KR101391169B1 - 흡수제 손실을 저감할 수 있는 흡수제 재생 장치 및 이를 이용한 가스 탈수 장치 - Google Patents

흡수제 손실을 저감할 수 있는 흡수제 재생 장치 및 이를 이용한 가스 탈수 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101391169B1
KR101391169B1 KR1020120138041A KR20120138041A KR101391169B1 KR 101391169 B1 KR101391169 B1 KR 101391169B1 KR 1020120138041 A KR1020120138041 A KR 1020120138041A KR 20120138041 A KR20120138041 A KR 20120138041A KR 101391169 B1 KR101391169 B1 KR 101391169B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
absorbent
gas
wet
contactor
water vapor
Prior art date
Application number
KR1020120138041A
Other languages
English (en)
Inventor
송동근
홍원석
신완호
김한석
Original Assignee
한국기계연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국기계연구원 filed Critical 한국기계연구원
Priority to KR1020120138041A priority Critical patent/KR101391169B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101391169B1 publication Critical patent/KR101391169B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B61/00—Other general methods
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/08—Drying or removing water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/12—Regeneration of a solvent, catalyst, adsorbent or any other component used to treat or prepare a fuel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/46—Compressors or pumps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/56—Specific details of the apparatus for preparation or upgrading of a fuel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

습식 가스로부터 수증기를 제거하는 컨택터, 이 컨택터로부터 배출되는 수증기를 함유하는 습식 흡수제를 흡수제 저장 탱크로 유입 받고, 흡수제 저장 탱크 내부의 기체를 배기시켜 내부 기압을 낮춤으로써 습식 흡수제에 함유된 수증기를 제거하는 흡수제 재생 장치가 개시된다.

Description

흡수제 손실을 저감할 수 있는 흡수제 재생 장치 및 이를 이용한 가스 탈수 장치{Regenerating Device capable of Reducing Absorbent Loss and Gas Dehydration Apparatus Using the same}
본 발명은 흡수제 손실을 저감할 수 있는 흡수제 재생 장치 및 이를 이용한 가스 탈수 장치에 관한 것이다.
가스 하이드레이트(Gas Hydrate)란 메탄(CH4)또는 이산화탄소(CO2)등의 천연가스가 저온·고압 하에서 물분자(2H2O)와 결합하여 형성되는 고체물질로서, 동토 지역의 석유 또는 천연가스 저류층 및 석탄층과 인접된 지역이나, 저온·고압의 심해 퇴적층 특히 대륙사면에서 많이 발견된다. 천연가스 가스전에서 추출한 천연가스는 가스에 포함된 이산화탄소, 황, 수분 제거 과정을 거쳐 액화하여 수송한다. 천연가스 내에 수분이 다량 포함된 경우, 가스 배관 벽에 가스 하이드레이트가 형성되어 배관이 막히는 문제가 발생한다. 또한 사용처에서 천연가스 사용 시 가스 내 포함된 수분 제거 설비의 추가 설치가 요구된다. 가스 하이드레이트 생성에 의한 배관 막힘 문제와 사용처에서 별도의 수분 제거 설비 요구를 줄이기 위해 가스전에서 천연가스를 액화하여 저장하기 전에 가스 내 수분 제거 과정을 거치게 된다. 가스 하이드레이트는 연소 시 이산화탄소 발생이 적은 친환경적 청정 에너지원으로, 석유나 가스 자원의 고갈 시 이를 대체할 가스로 인식되고 있다. 또한, 가스 하이드레이트는 천연 가스의 저장, 운송이나 해저에 이산화탄소를 매장하기 위해 사용되고 있고, 가스 분리의 메커니즘 역할을 수행하는 연구에도 활용되고 있다.
도 1은 종래의 가스 탈수 장치를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 가스 탈수 장치는 컨택터(Contactor)(3), 펌프들(4a, 4b) 및 흡수제 재생부(7)를 포함한다.
컨택터(3)는 습식 가스를 유입 받아 건조 흡수제(Dry Absorbent)와 컨택시켜 습식 가스를 건조시킨다. 컨택터(3)는 흡수제를 이용하여 가스 내 함유 수분을 제거하여 건조 가스(Dry Gas)를 생성하고, 생성된 건조 가스, 즉, 탈수된 건조 가스를 배출한다.
컨택터(3)의 저부에 저장되어 있던 흡수제는, 펌프(4a)에 의해 흡수제 재생부(7)로 제공된다.
펌프(4a)의 일단은 컨택터(3)와 연결되고 타단은 흡수제 재생부(7)와 연결되어 있다.
흡수제 재생부(7)가 수분이 포함된 흡수제를 건조시켜 컨택터(3)에서 사용 가능한 건조 흡수제로 재생하면, 펌프(4b)는 흡수제 재생부(7)에 의해 재생된 건조 흡수제를 컨택터(3) 상부로 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이미 사용된 흡수제의 손실을 최소화하여 흡수제의 재사용이 가능하도록 할 수 있는 흡수제 재생 장치 및 이를 사용한 가스 탈수 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 습식 가스로부터 수증기를 제거하는 컨택터를 포함하는 가스 탈수 장치에 사용되는 흡수제 재생 장치에 있어서, 상기 컨택터로부터 수증기를 함유하는 습식 흡수제를 유입 받아 저장하는 흡수제 저장 탱크; 및 상기 흡수제 저장 탱크 내부의 기체를 배기시켜 내부 기압을 낮추는 진공 펌프;를 포함하며, 상기 습식 흡수제에 포함된 수증기는, 상기 흡수제 저장 탱크의 내부 기압이 낮아짐에 따라 기체로 기화되는 것을 특징으로 하는 흡수제 손실을 저감할 수 있는 흡수제 재생 장치가 제공될 수 있다.
본 흡수제 손실을 저감할 수 있는 흡수제 재생 장치는, 상기 진공 펌프에 의해 배기되는 기체에 포함된 수증기를 액체로 응축시키는 응축부;를 더 포함할 수 있다.
상기 흡수제 저장 탱크에 저장된 습식 흡수제가 상기 진공 펌프의 동작에 의해 건식 흡수제 상태로 되면, 이 건식 흡수제는 상기 컨택터로 제공되는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른, 습식 가스로부터 수증기를 제거하는 컨택터; 상기 컨택터로부터 배출되는 수증기를 함유하는 습식 흡수제를 흡수제 저장 탱크로 유입 받고, 상기 흡수제 저장 탱크 내부의 기체를 배기시켜 내부 기압을 낮춤으로써 상기 습식 흡수제에 함유된 수증기를 제거하는 흡수제 재생 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수제 손실을 저감할 수 있는 가스 탈수 장치가 제공될 수 있다.
상기 흡수제 재생 장치는, 또한, 상기 배기되는 기체에 포함된 수증기를 응축시키는 것일 수 있다.
본 흡수제 손실을 저감할 수 있는 가스 탈수 장치는, 상기 컨택터로 습식 가스가 이동될 수 있는 경로를 제공하는 배관; 상기 배관을 통해서 이동하는 상기 습식 가스에 포함된 수증기의 적어도 일부를 액적으로 만드는 액적 형성부; 및 상기 액적 형성부에서 만들어진 액적을 상기 습식 가스로부터 분리하는 액적 분리부;를 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 액적 형성부는, 상기 습식 가스에 포함된 입자의 적어도 일부를 이온화시키는 이온화부; 및 상기 이온화부에 의해 이온화된 습식 가스가 통과하는 상기 배관에 전기장을 형성시키는 전기장 발생부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기존에는 열교환기를 이용하여 흡수제를 재생하며, 이러한 경우 가열을 해야 하므로 많은 에너지를 소모하게 되었으나, 본 발명의 경우, 진공 펌프를 이용하여 흡수제 저장 탱크 내부의 기압을 감압시키므로 에너지 사용량을 감소시킬 수 있다.
또한, 기존에는 약 250℃ 정도의 온도로 흡수제를 가열하여 함유 수분을 증발시켜 분리하였으며, 이에 의해 흡수제에 포함된 수분뿐만 아니라 흡수제 자체도 기화되어 손실되는 정도가 컸으나, 본 발명의 실시예에서는 흡수제 저장 탱크의 감압을 이용하므로 수분만이 대부분 기체화되고 흡수제는 대부분 상태를 유지하므로 흡수제의 손실률을 최소화할 수 있다.
도 1은 종래의 가스 탈수 장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 흡수제 재생 장치를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수제 재생을 위한 탈수 장치를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡수제 재생을 위한 탈수 장치를 도시한 도면, 그리고
도 5는 도 3 및 도 4의 액적 형성부를 보다 구체적으로 도시한 도면이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본원의 상세한 설명 및/또는 청구범위에서 구성요소 A와 구성요소 B가 서로 연결(또는 접속 또는 체결 또는 결합)되어 있다는 표현은 구성요소 A와 구성요소 B가 직접 연결되거나 또는 다른 하나 이상의 구성요소의 매개에 의해 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 흡수제 재생 장치를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 흡수제 재생 장치는 흡수제 저장 탱크(210), 진공 펌프(220) 및 응축부(230)를 포함한다. 이러한 흡수제 재생 장치는 종래의 흡수제 재생부를 대치하여 사용될 수 있다.
흡수제 저장 탱크(210)는 흡수제를 저장할 수 있다. 흡수제 저장 탱크(210)에 저장되는 흡수제는 도 3 또는 도 4를 참조하여 후술할 컨택터로부터 유출된 것일 수 있다.
진공 펌프(220)는 흡수제 저장 탱크(210) 내부의 기체를 배기시켜 흡수제 저장 탱크(210)의 내부 기압을 낮춘다. 흡수제 저장 탱크(210) 내부의 기압이 낮아짐에 따라 흡수제에 포함된 수증기는 기체로 기화되며 기화된 기체는 진공 펌프(220) 쪽으로 이동하여 외부로 배출 된다.
응축부(230)는 진공 펌프(220)로 이동 중인 기체를 냉각시켜 기체에 포함된 수증기를 액체로 응축시킬 수 있다.
한편, 본 실시예에 의하면, 진공 펌프(220)를 이용하여 흡수제 저장 탱크(210) 내부를 감압시키는 동안, 흡수제 저장 탱크(210)의 내부 온도를 적정 온도(예를 들면, 약 60℃ 전후)로 유지할 수 있다. 이를 위해서, 흡수제 저장 탱크(210) 자체를 가열할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수제 재생 장치를 사용한 가스 탈수 장치를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가스 탈수 장치는 액적 분리부(310), 컨택터(320), 제1펌프(330), 흡수제 재생 장치(340) 및 제2펌프(350)를 포함 할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 습식 가스는 배관(L)을 통해서 컨택터(320)에 유입되며, 습식 가스는, 예를 들면, 가스 하이드레이트일 수 있다.
컨택터(320)는 습식 가스를 배관(L)을 통해 유입 받는다. 컨택터(320)는 유입 받은 습식 가스에서 수증기를 제거한 후 건조 가스를 배출할 수 있다.
구체적으로, 컨택터(320)는 유입 받은 습식 가스와 흡수제 재생부(340)로부터 제공받은 흡수제를 접촉시켜서 습식 가스에 포함된 수증기를 제거한다.
흡수제 재생부(340)로부터 제공받는 흡수제는 수증기가 없는 건조한 상태의 흡수제로서 이러한 상태의 흡수제를 ‘건조 흡수제’(Dry Absorbent)라고 지칭하고, 컨택터(30)에서 수증기를 흡수한 상태의 흡수제를 ‘습식 흡수제’(Wet Absorbent)라고 지칭하기로 한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 흡수제는 글리콜과 같은 액체일 수 있으나 이는 예시적인 것으로서 다른 타입의 흡수제도 사용될 수 있음을 알아야 한다.
컨택터(320)는 습식 가스에 포함된 수증기를 건조 흡수제를 이용하여 제거한다.
컨택터(320)는 도 3에 도시된 트레이(31)를 이용하여 건조 흡수제와 습식 가스를 접촉시킬 수 있다. 트레이(31)는 상부층(S1), 하부층(S2) 및 브릿지(D)가 하나로 연결된 복수 개의 서브 트레이들로 이루어지며, 트레이(31)에는 컨텍터(320)의 상부를 통해서 유입된 건조 흡수제가 흐르게 된다.
액적 분리기(310)를 통과한 습식 가스는 액적 분리부(310)의 하부, 즉, 트레이(31)가 위치된 곳의 하부로 유입되며, 이렇게 액적 분리부(310)로 유입된 습식 가스는 흡수제가 흐르는 트레이(31)를 통과하게 된다.
트레이(31)는 습식 가스가 통과하지 않는 상태에서는, 트레이(31)에 흐르는 흡수제에 의해서 서브 트레이들의 상부층(S1)과 하부층(S2)이 붙어 있는 상태가 된다.
이러한 상태에서, 트레이(31)의 하부로부터 습식 가스가 상승하게 되면, 습식 가스의 상승에 의해 서로 이웃하는 서브 트레이들은 도시된 바와 같이 공간이 생기며, 이 공간을 통해서 습식 가스가 빠져나가면서 상부층(S1)을 흐르는 흡수제와 접촉하게 된다. 이러한 접촉 과정에, 습식 가스에 포함된 수증기는 건조 흡수제에 의해 흡수되고, 이후 수증기가 제거된 건조 가스는 상부 배출구를 통해 배출된다.
한편, 컨택터(320)의 상부로 유입되는 건조 흡수제는 트레이(31)를 따라 흐르면서 트레이(31)를 통과하는 습식 가스의 수분을 흡수한 후 컨택터(320)의 저부에 저장되게 된다. 즉, 수분을 흡수한 건조 흡수제는 습식 흡수제로서 컨택터(320)의 저부에 저장된다.
습식 흡수제가 컨택터(320)의 하부에 저장되면, 제1펌프(330)는 컨택터(320) 하부에 저장된 습식 흡수제를 펌핑하여 배관(P1)을 통해 흡수제 재생부(340)로 제공한다. 제1펌프(330)의 일단은 배관을 통해 컨택터(320)와 연결되고 타단은 배관을 통해 흡수제 재생부(340)와 연결된다.
흡수제 재생부(340)는 제1펌프(330)를 통해 제공되는 습식 흡수제에서 수분을 제거하여 컨택터(320)에서 사용 가능한 건조 흡수제로 재생한다. 이를 위하여, 흡수제 재생부(340)는 흡수제 저장 탱크(341), 진공 펌프(342) 및 응축부(343)를 포함한다. 도 3에 도시된 흡수제 저장 탱크(341), 진공 펌프(342) 및 응축부(343)는 도 2를 참조하여 설명한 흡수제 저장 탱크(210), 진공 펌프(220) 및 응축부(230)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
제2펌프(350)는 흡수제 재생부(340)에서 재생된 건조 흡수제를 배관(P2)을 통해 컨택터(320)에게 제공한다.
종래의 흡수제 재생부에서는 흡수제를 고온으로 가열됨으로써 수증기를 제거하므로 에너지가 많이 소요될 뿐만 아니라, 흡수제도 같이 증발하여 흡수제 자체의 손실도 발생하게 된다. 이에 비하여 본 실시예에 따르면, 진공펌프를 이용하여 습식 건조제의 수분을 제거함으로써, 에너지 효율을 향상시킬 뿐만 아니라 기화로 인하여 손실되는 흡수제도 최소화 될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡수제 재생을 위한 탈수 장치를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 흡수제 재생을 위한 탈수 장치는 액적 형성부(410), 액적 분리부(420), 컨택터(430), 제1펌프(440), 흡수제 재생 장치(450) 및 제2펌프(460)를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 습식 가스는 배관(L1, L2, L3)을 통해서 이동하며, 컨택터(430)에 유입하기 전에 액적 형성부(410)와 액적 분리부(420)를 통과하게 된다.
액적 형성부(410)는 습식 가스에 액적을 인위적으로 형성시키고, 액적 분리부(420)는 습식 가스에 형성된 액적을 분리시킨다.
본원 명세서에서, 용어 ‘입자’는 습식 가스 내에 포함된 먼지와 같은 입자, 기체 분자(또는 원자) 및 전자를 포함하는 의미로 사용하기로 한다. 또한, 용어 ‘습식가스 이온화’ 라고 함은 습식가스에 포함된 입자를 이온화시키는 것을 의미하는 것으로 사용하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액적 형성부(410)는 도 5에 도시된 바와 같이 이온화부(411) 및 전기장 발생부(412)를 포함할 수 있다.
이온화부(411)는 배관(L1)의 내부 또는 외부에 위치되어, 배관(L1)을 통해 유입되는 습식 가스를 이온화시킬 수 있다.
구체적으로, 이온화부(411)는 소프트 엑스레이를 이용하여 습식 가스에 포함된 입자를 양극성을 가진 입자(이하, ‘양극성 입자’)와 음극성을 가진 입자(이하, ‘음극성 입자’)로 이온화시킬 수 있다. 양극성 입자는 예를 들면 습식 가스 내에 포함된 먼지와 같은 입자나 기체 분자가 될 수 있고, 음극성 입자는 예를 들면 ‘전자’나 ‘전자를 얻어서 음극성을 가지게 된 입자’가 될 수 있다.
이온화부(411)에 의해 형성된 양극성 입자와 음극성 입자는 전기장 발생부(412)에 의해 형성된 전기장이 형성된 영역을 통과하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기장 발생부(412)는, 이온화부(411)가 위치된 곳으로부터 액적 분리부(420)사이의 배관의 내부 또는 외부에 위치되는 음극(412a) 및 양극(412b) 및 전원(412c)을 포함한다. 바람직하게는, 음극(412a)과 양극(412b)은 서로 대향하여 위치된다.
양극(412b)으로부터 음극(412a)으로 향하는 전기장에 의해서, 양극성 입자와 음극성 입자가 서로 붙지 않고 이온화 상태로 유지되게 된다. 상술한 바와 같이, 양극성 입자와 음극성 입자는 액적이 형성될 수 있는 응결핵으로서 기능하게 되며, 이러한 응결핵에 습식 가스에 포함된 수증기가 붙어서 액적(물방울)이 형성되게 된다.
전기장 발생부(412)에 의한 전기장은, 이온화부(411)가 위치된 곳으로부터 액적 분리부(420)사이의 배관 내부에 형성된다. 즉, 전기장 발생부(412)는, 이온화부(411)에서 형성된 양극성 입자와 음극성 입자가 각각의 이온화 상태를 유지할 수 있도록 한다. 이를 위해서, 이온화부(411)와 전기장 발생부(412)는 인접하여 위치된다.
액적 분리부(420)는 습식 가스내에 형성된 액적을 분리할 수 있다.
즉, 액적 분리부(420)는 액적 형성부(410)에서 만들어진 액적을 습식 가스로부터 분리하며, 액적이 분리된 습식 가스는 이후 컨택터(430)로 유입되게 된다.
이상 설명한 것처럼, 습식 가스 내에 임의 또는 인위적으로 액적을 생성하여 분리시킨 후에 습식 가스를 컨택터(430)로 제공함으로써, 컨택터(430)에서 처리할 습식 가스에 포함된 수증기의 양이 줄어들게 되며 이로써 탈수 공정의 효율이 향상될 수 있다.
컨택터(430)는 액적 분리부(420)에 의해 액적이 분리된 습식 가스를 배관을 통해 유입 받는다. 컨택터(430)는 유입 받은 습식 가스에서 수증기를 제거한 후 건조 가스를 배출할 수 있다.
구체적으로, 컨택터(430)는 액적 분리부(420)로부터 유입받은 습식 가스와 흡수제 재생부(450)로부터 제공받은 흡수제를 컨택시켜서 습식 가스에 포함된 수증기를 제거한다.
도 3에 도시된 흡수제 저장 탱크(451), 진공 펌프(452) 및 응축부(453)는 도 2를 참조하여 설명한 흡수제 저장 탱크(210), 진공 펌프(220) 및 응축부(230)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
210, 341, 451: 흡수제 저장 탱크 220, 342, 452: 진공 펌프
230, 343, 453: 응축부 410: 액적 형성부
411: 이온화부 412: 전기장 발생부
420: 액적 분리부 320, 430: 컨택터
330, 440: 제1펌프 340, 450: 흡수제 재생부
350, 460: 제2펌프

Claims (7)

  1. 습식 가스로부터 수증기를 제거하는 컨택터를 포함하는 가스 탈수 장치에 사용되는 흡수제 재생 장치에 있어서,
    상기 컨택터로부터 수증기를 함유하는 습식 흡수제를 유입 받아 저장하는 흡수제 저장 탱크; 및
    상기 흡수제 저장 탱크 내부의 기체를 배기시켜 내부 기압을 낮추는 진공 펌프;를 포함하며,
    상기 습식 흡수제에 포함된 수증기는, 상기 흡수제 저장 탱크의 내부 기압이 낮아짐에 따라 기체로 기화되는 것을 특징으로 하는 흡수제 손실을 저감할 수 있는 흡수제 재생 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 진공 펌프에 의해 배기되는 기체에 포함된 수증기를 액체로 응축시키는 응축부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수제 손실을 저감할 수 있는 흡수제 재생 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 흡수제 저장 탱크에 저장된 습식 흡수제가 상기 진공 펌프의 동작에 의해 건식 흡수제 상태로 되면, 이 건식 흡수제는 상기 컨택터로 제공되는 것을 특징으로 하는 흡수제 손실을 저감할 수 있는 흡수제 재생 장치.
  4. 습식 가스로부터 수증기를 제거하는 컨택터;
    상기 컨택터로부터 배출되는 수증기를 함유하는 습식 흡수제를 흡수제 저장 탱크로 유입 받고, 상기 흡수제 저장 탱크 내부의 기체를 배기시켜 내부 기압을 낮춤으로써 상기 습식 흡수제에 함유된 수증기를 제거하는 흡수제 재생 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수제 손실을 저감할 수 있는 가스 탈수 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 흡수제 재생 장치는, 또한,
    상기 배기되는 기체에 포함된 수증기를 응축시키는 것을 특징으로 하는 흡수제 손실을 저감할 수 있는 가스 탈수 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 컨택터로 습식 가스가 이동될 수 있는 경로를 제공하는 배관;
    상기 배관을 통해서 이동하는 상기 습식 가스에 포함된 수증기의 적어도 일부를 액적으로 만드는 액적 형성부; 및
    상기 액적 형성부에서 만들어진 액적을 상기 습식 가스로부터 분리하는 액적 분리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수제 손실을 저감할 수 있는 가스 탈수 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 액적 형성부는,
    상기 습식 가스에 포함된 입자의 적어도 일부를 이온화시키는 이온화부; 및
    상기 이온화부에 의해 이온화된 습식 가스가 통과하는 상기 배관에 전기장을 형성시키는 전기장 발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수제 손실을 저감할 수 있는 가스 탈수 장치.
KR1020120138041A 2012-11-30 2012-11-30 흡수제 손실을 저감할 수 있는 흡수제 재생 장치 및 이를 이용한 가스 탈수 장치 KR101391169B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120138041A KR101391169B1 (ko) 2012-11-30 2012-11-30 흡수제 손실을 저감할 수 있는 흡수제 재생 장치 및 이를 이용한 가스 탈수 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120138041A KR101391169B1 (ko) 2012-11-30 2012-11-30 흡수제 손실을 저감할 수 있는 흡수제 재생 장치 및 이를 이용한 가스 탈수 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101391169B1 true KR101391169B1 (ko) 2014-05-02

Family

ID=50892995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120138041A KR101391169B1 (ko) 2012-11-30 2012-11-30 흡수제 손실을 저감할 수 있는 흡수제 재생 장치 및 이를 이용한 가스 탈수 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101391169B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008063392A (ja) 2006-09-05 2008-03-21 Kanbe Ichi メタン回収方法および消化ガス精製装置
JP2012055785A (ja) 2010-09-03 2012-03-22 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology イオン液体を用いた環境浄化方法およびその装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008063392A (ja) 2006-09-05 2008-03-21 Kanbe Ichi メタン回収方法および消化ガス精製装置
JP2012055785A (ja) 2010-09-03 2012-03-22 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology イオン液体を用いた環境浄化方法およびその装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101362076B (zh) 一种活性炭吸附剂的再生方法
JP5044764B2 (ja) ガス状炭化水素回収装置及び方法
US9073004B2 (en) Carbon dioxide separation apparatus
CN102386052A (zh) 超临界干燥方法以及超临界干燥系统
JP2012529364A (ja) Ｃｏ２吸収剤の再生利用のための方法および再生利用器
JP2014057941A (ja) 二酸化炭素分離回収システムおよび二酸化炭素分離回収方法
US10010826B2 (en) Carbon dioxide separation and recovery system
JP5643680B2 (ja) 有機溶剤の除去方法及び除去装置
JP2013180281A (ja) 燃焼排ガス中の二酸化炭素化学吸収システム
JP2013000729A5 (ko)
KR101391169B1 (ko) 흡수제 손실을 저감할 수 있는 흡수제 재생 장치 및 이를 이용한 가스 탈수 장치
KR101261345B1 (ko) 바이오 가스 전처리 장치 및 이를 이용한 바이오 가스에 함유된 수분을 제거하는 방법
KR20150004562A (ko) 이산화탄소 포집 장치
CN104984628A (zh) 一种有机废气吸附回收工艺
KR101391170B1 (ko) 소프트 엑스레이를 이용한 가스 탈수 장치 및 그 방법
JP2012081411A (ja) 溶剤脱水装置
KR20150019394A (ko) 이산화탄소 분리 및 제거 장치
JP7407417B2 (ja) ガス処理方法、及びガス処理装置
CN209034069U (zh) 一种石油伴生气的回收系统
KR101336658B1 (ko) 연료전지의 배기 소음 방지장치
KR101408024B1 (ko) 미세 기포를 이용한 가스 탈수 장치
KR101704058B1 (ko) 배기가스 내 이산화탄소 회수장치
KR101391168B1 (ko) 분무 노즐을 이용한 가스 탈수 장치
CN207012812U (zh) 一种碱洗脱硫过程中mdea溶液再生装置
KR20030056348A (ko) 감압 증발법을 이용한 해수 담수화 장치의 추기 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170308

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190311

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200309

Year of fee payment: 7