KR100697681B1 - 이산화탄소 제거용 전기투석장치 및 이를 이용한이산화탄소 제거시스템 - Google Patents

이산화탄소 제거용 전기투석장치 및 이를 이용한이산화탄소 제거시스템 Download PDF

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Abstract

바이폴러 격막을 사용하여 전기분해 과정에서 이산화탄소를 용이하게 분리시키는 전기투석장치는 하우징, 하우징 내에 설치되어 각각 양극 및 음극 전원에 연결되는 양극판 및 음극판이 설치되는 양극챔버 및 음극챔버, 양극챔버 및 음극챔버 사이에 설치되고 측벽이 바이폴라 격막으로 이루어져 양극판 및 음극판에 전기가 가해질 때 내부에 유입된 물을 전기분해하는 둘 이상의 물 이동통로, 및 각각의 물 이동통로 사이에 배치되고 음이온 교환수지막에 의해서 이산화탄소가 함유된 배기가스와 염기성용액이 유입되는 염기성용액 챔버와 산성용액이 유입되는 산성용액 챔버로 이루어진 하나 이상의 전해질 챔버를 포함한다. 전해질 챔버의 염기성 및 산성용액 챔버는 음이온 교환수지막에 의해서 각각 음극챔버 및 양극챔버 쪽으로 서로 분리 배치되어, 양극판 및 음극판에 전기가 가해질 때 염기성용액 챔버 내의 이산화탄소가 전기분해에 의해 산성용액 챔버로 이동하여 배출된다. 또한, 이러한 전기투석장치를 이용한 이산화탄소 제거시스템은 전기분해 과정에서 생성된 부산물인 수소를 이용하여 분리된 이산화탄소를 유기합성한다.
유기합성, 이산화탄소, 전기투석

Description

이산화탄소 제거용 전기투석장치 및 이를 이용한 이산화탄소 제거시스템{ELECTRODIALYSIS UNIT FOR REMOVING CARBON DIOXIDE AND CARBON DIOXIDE REMOVAL SYSTEM USING THE SAME}
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명에 따른 이산화탄소 제거용 전기투석장치를 정면에서 바라본 단면도.
도 2는 도 1의 전기투석장치가 사용된 본 발명의 이산화탄소 제거시스템을 도시하는 개략도.
＜도면 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
10..전기투석장치 12..하우징 14..양극챔버
16..양극판 18..산소 배출구 20..바이폴러 격막
21..물 이동통로 24..음극챔버 26..음극판
28..수소 배출구 30..염기성용액 챔버 32..산성용액 챔버
38..음이온교환수지막 40..기액분리장치 60..수분제거장치
80..유기합성장치
본 발명은 이산화탄소 제거용 전기투석장치 및 이를 이용한 이산화탄소 제거시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기분해 과정에서 바이폴러 격막을 사용하여 이산화탄소를 용이하게 분리시키고 또한 전기분해 과정에서 생성된 부산물인 수소를 이용하여 분리된 이산화탄소를 유기합성하는 이산화탄소 제거용 전기투석장치 및 이를 이용한 이산화탄소 제거시스템에 관한 것이다.
최근, 인구가 증가하고 각종 산업이 발달하면서 화석연료의 연소 등에 의해서 대기중으로 방출되는 이산화탄소의 양이 급증하고 있다. 이와 같이 대기중으로 배출된 이산화탄소는 수증기 및 CH4, N2O, 할로겐화 탄소 등과 함께 대기권 상층부에 정체되면서 온실효과를 유발시킨다.
우리나라는 1인당 이산화탄소 배출량이 세계 10위 정도로 매우 높은 편이며, 따라서 이산화탄소 배출량 감소에 대한 세계 각국의 압력이 높아 이에 대한 대책이 시급한 상황이다.
이산화탄소의 배출량을 줄이는 방법으로는 태양에너지, 조력, 수력, 지열, 바이오매스, 핵분열 및 핵융합 등을 이용한 대체에너지를 이용하는 방법이 있을 수 있다. 그러나, 이러한 대체에너지는 아직까지는 산업시설에 이용하는데 제약이 많으며, 실제 산업현장에서는 여전히 탄화수소계열의 연료를 주로 사용하고 있는 실 정이다.
따라서, 산업현장에서 발생되는 이산화탄소를 효율적으로 분리, 회수, 변환하는 기술에 대한 필요성이 대두되고 있다.
한편, 배기가스에 포함된 이산화탄소는 무조건 제거되어야 하는 오염원이 아니라 미래에 심화되어질 유기탄소 자원의 부족을 보충할 수 있는 유기합성공정의 매력적인 자원으로도 활용될 수 있다. 예를 들면, 일본에서는 산업체에서 나오는 공해물질인 이산화탄소를 분리하여 폐기 처분하는 대신에 이산화탄소를 수소와 반응시켜 메탄올을 생성하는 이산화탄소의 화학적 고정화기술을 국가적 연구과제로 추진하고 있다.
게다가, 포믹산(Formic Acid)은 유기화학 산업의 원천적인 재료들 중 하나인데, 이산화탄소의 수소화 공정에 의한 포믹산 제조공정이 활발하게 연구 중에 있는 실정이다.
이산화탄소의 분리제거를 위한 기존의 공정들은 물리화학적 흡착을 이용하는 방법과 화학반응을 이용한 방법으로 나뉘어진다.
물리화학적 흡착을 이용하는 공정은 이산화탄소를 지올라이트 또는 활성탄 등과 같은 흡착제에 흡착시켜 배기가스 중에 포함된 질소 등으로부터 분리하는 방법을 사용한다. 이때 흡착되어진 이산화탄소는 압력강화나 온도상승 등의 물리적인 방법에 의해서 흡착제로부터 탈착되어 분리된다.
그러나, 이러한 물리화학적 흡착을 이용하는 방법은 흡착제 충진탑과 같은 장치시설이 필요하므로 시설비가 많이 들고, 탈착에 필요한 에너지 소모가 크다는 단점이 있다.
또한, 무기질 격막을 이용한 이산화탄소 제거가 최근 시도되고 있다. 그러나, 무기질 격막은 이산화탄소의 선택적 분리율이 낮다는 단점이 있다.
이산화탄소를 분리 제거하는 대표적인 화학적 방법으로는 소석회를 이용하여 이산화탄소를 고정화시키는 방법이 있다. 그러나, 이 방법은 이산화탄소 분리효율은 높은 편이나 소성공정을 통하여 탄산칼슘으로부터 이산화탄소를 분리하여 소석회를 재생하기 위한 에너지 소모가 너무 크다는 단점이 있다.
다른 화학적 방법으로는 모노에탄올아민 (MEA; monoethanolamine), 디에탄올아민(DEA; diethanolamine) 등과 같은 알칼리아민계의 용매를 사용하는 용매추출법이 있다. 그러나, 이러한 용매추출법은 유기용매를 사용함으로써 유기용매의 유실과 용매의 재생에 따른 문제들이 야기되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 바이폴러 격막을 이용하여 전기분해에 의해 효과적으로 이산화탄소를 분리할 수 있는 이산화탄소 제거용 전기투석장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이와 같은 전기투석장치에서 분리된 이산화탄소에 부산물로서 생성된 수소를 첨가하여 유기합성시킴으로써, 보다 효율적으로 이산화탄소를 제거할 수 있는 이산화탄소 제거시스템을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이산화탄소 제거용 전 기투석장치는 하우징; 상기 하우징 내에 설치되어, 각각 양극 및 음극 전원에 연결되는 양극판 및 음극판이 설치되는 양극챔버 및 음극챔버; 상기 양극챔버 및 상기 음극챔버 사이에 설치되고, 측벽이 바이폴라 격막으로 이루어져 상기 양극판 및 상기 음극판에 전기가 가해질 때 내부에 유입된 물을 전기분해하는 둘 이상의 물 이동통로; 및 상기 각각의 물 이동통로 사이에 배치되고, 음이온 교환수지막에 의해서 이산화탄소가 함유된 배기가스와 염기성용액이 유입되는 염기성용액 챔버와 산성용액이 유입되는 산성용액 챔버로 이루어진 하나 이상의 전해질 챔버를 포함하고, 상기 전해질 챔버의 염기성 및 산성용액 챔버는 음이온 교환수지막에 의해서 각각 상기 음극챔버 및 상기 양극챔버 쪽으로 배치되도록 서로 분리되어, 상기 양극판 및 음극판에 전기가 가해질 때 상기 염기성용액 챔버 내의 이산화탄소가 전기분해에 의해 상기 산성용액 챔버로 이동하여 배출된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 위에 언급된 전기투석장치, 상기 전기투석장치에서 분리된 이산화탄소로부터 수분을 제거하는 수분제거수단, 및 상기 수분제거장치에서 수분이 제거된 이산화탄소를 유기합성하는 유기합성수단을 포함하는 이산화탄소 제거시스템이 제공된다.
바람직하게, 상기 전기투석장치의 염기성용액 챔버로 유입되는 배기가스와 상기 산성용액 챔버로 유입되는 산성용액을 열교환하여 산성용액으로부터 이산화탄소를 분리하기 위한 기액분리장치를 더 포함할 수 있다.
상기 전기투석장치의 상기 양극챔버 및 상기 음극챔버는 각각 전기분해 과정에서 생성된 산소 및 수소를 배출하며, 산소 및 수소를 배출하기 위한 산소 배출구 및 수소 배출구가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유기합성수단은 상기 수분제거수단에서 수분이 제거된 이산화탄소에 상기 전기투석장치에서 생성된 수소를 첨가하여 유기합성공정을 수행하는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 이산화탄소용 전기투석장치의 구성을 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 전기투석장치(10)는 대략적인 외형을 이루는 하우징(12)을 포함하며, 하우징(12)은 다양한 챔버로 이루어진다.
우선, 하우징(12) 내에는 양극챔버(14)와 음극챔버(24)가 설치된다. 양극챔버(14)와 음극챔버(24) 내에는 각각 양극판(16)과 음극판(26)이 설치되며, 양극판(16)과 음극판(26)은 각각 양극 도선(19)과 음극 도선(29)에 의해서 외부 전원의 양극 및 음극 단자에 연결된다.
양극챔버(14)와 음극챔버(24) 사이에는 둘 이상의 물 이동통로(21)가 설치된다. 물 이동통로(21)는 물이 지나가는 통로를 제공하며, 물의 유입 및 유출을 위한 물 유입구(22) 및 물 배출구(23)가 각각 설치되어 있다. 물 이동통로(21)의 측벽(20)은 바이폴라 격막(Bipolar Membrane)으로 이루어져, 양극판(14)을 향하는 측벽은 음이온 투과성질을 가지고 음극판(24)을 향하는 측벽은 양이온 투과성질을 가지도록 구성된다.
이와 같이 바이폴러 격막으로 이루어진 물 이동통로(21)를 지나가는 물은 양극판(16) 및 음극판(26)에 전기가 가해질 때 전기분해되어 수소이온(H+)과 수산화이온(OH-)으로 변형된다. 그러면, 양극판(16)과 음극판(26)의 전기적 인력에 의해서 수소이온(H+)은 음극판(26) 쪽으로, 또한 수산화이온(OH-)은 양극판(16) 쪽으로 이동하게 된다.
각각의 물 이동통로(21) 사이에는 전해질 용액이 유입되는 전해질 챔버가 설치된다. 전해질 챔버는 물 이동통로(21)의 개수에 따라서 하나 이상의 개수로 설치되며, 각 전해질 챔버는 염기성용액 챔버(30)와 산성용액 챔버(32)로 이루어진다. 여기서, 전해질 챔버는 음이온 교환수지막(38)으로 분리된 염기성용액 챔버(30)와 산성용액 챔버(32)가 쌍으로 이루어진 것으로 정의하며, 별도의 도면부호로 지시하지는 않는다. 또한, 이때 전해질 챔버의 염기성용액 챔버(30)는 음이온 교환수지막(38)을 기준으로 음극챔버(24) 쪽으로 배치되며, 산성용액 챔버(32)는 양극챔버(14) 쪽으로 배치된다.
염기성용액 챔버(30)에는 염기성용액 유입구(34)가 형성되어 이산화탄소를 함유한 배기가스와 염기성용액이 함께 유입된다. 또한, 산성용액 챔버(32)에도 산성용액을 유입하기 위한 산성용액 유입구(36)가 형성된다.
이때, 염기성용액 챔버(30)에 유입되는 염기성용액을 수산화나트륨(NaOH) 수용액이라 하고, 산성용액 챔버(32)에 유입되는 산성용액을 염화수소(HC1) 수용액이라 하고 가정하자. 그러면, 전기분해 과정에서 염기성용액 챔버(30)의 수산화나트륨은 수산화이온(OH-)과 나트륨이온(Na+)으로 분해되며, 여기서 생성된 수산화이온(OH-)이 배기가스 중의 이산화탄소(CO2)와 결합하여 CO32- 이온과 물(H2O)로 변화한다. 염기성용액 챔버(30)에서의 전기분해 반응 메커니즘은 다음과 같다.
Figure 112001503766899-pat00007
여기서, CO32- 이온은 양극판(16)의 전기적 인력에 이끌려 음이온교환수지막(38)을 통해 산성용액 챔버(32)로 이동한다. 이 과정에서 염기성용액 챔버(30)에는 수산화이온(OH-)이 부족하게 된다. 이와 같이 부족한 수산화이온(OH-)은 물 이동통로(21)에서 물의 전기분해에 의해 생성된 수산화이온(OH-)으로 보충된다. 이때, 염기성용액 챔버(30) 내의 나트륨이온(Na+)은 전기적 인력에 의해 음극판(26) 쪽으로 이끌리게 된다. 하지만 염기성용액 챔버(30)와 인접한 물 이동통로(21)의 바이폴라 격막(20)이 음이온 투과성질만을 가지기 때문에 나트륨이온(Na+)은 염기성용액 챔버(30) 내에 그대로 머무르게 된다.
따라서, 전기분해가 이루어진 후 염기성용액 챔버(30) 내에는 이산화탄소가 제거된 배기가스와 염기성용액만이 잔류하게 되며, 이들만이 염기성용액 유출구(35)를 통해 외부로 배출된다.
전기분해 과정에서 산성용액 챔버(32)의 염화수소 이온(HC1)은 수소이온(H+)과 염소이온(Cl-)으로 분해된다. 여기서, 산성용액 챔버(32)로 유입된 CO32- 이온이 수소이온과 결합하게 되어 이산화탄소(CO2)와 물(H2O)을 생성하게 된다. 산성용액 챔버(32)에서의 전기화학 반응 메커니즘은 다음의 반응식2에 잘 표현되어 있다.
Figure 112001503766899-pat00008
이때 산성용액 챔버(32)의 부족한 수소이온(H+)은 인접한 물 이동통로(21)에서 물의 전기분해에 의해 생성된 수소이온(H+)으로 보충된다. 또한, 산성용액 챔버(32) 내의 염소이온(Cl-)은 전기적 인력에 의해 양극판(16) 쪽으로 이끌리지만, 인접한 물 이동통로의 바이폴러 격막이 양이온 투과성질만을 가지므로 그대로 산성용액 챔버(32)에 잔류하게 된다.
따라서, 산성용액만이 유입되었던 산성용액 챔버(32)는 전기분해가 이루어진 후 산성용액과 함께 이산화탄소와 물을 산성용액 유출구(37)를 통해 배출하게 된다.
이와 같이 구성된 전기투석장치(10)에서는 부산물로서 산소와 수소를 생성할 수 있다. 도 1을 참조하면, 양극판(16)이 설치된 양극챔버(14)는 바이폴라 격막(20)으로 이루어진 물 이동통로(21)와 인접하게 배치된다. 물 이동통로(21)를 지나는 물은 위에서 설명한 바와 같이 전기분해 과정에서 수소이온(H+)과 수산화이온(OH-)으로 분해되는데, 이때 수소이온(H+)은 인접한 산성용액 챔버(32)로 이동하고, 수산화이온(OH-)은 양극판(16)의 전기적 인력에 의해서 양극챔버(14)로 이동하게 된다. 따라서, 양극챔버(14)로 이동한 수산화이온(OH-)은 양극판(16)에 의해 환원되어 산소가스(O2)와 물(H2O)로 변환된다. 이러한 양극챔버(14)의 전기분해 반응 메커니즘은 다음의 반응식3으로 표현될 수 있다.
Figure 112001503766899-pat00009
이와 같이 생성된 산소는 외부로 송출되어 다른 용도로 사용될 수 있으며, 산소가스의 배출을 위해서 양극챔버(14)에는 산소배출구(18)가 형성된다.
마찬가지로, 음극챔버(24)에는 인접한 물 이동통로(21)에서 수소이온(H+)이 전기적 인력에 의해 이끌려와서 산화되어 수소가스(H2)를 생성하게 된다. 음극챔버(24)의 전기분해 반응 메커니즘은 다음의 반응식 4로 표현된다.
Figure 112001503766899-pat00010
이와 같이 생성된 수소가스는 전기투석장치(10)에서 분리된 이산화탄소를 이용하여 메탄올 또는 포믹산과 같은 유기화합물을 제조하는데 사용될 수 있다. 수소가스의 배출을 위해서 음극챔버(24)에는 수소배출구(28)가 형성된다.
도 2는 도 1의 전기투석장치(10)가 설치된 이산화탄소 제거시스템을 도시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전기투석장치(10)에 공급되는 염기성용액과 산성용액은 지속적으로 순환하도록 구성된다. 전기투석장치(10)의 전기분해 과정에서 나트륨이온(Na+) 또는 염소이온(Cl-)과 같이 염기성용액과 산성용액에 함유된 염기성이온 및 산성이온은 전혀 유실되지 않으므로, 지속적인 순환사이클이 가능하다. 다만, 다른 요인에 의해서 이러한 이온이 감소하게 되거나 또는 전기분해 과정에서 생성되는 물(H2O)에 의해서 염기성용액 및 산성용액이 희석되는 것을 방지하기 위해서 별도의 염기성용액 및 산성용액을 공급하는 설비를 추가할 수 있다.
전기투석장치(10)의 산성용액 유출구(37)를 통해 배출된 물(H2O)과 이산화탄소(CO2)를 함유하는 산성용액은 기액분리장치(40)로 보내지며, 기액분리장치(40)는 산성용액으로부터 물(H2O)과 이산화탄소(CO2)를 분리한다. 기액분리장치(40)에서 분리된 물(H2O)과 이산화탄소(CO2)는 수분제거장치(60)로 유입된다. 수분제거장치(60) 는 수분을 제거하여 기체상태의 이산화탄소를 걸러내고, 기체상태의 이산화탄소는 응축기(70)로 보내져서 압축되어진다.
응축기(70)에서 응축된 이산화탄소는 유기합성장치(80)로 제공되며, 유기합성장치(80)는 이산화탄소를 유기합성하여 유기화합물을 만들게 된다. 이때 유기합성장치(80)는 별도의 수소를 사용할 수도 있으나, 전기투석장치(10)에서 생성된 수소를 수분제거장치(60)에서 수분이 제거된 이산화탄소에 첨가하여 유기합성 공정을 수행하는 것이 보다 효율적이다.
기액분리장치(40)는 열을 이용해서 산성용액으로부터 물(H2O)과 이산화탄소(CO2)를 분리한다. 이때, 기액분리장치(40)를 위해서 별도의 가열장치를 구비할 수도 있다. 그러나, 외부로부터 유입되는 배기가스는 일반적으로 고온 상태이므로, 배기가스의 열을 이용하여 산성용액을 가열하는 것이 바람직하다. 따라서, 기액분리장치(40)를 배기가스와 산성용액을 서로 열교환시키는 열교환장치로 구성하게 되면, 별도의 가열장치 없이도 기액분리 공정을 수행할 수 있게 된다.
한편, 전기투석장치(10)에 의해서 이산화탄소가 제거된 배기가스를 함유하는 염기성용액은 별도의 기액분리장치(50)에 의해서 배기가스를 분리하게 된다. 기액분리장치(50)는 이와 같은 기액분리공정에 의해서 이산화탄소가 제거된 배기가스를 외부로 배출하며 배기가스가 제거된 염기성용액을 재차 전기투석장치(10)로 유입시킨다.
이때, 이산화탄소를 보다 효율적으로 제거하기 위해서, 배기가스를 함유하는 염기성용액을 즉시 기액분리 시키지 않고 전기투석장치(10)로 반복해서 유입할 수도 있다. 이와 같은 변형은 다수의 염기성용액 챔버 중 하나의 염기성용액 챔버에서 일차적으로 이산화탄소 분리과정을 수행하고, 이 염기성용액을 다시 한번 다른 염기성용액 챔버를 지나게 하여 재차 이산화탄소를 분리시키는 구조에 의해서 달성될 수 있다. 이러한 변형은 염기성용액 내에 잔류하는 이산화탄소를 거의 완벽하게 제거할 수 있게 하므로 보다 환경친화적인 구조가 된다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 이산화탄소 제거용 전기투석장치는 바이폴라 격막을 이용한 전기분해에 의하여 배기가스 중에 함유된 이산화탄소를 효과적으로 제거할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 이산화탄소 제거시스템은 이와 같은 전기투석장치에서 부산물로써 생성된 수소를 이용하여 이산화탄소를 유기합성함으로써 이산화탄소의 제거를 더욱 용이하게 하였으며, 배기가스의 열을 이용하여 이산화탄소를 산성용액으로부터 분리함으로써 에너지 효율 면에서도 많은 장점이 있다.

Claims (6)

  1. 하우징;
    상기 하우징 내에 설치되어, 각각 양극 및 음극 전원에 연결되는 양극판 및 음극판이 설치되는 양극챔버 및 음극챔버;
    상기 양극챔버 및 상기 음극챔버 사이에 설치되고, 측벽이 바이폴라 격막으로 이루어져 상기 양극판 및 상기 음극판에 전기가 가해질 때 내부에 유입된 물을 전기분해하는 둘 이상의 물 이동통로; 및
    상기 각각의 물 이동통로 사이에 배치되고, 음이온 교환수지막에 의해서 이산화탄소가 함유된 배기가스와 염기성용액이 유입되는 염기성용액 챔버와 산성용액이 유입되는 산성용액 챔버로 이루어진 하나 이상의 전해질 챔버를 포함하고,
    상기 전해질 챔버의 염기성 및 산성용액 챔버는 음이온 교환수지막에 의해서 각각 상기 음극챔버 및 상기 양극챔버 쪽으로 배치되도록 서로 분리되어, 상기 양극판 및 음극판에 전기가 가해질 때 상기 염기성용액 챔버 내의 이산화탄소가 전기분해에 의해 상기 산성용액 챔버로 이동하여 배출되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 제거용 전기투석장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 양극챔버 및 상기 음극챔버에는 각각 전기분해 과정에서 생성된 산소 및 수소를 배출하기 위한 산소 배출구 및 수소 배출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 제거용 전기투석장치.
  3. 전기분해에 의해 이산화탄소를 분리하는 전기투석장치,
    상기 전기투석장치에서 분리된 이산화탄소로부터 수분을 제거하는 수분제거수단, 및
    상기 수분제거장치에서 수분이 제거된 이산화탄소를 유기합성하는 유기합성수단을 포함하고,
    상기 전기투석장치는,
    하우징,
    상기 하우징 내에 설치되어, 각각 양극 및 음극 전원에 연결되는 양극판 및 음극판이 설치되는 양극챔버 및 음극챔버;
    상기 양극챔버 및 상기 음극챔버 사이에 설치되고, 측벽이 바이폴라 격막으로 이루어져 상기 양극판 및 상기 음극판에 전기가 가해질 때 내부에 유입된 물을 전기분해하는 둘 이상의 물 이동통로; 및
    상기 각각의 물 이동통로 사이에 배치되고, 음이온 교환수지막에 의해서 이산화탄소가 함유된 배기가스와 염기성용액이 유입되는 염기성용액 챔버와 산성용액이 유입되는 산성용액 챔버로 이루어진 하나 이상의 전해질 챔버를 포함하고,
    상기 전해질 챔버의 염기성 및 산성용액 챔버는 음이온 교환수지막에 의해서 각각 상기 음극챔버 및 상기 양극챔버 쪽으로 배치되도록 서로 분리되어, 상기 양극판 및 음극판에 전기가 가해질 때 상기 염기성용액 챔버 내의 이산화탄소가 전기 분해에 의해 상기 산성용액 챔버로 이동하여 배출되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 제거시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 전기투석장치의 염기성용액 챔버로 유입되는 배기가스와 상기 산성용액 챔버로 유입되는 산성용액을 열교환하여 산성용액으로부터 이산화탄소를 분리하기 위한 기액분리장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 제거시스템.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 전기투석장치의 상기 양극챔버 및 상기 음극챔버는 각각 전기분해 과정에서 생성된 산소 및 수소를 배출하며, 산소 및 수소를 배출하기 위한 산소 배출구 및 수소 배출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 제거시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 유기합성수단은 상기 수분제거수단에서 수분이 제거된 이산화탄소에 상기 전기투석장치에서 생성된 수소를 첨가하여 유기합성공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 제거시스템.
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