KR101134520B1 - A Recovery and Preservation Apparatus of CO2 Discharged by the Incineration Facilities - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소각시설에서 배출되는 가스의 일부를 흡입팬(blower)을 이용하여 흡입 배관을 통해서 흡입하고, 흡입된 이산화탄소 가스를 흡착하기 위한 흡착제가 충진되어 있는 다수의 리액터 를 통과시키며, 리액터를 통과한 가스는 다시 소각시설 배출구(굴뚝)로 보내어짐을 반복 수행하여 리액터에 충진된 흡착제에 이산화탄소(CO2) 가스의 흡착기능이 설정 값(10% 이상)이 될 때까지 순환시키고, 흡착기능이 설정 값(90% 이상)이 되면 소각시설 보내지는 배관 일측에 설치된 밸브와 흡입 배관 일측에 설치된 밸브를 차단하고, 다수의 리액터 속으로 가열된 공기를 불어 넣어서 흡착된 이산화탄소를 분리하고, 분리된 이산화탄소에 포함된 NOx 및 SOx 등의 불순물 가스를 제거하기 위하여 알루미나 및/또는 실리카 재질의 다공성 물질의 촉매 또는 흡착제가 충진된 리액터를 통과하여 90내지 95%의 순도를 가진 이산화탄소를 획득하며, 획득한 이산화탄소를 액화시켜 저장하기 위한 냉각 유니트 및 저장탱크를 구비한 소각시설에서 배출되는 이산화탄소 가스 회수 및 저장 장치에 관한 것이다.The present invention sucks a portion of the gas discharged from the incineration facility through a suction pipe using a suction fan, and passes through a plurality of reactors filled with an adsorbent for adsorbing the sucked carbon dioxide gas, and passes through the reactor. One gas is repeatedly sent to the incineration outlet (chimney) to circulate until the adsorption function of carbon dioxide (CO 2 ) gas reaches the set value (10% or more) and the adsorption function is set. When the value reaches (90% or more), the valve installed at one side of the pipe sent to the incineration facility and the valve installed at one side of the suction pipe are shut off, and the heated air is blown into a plurality of reactors to separate the adsorbed carbon dioxide, and to the separated carbon dioxide. A catalyst or adsorbent of porous material of alumina and / or silica material is filled to remove impurity gases such as NOx and SOx. The passing through the reactor to obtain a carbon dioxide having a purity of 90 to 95%, and relates to a carbon dioxide gas recovery and storage device is discharged from the incineration facility comprising a cooling unit and a storage tank for by liquid storing acquired carbon dioxide.

Description

소각시설에서 배출되는 이산화탄소 회수 및 저장 장치{A Recovery and Preservation Apparatus of CO2 Discharged by the Incineration Facilities}A Recovery and Preservation Apparatus of CO2 Discharged by the Incineration Facilities}

본 발명은 소각시설에서 배출되는 배출가스의 일부를 흡입 팬(blower)을 이용하여 흡입 배관을 통해서 흡입하고, 흡입된 이산화탄소를 흡착하기 위한 흡착제가 충진되어 있는 하나 이상 또는 다수의 리액터를 통과시키며, 하나 이상 또는 다수의 리액터를 통과한 가스는 다시 소각시설 배출구(굴뚝)로 보내어짐을 연속적으로 반복 수행하여 리액터에 충진된 흡착제에 이산화탄소(CO2) 가스의 흡착기능이 설정 값이 될 때까지 순환시키고, 흡착기능이 설정 값이 되면 소각시설 보내지는 배관 일측에 설치된 밸브와 흡입 배관 일측에 설치된 밸브를 차단하고, 다수의 리액터 속으로 가열된 공기를 불어 넣어서 흡착제에 흡착된 이산화탄소를 분리하고, 분리된 이산화탄소에 포함된 NOx 및 SOx 등의 불순물 가스를 제거하기 위하여 알루미나 및/또는 실리카 재질의 다공성 물질로 이루어진 촉매제 또는 흡착제가 충진된 리액터를 통과시켜 90%내지 95%의 순도를 가진 이산화탄소를 획득하며, 획득한 이산화탄소를 액화시켜 저장하기 위한 냉각 유니트 및 저장탱크를 구비한 소각시설에서 배출되는 이산화탄소 가스 회수 및 저장 장치에 관한 것이다.The present invention sucks a part of the exhaust gas discharged from the incineration facility through a suction pipe using a suction fan, and passes through one or more or multiple reactors filled with an adsorbent for adsorbing the sucked carbon dioxide. The gas passed through one or more reactors is repeatedly sent back to the incineration outlet (chimney) to circulate until the adsorption function of carbon dioxide (CO 2 ) gas reaches the set value. When the adsorption function reaches the set value, shut off the valve installed on one side of the pipe sent to the incineration facility and the valve installed on one side of the suction pipe, blow the heated air into a plurality of reactors to separate the carbon dioxide adsorbed on the adsorbent, Alumina and / or silica material to remove impurity gases such as NOx and SOx contained in carbon dioxide CO2 with purity of 90% to 95% is obtained by passing through a reactor filled with a catalyst or adsorbent made of porous material, and is discharged from an incineration facility equipped with a cooling unit and a storage tank to liquefy and store the obtained carbon dioxide. It relates to a carbon dioxide gas recovery and storage device.

종래의 다양한 종류의 일반 생활폐기물 소각시설에서 배출되는 가스 중 이산화탄소 가스를 선택적으로 회수 정제하여 저장하기 위한 기술에 관하여서는 별도의 장치나 방법이 개시되어 있지 아니하며, 단지 폐가스에 속하여 정제가스의 대상물로 취급되어 이에 관한 기술이 미흡하다.No technology or method for selectively recovering and storing carbon dioxide gas from the gas discharged from various types of conventional household waste incineration facilities is disclosed, and no separate device or method is disclosed. It is handled and the technique related to this is insufficient.

또한, 종래의 다양한 종류의 일반 생활폐기물 소각시설에서 배출되는 폐가스에는 이산화탄소, NOx 및 SOx 등의 가스가 많이 포함되어 있어서 공기를 오염시키므로 외부로 배출하는데 상당한 제한이 따르는 문제점이 있었다. In addition, the waste gas discharged from various types of conventional household waste incineration facilities contains a lot of gases such as carbon dioxide, NOx, and SOx to contaminate the air, there was a problem that there is a significant restriction to discharge to the outside.

본 발명이 해결하려는 과제는 다양한 종류의 일반 생활폐기물 소각시설에서 소각 시 배출되는 이산화탄소, NOx 및 SOx 등의 가스 중에서 환경오염에 커다란 영향을 주는 이산화탄소를 선택적으로 회수 정제하여 재활용할 수 있도록 하는데 있다. The problem to be solved by the present invention is to be able to selectively recover and recycle the carbon dioxide that has a great impact on the environmental pollution among the gases such as carbon dioxide, NOx and SOx discharged during incineration in various kinds of general waste incineration facilities.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 다양한 종류의 일반 생활폐기물 소각시설에서 소각 시에 흡입된 이산화탄소 가스를 흡착하기 위한 흡착제가 충진되어 있는 하나 이상 또는 다수의 리액터를 통과시키되, 이산화탄소 센서에 의하여 측정된 흡착제의 흡착기능이 설정 값에 이를 때까지 연속적으로 반복 흡착시켜 회수 시에 회수효율과 회수 량을 높이는데 있다. Another problem to be solved by the present invention is to pass through one or more reactors filled with an adsorbent for adsorbing carbon dioxide gas inhaled during incineration in various kinds of general waste incineration facilities, measured by a carbon dioxide sensor The adsorption function of the adsorbent is continuously repeatedly adsorbed until the set value is reached to increase the recovery efficiency and recovery amount at the time of recovery.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 흡착기능이 설정 값에 도달할 경우에 소각시설 보내지는 배관 일측에 설치된 밸브와 흡입 배관 일측에 설치된 밸브를 차단하고, 170℃내지 230℃로 가열된 공기를 주입하여 흡입 팬으로 다수의 리액터를 통과시켜 탈착시키고 탈착된 이산화탄소 속에 포함된 NOx 및 SOx 등의 불순물을 제거하여 이산화탄소의 순도를 높이고, 냉각 유니트로 냉각시켜 액화시켜 90%내지 95%의 순도를 가진 이산화탄소를 저장탱크에 저장하는데 있다.Another problem to be solved by the present invention is to block the valve installed on one side of the pipe and the suction pipe sent to the incineration facility when the adsorption function reaches the set value, and injects air heated to 170 ℃ to 230 ℃ Through a plurality of reactors through a suction fan to desorb and remove impurities such as NOx and SOx contained in the desorbed carbon dioxide to increase the purity of carbon dioxide, and liquefy by cooling with a cooling unit to produce carbon dioxide having a purity of 90% to 95% To store in a storage tank.

본 발명 과제의 해결수단은 소각시설에서 배출되는 배출가스의 일부를 흡입 팬(blower)을 이용하여 흡입 배관을 통해서 흡입하고, 흡입된 이산화탄소 가스를 흡착하기 위한 흡착제가 충진되어 있는 하나 이상 또는 다수의 리액터를 통과시키며, 리액터를 통과한 가스는 다시 소각시설 배출구(굴뚝)로 보내어짐을 연속적으로 반복 수행하여 리액터에 충진된 흡착제에 이산화탄소(CO2) 가스의 흡착기능이 설정 값이 될 때까지 순환시키고, 흡착기능이 설정 값이 되면 소각시설로 보내지는 배관 일측에 설치된 밸브와 흡입 배관 일측에 설치된 밸브를 차단하고, 다수의 리액터 속으로 가열된 공기를 불어 넣어서 흡착된 이산화탄소를 흡착제로부터 분리하며, 분리된 이산화탄소와 함께 존재하는 NOx 및 SOx 등의 불순물 가스를 제거하기 위하여 알루미나 및/또는 실리카 재질의 다공성 물질의 촉매제 또는 흡착제가 충진된 리액터를 통과시켜 이산화탄소를 획득하며, 획득한 이산화탄소를 액화시켜 저장하기 위한 냉각 유니트 및 저장탱크를 구비한 소각시설에서 배출되는 이산화탄소 가스 회수 및 저장 장치를 구현하는데 있다.The solution of the present invention is to suck a portion of the exhaust gas discharged from the incineration facility through a suction pipe using a suction blower, one or more or a plurality of adsorbents for adsorbing the sucked carbon dioxide gas is filled After passing through the reactor, the gas passed through the reactor is repeatedly sent to the incineration outlet (chimney) continuously and circulated until the adsorption function of carbon dioxide (CO 2 ) gas on the reactor-filled adsorbent reaches the set value. When the adsorption function reaches the set value, the valve installed on one side of the pipe sent to the incineration facility and the valve installed on one side of the suction pipe are shut off, and the heated carbon is blown into a plurality of reactors to separate the adsorbed carbon dioxide from the adsorbent. Alumina and / or to remove impurity gases such as NOx and SOx present with the To obtain carbon dioxide through a reactor filled with a catalyst or adsorbent of porous silica material, and to recover and store carbon dioxide gas from an incineration facility equipped with a cooling unit and a storage tank for liquefying and storing the obtained carbon dioxide. To implement.

본 발명의 또 다른 과제의 해결수단은 다양한 종류의 일반 생활폐기물 소각시설에서 소각 시에 흡입된 이산화탄소를 한 번에 많은 량을 흡착하기 위하여 흡착제가 충진되어 있는 다수의 리액터를 통과하도록 구성하고, 가장 전단에 위치한 리액터의 전단에 설치된 배관과 최종단 리액터에서 소각시설로 연결되는 배관 일측에 이산화탄소 센서를 설치하고, 측정된 이산화탄소의 농도로 흡착기능이 떨어짐을 검출하여 기 설정 값에 이를 때까지 연속적으로 반복 흡착시켜 회수 시에 회수효율과 회수 량이 높은 소각시설에서 배출되는 이산화탄소 가스 회수 및 저장 장치를 구현하는데 있다.Another solution of the present invention is configured to pass through a plurality of reactors filled with an adsorbent to adsorb a large amount of carbon dioxide sucked at the time of incineration in various types of general waste incineration facilities at once, Install a carbon dioxide sensor on one side of the pipe located at the front end of the reactor located at the front end and the pipe connected to the incineration facility from the final stage reactor, and continuously detect the adsorption function with the measured concentration of carbon dioxide until it reaches the preset value. It is to implement a carbon dioxide gas recovery and storage device discharged from the incineration facility with high recovery efficiency and recovery amount by repeated adsorption.

본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단은 흡착기능이 설정 값에 이르면 소각시설로 다시 이송되도록 설치된 배관 일측에 설치된 밸브와 흡입 배관 일측에 설치된 밸브를 차단하고, 다수의 리액터 속으로 가열된 공기를 불어 넣어서 흡착된 이산화탄소를 흡착제로부터 분리하며, 분리된 이산화탄소에 포함된 NOx 및 SOx 등의 불순물을 알루미나 및/또는 실리카 재질의 다공성 촉매 또는 흡착제 물질이 충진된 리액터를 통과시켜 90내지 95%의 순도를 가진 이산화탄소를 획득하여 액화시켜 저장탱크에 저장할 수 있는 이산화탄소 가스 회수 및 저장 장치를 구현하는데 있다.Another solution of the present invention is to block the valve installed on one side of the pipe and the suction pipe installed so as to be transferred back to the incineration facility when the adsorption function reaches a set value, and blows heated air into a plurality of reactors The carbon dioxide adsorbed is separated from the adsorbent, and impurities such as NOx and SOx contained in the separated carbon dioxide are passed through a porous catalyst made of alumina and / or silica or a reactor filled with an adsorbent material to have a purity of 90 to 95%. The present invention provides a carbon dioxide gas recovery and storage device capable of acquiring and liquefying carbon dioxide and storing it in a storage tank.

본 발명은 다양한 종류의 일반 생활폐기물 소각시설에서 소각 시 배출되는 이산화탄소, NOx 및 SOx 등의 가스 중에서 환경오염에 커다란 영향을 주는 이산화탄소를 선택적으로 회수 정제하여 재활용할 수 있는 작용효과가 있다. The present invention has the effect of selectively recovering and recycling carbon dioxide that has a great influence on environmental pollution among gases such as carbon dioxide, NOx and SOx emitted during incineration in various types of general waste incineration facilities.

본 발명의 또 다른 효과는 다양한 종류의 일반 생활폐기물 소각시설에서 소각 시에 흡입된 이산화탄소 가스를 흡착하기 위한 흡착제가 충진되어 있는 다수의 리액터를 통과시키되, 이산화탄소 센서에 의하여 측정된 흡착기능이 설정 값에 이를 때까지 연속적으로 반복 흡착시켜 회수 시에 회수효율과 회수 량을 높이는데 있다. Another effect of the present invention is to pass through a plurality of reactors filled with an adsorbent for adsorbing the carbon dioxide gas sucked during incineration in various kinds of general waste incineration facilities, the adsorption function measured by the carbon dioxide sensor is set value It is continuously adsorbed until reaching to increase recovery efficiency and recovery amount at the time of recovery.

본 발명의 또 다른 효과는 흡착기능이 설정 값(10% 이상)에 도달할 경우에 소각시설 보내지는 배관 일측에 설치된 밸브와 흡입 배관 일측에 설치된 밸브를 차단하고, 170℃내지 230℃로 가열된 공기를 주입하여 흡입 팬으로 다수의 리액터를 통과시켜 탈착시키고, 탈착된 이산화탄소 속에 포함된 NOx 및 SOx 등의 불순물을 제거하여 이산화탄소의 순도를 높이고, 순도가 높아진 이산화탄소를 냉각 유니트로 냉각시켜 액화 이산화탄소로 저장탱크에 저장하는데 있다.Another effect of the present invention is that when the adsorption function reaches the set value (10% or more), the valve is installed on one side of the pipe to the incineration facility and the valve installed on one side of the suction pipe, and heated to 170 ℃ to 230 ℃ Air is injected and desorbed by passing through a plurality of reactors through a suction fan, and impurities such as NOx and SOx contained in the desorbed carbon dioxide are removed to increase the purity of carbon dioxide, and the purified carbon dioxide is cooled by a cooling unit to liquefied carbon dioxide. To store in a storage tank.

도1 : 본 발명에 따른 소각시설에서 배출되는 이산화탄소 가스 회수 및 저장 장치의 개략적인 구성도
<도면부호의 간단한 설명>
11, 12, 13: 리액터(흡착제 충진) 14: 리액터(촉매, 흡수제 충진)
15: 냉각 유니트 16; 저장탱크
17: 소각 시설 18: 히터
19: 흡입 팬(또는 송풍 팬) 20내지 23; 밸브
24; 외부공기 주입밸브 25; 배관
26, 27; 이산화탄소 센서1 is a schematic configuration diagram of a carbon dioxide gas recovery and storage device discharged from an incineration plant according to the present invention
<Brief Description of Drawings>
11, 12, 13: reactor (adsorbent filling) 14: reactor (catalyst, absorbent filling)
15: cooling unit 16; Storage tank
17: incineration plant 18: heater
19: suction fan (or blower fan) 20-23; valve
24; External air inlet valve 25; pipe
26, 27; CO2 sensor

본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용에 대하여 살펴본다, 본 발명은 소각시설에서 배출되는 배출가스의 일부를 흡입 또는 송풍 팬(blower)을 이용하여 흡입 배관을 통해서 흡입하고, 흡입된 이산화탄소 가스를 흡착하기 위한 흡착제가 충진되어 있는 하나 이상 또는 다수의 리액터를 통과시키며, 리액터를 통과한 가스는 다시 소각시설 배출구(굴뚝)로 보내어짐을 반복 수행하여 리액터에 충진된 흡착제에 이산화탄소(CO2) 가스의 흡착기능이 설정 값에 도달할 때까지 순환시키고, 흡착기능이 설정 값에 도달하면, 다수의 리액터를 통과한 후 소각시설로 보내지는 배관 일측에 설치된 밸브와 흡입 배관 일측에 설치된 밸브를 차단하고, 다수의 리액터 속으로 가열된 공기를 불어 넣어서 흡착된 이산화탄소를 분리하고, 분리된 이산화탄소와 함께 존재하는 NOx 및 SOx 등의 불순물 가스를 제거하기 위하여 알루미나 및/또는 실리카 재질의 다공성 물질의 촉매제 또는 흡착제가 충진된 리액터를 통과시켜 이산화탄소를 획득하며, 획득한 이산화탄소를 액화시켜 저장하기 위한 냉각 유니트 및 저장탱크로 구성되어 있다. 본 발명에 따른 구체적인 실시 예에 대하여 살펴본다.The present invention will be described in detail. The present invention sucks a portion of the exhaust gas discharged from an incineration facility through a suction pipe using a suction or blower fan, and adsorbs the sucked carbon dioxide gas. It passes through one or more reactors filled with adsorbents, and the gas passed through the reactor is repeatedly sent to the incineration outlet (chimney) to adsorb carbon dioxide (CO 2 ) gas to the adsorbents filled in the reactor. Circulation until the set value is reached, and when the adsorption function reaches the set value, the valve installed on one side of the pipe and the valve installed on one side of the suction pipe after passing through a plurality of reactors to the incineration facility are shut off. Blowing the heated air into the reactor to separate the adsorbed carbon dioxide, To remove impurity gases such as NOx and SOx, carbon dioxide is obtained by passing a reactor filled with a catalyst or adsorbent made of alumina and / or silica porous material, and a cooling unit and storage tank for liquefying and storing the obtained carbon dioxide. Consists of It looks at a specific embodiment according to the present invention.

[실시 예][Example]

본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 도면에 기초하여 살펴본다. 본 발명에 따른 소각시설에서 배출되는 이산화탄소 가스 회수 및 저장 장치의 개략적인 구성을 도시한 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the present invention will now be described with reference to the drawings. The schematic configuration of the carbon dioxide gas recovery and storage device discharged from the incineration plant according to the present invention is shown.

통상의 소각시설(17)에서 배출되는 배출가스에는 이산화탄소가 60,000ppm내지 80,000ppm(6%내지 8%) 정도가 포함되어 있다. Exhaust gas emitted from a conventional incineration plant 17 contains about 60,000 ppm to 80,000 ppm (6% to 8%) of carbon dioxide.

본 발명은 소각시설(17)에서 배출되는 배출가스의 일부를 흡입 팬(19, blower)을 이용하여 흡입 배관을 통해서 흡입하고, 흡입된 이산화탄소 가스를 흡착하기 위한 흡착제가 충진되어 있는 하나 이상 또는 다수의 리액터(11, 12, 13)를 통과시키며, 다수의 리액터(11, 12, 13)를 통과한 가스는 최종단에 위치한 리액터에서 소각시설(17)로 연결되는 배관(25)을 통해서 다시 소각시설 배출구(굴뚝)로 보내어짐을 연속적으로 반복 수행하여 리액터(11, 12, 13)에 충진된 흡착제에 이산화탄소(CO2)의 흡착기능이 설정 값에 도달할 때까지 순환시켜 연속적으로 흡착하도록 구성되어 있다. The present invention sucks a part of the exhaust gas discharged from the incineration facility 17 through a suction pipe using a suction fan 19, and at least one or more are filled with an adsorbent for adsorbing the sucked carbon dioxide gas. Gas through the reactors 11, 12, and 13, and the gas passing through the reactors 11, 12, and 13 is incinerated again through a pipe 25 connected to the incineration facility 17 at the reactor located at the final stage. It is configured to continuously adsorb the carbon dioxide (CO 2 ) in the adsorbent filled in the reactors (11, 12, 13) until it reaches the set value by continuously and repeatedly sending to the facility outlet (chimney). have.

상기 이산화탄소의 흡착기능을 측정하기 위한 이산화탄소 센서가 다수의 리액터(11, 12, 13)가 설치된 전단의 배관 일측과 다수의 리액터(11, 12, 13)를 통과하여 소각시설과 연결된 배관 일측에 부착 설치할 수 있다. The carbon dioxide sensor for measuring the adsorption function of the carbon dioxide is attached to one side of the pipe connected to the incineration facility by passing through one side of the pipe and a plurality of reactors (11, 12, 13) in which the plurality of reactors (11, 12, 13) are installed. Can be installed.

다수의 리액터(11, 12, 13) 전단에 설치된 배관 일측과 다수의 리액터(11, 12, 13)를 통과하여 소각시설과 연결된 배관 일측에 설치된 이산화탄소 센서에서 측정한 이산화탄소 농도가 10% 이상의 차이를 나타낼 때 다수의 리액터에 충진된 흡착제에 흡착된 이산화탄소를 분리하여 회수하도록 이 값으로 설정 값을 저장하여 장치를 제어할 수 있다.The difference in carbon dioxide concentration measured by the carbon dioxide sensor installed at one side of the pipe installed in front of the plurality of reactors (11, 12, 13) and one side of the pipe connected to the incineration facility through a plurality of reactors (11, 12, 13) is not less than 10%. In this case, the device can be controlled by storing the set value at this value so as to separate and recover the carbon dioxide adsorbed on the adsorbent packed in the plurality of reactors.

보다 구체적으로, 소각 시에 배출되는 배출가스에는 이산화탄소가 6%내지 8%(60,000ppm내지 80,000ppm) 정도 포함되어 있으므로, 다수의 리액터(11, 12, 13)로 주입되는 배출가스의 농도를 상기 이산화탄소 센서(26)로 측정한 이산화탄소 농도가 70,000 ppm 일 경우에 다수의 리액터(11, 12, 13)를 통과한 후 가스에 포함된 이산화탄소의 농도가 7,000ppm 보다 높을 경우에 흡착제의 흡착 기능이 크게 떨어진 것으로 판단한다. More specifically, since the exhaust gas discharged during incineration contains about 6% to 8% (60,000 ppm to 80,000 ppm) of carbon dioxide, the concentration of the exhaust gas injected into the plurality of reactors 11, 12, and 13 is described above. When the carbon dioxide concentration measured by the carbon dioxide sensor 26 is 70,000 ppm, the adsorption function of the adsorbent is greatly increased when the concentration of carbon dioxide contained in the gas is higher than 7,000 ppm after passing through the plurality of reactors 11, 12, 13. I think it fell.

즉, 다수의 리액터 전단의 배관 일측에 설치된 이산화탄소 센서(26)에서 측정한 농도(70,000ppm)와 다수의 리액터 후단의 배관 일측에 설치된 이산화탄소 센서(27)에서 측정한 농도가 7,000ppm을 비교하여 10%(7,000/70,000) 보다 높을 경우에 흡착제에 이산화탄소가 너무 많이 흡착되어 흡착기능이 크게 떨어져 흡착률이 낮아진 것이다.That is, the concentration (70,000 ppm) measured by the carbon dioxide sensor 26 installed on one side of the pipes in front of the plurality of reactors and the concentration measured by the carbon dioxide sensor 27 installed on one side of the pipes on the rear side of the plurality of reactors are compared to 7,000 ppm. If it is higher than% (7,000 / 70,000), too much carbon dioxide is adsorbed to the adsorbent, so that the adsorption function is greatly reduced and the adsorption rate is lowered.

다수의 리액터(11, 12, 13)에 충진되는 이산화탄소 흡착제는 제올라이트(Zeolite) 13X 또는 제올라이트(Zeolite) 15A 를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 흡착제는 이산화탄소를 흡착할 수 있는 이와 균등한 제품을 채택 사용하여 충진할 수 있다. 상기 설정 값은 수식 (1)과 같이 주어진다.
It is preferable to use zeolite 13X or zeolite 15A as the carbon dioxide adsorbent filled in the plurality of reactors 11, 12 and 13, and the adsorbent adopts an equivalent product capable of adsorbing carbon dioxide. Can be filled. The set value is given by Equation (1).

설정 값(%) = {리액터(11, 12, 13) 통과 후 이산화탄소 농도}/{리액터(11, 12, 13) 통과 전 이산화탄소 농도} X 100 ------------------ (1)
Set value (%) = {CO2 concentration after passage of reactor (11, 12, 13)} / {CO2 concentration before passage of reactor (11, 12, 13)} X 100 ------------- ----- (One)

상기 두 개의 이산화탄소 센서(26, 27)에 의하여 측정된 이산화탄소의 농도에 의하여 흡착제의 흡착기능이 상기 수식(1)에 의하여 주어진 설정 값 이상이 되면, 다수의 리액터(11, 12, 13)를 통과한 후 소각시설(17) 보내지는 배관 일측에 설치된 밸브(22)와 흡입 배관 일측에 설치된 밸브(23)를 차단하고, 송풍 팬(19)과 리액터(11)사이에 연결된 배관 일측에 설치된 히터(18)를 동작시켜 외부공기를 170℃내지 230℃로 가열하여 다수의 리액터(11, 12, 13)속으로 가열된 공기를 불어 넣어서 흡착된 이산화탄소를 분리하여 다공성 물질의 촉매제 또는 흡수제가 충진된 리액터(14)로 주입되도록 구성되어 있다. When the adsorption function of the adsorbent is greater than or equal to the set value given by Equation (1) by the concentration of carbon dioxide measured by the two carbon dioxide sensors 26 and 27, the reactor passes through the plurality of reactors 11, 12, 13. Then, the valve 22 installed on one side of the pipe to be sent to the incineration facility 17 and the valve 23 installed on one side of the suction pipe are cut off, and a heater installed on one side of the pipe connected between the blower fan 19 and the reactor 11 ( 18) to operate the outside air to 170 ℃ to 230 ℃ by blowing the heated air into the plurality of reactors (11, 12, 13) to separate the adsorbed carbon dioxide to the reactor filled with a catalyst or absorbent of porous material 14 is configured to be injected.

다수의 리액터(11, 12, 13)에 충진된 흡착제에 흡착된 이산화탄소를 분리하기 위하여 가열하는 히터는 맨 앞단에 설치된 리액터(11)의 전단에 배관 일측에 별도로 전기히터 또는 통상의 히터를 설치하고 송풍 팬으로 가열된 공기를 주입하거나, 다수의 리액터(11, 12, 13) 중에서 제일 앞단의 리액터(11)에 전기히터 또는 통상의 히터를 설치하거나 모든 리액터에 히터를 설치하여 설정된 온도로 가열하여 송풍 팬으로 공기를 주입하여 이산화탄소를 분리할 수 있도록 구성할 수 있다. The heater for heating to separate the carbon dioxide adsorbed to the adsorbent packed in a plurality of reactors (11, 12, 13) is to install an electric heater or a conventional heater separately on one side of the pipe in front of the reactor (11) installed in the front end Inject the heated air into the blower fan, or install an electric heater or a common heater in the reactor 11 of the front end of the plurality of reactors (11, 12, 13), or install a heater in all reactors to heat to the set temperature It can be configured to separate the carbon dioxide by injecting air into the blowing fan.

이산화탄소 흡착제가 충진된 최종단 리액터의 다음 단에 위치하는 다공성 물질의 촉매제 또는 흡수제가 충진된 리액터(14)에서는 가열된 공기에 의하여 리액터(11, 12, 13)에 탑재된 흡착제로부터 분리된 이산화탄소와 함께 존재하는 NOx 및 SOx 등의 불순물 가스를 제거하여 이산화탄소의 순도를 높이며, 이를 제거하기 위한 촉매제 또는 흡수제는 알루미나 및/또는 실리카 재질의 다공성 물질로 구성되어 있다.In the reactor 14 filled with a catalyst or an absorbent of a porous material located in the next stage of the final stage reactor filled with the carbon dioxide adsorbent, carbon dioxide separated from the adsorbent mounted on the reactors 11, 12, 13 by heated air and Purity of carbon dioxide is increased by removing impurity gases such as NOx and SOx which are present together, and a catalyst or absorbent for removing the same is composed of a porous material made of alumina and / or silica.

다공성 물질의 촉매제 또는 흡수제가 충진된 리액터(14)를 통과한 가스는 순도 90내지 95%의 이산화탄소가 된다. The gas passing through the reactor 14 filled with the catalyst or absorbent of the porous material becomes carbon dioxide having a purity of 90 to 95%.

상기 송풍 팬(19)은 이산화탄소를 흡착제에 흡착시키기 위하여 소각시설(17)로부터 소각 시에 배출되는 배출가스를 흡입하기 위한 흡입 팬(19)을 사용하거나 별도의 송풍 팬을 설치하여 사용할 수 있다.The blowing fan 19 may be used by using a suction fan 19 for sucking the exhaust gas discharged from incineration from the incineration facility 17 to adsorb carbon dioxide to the adsorbent or by installing a separate blowing fan.

상기 흡입 팬을 송풍 팬으로 사용하기 위하여서는 송풍 시에 하나 이상 또는 다수의 리액터(11, 12, 13)를 통과한 후 소각시설(17)로 보내지는 배관 일측에 설치된 밸브(22)와 흡입 배관 일측에 설치된 밸브(23)를 차단하고, 외부공기를 송풍 팬으로 불어넣어서 상기 히터(18)로 가열하여 다수의 리액터(11, 12, 13)를 통과하면서 흡착제에 흡착된 이산화탄소를 분리하여 알루미나 및/또는 실리카 재질의 다공성 물질의 촉매제 또는 흡수제가 충진된 리액터(14)를 통과시켜 NOx 및 SOx 등의 불순물을 제거하여 이산화탄소의 순도를 높일 수 있도록 구성되어 있다. In order to use the suction fan as a blowing fan, the valve 22 and the suction pipe installed at one side of the pipe which is passed to the incineration facility 17 after passing one or more or multiple reactors 11, 12, 13 at the time of blowing. Shut off the valve 23 installed on one side, blow the outside air into the blower fan and heated by the heater 18 to pass through a plurality of reactors (11, 12, 13) while separating the carbon dioxide adsorbed on the adsorbent to alumina and It is configured to pass through the reactor 14 filled with a catalyst or absorbent of a porous porous material of silica material to remove impurities such as NOx and SOx to increase the purity of carbon dioxide.

각각의 리액터에는 리액터 내부의 압력을 제어하기 위한 릴리프 밸브 또는 사용자가 필요로 하는 제어 밸브를 설치할 수 있다. Each reactor may be equipped with a relief valve for controlling the pressure inside the reactor or a control valve required by the user.

상기 촉매제 또는 흡수제가 충진된 리액터(14)를 통과한 순도 90%내지 95%의 이산화탄소는 냉각 유니트(15)를 통과하여 액화되어 저장탱크(16)에 저장되어 공업용 이산화탄소로 사용할 수 있도록 하는데 있다.Carbon dioxide having a purity of 90% to 95% passed through the reactor 14 filled with the catalyst or absorbent is liquefied through the cooling unit 15 to be stored in the storage tank 16 to be used as industrial carbon dioxide.

본 발명은 설정 값을 저장하고, 각종 밸브, 히터, 송풍 팬, 흡입 팬, 히터, 이산화탄소 센서들과 서로 연동하여 자동으로 제어하기 위하여 메모리 및 마이크로프로세서가 부착된 장치제어 부를 구비할 수 있다. The present invention may be provided with a device control unit equipped with a memory and a microprocessor to store the set value, and automatically control in conjunction with various valves, heaters, blowing fans, suction fans, heaters, carbon dioxide sensors.

본 발명은 소각시설에서 배출되는 가스의 일부를 흡입 팬(blower)을 이용하여 흡입 배관을 통해서 흡입하고, 흡입된 이산화탄소를 흡착하기 위한 흡착제가 충진되어 있는 다수의 리액터를 통과하면서, 리액터를 통과한 가스는 다시 소각시설 배출구(굴뚝)로 보내어짐을 연속적으로 반복 수행하여 리액터에 충진된 흡착제에 이산화탄소(CO2) 가스의 흡착기능이 설정 값이 될 때까지 순환시키고, 흡착기능이 설정 값에 도달하면 소각시설 보내지는 배관 일측에 설치된 밸브와 흡입 배관 일측에 설치된 밸브를 차단하고, 다수의 리액터 속으로 가열된 공기를 불어 넣어서 흡착된 이산화탄소를 흡착제로부터 분리하고, 분리된 이산화탄소에 포함된 NOx 및 SOx 등의 불순물 가스를 제거하기 위하여 알루미나 및/또는 실리카 재질의 다공성 물질의 촉매제 또는 흡착제가 충진된 리액터를 통과시켜 이산화탄소를 획득하며, 획득한 이산화탄소를 액화시켜 저장하기 위한 냉각 유니트 및 저장탱크를 구비한 소각시설에서 배출되는 이산화탄소 가스 회수 및 저장 장치를 제공할 수 있으므로 산업상 이용가능성이 매우 높다.According to the present invention, a part of the gas discharged from the incineration facility is sucked through a suction pipe using a suction fan, and passed through the reactor while passing through a plurality of reactors filled with an adsorbent for adsorbing the sucked carbon dioxide. The gas is repeatedly sent to the incineration outlet (chimney) continuously and circulated until the adsorption function of carbon dioxide (CO 2 ) gas reaches the set value. Shut off the valve installed on one side of the pipe sent to the incineration facility and the valve installed on one side of the suction pipe, blow the heated air into a plurality of reactors to separate the adsorbed carbon dioxide from the adsorbent, NOx and SOx contained in the separated carbon dioxide, etc. Catalyst or adsorption of porous material of alumina and / or silica to remove impurities gas It is possible to provide carbon dioxide gas recovery and storage device from the incineration facility equipped with a cooling unit and a storage tank for liquefying and storing the obtained carbon dioxide through the reactor filled with it. Very high.

Claims (6)

이산화탄소 회수 및 저장 장치에 있어서,
소각시설에서 배출되는 배출가스의 일부를 흡입하기 공기 흡입 팬;
상기 흡입 팬을 이용하여 흡입 배관을 통해서 배출가스를 흡입하고, 흡입된 이산화탄소 가스를 흡착하기 위한 흡착제가 충진되어 있는 다수의 리액터(11, 12, 13);
상기 다수의 리액터(11, 12, 13)를 통과한 가스를 소각시설 배출구로 보내기 위한 배관;
다수의 리액터(11, 12, 13)의 전단 및 최종단 배관 일측에 설치되어 다수의 리액터(11, 12, 13)로 주입되는 이산화탄소 농도와 흡착 후 이산화탄소의 농도를 측정하기 위한 두 개의 이산화탄소 센서; 및
상기 다수의 리액터(11, 12, 13)에 가열된 공기를 주입하기 위하여 공기를 가열하기 위한 히터를 구비하고,
흡입 팬으로 배출가스를 연속적으로 주입하여 다수의 리액터(11, 12, 13)에 충진된 흡착제에 이산화탄소를 흡착시켜 설정 값에 도달할 때까지 순환시키며,
상기 두 개의 이산화탄소 센서로 측정한 결과 설정 값에 도달하면, 다수의 리액터(11, 12, 13)를 통과한 후 소각시설로 보내지는 배관 일측에 설치된 밸브와 흡입 배관 일측에 설치된 밸브(23)를 차단하며,
상기 히터를 가동하여 다수의 리액터(11, 12, 13) 속으로 가열된 공기를 송풍 팬으로 불어 넣어서 흡착된 이산화탄소를 분리하고,
분리된 이산화탄소에 포함된 불순물 가스를 제거하기 위한 촉매제 또는 흡수제가 충진된 다수의 리액터(11, 12, 13)를 구비한 소각시설에서 배출되는 이산화탄소 회수 및 저장 장치.In the carbon dioxide recovery and storage device,
An air suction fan for sucking a part of the exhaust gas discharged from the incineration plant;
A plurality of reactors (11, 12, 13) filled with an adsorbent for sucking exhaust gas through the suction pipe by using the suction fan and adsorbing the sucked carbon dioxide gas;
A pipe for sending gas passing through the plurality of reactors (11, 12, 13) to an incineration outlet;
Two carbon dioxide sensors installed at one end of the plurality of reactors 11, 12 and 13, and measuring carbon dioxide concentrations injected into the plurality of reactors 11, 12 and 13 and concentrations of carbon dioxide after adsorption; And
A heater for heating air to inject heated air into the plurality of reactors (11, 12, 13),
By continuously injecting the exhaust gas into the suction fan, carbon dioxide is adsorbed to the adsorbents filled in the plurality of reactors (11, 12, 13) and circulated until the set value is reached.
As a result of measuring by the two carbon dioxide sensors, when the set value is reached, the valves installed on one side of the pipe passing through the plurality of reactors 11, 12 and 13 and sent to the incineration facility and the valves 23 installed on one side of the suction pipe are Block it,
By operating the heater to blow the heated air into the plurality of reactors (11, 12, 13) with a blowing fan to separate the adsorbed carbon dioxide,
A carbon dioxide recovery and storage device discharged from an incineration facility having a plurality of reactors (11, 12, 13) filled with a catalyst or an absorbent for removing impurity gas contained in the separated carbon dioxide. 청구항1에 있어서,
상기 히터는 설치된 다수의 리액터(11, 12, 13)와 별도로 설치하여 송풍 팬으로 가열된 공기를 주입하거나 다수의 리액터(11, 12, 13)에 히터를 설치하여 송풍 팬으로 가열된 공기를 주입하도록 구성된 소각시설에서 배출되는 이산화탄소 회수 및 저장 장치.The method according to claim 1,
The heater is installed separately from the plurality of reactors (11, 12, 13) installed to inject the air heated by the blowing fan or by installing a heater in the plurality of reactors (11, 12, 13) to inject the air heated by the blowing fan CO2 recovery and storage from incinerators configured to 청구항1또는 청구항2에 있어서,
상기 촉매제 또는 흡수제가 충진된 다수의 리액터(11, 12, 13)의 다음 단은 이산화탄소를 액화시켜 저장하기 위한 냉각 유니트와 이산화탄소 저장탱크를 더 구비함을 특징으로 하는 소각시설에서 배출되는 이산화탄소 회수 및 저장 장치.The method according to claim 1 or 2,
The next stage of the plurality of reactors 11, 12 and 13 filled with the catalyst or the absorbent further includes a cooling unit and a carbon dioxide storage tank for liquefying and storing carbon dioxide. Storage device. 청구항3에 있어서,
상기 히터는 공기를 170℃내지 230℃로 가열하여 공급함을 특징으로 하는 소각시설에서 배출되는 이산화탄소 회수 및 저장 장치.The method according to claim 3,
The heater is a carbon dioxide recovery and storage device discharged from the incineration facility, characterized in that for supplying by heating the air to 170 ℃ to 230 ℃. 청구항3에 있어서,
상기 다수의 리액터(11, 12, 13)에 충진되는 흡착제는 제올라이트 13X 또는 제올라이트 15A로 충진됨을 특징으로 하는 소각시설에서 배출되는 이산화탄소 회수 및 저장 장치.The method according to claim 3,
Adsorbents filled in the plurality of reactors (11, 12, 13) is a carbon dioxide recovery and storage device discharged from the incineration facility, characterized in that is filled with zeolite 13X or zeolite 15A. 삭제delete
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