서초구 사평대로 ***, *층 (반포동)
2 특허법인이룸 대한민국 서울시 서초구 사평대로 ***, *층(반포동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국기계연구원 대한민국 대전광역시 유성구
2 한국화학연구원 대한민국 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2014.03.05 수리 (Accepted) 1-1-2014-0216289-18
2 보정요구서
Request for Amendment
2014.03.13 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2014-0044083-68
3 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2014.03.20 수리 (Accepted) 1-1-2014-0268587-61
4 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2014.12.05 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2015.01.09 수리 (Accepted) 9-1-2015-0001751-13
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2015.07.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0502921-23
7 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2015.09.30 수리 (Accepted) 1-1-2015-0941743-86
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2015.10.28 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2015-1047714-60
9 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2015.10.28 수리 (Accepted) 1-1-2015-1047702-12
10 거절결정서
Decision to Refuse a Patent
2016.03.03 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0168194-24
11 [법정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Extension of Legal Period] Request for Extension of Period (Reduction, Expiry Reconsideration)
2016.03.29 수리 (Accepted) 7-1-2016-0015491-85
12 [반환신청]서류반려요청(반환신청)서
2016.03.30 수리 (Accepted) 1-1-2016-0306073-66
13 [복대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Appointment of Sub-agent] Report on Agent (Representative)
2016.04.01 수리 (Accepted) 1-1-2016-0317240-42
14 [명세서등 보정]보정서(재심사)
Amendment to Description, etc(Reexamination)
2016.05.03 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2016-0429130-77
15 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2016.05.03 수리 (Accepted) 1-1-2016-0429134-59
16 등록결정서
Decision to Grant Registration
2016.05.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0392283-33
17 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2017.09.14 수리 (Accepted) 4-1-2017-5149265-52
18 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2017.09.14 수리 (Accepted) 4-1-2017-5149242-13
19 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2017.11.28 수리 (Accepted) 4-1-2017-5193093-72
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
신재생 가스연료의 불순물을 제거하는 전처리부;상기 전처리부에서 공급된 신재생 가스연료로부터 바이오메탄을 분리하는 분리막부;상기 분리막부에서 분리된 고순도 메탄가스를 저장하는 메탄가스 저장부;상기 분리막부로부터 공급되는 정제 후 남은 저메탄농도 가스의 양을 조절하는 연료조절밸브;상기 연료조절밸브로부터 공급된 정제 후 남은 가스를 연료로 하여 작동되는 엔진 발전장치; 상기 엔진 발전장치로부터 배출되는 연소 후 배기가스에서 측정된 공기과잉률에 따라 상기 발전장치로 공급되는 저메탄농도 가스 내 메탄 함량을 조절하기 위한 제어부 및 상기 공기과잉률을 이론공연비로 맞추기 위해 상기 연료조절밸브의 개폐정도에 따라 개폐되어 공급되는 공기의 양을 조절하는 쓰로틀밸브를 포함하고, 상기 제어부는 정제 후 저메탄가스의 농도가 30% 이하인 경우, 상기 분리막부로 공급되는 신재생 가스연료의 압력 증가 또는 상기 분리막부의 막면적 증가를 통해 정제수율을 낮춤으로써 상기 엔진 발전장치로 공급되는 저메탄농도 가스 내 메탄 함량이 기준치 메탄농도로 높아질 때까지 제어하면서, 공기과잉률이 1 이상인 경우 상기 쓰로틀밸브가 닫히거나 상기 연료조절밸브가 열리도록 제어하는 막 분리와 엔진 연소기술을 이용한 바이오메탄 및 전기 동시 생산 장치
2 2
제 1항에 있어서,상기 전처리부는 탈황장치, 탈실록산부, 압축장치 및 냉각장치 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 막 분리와 엔진 연소기술을 이용한 바이오메탄 및 전기 동시 생산 장치
3 3
제 1항에 있어서,상기 분리막부의 분리막은 1단 또는 다단으로 형성된 것을 특징으로 하는 막 분리와 엔진 연소기술을 이용한 바이오메탄 및 전기 동시 생산 장치
4 4
제 1항에 있어서,상기 분리막부(200)에 저진공 진공펌프가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 막 분리와 엔진 연소기술을 이용한 바이오메탄 및 전기 동시 생산 장치
5 5
삭제
6 6
제 1항에 있어서,상기 쓰로틀밸브는 상기 연료조절밸브와 상호 연동되어 작동되는 것을 특징으로 하는 막 분리와 엔진 연소기술을 이용한 바이오메탄 및 전기 동시 생산 장치
7 7
삭제
8 8
삭제
9 9
삭제
10 10
제 1항에 있어서,상기 분리막부와 발전장치 사이에는 신재생 가스연료 공급량 변화에 대응할 수 있도록 바이패스 라인과 버너를 설치한 것을 특징으로 하는 막 분리와 엔진 연소기술을 이용한 바이오메탄 및 전기 동시 생산 장치
11 11
신재생 가스연료의 불순물을 제거하는 전처리 과정으로 이루어지는 제 1 단계;상기 전처리 과정에서 공급되는 신재생 가스연료로부터 메탄을 분리하는 제 2 단계;상기 제2 단계로부터 분리된 메탄이 제외되고 남은 저메탄농도 가스연료를 엔진 발전장치에 공급하는 제 3 단계;상기 엔진 발전장치로부터 배출되는 연소 후 배기가스로부터 공기과잉률을 측정하는 제 4 단계;상기 제 4 단계 결과에 따라 정제 후 저메탄가스의 농도가 30% 이하인 경우, 분리막부로 공급되는 신재생 가스연료의 압력 증가 또는 상기 분리막부의 막면적 증가를 통해 정제수율을 낮춤으로써 상기 엔진 발전장치로 공급되는 저메탄농도 가스 내 메탄 함량이 기준치 메탄농도로 높아질 때까지 제어하면서, 공기과잉률이 1 이상인 경우 쓰로틀밸브가 닫히거나 연료조절밸브가 열리도록 제어부가 제어하여 상기 엔진 발전장치에 공급되는 저메탄농도 가스의 메탄 함량을 조절하는 것을 특징으로 하는 막 분리형 정제부와 엔진 발전장치의 통합제어 방법
12 12
제11항에 있어서,상기 연료조절밸브는 쓰로틀밸브와 연동되어 제어되는 것을 특징으로 하는 막 분리형 정제부와 엔진 발전장치의 통합제어 방법
13 13
제11항에 있어서, 상기 쓰로틀밸브의 개폐 정도가 일정 값에 도달하면 상기 쓰로틀밸브는 더 이상 연료조절밸브와 연동되지 않고 일정 개폐를 유지하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 막 분리형 정제부와 엔진 발전장치의 통합제어 방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 미래창조과학부 한국화학연구원 기관고유사업 분리기술기반 non-CO2 자원회수 공정개발