KR101414513B1 - Apparatus for removing carbon dioxide - Google Patents

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강형석
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Abstract

The present invention relates to an apparatus for removing carbon dioxide, which comprises: a first and a second adsorption tower which are filled with a carbon dioxide (CO_2) removing material for removing CO_2 in the atmosphere; a blower which sucks and supplies the air in the atmosphere through the first and second adsorption towers; an after-cooler which cools the air sucked by the blower; and a heater which is connected with the first and second adsorption towers in order to heat the air supplied to the first and second adsorption towers for cleaning.

Description

이산화탄소 제거장치{Apparatus for removing carbon dioxide}Apparatus for removing carbon dioxide < RTI ID = 0.0 >

본 발명은, 이산화탄소 제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 콤팩트하면서도 효율적인 구조로 공기 중의 이산화탄소를 제거할 수 있어 다양한 산업분야에 널리 적용할 수 있는 이산화탄소 제거장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a carbon dioxide removing device, and more particularly, to a carbon dioxide removing device capable of removing carbon dioxide in air with a compact and efficient structure and widely applicable to various industrial fields.

대기 중의 공기에는 질소, 산소를 비롯하여 이산화탄소 중 다양한 가스가 포함되어 있다.Air contains various gases such as nitrogen, oxygen, and carbon dioxide.

이러한 다양한 가스 중에서 이산화탄소만을 제거하기 위한 방안이 대한민국특허청 출원번호 제10-2000-7009989호, 대한민국특허청 출원번호 제10-2007-7006325호 등에 공지되어 있다.A method for removing only carbon dioxide from various gases is known from Korean Patent Application No. 10-2000-7009989 and Korean Patent Application No. 10-2007-7006325.

상기 문헌을 비롯한 종래의 이산화탄소 제거기술은 대부분이 화학 흡착 방법을 적용한 것으로 알려지고 있다. 그러나, 아직까지는 기술부족으로 인해 공기 중의 이산화탄소를 효율적으로 제거하기가 어렵고, 또한 이를 산업적으로 적용하기에 한계가 있다는 점을 고려할 때, 이러한 점을 감안한 이산화탄소 제거장치에 대한 연구 개발이 필요한 실정이다.
It is known that most of the conventional carbon dioxide removing techniques including the above-mentioned documents are applied to a chemical adsorption method. However, considering the fact that it is difficult to efficiently remove carbon dioxide from the air due to a lack of technology, and there is a limit to industrial application thereof, it is necessary to research and develop a carbon dioxide removing device considering this point.

대한민국특허청 출원번호 제10-2000-7009989호Korea Patent Office Application No. 10-2000-7009989 대한민국특허청 출원번호 제10-2007-7006325호Korea Patent Office Application No. 10-2007-7006325

본 발명의 목적은, 콤팩트하면서도 효율적인 구조로 공기 중의 이산화탄소를 제거할 수 있어 다양한 산업분야에 널리 적용할 수 있는 이산화탄소 제거장치를 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a carbon dioxide removing device which can remove carbon dioxide in air with a compact and efficient structure and can be widely applied to various industrial fields.

상기 목적은, 대기 공기 중의 이산화탄소를 제거하는 이산화탄소 제거물질이 내부에 충전되는 제1 및 제2 흡착탑; 상기 제1 및 제2 흡착탑으로 상기 대기 공기를 흡입하여 공급하는 블로워(blower); 상기 블로워에 의해 흡입되는 상기 대기 공기를 냉각시키는 애프터 쿨러(after cooler); 및 상기 제1 및 제2 흡착탑에 연결되어 세정을 위하여 상기 제1 흡착탑 또는 상기 제2 흡착탑으로 공급되는 공기를 가열시키는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 제거장치에 의하여 달성된다.The object of the present invention can be achieved by a gas turbine comprising: first and second adsorption towers filled with a carbon dioxide removal material for removing carbon dioxide in atmospheric air; A blower for sucking and supplying the atmospheric air to the first and second adsorption towers; An aftercooler for cooling the atmospheric air sucked by the blower; And a heater connected to the first and second adsorption columns for heating the air supplied to the first adsorption tower or the second adsorption tower for cleaning.

상기 제1 흡착탑에 연결되어 상기 제1 흡착탑의 내외로 공기를 유입 또는 유출시키는 제1 및 제2 라인; 상기 제2 흡착탑에 연결되어 상기 제2 흡착탑의 내외로 공기를 유입 또는 유출시키는 제3 및 제4 라인; 상기 제1 라인과 상기 제3 라인을 병렬적으로 연결하는 제5 및 제6 라인; 상기 제2 라인과 상기 제4 라인을 병렬적으로 연결하는 제7 및 제8 라인; 상기 제5 라인에 결합되어 상기 대기 공기를 상기 제5 라인으로 공급하는 대기 공기 공급라인; 상기 제1 및 제2 흡착탑의 세정을 위하여 상기 제6 라인에 결합되는 세정 라인; 상기 제8 라인에 결합되어 이산화탄소가 제거된 공기를 배출시키는 이산화탄소 제거 공기 배출라인; 상기 제5 라인 상에서 이격 배치되게 결합되며, 상기 대기 공기 공급라인을 통해 공급되는 대기 공기를 상기 제1 라인 또는 상기 제3 라인으로 선택 공급시키는 제1 및 제2 솔레노이드 밸브; 및 상기 제6 라인 상에서 이격 배치되게 결합되며, 세정 작업 시 상기 제1 라인 또는 상기 제3 라인 상의 공기를 상기 세정 라인을 통해 선택적으로 배출시키는 제3 및 제4 솔레노이드 밸브를 더 포함될 수 있다.First and second lines connected to the first adsorption tower for introducing or discharging air into and out of the first adsorption tower; Third and fourth lines connected to the second adsorption tower to allow air to flow in or out of the second adsorption tower; Fifth and sixth lines connecting the first line and the third line in parallel; Seventh and eighth lines connecting the second line and the fourth line in parallel; An atmospheric air supply line coupled to the fifth line to supply the atmospheric air to the fifth line; A cleaning line coupled to the sixth line for cleaning the first and second adsorption towers; A carbon dioxide removing air discharge line connected to the eighth line to discharge the carbon dioxide-free air; First and second solenoid valves separately connected to the fifth line to selectively supply the atmospheric air supplied through the atmospheric air supply line to the first line or the third line; And third and fourth solenoid valves coupled to be spaced apart on the sixth line and selectively discharging air on the first line or the third line through the cleaning line during a cleaning operation.

상기 대기 공기 공급라인과 상기 이산화탄소 제거 공기 배출라인을 연결하되 상기 제1 및 제2 흡착탑에 대한 세정 작업 시 사용되는 연결 라인; 상기 연결 라인과 상기 제7 라인을 연결하는 바이패스 라인; 상기 바이패스 라인을 사이에 두고 상기 연결 라인 상에 각각 마련되어 해당 라인을 개폐하는 제5 및 제6 솔레노이드 밸브; 및 상기 제1 내지 제6 솔레노이드 밸브의 온/오프(on/off) 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함될 수 있다.A connection line connecting the atmospheric air supply line and the carbon dioxide removal air discharge line, the connection line being used in a cleaning operation for the first and second adsorption towers; A bypass line connecting the connection line and the seventh line; Fifth and sixth solenoid valves provided on the connection line with the bypass line interposed therebetween to open and close the line, respectively; And a controller for controlling on / off operations of the first to sixth solenoid valves.

상기 제7 라인과 상기 제8 라인 상에는 공기의 역방향 흐름을 저지시키는 다수의 체크밸브가 마련될 수 있다.The seventh line and the eighth line may be provided with a plurality of check valves for blocking the reverse flow of air.

상기 세정라인의 말단에는 소음기가 더 배치될 수 있다.
A silencer may further be disposed at the end of the cleaning line.

본 발명에 따르면, 콤팩트하면서도 효율적인 구조로 공기 중의 이산화탄소를 제거할 수 있어 다양한 산업분야에 널리 적용할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, it is possible to remove carbon dioxide in air with a compact and efficient structure, which is widely applicable to various industrial fields.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 제거장치의 시스템 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 제거장치의 제어블록도이다.
1 is a system configuration diagram of a carbon dioxide removing device according to an embodiment of the present invention;
2 is a control block diagram of a carbon dioxide removing apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 제거장치의 시스템 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 제거장치의 제어블록도이다.FIG. 1 is a system block diagram of a carbon dioxide removing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a control block diagram of a carbon dioxide removing apparatus according to an embodiment of the present invention.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 이산화탄소 제거장치는 콤팩트하면서도 효율적인 구조로 공기 중의 이산화탄소를 제거할 수 있도록 한 것으로서, 대기 공기 중의 이산화탄소를 제거하는 이산화탄소 제거물질이 내부에 충전되는 제1 및 제2 흡착탑(111, 112), 제1 및 제2 흡착탑(111, 112)으로 대기 공기를 흡입하여 공급하는 블로워(131), 블로워(131)에 의해 흡입되는 대기 공기를 냉각시키는 애프터 쿨러(after cooler, 132), 제1 및 제2 흡착탑(111, 112)에 충전되는 이산화탄소 제거물질을 세정하여 이산화탄소 제거물질에 포화된 이산화탄소를 제거하도록 제1 및 제2 흡착탑에 연결되는 히터(182)를 포함한다.Referring to these figures, the carbon dioxide removing device according to the present embodiment is a compact and efficient structure capable of removing carbon dioxide in the air. The carbon dioxide removing device includes a first and a second carbon dioxide removing material for removing carbon dioxide A blower 131 for sucking and supplying atmospheric air to the first and second adsorption towers 111 and 112 and the first and second adsorption towers 111 and 112 and an after cooler for cooling the atmospheric air sucked by the blower 131 And a heater 182 connected to the first and second adsorption towers to remove carbon dioxide which has been adsorbed on the carbon dioxide removing material by washing the carbon dioxide removing material charged in the first and second adsorption towers 111 and 112 .

또한 상기한 구성요소를 연결하는 다수의 라인들과 밸브들인, 제1 내지 제8 라인(L1~L8), 대기 공기 공급라인(121), 세정 라인(141), 이산화탄소 제거 공기 배출라인(161), 연결 라인(171), 바이패스 라인(181), 제1 내지 제6 솔레노이드 밸브(S1~S6), 제1 내지 제4 체크밸브(C1~C4)가 더 구비되며, 컨트롤러(190)를 포함한다. The first to eighth lines L1 to L8, the atmospheric air supply line 121, the cleaning line 141, the carbon dioxide removal air discharge line 161, and the first to eighth lines L1 to L8, The first to sixth solenoid valves S1 to S6 and the first to fourth check valves C1 to C4 are further provided and the controller 190 is included do.

우선, 제1 및 제2 흡착탑(111,112)은 대기 공기 중의 이산화탄소를 제거하는 이산화탄소 제거물질이 내부에 충전되는 장소를 이룬다.First, the first and second adsorption towers 111 and 112 are places where the carbon dioxide removing material for removing carbon dioxide in the atmospheric air is filled in the inside.

이산화탄소 제거물질은 예컨대, 제올라이트(Zeolite)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The carbon dioxide removing material may be, for example, zeolite, but is not limited thereto.

대기 공기, 즉 외부 공기는 질소와 산소가 대부분을 이루고, 소량의 이산화탄소가 함유되어 있는데, 이러한 대기 공기를 제1 및 제2 흡착탑(111,112)으로 유입시킴에 따라 제1 및 제2 흡착탑(111,112) 내의 이산화탄소 제거물질이 이산화탄소를 흡착 제거함에 따라 이산화탄소 제거 공기 배출라인(161)을 통해 이산화탄소가 제거된 공기(PRODUCT)가 배출될 수 있다.The atmospheric air, that is, the outside air is mostly composed of nitrogen and oxygen, and contains a small amount of carbon dioxide. As the atmospheric air is introduced into the first and second adsorption towers 111 and 112, the first and second adsorption towers 111 and 112, The carbon dioxide-removing material adsorbs and removes the carbon dioxide, so that the carbon dioxide-removed air PRODUCT may be discharged through the carbon dioxide removing air discharge line 161.

제1 내지 제8 라인(L1~L8)에 대해 먼저 살펴본다. 제1 및 제2 라인(L1,L2)은 제1 흡착탑(111)에 연결되어 제1 흡착탑(111)의 내외로 공기를 유입 또는 유출시키는 라인이다.First, the first to eighth lines L1 to L8 will be described first. The first and second lines L1 and L2 are lines connected to the first adsorption tower 111 and allowing air to flow in or out of the first adsorption tower 111. [

제3 및 제4 라인(L2,L4)은 제2 흡착탑(112)에 연결되어 제2 흡착탑(112)의 내외로 공기를 유입 또는 유출시키는 라인이다.The third and fourth lines L2 and L4 are connected to the second adsorption tower 112 and allow air to flow in or out of the second adsorption tower 112. [

그리고 제5 및 제6 라인(L5,L6)은 제1 라인(L1)과 제3 라인(L3)을 병렬적으로 연결하는 라인이며, 제7 및 제8 라인(L7,L8)은 제2 라인(L2)과 제4 라인(L4)을 병렬적으로 연결하는 라인이다. 제5 및 제6 라인에는 다수의 솔레노이드 밸브(S1 내지 S4)가 구비되며, 제7 및 제8 라인에는 다수의 체크밸브(C1 내지 C4)가 구비된다. And the fifth and sixth lines L5 and L6 are lines connecting the first line L1 and the third line L3 in parallel and the seventh and eighth lines L7 and L8 are lines connecting the first line L1 and the third line L3, (L2) and the fourth line (L4). A plurality of solenoid valves S1 to S4 are provided in the fifth and sixth lines and a plurality of check valves C1 to C4 are provided in the seventh and eighth lines.

대기 공기 공급라인(121)은 제5 라인(L5)에 결합되어 대기 공기를 제5 라인(L5)으로 공급한다.The atmospheric air supply line 121 is coupled to the fifth line L5 to supply atmospheric air to the fifth line L5.

이러한 대기 공기 공급라인(121)에는 블로워(blower, 131)와 애프터 쿨러(after cooler, 132)가 결합된다.A blower 131 and an after cooler 132 are connected to the atmospheric air supply line 121.

블로워(131)는 대기 공기를 흡입하는 역할을 하고, 애프터 쿨러(132)는 블로워(131)에 의해 흡입되는 대기 공기를 냉각시키는 역할을 한다. 블로워(131)에 의해 흡입되는 공기는 압축에 의해 열이 발생되므로 애프터 쿨러(132)에 의해 적절하게 냉각된 후에 제1 및 제2 흡착탑(111,112)으로 공급된다.The blower 131 serves to suck atmospheric air, and the aftercooler 132 serves to cool the atmospheric air sucked by the blower 131. Since the air sucked by the blower 131 generates heat by compression, it is properly cooled by the aftercooler 132 and then supplied to the first and second adsorption towers 111 and 112.

세정 라인(141)은 제1 및 제2 흡착탑(111,112)의 세정을 위하여 제6 라인(L6)에 결합되는 라인이다.The cleaning line 141 is a line connected to the sixth line L6 for cleaning the first and second adsorption towers 111 and 112.

이러한 세정 라인(141)의 말단에는 소음기(143)가 배치된다.At the end of the cleaning line 141, a muffler 143 is disposed.

이산화탄소 제거 공기 배출라인(161)은 제8 라인(L8)에 결합되어 이산화탄소가 제거된 공기를 배출시키는 라인이다.The carbon dioxide removing air discharge line 161 is connected to the eighth line L8 to discharge the carbon dioxide-free air.

연결 라인(171)은 대기 공기 공급라인(121)과 이산화탄소 제거 공기 배출라인(161)을 연결하는 라인이다. 연결 라인(171)은 제1 및 제2 흡착탑(111,112)에 대한 세정 작업 시 사용된다.The connection line 171 is a line connecting the atmospheric air supply line 121 and the carbon dioxide removal air discharge line 161. The connection line 171 is used in the cleaning operation for the first and second adsorption towers 111 and 112.

연결 라인(171)에는 교번적으로 개폐되는 제5 솔레노이드 밸브(S5) 및 제6 솔레노이드 밸브(S6)가 마련된다.The connection line 171 is provided with a fifth solenoid valve S5 and a sixth solenoid valve S6 which are alternately opened and closed.

바이패스 라인(181)은 연결 라인(171)과 제7 라인(L7)을 연결하는 라인이다. 이러한 바이패스 라인(181) 상에는 히터(182)가 마련된다.The bypass line 181 is a line connecting the connection line 171 and the seventh line L7. A heater 182 is provided on the bypass line 181.

제1 및 제2 흡착탑(111,112)의 세정 작업 시 고온의 공기가 사용되어야 이산화탄소의 흡착률이 높아질 수 있는데, 이때에 히터(182)가 가동되어 공기를 가열시킨다.During the cleaning operation of the first and second adsorption towers 111 and 112, high temperature air may be used to increase the adsorption rate of carbon dioxide. At this time, the heater 182 is activated to heat the air.

한편, 제1 내지 제6 솔레노이드 밸브(S1~S6)는 해당 라인을 따라 흐르는 공기의 흐름을 개폐하는 역할을 한다.On the other hand, the first to sixth solenoid valves S1 to S6 serve to open and close the flow of air flowing along the line.

위치별로 살펴보면, 우선 제1 및 제2 솔레노이드 밸브(S1,S2)는 제5 라인(L5) 상에서 이격 배치되게 결합되며, 대기 공기 공급라인(121)을 통해 공급되는 대기 공기를 제1 라인(L1) 또는 제3 라인(L3)으로 선택 공급시킨다.The first and second solenoid valves S1 and S2 are disposed to be spaced apart from each other on the fifth line L5 and the atmospheric air supplied through the atmospheric air supply line 121 is connected to the first line L1 ) Or the third line (L3).

제3 및 제4 솔레노이드 밸브(S3,S4)는 제6 라인(L6) 상에서 이격 배치되게 결합되며, 세정 작업 시 제1 라인(L1) 또는 제3 라인(L3) 상의 공기를 세정 라인(141)을 통해 선택적으로 배출시킨다. The third and fourth solenoid valves S3 and S4 are arranged so as to be spaced apart from each other on the sixth line L6 so that the air on the first line L1 or the third line L3 is supplied to the cleaning line 141, As shown in FIG.

그리고 제5 및 제6 솔레노이드 밸브(S5,S6)는 바이패스 라인(181)을 사이에 두고 연결 라인(171) 상에 각각 마련되어 해당 라인을 개폐하는 역할을 하며, 상호 교번적으로 동작된다.The fifth and sixth solenoid valves S5 and S6 are respectively provided on the connection line 171 with the bypass line 181 interposed therebetween and serve to open and close the corresponding line and are alternately operated.

제1 내지 제4 체크밸브(C1~C4) 중 제1 및 제2 체크밸브(C1, C2)는 제7 라인 상에 배치되어 바이패스 라인(181)으로부터 공급되는 공기를 일 방향으로 안내하며, 제3 및 제4 체크밸브(C3, C4)는 제8 라인 상에 배치되어 제1 및 제2 흡착탑(111, 112)으로부터의 공기의 흐름을 일 방향으로 안내하는 역할을 한다. The first and second check valves C1 and C2 among the first to fourth check valves C1 to C4 are disposed on the seventh line to guide the air supplied from the bypass line 181 in one direction, The third and fourth check valves C3 and C4 are disposed on the eighth line to guide the flow of air from the first and second adsorption towers 111 and 112 in one direction.

마지막으로, 컨트롤러(190)는 제1 내지 제6 솔레노이드 밸브(S1~S6)의 온/오프(on/off) 동작, 히터(182)의 온/오프 동작을 컨트롤한다. 뿐만 아니라, 블로워(131)나 애프터 쿨러(132)의 동작도 컨트롤할 수 있다.Finally, the controller 190 controls the on / off operation of the first to sixth solenoid valves S1 to S6 and the on / off operation of the heater 182. In addition, the operation of the blower 131 and the aftercooler 132 can be controlled.

이러한 컨트롤러(190)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 중앙처리장치(191, CPU), 메모리(192, MEMORY), 서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.Such a controller 190 may include a central processing unit 191 (CPU), a memory 192 (MEMORY), and a support circuit 193 (SUPPORT CIRCUIT) as shown in FIG.

중앙처리장치(191)는 본 실시예에서 제1 내지 제6 솔레노이드 밸브(S1~S6)의 온/오프(on/off) 동작을 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.The central processing unit 191 may be one of various computer processors that can be industrially applied to control the on / off operation of the first to sixth solenoid valves S1 to S6 in this embodiment have.

메모리(192, MEMORY)는 중앙처리장치(191)와 연결된다. 메모리(192)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리이다.The memory 192 (MEMORY) is connected to the central processing unit 191. The memory 192 is a computer-readable recording medium that may be installed locally or remotely and may be any of various types of storage devices such as, for example, random access memory (RAM), ROM, floppy disk, hard disk, At least one or more memories.

서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(191)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(193)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.A support circuit 193 (SUPPORT CIRCUIT) is coupled with the central processing unit 191 to support the typical operation of the processor. Such a support circuit 193 may include a cache, a power supply, a clock circuit, an input / output circuit, a subsystem, and the like.

본 실시예에서 컨트롤러(190)는 제1 내지 제6 솔레노이드 밸브(S1~S6)의 온/오프(on/off) 동작 및 히터(182)의 온/오프 동작을 컨트롤한다. 이때, 컨트롤러(190)가 제1 내지 제6 솔레노이드 밸브(S1~S6)의 온/오프(on/off) 동작을 컨트롤하는 일련의 프로세스 등은 메모리(192)에 저장될 수 있다.In this embodiment, the controller 190 controls the on / off operation of the first to sixth solenoid valves S1 to S6 and the on / off operation of the heater 182. At this time, a series of processes or the like in which the controller 190 controls the on / off operation of the first to sixth solenoid valves S1 to S6 may be stored in the memory 192. [

전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(192)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.Typically, software routines may be stored in memory 192. The software routines may also be stored or executed by other central processing units (not shown).

본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.Although processes according to the present invention are described as being performed by software routines, it is also possible that at least some of the processes of the present invention may be performed by hardware. As such, the processes of the present invention may be implemented in software executed on a computer system, or in hardware such as an integrated circuit, or in combination of software and hardware.

이하, 본 실시예에 따른 이산화탄소 제거장치의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the carbon dioxide removing apparatus according to the present embodiment will be described.

컨트롤러(190)에 의해 예컨대, 먼저 제1, 제3 솔레노이드 밸브(S1,S3)가 온(on)되고, 제2, 제4 솔레노이드 밸브(S2,S4)가 오프(off)된 상태에서 블로워(131)가 동작되어 공기를 흡입하면 블로워(131)에 의해 흡입되는 공기는 애프터 쿨러(132)에 의해 냉각된 후, 대기 공기 공급라인(121) 및 제1 라인(L1)을 통해 제1 흡착탑(111) 내로 공급된다.The first and third solenoid valves S1 and S3 are first turned on by the controller 190 and the second and fourth solenoid valves S2 and S4 are turned off, The air sucked by the blower 131 is cooled by the aftercooler 132 and then flows through the atmospheric air supply line 121 and the first line L1 to the first adsorption tower 111).

제1 흡착탑(111) 내로 공급된 대기 공기는 이산화탄소 제거물질에 의해 이산화탄소가 제거된 후, 제2 라인(L2), 제8 라인(L8) 및 이산화탄소 제거 공기 배출라인(161)을 통해 외부로 배출된다.The atmospheric air supplied into the first adsorption tower 111 is discharged through the second line L2, the eighth line L8 and the carbon dioxide removing air discharge line 161 after the carbon dioxide is removed by the carbon dioxide removing material do.

이와 같은 작용이 반복되다 보면 제1 흡착탑(111) 내의 이산화탄소 제거물질이 이산화탄소에 의해 포화된 상태에 이르게 되는데, 이 상태에서는 이산화탄소 제거 공기 배출라인(161)을 통한 프로덕트(PRODUCT)의 순도가 낮아지게 되므로 제1 흡착탑(111) 내의 이산화탄소 제거물질을 세정해야 한다.When the above operation is repeated, the carbon dioxide removing material in the first adsorption tower 111 is saturated with carbon dioxide. In this state, the purity of the product PRODUCT through the carbon dioxide removing air discharge line 161 is lowered The carbon dioxide removing material in the first adsorption tower 111 must be cleaned.

이때에는, 제1 흡착탑(111)의 이산화탄소 흡착 기능이 중지되도록, 컨트롤러(190)에 의해 예컨대, 제2, 제4 솔레노이드 밸브(S2,S4)가 온(on)되고, 제1, 제3 솔레노이드 밸브(S1,S3)가 오프(off)되도록 제어된다. 이 상태에서 블로워(131)가 동작되어 공기를 흡입하면 블로워(131)에 의해 흡입되는 공기는 애프터 쿨러(132)에 의해 냉각된 후, 대기 공기 공급라인(121) 및 제3 라인(L3)을 통해 제2 흡착탑(112) 내로 공급되게 된다.At this time, for example, the second and fourth solenoid valves S2 and S4 are turned on by the controller 190 so that the carbon dioxide adsorption function of the first adsorption tower 111 is stopped, and the first and third solenoid valves The valves S1 and S3 are controlled to be turned off. In this state, when the blower 131 is operated to suck air, the air sucked by the blower 131 is cooled by the aftercooler 132, and then the atmospheric air supply line 121 and the third line L3 To the second adsorption tower 112 through the second adsorption tower 112.

제2 흡착탑(112) 내로 공급된 대기 공기는 이산화탄소 제거물질에 의해 이산화탄소가 제거된 후, 제4 라인(L4), 제8 라인(L8) 및 이산화탄소 제거 공기 배출라인(161)을 통해 외부로 배출된다.The atmospheric air supplied into the second adsorption tower 112 is discharged through the fourth line L4, the eighth line L8 and the carbon dioxide removal air discharge line 161 after the carbon dioxide is removed by the carbon dioxide removal material do.

한편, 이산화탄소 흡착 기능이 중지된 제1 흡착탑(111)에서는 세정 작업이 진행되게 되는데, 예컨대, 앞서 기술한 상태, 즉 제2, 제4 솔레노이드 밸브(S2,S4)가 온(on)되고, 제1, 제3 솔레노이드 밸브(S1,S3)가 오프(off)된 상태에서 제1 흡착탑(111)의 세정 작업이 진행된다.On the other hand, in the first adsorption tower 111 in which the carbon dioxide adsorption function is stopped, the cleaning operation proceeds. For example, in the above-described state, that is, the second and fourth solenoid valves S2 and S4 are turned on, 1 and the third solenoid valves S1 and S3 are off, the cleaning operation of the first adsorption tower 111 proceeds.

제1 흡착탑(111)에 대한 세정 작업 개시 시 제5 솔레노이드 밸브(S5)는 오프(off)되고 제6 솔레노이드 밸브(S6)는 온(on)된다.The fifth solenoid valve S5 is turned off and the sixth solenoid valve S6 is turned on when the cleaning operation for the first adsorption tower 111 is started.

이하 제1 흡착탑(111)에 대한 세정 작업 공정을 살펴본다. 앞서 기술한 것처럼 세정 작업 시 뜨거운 공기를 넣으면 이산화탄소의 흡착률이 높아지므로 블로워(131) 측에서 가압되어 뜨거워진 대기 공기를 연결 라인(171)과 바이패스 라인(181)을 통해 공급한다. 바이패스 라인(181)에는 히터(182)가 마련되므로 히터(182)의 동작에 의해 바이패스 라인(181)을 통해 공급되는 공기는 더 가열될 수 있다.Hereinafter, the cleaning operation process for the first adsorption tower 111 will be described. As described above, since the adsorption rate of carbon dioxide increases when hot air is introduced during the cleaning operation, the atmospheric air heated by the blower 131 is supplied through the connection line 171 and the bypass line 181. Since the heater 182 is provided in the bypass line 181, the air supplied through the bypass line 181 can be further heated by the operation of the heater 182.

바이패스 라인(181)을 통해 공급되는 가열된 공기는 압력이 낮은 제1 체크밸브(C1) 방향으로 진행하여 제7 라인(L7) 및 제2 라인(L2)을 통해 제1 흡착탑(111) 쪽으로 향하게 된다.The heated air supplied through the bypass line 181 travels toward the first check valve C1 with a low pressure and flows toward the first adsorption tower 111 through the seventh line L7 and the second line L2 Lt; / RTI >

이러한 상태에서 가열되어 공급된 공기가 제1 흡착탑(111)의 내부를 지나면서 이산화탄소를 흡착하여 아래로 하강하며, 오픈된 상태인 제4 솔레노이드 밸브(S4)를 통과하여 세정 라인(141)을 통해 소음기(143) 측으로 외부 배출되게 된다. The air heated and supplied in this state passes through the interior of the first adsorption tower 111 to adsorb the carbon dioxide and descend downward. The air passes through the fourth solenoid valve S4, which is in the open state, through the cleaning line 141 And is discharged to the muffler 143 side.

이러한 과정을 수행하다 보면 제1 흡착탑(111)에 대한 세정 작업이 완료되어 이산화탄소 흡착을 위해 재사용될 수 있게 되는데, 이때에는 제1 흡착탑(111)이 세정 작업으로 인해 그 온도가 올라간 상태이므로 이산화탄소 제거 작업에 재사용되기 위해 냉각될 필요가 있게 된다.In this case, the cleaning operation for the first adsorption tower 111 is completed and can be reused for adsorbing carbon dioxide. At this time, since the temperature of the first adsorption tower 111 is raised due to the cleaning operation, It becomes necessary to be cooled to be reused in the work.

이때는 컨트롤러(190)가 제6 솔레노이드 밸브(S6)를 오프(off)시키고 제5 솔레노이드 밸브(S5)를 온(on)시켜 이산화탄소 제거 공기 배출라인(161) 상의 PRODUCT 공기 중 일부를 바이패스시켜 제1 흡착탑(111)으로 흘려 보내줌으로써 세정 작업 시 온도가 상승된 제1 흡착탑(111)의 온도를 낮추어 사용 준비 상태가 되도록 할 수 있다. 이때에는 컨트롤러에 의하여 히터(182)는 가동되지 않도록 제어된다.At this time, the controller 190 turns off the sixth solenoid valve S6 and turns on the fifth solenoid valve S5 to bypass some of the PRODUCT air on the carbon dioxide removing air discharge line 161 1 adsorption tower 111 so that the temperature of the first adsorption tower 111 whose temperature rises during the cleaning operation can be lowered to be ready for use. At this time, the heater 182 is controlled not to be operated by the controller.

일정 온도로 제1 흡착탑(111)의 냉각 작업이 완료되면, 컨트롤러(190)는 제4 솔레노이드 밸브(S4)를 오프시키게 된다. 제4 솔레노이드 밸브가 오프된 이후에도 PRODUCT 공기 중 일부는 바이패스 라인(181)을 통해 제1 흡착탑(111)으로 지속적으로 공급됨에 따라 제1 흡착탑(111) 내의 공기 압력이 높아지게 된다. 이에 따라 제1 및 제2 흡착탑(111, 112) 간의 압력 평형 시점이 도래하여, 결국 상호 기능이 전환되어, 제1 흡착탑(111)이 다시 이산화탄소의 흡착기능을 수행하기 시작하도록 제2 솔레노이드 밸브(S2)마저 오프되고, 제1 및 제3 솔레노이드 밸브(S1, S3)가 온(on)되어, 제1 흡착탑(111)의 이산화탄소 흡착기능이 재개되고, 제2 흡착탑(112)은 세정작업에 들어가게 된다.When the cooling operation of the first adsorption tower 111 is completed at a predetermined temperature, the controller 190 turns off the fourth solenoid valve S4. Even after the fourth solenoid valve is turned off, part of the PRODUCT air is continuously supplied to the first adsorption tower 111 through the bypass line 181, so that the air pressure in the first adsorption tower 111 becomes high. Accordingly, the pressure equilibrium time point between the first and second adsorption towers 111 and 112 comes, and the mutual function is eventually changed to cause the first adsorption tower 111 to start performing the adsorption function of carbon dioxide again. The first and third solenoid valves S1 and S3 are turned on so that the carbon dioxide adsorption function of the first adsorption tower 111 resumes and the second adsorption tower 112 enters the cleaning operation do.

즉, 컨트롤러(190)에 의해 제1, 제3 솔레노이드 밸브(S1,S3)가 온(on)되고, 제2, 제4 솔레노이드 밸브(S2,S4)가 오프(off)된 상태에서 제2 흡착탑(112)의 세정 작업이 진행되게 된다.That is, when the first and third solenoid valves S1 and S3 are turned on by the controller 190 and the second and fourth solenoid valves S2 and S4 are turned off, The cleaning operation of the cleaning blade 112 proceeds.

이산화탄소의 흡착 및 세정작업이 상술한 바와 같이 반복 수행됨으로써, 콤팩트하면서도 효율적인 구조로 공기 중의 이산화탄소를 제거할 수 있어 다양한 산업분야에 널리 적용할 수 있게 된다.Carbon dioxide adsorption and cleaning operations are repeatedly performed as described above, so that carbon dioxide in air can be removed with a compact and efficient structure, and thus it can be widely applied to various industrial fields.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.

111 : 제1 흡착탑 112 : 제2 흡착탑
121 : 대기 공기 공급라인 131 : 블로워
132 : 애프터 쿨러 141 : 세정 라인
161 : 이산화탄소 제거 공기 배출라인 171 : 연결 라인
181 : 바이패스 라인 182 : 히터
190 : 컨트롤러
111: first adsorption tower 112: second adsorption tower
121: atmospheric air supply line 131: blower
132: Aftercooler 141: Cleaning line
161: CO 2 removal air discharge line 171: connection line
181: Bypass line 182: Heater
190: controller

Claims (5)

대기 공기 중의 이산화탄소를 제거하는 이산화탄소 제거물질이 내부에 충전되는 제1 및 제2 흡착탑;
상기 제1 및 제2 흡착탑으로 상기 대기 공기를 흡입하여 공급하는 블로워(blower);
상기 블로워에 의해 흡입되는 상기 대기 공기를 냉각시키는 애프터 쿨러(after cooler);
상기 제1 및 제2 흡착탑에 연결되어 세정을 위하여 상기 제1 흡착탑 또는 상기 제2 흡착탑으로 공급되는 공기를 가열시키는 히터;
상기 제1 흡착탑에 연결되어 상기 제1 흡착탑의 내외로 공기를 유입 또는 유출시키는 제1 및 제2 라인;
상기 제2 흡착탑에 연결되어 상기 제2 흡착탑의 내외로 공기를 유입 또는 유출시키는 제3 및 제4 라인;
상기 제1 라인과 상기 제3 라인을 병렬적으로 연결하는 제5 및 제6 라인;
상기 제2 라인과 상기 제4 라인을 병렬적으로 연결하는 제7 및 제8 라인;
상기 제5 라인에 결합되어 상기 대기 공기를 상기 제5 라인으로 공급하는 대기 공기 공급라인;
상기 제1 및 제2 흡착탑의 세정을 위하여 상기 제6 라인에 결합되는 세정 라인;
상기 제8 라인에 결합되어 이산화탄소가 제거된 공기를 배출시키는 이산화탄소 제거 공기 배출라인;
상기 제5 라인 상에서 이격 배치되게 결합되며, 상기 대기 공기 공급라인을 통해 공급되는 대기 공기를 상기 제1 라인 또는 상기 제3 라인으로 선택 공급시키는 제1 및 제2 솔레노이드 밸브;
상기 제6 라인 상에서 이격 배치되게 결합되며, 세정 작업 시 상기 제1 라인 또는 상기 제3 라인 상의 공기를 상기 세정 라인을 통해 선택적으로 배출시키는 제3 및 제4 솔레노이드 밸브;
상기 대기 공기 공급라인과 상기 이산화탄소 제거 공기 배출라인을 연결하되 상기 제1 및 제2 흡착탑에 대한 세정 작업 시 사용되는 연결 라인;
상기 연결 라인과 상기 제7 라인을 연결하는 바이패스 라인;
상기 바이패스 라인을 사이에 두고 상기 연결 라인 상에 각각 마련되어 해당 라인을 개폐하는 제5 및 제6 솔레노이드 밸브; 및
상기 제1 내지 제6 솔레노이드 밸브의 온/오프(on/off) 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하며,
상기 히터는,
상기 바이패스 라인 상에 설치되며,
상기 제1 또는 제2 흡착탑의 세정을 위하여 상기 제5 솔레노이드 밸브가 오프되고, 상기 제6 솔레노이드 밸브가 온되어 상기 블로워를 통해 흡입되는 상기 대기 공기가 상기 바이패스 라인으로 유입될 때 작동되며,
상기 제1 또는 제2 흡착탑의 냉각을 위하여 상기 제5 솔레노이드 밸브가 온되고, 상기 제6 솔레노이드 밸브가 오프되어 상기 이산화탄소 제거 공기 배출라인 상의 공기가 상기 바이패스 라인으로 유입될 때 작동 중지되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 제거장치.

First and second adsorption towers in which a carbon dioxide removing material for removing carbon dioxide in atmospheric air is charged;
A blower for sucking and supplying the atmospheric air to the first and second adsorption towers;
An aftercooler for cooling the atmospheric air sucked by the blower;
A heater connected to the first and second adsorption columns for heating the air supplied to the first adsorption tower or the second adsorption tower for cleaning;
First and second lines connected to the first adsorption tower for introducing or discharging air into and out of the first adsorption tower;
Third and fourth lines connected to the second adsorption tower to allow air to flow in or out of the second adsorption tower;
Fifth and sixth lines connecting the first line and the third line in parallel;
Seventh and eighth lines connecting the second line and the fourth line in parallel;
An atmospheric air supply line coupled to the fifth line to supply the atmospheric air to the fifth line;
A cleaning line coupled to the sixth line for cleaning the first and second adsorption towers;
A carbon dioxide removing air discharge line connected to the eighth line to discharge the carbon dioxide-free air;
First and second solenoid valves separately connected to the fifth line to selectively supply the atmospheric air supplied through the atmospheric air supply line to the first line or the third line;
Third and fourth solenoid valves that are spaced apart on the sixth line and selectively discharge air on the first line or the third line through the cleaning line during a cleaning operation;
A connection line connecting the atmospheric air supply line and the carbon dioxide removal air discharge line, the connection line being used in a cleaning operation for the first and second adsorption towers;
A bypass line connecting the connection line and the seventh line;
Fifth and sixth solenoid valves provided on the connection line with the bypass line interposed therebetween to open and close the line, respectively; And
And a controller for controlling on / off operations of the first to sixth solenoid valves,
The heater
A bypass line provided on the bypass line,
The fifth solenoid valve is turned off to clean the first or second adsorption tower, the atmospheric air sucked through the blower is turned on when the sixth solenoid valve is turned on,
The fifth solenoid valve is turned on to cool the first or second adsorption tower and the sixth solenoid valve is turned off to stop operation when the air on the carbon dioxide removing air discharge line flows into the bypass line .

삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제7 라인과 상기 제8 라인 상에는 공기의 역방향 흐름을 저지시키는 다수의 체크밸브가 마련되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 제거장치.
The method according to claim 1,
Wherein a plurality of check valves are provided on the seventh line and the eighth line for blocking reverse flow of air.
제1항에 있어서,
상기 세정라인의 말단에는 소음기가 더 배치되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 제거장치.
The method according to claim 1,
Wherein a silencer is further disposed at the end of the cleaning line.
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