KR0185288B1 - 연소배가스로부터 이산화탄소 회수용 2단식 흡착분리공정과 그 운전방법 - Google Patents

연소배가스로부터 이산화탄소 회수용 2단식 흡착분리공정과 그 운전방법 Download PDF

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Abstract

석탄이나 석유 등 화석 연료를 사용하는 발전소 등의 연소배가스로부터 고순도 이산화탄소를 분리 회수하기 위하여 세정 가스 및 재생 가스 열 교환기, 냉각 및 제진을 위한 살수제진탑, 2탑식제습장치, 3탑식 1단흡착분리장치, 3탑식 2단흡착분리장치 또는 2탑식 2단 흡착분리장치, 송풍기와 진공 펌프로 구성된 흡착분리공정을 사용하며, 공급되는 연소배가스와 2단 흡착탑의 세정 가스, 제습장치의 재생공정에 공급되는 재생가스를 열교환시켜 연소배가스는 냉각시키며 세정가스와 재생가스는 가열하여 2단 흡착탑의 재생효과를 증진시키고, 2단흡착탑배가스를 1단흡착탑으로 보내어 2단 흡착탑배가스를 포함된 이산화탄소를 회수하여 공정의 회수율을 높이고 분리회수 동력소비를 최소화하는 이산화탄소 분리회수용 2단식흡착분리공정과 그 운전방법

Description

연소배가스로부터 이산화탄소 회수용 2단식흡착분리공정과 그 운전방법
본 발명은 화석연료의 연소시 배출되는 연소배가스로부터 이산화탄소를 고순도로 분리 회수하기 위하여 세정가스와 재생가스 가열용 열교환기, 살수제진탑, 활성알루미나로 충진된 2탑식 제습장치, 합성제올라이트로 충진된 3탑식 1단흡착분리장치, 합성제올라이트로 충진된 2탑식 또는 3탑식 2단흡착분리장치, 그리고 송풍기와 진공펌프로 이루어진 이산화탄소흡착분리공정과 그 운전방법에 관한 것이다.
대기로 방출되고 있는 연소배가스 주에 함유된 이산화탄소는 지구 온난화를 일으키는데 가장 크게 기여하는 성분으로 알려져 있으며, 국제적으로 이산화탄소를 절감하기 위한 노력과 규제가 이루어지고 있다. 따라서 이산화탄소르 회수하여 다른 화학 물질로 전환하던가 고정화하기 위하여 연소배가스로부터 이산화탄소를 분리 농축할 필요가 있다. 한편 고순도 이산화탄소는 용접 가스나 각종 화학 물질의 원료, 드라이아이스, 탄산음료용 등으로 활용될 수도 있다.
지금까지 혼합가스로부터 이산화탄소의 분리 농축에는 흡수공정기술이 많이 사용되고 있다. 그러나 연소배가스와 같이 산화물이나 여러가지 불순물을 함유하고 있는 배가스로부터 이산화탄소를 회수하기 위해서는 흡수액의 열화, 부식 등의 난점이 있어서 별로 사용되지 못하며 분리비용도 크다고 알려지고 있다.
흡착공정으로 이산화탄소를 분리하는 공정은 일반적으로 2∼4개 흡착탑으로 구성된 1단식 흡착분리장치(일본 특허 평 3-229611), 6∼9개 흡착탑으로 구성된 2단식 흡착분리장치(일본 특허 평 5-228326)가 있다. 흡착제로는 활성탄 또는 합성제올라이트 등이 사용된다. 합성제올라이트가 충진된 흡착식분리장치에 수분이 약 5∼12 vol.% 정도가 함유된 연소배가스를 공급할 경우에는 사전에 수분이 충분히 제거된 거조배가스를 공급하여야 주흡착분리장치에 충진된 합성제올라이트의 흡착성능의 감소를 방지할 수 있다.
원료배가스 중에 이산화탄소의 농도가 8∼12 vol.% 정도가 함유된 연소배가스로부터 2∼4개 흡착탑으로 구성된 1단식흡착분리장치로 이산화탄소를 고순도로 회수하면 회수율이 낮고 상대적으로 많은 동력이 소비된다. 이러한 경우에 2단식흡착분리공정을 사용하여 이산화탄소를 회수하면 회수율도 80% 이상으로 높게 유지할 수 있고 순도 99 vol.% 이상의 이산화탄소의 회수가 가능하나 흡착탑수가 6∼8개로 많아지고 장치투자비와 흡착제 유지비가 높다. 이러한 점을 개선하기 위하여 흡착탑 수가 가급적 적게 사용되며 공정효율이 높은 2단식흡착분리공정으로 해결하고자 한다.
합성제올라이트를 흡착제로 사용하여 수분이 다량 함유된 원료배가스에서 고순도 이산화탄소를 제조하는 경우에는 전처리 제습장치를 이산화탄소의 흡착분리장치와 연계시켜 전처리 제습탑의 제습효율을 높임으로써 수분 오염에 의한 주흡착분리장치의 생산성의 감소를 방지 할 수 있다. 즉, 연소배가스의 폐열과 흡착공정에서 배출되는 가스를 열교환시켜 전처리 제습탑의 재생에 사용함으로써 제습탑의 효율적인 재생을 꾀할 수 있다.
2단흡착분리장치에서 세정가스를 고온의 원료배가스와 열교환시켜서 세정공정이 진행되는 흡착탑에 공급함으로써, 2단흡착탑의 재생을 효율적으로 하며 원료배가스의 냉각을 하는 이중 효과를 얻어서 전체적인 공정효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 2단식흡착장치의 흡착공정 및 세정공정이 진행되는 흡착탑의 배가스는 다량의 이산화탄소가 함유되어 있다. 이를 대기로 버리는 대신 전처리제습탑에 공급되는 다량의 수분을 함유한 연소배가스와 혼합하여 다시 제습탑에 공급하는 경우에는 제습탑에서 이산화탄소의 손실이 발생되어 분리 공정의 효율이 낮아진다. 이러한 손실을 줄이기 위하여 2단식흡착장치의 흡착공정과 세정공정에서 배출되는 배가스 전량을 1단흡착탑에 공급하여 이산화탄소를 회수함으로써 분리장치의 전체적인 효율향상을 꾀할 수 있다.
본 발명의 목적은 합성제올라이트를 흡착제로 사용하여 수분이 다량 함유된 연소배가스에서 고순도 이산화탄소를 제조하는 경우에는 전처리 제습 장치를 이산화탄소의 흡착분리장치와 연계시켜 전처리 제습탑의 제습효율을 높임으로써 수분오염에 의한 흡착분리장치의 생산성의 감소를 방지 하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 또다른 목적은 2단흡착분리장치에서 세정가스를 고온의 원료배가스와 열교환시켜서 세정공정이 진행되는 흡착탑에 공급함으로써, 2단흡착탑의 재생을 효율적으로 하며 원료배가스의 냉각을 하는 이중 효과를 얻어서 전체적인 공정효울을 향상시키는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 또다른 목적은 2단식흡착장치의 흡착공정과 세정공정에서 배출되는 배가스 전량을 1단흡착탑에 공급하여 이산화탄소를 회수함으로써 분리장치의 전체적인 효율을 향상시키는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 이산화탄소의 조성이 8∼15 vol.%인 열병합발전소 또느 화력발전소의 연소배가스로부터 순도 95vol.% 이상의 이산화탄소를 회수하기 위하여 세정가스와 재생가스 가열용 열교환기, 살수 제진탑, 2탑식제습장치, 3탑식 1단흡착분리장치, 2탑식 2단흡착분리장치로 구성된 것을 특징으로 한다.
제1도는 연소배가스로부터 이산화탄소 회수용 1단 3탑, 2단 3탑으로 구성된 2단식흡착부리공정도(Ⅰ)
제2도는 연소배가스로부터 이산화탄소 회수용 1단 3탑, 2단 3탑으로 구성된 2단식흡착분리공정도(Ⅰ)의 일주기 운전도
제3도는 연소배가스로부터 이산화탄소 회수용 1단 3탑, 2단 2탑으로 구성된 2단식흡착분리공정도(Ⅱ)
제4도는 연소배가스로부터 이산화탄소 회수용 1단 3탑, 2단 2탑으로 구성된 2단식흡착분리공정도(Ⅱ)의 일주기 운전도
제5도는 2단식흡착분리공정(Ⅰ)의 일주기 운전동안 흡착탑의 압력변화
제6도는 2단식흡착분리공정(Ⅰ)의 일주기 운전동안 1단 흡착분리공저의 흡착탑 중심부 온도변화
제7도는 2단식흡착분리공정(Ⅰ)의 일주기 운전동안 2단흡착분리공정의 흡착탑 중심부 온도변화
제8도는 2단식흡착분리공정(Ⅰ)의 일주기 운전결과
제9도는 2단식흡착분리공정(Ⅱ)의 일주기 운전동안 흡착탑의 압력변화
제10도는 2단식흡착분리공정(Ⅱ)의 일주기 운전동안 1단흡착분리공정의 흡착탑 중심부의 온도변화
제11도는 2단식흡착분리공정(Ⅱ)의 일주기 운전동안 2단흡착분리공정의 흡착탑 중심부의 온도변화
제12도는 2단식흡착분리공정(Ⅱ)의 일주기 운전결과
제1도 및 제2도에 명시된 열병합발전소 또는 화력발전소에서 벙커시유 또는 COM(석탄오일혼합물)을 연소하였을 때 배출되는 연소배가스로부터 고순도 이산화탄소를 회수하기 위한 2단식흡착식분리공정(Ⅰ)의 상세한 특징과 운전방법은 아래와 같다.
[전처리공정의 운전방법]
연소배가스는 일반적으로 탈황, 탈질, 전기집진장치(EP)를 거친 다음 대기로 방출되는데, 이러한 연소배가스의 조성은 이산화탄소 8∼15 vol.%, 수분 5∼12 vol.%, 산소 3∼8 vol.%, SOx 와 NOx가 각각 20∼30 ppm, 분진 약 125mg/M3이고, 나머지는 질소이다. 온도 55∼300℃의 연소배가스(41)를 송풍기(30)로 열교환기(20)에 공급하여 2단식흡착분리장치의 세정가스(54)를 공정운전조건에 따라서 적합한 온도까지 가열한 후 세정공정이 진행되는 흡착탑에 밸브(13a∼c)를 통해서 공급된다. 열교환기(20)를 거친 연소배가스(42)는 열교환기(21)에서 전처리제습탑의 재생가스(61)를 가열한 후, 분진제거 및 냉각을 위해서 살수 제진탑(29)의 하단에 유입된다. 살수제진탑(29)에서는 물펌프(33)로 탑상단에 냉각수(65)를 공급하여 연소배가스를 상온 근처까지 냉각하고, 탑하단에서는 제진 및 승온된 폐수를 배출한다. 살수 제진탑 상단의 수분으로 포화된 습배가스(44)는 필터(22)를 통과시켜 미진을 제거하고 자동밸브(1a, 1b)를 경우하여 활성알루미나로 충진된 제습탑(23a, 23b)에 공급되고 제습탑상단의 자동밸브(3a, 3b)를 경우하여 건조배가스(46)를 얻는다. 건조배가스는 1단흡착분리장치의 원료배가스 저장조(26)를 경우하여 1단흡착분리장치에 공급된다.
[1단흡착분리장치의 운전방법]
합성제올라이트로 충진된 3탑식 1단흡착분리장치는 역축압공정, 축압공정, 흡착공정, 회수공정, 탈착공정 및 저압세정탈착공정으로 구성되는 일주기운전을 밟는다. 역축압공정은 1단흡착분리장치의 회수공정이 진행되고 있는 흡착탑(24c)의 출구에서 배출되는 가스를 일주기 공정 중에서 최저압력(100∼250mmHg)에 놓인 흡착탑(24a)의 후미에 공급하여서 이산화탄소의 농도전선(adsorption front)을 원료가스가 고급되는 방향으로 밀어낸다. 역축압에서 사용된 가스의 조성은 이산화탄소가 약 0.5∼2 vol.%이고 나머지는 질소와 산소가 주성분이다. 역축압이 완료된 시점에서 흡착탑의 압력은 약 500mmHg이므로 흡착공정의 운전압력까지 흡착탑을 승압하기 위하여 저장조(26)에 있는 건조배가스를 흡착탑(24a)에 자동밸브(5a)를 통하여 공급하는데 이때, 자동밸브(16)는 닫고 수동밸브(16a)를 조절하여 축압공정동안에 흡착탑에 유입되는 가스유속을 균일하게 조절하면서 흡착탑을 약 800∼900mmHg까지 승압한다. 승압이 완료된 흡착탑(24a)에는 압력 900∼900mmHg근처에서 저장조(26)에 있는 건조배가스가 자동밸브(16, 5a)를 경우하여 공급되고 이때, 이산화탄소와 질소, 산소가 분리된다. 강흡착성인 이산화탄소는 합성제올라이트에 흡착된고 약흡착성분인 산소와 질소는 미량의 이산화탄소(약 0.5∼2 vol.%)와 함께 자동밸브(8a)를 경우하여 배출된다. 흡착탑(24a)이 역축합공정, 원료축압공정, 흡착공정을 거치는 동안에 흡착탑(24b)에서는 회수공정이 진행된다. 회수공정이 2단식흡착분리장치의 흡착공정과 세정공정이 진행되는 흡착탑출구에서 배출되는 가스(48)를 흡착공정이 끝난 흡착탑(24c)에 공급하여 이산화탄소의 흡착량을 증가시킨다. 자동밸브(9c)를 경우하는 회수공정의 배가스(52)는 흡착공정의 배가스(51)와 혼합되고(61), 이는 열교환기(21)를 경우하면서 가열된 후 제습탑의 재생가스(62)로 사용된다. 회수공정이 끝난 흡착탑(24b)은 탈착공정을 거친다. 1단흡착분리장치의 탈착용 진공펌프(31)를 가동하여 탑압력을 약 100∼250mmHg까지 떨어뜨려서 흡착탑을 탈착하고 이때 얻어지는 탈착가스는 자동밸브(7b)를 경유하여 저장조(27)로 보내어지고 2단흡착분리장치의 원료가스로 사용된다.
탈착공정 다음에는 저압세정탈착이 이루어지는데, 흡착공정이 진행되는 흡착탑(24a)의 출구에서 배출되는 배가스의 일부를 수동밸브(18)와 자동밸브(10b)를 경우해서 공급된다. 이로써 탑후미에 흡착된 이산화탄소의 탈착을 증가시키고 탈착된 가스는 자동밸브(7b)를 경우하여 저장조(27)에 보내어 2단흡착분리장치의 원료가스로 공급된다.
[2단흡착분리장치의 운전방법]
2단흡착분리장치의 일주기운전은 원료가스 축압공정, 흡착공정, 세저공정 및 탈착공정으로 구성된다. 1단흡착분리장치의 연속운전을 통하여 얻어진 약 30∼50 vol.%의 이산화탄소를 함유한 원료가스는 저장탱크(27)에 저장되는데, 축압공정 동안에는 수동밸브(17a), 자동밸브(11a)를 경우한 원료가스(53)를 흡착탑(25a)에 공급한다. 축압공정의 초기압력은 약 50mmHg이고 최종압력은 800∼880mmHg이다. 축압공정동안에 가스공급유속을 균일하게 조정하기 위해서 수동밸브(17a)를 적절하게 조절한다. 축압공정 다음에는 원료가스(53)를 자동밸브(17, 11a)를 경우하여 800∼880mmHg 근처의 일정 압력에서 흡착탑(25a)에 공급하여 이산화탄소와 산소/질소를 선택분리한다.
흡착공ㄹ정이 진행되는 동안 흡착탑 출구에서 방출되는 배가슨 자동밸브(14a)를 경우시켜 1단흡착분리공정의 회수공정이 진행되는 흡착탑에 공급하여 이산화탄소를 회수한다. 흡착공정이 완료된 후에 흡착제 간의 체공용적과 합성제올라이트에는 평형량 만큼의 지소와 산소가 흡착되어 있다. 고순도 이산화탄소 생산은 잔여 질소와 산호를 치환하여 얻어지는데, 이는 제품 이산화탄소의 일부(54)를 자동밸브(12c)를 경우하여 흡착공정이 완료된 흡착탑(25c)에 공급함으로써 이루어진다. 세정공정의 배가스 중 이산화탄소의 조성은 운전조건에 따라서 약 25vol.%에서 99vol.%까지 변하는데, 이를 회수하기 위해서 흡착공정 배가스(56)와 혼합하여 1단흡착분리장치의 회수공정이 진행되는 흡착탑으로 공급한다. 탈착공정은 진공펌프(32)로 흡착탑을 약 50∼70mmHg까지 감압하여 자동밸브(12b)를 통해서 고순도 이산화탄소를 제품가스저장조(28)에 저장한다. 탈착가스의 일부는 세정공정이 진행되는 흡착탑에 공급되는데 수동밸브(19a)로 세정가스량을 조절하고, 나머지는 제품 이산화탄소(60)로 생산된다.
[2단식흡착분리공정(Ⅱ)의 설명]
제3도 및 제4도는 열병합 또는 화력발전소의 벙커씨유 또는 COM의 연소할 때 배출되는 연소배가스에서 고순도 이산화탄소 회수용 흡착식분리장치(Ⅱ)의 공정흐름도와 연속운전도를 도시하였다. 전처리공정 운전방법과 1단흡착분리장치의 운전방법은 상기 2단식흡착식분리공정(Ⅰ)에서 서술된 것과 동일하다. 2단식흡착식분리공정(Ⅱ)에서 2단흡착분리장치의 운전방법의 차이점은 아래와 같다.
[2단흡착분리장치의 운전방법]
2단 흡착분리장치의 일주기운전은 원료가스 축압공정, 흡착공정, 세정공정 및 탈착공정으로 구성되는데, 2개의 흡착탑(25a, 25b)중에서 흡착탑(25a)이 원료축압, 흡착공정, 세정공정을 거치는 동안에 흡착탑(25b)에서는 탈착공정이 진행된다. 1단흡착분리장치의 연속운전을 통하여 얻어지는 약 30∼50 vol.%의 이산화탄소를 함유한 가스는 저장탱크(27)에 저장된다. 축압공정 동안에는 수동밸브(17a), 자동밸브(11a)를 경유한 원료가스(53)를 흡착탑(25a)에 공급한다. 축압공정의 초기압력은 약 50∼70 mmHg이고 최종 압력은 800∼880mmHg이다. 축압가스유속을 거의 일정하게 유지시키기 위해서 수동밸브(17a)를 적절하게 조절한다. 흡착공정에서는 원료가스(53)를 자동밸브(17, 11a)를 경우하여 800∼880mmHg 근처의 일정한 압력에서 흡착탑(25a)에 공급하여 이산화탄소와 산소/질소를 선택분리한다. 흡착공정의 배가스는 자동밸브(14a)를 경유시켜 1단흡착분리공저의 회수공정이 진행되는 흡착탑에 공급하여서 배가스에 함유된 이산화탄소를 회수한다. 흡착공정이 완료된 후에 흡착제 간의 체공용적과 합성제올라이트에는 평형량 만큼의 질소와 산소가 흡착되어 있다. 2단식흡착식분리공정(Ⅰ)의 운전시보다 흡착가스의 공급유속을 높여 공급하여, 주어진 운전시간에 동일량의 흡착가스를 처리한다. 흡착공정이 완료된 흡착탑(25a)은 세정공정을 거친다. 저장조(28)에 있는 고순도 이산화탄소를 수동밸브(19a)를 조절하여 흡착탑(25a)에 공급한다. 흡착탑(25a)이 원료축압, 흡착공정, 세정을 거치는 동안에 흡착탑(25b)의 약 50∼70mmHg까지 감압하여 얻어지는 고순도 이산화탄소는 자동밸브(13b)를 경유하여 저장조(28)로 보내어 진다. 탈착가스의 일부는 세정공정이 진행되는 흡착탑에 공급되는데 수동밸브(19a)로 세정가스량을 조절하고, 나머지는 제품이산화탄소(60)로 생산된다.
이하 본 발명을 실시예에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도의 흡착식분리장치(Ⅰ)를 제1도의 일주기 연속운전도에 따라서 보일러에서 배출되는 연소배가스에 적용하였을 때, 제5도는 흡착탑의 압력변화를, 제6도는 1답흡착분리장치의 흡착탑(24a)의 중심부의 시간에 따른 온도변화를, 제7도는 2단흡착분리장치의 흡착탑(25a)의 중심부의 시간에 따른 온도변화를 제8도는 연속운전결과를 나타내었다.
연속운전시 1단흡착탑에서 흡착공정, 회수공정, 동안 흡착탑의 압력은 820∼830mmHg, 저압세정탈착공정의 최종압력은 110mmHg이었다. 2단흡착분리장치에서는 흡착공정은 800mmHg, 세정공정은 790mmHg의 압력에서 운전되었고, 탈착공정의 최종압력은 65 mmHg이었다.
제6도에서는 1단흡착장치의 회수공정동안에 흡착탑의 약 85%가 이산호탄소가 흡착으로 인한 온도상승이 있음을 볼 수 있다. 2단흡착분리장치의 흡착공정과 세정공정탑의 출구에서 배출되는 이산화탄소를 다량 함유한 배가스를 회수하기 위한 회수공정의 효과가 높임을 볼 수 있다. 제습탑을 거친 건조배가스 중 이산화탄소의 조성이 평균 9.29vol.%일 때 본 개발공정의 연속운전을 통하여 얻어진 결과를 보면, 순도가 99.70, 99.42, 99.22, 98.79vol.%인 제품이산화탄소를 생산하는데 회수율은 각각 80.29, 89.21, 88.76, 92.4%이고, 합성제올라이트 충진무게당 제품가스 생간유속은 각각0.457, 0.481, 0.485, 0.482 N1/kg/분이며, 2단흡착분리장치의 세정공정에 공급된 세정가스유속은 각가 0.318, 0.281, 0.277 N1/kg/분이었다.
[실시예 2]
제3도의 2단식흡착식분리장치(Ⅱ)를 제4도의 일주기 연속운전도에 따라서 보일러에서 배출되는 연소배가스에 적용하였을 때, 제9도는 흡착탑의 압력변화를, 제10는 1단흡착분리장치의 흡착탑(24a)의 중심부의 시간에 따른 온도변화를, 제11도는 2단흡착분리장치의 흡착탑(25a)의 중심부의 시간에 따른 온도변화를, 제12도는 연속운전결과를 나타내었다.
연속운전시 1단흡착탑에서 흡착공정, 회수공정동안 흡착탑의 압력은 790∼810mmHg, 저압세정탈착공정의 최종압력은 150 mmHg, 탈착공정의 최종압력은 30 mmHg이었다. 2단흡착분리장치에서는 흡착공정은 790∼800 mmHg, 세정공정은 780 mmHg의 압력에서 운전되었고, 탈착공정의 최종압력은 55 mmHg에서 운전되었다. 2단흡착분리장치의 흡착탑수가 2개일 때 공정의 효율은 거의 동일한 효과를 얻을 수 있다. 제12도에서 제품이산화탄소의 순도가 99.2, 98.45, 96.57, 95.56 vol.%일 때, 회수율은 각각 70.0, 76.42, 75.46, 76.8%이고, 합성제올라이트 충진무게 당 제품가스 생산유속은 각각 0.506, 0.540, 0.511, 0.517 N1/kg/분이며, 2단흡착분리장치의 세정공정에 공급된 세정가스유속은 각각 0.279, 0.223, 0.148, 0.119 N1/kg/분이었다.
본 발명공정의 실시예 1과 실시예 2에서 2단흡착공정에서 배출되는 배가스 전량을 1단흡착탑의 회수공정이 진행되는 탑에 공급하는 흡착식분리장치를 구성하여서 운전을 하였을 때 순도가 98.79 vol.%인 제품 이산화탄소를 생산하는데 회수율은 92.4%이다. 2탑식 2단흡착분리장치(실시예 2)를 보일러에서 배출되는 연소배가스에 적용하여 순도 95.56∼99.22 vol.%일 제품 이산화탄소르 얻을 수 있고, 단위 흡착제 무게당 생산성이 0.506∼0.517 N1/kg/분으로 중가되었다. 3탑식 2단흡착분리장치보다 간단한 공정으로 연소배가스로부터 고순도 이산화탄소를 생산할 수 있다. 본 발명 공정을 활용하여 회수된 고순도 이산화탄소는 미량 함유된 불순물(SOx, NOx, 수분등)으 제거한 후 드라이아이스 및 액체 탄산등 식품용, 용접용, 요소비료제조 등 공업용 원료로 사용될 수 있다.

Claims (5)

  1. 이산화탄소의 조성이 8∼15 vol.%인 열병합발전소 또는 화력발전소의 연소배가스로부터 순도 95 vol.% 이상의 이산화탄소를 회수하기 위하여 세정가스와 재생가스 가열용 열교환기, 살수 제진탑, 2탑식제습장치, 3탑식 1단흡착분리장치, 2탑식 2단흡착분리장치 및 송풍기와 진공펌프로 구성된 것을 특징으로 하는 연소배가스로부터 인산화탄소회수용 2단식흡착분리공정.
  2. 이산화탄소의 조성이 8∼15 vol.%인 열병합발전소 또는 화력발전소의 연소배가스로부터 순도 95 vol.% 이상의 이산화탄소를 회수하기 위하여, 세정 가스와 재생가스 가열용 열교환기, 살수 제진탑, 2탑식제습장치, 3탑식 1단흡착분리장치, 3탑식 2단흡착분리장치로 구서된 2단식흡착분리공정의 2단흡착분리장치의 흡착공정과 세정공정배가스를 1단흡착분리장치의 흡착공정이 완료된 흡착탑에 공급하여 이산화탄소의 회수율과 생산성을 개선하고, 온도 55∼300℃의 연소배가스를 살수 제진탑에 공급하기 이전에, 2단흡착분리공정의 흡착배가스와 세정배가스 전량을 고온 연소배가스와 열교환시켜 가열된 재생가스를 전처리재생탑에 공급하며, 연소배가스를 살수 제진탑에 공급하기 이전에 2단흡착분리장치의 새정가스와 열교환을 시켜 세정가스를 가열시키는 것을 특징으로 하는 2단식 이산화탄소 흡착분리 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 2단흡착분리장치의 흡착공정과 세정공정에서 배출되는 배가스 전량을 1단흡착분리장치의 흡착공정이 완료된 흡착탑에 공급하여 이산화탄소의 회수율과 생산성을 개선하는 것을 특징으로 하는 2단식 이산화탄소 흡착분리방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 살수 제진탑에 온도 55∼300℃의 연소 배가스를 공급하기 전에, 2단흡착분리공정의 흡착배가스와 세정배가스 전량을 고온 연소배가스와 열교환시켜 가열된 재생 가스를 전처리재생탑에 공급하는 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 살수 제진탑에 온도 55∼300℃의 연소 배가스를 공급하기 전에, 2단흡착분리장치의 세정 가스와 열교환을 시켜 세정 가스와 열교환을 시켜 세정가스를 가열시키는 방법.
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