KR101445756B1 - 화력발전소의 연돌에서 배출되는 이산화탄소의 회수장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화력발전소의 연돌에서 배출되는 이산화탄소(CO2)를 회수하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치는, 화력발전소의 연돌(10)에서 방출되는 이산화탄소(CO2) 함유 배기가스를 물을 통해 용해하는 이산화탄소 용해조(20); 상기 이산화탄소 용해조(20)를 거친 배기가스를 회전날개(34)를 통해 물과 함께 교반시키면서 이산화탄소를 1차 회수하는 이산화탄소 1차 치환조(30); 상기 1차 치환조(30)를 거친 배기가스를 코일(44)의 발열을 통해 이산화탄소를 2차 회수하는 이산화탄소 2차 치환조(40); 상기 이산화탄소 2차 치환조(40)를 거친 배기가스를 격벽(52)을 통해 이산화탄소와, 이산화탄소 이외의 가스로 분리하는 이산화탄소 분리조(50); 및 상기 이산화탄소 분리조(50)를 거쳐 분리된 이산화탄소를 저류하는 이산화탄소 저류조(80)를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치는, 화력발전소의 연돌(10)에서 방출되는 이산화탄소(CO2) 함유 배기가스를 물을 통해 용해하는 이산화탄소 용해조(20); 상기 이산화탄소 용해조(20)를 거친 배기가스를 회전날개(34)를 통해 물과 함께 교반시키면서 이산화탄소를 1차 회수하는 이산화탄소 1차 치환조(30); 상기 1차 치환조(30)를 거친 배기가스를 코일(44)의 발열을 통해 이산화탄소를 2차 회수하는 이산화탄소 2차 치환조(40); 상기 이산화탄소 2차 치환조(40)를 거친 배기가스를 격벽(52)을 통해 이산화탄소와, 이산화탄소 이외의 가스로 분리하는 이산화탄소 분리조(50); 및 상기 이산화탄소 분리조(50)를 거쳐 분리된 이산화탄소를 저류하는 이산화탄소 저류조(80)를 포함하여 구성된다.
Description
본 발명은 이산화탄소의 회수장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 화력발전소의 연돌에서 배출되는 이산화탄소(CO2)를 회수(포집, 저류 및 분해)하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 각종 산업현장의 공정에서는 공정 완료 후 연소 배기가스 또는 고로 배기가스가 배출되는데, 상기 배기가스에는 이산화탄소(CO2)가 함유되어 있어서, 지구 온난화(地球溫暖化)를 야기한다.
지구온난화는 이산화탄소에 의한 온실효과로 인해 기후의 이상현상을 말하는 것으로서, 태양광선에 의해 따뜻하게 가열된 지구 표면에서 발생되는 적외선 중 일부는 대기를 통과해서 우주로 빠져나가고, 나머지 일부는 온실가스에 흡수되어 모든 방향으로 열이 재방출되며, 이로 인해 대기와 지구가 더욱 따뜻해지는 것을 온실효과라고 한다.
온실가스는 공기 중의 이산화탄소, 메탄 등 지구를 따뜻하게 감싸는 기체를 말하며, 이러한 온실가스는 우리에게 꼭 필요하지만 산업혁명 이후 지금은 양이 너무 많아져서 지구를 뜨거워지게 하여 지구온난화를 일으키게 된다.
기후변화 국제협약인 쿄토의정서에서는 6대 온실가스에 대해 관리하고 있으며, 온실가스별 기여도는 이산화탄소(CO2)가 88.6%로 가장 크고, 메탄(CH4) 4.8%, 이산화질소(N2O) 2.8%, 기타 수소불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFCs), 육불화황(SF6)를 합쳐서 3.8%로 기후변화에 충격을 주고 있다.
이렇게 기후변화를 일으키는 온실가스 과다 배출의 원인 중 중요한 부분(인간 활동에 인위적 원인)은 석탄, 석유, 가스 등과 같은 화석연료의 사용이 가장 큰 원인으로서, 화석연료를 많이 사용하게 된 산업혁명 이후 대기 중 온실가스 농도는 산업화 이전의 280ppm에서 2005년 기준 379ppm으로 30% 증가했으며, 1960년~2005년 평균 이산화탄소 농도 증가율은 연간 1.4ppm으로 나타나고 있다.
따라서, 상기 배기가스로부터 이산화탄소를 회수하는 방법이 다양하게 연구되고 있으며, 막분리법, 흡수법, 흡착법 등이 사용되고 있다.
이중에서, 화학 흡수제를 사용한 흡수법으로서 일반적으로 이산화탄소를 흡수하는 흡수액은 아민계 흡수제가 가장 많이 이용되고 있으며, 대표적인 화학흡수제로서 현재 상업적으로도 가장 많이 이용되고 있다.
그러나 아민계 화합물은 가격이 비싸고 장치의 부식이 크기 때문에 최근 개선된 흡수제의 개발이 많이 이루어지고 있다.
이에 따라 특히 화력발전소의 연돌에서 배출되는 이산화탄소(CO2)를 효과적으로 회수(포집, 저류 및 분해)하기 위한 장치 및 방법의 개발이 시급한 실정에 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점과 필요성을 감안하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 비교적 간단한 구성을 통해 이산화탄소의 대폭적인 회수가 가능한 화력발전소의 연돌에서 배출되는 이산화탄소의 회수장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 분리된 이산화탄소를 지하 대수층에 인공주입저장 또는 심해정(深海井)에 저장하면서 필요에 따라 식물의 광합성 작용등에 사용하여 카본 옵셋(carbon offset)이 가능한 화력발전소의 연돌에서 배출되는 이산화탄소의 회수장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 저장된 이산화탄소가 자연스럽게 지구지층에서 동화되어 지표면으로 분출되지 않는 것이 가능한 화력발전소의 연돌에서 배출되는 이산화탄소의 회수장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이산화탄소의 회수를 통해 지구온난화 방지가 가능한 화력발전소의 연돌에서 배출되는 이산화탄소의 회수장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 분리된 이산화탄소 이외의 가스는 열분해조로 이송시켜 분해시키는 것이 가능한 화력발전소의 연돌에서 배출되는 이산화탄소의 회수장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이산화탄소의 일부는 고체탄산조로 이송되어 드라이 아이스(dry ice)로 상변환시켜 사용이 가능한 화력발전소의 연돌에서 배출되는 이산화탄소의 회수장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이산화탄소의 일부를 유리온실 식물공장 및 밀림삼림지에 식물성장을 위한 광합성 작용에 사용하여 카본 옵셋(carbon offset)이 가능한 화력발전소의 연돌에서 배출되는 이산화탄소의 회수장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 화력발전소의 연돌(10)에서 방출되는 이산화탄소(CO2) 함유 배기가스를 물을 통해 용해하는 이산화탄소 용해조(20); 상기 이산화탄소 용해조(20)를 거친 배기가스를 회전날개(34)를 통해 물과 함께 교반시키면서 이산화탄소를 1차 회수하는 이산화탄소 1차 치환조(30); 상기 1차 치환조(30)를 거친 배기가스를 코일(44)의 발열을 통해 이산화탄소를 2차 회수하는 이산화탄소 2차 치환조(40); 상기 이산화탄소 2차 치환조(40)를 거친 배기가스를 격벽(52)을 통해 이산화탄소와, 이산화탄소 이외의 가스로 분리하는 이산화탄소 분리조(50); 및 상기 이산화탄소 분리조(50)를 거쳐 분리된 이산화탄소를 저류하는 이산화탄소 저류조(80)를 포함하는 화력발전소의 연돌에서 배출되는 이산화탄소의 회수장치가 제공된다.
본 발명에서 상기 이산화탄소 용해조(20)의 내부 길이 방향을 따라 다수의 격판(22)이 서로 교호(交互)되게 구비되어 상기 연돌(10)에서 방출되는 이산화탄소 함유 배기가스가 상기 격판(22) 사이를 통해 이동한다.
본 발명에서 상기 이산화탄소 용해조(20)의 하부에 상기 배기가스중의 슬러지가 수거되는 슬러지수거조(26)가 연결된다.
본 발명에서 상기 이산화탄소 분리조(50)의 상기 격벽(52) 상단에는 배기가스가 이동하기 위한 복수의 관통공(52a)이 구비되고, 상기 관통공(52a) 하부에 다수의 수평바(54)가 상하 등간격으로 구비된다.
한편, 상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해, (a) 화력발전소의 연돌(10)에서 방출되는 이산화탄소(CO2) 함유 배기가스를 이산화탄소 용해조(20)에서 물을 통해 용해하는 단계; (b) 상기 이산화탄소 용해조(20)를 거친 배기가스를 이산화탄소 1차 치환조(30)에서 회전날개(34)를 통해 물과 함께 교반시키면서 이산화탄소를 1차 회수하는 단계; (c) 상기 1차 치환조(30)를 거친 배기가스를 이산화탄소 2차 치환조(40)에서 코일(44)의 발열을 통해 이산화탄소를 2차 회수하는 단계; (d) 상기 이산화탄소 2차 치환조(40)를 거친 배기가스를 이산화탄소 분리조(50)에서 격벽(52)을 통해 이산화탄소와, 이산화탄소 이외의 가스로 분리하는 단계; (e) 상기 이산화탄소 분리조(50)를 거쳐 분리된 이산화탄소를 이산화탄소 저류조(80)에서 저류하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 화력발전소의 연돌에서 배출되는 이산화탄소의 회수방법이 제공된다.
상기한 바와 같은 본 발명의 화력발전소의 연돌에서 배출되는 이산화탄소의 회수장치 및 방법에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 이산화탄소를 포집하기 위한 아민계 화합물을 사용하는 번거로움이 없이 비교적 간단한 구성을 통해 화력발전소의 연돌에서 배출되는 배기가스중의 이산화탄소를 용해 → 교반 → 발열 → 분리 단계를 거쳐 이산화탄소의 대폭적인 회수(약 95%)가 가능하다.
둘째, 분리된 이산화탄소를 이산화탄소 저류조로 이송시킨 후 지하 대수층에 인공주입저장 또는 심해정(深海井)에 저장하며, 필요에 따라 식물의 광합성 작용등에 사용하여 카본 옵셋(carbon offset)이 가능하다.
셋째, 저장된 이산화탄소는 자연스럽게 지구지층에서 동화되어 지표면으로 분출되지 않게 된다.
넷째, 이산화탄소의 회수를 통해 지구온난화 방지가 가능하다.
다섯째, 이산화탄소 분리조에 의해 분리된 이산화탄소 이외의 가스는 열분해조로 이송시켜 분해시키는 것이 가능하다.
여섯째, 이산화탄소 분리조의 이산화탄소의 일부는 고체탄산조로 이송되어 드라이 아이스(dry ice)로 상변환시켜 사용이 가능하다.
일곱째, 이산화탄소 분리조의 이산화탄소의 일부를 유리온실 식물공장 및 밀림삼림지에 식물성장을 위한 광합성 작용에 사용하여 카본 옵셋(carbon offset)이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 회수장치의 전체 구성을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치에 있어서의 연돌을 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치에 있어서의 이산화탄소 용해조를 나타낸 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치에 있어서의 이산화탄소 1차 치환조를 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치에 있어서의 이산화탄소 2차 치환조를 나타낸 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치에 있어서의 이산화탄소 분리조를 나타낸 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치에 있어서의 열분해조, 고체탄산조, 이산화탄소 저류조를 각각 나타낸 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 이산화탄소 회수방법의 공정 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치에 있어서의 연돌을 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치에 있어서의 이산화탄소 용해조를 나타낸 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치에 있어서의 이산화탄소 1차 치환조를 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치에 있어서의 이산화탄소 2차 치환조를 나타낸 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치에 있어서의 이산화탄소 분리조를 나타낸 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치에 있어서의 열분해조, 고체탄산조, 이산화탄소 저류조를 각각 나타낸 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 이산화탄소 회수방법의 공정 흐름도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화력발전소의 연돌에서 배출되는 이산화탄소의 회수장치 및 방법을 상세히 설명하기로 한다.
이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 회수장치의 전체 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치에 있어서의 연돌을 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치에 있어서의 이산화탄소 용해조를 나타낸 단면도이다.
또한, 도 4는 본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치에 있어서의 이산화탄소 1차 치환조를 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치에 있어서의 이산화탄소 2차 치환조를 나타낸 단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치에 있어서의 이산화탄소 분리조를 나타낸 단면도이다.
또한, 도 7은 본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치에 있어서의 열분해조, 고체탄산조, 이산화탄소 저류조를 각각 나타낸 단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 이산화탄소 회수방법의 공정 흐름도이다.
또한, 도 2 내지 도 7에서 영문 대문자 A 내지 K는 본 발명에 따른 이산화탄소 회수방법의 공정상 흐름을 단순하게 나타낸다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치는 크게 이산화탄소 용해조(20), 이산화탄소 1차 치환조(30), 이산화탄소 2차 치환조(40), 이산화탄소 분리조(50), 그리고 이산화탄소 저류조(80)를 포함하여 이루어진다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 화력발전소의 연돌(10)에서 이산화탄소(CO2) 함유 배기가스가 필터(12)를 통해 방출된다. 이러한 배기가스는 이산화탄소 외에 Nx, S, Cr, 기타 먼지 및 연소찌꺼기를 함유하고 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 이산화탄소 용해조(20)는 연돌(10)에서 방출되는 이산화탄소 함유 배기가스를 물을 통해 용해한다. 즉, 이산화탄소 용해조(20)에는 소정 용량의 물이 저수되어 있어서 이산화탄소 함유 배기가스를 용해한다.
이때, 이산화탄소 용해조(20)의 내부 길이 방향을 따라 다수(본 발명에서는 4개)의 격판(22)이 서로 교호(交互)되게 설치되어 있어서 연돌(10)에서 방출되는 이산화탄소 함유 배기가스가 격판(22) 사이를 통해 이동하고, 이산화탄소 용해조(20)의 하부에는 배기가스중의 슬러지가 수거되기 위한 슬러지수거조(26)가 연결되며, 도 3 중 미설명 부호 24a, 24b는 밸브이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 이산화탄소 1차 치환조(30)는 이산화탄소 용해조(20)를 거친 배기가스를 회전날개(34)를 통해 물과 함께 교반시키면서 이산화탄소를 1차 회수한다.
즉, 이산화탄소 용해조(20)를 거친 배기가스는 팬(24c)을 통해 이산화탄소 1차 치환조(30)로 유입되며, 이때, 이산화탄소 1차 치환조(30)의 내부에는 지지축(32)이 회동가능하게 설치되고, 이 지지축(32)의 외주면 둘레를 따라 등간격을 갖는 다수(본 발명에서는 4개)의 회전날개(34)가 구비되어 있어서 회전날개(34)를 통해 물과 함께 교반시키면서 이산화탄소를 1차 회수하며, 회수된 이산화탄소는 복수의 밸브(36a)(36b) 및 필터(38)를 통해 후술하는 이산화탄소 2차 치환조(40)로 이동한다.
또한, 물은 밸브(36c) 및 필터(28b)를 경유하여 물저장조(38)로 이동한다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 이산화탄소 2차 치환조(40)는 1차 치환조(30)를 거친 배기가스를 코일(44)의 발열을 통해 이산화탄소를 2차 회수한다.
즉, 이산화탄소 2차 치환조(40)의 내부에 지지바(42)가 수직 방향으로 입설되고, 발열용 코일(44)이 지지바(42)를 둘러싸는 형태로 구비되어 있어서 코일(44)의 발열을 통해 이산화탄소를 2차 회수한다.
또한, 코일(44)의 발열에 의해 배기가스중의 가벼운 기체는 밸브(46a) 및 필터(48a)를 통해 후술하는 이산화탄소 분리조(50)로 이동하고, 회수된 이산화탄소는 복수의 밸브(46b)(46c) 및 필터(48b)를 통해 이산화탄소 분리조(50)로 이동한다.
도 1, 도 6, 도 7을 참조하면, 이산화탄소 분리조(50)는 이산화탄소 2차 치환조(40)를 거친 배기가스를 격벽(52)을 통해 이산화탄소와, 이산화탄소 이외의 가스로 분리한다.
즉, 이산화탄소 분리조(50)의 내부에는 격벽(52)이 수직 방향으로 입설되고, 이 격벽(52)의 상단에는 배기가스가 이동하기 위한 상하 2개의 관통공(52a)이 구비되며, 관통공(52a) 하부에 다수(본 발명에서는 4개)의 수평바(54)가 상하 등간격을 갖고 구비되어 있어서, 이산화탄소 2차 치환조(40)를 거친 배기가스를 격벽(52)을 통해 이산화탄소와, 이산화탄소 이외의 가스로 분리하며, 수평바(54)는 배기가스가 이산화탄소 분리조(50) 내부에서 상하 또는 좌우로 이동하는 과정에서 이산화탄소 분리조(50)의 내부에 골고루 퍼지도록 하는 기능을 수행한다.
이산화탄소 분리조(50)에 의해 분리된 이산화탄소 이외의 가스는 열분해조(60)로 이송되어 열분해조(60) 내부에 구비된 버너(burner)(미도시)에 의해 분해된다.
또한, 이산화탄소 분리조(50)의 이산화탄소의 일부는 고체탄산조(70)로 이송되어 고압, 저온의 조건하에서 고체 즉, 드라이 아이스(dry ice)로 상변환되어 사용이 가능하다.
또한, 이산화탄소 분리조(50)에서 분리된 이산화탄소는 밸브(56b)를 통해 이산화탄소 저류조(80)로 이송시킨 후 지하 대수층에 인공주입저장 또는 심해정(深海井)에 저장하면서 필요에 따라 식물의 광합성 작용등에 사용이 가능하다.
도 1 및 도 7에서 미설명 부호 28a는 필터, 30a, 30b, 40a, 60a, 60b, 62, 70a, 70b, 80a, 80b, 82는 밸브이다.
한편, 본 발명에 따른 이산화탄소 회수방법은 상기한 이산화탄소 회수장치에 의해 수행되며, 도 8을 참조로 하여 설명한다. 도 8에서 배기가스는 배가스로 약칭되어 있다.
우선, 화력발전소의 연돌(10)에서 방출되는 이산화탄소(CO2) 함유 배기가스를 이산화탄소 용해조(20)에서 물을 통해 용해한다(S11).
이후, 상기 이산화탄소 용해조(20)를 거친 배기가스를 이산화탄소 1차 치환조(30)에서 회전날개(34)를 통해 물과 함께 교반시키면서 이산화탄소를 1차 회수한다(S12).
이후, 상기 1차 치환조(30)를 거친 배기가스를 이산화탄소 2차 치환조(40)에서 코일(44)의 발열을 통해 이산화탄소를 2차 회수한다(S13).
이후, 상기 이산화탄소 2차 치환조(40)를 거친 배기가스를 이산화탄소 분리조(50)에서 격벽(52)에 구비된 관통공(52a)을 통해 이산화탄소와, 이산화탄소 이외의 가스로 분리한다(S14).
이후, 상기 이산화탄소 분리조(50)를 거쳐 분리된 이산화탄소를 이산화탄소 저류조(80)에서 저류한다(S15).
상기한 구성을 갖는 본 발명은 종래 이산화탄소를 포집하기 위한 아민계 화합물을 사용하는 번거로움이 없이 비교적 간단한 구성을 통해 화력발전소의 연돌에서 배출되는 배기가스중의 이산화탄소를 용해 → 교반 → 발열 → 분리 단계를 거쳐 이산화탄소의 대폭적인 회수(약 95%)가 가능하다.
또한, 분리된 이산화탄소를 이산화탄소 저류조(80)로 이송시킨 후 지하 대수층에 인공주입저장 또는 심해정(深海井)에 저장하며, 필요에 따라 식물의 광합성 작용등에 사용하여 카본 옵셋(carbon offset)이 가능하다.
이때, 저장된 이산화탄소는 자연스럽게 지구지층에서 동화되어 지표면으로 분출되지 않게 된다.
또한, 이산화탄소의 회수를 통해 지구온난화 방지가 가능하다.
또한, 이산화탄소 분리조(50)에 의해 분리된 이산화탄소 이외의 가스는 열분해조(60)로 이송시켜 분해시키는 것이 가능하다.
또한, 이산화탄소 분리조(50)의 이산화탄소의 일부는 고체탄산조(70)로 이송되어 드라이 아이스(dry ice)로 상변환시켜 사용이 가능하다.
또한, 이산화탄소 분리조(50)의 이산화탄소의 일부를 유리온실 식물공장 및 밀림삼림지에 식물성장을 위한 광합성 작용에 사용하여 카본 옵셋(carbon offset)이 가능하다.
이와 같이 본 발명에 따른 화력발전소의 연돌에서 배출되는 이산화탄소의 회수장치 및 방법을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며 그 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
10 : 연돌 20 : 이산화탄소 용해조
22 : 격판 26 : 슬러지수거조
30 : 이산화탄소 1차 치환조 32 : 지지축
34 : 회전날개 40 : 이산화탄소 2차 치환조
44 : 코일 50 : 이산화탄소 분리조
52 : 격벽 54 : 수평바
60 : 열분해조 70 : 고체탄산조
80 : 이산화탄소 저류조
22 : 격판 26 : 슬러지수거조
30 : 이산화탄소 1차 치환조 32 : 지지축
34 : 회전날개 40 : 이산화탄소 2차 치환조
44 : 코일 50 : 이산화탄소 분리조
52 : 격벽 54 : 수평바
60 : 열분해조 70 : 고체탄산조
80 : 이산화탄소 저류조
Claims (5)
- 화력발전소의 연돌(10)에서 방출되는 이산화탄소(CO2) 함유 배기가스를 물을 통해 용해하는 이산화탄소 용해조(20);
상기 이산화탄소 용해조(20)를 거친 배기가스를 회전날개(34)를 통해 물과 함께 교반시키면서 이산화탄소를 1차 회수하는 이산화탄소 1차 치환조(30);
상기 1차 치환조(30)를 거친 배기가스를 코일(44)의 발열을 통해 이산화탄소를 2차 회수하는 이산화탄소 2차 치환조(40);
상기 이산화탄소 2차 치환조(40)를 거친 배기가스를 격벽(52)을 통해 이산화탄소와, 이산화탄소 이외의 가스로 분리하는 이산화탄소 분리조(50); 및
상기 이산화탄소 분리조(50)를 거쳐 분리된 이산화탄소를 저류하는 이산화탄소 저류조(80)를 포함하여 구성되는 화력발전소의 연돌에서 배출되는 이산화탄소의 회수장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 이산화탄소 용해조(20)의 내부 길이 방향을 따라 다수의 격판(22)이 서로 교호(交互)되게 구비되어 상기 연돌(10)에서 방출되는 이산화탄소 함유 배기가스가 상기 격판(22) 사이를 통해 이동하는 것을 특징으로 하는 화력발전소의 연돌에서 배출되는 이산화탄소의 회수장치.
- 제 2항에 있어서,
상기 이산화탄소 용해조(20)의 하부에 상기 배기가스중의 슬러지가 수거되는 슬러지수거조(26)가 연결된 것을 특징으로 하는 화력발전소의 연돌에서 배출되는 이산화탄소의 회수장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 이산화탄소 분리조(50)의 상기 격벽(52) 상단에는 배기가스가 이동하기 위한 복수의 관통공(52a)이 구비되고,
상기 관통공(52a) 하부에 다수의 수평바(54)가 상하 등간격으로 구비된 것을 특징으로 하는 화력발전소의 연돌에서 배출되는 이산화탄소의 회수장치.
- (a) 화력발전소의 연돌(10)에서 방출되는 이산화탄소(CO2) 함유 배기가스를 이산화탄소 용해조(20)에서 물을 통해 용해하는 단계;
(b) 상기 이산화탄소 용해조(20)를 거친 배기가스를 이산화탄소 1차 치환조(30)에서 회전날개(34)를 통해 물과 함께 교반시키면서 이산화탄소를 1차 회수하는 단계;
(c) 상기 1차 치환조(30)를 거친 배기가스를 이산화탄소 2차 치환조(40)에서 코일(44)의 발열을 통해 이산화탄소를 2차 회수하는 단계;
(d) 상기 이산화탄소 2차 치환조(40)를 거친 배기가스를 이산화탄소 분리조(50)에서 격벽(52)을 통해 이산화탄소와, 이산화탄소 이외의 가스로 분리하는 단계;
(e) 상기 이산화탄소 분리조(50)를 거쳐 분리된 이산화탄소를 이산화탄소 저류조(80)에서 저류하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 화력발전소의 연돌에서 배출되는 이산화탄소의 회수방법.
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