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바이오매스를 이용한 석탄 혼합연료 제조방법에 있어서, 상기 바이오매스에서 중화방법을 이용하여 리그닌을 분리하는 단계; 상기 분리된 리그닌과 석탄을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물을 건조 및 탄화를 포함하는 열처리를 통하여 상기 혼합물의 표면이 친수성에서 소수성으로 개질되는 열처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 소수성 석탄의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 바이오매스에서 중화방법을 이용하여 리그닌을 분리하는 단계는, 바이오매스의 입자 크기를 감소시키기 위하여 물리적 처리를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 소수성 석탄의 제조방법
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제2항에 있어서, 바이오매스에서 중화방법을 이용하여 리그닌을 분리하는 단계는, 상기 물리적 처리를 수행하는 단계 이후에 제1용액을 이용하여 리그닌을 함침하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 소수성 석탄의 제조방법
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제3항에 있어서, 상기 제1용액은 수산화나트륨을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 소수성 석탄의 제조방법
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제4항에 있어서, 상기 수산화나트륨을 포함하는 제1용액은 pH가 9
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제5항에 있어서, 상기 수산화나트륨을 포함하는 제1용액은 pH가 11~12
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제4항에 있어서, 상기 수산화나트륨을 포함하는 제1용액의 함침온도는 15 내지 120℃ 이하인 것을 특징으로 하는 표면 소수성 석탄의 제조방법
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8
제4항에 있어서, 상기 수산화나트륨을 포함하는 제1용액의 함침단계 이후에, 추가로 산, 알칼리, 이온성 액체를 도입, CO2를 포함하는 가스를 추가로 도입, 또는 이온교환수지를 이용하여 리그닌을 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 소수성 석탄의 제조방법
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제8항에 있어서, 상기 추출하는 단계의 온도는 50 내지 500℃ 및 압력은 1 내지 100 kg/cm2 조건에서 수행되는 것을 특징으로 하는 표면 소수성 석탄의 제조방법
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10
제8항에 있어서, 상기 이온성 액체는 이미다졸리움계(imidazolium) 화합물, 피리딘(pyridine)계 화합물 및 아민계 화합물 중에서 적어도 1종 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 소수성 석탄의 제조방법
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제8항에 있어서, 상기 알칼리는 암모니아 또는 아민을 포함하는 화합물 중에서 적어도 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 소수성 석탄의 제조방법
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12
제8항에 있어서, 상기 산은 황산, 염산 또는 질산 중에서 적어도 1종 이상의 산을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 소수성 석탄의 제조방법
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13
제12항에 있어서, 상기 산을 포함하고 있는 용액은 pH 5
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제13항에 있어서, 상기 산을 포함하고 있는 용액은 pH 2 이하인 것을 특징으로 하는 표면 소수성 석탄의 제조방법
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제8항에 있어서, 상기 추출하는 단계 이후에 원심분리기를 이용하여 리그닌을 침전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 소수성 석탄의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 리그닌과 석탄을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계에서 리그닌의 함량은 전체 혼합물에서 0 초과 내지 50 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 표면 소수성 석탄의 제조방법
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제16항에 있어서, 상기 석탄의 입자 크기는 10mm 이하인 석탄 파우더인 것을 특징으로 하는 표면 소수성 석탄의 제조방법
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제16항에 있어서, 상기 석탄은 이탄, 갈탄, 아역청탄, 역청탄 또는 무연탄 중에서 선택된 어느 하나 또는 2 이상의 것을 혼합한 것을 특징으로 하는 표면 소수성 석탄의 제조방법
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제16항에 있어서, 상기 리그닌과 석탄을 혼합한 혼합물은 하이브리드석탄, 슬러리 상 또는 그래뉼러상 형태로 제조되는 것을 특징으로 하는 표면 소수성 석탄의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 열처리 단계는 온도범위 30 내지 700℃에서 건조 및 탄화를 일체로 수행하거나 단계별로 수행되는 것을 특징으로 하는 표면 소수성 석탄의 제조방법
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제20항에 있어서, 상기 탄화 온도는 200 내지 700℃인 것을 특징으로 하는 표면 소수성 석탄의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 바이오매스는 목질계인 나무 블럭, 우드칩, 통나무, 나무 가지, 나무 부스러기, 낙엽, 목판, 톱밥, 리그닌, 자일렌, 리그노셀룰로오스, 야자나무, PKS(palm kernel shell), 야자섬유질, EFB(empty fruit bunches), FFB(fresh fruit bunches), 야자잎, 야자제분찌꺼기 및, 초본계인 옥수수대, 볏짚, 수수대, 사탕수수대, 곡물(쌀, 수수, 커피 등) 허스크, 사탕무잎, 바가스, 기장, 아티초크, 당밀, 아마, 대마, 양마, 면줄기, 담배줄기, 전분질계인 옥수수, 감자, 카사바, 밀, 보리, 라이밀, 기타 전분계 가공 잔재물, 과실류인 아보카도, 자트로파 및 이들의 가공 잔재물, 유지작물류인 유채, 콩, 해바라기, 콩, 유채씨유 찌꺼기, 카놀라, 그리고 유기성폐기물류인 음식물폐기물, 하수슬러지, 가축분뇨, 식물잔재물, 과일폐기물 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 소수성 석탄의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 바이오매스는 에탄올 생산공정에서 생산된 리그닌 폐액인 것을 특징으로 하는 표면 소수성 석탄의 제조방법
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제1항 내지 제23항의 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 표면 소수성 석탄
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