KR100280781B1 - High Efficiency Carbon Dioxide Production Process Using Resorption - Google Patents
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Abstract
본 발명은 재흡착을 이용한 고효율 이산화탄소 생산공정에 관한 것으로, 시멘트 또는 생석회 제조공정, 탄산염 제조공정, 발전소 및 보일러의 배기가스 또는 제철소에서 발생되는 이산화탄소를 함유한 배기가스로부터 압력변동시 흡착법을 이용하여 CO2를 포함한 혼합가스로부터 고순도 CO2를 분리하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high-efficiency carbon dioxide production process using resorption, using the adsorption method when the pressure fluctuates from the exhaust gas of the cement or quicklime manufacturing process, the carbonate manufacturing process, the exhaust gas of power plants and boilers, or the exhaust gas containing carbon dioxide generated in steel mills from a mixed gas containing CO 2 to a method of separating high-purity CO 2.
본 발명은 원료가스 열교환기, 2탑식 제습장치, 4탑식 흡착분리장치, 송풍기와 진공펌프로 구성되어 있으며, 공정의 안정성 및 이산화탄소 회수율을 높이기 위해 흡착이 끝난 흡착탑에 보내어 재흡착시키는 공정을 도입하였으며 이 과정에서 재흡착시 CO2의 분압을 높이기 위해 송풍기를 설치하였다.The present invention consists of a source gas heat exchanger, a two- tower dehumidifier, a four- tower adsorptive separator, a blower and a vacuum pump, and introduces a process for resorption by sending it to an adsorption tower after adsorption to increase process stability and carbon dioxide recovery rate. In this process, a blower was installed to increase the partial pressure of CO 2 during resorption.
그리고 저압세정공정을 위한 소용량의 진공펌프를 설치하여 공정을 단순화하였으며, 기존의 저압세정공정에서 발생할 수 있는 생산가스의 순도저하에 대한 영향을 최소화하고 대용량의 진공펌프에 대한 효율을 높일 수 있다.In addition, the process is simplified by installing a small capacity vacuum pump for the low pressure cleaning process, it is possible to minimize the effect on the purity degradation of the production gas that can occur in the existing low pressure cleaning process and to increase the efficiency for a large capacity vacuum pump.
그리고 본 발명에서의 공정구성은 하나의 흡착탑을 기준으로 흡착공정, 세정공정, 탈착공정, 저압세정공정, 역축압공정, 재흡착공정으로 이루어진다.In addition, the process configuration in the present invention consists of an adsorption process, a cleaning process, a desorption process, a low pressure washing process, a reverse compression process, and a resorption process based on one adsorption tower.
Description
본 발명은 재흡착을 이용한 고효율 이산화탄소 생산공정에 관한 것으로, 특히 탄산염 제조공정, 생석회 제조공정, 시멘트 제조공정, 발전소 및 보일러의 연소 배기가스 그리고 제철소 등에서 발생되는 이산화탄소 농도 7 vol％(습윤 가스의 부피 기준) 이상을 함유한 혼합가스로부터 95 vol％ 이상의 이산화탄소를 생산하도록 압력변동흡착법(Pressure swing adsorption)을 이용하는데 기존의 방법과는 달리 재흡착공정, 소용량의 진공펌프를 이용한 저압세정공정, 재흡착전 송풍기 설치를 통한 공정의 안정성을 높이면서 공정의 회수율을 높이기 위한 공정에 대한 것이다.The present invention relates to a high-efficiency carbon dioxide production process using resorption, in particular carbonate production process, quicklime production process, cement manufacturing process, combustion exhaust gas of power plants and boilers, carbon dioxide concentration of 7 vol% (wet gas volume) Pressure swing adsorption is used to produce 95 vol% or more of carbon dioxide from mixed gas containing more than that. Unlike the existing method, resorption process, low pressure washing process using small capacity vacuum pump, resorption It is about the process to increase the recovery rate of the process while increasing the stability of the process through the installation of an electric blower.
이산화탄소가 포함된 혼합가스로부터 이산화탄소의 분리 농축에는 지금까지는 흡수법을 이용한 기술이 많이 사용되어 왔는데 이 기술은 이산화탄소를 회수하는 흡수액의 2차 오염 및 분리비용이 크다는 난점이 제기되고 있다.The separation and concentration of carbon dioxide from the mixed gas containing carbon dioxide has been used a lot of techniques using the absorption method until now, which raises the problem that the secondary pollution and separation cost of the absorbent to recover the carbon dioxide is high.
그래서 2차 오염문제가 없을 뿐만 아니라 에너지 절약적인 측면에서도 설득력이 있는 흡착을 통한 분리방법이 최근 활발하게 개발되고 있다.Therefore, there is no secondary pollution problem, and the separation method through persuasive adsorption in terms of energy saving has been actively developed recently.
이산화탄소 조성이 25vol% 이상인 제철소나 시멘트 및 생석회 제조공정에서 발생되는 배가스로부터 활성탄이나 합성제올라이트 등이 충전된 흡착탑에서 압력변동흡착법을 이용하여 99vol% 이상 고순도의 이산화탄소를 제조하는 일반적인 공정 구성은 축압공정-흡착공정-세정공정-탈착공정으로 이루어져 있다.A general process for producing high-purity carbon dioxide of 99 vol% or more using pressure swing adsorption in an adsorption tower filled with activated carbon or synthetic zeolite from a flue gas produced at a carbon dioxide composition of 25 vol% or more and from cement and quicklime manufacturing processes is It consists of adsorption process, cleaning process and desorption process.
그러나 이 공정은 탈착공정의 종료시 흡착탑의 압력이 50 ∼ 70 mmHg abs 정도 되는데 CO2의 흡착량은 낮은 압력에서도 아주 크기 때문에 많은 양의 CO2가 남아 있어 탑의 분리 효율이 떨어지며, 흡착시 배출되는 배가스중 CO2조성이 높아 전체 회수율이 떨어진다는 문제점이 있다.However, this process is the pressure at the end of the adsorption towers in the desorption process, there is 50 ~ 70 mmHg abs degree that the adsorption amount of CO 2 has got a large amount of CO 2 to large even at a low pressure remains impaired, the separation efficiency of the tower, the exhaust adsorption There is a problem in that the overall recovery rate is high due to the high CO 2 composition in the flue gas.
이를 보완하기 위해 흡착가스를 이용한 저압세압공정이 추가된 공정이 있는데, 이것은 흡착배가스 중 일부를 낮은 압력에서 탈착공정이 완료된 흡착탑에 보내어 탑 상부에 있는 CO2가스를 탈착시키는 공정으로 전체 회수율면에서는 상당한 효과를 보았으나 저압세정공정에서 다음 운전공정으로 전환시, 이 가스 중 일부가 고순도 CO2생산가스와 섞여 순도를 떨어뜨리는 원인이 되며, 저압세정시 이용되는 진공펌프의 부적절한 용량으로 인해 원료가스와 혼합되는 과정에서 압력간섭이 발생되기도 한다는 문제점이 있다.In order to compensate for this, there is a process in which a low pressure washing process using an adsorption gas is added, which sends a portion of the adsorption exhaust gas to the adsorption tower where the desorption process is completed at a low pressure to desorb the CO 2 gas at the top of the tower. but have seen a significant effect when switching to the next operating step in a low-pressure washing step, some of the gas is mixed with high purity CO 2 product gas will cause a certain degradation of the purity, because of the inadequate capacity of the vacuum pump which is used when a low-pressure cleaning material gas There is a problem that pressure interference occurs in the process of mixing with.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 흡착시 배출되는 배가스 중 흡착초기의 배가스를 제습장치의 재생가스로 사용하여 제습효율을 높이고 일부는 저압세정가스로 활용하고, 흡착초기 이후의 배가스는 재흡착시켜 전체공정의 회수율을 높이는 공정을 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to increase the dehumidification efficiency by using the exhaust gas of the initial adsorption of the exhaust gas discharged during the adsorption as a regeneration gas of the dehumidification apparatus, and partly utilized as a low pressure cleaning gas, the exhaust gas after the initial adsorption It is to provide a process for increasing the recovery rate of the entire process by resorption.
본 발명의 다른 목적은 저압세정공정을 위한 소용량의 진공펌프를 설치함으로써 저압세정가스로 인한 생산가스의 순도저하에 대한 영향을 최소화하고, 흡착탑 탈착용 주 진공펌프의 사용 효율을 높이며 탑내의 잔류 CO2를 효과적으로 탈착하기 위한 적절한 저압세정시간의 조절을 용이하게 하며,Another object of the present invention is to install a small-capacity vacuum pump for the low pressure cleaning process to minimize the impact on the purity reduction of the production gas due to low pressure cleaning gas, increase the use efficiency of the main vacuum pump for adsorption tower desorption and residual CO in the tower , for the control of a suitable low-pressure washing time to effectively remove the second easy,
흡착공정과 재흡착공정 중간에 송풍기를 설치하여 재흡착시 CO2분압을 높여 CO2의 흡착효과를 증대시키며, 압력강하로 인한 유량의 감소를 방지함은 물론 원료가스 송풍기의 보수시 원료가스 송풍기로도 사용할 수 있도록 공정을 제공하는데 그 목적이 있다.A blower is installed between the adsorption process and the resorption process to increase the partial pressure of CO 2 during resorption, thereby increasing the adsorption effect of CO 2 , and preventing the decrease in flow rate due to pressure drop. The purpose is to provide a process for use in furnaces.
도 1 은 이산화탄소 생산용 4탑식 흡착분리공정1 is a four tower adsorptive separation process for carbon dioxide production
도 2 는 이산화탄소 생산용으로 정상상태 운전시 4탑식 흡착분리공정Figure 2 is a four- tower adsorptive separation process during steady state operation for carbon dioxide production
1주기 운전도1 cycle driving diagram
도 3 은 이산화탄소 생산용으로 비상모드에서 운전시 4탑식 흡착분리공정Figure 3 is a four tower adsorptive separation process when operating in emergency mode for carbon dioxide production
1주기 운전도1 cycle driving diagram
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings, the configuration and the operation of the embodiment of the present invention to achieve the object as described above and to perform the task for eliminating the conventional drawbacks.
도 1 및 도 2를 기준으로 하여 탄산염 제조공정, 생석회 제조공정, 시멘트 제조공정, 발전소 및 보일러 연소가스 그리고 제철소 등에서 발생되는 이산화탄소를 함유한 혼합가스로부터 고순도 이산화탄소를 회수하기 위한 4탑식 압력변동식 흡착분리공정에 대한 상세한 특징 및 운전방법은 다음과 같다.4 tower pressure swing adsorption for recovering high purity carbon dioxide from carbon dioxide-containing mixed gas generated in carbonate manufacturing process, quicklime manufacturing process, cement manufacturing process, power plant and boiler combustion gas and steel mills, based on FIGS. Detailed features and operating methods for the process are as follows.
<원료가스 냉각기 및 제습장치의 공정><Process of Raw Material Gas Cooler and Dehumidifier>
탈황장치 및 집진장치를 거친 다음 대기로 방출되는 배가스의 조성은 일반적으로 이산화탄소 7 ∼ 30vol％, 수분 7 ∼ 10vol％, 산소 4 ∼ 10vol％, 일산화탄소 0.3vol％, SOx 와 NOx가 각각 30 ∼ 100 ppm, 그리고 분진 약 150mg/m3정도이며, 나머지는 질소이다.The composition of exhaust gas discharged to the atmosphere after desulfurization and dust collection is generally 7 to 30 vol% carbon dioxide, 7 to 10 vol% moisture, 4 to 10 vol% oxygen, 0.3 vol% carbon monoxide, and 30 to 100 ppm of SOx and NOx, respectively. And about 150 mg / m 3 of dust, with the remainder being nitrogen.
송풍기로 온도 60 ∼ 200℃의 배가스를 원료가스 열교환기 H101에 공급하여 제습탑에서 제습이 효과적으로 일어나기 위한 온도조건인 50℃ 이하로 냉각시킨 후 자동밸브 V1, V3을 통하여 제습탑 A001, A002에 공급되고 밸브 V6, 밸브 V8을 통하여 건조배가스를 얻는다.A flue gas with a temperature of 60 to 200 ° C is supplied to the raw material gas heat exchanger H101 with a blower, cooled to below 50 ° C, which is a temperature condition for effective dehumidification in the dehumidification tower, and then supplied to the dehumidification towers A001 and A002 through automatic valves V1 and V3. And dry exhaust gas is obtained through valves V6 and V8.
<흡착분리장치의 공정구성(Ⅰ)><Process Configuration of Adsorption Separation Device (Ⅰ)>
도 1의 합성제올라이트로 충전된 4탑식 흡착분리장치는 흡착공정, 세정공정, 탈착공정, 저압세정공정, 역축압공정, 재흡착공정으로 구성되는 주기 운전을 거치는데,The four column type adsorptive separation apparatus filled with the synthetic zeolite of FIG. 1 undergoes a cycle operation consisting of an adsorption process, a cleaning process, a desorption process, a low pressure washing process, a reverse compression process, and a resorption process.
첫번째 흡착탑 A101을 중심으로 각각의 공정에 대해 설명을 하면, 흡착공정은 제습탑에서 공급되는 건조배가스를 밸브 V9, 밸브 V10을 통해 800 ∼900 mmHg abs의 압력으로 흡착탑 A101에 공급하여 제올라이트에 강흡착성인 이산화탄소는 흡착되고 약 흡착성인 질소, 산소 등은 밸브 V26을 통해 송풍기 B002에 보내져 900 mmHg abs로 다시 승압된다.Referring to each process centering on the first adsorption tower A101, the adsorption process supplies the dry exhaust gas supplied from the dehumidification tower to the adsorption tower A101 at a pressure of 800 to 900 mmHg abs through the valves V9 and V10 to strongly adsorb the zeolite. Phosphorous carbon dioxide is adsorbed and weakly adsorbent nitrogen, oxygen, etc. are sent to blower B002 via valve V26 and back up to 900 mmHg abs.
흡착공정은 크게 2 단계로 구분되는데 흡착배가스 중 초기배가스는 CO2조성이 낮기 때문에 밸브 V38을 통해 제습탑의 재생가스로 활용하고 그중 일부는 낮은 압력(200 ∼ 250 mmHg abs)에서 저압 세정공정이 진행되는 흡착탑 A104에 공급되는데 이때 흐름은 관11, BV10, 밸브 V36을 통해 밸브 V24, 밸브 V13, 저압세정용 진공펌프 V001을 지나 관 4에 공급된다.The adsorption process is divided into two stages. Since the initial exhaust gas of the adsorption flue gas has low CO 2 composition, it is used as regeneration gas of the dehumidification tower through valve V38, and some of them have low pressure cleaning process at low pressure (200 to 250 mmHg abs). It is supplied to the adsorption tower A104, which flows through tube 11, BV10 and valve V36 to valve 4 via valve V24, valve V13 and vacuum pump V001 for low pressure cleaning.
이때 저압세정배가스의 CO2조성은 원료가스보다 높다.At this time, the CO 2 composition of the low pressure cleaning flue gas is higher than that of the source gas.
흡착 배가스 중 흡착초기 이후의 배가스 중 CO2농도는 바로 제습탑의 재생가스로 사용하기에는 15 vol％ 이상으로 높은 수준이기 때문에 밸브 V38, 밸브 V43을 닫고 밸브 V39를 열어 밸브 V24를 통해 흡착탑 A104의 아래쪽으로 흡착배가스를 공급해 재흡착공정을 수행한다.The concentration of CO 2 in the exhaust gas after the initial adsorption of the adsorption flue gas is 15 vol% or higher to be used as the regeneration gas of the dehumidification tower. Therefore, the valve V38, the valve V43 are closed, the valve V39 is opened, and the lower part of the adsorption column A104 through the valve V24. The adsorption exhaust gas is supplied to carry out the resorption process.
재흡착공정의 배가스는 밸브 V36, 밸브 V42, 관11, 관10을 통해 제습탑의 재생가스로 사용한다.The exhaust gas of the resorption process is used as regeneration gas of the dehumidification tower through valves V36, V42, pipe 11, and pipe 10.
이때 재흡착공정 전에 설치된 송풍기는 재흡착압력을 높게 유지함으로써 CO2가 흡착되는 양을 증가시킨다.At this time, the blower installed before the resorption process increases the amount of CO 2 adsorbed by maintaining a high resorption pressure.
흡착공정 이후에 세정공정이 진행되는데 이 공정은 고순도의 이산화탄소를 생산하기 위해 진공탈착가스중의 일부를 H102에서 밸브 V11을 통해 흡착탑에 공급한다.After the adsorption process, a scrubbing process proceeds, which supplies a portion of the vacuum desorption gas to the adsorption tower through valve V11 in H102 to produce high purity carbon dioxide.
세정공정도 2단계로 나누어지는데 세정초기의 배가스는 밸브 V28, 밸브 V40을 통해 제습탑 재생가스로 사용하고 세정초기 이후의 배가스는 밸브 V28, 밸브 V41, 관13, 밸브 V39를 통해 재흡착공정이 이루어지는 흡착탑 A104에 공급된다.The cleaning process is also divided into two stages. The exhaust gas from the initial stage of cleaning is used as regeneration of the dehumidification tower through valves V28 and V40. The exhaust gas after the initial stage of cleaning is resorbed through valves V28, valve V41, pipe 13 and valve V39. It is supplied to the adsorption tower A104 which consists of.
이때 재흡착공정에 공급되는 세정배가스는 흡착배가스와 혼합하여 재흡착공정에 유입된다.At this time, the cleaning exhaust gas supplied to the resorption process is mixed with the adsorption exhaust gas and introduced into the resorption process.
세정공정이 끝난 첫번째 흡착탑 A101은 밸브 V11, 밸브 V28이 닫히고 밸브 V13이 열리면서 탈착공정이 시작된다.In the first adsorption tower A101 after the cleaning process, valve V11 and valve V28 are closed and valve V13 is opened to start the desorption process.
탈착공정에서는 진공펌프 V002로 흡착탑의 압력을 낮은 압력 (50 mmHg abs)까지 떨어뜨려 흡착되어 있는 CO2를 탈착시켜 관5를 통하여 H102에 공급하여 고순도 이산화탄소를 생산하게 된다.In the desorption process, the pressure of the adsorption tower is dropped to a low pressure (50 mmHg abs) with a vacuum pump V002 to desorb the adsorbed CO 2 and supply it to H102 through tube 5 to produce high purity carbon dioxide.
이때 생산가스중의 일부는 관6, 밸브 V15를 통하여 세정공정이 진행중인 두번째 흡착탑 A102로 공급된다.At this time, a part of the production gas is supplied to the second adsorption tower A102 in which the cleaning process is in progress through tube 6 and valve V15.
탈착공정 다음에는 저압세정공정이 진행되는데 흡착공정이 진행되는 세번째 흡착탑 A103의 출구에서 배출되는 배가스를 밸브 V32, 밸브 V38, 관11, BV10, 밸브 V28을 경유해서 공급된다.After the desorption process, a low pressure cleaning process is performed. The exhaust gas discharged from the outlet of the third adsorption tower A103 where the adsorption process is performed is supplied via valves V32, V38, pipe 11, BV10, and valve V28.
이때의 운전 압력은 200 ∼ 300 mmHg abs 이며 흡착탑의 상단에 흡착된 이산화탄소를 탈착시키고 탈착된 가스는 밸브 V12, 밸브 V34을 통해 저압세정용 진공펌프 V001를 지나 원료가스공급관인 관 4와 혼합된다.At this time, the operating pressure is 200 ~ 300 mmHg abs and the desorbed carbon dioxide adsorbed on the top of the adsorption tower and the desorbed gas is mixed with the raw material gas supply pipe 4 through the low pressure cleaning vacuum pump V001 through the valve V12, valve V34.
저압세정공정에서 재흡착 공정으로 들어가기 전 일정기간(10 ∼ 60초)동안 저압세정압력 (200 ∼300 mmHg abs)에서 재흡착압력 (800 ∼ 900 mmHg abs)까지 승압되는 역축압공정이 진행되는데 이 공정은 저압세정이 끝난 후 밸브 V12, 밸브 V43을 닫았을 때 이 공정이 수행된다.Before entering the resorption process from the low pressure cleaning process, a reverse compression process is performed in which the pressure is increased from the low pressure cleaning pressure (200 to 300 mmHg abs) to the resorption pressure (800 to 900 mmHg abs) for a certain period (10 to 60 seconds). The process is carried out when the valves V12 and V43 are closed after low pressure cleaning.
역축압공정 완료 후 흡착탑의 압력이 올라갔을 때 밸브 V38이 닫히고 밸브 V39, 밸브 V42가 열리면서 흡착이 진행중인 흡착탑 A103에서의 흡착배가스가 밸브 V39, 밸브 V12를 통해 공급되는 재흡착공정이 일어난다.When the pressure of the adsorption tower rises after completion of the reverse compression process, the valve V38 is closed and the valves V39 and V42 are opened, and a resorption process occurs in which adsorption exhaust gas from the adsorption tower A103 is being supplied through the valves V39 and V12.
이때 재흡착공정의 배가스는 밸브 V27, 밸브 V41을 거쳐 전량 모두 제습탑으로 보내져 수분을 재생시키는데 사용한다.At this time, the exhaust gas of the resorption process is all sent to the dehumidification tower through the valve V27, valve V41 is used to regenerate moisture.
이와 같이 흡착탑 A101의 1주기 운전구성은 흡착, 세정, 탈착, 저압세정, 역축압, 재흡착 등 6단계로 구성되어 있으며, 다른 흡착탑의 시간에 따른 연속운전도는 도2에 도시하였다.As described above, one cycle operation of the adsorption tower A101 is composed of six stages, such as adsorption, cleaning, desorption, low pressure washing, reverse compression, and resorption. FIG.
<흡착분리장치의 공정구성(Ⅱ)><Process Configuration of Adsorption Separation Device (Ⅱ)>
원료가스를 공급해주는 송풍기나 재흡착시 흡착배가스를 승압시켜주는 송풍기의 가동중지로 인한 비상모드의 운전방법에 대한 공정흐름 및 연속운전방법은 도1, 도3을 기준으로 설명하고자 한다.Process flow and continuous operation method for the operation of the emergency mode due to the operation of the blower for supplying the raw material gas or the blower for boosting the adsorption exhaust gas during resorption will be described with reference to Figs.
원료가스 송풍기 B001의 가동중지로 인해서 재흡착가스 송풍기 B002로 원료가스를 공급하게 되는 비상모드에서의 공정구성은 흡착, 세정, 탈착, 저압세정, 역축압공정으로 구성되며 첫번째 흡착탑 A101을 중심으로 각각의 공정에 대해 설명을 하면,The process configuration in the emergency mode in which the raw gas is supplied to the re-adsorption gas blower B002 due to the shutdown of the raw material gas blower B001 consists of adsorption, cleaning, desorption, low pressure washing and reverse compression processes. When we explain process of,
흡착공정은 제습탑에서 공급되는 건조배가스를 밸브 V9, 밸브 V10을 통해 800 ∼ 900 mmHg abs의 압력으로 흡착탑 A101에 공급하여 제올라이트에 강흡착성인 이산화탄소는 흡착되고 약흡착성인 질소, 산소등은 밸브 V26, BV11, 밸브 V38, 관10을 통해 제습탑의 재생가스로 활용하고 그중 일부는 낮은 압력(200 ∼ 250 mmHg abs)에서 저압세정 공정이 진행되는 흡착탑 A104에 공급되는데 이때 흐름은 관11, BV10,밸브 V36 그리고 밸브 V24, 밸브 V43을 거쳐 저압세정용 진공펌프 V001을 지나 관4에서 원료가스와 혼합된다.The adsorption process supplies dry exhaust gas supplied from the dehumidification tower to the adsorption tower A101 at a pressure of 800 to 900 mmHg abs through the valve V9 and the valve V10, so that the strongly adsorbent carbon dioxide is adsorbed to the zeolite, and the weakly adsorbent nitrogen, oxygen, etc. is the valve V26. , BV11, valve V38, tube 10 is used as the regeneration gas of the dehumidification tower, and some of them are supplied to the adsorption tower A104 where the low pressure washing process is performed at low pressure (200 to 250 mmHg abs). After the valve V36, the valve V24 and the valve V43, the low pressure cleaning vacuum pump V001 is mixed with the raw material gas in the tube 4.
흡착공정 완료 후 세정공정의 운전방법은 상기 흡착분리장치의 공정 구성(Ⅰ)과 다른점은 다만 세정초기 이후의 배가스 전량이 재흡착공정으로 유입되지 않고 제습탑의 재생가스로 활용된다는 점이다.The operation method of the cleaning process after completion of the adsorption process is different from the process configuration (I) of the adsorptive separation apparatus, except that the entire exhaust gas after the initial cleaning process is used as regeneration gas of the dehumidification tower without being introduced into the resorption process.
그리고 탈착공정, 저압세정공정, 역축압공정은 흡착분리장치의 공정구성(Ⅰ)에서 서술된 것과 동일하다.The desorption process, the low pressure cleaning process and the reverse compression process are the same as those described in the process configuration (I) of the adsorptive separation apparatus.
표1. 재흡착을 이용한 고효율 이산화탄소 생산공정Table 1. High Efficiency Carbon Dioxide Production Process Using Resorption
*회수율％=(생산가스 중의 CO2량)/(유입되는 원료가스 중의 CO2량)×(100)*% Recovery = (amount of produced gas in the CO 2) / × (100) (CO 2 content in the raw material gas inlet)
상기와 같은 본 발명은 이산화탄소 농도가 높은 흡착배가스를 재흡착시키고 세정배가스를 재흡착공정에 보내 공정의 회수율과 생상성을 높일 수 있으며,As described above, the present invention can resorb the adsorption flue gas having a high carbon dioxide concentration and send the cleaning flue gas to the resorption process to increase the recovery and productivity of the process.
중간 송풍기의 설치는 재흡착시 흡착압력을 높여 결국은 고순도 이산화탄소를 제조하기 위한 세정공정에서의 세정요구량을 줄일 수 있어 제품가스의 생산량을 증가시킨다.The installation of an intermediate blower increases the adsorption pressure during resorption, which in turn reduces the cleaning requirements in the cleaning process for producing high purity carbon dioxide, thus increasing the production of product gas.
또한 원료가스 송풍기의 가동 중지시 예비 송풍기의 역할을 수행할 수 있어 공정의 안정성을 기할 수 있다.In addition, it can serve as a preliminary blower when the raw material gas blower is stopped, it is possible to ensure the stability of the process.
그리고 저압세정용 소용량의 진공펌프의 설치는 먼저 공정 단계의 변화에 따른 압력간섭을 줄일 수 있고 고순도의 제품가스라인에 저농도의 가스가 유입되는 것을 방지해 고순도의 이산화탄소 생산을 용이하게 한다는 등의 장점이 있다.In addition, the installation of a small-capacity vacuum pump for low pressure cleaning can reduce the pressure interference caused by the change of the process step, and prevent the inflow of low concentration gas into the high purity product gas line to facilitate the production of high purity carbon dioxide. There is this.
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