KR101460289B1 - CO2 capturing system with drying materials - Google Patents

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박재현
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배달희
이승용
이창근
진경태
류호정
조성호
박영철
문종호
이동호
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한국에너지기술연구원
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Abstract

The present invention relates to a system for capturing carbon dioxide capable of drying particles, which dries particles by using the captured high-temperature carbon dioxide as fluidized gas. More specifically, the present invention comprises a device for capturing carbon dioxide which separates only carbon dioxide from raw gas and emits the same; and a fluidization drier which uses carbon dioxide gained from the device for capturing carbon dioxide as fluidized gas.

Description

입자건조가 가능한 이산화탄소 포집시스템{CO2 capturing system with drying materials}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a CO2 capture system capable of drying particles,

본 발명은 입자건조가 가능한 이산화탄소 포집공정 및 포집시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 포집된 고온의 이산화탄소를 유동화가스로 이용하여 입자를 건조시킬 수 있는 입자건조가 가능한 이산화탄소 포집시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a carbon dioxide capture process and a collection system capable of drying particles, and more particularly, to a carbon dioxide capture system capable of drying particles by using captured high temperature carbon dioxide as a fluidizing gas.

종래에 CO2회수 공정으로는 습식법에 의한 공정이 사용되었다. 즉, CO2를 포함하는 가스를 아민류 계통의 용액을 통과시켜 CO2를 흡수하게 하고 재생탑에서 그 용액을 재생하여 사용하는 방법이며, 이러한 습식법은 공정과정에 폐수가 추가로 발생되는 단점이 있다.Conventionally, a wet process was used for the CO 2 recovery process. That is, a method in which CO 2 -containing gas is passed through a solution of an amine-based system to absorb CO 2 , and the solution is regenerated and used in a regeneration tower. Such a wet method has a disadvantage in that wastewater is additionally generated in the process .

따라서 상기 습식법의 단점을 해소하기 위한 대안으로 건식법에 의한 CO2의 회수방법이 제안되었다. 상기 건식법을 이용한 시스템은 두개의 반응기를 이용하여 CO2를 회수하는 것으로, 회수반응기에 공급된 CO2를 고체흡수제(건식흡수제)에 흡착제거하고, 상기 고체흡수제는 재생반응기로 유입되어 흡착된 CO2를 제거하고, 전처리반응기에서 고체흡수제에 H2O를 흡습시켜 다시 회수반응기에 공급하는 과정으로 이루어진다(등록특허 제10-0527420호)Accordingly, a CO 2 recovery method by a dry method has been proposed as an alternative to solve the disadvantage of the wet method. System using the dry method is the that the recovery of CO 2 using two reactors, removal of adsorbing the CO 2 fed to the recovery reactor to a solid absorbent (dry absorbent), and wherein the solid absorbing agent is introduced into the regeneration reactor adsorbed CO 2 is removed, and H 2 O is absorbed in the solid absorbent in the pretreatment reactor, and then supplied to the recovery reactor (Patent No. 10-0527420)

그러나, 이렇게 얻어진 CO2는 상당히 고온이어서, 다음의 공정에서 냉각시키는 과정을 거치게 된다. 따라서, 열에너지의 낭비가 발생하며 냉각을 위한 부가적인 에너지 손실이 있다.
However, the CO 2 thus obtained is extremely hot, and is subjected to a cooling process in the next step. Therefore, thermal energy is wasted and there is additional energy loss for cooling.

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 습식법 또는 건식법으로 포집된 고온의 이산화탄소를 유동화가스로 이용하여 입자를 건조시킬 수 있는 입자건조가 가능한 이산화탄소 포집시스템을 제공하는 데에 있다.
It is an object of the present invention, which is devised to solve the problems described above, to provide a carbon dioxide capture system capable of drying particles using high-temperature carbon dioxide captured by a wet method or a dry method as a fluidizing gas.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 원가스로부터 이산화탄소를 포집하는 단계; 및 상기 이산화탄소를 유동화가스로 하는 유동화 건조장치에서 피건조입자를 건조시키는 단계를 포함하는 입자건조가 가능한 이산화탄소 포집공정이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for producing carbon dioxide, comprising: capturing carbon dioxide from a raw gas; And drying the to-be-dried particles in a fluidized-bed drying apparatus using the carbon dioxide as a fluidizing gas.

또, 상기 이산화탄소가 수분을 포함하면 유동화 건조장치의 공급전에 수분을 제거하는 단계를 추가적으로 포함하는 것도 가능하다.In addition, if the carbon dioxide contains moisture, it may further include a step of removing moisture before the supply of the fluidized-bed drying apparatus.

그리고, 수분을 제거하기 전에 상기 유동화 건조장치의 내부에서 열교환을 거쳐 온도를 하강시키는 단계를 추가적으로 포함하는 것도 가능하다.It is also possible to further include a step of lowering the temperature through heat exchange in the fluidized-bed drying apparatus before removing water.

또 다른 발명은, 상술한 입자건조가 가능한 이산화탄소 포집공정을 이용한 이산화탄소 포집시스템에 관한 것으로, 원가스로부터 이산화탄소만을 분리하여 배출하는 이산화탄소 포집장치; 및 상기 이산화탄소 포집장치에서 얻어진 이산화탄소를 유동화가스로 이용하는 유동화 건조장치를 포함하고, 상기 유동화 건조장치는, 내부에 공간을 가지고, 피건조입자가 공급되는 입자공급부와 건조된 입자가 배출되는 입자배출부와 유동화가스가 배출되는 가스배출부가 형성되는 케이싱; 상기 케이싱의 내부 공간에 설치돼서 공간을 상하로 분할하는 복수의 분산홀을 가지는 베드; 상기 케이싱의 하부공간에 위치하고 상기 이산화탄소 포집장치와 연통돼서 상기 분산홀을 통해 유동화가스를 상향으로 공급하는 유동화가스챔버; 및 상기 이산화탄소 포집장치에 연결되어 이산화탄소가 공급되는 유동화가스공급관을 포함하는 것을 특징으로 한다.Another aspect of the present invention relates to a carbon dioxide capture system using the above-described carbon dioxide capture process capable of drying the particles, comprising: a carbon dioxide capture device for separating and discharging only carbon dioxide from a raw gas; And a fluidized-bed drying apparatus using carbon dioxide obtained from the carbon dioxide collecting apparatus as a fluidizing gas, wherein the fluidized-bed drying apparatus has a space inside and includes a particle supplying section to which the dry-treated particles are supplied and a particle- And a gas discharge portion through which the fluidizing gas is discharged; A bed installed in the inner space of the casing and having a plurality of dispersion holes for vertically dividing the space; A fluidized gas chamber located in a lower space of the casing and communicating with the carbon dioxide capture device to supply the fluidized gas upward through the dispersion hole; And a fluidized gas supply pipe connected to the carbon dioxide collecting device to supply carbon dioxide.

여기서, 상기 이산화탄소 포집장치는, 원가스가 유입되어 흡착제를 유동화시켜서 원가스와 흡착제의 접촉에 의해 이산화탄소를 흡착제에 흡착시키는 흡착반응기; 상기 흡착반응기를 거친 흡착제와 잔존공기를 분리하는 제1싸이클론; 상기 제1싸이클론을 지난 흡착제로부터 재생가스의 주입을 통해 이산화탄소를 재생시키고, 재생된 흡착제를 다시 상기 흡착반응기로 공급하는 재생반응기; 및 상기 재생반응기로부터 배출되는 이산화탄소로부터 흡착제를 분리하여 상기 유동화건조장치에 공급하는 제2싸이클론을 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the carbon dioxide trapping apparatus may include: an adsorption reactor for adsorbing carbon dioxide to the adsorbent by contacting the raw gas with an adsorbent by flowing a raw gas into the adsorbent to fluidize the adsorbent; A first cyclone separating the adsorbent passing through the adsorption reactor and the remaining air; A regeneration reactor for regenerating carbon dioxide through injection of a regeneration gas from the adsorbent past the first cyclone and supplying the regenerated adsorbent to the adsorption reactor again; And a second cyclone separating the adsorbent from the carbon dioxide discharged from the regeneration reactor and supplying the separated adsorbent to the fluidized-bed dryer.

또, 상기 재생가스로 스팀을 사용하는 경우에는, 상기 제2싸이클론과 연결되는 유동화가스유입관을 경유하여 상기 케이싱의 상부공간인 건조챔버에 노출되는 열교환부; 상기 열교환부와 연결되는 유동화가스유출관; 및 상기 유동화가스유출관과 연결되어 유동화가스 내부의 수분을 제거하고 상기 유동화가스공급관과 연결되는 수분제거기를 더 포함할 수 있다.
When the steam is used as the regeneration gas, the heat exchanger is exposed to the drying chamber, which is the upper space of the casing, through the fluidizing gas inflow pipe connected to the second cyclone. A fluidized gas outlet pipe connected to the heat exchanger; And a water eliminator connected to the fluidized gas outflow pipe to remove moisture inside the fluidized gas and to be connected to the fluidized gas supply pipe.

본 발명을 통하여, 고온의 이산화탄소의 열을 사용하여 추가적인 건조작업을 할 수 있으므로 에너지효율을 증대시킬 뿐 아니라, 플랜트 전체의 부가가치를 높일 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, the additional drying operation can be performed by using the heat of the high temperature carbon dioxide, which not only increases the energy efficiency, but also has an advantage that the added value of the entire plant can be increased.

또, 이산화탄소에 수분이 포함되어 있는 경우에는 열교환을 통해 상대습도를 올려서 수분제거가 용이하도록 하여, 수분제거에 따른 별도의 추가적인 에너지의 공급이 불필요한 장점이 있다.
Further, when moisture is contained in the carbon dioxide, the relative humidity is increased through heat exchange to facilitate the removal of water, so that it is unnecessary to supply additional energy due to moisture removal.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 입자건조가 가능한 이산화탄소 포집시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1의 이산화탄소 포집시스템에서 사용되는 유동화 건조장치의 투과사시도이다.1 is a schematic view of a carbon dioxide capture system capable of drying particles according to an embodiment of the present invention.
2 is a transmission perspective view of a fluidized drying apparatus used in the carbon dioxide capture system of FIG.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도 1에 도시된 도면부호 101은 이산화탄소 포집시스템을 지시하고, 도면부호 100은 본 발명의 이산화탄소 포집시스템에서 사용되는 유동화 건조장치를 지시한다.Reference numeral 101 in FIG. 1 indicates a carbon dioxide collection system, and reference numeral 100 indicates a fluidized-bed drying apparatus used in the carbon dioxide capture system of the present invention.

상기 유동화 건조장치(100)는 내부에 고온의 유동화가스를 열교환하여 온도를 낮추는 것에 특징이 있다. 이러한 특징을 가지기 위하여, 상기 유동화 건조장치(100)는 내부에 공간을 가지고, 피건조입자가 공급되는 입자공급부(116)과 건조된 입자가 배출되는 입자배출부(118)와 유동화가스가 배출되는 가스배출부(122)이 형성되는 케이싱(102)과, 상기 케이싱(102)의 내부 공간에 설치돼서 공간을 상하로 분할하는 복수의 분산홀을 가지는 베드(104)와, 상기 베드(104)의 하부공간에 위치하고, 유동화가스공급관(114)이 연결돼서 상기 분산홀을 통해 유동화가스를 상향으로 공급하는 유동화가스챔버(108)를 포함하고, 동시에 열교환을 위하여 외부로부터 공급되는 유동화가스가 유입되는 유동화가스유입관(117)과, 상기 유동화가스유입관(117)과 연결되고 상기 케이싱(102)의 상부공간인 건조챔버(106)에 노출되는 열교환부(115)와, 상기 열교환부(115)과 연결되는 유동화가스유출관(113)과, 상기 유동화가스유출관(113)과 연결되어 유동화가스 내부의 수분을 제거하고 상기 유동화가스공급관(114)과 연결되는 수분제거기(138)를 포함한다.The fluidized-bed drying apparatus 100 is characterized in that the temperature is lowered by heat-exchanging high-temperature fluidized gas inside. In order to achieve this characteristic, the fluidized-bed dryer (100) has a space inside and includes a particle supply part (116) for supplying the dried particles, a particle discharge part (118) for discharging the dried particles, A bed 104 having a plurality of dispersion holes installed in the inner space of the casing 102 to divide the space upward and downward; And a fluidized gas chamber (108) located in the lower space and connected to the fluidized gas supply pipe (114) to supply the fluidized gas upward through the dispersion hole, and at the same time, fluidized gas supplied from the outside for heat exchange flows A heat exchange unit 115 connected to the fluidized gas inflow pipe 117 and exposed to the drying chamber 106 which is an upper space of the casing 102 and a heat exchange unit 115 connected to the fluidized gas inflow pipe 117, Connected fluidizing gas oil Tube 113 and, in conjunction with the fluidizing gas outlet tube 113 to remove water inside the fluidizing gas, and includes a moisture remover 138 which is connected to the fluidization gas supply pipe 114.

상기 케이싱(102)은 고온에서 견딜 수 있는 SUS와 같은 금속소재로 이루어질 수 있으며, 내부의 열의 유출을 막아 에너지 효율을 높이도록 단열재로 커버될 수 있다.The casing 102 may be made of a metallic material such as SUS that can withstand high temperatures and may be covered with a heat insulating material to prevent the internal heat leakage and increase the energy efficiency.

상기 케이싱(102)는 상기 베드(104)에 의해 내부공간이 분할되며, 상기 베드(104) 하부의 공간은 유동화가스챔버(108)를 이루고, 상기 베드(104)의 상측은 피건조입자가 장입되는 건조챔버(106)가 된다. 상기 베드(104)는 복수의 분산홀이 형성되는 판으로써, 금속재질 등으로 이루어질 수 있다.The inner space of the casing 102 is divided by the bed 104 and the space below the bed 104 constitutes the fluidizing gas chamber 108. The upper side of the bed 104 is filled with the dry- The drying chamber 106 is opened. The bed 104 is a plate on which a plurality of dispersion holes are formed, and may be made of a metal material or the like.

그리고, 상기 유동화가스챔버(108)에는 유동화가스공급관(114)이 연결되어, 유동화가스가 상기 유동화가스챔버(108) 내부를 채우면서 상기 베드(104)에 형성된 분산홀을 통해 상승하여 상기 베드(104) 상측의 공간으로 공급된다. 상기 유동화가스챔버(108) 내부는 챔버분할벽(110)이 형성되어 압력분포를 균일하게 할 수 있다.A fluidizing gas supply pipe 114 is connected to the fluidizing gas chamber 108 so that the fluidizing gas rises through the dispersion hole formed in the bed 104 while filling the inside of the fluidizing gas chamber 108, 104 to the upper space. The chamber dividing wall 110 may be formed in the fluidized gas chamber 108 to uniform the pressure distribution.

상기 케이스(202)의 베드(104) 상측의 공간의 일측으로는 입자공급부(116)이 형성되어, 외부로부터 피건조입자가 공급된다. 상기 입자공급부(116)의 내부에는 입자공급의 원활을 위해 입자공급스크류가 설치될 수 있다.A particle supplying portion 116 is formed at one side of the space above the bed 104 of the case 202 to supply dried particles from the outside. A particle supplying screw may be installed inside the particle supplying part 116 to smoothly supply the particles.

또, 상기 케이스(202)의 베드(104) 상측의 공간의 타측으로는 입자배출부(118)가 형성되어, 건조된 입자가 배출된다. 본 발명에서 상기 입자배출부(118)는 상기 케이싱(102)의 외부로 돌출되어 하측을 향하는 관의 형태로 이루어졌다. 상기 입자배출부(118)의 높이는 상기 입자공급부(116)의 높이 이하로 하는 것이 연속적인 입자의 공급과 배출에 유리하다. 상기 입자배출부(118)에는 입자배출량을 조절하는 밸브가 설치될 수 있다.A particle discharging portion 118 is formed on the other side of the space above the bed 104 of the case 202 to discharge the dried particles. In the present invention, the particle discharging portion 118 is formed in the shape of a tube projecting outward from the casing 102 and directed downward. The height of the particle discharging portion 118 is set to be equal to or less than the height of the particle supplying portion 116, which is advantageous for continuous particle supply and discharge. The particle discharging unit 118 may be provided with a valve for controlling the particle emission amount.

그리고, 케이싱(102)의 상측으로는 가스배출부(122)가 형성되어, 입자의 유동화 및 건조를 수행한 유동화가스를 계속적으로 배출할 수 있다. 배출되는 유동화가스는 상당히 고온인 경우가 있고, 일정량의 입자를 포함하고 있으므로, 입자를 기체로부터 분리하는 집진기(126)에 의해 하는 것에 의해 고체입자를 분리하고, 나머지 기체는 열교환기에 의해 다른 공정의 열원으로 쓰거나, 유동화가스가 요구되는 온도까지 가열하여 유동화가스공급관(114)으로 피드백시켜 재사용하는 것도 가능하다.A gas discharging portion 122 is formed on the upper side of the casing 102 to continuously discharge the fluidizing gas that fluidized and dried the particles. Since the fluidizing gas to be discharged is very high in temperature and contains a certain amount of particles, the solid particles are separated by the dust collector 126 separating the particles from the gas, and the remaining gas is separated by the heat exchanger It is also possible to use it as a heat source, or to heat up the fluidizing gas to a required temperature and feed it back to the fluidizing gas supply pipe 114 for reuse.

상기 열교환부(115)는 기본적으로 유동화가스의 온도를 낮추는 역할을 하고, 동시에 상기 건조챔버(106) 내부의 온도를 상승시켜 건조효율을 향상시킬 수 있게 된다.The heat exchanger 115 basically lowers the temperature of the fluidizing gas and simultaneously raises the temperature inside the drying chamber 106 to improve the drying efficiency.

상기 열교환부(115)는 상기 유동화가스유입관(117)과 상기 유동화가스유출관(113)의 사이에서 상기 케이싱(102) 내부에 배치된다. 상기 열교환부(115)는 여러가지 형상이 고려될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 코일형태로 감긴 열교환관을 사용하였다. 이 때, 상기 열교환부(115)는 열교환성능을 크게 하기 위해 부피를 팽창시켜 유동화가스의 이동속도를 낮추는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 열교환관의 단면은 상기 유동화가스유입관(117)보다 크게 하여 케이싱 내의 체류시간을 증대시키는 것이 바람직하다.The heat exchanging part 115 is disposed inside the casing 102 between the fluidizing gas inflow pipe 117 and the fluidizing gas outflow pipe 113. The heat exchanging part 115 may take various forms, and in the embodiment of the present invention, a heat exchanging tube wound in a coil shape is used. At this time, it is preferable that the heat exchanging part 115 inflates its volume to lower the moving velocity of the fluidizing gas in order to increase heat exchange performance. Therefore, it is preferable that the cross section of the heat exchange pipe is made larger than the fluidizing gas inflow pipe 117 to increase the residence time in the casing.

또, 상기 열교환부(115)가 복수의 열교환이 병렬로 배치되는 것도 가능하다. 이에 의해 상기 케이싱(102) 내부에서의 열교환면적을 넓힐 수 있다. 또는, 상기열교환부I(115)를 내부에 공간을 가지는 플레이트 형상으로 하는 것도 하다. 이와 같이, 상기 열교환부(115)는 다양한 형태를 가질 수 있으며 위에 열거한 것에 한정되지 않는다.It is also possible that a plurality of heat exchanges are arranged in parallel in the heat exchanging unit 115. As a result, the heat exchange area inside the casing 102 can be increased. Alternatively, the heat exchange portion I (115) may have a plate shape having a space therein. As described above, the heat exchanging unit 115 may have various forms and is not limited to those listed above.

그리고, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 유동화가스유출관(113)과 연결되어 유동화가스 내부의 수분을 제거하고 상기 유동화가스공급관(114)과 연결되는 수분제거기(138)가 설치된다. 상기 수분제거기(138)에 공급되는 유동화가스는 최초의 유동화가스보다 온도가 떨어져 있으므로 상대습도가 올라가서 수분제거가 유리하다. 또, 최초의 유동화가스에 포함된 열량은 상기 케이싱(102) 내부에서 방출되므로, 이 방출된 열량은 피건조입자를 건조시키기 위하여 사용된다.As shown in FIG. 2, a water eliminator 138 connected to the fluidizing gas outflow pipe 113 to remove moisture inside the fluidizing gas and connected to the fluidizing gas supply pipe 114 is installed. Since the fluidizing gas supplied to the water eliminator 138 has a temperature lower than that of the first fluidizing gas, the relative humidity is increased and moisture removal is advantageous. Further, since the amount of heat contained in the original fluidized gas is released inside the casing 102, the amount of heat thus released is used to dry the to-be-dried particles.

다만, 도 1에서 재생가스로 스팀을 사용하지 않는 경우 수분제거기(138)와 유동화가스공급기(136)는 생략될 수 있다.However, in the case where steam is not used as the regeneration gas in FIG. 1, the water eliminator 138 and the fluidizing gas feeder 136 may be omitted.

또, 상기 케이싱(102)의 유동화가스챔버(108)에 연결되는 유동화가스공급관(114)에는 유동화가스공급기(136)가 설치될 수 있다. 상기 유동화가스공급기(136)는 유동화가스 내부의 이물질을 제거하는 필터 또는 유동화가스를 가압하여 공급하는 블로워가 포함될 수 있다.A fluidized gas supply pipe 136 may be installed in the fluidized gas supply pipe 114 connected to the fluidized gas chamber 108 of the casing 102. The fluidized gas supply unit 136 may include a filter for removing foreign substances in the fluidized gas or a blower for pressurizing and supplying the fluidized gas.

본 발명에서 사용되는 유동화 건조장치(100)는 기본적으로 상술한 바와 같이 구성된다. 이하, 수평식 유동화 건조장치(100)을 가지는 입자건조시스템(101)을 이용한 이산화탄소포집시스템을 도 1을 이용하여 설명한다.The fluidized-bed drying apparatus 100 used in the present invention is basically constructed as described above. Hereinafter, a carbon dioxide capture system using a particle drying system 101 having a horizontal type fluidized-bed drying apparatus 100 will be described with reference to FIG.

상기 유동화 건조장치(100)의 입자공급부(116)에는 입자공급호퍼(120)가 연결되어, 외부로부터 공급되는 피건조입자를 정량적으로 상기 케이싱(102) 내부에 공급할 수 있게 된다. 상기 입자공급호퍼(120)에서 상기 입자공급부(116)를 거쳐 상기 케이싱(102) 내부로 피건조입자를 이송하는 힘은 입자공급스크류에 의해 수행될 수 있으며, 그 밖의 다른 입자운송장치를 사용하는 것이 가능하다.The particle supplying hopper 120 is connected to the particle supplying part 116 of the fluidized-bed drying apparatus 100 so that the to-be-dried particles supplied from the outside can be quantitatively supplied to the inside of the casing 102. The force to transfer the dry particles from the particle feed hopper 120 to the inside of the casing 102 via the particle feeder 116 may be performed by a particle feed screw, It is possible.

그리고, 상기 케이싱(102)의 가스배출부(122)는 집진기(126)와 연결돼서, 정제된 유동화가스만 여과가스방출관(128)을 통해 배출될 수 있다. 수집된 건조입자는 회수입자배출관(130)를 통해 배출될 수 있다.The gas discharge portion 122 of the casing 102 is connected to the dust collector 126 so that only the purified fluidized gas can be discharged through the filtrate gas discharge pipe 128. The collected dry particles may be discharged through the impeller discharge pipe 130.

그리고, 상기 케이싱(102)의 하부공간에 형성되는 유동화가스챔버(108)에는 유동화가스공급기(136)에 연결되는 유동화가스공급관(114)이 결합된다. 상기 유동화가스공급기(136)는 공지의 기술인 컴프레서 등을 사용할 수 있다.A fluidized gas supply pipe 114 connected to the fluidized gas supply unit 136 is coupled to the fluidized gas chamber 108 formed in the lower space of the casing 102. The fluidized gas supply unit 136 may be a known compressor such as a compressor.

상기 케이싱(102)의 내부에 설치되는 열교환부(105)로 공급되는 유동화가스는 외부의 장치 또는 플랜트로부터 공급된다. 본 발명의 경우, 이산화탄소포집장치가 상기 유동화가스유입관(117)과 연결된다. 물론 상술한 바와 같이, 재생가스로 수분을 사용하지 않는 경우에는 상기 이산화탄소포집장치가 직접 상기 유동화가스공급관(114)에 연결되는 것도 가능하다.The fluidizing gas supplied to the heat exchanging unit 105 installed in the casing 102 is supplied from an external device or a plant. In the case of the present invention, a carbon dioxide collecting device is connected to the fluidizing gas inflow pipe 117. As described above, it is also possible that the carbon dioxide collecting device is directly connected to the fluidizing gas supply pipe 114 when moisture is not used as the regeneration gas.

상기 이산화탄소포집장치(100)는 공지의 기술로써, 탄산칼륨과 같은 흡착제를 흡착반응기(10)와 재생반응기(14)를 순환시키면서, 배가스유입관(20)으로 공급되는 원가스에서 분리된 이산화탄소를 재생반응기(14)와 연결되는 제2사이클론(18)을 통해 배출한다. 도 1에서 도면부호 12는 흡착반응기(10)를 통과한 기체와 흡착제를 분리하는 제1싸이클론이고, 도면부호 16은 상기 재생반응기(14)로 재생가스를 공급하는 재생가스공급관이다. 상기 이산화탄소의 포집방법 및 포집장치는 위의 예시에 제한되는 것은 아니며 다양한 종류의 장치를 사용할 수 있다.The carbon dioxide trapping apparatus 100 circulates the adsorbent such as potassium carbonate through the adsorption reactor 10 and the regeneration reactor 14 to remove carbon dioxide separated from the raw gas supplied to the exhaust gas inlet pipe 20 And discharged through a second cyclone 18 connected to the regeneration reactor 14. [ In FIG. 1, reference numeral 12 denotes a first cyclone for separating the adsorbent from the gas passed through the adsorption reactor 10, and reference numeral 16 denotes a regeneration gas supply pipe for supplying the regeneration gas to the regeneration reactor 14. The method and apparatus for collecting carbon dioxide are not limited to the above examples, and various types of apparatuses can be used.

상기 입자배출부(118)의 주위에는 입자를 이송할 수 있는 이송수단이 배치되며, 본 명세서에서는 입자를 이송하기 위해 컨베이어(124)를 사용하였다. 따라서, 상기 컨베이어(124)가 관형상의 입자배출부(118)보다 하측에 위치한다. 그리고, 상기 회수입자배출관(130)도 상기 컨베이어(124) 상에 건조입자를 공급할 수 있도록 배치하는 것이 바람직하다.A conveying means capable of conveying the particles is disposed around the particle discharging portion 118, and a conveyor 124 is used in this specification for conveying the particles. Therefore, the conveyor 124 is positioned below the tubular particle discharge portion 118. Further, it is preferable that the pulverizer discharge pipe 130 is also arranged so as to supply dry particles on the conveyor 124.

상기 컨베이어(124)의 후단에는 건조된 입자를 일정한 모양(예를 들어, 펠렛 등)으로 성형하는 성형기(132)가 설치된다. 상기 성형기(132)는 연속동작을 위해 롤성형기로 제작되는 것이 바람직하다. 상기 성형기(132)의 아래에는 완성된 제품이 수집되는 저장부(134)가 배치된다.At the rear end of the conveyor 124, a molding machine 132 for molding the dried particles into a predetermined shape (for example, pellets) is provided. The molding machine 132 is preferably made of a roll molding machine for continuous operation. Below the molding machine 132, a storage part 134 for collecting finished products is disposed.

따라서, 상기 입자공급호퍼(120)를 통해 피건조입자를 공급하면 상기 입자공급스크류(104)에 의해 피건조입자는 상기 케이싱(102) 내부로 공급되고, 상기 케이싱(102) 내부에 공급된 입자는 유동화가스공급관(114)을 통해 공급되는 유동화가스에 의해 유동화되며 진행하게 된다. 상기 입자배출부(118)로 건조된 입자가 연속적으로 배출되고, 상기 입자공급부(116)을 통해 피건조입자가 연속적으로 공급되는 것에 의해 건조입자의 연속생산이 가능하게 된다.Therefore, when the to-be-dried particles are supplied through the particle feed hopper 120, the to-be-dried particles are supplied to the inside of the casing 102 by the particle supply screw 104, Is fluidized and advanced by the fluidizing gas supplied through the fluidizing gas supply pipe (114). The dried particles are continuously discharged to the particle discharging portion 118 and the dry particles are continuously supplied through the particle supplying portion 116 to enable continuous production of dry particles.

석탄입자의 경우에는 상기 컨베이어(124)의 후단에 설치되는 성형기(132)에 의해 펠렛 등의 형태로 제작되어, 상기 성형기(132) 후단의 저장부(134) 등으로 공급된다.The coal particles are produced in the form of pellets or the like by a molding machine 132 installed at the rear end of the conveyor 124 and supplied to the storing part 134 and the like at the rear end of the molding machine 132.

따라서, 이산화탄소 포집장치에서 배출되는 이산화탄소에 포함되어 있는 열에너지는 피건조입자를 건조시키는 것에 사용되므로 이산화탄소 포집공정에서 부가적인 건조공정을 추가할 수 있으며, 또 이로 인해 온도가 떨어진 이산화탄소는 다음의 공정으로 이동시 냉각 등의 과정을 생략하거나 냉각에 필요한 에너지 또는 시간을 줄일 수 있는 장점이 있다.Therefore, since the thermal energy contained in the carbon dioxide discharged from the carbon dioxide collecting device is used to dry the to-be-dried particles, an additional drying process can be added in the carbon dioxide collecting process. It is possible to omit the process of cooling during the movement or reduce the energy or time required for cooling.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It can be understood that

10: 흡착반응기 12: 제1싸이클론
14: 재생반응기 16: 재생가스
18: 제2싸이클론 20: 배가스유입관
100: 유동화 건조장치 101: 입자건조시스템
102: 케이싱 104: 베드
106: 건조챔버 108: 유동화가스챔버
110: 챔버분할벽 113: 유동화가스유출관
114: 유동화가스공급관 115: 열교환부
116: 입자공급부 117: 유동화가스유입관
118: 입자배출부 120: 입자공급호퍼
122: 가스배출부 124: 컨베이어
126: 집진기 128: 여과가스방출관
130: 회수입자배출관 132: 성형기
134: 저장부10: adsorption reactor 12: first cyclone
14: regeneration reactor 16: regeneration gas
18: Second cyclone 20: Flue gas inlet pipe
100: fluidized drying apparatus 101: particle drying system
102: casing 104: bed
106: drying chamber 108: fluidized gas chamber
110: chamber partition wall 113: fluidized gas outlet pipe
114: fluidized gas supply pipe 115: heat exchange part
116: Particle supply part 117: Fluidized gas inlet pipe
118: Particle discharge part 120: Particle supply hopper
122: gas discharge part 124: conveyor
126: dust collector 128: filtration gas discharge pipe
130: importer expeller 132: molding machine
134:

Claims (6)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 원가스로부터 이산화탄소만을 분리하여 배출하는 이산화탄소 포집장치; 및
상기 이산화탄소 포집장치에서 얻어진 이산화탄소를 유동화가스로 이용하는 유동화 건조장치를 포함하고,
상기 유동화 건조장치는,
내부에 공간을 가지고, 피건조입자가 공급되는 입자공급부와 건조된 입자가 배출되는 입자배출부와 유동화가스가 배출되는 가스배출부가 형성되는 케이싱;
상기 케이싱의 내부 공간에 설치돼서 공간을 상하로 분할하는 복수의 분산홀을 가지는 베드;
상기 케이싱의 하부공간에 위치하고 상기 이산화탄소 포집장치와 연통돼서 상기 분산홀을 통해 유동화가스를 상향으로 공급하는 유동화가스챔버; 및
상기 이산화탄소 포집장치에 연결되어 이산화탄소가 공급되는 유동화가스공급관을 포함하고,
상기 이산화탄소 포집장치는,
원가스가 유입되어 흡착제를 유동화시켜서 원가스와 흡착제의 접촉에 의해 이산화탄소를 흡착제에 흡착시키는 흡착반응기;
상기 흡착반응기를 거친 흡착제와 잔존공기를 분리하는 제1싸이클론;
상기 제1싸이클론을 지난 흡착제로부터 재생가스의 주입을 통해 이산화탄소를 재생시키고, 재생된 흡착제를 다시 상기 흡착반응기로 공급하는 재생반응기; 및
상기 재생반응기로부터 배출되는 이산화탄소로부터 흡착제를 분리하여 상기 유동화건조장치에 공급하는 제2싸이클론을 포함하는 것을 특징으로 하는 입자건조가 가능한 이산화탄소 포집시스템.
A carbon dioxide collecting device for separating and discharging only carbon dioxide from raw gas; And
And a fluidized-bed drying apparatus using carbon dioxide obtained from the carbon dioxide collecting apparatus as a fluidizing gas,
The fluidized-
A casing having a space therein, the casing having a particle supply portion to which the dry particles are supplied, a particle discharge portion to discharge the dried particles, and a gas discharge portion to discharge the fluidized gas;
A bed installed in the inner space of the casing and having a plurality of dispersion holes for vertically dividing the space;
A fluidized gas chamber located in a lower space of the casing and communicating with the carbon dioxide capture device to supply the fluidized gas upward through the dispersion hole; And
And a fluidized gas supply pipe connected to the carbon dioxide capture device to supply carbon dioxide,
The carbon dioxide collecting device includes:
An adsorption reactor for adsorbing carbon dioxide on the adsorbent by contacting the raw gas with the adsorbent by fluidizing the adsorbent by flowing the raw gas;
A first cyclone separating the adsorbent passing through the adsorption reactor and the remaining air;
A regeneration reactor for regenerating carbon dioxide through injection of a regeneration gas from the adsorbent past the first cyclone and supplying the regenerated adsorbent to the adsorption reactor again; And
And a second cyclone for separating the adsorbent from the carbon dioxide discharged from the regeneration reactor and supplying the separated adsorbent to the fluidized-bed drying apparatus.
삭제delete 제4항에 있어서,
상기 재생가스로 스팀을 사용하고,
상기 제2싸이클론과 연결되는 유동화가스유입관을 경유하여 상기 케이싱의 상부공간인 건조챔버에 노출되는 열교환부;
상기 열교환부와 연결되는 유동화가스유출관; 및
상기 유동화가스유출관과 연결되어 유동화가스 내부의 수분을 제거하고 상기 유동화가스공급관과 연결되는 수분제거기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입자건조가 가능한 이산화탄소 포집시스템.5. The method of claim 4,
Steam is used as the regeneration gas,
A heat exchanger which is exposed to a drying chamber which is an upper space of the casing via a fluidizing gas inlet pipe connected to the second cyclone;
A fluidized gas outlet pipe connected to the heat exchanger; And
Further comprising a water eliminator connected to the fluidized gas outflow pipe to remove moisture inside the fluidized gas and connected to the fluidized gas supply pipe.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100269052B1 (en) 1992-04-10 2000-11-01 칸딘 Closed-loop drying process and system
KR20110054948A (en) * 2009-11-19 2011-05-25 한국에너지기술연구원 Carbon dioxide capture apparatus with multi-stage fluidized bed heat exchanger type regenerator
KR101116832B1 (en) 2010-06-30 2012-02-29 한국전력공사 Apparatus for drying coal and system for upgrading coal quality including the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100269052B1 (en) 1992-04-10 2000-11-01 칸딘 Closed-loop drying process and system
KR20110054948A (en) * 2009-11-19 2011-05-25 한국에너지기술연구원 Carbon dioxide capture apparatus with multi-stage fluidized bed heat exchanger type regenerator
KR101116832B1 (en) 2010-06-30 2012-02-29 한국전력공사 Apparatus for drying coal and system for upgrading coal quality including the same

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