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바이오매스를 공급받아 가열하여 반탄화 고체생성물을 생성하는 반탄화 공정부; 상기 반탄화 공정부에서 생성된 반탄화 고체생성물을 공급받아 수소와 일산화탄소를 포함한 합성가스를 생성하는 가스화 반응기; 및공기로부터 질소를 분리하는 공기분리기:를 포함하고, 상기 공기분리기에서 분리된 질소는 상기 가스화 반응기에서 가열되어 상기 반탄화 공정부의 열원으로 공급되고, 상기 공기분리기에서 질소의 분리로 생성된 고농도 산소는 상기 가스화 반응기에 산화제로 공급되며, 상기 가스화 반응기 하부에는 상기 반탄화 공정부에서 공급되는 반탄화 고체생성물이 적층되어 부분 연소되는 화격자가 마련되되, 상기 화격자는 콘 형태로 마련되며, 화격자의 하부 중심축에는 회전구조체가 마련되어 회전구조체에 의해 화격자가 회전함으로써 화격자 상부에서 연소가 완료된 회분이 원심력에 의해 외부로 밀려 반응기 하부로 이동되는 것을 특징으로 하는 통합형 바이오매스 반탄화 가스화 장치
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제 1항에 있어서, 상기 가스화 반응기는, 하부의 연소 영역, 중간부의 가스화 영역, 상부의 열분해 영역 및 건조 영역을 포함한 복수의 반응 영역이 형성되는 고정층 가스화 반응기로 마련되고, 상기 공기분리기로부터 고농도 산소가 상기 가스화 반응기의 상부, 중간부 및 하부의 반응 영역에 산화제로 공급되는 것을 특징으로 하는 통합형 바이오매스 반탄화 가스화 장치
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제 2항에 있어서, 상기 화격자의 상부 표면에는 다수의 분사노즐이 구비되며, 상기 분사노즐은, 상기 가스화 반응기의 하부로 산화제를 분사하는 분사관과 고체생성물로 인해 분사관이 막히는 것을 방지하기 위한 상부 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합형 바이오매스 반탄화 가스화 장치
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제 2항에 있어서, 상기 가스화 반응기의 각 반응 영역의 내부 온도에 대응하여 산소의 실제 소비량을 완전한 산화가 일어나는 데에 필요한 산소의 이론량으로 나눈 산소의 등가비(equivalence ratio)에 따라, 각 반응 영역의 산화제 공급량을 조절하여 공급하는 것을 특징으로 하는 통합형 바이오매스 반탄화 가스화 장치
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제 5항에 있어서, 상기 가스화 반응기의 중간부 및 상부에 내벽에는 산화제를 분사하는 노즐이 마련되며, 상기 노즐은 일정 방향과 각도로 산화제를 상기 가스화 반응기 내부에 분사하여 와류를 형성하는 것을 특징으로 하는 통합형 바이오매스 반탄화 가스화 장치
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제 2항, 제4 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반탄화 공정부는 고온의 질소가스를 공급받아 환원분위기와 직접가열로 바이오매스로부터 상기 반탄화 고체생성물과 기체생성물을 생성하는 로타리킬른 형 반응기;상기 로타리킬른 형 반응기와 가스화 반응기의 연결부에 상기 가스화 반응기로 고체생성물 투입을 위해 마련되는 투입구; 및상기 투입구에 마련되어 상기 가스화 반응기의 중심으로 고체생성물을 공급하기 위한 가이드:를 포함하는 통합형 바이오매스 반탄화 가스화 장치
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제 7항에 있어서, 상기 로타리킬른 형 반응기에서 발생하는 기체생성물은 상기 가스화 반응기의 중간부에 공급되는 산화제에 혼합되어 상기 가스화 반응기로 투입되는 것을 특징으로 하는 통합형 바이오매스 반탄화 가스화 장치
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제 7항에 있어서, 상기 가스화 반응기는 이중자켓 구조로 이루어지며, 상기 공기분리기에서 분리된 질소는 상기 가스화 반응기의 이중자켓 사이를 거치면서 가열되어 상기 반탄화 공정부의 로타리킬른 형 반응기로 공급되는 것을 특징으로 하는 통합형 바이오매스 반탄화 가스화 장치
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제 9항에 있어서, 상기 가스화 반응기의 단열재 내측에는 튜브가 마련되고, 상기 튜브에 물을 공급하여 생성된 스팀을 상기 가스화 반응기 상부의 출구 측으로 공급하여 상기 가스화 반응기의 배가스 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 통합형 바이오매스 반탄화 가스화 장치
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반탄화 공정부에서 바이오매스를 가열하여 반탄화 고체생성물을 생성하는 단계; 및상기 반탄화 고체생성물을 가스화 반응기에 공급하여 수소와 일산화탄소를 포함한 합성가스를 생성하는 단계;를 포함하되, 공기분리기에서 공기로부터 질소를 분리하고 상기 가스화 반응기의 폐열로 가열하여 상기 반탄화 공정부의 열원으로 공급하고, 상기 공기분리기에서 질소의 분리로 생성된 고농도 산소는 상기 가스화 반응기에 산화제로 공급하며,상기 가스화 반응기는, 하부의 연소 영역, 중간부의 가스화 영역, 상부의 열분해 영역 및 건조 영역을 포함한 복수의 반응 영역이 형성되는 고정층 가스화 반응기로 마련되고, 상기 반탄화 공정부는, 고온의 질소가스를 공급받아 환원분위기와 직접가열로 바이오매스로부터 상기 반탄화 고체생성물과 기체생성물을 생성하는 로타리킬른 형 반응기로 마련되며, 상기 로타리킬른 형 반응기에서 발생하는 기체생성물은 상기 가스화 반응기의 중간부에 공급되는 산화제에 혼합되어 상기 가스화 반응기로 투입되는 것을 특징으로 하는 통합형 바이오매스 반탄화 가스화 방법
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제 11항에 있어서, 상기 가스화 반응기의 각 반응 영역의 내부 온도에 대응하여 산소의 실제 소비량을 완전한 산화가 일어나는 데에 필요한 산소의 이론량으로 나눈 산소의 등가비(equivalence ratio)에 따라, 각 반응 영역의 산화제 공급량을 조절하여 공급하는 것을 특징으로 하는 통합형 바이오매스 반탄화 가스화 방법
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