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루프실 분리기에 있어서, 연료반응기에서 배출된 회재와, 자성을 갖는 산소전달입자가 유입되는 도입관;상기 도입관으로 유입된 회재와, 자성을 갖는 산소전달입자를 자성체를 통해 분리하는 자성분리기; 상기 자성분리기를 통해 분리된 회재가 배출되는 회재배출관; 및상기 자성분리기를 통해 분리된 자성을 갖는 산소전달입자를 공기반응기 측으로 유입시키는 산소전달입자 배출관;을 포함하고,상기 자성을 갖는 산소전달입자는 산화, 환원 상태에서 모두 자성을 가지며, Fe2O3가 함유된 구리 슬래그 볼인 것을 특징으로 하는 자성을 갖는 산소전달입자와 자성분리기를 이용한 루프실 분리기
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제 1항에 있어서, 상기 도입관은, 길이방향이 세로방향이며 유입된 회재와, 자성을 갖는 산소전달입자가 중력에 의해 하부측으로 하강유동되는 하향관과, 길이방향이 세로방향이고, 상기 하향관의 하부 끝단에서 절곡되어 상기 회재와, 자성을 갖는 산소전달입자가 상부측으로 상승 유동되는 상향관을 포함하는 것을 특징으로 하는 자성을 갖는 산소전달입자와 자성분리기를 이용한 루프실 분리기
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제 2항에 있어서, 냉각 및 유동화를 위해 유동화기체가 주입되는 상기 하향관과 상기 상향관의 연결단 측에 구비되는 유동화기체 주입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자성을 갖는 산소전달입자와 자성분리기를 이용한 루프실 분리기
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제 1항에 있어서, 상기 구리 슬래그 볼은 오토마이제이션(automization)에 의해 구형으로 제조되는 것을 특징으로 하는 자성을 갖는 산소전달입자와 자성분리기를 이용한 루프실 분리기
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제 2항에 있어서, 상기 자성분리기는 상기 상향관의 상부 끝단에 연결되며, 판형태의 자성체;상기 자성체의 자력에 의해 상기 자성을 갖는 산소전달입자가 접촉되는 컨베어밸트; 상기 컨베어밸트를 구동하는 컨베어구동부; 및상기 컨베어밸트에 접촉된 자성을 갖는 산소전달입자를 탈착시켜 상기 산소전달입자 배출관으로 유입시키는 탈착부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자성을 갖는 산소전달입자와 자성분리기를 이용한 루프실 분리기
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회재와 자성을 갖는 산소전달입자의 분리방법에 있어서, 연료반응기에서 배출된 회재와, 자성을 갖는 산소전달입자가 도입관의 하향관으로 유입되어 중력에 의해 하강유동하는 단계;상기 하향관의 하부 끝단에서 절곡되어 연결된 상향관으로 상기 회재와, 자성을 갖는 산소전달입자가 유입되어 상부측으로 상승 유동되는 단계; 상기 상향관 상부 끝단에 구비된 자성분리기의 자성체를 통해 상기 회재와, 자성을 갖는 산소전달입자가 서로 분리되는 단계; 및상기 자성분리기를 통해 분리된 회재가 회재배출관을 통해 배출되고, 상기 자성분리기를 통해 분리된 자성을 갖는 산소전달입자가 공기반응기 측으로 유입되는 단계;를 포함하고,상기 자성을 갖는 산소전달입자는 산화, 환원 상태에서 모두 자성을 가지며, Fe2O3가 함유된 구리 슬래그 볼인 것을 특징으로 하는 회재와 자성을 갖는 산소전달입자의 분리방법
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제 7항에 있어서, 상기 서로 분리되는 단계는, 상기 회재가 상기 상향관에서 컨베어밸트에 접촉되지 않고 회재배출관을 통해 분리배출되고, 상기 자성을 갖는 산소전달입자는 자성체의 자력에 의해 컨베어밸트에 접촉되어 산소전달입자 배출관 상부측으로 이동된 후, 탈착부재에 의해 탈착되어 산소전달입자 배출관으로 배출되는 것을 특징으로 하는 회재와 자성을 갖는 산소전달입자의 분리방법
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고체연료용 매체순환연소기에 있어서, 자성을 갖는 산소전달입자가 유동화되면서 산소를 포획하는 공기반응기;상기 공기반응기에서 배출되는 기체와 자성을 갖는 산소전달입자의 혼합물을 분리하는 공기반응기 사이클론;환원유동화가스에 의한 고체연료의 가스화 반응과 상기 공기반응기 사이클론에서 분리되어 공급되는 자성을 갖는 산소전달입자에 의한 연소반응이 일어나며, 회재 및 환원된 자성을 갖는 산소전달입자를 배출하는 연료반응기; 및상기 연료반응기에서 공급받은 자성을 갖는 산소전달입자와 회재를 분리하여 자성을 갖는 산소전달입자만 상기 공기반응기로 이동시키는, 제 1항 내지 제 4항 및 제6항 중 어느 한 항에 따른 루프실 분리기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체연료용 매체순환연소기
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제 9항에 있어서, 상기 연료반응기와, 상기 루프실 분리기 사이에 구비되어, 상기 연료반응기의 고체혼합물 배출관을 통해 배출되는 자성을 갖는 산소전달입자와 회재를 냉각시킨 후, 상기 루프실 분리기의 도입관으로 유입시키는 고체냉각기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고체연료용 매체순환연소기
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제 10항에 있어서, 상기 고체냉각기는 유동층 형태를 갖고, 상기 고체냉각기 하부측에 구비되어 냉각 및 유동화를 위한 냉각기체가 공급되는 냉각기체공급관과, 상기 고체혼합물 배출관과 연결되는 고체혼합물 유입단과, 상기 고체냉각기의 상부 일측에 구비되는 고체냉각기 배출관과, 상기 루프실 분리기의 도입관과 연결되는 토출단을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체연료용 매체순환연소기
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제 11항에 있어서, 상기 연료반응기에서 배출되는 기체와 산소전달입자의 혼합물을 분리하여 상기 산소전달입자를 상기 연료반응기로 복귀시키는 연료반응기 사이클론을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고체연료용 매체순환연소기
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제 12항에 있어서, 상기 고체냉각기에서 배출되는 기체와 산소전달입자의 혼합물을 분리하여 상기 산소전달입자를 상기 고체냉각기로 복귀시키는 고체냉각기 사이클론을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고체연료용 매체순환연소기
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고체연료용 매체순환연소기의 작동방법에 있어서, 공기반응기에서 자성을 갖는 산소전달입자가 유동화되면서 산소를 포획하는 단계; 공기반응기 사이클론이 상기 공기반응기에서 배출되는 기체와 자성을 갖는 산소전달입자의 혼합물을 분리하는 단계; 연료반응기에서 환원유동화가스에 의한 고체연료의 가스화 반응과 상기 공기반응기 사이클론에서 분리되어 공급되는 자성을 갖는 산소전달입자에 의한 연소반응이 일어나는 단계; 연료반응기의 고체혼합물 배출관을 통해 회재 및 환원된 자성을 갖는 산소전달입자가 배출되어, 고체냉각기 측으로 유입되는 단계; 상기 고체냉각기에서 자성을 갖는 산소전달입자와 회재가 냉각되는 단계; 및상기 고체냉각기에서 냉각된 자성을 갖는 산소전달입자와 회재가 루프실 분리기로 유입되어 자성체에 의해 회재와 자성을 갖는 산소전달입자를 서로 분리하여 회재는 회재배출관을 통해 배출시키고, 자성을 갖는 산소전달입자는 산소전달입자 배출관을 통해 상기 공기반응기로 순환시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체연료용 매체순환연소기의 작동방법
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제 14항에 있어서, 상기 순환시키는 단계는, 고체냉각기에서 배출된 회재와, 자성을 갖는 산소전달입자가 도입관의 하향관으로 유입되어 중력에 의해 하강유동하는 단계;상기 하향관의 하부 끝단에서 절곡되어 연결된 상향관으로 상기 회재와, 자성을 갖는 산소전달입자가 유입되어 상부측으로 상승 유동되는 단계; 상기 상향관 상부 끝단에 구비된 자성분리기의 자성체를 통해 상기 회재와, 자성을 갖는 산소전달입자가 서로 분리되는 단계; 및상기 자성분리기를 통해 분리된 회재가 회재배출관을 통해 배출되고, 상기 자성분리기를 통해 분리된 자성을 갖는 산소전달입자가 공기반응기 측으로 유입되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체연료용 매체순환연소기의 작동방법
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