KR100822364B1 - Carbon dioxide reduction system using slag - Google Patents

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Abstract

A carbon dioxide reduction system using slag is provided to treat contaminants compositely by recycling slag generated in a large quantity from an iron mill and the like, thereby removing carbon dioxide effectively and economically and neutralizing strong acidic and alkaline effluents using the recycled slag. A carbon dioxide reduction system using slag comprises: a slag steeping tank(100) for reacting slag with water to produce strong alkaline water; a gas supply pipe(110) for supplying carbon dioxide gas; a removal reactor(120) which receives strong alkaline water from the slag steeping tank, and removes the carbon dioxide gas flown in through the gas supply pipe with the strong alkaline water; a strong acidic effluent supply pipe(190) for supplying strong acidic effluent that is a neutralization target; and an acid neutralizing tank(170) for neutralizing the strong acidic effluent supplied through the strong acidic effluent supply pipe using a strong alkaline component. The carbon dioxide reduction system further comprises a gas pressure device(112), a second removal reactor(130), a strong alkaline water neutralizing tank(140), a carbon dioxide generator(150), a strong alkaline effluent supply pipe(160), a second acid neutralizing tank(180), a calcium carbonate storage reservoir(200), and a slag neutralizing tank(210).

Description

슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템{CARBON DIOXIDE REDUCTION SYSTEM USING SLAG}Carbon dioxide emission reduction system using slag {CARBON DIOXIDE REDUCTION SYSTEM USING SLAG}

본 발명은 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제철소 등에서 다량 발생되는 슬래그를 재활용하여 이산화탄소를 효과적이면서 경제적으로 제거할 수 있고, 또한 강산성 및 강알칼리성 배출물도 연계하여 함께 중화 처리할 수 있음으로써, 오염물질의 복합적 처리가 가능한 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a carbon dioxide emission reduction system using slag, and more particularly, it is possible to recycle carbon dioxide from steel mills and the like to effectively and economically remove carbon dioxide, and also to neutralize the strong acid and strong alkaline emissions in conjunction with it. By doing so, the present invention relates to a system for reducing carbon dioxide emission using slag, which enables complex treatment of pollutants.

일반적으로, 이산화탄소(CO2)는 전체 온실가스의 약 60%를 차지하여 지구 온난화 현상의 주범으로, 일찍이 기후변화에 관한 국제협약을 통해 그 배출 감축에 대한 노력과 규제가 이루어지고 있다. In general, carbon dioxide (CO 2 ) accounts for about 60% of all greenhouse gases, and is a major culprit of global warming, and efforts and regulations are being made to reduce emissions through international agreements on climate change.

그러나, 에너지를 획득하기 위한 연료의 사용량 등은 계속적으로 증가하고 있는 상황으로, 이산화탄소의 발생량 자체를 줄이기는 쉽지 않다. However, the amount of fuel used to obtain energy is continuously increasing, and it is not easy to reduce the amount of carbon dioxide generated itself.

관련하여, 최근에는 이산화탄소 배출권 시장이 도입되면서 각 기업체는 할당된 목표치 만큼 이탄화탄소의 배출량을 감축하지 못하면, 그 만큼 배출권을 구매해 야 하므로 원가 상승으로 경쟁력을 상실할 수 있으며, 반대로 할당된 목표치 보다 더욱 배출량을 감소한 기업은 감축분 만큼의 배출권을 다른 기업에 팔 수 있어 부가적인 수익을 창출할 수 있으면서 친환경 기업의 이미지를 얻을 수 있다. Relatedly, if the carbon dioxide emission market has recently been introduced and each company cannot reduce carbon dioxide emissions by the allocated targets, it is necessary to purchase the carbon credits, thereby losing competitiveness due to the increase in cost, and conversely more than the allocated targets. Companies that reduce their emissions can sell their allowances to other companies, which can generate additional profits while gaining the image of a green company.

따라서, 각 기업들은 이산화탄소 감축 기술의 개발에 많은 노력을 기울이고 있다. Therefore, each company is putting a lot of effort into the development of carbon dioxide reduction technology.

특히, 제철소, 발전소, 시멘트 공장 등과 같은 에너지 다소비 업체에서는 다음과 같은 메커니즘에 의해 이산화탄소가 대량으로 배출된다. In particular, energy-consuming companies such as steel mills, power plants, and cement plants emit large amounts of carbon dioxide by the following mechanisms.

1. 제철소에서의 철광석 제련 주반응1. Main Reaction of Smelting Iron Ore at Steel Mills

자철석 : Fe3O4 + 2C --> 3Fe + 2CO2↑ (이산화탄소 대량 발생)Magnetite: Fe 3 O 4 + 2C-> 3Fe + 2CO 2 ↑ (mass generation of carbon dioxide)

적철석 : Fe2O3 + 3Co --> 2Fe + 3CO2↑ (이산화탄소 대량 발생)Hematite: Fe 2 O 3 + 3Co-> 2Fe + 3CO 2 ↑ (mass generation of carbon dioxide)

2. 화력 발전소2. thermal power plant

C + O2 --> CO2↑ (이산화탄소 대량 발생)C + O 2- > CO 2 ↑ (mass carbon dioxide generation)

3. 시멘트 공장3. Cement factory

CaCO3 --> CaO + CO2↑ (이산화탄소 대량 발생)CaCO 3- > CaO + CO 2 ↑ (mass generation of carbon dioxide)

그러나, 현재까지 효율성, 경제성, 산업적 활용가치 및 현장 적용성 면에서 만족할 만큼 획기적인 이산화탄소 배출 저감 기술은 개발되지 못하고 있는 실정이다. However, until now, a groundbreaking carbon dioxide emission reduction technology has not been developed so as to satisfy efficiency, economic feasibility, industrial utilization value and field applicability.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 이산화탄소를 효과적이면서 경제적으로 제거시킬 수 있는 이산화탄소 배출 저감 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a carbon dioxide emission reduction system that can effectively and economically remove carbon dioxide.

또한, 산업 현장에서 발생되는 강산성 배출물 및 강알카리성 배출물도 연계하여 복합적으로 처리할 수 있는 이산화탄소 배출 저감 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. In addition, it is an object of the present invention to provide a carbon dioxide emission reduction system that can be combined with the strong acid emissions and strong alkaline emissions generated in industrial sites.

나아가, 유용한 부산물도 함께 얻을 수 있는 이산화탄소 배출 저감 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. Furthermore, the aim is to provide a carbon dioxide emission reduction system that also obtains useful byproducts.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템은, 슬래그를 물과 반응시켜 강알칼리수를 생성하는 슬래그 수침조와, 제거 대상의 이산화탄소 가스를 공급하는 가스 공급관과, 상기 슬래그 수침조로부터 강알칼리수를 공급받아 수용하고 상기 강알칼리수로 상기 가스 공급관을 통해 유입되는 상기 이산화탄소 가스를 제거하는 제거반응조와, 중화 처리 대상의 강산성 배출물을 공급하는 강산성 공급관 및 상기 강산성 공급관을 통해 공급되는 상기 강산성 배출물을 강알칼리 성분을 이용하여 중화 처리하는 산 중화조를 포함한다. Reduction system for carbon dioxide emission using slag of the present invention for achieving the above object, the slag water immersion tank for generating strong alkaline water by reacting the slag with water, a gas supply pipe for supplying the carbon dioxide gas to be removed, and the slag water immersion tank Receiving a strong alkaline water from the receiving and removing the carbon dioxide gas introduced into the strong alkaline water through the gas supply pipe, a strong acid supply pipe for supplying a strong acid discharge target for neutralization treatment and the strong acidity supplied through the strong acid supply pipe An acid neutralization tank is used to neutralize the effluent using a strong alkali component.

바람직하게, 상기 제거반응조 또는 상기 슬래그 수침조로부터 공급되는 상기 강알칼리수를 공급받아 이산화탄소로 중화 처리하는 강알칼리수 중화조를 더 포함할 수 있다. Preferably, the method may further include a strong alkaline water neutralization tank receiving the strong alkaline water supplied from the removal reaction tank or the slag water immersion tank and neutralizing the carbon dioxide with carbon dioxide.

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또한, 상기 슬래그 수침조로부터 공급되는 슬래그 골재를 물에 함침시키고 이산화탄소를 이용하여 중화시키는 슬래그 중화조를 더 포함할 수 있다. In addition, the slag aggregate supplied from the slag immersion tank may further include a slag neutralization tank for impregnating in water and neutralizing using carbon dioxide.

본 발명에 따르면, 슬래그를 재활용하여 주요 온실가스인 이산화탄소 및 일산화탄소 등의 탄소류를 효과적으로 제거할 수 있을 뿐만 아니라 강산성 배출물 및 강알칼리 배출물도 연계하여 함께 중화 처리 가능하고, 부산물로서 탄산칼슘, 슬래그 골재와 같은 유용한 물질을 얻을 수 있으므로, 대기 환경 분야, 수처리 환경 분야, 폐기물 재활용 분야, 원자재 재생 분야 등의 전반적인 산업 분야에 접목시킬 수 있는 친환경 방법이며, 경제성을 확보할 수 있고, 산업 현장에의 적용성 및 활용성이 우수하며, 이산화탄소 배출 규제에 적극적으로 대응하면서 배출권을 확보할 수 있는 효과가 달성될 수 있다. According to the present invention, the slag can be recycled to effectively remove carbon, such as carbon dioxide and carbon monoxide, which are major greenhouse gases, and can be neutralized together with strong acid emissions and strong alkali emissions, and as a by-product, calcium carbonate, slag aggregates, As it is possible to obtain such useful materials, it is an eco-friendly method that can be applied to the general industrial fields such as the air environment field, the water treatment environment field, the waste recycling field, and the raw material recycling field. And it is excellent in utilization, and can actively achieve the effect of securing the emission right while actively responding to the carbon dioxide emission regulation.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템을 보여주는 개략 구성도이다. 1 is a schematic block diagram showing a system for reducing carbon dioxide emission using slag according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 이산화탄소 배출 저감 시스템은 제철소 등에서 다량 발생되는 슬래그를 재활용하여 이산화탄소 가스를 효과적으로 제거할 수 있다. The carbon dioxide emission reduction system according to the present invention can effectively remove carbon dioxide gas by recycling slag generated in a steel mill or the like.

본 발명에 따른 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템은, 슬래그를 투입받아 수용된 물과 반응시켜 강알칼리수를 생성하는 슬래그 수침조(100)와, 외부로부터 유입되는 제거 대상의 이산화탄소 가스를 공급하는 가스 공급관(110)과, 슬래그 수침조(100)로부터 강알칼리수를 공급받아 수용하고 가스 공급관(110)을 통해 유입되는 이산화탄소 가스를 제거하는 제거반응조(120)를 포함한다. The system for reducing carbon dioxide emission using slag according to the present invention includes a slag immersion tank 100 for generating strong alkaline water by reacting with received water and receiving slag, and a gas supply pipe for supplying carbon dioxide gas to be removed from the outside ( 110 and a removal reaction tank 120 receiving and receiving strong alkaline water from the slag immersion tank 100 and removing carbon dioxide gas introduced through the gas supply pipe 110.

상기 슬래그 수침조(100)는 내부에 물이 수용된 상태에서 외부로부터 슬래그를 투입받아 물과 슬래그의 반응으로 강알칼리수를 생성한다. The slag immersion tank 100 receives the slag from the outside in a state in which water is accommodated therein to generate a strong alkaline water by the reaction of water and slag.

관련하여, 슬래그는 주로 철광석을 제강하는 철강 공정에서 발생되는데, 철강 공정에서는 철광석에서 철 성분을 용이하게 빼내기 위해 석회석을 같이 투입하고, 따라서 배출되는 슬래그에는 미반응 상태의 생석회(CaO)가 포함되어 있어 이 생석회 성분이 물과 반응하여 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 생성하며, 이 수산화칼슘은 pH10 내지 12 이상의 강알칼리성을 나타낸다. In this regard, slag is mainly produced in the steelmaking process of iron ore, in which limestone is added together to easily remove iron from iron ore, and thus the slag discharged contains unreacted quicklime (CaO). This quicklime component reacts with water to produce calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ), which exhibits a strong alkalinity of pH 10-12.

따라서, 본 발명에서는 슬래그를 물과 반응시켜 강알칼리수를 생성하고 이를 이용하여 이산화탄소 가스를 제거하므로, 이로써 대기 환경 오염(지구 오존층 파괴, 지구 온난화, 도시 온실효과 등)을 방지하고, 기존에 매립 처리되던 슬래그를 전처리 없이 재활용하므로 경제적인 이익을 얻을 수 있고, 또한 슬래그가 매립되면 지하수, 우수 등과 접촉하여 강알칼리성 침출수를 생성함에 따라 하천이나 해수를 오염시키던 수질 환경오염 문제도 해결할 수 있다. Therefore, in the present invention, slag is reacted with water to generate strong alkaline water and carbon dioxide gas is removed using the slag, thereby preventing air pollution (global ozone layer destruction, global warming, urban greenhouse effect, etc.) The slag can be recycled without pretreatment to obtain economic benefits. Also, when the slag is buried, it can contact the groundwater, rainwater, etc. and generate strong alkaline leachate, thereby solving the problem of water pollution that contaminated rivers or seawater.

슬래그 수침조(100)에서 생성된 강알칼리수는 송수용 펌프를 이용하여 제거반응조(120)로 공급될 수 있다. Strong alkaline water generated in the slag immersion tank 100 may be supplied to the removal reaction tank 120 using a water pump.

상기 제거반응조(120)는 슬래그 수침조(100)로부터 공급되는 강알칼리수를 수용하고 있다가 가스 공급관(110)을 통해 유입되는 이산화탄소 가스를 수용된 강알칼리수와 반응시켜 제거하며, 그 반응에 따른 부산물로서 탄산칼슘(CaCO3) 슬러지를 생성한다. The removal reaction tank 120 accommodates the strong alkaline water supplied from the slag water immersion tank 100 and then removes by reacting the carbon dioxide gas introduced through the gas supply pipe 110 with the received strong alkaline water, as a by-product according to the reaction Calcium carbonate (CaCO 3 ) sludge is produced.

제거반응조(120)는 내부 수용된 강알칼리수와 이산화탄소 가스의 접촉 정도를 향상시켜 반응효율을 극대화시킬 수 있도록 접촉률향상수단을 구비하며, 해당 접촉률향상수단으로는 강알칼리수를 회전시키는 회전수단, 강알칼리수를 교반시키는 교반수단, 유입되는 이산화탄소 가스를 세분화시켜 분사하는 가스 세분수단, 유입되는 이산화탄소 가스를 에어레이션(aeration)시켜 분사하는 폭기(曝氣)수단 등일 수 있다. The removal reaction tank 120 has a contact rate improving means for maximizing the reaction efficiency by improving the contact degree between the strong alkali water and carbon dioxide gas contained therein, and the contact rate improving means includes a rotating means for rotating the strong alkali water and a strong alkaline water. Agitation means for agitation, gas subdivision means for subdividing and injecting the incoming carbon dioxide gas, aeration means for aeration (Aeration) and injecting the incoming carbon dioxide gas.

또한, 제거반응조(120)는 이산화탄소 가스의 제거효율을 높이기 위해 그 온도나 압력이 적정한 상태로 조절될 수 있다. In addition, the removal reaction tank 120 may be adjusted to an appropriate state or temperature to increase the removal efficiency of the carbon dioxide gas.

상기 가스 공급관(110)은 산업 현장에서 발생되는 이산화탄소 가스를 수집하여 제거반응조(120)로 공급한다. The gas supply pipe 110 collects carbon dioxide gas generated at an industrial site and supplies the carbon dioxide gas to the removal reaction tank 120.

여기서, 본 명세서에서는 가스 공급관(110)을 통해 공급되는 가스가 이산화 탄소 가스인 것으로 기재하나, 실제로는 이산화탄소 가스를 함유하는 혼합가스일 수 있으며, 본 발명의 이산화탄소 배출 저감 시스템은 이산화탄소 가스 뿐만 아니라 일산화탄소 가스와 같은 탄소류를 모두 제거할 수 있다. Herein, the gas supplied through the gas supply pipe 110 is described as carbon dioxide gas, but may actually be a mixed gas containing carbon dioxide gas, and the carbon dioxide emission reduction system of the present invention is carbon dioxide gas as well as carbon monoxide. All carbons such as gas can be removed.

가스 공급관(110) 상에는 공급되는 이산화탄소 가스를 가압하여 이산화탄소 가스가 가압된 상태로 공급됨으로써 제거반응조(120)에서의 제거효율이 향상되도록 함과 아울러, 제거반응조(120) 내의 강알칼리수가 가스 공급관(110)으로 역류하는 것을 방지하기 위한 가스 가압기(112)가 구비될 수 있다. By pressurizing the carbon dioxide gas supplied on the gas supply pipe 110 so that the carbon dioxide gas is supplied in a pressurized state, the removal efficiency in the removal reaction tank 120 is improved, and the strong alkali water in the removal reaction tank 120 is supplied to the gas supply pipe 110. The gas pressurizer 112 may be provided to prevent the backflow.

물론, 제거반응조(120) 내의 강알칼리수가 가스 공급관(110)으로 역류되는 것을 직접적으로 차단하기 위한 역류방지기(미도시)가 적절히 구비될 수도 있다. Of course, a backflow preventer (not shown) may be suitably provided to directly block the strong alkaline water in the removal reaction tank 120 from flowing back to the gas supply pipe 110.

한편, 본 발명에 따른 이산화탄소 배출 저감 시스템은 제거반응조(120)에서 1차적으로 제거된 이산화탄소 가스를 추가적으로 보다 완전히 제거하기 위한 제2 제거반응조(130)를 구비할 수 있다. On the other hand, the carbon dioxide emission reduction system according to the present invention may be provided with a second removal reaction tank 130 for further more completely removing the carbon dioxide gas primarily removed from the removal reaction tank 120.

상기 제2 제거반응조(130)는 제거반응조(120)에서와 마찬가지로 슬래그 수침조(100)로부터 강알칼리수를 공급받아 수용하며, 수용된 강알칼리수를 이용하여 유입되는 이산화탄소 가스를 제거하고 반응 부산물로서 탄산칼슘 슬러지를 생성한다. The second removal reaction tank 130 receives and receives the strong alkali water from the slag water immersion tank 100 as in the removal reaction tank 120, removes the carbon dioxide gas introduced using the received strong alkaline water and calcium carbonate as a reaction by-product Generate sludge.

제2 제거반응조(130)와 제거반응조(120)는 배관을 통해 서로 연통됨으로써, 제거반응조(120)에서 1차적으로 제거된 이산화탄소 가스가 제2 제거반응조(130)로 공급되어 2차적으로 제거되며, 두차례의 제거 과정을 거치면 이산화탄소 가스는 완벽하게 제거되어 최종적으로 탄소류가 제거된 가스가 대기로 방출될 수 있다. The second removal reaction tank 130 and the removal reaction tank 120 are communicated with each other through a pipe, so that the carbon dioxide gas that is primarily removed from the removal reaction tank 120 is supplied to the second removal reaction tank 130 to be secondarily removed. After two removals, the carbon dioxide gas is completely removed and the carbon-free gas can be released to the atmosphere.

바람직하게, 제2 제거반응조(130)는 제거반응조(120)로부터 원거리 이격되도 록 위치될 수 있으며, 즉 일 예로 제거반응조(120)는 이산화탄소 가스가 발생되는 지점 근방에 설치되고, 제2 제거반응조(130)는 무해화된 가스가 최종적으로 대기 방출되는 연도 근방에 설치될 수 있다. Preferably, the second removal reaction tank 130 may be positioned to be spaced far from the removal reaction tank 120, that is, for example, the removal reaction tank 120 is installed near the point where the carbon dioxide gas is generated, the second removal reaction tank 130 may be installed near the year in which the harmless gas is finally released to the atmosphere.

제2 제거반응조(130)는 반응효율을 향상시키기 위해 제거반응조(120)에서와 마찬가지로 접촉률향상수단을 구비하거나 특정 분위기 상태로 조절될 수 있으며, 제거반응조(120)로부터 이산화탄소 가스의 공급시 강알칼리수가 역류하는 것을 방지하기 위한 역류방지기도 적절히 구비할 수 있다. As in the removal reaction tank 120, the second removal reaction tank 130 may be provided with a contact rate improving means or may be adjusted to a specific atmosphere state in order to improve the reaction efficiency. A backflow prevention device for preventing backflow may also be appropriately provided.

상기한 제거반응조(120) 및 제2 제거반응조(130)에서는 제거 반응이 진행됨에 따라 그 내부에 탄산칼슘 슬러지가 생성된다. In the removal reaction tank 120 and the second removal reaction tank 130, as the removal reaction proceeds, calcium carbonate sludge is generated therein.

또한, 제2 제거반응조(130) 내에서 이산화탄소 가스의 제거에 이용되었던 강알칼리수는 제거반응조(120)로 공급되어 제거반응조(120)에서 재차 이용될 수 있다. In addition, the strong alkaline water used to remove the carbon dioxide gas in the second removal reaction tank 130 may be supplied to the removal reaction tank 120 and used again in the removal reaction tank 120.

나아가, 제거반응조(120) 및 제2 제거반응조(130)에는 이산화탄소가 제대로 제거되었는지를 확인하기 위한 측정수단(미도시)이 구비될 수 있다. Further, the removal reaction tank 120 and the second removal reaction tank 130 may be provided with a measuring means (not shown) for confirming whether the carbon dioxide is properly removed.

한편, 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 이산화탄소 배출 저감 시스템은, 슬래그 수침조(100) 또는 제거반응조(120)로부터 공급되는 강알칼리수를 공급받아 해당 강알칼리수를 이산화탄소로 중화 처리하는 강알칼리수 중화조(140)와, 이산화탄소를 발생하여 강알칼리수 중화조(140)로 공급하는 이산화탄소 발생기(150)를 더 포함할 수 있다. On the other hand, as shown in Figure 2, the carbon dioxide emission reduction system according to the present invention, the strong alkaline water supplied to the strong alkaline water supplied from the slag immersion tank 100 or the removal reaction tank 120 to neutralize the strong alkali water with carbon dioxide The neutralization tank 140 may further include a carbon dioxide generator 150 generating carbon dioxide and supplying it to the strong alkaline water neutralization tank 140.

상기 강알칼리수 중화조(140)는 슬래그 수침조(100)로부터 직접 공급되는 강 알칼리수를 중화 처리할 수 있으며, 또한 제거반응조(120) 및 제2 제거반응조(130)에서 이용되었던 강알칼리수를 공급받아 중화 처리할 수 있다. The strong alkaline water neutralization tank 140 may neutralize the strong alkaline water supplied directly from the slag water immersion tank 100, and also receive the strong alkaline water used in the removal reaction tank 120 and the second removal reaction tank 130. It can be neutralized.

이때, 제거반응조(120) 및 제2 제거반응조(130)에서 이용되었던 강알칼리수를 공급받아 중화 처리하는 후자의 경우에는 제2 제거반응조(130) 내의 강알칼리수의 교환이 필요되는 시점에서 해당 강알칼리수를 제거반응조(120)로 옮기고, 또한 제거반응조(120) 내의 강알칼리수의 교환이 필요되는 시점에서 해당 강알칼리수를 강알칼리수 중화조(140)로 옮길 수 있다. At this time, in the latter case of the neutral alkali treatment by receiving the strong alkaline water used in the removal reaction tank 120 and the second removal reaction tank 130, the corresponding strong alkali water at the time when the exchange of the strong alkali water in the second removal reaction tank 130 is required This may be transferred to the removal reaction tank 120, and the strong alkaline water may be transferred to the strong alkaline water neutralization tank 140 at the time when the exchange of the strong alkali water in the removal reaction tank 120 is required.

물론, 이와 다르게 제2 제거반응조(130)에서 이용되었던 강알칼리수를 제거반응조(120)를 거치지 않고 바로 강알칼리수 중화조(140)로 옮길 수도 있다. Of course, the strong alkaline water used in the second removal reaction tank 130 may be transferred directly to the strong alkali water neutralization tank 140 without passing through the removal reaction tank 120.

강알칼리수 중화조(140)에서는 이산화탄소 발생기(150)로부터 공급되는 이산화탄소 또는 해당 이산화탄소가 함유된 탄산수를 이용하여 유입되는 강알칼리수를 중화시키고, 반응 부산물로서 탄산칼슘 슬러지를 생성한다. The strong alkaline water neutralization tank 140 neutralizes the strong alkaline water introduced by using carbon dioxide supplied from the carbon dioxide generator 150 or carbonated water containing the carbon dioxide, and generates calcium carbonate sludge as a reaction by-product.

상세하게, 강알칼리수 중화조(140)에서는 강알칼리수와 이산화탄소 간의 반응 결과물로서 탄산칼슘 슬러지와 중화된 중화수가 생성되며, 생성된 탄산칼슘 슬러지는 필터 등을 이용하여 분리되고 중화수 만이 배출될 수 있다. In detail, in the strong alkaline water neutralization tank 140, calcium carbonate sludge and neutralized neutralized water are generated as a reaction product between the strong alkaline water and carbon dioxide, and the produced calcium carbonate sludge may be separated using a filter and only neutralized water may be discharged. .

강알칼리수 중화조(140)는 강알칼리수와 이산화탄소의 접촉률을 향상시키기 위한 접촉률향상수단을 구비할 수 있으며, 그 분위기 상태가 적절히 조절될 수 있다. Strong alkali water neutralization tank 140 may be provided with a contact rate improving means for improving the contact rate of the strong alkali water and carbon dioxide, the atmosphere state can be adjusted appropriately.

상기 이산화탄소 발생기(150)는 이산화탄소를 발생시켜 강알칼리수 중화조(140)로 공급한다. The carbon dioxide generator 150 generates carbon dioxide and supplies it to the strong alkaline water neutralization tank 140.

이산화탄소 발생기(150)는 제거반응조(120), 제2 제거반응조(130) 및 강알칼리수 중화조(140)에서 반응 부산물로서 생성되는 탄산칼슘 슬러지를 공급받아 해당 탄산칼슘 슬러지를 이용하여 이산화탄소를 생성할 수 있으며, 즉 탄산칼슘 슬러지를 염산(HCl)과 같은 산 용액과 반응시켜 다음과 같은 반응을 통해 이산화탄소를 생성할 수 있다. The carbon dioxide generator 150 receives calcium carbonate sludge produced as a reaction by-product from the removal reaction tank 120, the second removal reaction tank 130, and the strong alkali water neutralization tank 140 to generate carbon dioxide using the calcium carbonate sludge. In other words, calcium carbonate sludge can be reacted with an acid solution such as hydrochloric acid (HCl) to produce carbon dioxide through the following reaction.

CaCO3 + 2HCl --> CaCl2 + H2O + CO2↑CaCO 3 + 2HCl-> CaCl 2 + H 2 O + CO 2 ↑

CaCO3 (900℃ 가열) --> CaO + CO2↑CaCO 3 (900 ℃ heating)-> CaO + CO 2 ↑

물론, 이산화탄소 발생기(150)는 탄산칼슘 슬러지를 이용하여 이산화탄소를 생성하는 것에 한정되지 않고, 이산화탄소를 충분한 양 발생시킬 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예컨대 공기 중에 함유된 이산화탄소를 채집하여 공급하거나 액화 이산화탄소 또는 드라이아이스를 이산화탄소 가스로 변환하여 공급하는 것일 수도 있다. Of course, the carbon dioxide generator 150 is not limited to generating carbon dioxide using calcium carbonate sludge, and is not particularly limited as long as it can generate a sufficient amount of carbon dioxide, and for example, collects and supplies carbon dioxide contained in air or liquefied carbon dioxide. Alternatively, the dry ice may be converted into carbon dioxide gas and supplied.

나아가, 이산화탄소 발생기(150)에서 발생된 이산화탄소를 바로 강알칼리수 중화조(140)로 공급하지 않고 해당 이산화탄소를 탄산수로 만들어 공급함으로써, 보다 반응효율을 향상시킬 수 있으며, 이를 위해 강알칼리수 중화조(140)와 이산화탄소 발생기(150) 사이에는 이산화탄소를 탄산수를 만들어 공급할 수 있는 탄산수 제조기(미도시)가 추가로 구비될 수 있다. Furthermore, instead of supplying the carbon dioxide generated from the carbon dioxide generator 150 directly to the strong alkaline water neutralization tank 140, the carbon dioxide is made into carbonated water and supplied, thereby improving the reaction efficiency, and for this, the strong alkaline water neutralization tank 140. ) And the carbon dioxide generator 150 may be further provided with a carbonated water maker (not shown) that can supply carbon dioxide to make carbonated water.

탄산수 제조기는 이산화탄소 발생기(150)로부터 공급되는 이산화탄소를 물에 용해시켜 탄산수를 제조하며, 이때 이산화탄소가 물에 충분히 포화될 수 있도록 특 정 온도 및 압력 조건으로 유지될 수 있다. The carbonated water maker may prepare carbonated water by dissolving carbon dioxide supplied from the carbon dioxide generator 150 in water, and at this time, carbon dioxide may be maintained at specific temperature and pressure conditions so that carbon dioxide may be sufficiently saturated in water.

한편, 가스 공급관(110)을 통해 공급되는 제거 대상의 이산화탄소 가스를 먼저 강알칼리수 중화조(140)로 공급하여 강알칼리수를 중화하는데 이용되면서 1차적으로 제거되도록 할 수 있다. On the other hand, the carbon dioxide gas to be removed through the gas supply pipe 110 is first supplied to the strong alkaline water neutralization tank 140 to be used to neutralize the strong alkaline water to be removed.

이 경우, 가스 공급관(110)을 통해 공급되는 제거 대상의 이산화탄소 가스가 먼저 강알칼리수 중화조(140)에서 1차적으로 제거된 후, 제거반응조(120)로 옮겨져 2차적으로 제거되고, 이어서 제2 제거반응조(130)로 옮겨져 3차적으로 제거됨으로써, 제거반응조(120)와 제2 제거반응조(130) 만을 이용하는 경우에 비해 보다 완벽하게 제거될 수 있다. In this case, the carbon dioxide gas of the object to be removed supplied through the gas supply pipe 110 is firstly removed from the strong alkaline water neutralization tank 140, and then transferred to the removal reaction tank 120 to be secondarily removed, followed by the second. By being removed to the removal reaction tank 130 and the third removal, it can be more completely removed than when using only the removal reaction tank 120 and the second removal reaction tank 130.

이때, 가스 공급관(110)을 통해 강알칼리수 중화조(140)로 공급되는 이산화탄소 가스를 탄산수로 만들어 공급할 수도 있다. At this time, the carbon dioxide gas supplied to the strong alkaline water neutralization tank 140 through the gas supply pipe 110 may be made of carbonated water and supplied.

물론, 가스 공급관(110)을 통해 공급되는 이산화탄소 가스를 강알칼리수 중화조(140)와 제거반응조(120)로 적절히 분배하여 공급할 수도 있다. Of course, the carbon dioxide gas supplied through the gas supply pipe 110 may be properly distributed and supplied to the strong alkaline water neutralization tank 140 and the removal reaction tank 120.

한편, 본 발명에 의하면, 제철소, 화력발전소, 시멘트 생산공장 등과 같은 산업 현장에서 발생되는 강알칼리 배출물을 수집하여 강알칼리수 중화조(140)로 공급함으로써, 해당 강알칼리 배출물도 중화 처리하여 무해화할 수 있으며, 이를 위해 산업 현장에서 발생되는 강알칼리 배출물을 수집하여 공급할 수 있는 강알칼리 공급관(160)이 강알칼리수 중화조(140)에 연통되도록 구비될 수 있다. On the other hand, according to the present invention, by collecting the strong alkali emissions generated in industrial sites, such as steel mills, thermal power plants, cement production plants, etc. by supplying to the strong alkali water neutralization tank 140, the corresponding strong alkali emissions can also be neutralized by harmless treatment, To this end, a strong alkali supply pipe 160 capable of collecting and supplying strong alkali emissions generated in an industrial site may be provided to communicate with the strong alkaline water neutralization tank 140.

즉, 강알칼리수 중화조(140)로 공급되는 강알칼리 성분은 슬래그 수침조(100)에서 공급되는 것과 강알칼리 공급관(160)을 통해 공급되는 것일 수 있고, 산업 현장에서 발생되는 강알칼리 배출물은 기본적으로 액상이다. That is, the strong alkali component supplied to the strong alkali water neutralization tank 140 may be one supplied from the slag water immersion tank 100 and supplied through the strong alkali supply pipe 160, and the strong alkali discharge generated in the industrial site is basically liquid. .

한편, 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 이산화탄소 배출 저감 시스템은, 외부로부터 유입되는 제거 대상의 강산성 배출물을 공급하는 강산성 공급관(190)과, 이 강산성 공급관(190)을 통해 공급되는 강산성 배출물을 강알칼리 성분을 이용하여 중화 처리하는 산 중화조(170)를 더 포함할 수 있다. On the other hand, as shown in Figure 3, the carbon dioxide emission reduction system according to the present invention, a strong acid supply pipe 190 for supplying a strong acid discharge of the removal target flowing from the outside, and a strong acid discharge supplied through the strong acid supply pipe 190 It may further include an acid neutralization tank 170 for neutralizing the strong alkali component.

상기 강산성 공급관(190)은 제철소, 화력발전소, 시멘트 생산공장 등과 같은 산업 현장에서 발생되는 강산성 배출물을 수집하여 산 중화조(170)로 공급하며, 강산성 배출물은 기본적으로 액상이다. The strong acid supply pipe 190 collects strong acid emissions generated at industrial sites, such as steel mills, thermal power plants, and cement production plants, and supplies them to the acid neutralization tank 170. The strong acid emissions are basically liquid.

상기 산 중화조(170)는 슬래그 수침조(100) 또는 강알칼리 공급관(160)을 통해 공급되는 강알칼리 성분을 이용하여 강산성 공급관(190)을 통해 공급되는 강산성 배출물을 중화 처리하여 무해화시킨다. The acid neutralization tank 170 neutralizes the strong acid discharge supplied through the strong acid supply pipe 190 by using a strong alkali component supplied through the slag water immersion tank 100 or the strong alkali supply pipe 160 to neutralize it.

산 중화조(170)는 강산성 성분과 강알칼리 성분 간의 접촉 정도를 높여 반응효율을 향상시키도록 접촉률향상수단을 구비할 수 있다. The acid neutralization tank 170 may be provided with a contact rate improving means to improve the reaction efficiency by increasing the contact degree between the strong acid component and the strong alkali component.

그리고, 산 중화조(170)에서 1차적으로 중화 처리된 강산성 성분을 추가적으로 중화 처리하기 위한 제2 산 중화조(180)가 구비될 수 있다. In addition, a second acid neutralization tank 180 may be provided to additionally neutralize the strongly acidic component primarily neutralized in the acid neutralization tank 170.

상기 제2 산 중화조(180)는 산 중화조(170)로부터 1차 중화된 강산성 성분을 공급받아 수용하고, 슬래그 수침조(100) 또는 강알칼리 공급관(160)으로부터 강알칼리 성분을 미세 량 추가로 공급받아 강산성 성분을 보다 완전하게 중화시킨다. The second acid neutralization tank 180 receives and receives the first neutralized strong acid component from the acid neutralization tank 170, and additionally supplies a strong amount of the strong alkali component from the slag water immersion tank 100 or the strong alkali supply pipe 160. It neutralizes the strong acid component more completely.

여기서, 제2 산 중화조(180)는 강산성 공급관(190)으로부터 강산성 성분을 미세 량 추가로 공급받을 수 있으며, 즉 pH를 측정하면서 필요한 만큼 강산성 성분 과 강알칼리 성분을 선택적으로 제공받아 목표하는 정도로 pH를 맞출 수 있다. Here, the second acid neutralization tank 180 may be supplied with an additional minute amount of the strong acid component from the strong acid supply pipe 190, that is, the pH is sufficiently targeted to selectively receive the strong acid component and the strong alkali component as necessary while measuring the pH. Can be adjusted.

한편, 상술한 바와 다르게 강산성 공급관(190)을 통해 공급되는 강산성 배출물의 pH를 측정하여 그 pH 정도가 높으면 산 중화조(170)로 공급하고, 그 pH 정도가 낮으면 제2 산 중화조(180)로 공급할 수도 있다. Meanwhile, unlike the above, the pH of the strong acid discharged through the strong acid supply pipe 190 is measured, and if the pH is high, the pH is supplied to the acid neutralization tank 170. If the pH is low, the second acid neutralization tank 180 is measured. Can also be supplied.

제2 산 중화조(180)도 반응효율을 향상시키기 위해 접촉률향상수단을 구비하거나, 특정 분위기 조건으로 제어될 수 있다. The second acid neutralization tank 180 may also be provided with a contact rate improving means to improve the reaction efficiency, or may be controlled under specific atmosphere conditions.

산 중화조(170) 및 제2 산 중화조(180)에서는 중화 반응의 진행에 따라 탄산칼슘 슬러지가 생성되며, 생성된 탄산칼슘 슬러지는 상기한 이산화탄소 발생기(150)로 공급되어 이산화탄소를 발생하는데 사용될 수 있고, 분리된 중화수는 외부로 배출될 수 있다. In the acid neutralization tank 170 and the second acid neutralization tank 180, calcium carbonate sludge is produced as the neutralization reaction proceeds, and the produced calcium carbonate sludge is supplied to the carbon dioxide generator 150 to be used to generate carbon dioxide. And the separated neutralized water can be discharged to the outside.

그러나, 산 중화조(170) 및 제2 산 중화조(180)를 통해 생성되는 탄산칼슘 슬러지의 양이 이산화탄소를 발생하는데 필요한 양보다 과량인 경우에는 과량의 탄산칼슘 슬러지를 별도로 수집하여 탄산칼슘 저장소(200)에 저장할 수 있으며, 그 저장시에는 건조하여 건조된 상태로 저장할 수 있다. However, when the amount of calcium carbonate sludge produced through the acid neutralization tank 170 and the second acid neutralization tank 180 is greater than the amount required to generate carbon dioxide, the excess calcium carbonate sludge is collected separately to store the calcium carbonate storage. It can be stored in the (200), when the storage can be stored in a dried and dried state.

물론, 상기한 제거반응조(120), 제2 제거반응조(130) 및 강알칼리수 중화조(140)에서 생성되는 탄산칼슘 슬러지도 과량의 것은 수집하여 탄산칼슘 저장소(200)에 저장할 수 있으며, 탄산칼슘 저장소(200)에 모여진 탄산칼슘은 추후 비료 원료나 제철소의 제련 원료로 유용하게 재활용될 수 있다. Of course, the excess calcium carbonate sludge produced in the removal reaction tank 120, the second removal reaction tank 130 and the strong alkaline water neutralization tank 140 may be collected and stored in the calcium carbonate storage 200, calcium carbonate Calcium carbonate collected in the reservoir 200 may be usefully recycled as a fertilizer raw material or a smelting raw material of an ironworks.

한편, 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 이산화탄소 배출 저감 시스템은 추가적으로, 슬래그 수침조(100)로부터 공급되는 슬래그 골재를 중화시키는 슬래그 중화조(210)를 더 포함할 수 있다. On the other hand, as shown in Figure 4, the carbon dioxide emission reduction system according to the present invention may further include a slag neutralization tank 210 to neutralize the slag aggregate supplied from the slag water immersion tank 100.

상기 슬래그 중화조(210)는 슬래그 수침조(100)로부터 공급되는 슬래그 골재를 이산화탄소를 이용하여 중화시키며, 상세하게 슬래그 수침조(100) 내의 슬래그 골재가 벨트 컨베이어 등을 통해 슬래그 중화조(210)로 공급되면, 공급된 슬래그 골재는 슬래그 중화조(210) 내에 수용된 물과 반응하여 강알칼리수를 생성하므로 해당 강알칼리수를 이산화탄소를 이용하여 중화시킴으로써, 슬래그 골재를 중화시킨다. The slag neutralization tank 210 neutralizes the slag aggregate supplied from the slag immersion tank 100 by using carbon dioxide, and the slag aggregate in the slag immersion tank 100 in detail through the slag neutralization tank 210 through a belt conveyor. When supplied with, the supplied slag aggregate reacts with water contained in the slag neutralization tank 210 to generate strong alkaline water, thereby neutralizing the slag aggregate by neutralizing the corresponding strong alkaline water using carbon dioxide.

즉, 슬래그 골재가 완전하게 중화 처리되지 않은 상태로 건설용 자재나 토목용 골재로 사용되면 지하수, 우수 등과 접촉하여 알카리성 침출수를 생성하여 하천이나 해수를 오염시킬 수 있음과 아울러 수화 팽창에 따라 구조물에 손상을 야기할 수 있으므로, 이러한 환경 오염이나 구조물의 손상을 방지할 수 있도록 슬래그 중화조(210)에서 완전하게 중화시키는 것이다. In other words, when slag aggregate is used as a construction material or civil engineering aggregate without being completely neutralized, it can contact alkaline water, rainwater, etc. and generate alkaline leachate to contaminate rivers or seawater. Since it may cause damage, it is to completely neutralize in the slag neutralization tank 210 to prevent such environmental pollution or damage to the structure.

슬래그 중화조(210)는 강알칼리수 중화조(140) 측에 구비된 이산화탄소 발생기(150)나 별도로 구비되는 이산화탄소 발생기(미도시)로부터 이산화탄소를 공급받을 수 있다. The slag neutralization tank 210 may receive carbon dioxide from the carbon dioxide generator 150 provided on the strong alkali water neutralization tank 140 or a carbon dioxide generator (not shown) provided separately.

물론, 슬래그 중화조(210)는 반응효율을 향상시키기 위해 이산화탄소 대신에 탄산수를 탄산수 제조기로부터 공급받을 수도 있다. Of course, the slag neutralization tank 210 may be supplied with carbonated water from the carbonated water maker instead of carbon dioxide to improve the reaction efficiency.

슬래그 중화조(210)에서는 중화 반응의 결과물로서 탄산칼슘 슬러지와 중화수가 발생되며, 발생된 탄산칼슘 슬러지는 이산화탄소 발생기(150)로 공급되어 이산화탄소를 생성하는데 이용되거나 별도로 수집되어 탄산칼슘 저장소(200)에 저장 될 수 있으며, 분리된 중화수는 외부로 배출될 수 있다. In the slag neutralization tank 210, calcium carbonate sludge and neutralized water are generated as a result of the neutralization reaction, and the generated calcium carbonate sludge is supplied to the carbon dioxide generator 150 to be used to generate carbon dioxide or separately collected and stored in the calcium carbonate reservoir 200 The neutralized water can be discharged to the outside.

슬래그 중화조(210)는 내부에 수용된 슬래그 골재에 충격을 가함으로써 슬래그 골재 내에 잔존하는 생석회를 보다 용이하게 적출하여 최대한 중화 처리되도록 하기 위한 충격부여수단(미도시)을 구비할 수 있으며, 해당 충격부여수단은 슬래그 골재에 적절한 충격을 지속적으로 가할 수 있는 것이면 되고, 일 예로 내부에서 회전되는 회전통으로 구현될 수 있다. The slag neutralization tank 210 may be provided with an impact imparting means (not shown) to more easily remove the quicklime remaining in the slag aggregate by applying an impact to the slag aggregate accommodated therein so as to neutralize as much as possible. The imparting means may be one capable of continuously applying an appropriate impact to the slag aggregate, and may be implemented as an example of a rotating cylinder rotating therein.

이상에서는 슬래그 중화조(210)에서 물을 함께 이용하는 습식 방식으로 슬래그 골재를 중화시키는 것으로 하였으나, 이와 다르게 슬래그 골재에 직접 이산화탄소 기체를 강한 압력으로 분사하여 중화시키는 건식 방식을 이용할 수도 있다. In the above, the slag aggregate is neutralized by the wet method using water together in the slag neutralization tank 210. Alternatively, a dry method in which carbon dioxide gas is directly injected to the slag aggregate at a high pressure to neutralize it may be used.

덧붙여, 본 발명에 따른 이산화탄소 배출 저감 시스템은 각 성분을 공급하거나 이송할 때 밸브와 같은 개폐수단(미도시)을 통해 그 공급량이나 이송 시점 등을 제어할 수 있으며, 또한 유로선택수단(미도시)을 적절히 이용하여 각 성분의 이송 경로를 변경시킬 수 있다. In addition, the carbon dioxide emission reduction system according to the present invention can control the supply amount or the transfer time through the opening and closing means (not shown), such as a valve when supplying or transporting each component, and also the flow path selection means (not shown) It is possible to change the transfer path of each component by using appropriately.

그리고, 각 성분의 공급 시점이나 공급량을 결정하기 위해 각 성분의 pH를 측정할 수 있는 폐하측정수단(미도시)을 필요 개소에 구비할 수 있으며, 일 예로 산 중화조(170)에 구비되는 폐하측정수단을 통해 산 중화조(170) 내의 pH를 측정하여 어느 정도 목표하는 정도로 중화된 것이 확인되는 시점에서 강산성 성분을 제2 산 중화조(180)로 공급할 수 있다. In addition, a majesty measurement means (not shown) capable of measuring the pH of each component may be provided at a necessary location in order to determine the supply time or the supply amount of each component. A strong acid component may be supplied to the second acid neutralization tank 180 at a point where it is determined that the pH in the acid neutralization tank 170 is neutralized to some extent by measuring the pH.

나아가, 이상에서는 슬래그 수침조(100)를 통해 강알칼리수를 만들어 제거반응조(120, 130)나 산 중화조(170, 180)로 공급하는 것으로 하였으나, 사용 가능한 슬래그의 양이 부족하여 슬래그를 이용해서는 필요량의 강알칼리수를 만들 수 없는 경우에는 도 5에 나타낸 바와 같이 다른 여러 방법을 통해 강알칼리수를 만들어 강알칼리수 공급관(220)을 통해 공급할 수도 있다. Furthermore, in the above, the strong alkaline water was made through the slag immersion tank 100 and supplied to the removal reaction tanks 120 and 130 or the acid neutralization tanks 170 and 180, but the amount of the slag that was used was insufficient to use the slag. If the required amount of strong alkaline water cannot be made, strong alkaline water may be made and supplied through the strong alkaline water supply pipe 220 as illustrated in FIG. 5.

즉, 탄산칼슘 저장소(200)에 저장되어 있는 탄산칼슘을 900℃ 정도로 가열하여 탄산칼슘으로부터 산화칼슘(CaO)을 추출하고 해당 산화칼슘을 물과 반응시켜 강알칼리수를 만들거나 아예 수산화칼슘 등의 강알칼리 성분을 직접 이용하여 강알칼리수를 만들어 강알칼리수 공급관(220)을 통해 공급할 수 있다. That is, the calcium carbonate stored in the calcium carbonate reservoir 200 is heated to about 900 ° C. to extract calcium oxide (CaO) from the calcium carbonate, and the corresponding calcium oxide is reacted with water to make strong alkaline water or strong alkali components such as calcium hydroxide. Using a strong alkali water can be directly used to supply through the strong alkaline water supply pipe 220.

이로써, 상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 제철소 등에서 다량 발생되는 슬래그를 재활용하여 지구 오존층 파괴, 지구 온난화, 온실 효과의 주범인 온실가스인 이산화탄소 가스를 효과적으로 제거할 수 있으므로, 매우 경제적일 수 있고, 점차 강화되는 이산화탄소 배출 규제에 적극적으로 대처할 수 있다. Thus, according to the present invention as described above, by recycling a large amount of slag generated in steel mills and the like can effectively remove the carbon dioxide gas, a greenhouse gas that is the main cause of the global ozone layer destruction, global warming, greenhouse effect, it can be very economical, Actively cope with the tightening regulations on CO2 emissions.

또한, 대기오염 물질인 이산화탄소 가스 뿐만 아니라 산업 현장에서 함께 발생되는 수질오염 물질인 강산성 배출물 및 강알카리성 배출물도 연계하여 함께 중화 처리할 수 있으므로, 산업적 활용성 및 적용성이 매우 우수할 수 있다. In addition, carbon dioxide gas, which is an air pollutant, as well as strong acid emissions and strong alkaline emissions, which are water pollutants generated together in an industrial site, may be neutralized together, and thus industrial utilization and applicability may be excellent.

그리고, 산업용 원료나 공사용 골재 등으로 활용 가능한 탄산칼슘, 중화된 슬래그 골재와 같은 유용한 부산물도 획득할 수 있다. In addition, useful by-products such as calcium carbonate and neutralized slag aggregate, which can be utilized as industrial raw materials or construction aggregates, can also be obtained.

덧붙여, 본 발명의 이산화탄소 배출 저감 시스템은 제철소와 같은 단일 공장에 설치되어 발생되는 이산화탄소 가스, 슬래그, 강알칼리성 배출물 및 강산성 배출물을 복합적으로 처리하는 것에서 나아가, 슬래그와 이산화탄소를 주로 배출하는 제철소와 강알칼리성 배출물 및 강산성 배출물을 주로 배출하는 화학공장 사이에 구비되어 복합 처리를 제공할 수 있고, 또한 별도의 폐기물 처리 업체에 구비되어 산업 폐기물인 슬래그, 강알칼리성 배출물 및 강산성 배출물을 수집하여 처리하면서 인근 공장에서 발생되는 이산화탄소 가스를 제거 처리하도록 적용될 수 있다. In addition, the carbon dioxide emission reduction system of the present invention goes beyond the complex treatment of carbon dioxide gas, slag, strong alkaline emissions and strong acid emissions generated by installing in a single plant such as a steel mill, and steel and heavy alkalis that mainly emit slag and carbon dioxide. It can be provided between chemical plants that mainly discharge emissions and strong acid emissions, and can provide complex treatment.In addition, separate waste treatment companies can collect and process industrial waste slag, strong alkaline emissions and strong acid emissions, It can be applied to remove the generated carbon dioxide gas.

마지막으로, 본 명세서에서 기재한 강알칼리성 및 강산성은 각각 약알칼리성 및 약산성을 포함하는 의미임을 밝힌다. Finally, it is revealed that the strong alkalinity and strong acidity described in the present specification are meant to include weakly alkaline and weakly acidic, respectively.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.In the foregoing description, it should be understood that those skilled in the art can make modifications and changes to the present invention without changing the gist of the present invention as merely illustrative of a preferred embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템을 보여주는 구성도, 1 is a block diagram showing a carbon dioxide emission reduction system using a slag according to a first embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템을 보여주는 구성도, Figure 2 is a block diagram showing a carbon dioxide emission reduction system using a slag according to a second embodiment of the present invention,

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템을 보여주는 구성도, 3 is a configuration diagram showing a carbon dioxide emission reduction system using slag according to a third embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템을 보여주는 구성도, 4 is a configuration diagram showing a carbon dioxide emission reduction system using slag according to a fourth embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이산화탄소 배출 저감 시스템을 보여주는 구성도이다. 5 is a block diagram showing a carbon dioxide emission reduction system according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 슬래그 수침조 110 : 가스 공급관100: slag immersion tank 110: gas supply pipe

112 : 가스 가압기 120 : 제거반응조112: gas pressurizer 120: removal reaction tank

130 : 제2 제거반응조 140 : 강알칼리수 중화조130: second removal reaction tank 140: strong alkaline water neutralization tank

150 : 이산화탄소 발생기 160 : 강알칼리 공급관150: carbon dioxide generator 160: strong alkali supply pipe

170 : 산 중화조 180 : 제2 산 중화조170: acid neutralization tank 180: second acid neutralization tank

190 : 강산성 공급관 200 : 탄산칼슘 저장조190: strong acid supply pipe 200: calcium carbonate storage tank

210 : 슬래그 중화조 220 : 강알칼리수 공급관210: slag neutralization tank 220: strong alkaline water supply pipe

Claims (30)

슬래그를 물과 반응시켜 강알칼리수를 생성하는 슬래그 수침조; Slag water immersion tank for reacting slag with water to produce strong alkaline water; 제거 대상의 이산화탄소 가스를 공급하는 가스 공급관; A gas supply pipe for supplying carbon dioxide gas to be removed; 상기 슬래그 수침조로부터 강알칼리수를 공급받아 수용하고 상기 강알칼리수로 상기 가스 공급관을 통해 유입되는 상기 이산화탄소 가스를 제거하는 제거반응조; A removal reaction tank receiving strong alkali water from the slag immersion tank and removing the carbon dioxide gas introduced through the gas supply pipe into the strong alkali water; 중화 처리 대상의 강산성 배출물을 공급하는 강산성 공급관; 및 A strong acid supply pipe for supplying strong acid emissions to be neutralized; And 상기 강산성 공급관을 통해 공급되는 상기 강산성 배출물을 강알칼리 성분을 이용하여 중화 처리하는 산 중화조;를 포함하는 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템. Carbon dioxide emission reduction system using a slag comprising ;; an acid neutralization tank for neutralizing the strong acid discharge supplied through the strong acid supply pipe using a strong alkali component. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 가스 공급관을 통해 공급되는 상기 이산화탄소 가스를 가압하여 공급하는 가스 가압기;를 더 포함하는 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템.And a gas pressurizer for pressurizing and supplying the carbon dioxide gas supplied through the gas supply pipe. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제거반응조에서 1차적으로 제거 처리된 후 공급되는 이산화탄소 가스를 강알칼리수로 추가 제거하는 제2 제거반응조;를 더 포함하는 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템.And a second removal reaction tank for further removing carbon dioxide gas supplied after the first removal treatment in the removal reaction tank with strong alkaline water. 2. 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 제2 제거반응조 내의 상기 강알칼리수는 제거 반응에 이용된 후 상기 제거반응조로 이동되어 재차 제거 반응에 이용되는 것을 특징으로 하는 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템.The carbon dioxide emission reduction system using slag, wherein the strong alkaline water in the second removal reaction tank is used for the removal reaction and then moved to the removal reaction tank to be used again for the removal reaction. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제거반응조 또는 상기 슬래그 수침조로부터 공급되는 상기 강알칼리수를 공급받아 이산화탄소로 중화 처리하는 강알칼리수 중화조;를 더 포함하는 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템.And a strong alkaline water neutralization tank receiving the strong alkaline water supplied from the removal reaction tank or the slag immersion tank and neutralizing the carbon dioxide with carbon dioxide. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, wherein 이산화탄소를 발생시켜 상기 강알칼리수 중화조로 공급하는 이산화탄소 발생기;를 더 포함하는 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템.Carbon dioxide emission reduction system using the slag further comprising; carbon dioxide generator for generating carbon dioxide and supplying to the strong alkaline water neutralization tank. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, wherein 상기 이산화탄소 공급관을 통해 공급되는 상기 이산화탄소 가스가 상기 강알칼리수 중화조로 공급되는 것을 특징으로 하는 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템.The carbon dioxide emission reduction system using slag, characterized in that the carbon dioxide gas supplied through the carbon dioxide supply pipe is supplied to the strong alkaline water neutralization tank. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 이산화탄소 발생기는, The carbon dioxide generator, 상기 강알칼리수 중화조 또는 상기 제거반응조에서 반응 부산물로서 생성되는 탄산칼슘 슬러지를 산 용액과 반응시켜 상기 이산화탄소를 발생시키는 것을 특징으로 하는 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템.Reduction system of carbon dioxide emission using slag, characterized in that to generate the carbon dioxide by reacting the calcium carbonate sludge produced as a reaction by-product in the strong alkaline water neutralization tank or the removal reaction tank with an acid solution. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 이산화탄소를 탄산수로 제조하여 상기 강알칼리수 중화조로 공급하는 탄산수 제조기;를 더 포함하는 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템. Carbon dioxide emission reduction system using a slag further comprising; carbonated water producer for producing the carbon dioxide in the carbonated water and supplying the strong alkaline water neutralization tank. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, wherein 상기 강알칼리수 중화조에서 상기 강알칼리수를 중화 처리하면서 일부 제거된 상기 이산화탄소 가스는 상기 제거반응조로 공급되는 것을 특징으로 하는 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템.The carbon dioxide emission reduction system using slag, characterized in that the carbon dioxide gas is partially removed while neutralizing the strong alkaline water in the strong alkaline water neutralization tank. 삭제delete 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, wherein 중화 처리 대상의 강알칼리 배출물을 공급하는 강알칼리 공급관;을 더 포함하며, It further comprises; a strong alkali supply pipe for supplying strong alkali discharged to the neutralization treatment, 상기 산 중화조는, The acid neutralization tank, 상기 강알칼리 성분을 상기 슬래그 수침조 또는 상기 강알칼리 공급관으로부터 공급받는 것을 특징으로 하는 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템.Reduction system for carbon dioxide emission using slag, characterized in that the strong alkali component is supplied from the slag water immersion tank or the strong alkali supply pipe. 제 12 항에 있어서, The method of claim 12, 상기 강알칼리 공급관을 통해 공급되는 상기 강알칼리 배출물은 상기 강알칼리수 중화조로도 공급되는 것을 특징으로 하는 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템.The carbon dioxide emission reduction system using slag, wherein the strong alkali discharged through the strong alkali supply pipe is also supplied to the strong alkaline water neutralization tank. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 산 중화조에서 1차적으로 중화 처리된 상기 강산성 배출물을 강알칼리 성분으로 2차 중화 처리하는 제2 산 중화조;를 더 포함하는 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템.And a second acid neutralization tank for performing a second neutralization treatment of the strongly acidic acid discharged from the acid neutralization tank with a strong alkali component. 2. 제 14 항에 있어서, The method of claim 14, 중화 처리 대상의 강알칼리 배출물을 공급하는 강알칼리 공급관;을 더 포함하며, It further comprises; a strong alkali supply pipe for supplying strong alkali discharged to the neutralization treatment, 상기 제2 산 중화조는, The second acid neutralization tank, 상기 슬래그 수침조나 상기 강알칼리 공급관으로부터 상기 강알칼리 성분을 공급받는 것을 특징으로 하는 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템.Reduction system of carbon dioxide using slag, characterized in that the strong alkali component is supplied from the slag immersion tank or the strong alkali supply pipe. 제 14 항에 있어서, The method of claim 14, 상기 제2 산 중화조는, The second acid neutralization tank, 상기 강산성 배출물을 상기 강산성 공급관으로부터 공급받는 것을 특징으로 하는 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템.Carbon dioxide emission reduction system using slag, characterized in that the strong acid discharge is supplied from the strong acid supply pipe. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 산 중화조에서 반응 부산물로서 발생되는 탄산칼슘 슬러지는 상기 이산화탄소 발생기로 공급되어 이산화탄소를 발생시키는데 이용되는 것을 특징으로 하는 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템.Calcium carbonate sludge produced as a reaction by-product in the acid neutralization tank is supplied to the carbon dioxide generator is used to generate carbon dioxide emissions reduction system using slag. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 산 중화조에서 반응 부산물로서 발생되는 탄산칼슘 슬러지를 수집하여 저장하는 탄산칼슘 저장소;를 더 포함하는 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템.A carbon dioxide emission reduction system using slag further comprising: a calcium carbonate reservoir for collecting and storing calcium carbonate sludge generated as a reaction byproduct in the acid neutralization tank. 제 18 항에 있어서, The method of claim 18, 상기 탄산칼슘 슬러지는 건조 과정을 거쳐 건조된 상태로 상기 탄산칼슘 저장소에 저장되는 것을 특징으로 하는 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템.The calcium carbonate sludge is carbon dioxide emission reduction system using the slag, characterized in that stored in the calcium carbonate reservoir in a dried state through a drying process. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 슬래그 수침조로부터 공급되는 슬래그 골재를 물에 함침시키고 이산화탄소를 이용하여 중화시키는 슬래그 중화조;를 더 포함하는 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템.The slag neutralization tank for impregnating the slag aggregate supplied from the slag water immersion tank in water and neutralizes using carbon dioxide. 제 20 항에 있어서, The method of claim 20, 상기 슬래그 중화조에서 이용되는 상기 이산화탄소는 이산화탄소 발생기로부터 공급되는 것을 특징으로 하는 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템.The carbon dioxide emission reduction system using slag, characterized in that the carbon dioxide used in the slag neutralization tank is supplied from a carbon dioxide generator. 제 20 항에 있어서, The method of claim 20, 상기 슬래그 중화조는, The slag neutralization tank, 탄산수 제조기로부터 공급되는 탄산수를 이용하여 상기 슬래그 골재를 중화 처리시키는 것을 특징으로 하는 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템.Carbon dioxide emission reduction system using slag, characterized in that for neutralizing the slag aggregate using carbonated water supplied from the carbonated water maker. 제 20 항에 있어서, The method of claim 20, 상기 슬래그 중화조에서 반응 부산물로서 발생되는 탄산칼슘 슬러지는 이산화탄소를 생성하는데 이용되거나 수집되어 저장되는 것을 특징으로 하는 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템.Calcium carbonate sludge generated as a reaction by-product in the slag neutralization tank is carbon dioxide emission reduction system using slag, characterized in that used to collect or stored. 제 20 항에 있어서, The method of claim 20, 상기 슬래그 중화조는, The slag neutralization tank, 상기 슬래그 골재에 상기 이산화탄소를 직접 분사하는 건식 방식으로 중화 처리하는 것을 특징으로 하는 슬래그를 이용한 이산화탄소 배출 저감 시스템.Carbon dioxide emission reduction system using the slag, characterized in that the neutralization treatment in a dry manner injecting the carbon dioxide directly to the slag aggregate. 삭제delete 강알칼리수를 공급하는 강알칼리수 공급관; Strong alkaline water supply pipe for supplying strong alkaline water; 제거 대상의 이산화탄소 가스를 공급하는 가스 공급관; A gas supply pipe for supplying carbon dioxide gas to be removed; 상기 강알칼리수 공급관으로부터 상기 강알칼리수를 공급받아 수용하고 상기 강알칼리수로 유입되는 상기 이산화탄소 가스를 제거하는 제거반응조; A removal reaction tank receiving the strong alkaline water from the strong alkaline water supply pipe and removing the carbon dioxide gas introduced into the strong alkaline water; 상기 제거반응조 또는 상기 강알칼리수 공급관으로부터 상기 강알칼리수를 공급받아 이산화탄소로 중화 처리하는 강알칼리수 중화조; A strong alkaline water neutralization tank receiving the strong alkaline water from the removal reaction tank or the strong alkaline water supply pipe and neutralizing the carbon dioxide with carbon dioxide; 중화 처리 대상의 강산성 배출물을 공급하는 강산성 공급관; 및 A strong acid supply pipe for supplying strong acid emissions to be neutralized; And 상기 강산성 공급관을 통해 공급되는 상기 강산성 배출물을 상기 강알칼리수 공급관으로부터 공급되는 상기 강알칼리수를 이용하여 중화 처리하는 산 중화조;를 포함하는 이산화탄소 배출 저감 시스템.And an acid neutralization tank for neutralizing the strong acid discharged through the strong acid supply pipe using the strong alkaline water supplied from the strong alkaline water supply pipe. 제 26 항에 있어서, The method of claim 26, 상기 강알칼리수 중화조에서 이용되는 상기 이산화탄소는 상기 가스 공급관 또는 이산화탄소 발생기로부터 공급되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 배출 저감 시스템.Carbon dioxide emission reduction system, characterized in that the carbon dioxide used in the strong alkaline water neutralization tank is supplied from the gas supply pipe or carbon dioxide generator. 제 26 항 또는 제 27 항에 있어서, The method of claim 26 or 27, 상기 제거반응기로 유입되는 상기 이산화탄소 가스는 상기 가스공급관 또는 상기 강알칼리수 중화조로부터 공급되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 배출 저감 시스템.The carbon dioxide gas introduced into the removal reactor is supplied from the gas supply pipe or the strong alkaline water neutralization tank. 삭제delete 제 26 항에 있어서, The method of claim 26, 상기 강알칼리수 공급관을 통해 공급되는 상기 강알칼리수는, The strong alkaline water supplied through the strong alkaline water supply pipe, 상기 제거반응조 또는 상기 강알칼리수 중화조에서 반응 부산물로서 생성되는 슬러리를 이용하여 제조된 후 공급되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 배출 저감 시스템.A carbon dioxide emission reduction system, characterized in that it is supplied after being prepared using the slurry produced as a reaction by-product in the removal reaction tank or the strong alkaline water neutralization tank.
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