KR101522382B1 - Carbon dioxide absorber for making high-efficient carbon dioxide hydrate at atmospheric pressure and manufacturind method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a carbon dioxide absorbent for manufacturing a high-efficient carbon dioxide hydrate at atmospheric pressure, and a manufacturing method thereof, and more specifically, to a carbon dioxide absorbent for manufacturing a high-efficient carbon dioxide hydrate at atmospheric pressure, which has effects of reducing greenhouse gas by collecting CO_2 discharged from exhaust gas after combustion as well as of saving energy due to storing and transporting CO_2, and applying a cooling system in a combined heat and power system, and can significantly reduce energy costs since equilibrium pressure of the gas hydrate can be decreased to atmospheric pressure and can reduce the power of a compressor, and to a manufacturing method thereof. The carbon dioxide absorbent for manufacturing a high-efficient carbon dioxide hydrate at atmospheric pressure comprises tetrahydrofuran (THF), nanoparticles, a surfactant, and water.

Description

고효율의 이산화탄소 하이드레이트를 상압에서 제조할 수 있는 이산화탄소 흡수제 및 이를 제조하는 방법{CARBON DIOXIDE ABSORBER FOR MAKING HIGH-EFFICIENT CARBON DIOXIDE HYDRATE AT ATMOSPHERIC PRESSURE AND MANUFACTURIND METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a carbon dioxide absorbent capable of producing high-efficiency carbon dioxide hydrate at normal pressure and a method of producing the same. BACKGROUND ART [0002]

본 발명은 고효율의 이산화탄소 하이드레이트를 상압에서 제조할 수 있는 이산화탄소 흡수제 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연소 후 배기가스로부터 나오는 CO2를 회수하여, 온실가스 감축뿐만 아니라 CO2 저장 및 수송, 열 병합 발전에서의 냉방시스템 적용으로 인한 에너지 절감 효과를 가지며 또한 가스 하이드레이트의 평형압력을 상압까지 낮출 수 있어 압축기의 동력을 줄일 수 있으므로 에너지 비용을 현저하게 절감할 수 있는 고효율의 이산화탄소 하이드레이트를 상압에서 제조할 수 있는 이산화탄소 흡수제 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention is to recover, and more particularly, CO 2 coming out from the exhaust gas after combustion relates to a method for producing that can be produced the carbon dioxide hydrate with high efficiency at ambient pressure carbon dioxide absorber and it, as well as a greenhouse gas reduction CO 2 storage and It has energy saving effect by application of cooling system in transportation, heat merging power generation, and it can reduce the equilibrium pressure of gas hydrate to atmospheric pressure, so it can reduce the power of compressor. Therefore, high efficiency carbon dioxide hydrate A carbon dioxide absorbent which can be produced at normal pressure, and a method for producing the carbon dioxide absorbent.

일반적으로, 인류가 에너지원으로 주로 사용하고 있는 것은 석유이다. 이러한 석유의 많은 사용으로 인해 대기 오염물질의 배출과 온실효과로 인한 지구온난화 등에 의한 심각한 문제가 발생되고 있다. 지구온난화의 주범인 이산화탄소 배출을 규제하기 위하여 1997년 교토의정서가 채택되고, 2005년 2월 16일 교토의정서가 정식으로 발효된 상태이며, 우리나라는 2013년부터 이산화탄소 규제대상국에 포함된다. 따라서 이산화탄소 절감을 위한 노력이 절실히 필요하며, 이를 위한 다양한 기술의 개발이 시급한 실정이다.In general, oil is the main source of energy for human beings. Many of these uses of oil have caused serious problems due to the emission of air pollutants and global warming due to the greenhouse effect. The Kyoto Protocol was adopted in 1997 to regulate the emission of carbon dioxide, the main cause of global warming. The Kyoto Protocol was officially in effect on February 16, 2005, and Korea will be included in the regulated countries in 2013. Therefore, efforts to reduce carbon dioxide are urgently needed, and it is urgent to develop various technologies for this purpose.

이러한 실정에 맞추어 이산화탄소를 적절하게 분리 및/또는 포집하기 위한 다양한 기술개발이 이루어져 오고 있다. 화학공장, 발전소, 대형 보일러의 배기가스 및 천연가스로부터 이산화탄소(CO2)를 분리하는 방법에는 흡수법, 흡착법, 분리막법, 심냉법 등이 사용되고 있다.Various technologies for appropriately separating and / or collecting carbon dioxide have been developed in accordance with such circumstances. Methods for separating carbon dioxide (CO 2 ) from exhaust gases and natural gas from chemical plants, power plants, and large boilers are the absorption, adsorption, separation membrane, and deep-sea cooling methods.

이 중 배출되는 이산화탄소의 농도가 낮은 경우에는 흡수법이나 흡착법이 많이 사용된다. 이러한 흡수법이나 흡착법은 흡수제나 흡착제에 잘 흡수 또는 흡착되는 일부 기체만 선택적으로 분리할 수 있어 많이 이용되고 있으나, 분리과정 중에 흡수제 및 흡착제가 화학적으로 변형되어 주기적 교체가 필요한 단점이 있다. 따라서 고체 흡착제를 사용하는 경우에는 흡착제의 화학적 변형이 적어 흡착제 교체 주기가 긴 경우에 한해 적용하는 것이 유리하며, 이에 반해 흡수법은 액체상 흡수제를 사용하므로 흡수제 교체가 용이하고 흡착제에 비해 흡수용량이 큰 장점이 있어 대량의 배기가스 정화나 기체분리에 널리 활용되고 있으나 흡수제가 화학적 또는 열적으로 변형되는 단점이 있다.When the concentration of carbon dioxide emitted is low, the absorption method and the adsorption method are frequently used. Such an absorption method or an adsorption method is widely used because it can selectively remove only some gases that are absorbed or adsorbed well by an absorbent or an adsorbent. However, the adsorbent and the adsorbent are chemically deformed during the separation process and periodic replacement is required. Therefore, when a solid adsorbent is used, it is advantageous to apply only when the change period of the adsorbent is long, because the chemical modification of the adsorbent is small. On the other hand, since the absorption method uses a liquid absorbent, it is easy to replace the absorbent, It is widely used for purification of exhaust gas and gas separation, but there is a drawback that the absorbent is chemically or thermally deformed.

또한 고분자 분리막을 이용하여 이산화탄소를 분리 및/또는 포집하는 기술개발이 활발하게 진행 중이지만, 기존의 고분자막은 2008년에 robeson이 보고한 투과도와 선택도의 상관관계를 나타낸 그래프인 upper bound와 같이 서로 상충되는 투과도와 선택도 문제를 겪고 있다. 즉 투과도가 증가하면 선택도가 감소하거나 그 반대의 경우가 생기는 문제가 있다. In addition, the development of techniques for separating and / or collecting carbon dioxide using polymer membranes is actively under way, but the existing polymer membranes are in the form of upper bound, which is a graph showing the correlation between the permeability and selectivity reported by Robeson in 2008 Permeability and selectivity. That is, when the transmittance increases, the selectivity decreases or vice versa.

한편, 위와 같이 CO2 회수를 위한 많은 방법들 중에 가스하이드레이트를 이용한 CO2 회수 기술이 있다. 가스하이드레이트를 이용한 CO2 회수 기술의 특징은 아민계열을 활용한 습식법의 단점인 부식에 대한 문제가 없는 친환정인 방법이며, 또한 화학적 흡수법을 통한 CO2 포집방식에 비해 비용이 적게 들고, 이산화탄소 하이드레이트의 자기보존효과로 인하여 보관 및 저장이 용이하며, 재생시키는 방법이 수월하다는 장점이 있다. 그러므로 이러한 기술은 CO2 의 회수뿐만 아니라 수송 및 저장에도 매우 유리하게 응용될 수가 있다.On the other hand, the CO 2 recovering technique using a gas hydrate in a number of methods for CO 2 recovery as above. The characteristic of CO 2 recovery using gas hydrate is that it is an eco-friendly method which does not cause corrosion problem, which is a disadvantage of wet process using amine series, and it is less expensive than CO 2 capture method by chemical absorption method, It is easy to store and store, and the method of regenerating is easy. Therefore, this technique can be very advantageously applied not only to the recovery of CO 2 but also to transportation and storage.

그러나 이러한 기술에 사용되는 가스하이드레이트는 고압 저온에서 형성되기 때문에 가스하이드레이트의 일반적인 형성 분위기인 고압 저온의 환경을 유지하는데 많은 에너지, 노력 및 고가의 재료 등이 필요한 문제가 있는바, 연소 후 배기가스에서 배출되는 CO2를 가스하이드레이트로 흡수하기위해서는 고압에서 생성되는 가스하이드레이트의 압력을 상압까지 낮추어야 할 필요성이 있다.However, since the gas hydrate used in such a technique is formed at a high pressure and a low temperature, there is a problem that a large amount of energy, effort, and expensive materials are required to maintain the environment of high pressure and low temperature, which is a general formation atmosphere of gas hydrate, In order to absorb the released CO 2 into the gas hydrate, it is necessary to lower the pressure of the gas hydrate generated at the high pressure to the atmospheric pressure.

따라서 이산화탄소를 흡수하기 위해 상압에서 제조될 수 있는 가스하이드레이트가 필요하나, 상압에서 제조된 가스하이드레이트는 흡수율이 낮기 때문에 보다 많은 이산화탄소를 흡수하기 위한 가스하이드레이트의 제조방법이 필요한 실정이다.Therefore, a gas hydrate that can be produced at normal pressure to absorb carbon dioxide is required. However, gas hydrate prepared at normal pressure requires a method of producing gas hydrate for absorbing more carbon dioxide because the water absorption rate is low.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 연소 후 배기가스로부터 나오는 CO2를 회수하여, 온실가스 감축뿐만 아니라 CO2 저장 및 수송, 열 병합 발전에서의 냉방시스템 적용으로 인한 에너지 절감 효과를 가지며 또한 가스 하이드레이트의 평형압력을 상압까지 낮출 수 있어 압축기의 동력을 줄일 수 있으므로 에너지 비용을 현저하게 절감할 수 있는 고효율의 이산화탄소 하이드레이트를 상압에서 제조할 수 있는 이산화탄소 흡수제 및 이를 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.The present invention is one made in view the above problems, the object of the present invention to recover the CO 2 coming out from the exhaust gas after combustion, reducing greenhouse gas emissions as well as CO 2 air conditioning system in the storage and transportation, combined heat and power generation The carbon dioxide absorbent capable of producing a high-efficiency carbon dioxide hydrate at a normal pressure, which can reduce the energy cost of the compressor by reducing the equilibrium pressure of the gas hydrate to atmospheric pressure by reducing the power of the compressor, And a method for manufacturing the same.

본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 보다 분명해 질 것이다.These and other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of a preferred embodiment thereof.

상기 목적은, 테트라하이드로푸란(THF), 나노입자, 계면활성제 및 물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 고효율의 이산화탄소 하이드레이트를 상압에서 제조할 수 있는 이산화탄소 흡수제에 의해 달성된다.This object is achieved by a carbon dioxide absorbent capable of producing high-efficiency carbon dioxide hydrate at normal pressure, characterized by comprising tetrahydrofuran (THF), nanoparticles, surfactants and water.

여기서, 상기 나노입자는 실리카 또는 알루미나로서 100 나노미터 미만의 크기를 갖는 것을 특징으로 한다.The nanoparticles may be silica or alumina having a size of less than 100 nanometers.

바람직하게는, 상기 계면활성제는 도데실황산나트륨(SDS)인 것을 특징으로 한다.Preferably, the surfactant is sodium dodecyl sulfate (SDS).

더욱 바람직하게는, 상기 나노입자는 알루미나이고, 상기 계면활성제는 도데실황산나트륨인 것을 특징으로 한다.More preferably, the nanoparticles are alumina and the surfactant is sodium dodecyl sulfate.

바람직하게는, 상기 THF는 흡수제 총 중량 중 5 내지 20중량%인 것을 특징으로 한다.Preferably, the THF is 5 to 20% by weight of the total weight of the absorbent.

바람직하게는, 상기 나노입자는 흡수제 총 중량 중 0.01~1중량%인 것을 특징으로 한다.Preferably, the nanoparticles are present in an amount of 0.01 to 1% by weight based on the total weight of the sorbent.

바람직하게는, 상기 계면활성제는 흡수제 총 중량 중 0.01~10중량%인 것을 특징으로 한다.Preferably, the surfactant is 0.01 to 10% by weight of the total weight of the absorbent.

바람직하게는, 폴리에틸렌글리콜(PEG), Silwet l-77, 제올라이트, 산화세륨(CeO2) 및 메탄올(CH3OH) 중 적어도 하나의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, it further comprises at least one additive selected from the group consisting of polyethylene glycol (PEG), Silwet l-77, zeolite, cerium oxide (CeO 2 ) and methanol (CH 3 OH).

또한 상기 목적은, 물에 테트라하이드로푸란(THF)과 계면활성제를 첨가하고 교반하여 혼합물을 제조하는 제1단계와 상기 혼합물에 나노입자를 첨가하고 교반하여 이산화탄소 흡수제를 제조하는 제2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 고효율의 이산화탄소 하이드레이트를 상압에서 제조할 수 있는 이산화탄소 흡수제의 제조방법에 의해 달성된다.The above object can also be achieved by a method for producing a carbon dioxide absorbent comprising the steps of adding tetrahydrofuran (THF) and a surfactant to water and stirring to prepare a mixture, and adding a nanoparticle to the mixture and stirring to prepare a carbon dioxide absorbent Wherein the carbon dioxide absorbent is a carbon dioxide absorbent which is capable of producing carbon dioxide hydrate of high efficiency at normal pressure.

여기서, 상기 제1단계는 폴리에틸렌글리콜(PEG), Silwet l-77, 제올라이트, 산화세륨(CeO2) 및 메탄올(CH3OH) 중 적어도 하나의 첨가제를 더 첨가하는 것을 특징으로 한다.The first step is characterized by further adding at least one additive selected from the group consisting of polyethylene glycol (PEG), Silwet l-77, zeolite, cerium oxide (CeO 2 ) and methanol (CH 3 OH).

본 발명에 따르면, 연소 후 배기가스로부터 나오는 CO2를 회수하여, 온실가스 감축뿐만 아니라 CO2 저장 및 수송, 열 병합 발전에서의 냉방시스템 적용으로 인한 에너지 절감 효과를 가지며 또한 가스 하이드레이트의 평형압력을 상압까지 낮출 수 있어 압축기의 동력을 줄일 수 있으므로 에너지 비용을 현저하게 절감할 수 있는 등의 효과를 가진다.According to the present invention, it is possible to recover CO 2 coming from the exhaust gas after combustion and to reduce the greenhouse gas, CO 2 storage and transportation, energy saving effect by application of the cooling system in the thermal combined power generation, It is possible to reduce the power of the compressor because it can be lowered to the atmospheric pressure, so that the energy cost can be remarkably reduced.

다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율의 이산화탄소 하이드레이트를 상압에서 제조할 수 있는 이산화탄소 흡수제를 이용한 이산화탄소 하이드레이트를 제조하는 과정을 간략히 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시태양에 따른 가스하이드레이트 생성 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 첨가제에 따른 가스하이드레이트의 생성량을 나타낸 그래프이다.
도 4는 THF농도에 따른 가스하이드레이트의 생성량을 나타낸 그래프이다.
도 5는 SDS에 Al2O3 첨가에 따른 가스하이드레이트의 생성량을 나타낸 그래프이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view illustrating a process for producing carbon dioxide hydrate using a carbon dioxide absorbent capable of producing high-efficiency carbon dioxide hydrate at normal pressure according to an embodiment of the present invention. FIG.
2 is a view showing an apparatus for producing a gas hydrate according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing the amount of gas hydrate produced according to the additive.
4 is a graph showing the amount of gas hydrate produced according to THF concentration.
FIG. 5 is a graph showing the amount of gas hydrate produced by addition of Al 2 O 3 to SDS.

이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments and drawings of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that these embodiments are provided by way of illustration only for the purpose of more particularly illustrating the present invention and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments .

달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 상충되는 경우, 정의를 포함하는 본 명세서가 우선할 것이다.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In case of conflict, the present specification, including definitions, will control.

본 명세서에서 설명되는 것과 유사하거나 동등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료가 본 명세서에 기재된다.Although methods and materials similar or equivalent to those described herein can be used in the practice or testing of the present invention, suitable methods and materials are described herein.

달리 기술되지 않는다면, 모든 백분율, 부, 비 등은 중량 기준이다. 또한 양, 농도, 또는 다른 값 또는 파라미터가 범위, 바람직한 범위 또는 바람직한 상한치와 바람직한 하한치의 목록 중 어느 하나로 주어질 경우, 이것은 범위가 별도로 개시되는 지에 관계없이 임의의 상한 범위 한계치 또는 바람직한 값과 임의의 하한 범위 한계치 또는 바람직한 값의 임의의 쌍으로부터 형성된 모든 범위를 구체적으로 개시하는 것으로 이해되어야 한다. 수치 값의 범위가 본 명세서에서 언급될 경우, 달리 기술되지 않는다면, 그 범위는 그 종점 및 그 범위 내의 모든 정수와 분수를 포함하는 것으로 의도된다. 본 발명의 범주는 범위를 정의할 때 언급되는 특정 값으로 한정되지 않는 것으로 의도된다.Unless otherwise stated, all percentages, parts, and percentages are by weight. It will also be understood that when an amount, concentration, or other value or parameter is given in any one of a range, a preferred range, or a list of preferred upper limits and preferred lower limits, it is understood that any upper limit range, It should be understood that specifically all ranges formed from any pair of range limits or desirable values are to be understood. Where a range of numerical values is referred to in this specification, unless otherwise stated, the range is intended to include all the integers and fractions within the endpoint and its range. The scope of the present invention is not intended to be limited to the specific values that are mentioned when defining the scope.

용어 "약"이라는 용어가 값 또는 범위의 종점을 기술하는 데 사용될 때, 본 개시 내용은 언급된 특정의 값 또는 종점을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.When the term "about" is used to describe the endpoint of a value or range, it is to be understood that the present disclosure encompasses the particular value or endpoint mentioned.

본 명세서에 사용된 바와 같이, "포함하다(comprise)", "포함하는(comprising)", "구비하다(include)", "구비하는(including) ", "함유하는(containing)", "~을 특징으로 하는(characterized by)", "갖는다(has)", "갖는(having)"이라는 용어들 또는 이들의 임의의 기타 변형은 배타적이지 않은 포함을 커버하고자 한다. 예를들어, 요소들의 목록을 포함하는 공정, 방법, 용품, 또는 기구는 반드시 그러한 요소만으로 제한되지는 않고, 명확하게 열거되지 않거나 그러한 공정, 방법, 용품, 또는 기구에 내재적인 다른 요소를 포함할 수도 있다. 또한, 명백히 반대로 기술되지 않는다면, "또는"은 포괄적인 '또는'을 말하며 배타적인 '또는'을 말하는 것은 아니다.As used herein, the terms "comprise," "include," "including," "including," "containing," " Having ", " having ", " having ", or any other variation thereof, are intended to cover an inclusion not exclusive. For example, a process, method, article, or apparatus that comprises a list of elements is not necessarily limited to such elements, but may include other elements not expressly listed or inherent to such process, method, article, or apparatus It is possible. Also, unless explicitly stated to the contrary, "or" does not mean " comprehensive " or " exclusive "

출원인이 "포함하는"과 같은 개방형 용어로 발명 또는 그 일부를 정의한 경우, 달리 명시되지 않는다면 그 설명이 "본질적으로 이루어진"이라는 용어를 이용하여 그러한 발명을 설명하는 것으로도 해석되어야 함이 쉽게 이해되어야 한다.Where an applicant defines an invention or portion thereof in an open term such as "comprising ", it should be readily understood that the description should be interpreted as describing the invention using the term" consisting essentially & do.

본 발명의 일 실시태양에 따른 고효율의 이산화탄소 하이드레이트를 상압에서 제조할 수 있는 이산화탄소 흡수제는 테트라하이드로푸란(THF), 나노입자, 계면활성제 및 물을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이산화탄소 하이드레이트는 물을 포함하는 흡수제와 이산화탄소 가스를 반응시킴으로써 제조된다. The carbon dioxide absorbent capable of producing high-efficiency carbon dioxide hydrate at normal pressure according to one embodiment of the present invention is characterized by containing tetrahydrofuran (THF), nanoparticles, a surfactant and water. Carbon dioxide hydrate is produced by reacting carbon dioxide gas with an absorbent comprising water.

테트라하이드로푸란(THF)과 계면활성제는 가스 하이드레이트의 평형압력을 낮추어 상압에서 이산화탄소 하이드레이트를 제조할 수 있는 기능을 한다.Tetrahydrofuran (THF) and surfactants function to produce carbon dioxide hydrate at normal pressure by lowering the equilibrium pressure of gas hydrate.

가스하이드레이트 결정구조(crystal structure)들은 수소결합으로 이루어진 물 분자에 의해 형성된 다면체의 공동(cavity)으로 구성되어 있으며 가스분자의 종류와 생성조건에 따라 체심 입방 구조 Ⅰ(body-centered cubic structureⅠ, sI), 다이아몬드형 입방 구조Ⅱ(diamond cubic structure Ⅱ, sⅡ)와 육방 구조 S-H(hexagonal structure H, sH)의 결정구조로 이루어져 있다. sI과 sII는 객체분자의 크기에 의해 결정된다. THF의 양이 증가함에 따라, 가스 하이드레이트의 구조가 S-I 에서 S-II로 변하고, S-I 구조는 CO2를 포집시키는 격자 구조가 S-II 구조에 비해 작기 때문에 이산화탄소를 포집하는 양이 줄어든다. THF는 흡수제 총 중량 중 5 내지 20중량%인 것이 바람직하다. THF 함량이 5 중량% 미만의 경우에는 이산화탄소 하이드레이트를 상압에서 제조하기 힘들고, 또한 20중량%를 초과할 경우, 하이드레이트의 공정점이 변하게 되어 하이드레이트가 액상(슬러리)이 아닌 고상으로 존재하여 관을 완전이 막아버리게 되기 때문이다. 관이 막힐 경우 향후 냉방시스템으로 적용하기 위해 수송하는데 큰 어려움이 발생하는 문제가 있다.The crystal structure of the gas hydrate is composed of polyhedral cavities formed by water molecules composed of hydrogen bonds. The body-centered cubic structure I (sI) , A diamond cubic structure II (II) and a hexagonal structure H (sH). sI and sII are determined by the size of the object molecule. As the amount of THF increases, the structure of the gas hydrate changes from SI to S-II, and the SI structure reduces the amount of carbon dioxide captured because the lattice structure that captures CO 2 is smaller than that of the S-II structure. The THF is preferably 5 to 20 wt% of the total weight of the absorbent. If the THF content is less than 5 wt%, it is difficult to produce carbon dioxide hydrate at normal pressure. If the THF content is more than 20 wt%, the process point of the hydrate changes, and the hydrate is present in a solid phase instead of a liquid phase (slurry) It is because it will block. If the pipe is blocked, there is a problem in that it is difficult to transport it for future cooling system application.

계면활성제는 도데실황산나트륨(SDS)인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 계면활성제의 농도는 흡수제 총 중량 중 0.01~10중량%인 것이 바람직하다. 계면활성제의 농도가 증가할수록 SDS 모노머로 인해 음이온이 수화물 입자의 표면에 흡착되는데, 이러한 현상으로 인해 계면의 미끄러짐 면에 음전하가 상당히 증가하게 되며, 그 결과 이산화탄소 하이드레이트의 생성율이 증가하게 되지만 계면활성제의 농도가 10중량%를 초과하면 계면의 흡착이 지나치게 커지게 되면, CO2의 흡수를 방해하기 때문이다. 한편 계면활성제의 농도가 0.01중량% 미만이면 계면활성제를 첨가하여 달성하고자 하는 소기의 목적을 달성할 수 없다.The surfactant is preferably sodium dodecyl sulfate (SDS), but is not limited thereto. The concentration of such a surfactant is preferably 0.01 to 10% by weight based on the total weight of the absorbent. As the concentration of the surfactant increases, the anion is adsorbed on the surface of the hydrate particles due to the SDS monomer. Such a phenomenon causes a significant increase in the negative charge on the slip surface of the interface, resulting in an increase in the production rate of carbon dioxide hydrate. If the concentration exceeds 10% by weight, if the adsorption at the interface becomes excessively large, the adsorption of CO 2 is hindered. On the other hand, if the concentration of the surfactant is less than 0.01% by weight, it is not possible to achieve the desired purpose of adding a surfactant.

또한 나노입자, 예컨대 실리카(SiO2) 또는 알루미나(Al2O3)의 경우에도, 어느 정도의 농도까지는 흡착으로 인한 이산화탄소 하이드레이트 생성율을 높일 수 있지만, 지나친 흡착은 표면에 막을 형성시켜 CO2가 이산화탄소 하이드레이트 격자 공간 내로 포획되는 것을 방해할 수 있기 때문에 나노입자의 함량은 흡수제 총 중량에 대해 0.1~1중량%인 것이 바람직하다. 또한 같은 이유로 알루미나 나노입자의 크기는 100 나노미터 미만인 것이 바람직하다. 즉 나노입자의 크기가 이보다 클 경우에는 CO2가 이산화탄소 하이드레이트 격자 공간 내로 포획되는 것을 방해할 수 있다.In addition, nanoparticles, such as silica (SiO 2) or alumina in the case of (Al 2 O 3), but can increase the carbon dioxide hydrate generation rate due to absorption to some extent the concentration of, excessive adsorption to form a film on the surface of CO 2 is the carbon dioxide It is preferable that the content of the nanoparticles is 0.1 to 1% by weight based on the total weight of the absorbent, since it may interfere with trapping into the hydrate lattice space. Also for the same reason, the size of the alumina nanoparticles is preferably less than 100 nanometers. That is, when the size of the nanoparticles is larger than this, CO 2 may be prevented from being trapped in the carbon dioxide hydrate lattice space.

본 발명에 따른 고효율의 이산화탄소 하이드레이트를 상압에서 제조할 수 있는 이산화탄소 흡수제는 폴리에틸렌글리콜(PEG), Silwet l-77, 제올라이트, 산화세륨(CeO2) 및 메탄올(CH3OH) 중 적어도 하나의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예컨대 Silwet L-77은 하이드레이트의 평형압력을 낮춰주어, 상압에서 하이드레이트가 제조될 수 있도록 할 수 있고, 또한 폴리에틸렌글리콜 및 메탄올은 물에 대한 이산화탄소의 용해도가 높은 물질로 가스 하이드레이트의 수율을 높이는데 사용 가능하다.Carbon dioxide absorbent capable of producing carbon dioxide hydrate with high efficiency at ambient pressure according to the present invention, at least one additive of the polyethylene glycol (PEG), Silwet l-77 , zeolite, ceria (CeO 2), and methanol (CH 3 OH) . Silwet L-77, for example, can lower the equilibrium pressure of hydrates and allow hydrates to be produced at atmospheric pressure. Polyethylene glycol and methanol are also used to increase the yield of gas hydrate with high solubility of carbon dioxide in water It is possible.

본 발명의 일 실시예에 따른 고효율의 이산화탄소 하이드레이트를 상압에서 제조할 수 있는 이산화탄소 흡수제를 이용한 이산화탄소 하이드레이트를 제조하는 과정을 간략히 도시한 도면인 도 1로부터, 본 발명에 따른 고효율의 이산화탄소 하이드레이트를 상압에서 제조할 수 있는 이산화탄소 흡수제의 제조방법은 물에 테트라하이드로푸란(THF)과 계면활성제를 첨가하고 교반하여 혼합물을 제조하는 제1단계와 상기 혼합물에 나노입자를 첨가하고 교반하여 이산화탄소 흡수제를 제조하는 제2단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.It is apparent from FIG. 1 that a process for producing carbon dioxide hydrate using a carbon dioxide absorbent capable of producing a high-efficiency carbon dioxide hydrate at an atmospheric pressure according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. 1, wherein the high-efficiency carbon dioxide hydrate A method for producing a carbon dioxide absorbent which can be produced includes a first step of adding tetrahydrofuran (THF) and a surfactant to water and stirring to prepare a mixture, a step of adding nanoparticles to the mixture and stirring the mixture to prepare a carbon dioxide absorbent And a second step.

또한 제1단계 및/또는 제2단계는 초음파 분쇄하는 단계를 더 포함할 수 있다. 즉 제1단계의 교반된 혼합물을 초음파 분쇄하고/하거나 제2단계의 교반된 이산화탄소 흡수제를 초음파 분쇄할 수 있다.The first step and / or the second step may further include an ultrasonic pulverizing step. That is, the stirred mixture of the first stage may be subjected to ultrasonic pulverization and / or the stirred carbon dioxide absorbent of the second stage may be ultrasonically pulverized.

제1단계 및 제2단계의 교반은 막대 또는 교반 봉 등을 이용하여 수용액을 휘저어 혼합된 물질들이 잘 섞이게 하며 효과적으로 이산화탄소를 흡수할 수 있도록 하기 위한 것이다. 이에 더하여 초음파를 사용하여 마그네틱을 이용하여 혼합된 물질들이 더 잘 섞이도록 할 수 있다. 초음파를 사용하면 유체의 온도가 올라가기 때문에 냉각수를 이용해 온도가 심하게 가열되지 않도록 중탕하여 주는 것이 바람직하다. 바람직하게는 초음파 분쇄기의 사용 시간은 30분 내지 3시간이다. 특히 나노입자를 첨가한 경우에는 너무 짧은 시간 동안 사용하게 되면 나노유체 내에서의 입자의 사이즈가 커져, 분산안정성에 문제를 일으키지만 80분 이상에서는 거의 일정한 입도의 사이즈를 유지할 수 있으므로 30분 초과에서부터 3시간 미만인 것이 바람직하다.Stirring in the first and second steps is to stir the aqueous solution using a rod or a stirring rod or the like so that the mixed materials are mixed well and can effectively absorb carbon dioxide. In addition, ultrasonic waves can be used to better mix the materials mixed using the magnet. If the ultrasonic wave is used, the temperature of the fluid is increased. Therefore, it is preferable to cool the water by using cooling water so that the temperature is not significantly heated. Preferably the time of use of the ultrasonic mill is from 30 minutes to 3 hours. Particularly, when the nanoparticles are added for a short period of time, the size of the particles in the nanofluid increases, causing problems in dispersion stability. However, since the particle size can be maintained at a constant particle size over 80 minutes, Preferably less than 3 hours.

이산화탄소 하이드레이트는 위에서 제조된 이산화탄소 흡수제와 이산화탄소 가스를 반응시킴으로써 제조된다. 제조된 이산화탄소 흡수제를 테스트섹션에 넣은 후 오버헤드 교반기를 이용하여 계속 섞는 것이 바람직하다. 이러한 처리는 이산화탄소 하이드레이트의 생성량 및 생성시간을 단축시켜 준다. 교반 처리과정에서의 오버헤드 교반기의 교반 속도는 100~600rpm일 수 있다.Carbon dioxide hydrate is prepared by reacting the carbon dioxide absorbent prepared above with carbon dioxide gas. The prepared carbon dioxide absorbent is preferably put in a test section and then continuously mixed using an overhead stirrer. This treatment shortens the production and production time of carbon dioxide hydrate. The stirring speed of the overhead stirrer in the stirring process may be 100 to 600 rpm.

이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the structure and effect of the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples. However, this embodiment is intended to explain the present invention more specifically, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments.

[실시예 1][Example 1]

1600g 증류수에 THF 10중량%가 되도록 THF를 넣어준 후, 추가적으로 SDS 0.1중량%가 되도록 SDS를 넣었다. 이후 교반기를 활용하여 약 100분간 교반시켜 이산화탄소 흡수제를 제조하였다.To 1600 g of distilled water, THF was added so as to be 10 wt% of THF, and then SDS was further added so as to be 0.1 wt% of SDS. Then, the mixture was stirred for about 100 minutes using a stirrer to prepare a carbon dioxide absorbent.

[실시예 2][Example 2]

THF 20중량%인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 이산화탄소 흡수제를 제조하였다.A carbon dioxide absorbent was prepared in the same manner as in Example 1, except that the THF was 20% by weight.

[실시예 3][Example 3]

1600g 증류수에 THF 10중량%가 되도록 THF를 넣어준 후, 추가적으로 PEG 10중량%가 되도록 PEG를 넣었다. 이후 교반기를 활용하여 약 100분간 교반시켜 이산화탄소 흡수제를 제조하였다.To 1600 g of distilled water was added THF so as to be 10 wt% of THF, and then PEG was added to 10 wt% of PEG. Then, the mixture was stirred for about 100 minutes using a stirrer to prepare a carbon dioxide absorbent.

[실시예 4][Example 4]

1600g 증류수에 THF 10중량%가 되도록 THF를 넣어준 후, 추가적으로 SDS 0.1중량%가 되도록 SDS를 넣었다. 이후 교반기를 활용하여 약 100분간 교반시켜 준 후 알루미나 0.1중량%가 되도록 알루미나를 넣은 후 교반기와 초음파 분쇄기를 활용하여 약 100분간 교반시켜 이산화탄소 흡수제를 제조하였다.To 1600 g of distilled water, THF was added so as to be 10 wt% of THF, and then SDS was further added so as to be 0.1 wt% of SDS. Then, the mixture was stirred for about 100 minutes using a stirrer, and then alumina was added to 0.1% by weight of alumina. The mixture was stirred for about 100 minutes using a stirrer and an ultrasonic mill to prepare a carbon dioxide absorbent.

[비교예 1][Comparative Example 1]

1600g 증류수에 THF 10중량%만 포함하는 것을 비교예 1로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 이산화탄소 흡수제를 제조하였다.1600g A carbon dioxide absorbent was prepared in the same manner as in Example 1 except that the distillated water contained only 10% by weight of THF in Comparative Example 1.

[비교예 2][Comparative Example 2]

SDS 0.1중량% 대신 실리카 0.1중량%를 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 이산화탄소 흡수제를 제조하였다.A carbon dioxide absorbent was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.1 wt% of silica was added instead of 0.1 wt% of SDS.

[비교예 3][Comparative Example 3]

SDS 0.1중량% 대신 제올라이트 0.1중량%를 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 이산화탄소 흡수제를 제조하였다.A carbon dioxide absorbent was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.1 wt% of zeolite was added instead of 0.1 wt% of SDS.

[비교예 4][Comparative Example 4]

SDS 0.1중량% 대신 알루미나 0.1중량%를 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 이산화탄소 흡수제를 제조하였다.A carbon dioxide absorbent was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.1 wt% of alumina was added instead of 0.1 wt% of SDS.

[비교예 5][Comparative Example 5]

SDS 0.1중량% 대신 산화세륨 0.1중량%를 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 이산화탄소 흡수제를 제조하였다.A carbon dioxide absorbent was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.1 wt% of cerium oxide was added instead of 0.1 wt% of SDS.

상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 5에 따른 이산화탄소 흡수제를 사용하여 다음과 같은 실험예를 통해 소비된 이산화탄소의 양을 측정하고 그 결과를 도 3 내지 5에 나타내었다.Using the carbon dioxide absorbent according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5, the amount of carbon dioxide consumed was measured by the following experimental example, and the results are shown in FIGS. 3 to 5.

[실험예][Experimental Example]

위에서 제조된 이산화탄소 흡수제에 CO2가스를 주입시켜 오버헤드 스트러를 통해 혼합시켜준 후, 10℃까지 혼합물의 온도를 낮추어 포화시켰다. 그 후 다시 0℃까지 혼합물의 온도를 낮추고 하이드레이트를 생성시킨 후, 하이드레이트 생성시점부터 10시간까지 측정하였다. 또한 실시예 1과 3의 경우 13시간 동안 동일한 실험을 하였다.The carbon dioxide absorbent prepared above was injected with CO 2 gas and mixed through an overhead stirrer. The mixture was then cooled to 10 ° C and saturated. The temperature of the mixture was then lowered to 0 ° C and the hydrate was formed. In the case of Examples 1 and 3, the same experiment was carried out for 13 hours.

본 발명의 일 실시태양에 따른 가스하이드레이트 생성 장치를 나타낸 도면인 도 2를 통해 CO2 하이드레이트를 생성하는 방법을 설명한다. 도 2에서 실선은 배관을 나타내고, 파선은 배선을 나타낸다. 한편, 도 2는 공개특허공보 제10-2012-0023912호에 나타나 있는 생성장치와 유사하므로 여기에서 설명되지 않은 구성요소는 상술한 특허문헌에 기초할 수 있다.A method for producing CO 2 hydrate is illustrated in FIG. 2, which is a drawing of a gas hydrate generating apparatus according to an embodiment of the present invention. In Fig. 2, a solid line indicates a piping, and a broken line indicates a wiring. On the other hand, Fig. 2 is similar to the production apparatus shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2012-0023912, so that the components not described here can be based on the above-mentioned patent documents.

이산화탄소 하이드레이트는 오버헤드 교반기(13)가 부착된 반응기에서 생성되며, 이산화탄소 하이드레이트의 생성을 확인하기 위하여 사이트글라스를 설치한다. 레귤레이터(2)는 반응기로의 CO2 주입압력을 일정하게 유지하기 위한 것이다. 가스가 공급되는 가스탱크(1)와 반응기의 압력에 따른 개폐를 위해 액츄에이터 밸브(4)를 설치한다. 또한 가스의 역류방지 및 유량조절을 위해 릴리프밸브(6), 체크밸브(12) 및 니들밸브(11번 좌측 하단)를 설치하며, 유량계(11)를 통해 가스 소모량을 측정한다. 반응기와 배관에는 정밀도가 높은 RTD(7)와 압력계(8, 0.008% 이내의 정확도)를 사용하며, 이산화탄소 하이드레이트의 교반을 위해 오버헤드 교반기(13)를 사용한다. 외부항온수조와 내부항온수조를 이용하여 반응기의 온도를 유지하고, 모든 측정값은 데이터 수집 장치(18)로 수집한다. 이때 실험 조건은 압력은 상압으로 하였고, 항온수조의 온도는 0℃, 오버헤드 교반기(13)의 속도는 200 rpm으로 작동하였다. CO2의 유량은 200ccm로 하였다.carbon dioxide The hydrate is generated in a reactor equipped with an overhead stirrer 13, and a sight glass is installed to confirm generation of carbon dioxide hydrate. The regulator 2 is for maintaining a constant CO 2 injection pressure into the reactor. An actuator valve (4) is provided for opening and closing the gas tank (1) to which gas is supplied and the pressure of the reactor. In addition, a relief valve 6, a check valve 12 and a needle valve (left lower end 11) are provided for preventing the backflow of gas and controlling the flow rate, and the gas consumption is measured through the flow meter 11. An RTD (7) and a pressure gauge (8, accuracy within 0.008%) are used for the reactor and piping, and an overhead stirrer (13) is used for agitation of the carbon dioxide hydrate. The temperature of the reactor is maintained using an external constant temperature water bath and an internal constant temperature water bath, and all measured values are collected by the data collection unit 18. In this experiment, the pressure was set to normal pressure, the temperature of the constant temperature bath was 0 ° C, and the speed of the overhead stirrer (13) was 200 rpm. The flow rate of CO 2 was 200 ccm.

본 실험에 앞서, 반응기 내부는 진공상태로 만들어 준 후 흡수제를 주입시킨다. 교반기를 활용하여 흡수제와 가스가 효과적으로 혼합되도록 하여 반응시간을 단축시킬 수 있도록 해준다. 제어 프로그램에 의해 두 개의 액츄에이터 밸브(4와 진공 게이지 아래의 밸브)를 개폐시키며, 저장용기와 반응기의 압력이 일정 이하의 압력이 되면 밸브가 열리게 되어, CO2가 반응기로 공급된다. 이 때 반응기내의 압력은 반응기내에서 흡수가 일어나면서 줄어들게 된다. 반응기내의 압력이 실험압력보다 낮게 될 경우, 밸브가 열리게 되고, 반응기로 들어가는 가스의 양은 유량계로 측정된다. Prior to this experiment, the inside of the reactor is made into a vacuum state, and then the absorbent is injected. By using an agitator, it is possible to effectively mix the absorbent and the gas to shorten the reaction time. The control program opens and closes the two actuator valves (4 and valves under the vacuum gauge). When the pressure in the reservoir and the reactor becomes a certain pressure, the valve opens and CO 2 is supplied to the reactor. At this time, the pressure in the reactor is reduced as the absorption takes place in the reactor. When the pressure in the reactor becomes lower than the experimental pressure, the valve is opened and the amount of gas entering the reactor is measured by the flow meter.

도 3은 첨가제에 따른 가스하이드레이트의 생성량을 나타낸 그래프이고, 도 4는 THF농도에 따른 가스하이드레이트의 생성량을 나타낸 그래프이며, 도 5는 SDS에 Al2O3 첨가에 따른 가스하이드레이트의 생성량을 나타낸 그래프이다.FIG. 3 is a graph showing the amount of gas hydrate produced according to the additive, FIG. 4 is a graph showing the amount of gas hydrate produced according to THF concentration, and FIG. 5 is a graph showing the amount of gas hydrate produced by addition of Al 2 O 3 to SDS to be.

도 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 물과 THF만을 사용하는 경우(비교예 1) 또는 물과 제올라이트(비교예 3), 실리카(비교예 2), 알루미나(비교예 4) 및 산화세륨(비교예 5) 중 하나만 사용하는 경우에 비해 물, THF와 SDS(실시예 1) 또는 물, THF와 PEG(실시예 3)를 함께 사용함으로써 이산화탄소의 소모량, 즉 이산화탄소 하이드레이트의 생성률이 증가함을 확인할 수 있다. 특히 물, THF와 SDS(실시예 1)를 함께 사용함으로써 이산화탄소의 소모량이 증가함을 확인할 수 있다. As can be seen from FIG. 3, it was confirmed that the water and zeolite (Comparative Example 3), silica (Comparative Example 2), alumina (Comparative Example 4) and cerium oxide (Comparative Example 1) (Example 1) or water, and THF and PEG (Example 3) are used together with water, THF and the case of using only one of them, that is, the production rate of carbon dioxide hydrate is increased . Particularly, it can be confirmed that consumption of carbon dioxide is increased by using water, THF and SDS (Example 1) together.

또한 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수제에서 THF를 흡수제 총 중량 중 20중량%(실시예 2)인 경우가 이산화탄소 하이드레이트의 생성량 가장 많음을 알 수 있다.Also, as can be seen from FIG. 4, it can be seen that the amount of carbon dioxide hydrate is the largest when THF in the absorbent according to an embodiment of the present invention is 20 wt% of the total weight of the absorbent (Example 2).

또한 도 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 물, THF와 SDS(실시예 1)만을 사용하는 것에 비해 본 발명의 실시예 4에 따른 흡수제의 경우 이산화탄소 하이드레이트의 생성률이 가장 크게 증가함을 확인할 수 있다.Also, as can be seen from FIG. 5, it can be seen that the production rate of carbon dioxide hydrate is the greatest in the case of the absorbent according to Example 4 of the present invention, compared to only using water, THF and SDS (Example 1).

상술한 바와 같이, 종래의 가스 하이드레이트는 고압에서 생성되는 수화물인데, 이는 결국 고압의 압축일을 필요로 하게 되나, 본 발명의 일 양상에 따르면 THF를 첨가하여 생성압력을 줄이고, SDS와 Al2O3를 첨가하여 생성율을 높여주어, 향후 냉방시스템으로 적용하기 위한 흡수제로 활용 가능함을 확인할 수 있다. As described above, the conventional gas hydrate is a hydrate generated at a high pressure, which eventually necessitates a high-pressure compression. However, according to one aspect of the present invention, THF is added to reduce the generation pressure and SDS and Al 2 O 3 was added to increase the production rate, and it can be confirmed that it can be used as an absorbent for application to a cooling system in the future.

본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다. It is to be understood that the present invention is not limited to the above embodiments and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention.

1: 가스탱크 2: 레귤레이터
3: 에어 컴프레서 4: 액츄에이터 밸브
5: 서플라이 베설 6: 릴리프 밸브
7: 온도 센서 8: 압력 센서
9: 압력 게이지 10: 진공 게이지
11: 유량계 12: 체크 밸브
13: 오버헤드 교반기 14: 내부 온도조절장치
15: 임펠러 16: 테스트부
17: 외부 온도조절장치 18: 데이터 수집 장치
19: 컴퓨터
1: gas tank 2: regulator
3: Air compressor 4: Actuator valve
5: Supply Vesure 6: Relief Valve
7: Temperature sensor 8: Pressure sensor
9: Pressure gauge 10: Vacuum gauge
11: Flow meter 12: Check valve
13: overhead stirrer 14: internal temperature controller
15: impeller 16: test part
17: external temperature control device 18: data collection device
19: Computer

Claims (10)

테트라하이드로푸란(THF), 나노입자, 계면활성제 및 물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 고효율의 이산화탄소 하이드레이트를 상압에서 제조할 수 있는 이산화탄소 흡수제. A carbon dioxide absorbent capable of producing high-efficiency carbon dioxide hydrate at normal pressure, characterized by comprising tetrahydrofuran (THF), nanoparticles, a surfactant and water. 제1항에 있어서,
상기 나노입자는 실리카 또는 알루미나로서 100 나노미터 미만의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는, 고효율의 이산화탄소 하이드레이트를 상압에서 제조할 수 있는 이산화탄소 흡수제.
The method according to claim 1,
Characterized in that the nanoparticles have a size of less than 100 nanometers as silica or alumina and can produce carbon dioxide hydrate at high pressure at normal pressure.
제1항에 있어서,
상기 계면활성제는 도데실황산나트륨(SDS)인 것을 특징으로 하는, 고효율의 이산화탄소 하이드레이트를 상압에서 제조할 수 있는 이산화탄소 흡수제.
The method according to claim 1,
Wherein the surfactant is sodium dodecyl sulfate (SDS). A carbon dioxide absorbent capable of producing high-efficiency carbon dioxide hydrate at normal pressure.
제1항에 있어서,
상기 나노입자는 알루미나이고, 상기 계면활성제는 도데실황산나트륨인 것을 특징으로 하는, 고효율의 이산화탄소 하이드레이트를 상압에서 제조할 수 있는 이산화탄소 흡수제.
The method according to claim 1,
Wherein the nanoparticle is alumina and the surfactant is sodium dodecyl sulfate. 2. A carbon dioxide absorbent according to claim 1, wherein the carbon dioxide hydrate is carbon dioxide hydrate.
제1항에 있어서,
상기 THF는 흡수제 총 중량 중 5 내지 20중량%인 것을 특징으로 하는, 고효율의 이산화탄소 하이드레이트를 상압에서 제조할 수 있는 이산화탄소 흡수제.
The method according to claim 1,
Wherein the THF is from 5 to 20% by weight of the total weight of the absorbent, wherein the carbon dioxide hydrate is capable of producing high-efficiency carbon dioxide hydrate at normal pressure.
제1항에 있어서,
상기 나노입자는 흡수제 총 중량 중 0.01~1중량%인 것을 특징으로 하는, 고효율의 이산화탄소 하이드레이트를 상압에서 제조할 수 있는 이산화탄소 흡수제.
The method according to claim 1,
Wherein the nanoparticles are 0.01 to 1% by weight of the total weight of the absorbent. The carbon dioxide absorbent is capable of producing high-efficiency carbon dioxide hydrate at normal pressure.
제1항에 있어서,
상기 계면활성제는 흡수제 총 중량 중 0.01~10중량%인 것을 특징으로 하는, 고효율의 이산화탄소 하이드레이트를 상압에서 제조할 수 있는 이산화탄소 흡수제.
The method according to claim 1,
Wherein the surfactant is 0.01 to 10% by weight based on the total weight of the absorbent, wherein the carbon dioxide hydrate can be produced at atmospheric pressure.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
폴리에틸렌글리콜(PEG), Silwet l-77, 제올라이트, 산화세륨(CeO2) 및 메탄올(CH3OH) 중 적어도 하나의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 고효율의 이산화탄소 하이드레이트를 상압에서 제조할 수 있는 이산화탄소 흡수제.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Characterized in that it further comprises at least one additive selected from the group consisting of polyethylene glycol (PEG), Silwet l-77, zeolite, cerium oxide (CeO 2 ) and methanol (CH 3 OH). Carbon dioxide absorbent.
물에 테트라하이드로푸란(THF)과 계면활성제를 첨가하고 교반하여 혼합물을 제조하는 제1단계와
상기 혼합물에 나노입자를 첨가하고 교반하여 이산화탄소 흡수제를 제조하는 제2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 고효율의 이산화탄소 하이드레이트를 상압에서 제조할 수 있는 이산화탄소 흡수제의 제조방법.
A first step of adding tetrahydrofuran (THF) and a surfactant to water and stirring to prepare a mixture; and
And a second step of adding a nanoparticle to the mixture and stirring the carbon nanofibers to produce a carbon dioxide absorbent. The method of producing a carbon dioxide absorbent according to claim 1, wherein the carbon dioxide hydrate is carbon dioxide.
제9항에 있어서,
상기 제1단계는 폴리에틸렌글리콜(PEG), Silwet l-77, 제올라이트, 산화세륨(CeO2) 및 메탄올(CH3OH) 중 적어도 하나의 첨가제를 더 첨가하는 것을 특징으로 하는, 고효율의 이산화탄소 하이드레이트를 상압에서 제조할 수 있는 이산화탄소 흡수제의 제조방법.
10. The method of claim 9,
The first step is a polyethylene glycol (PEG), Silwet l-77 , zeolite, ceria (CeO 2), and methanol (CH 3 OH) of at least one high efficiency of carbon dioxide hydrate, which is characterized by further adding additives A method for producing a carbon dioxide absorbent which can be produced at normal pressure.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20060079588A (en) * 2005-01-03 2006-07-06 한국전력공사 Dry regenerable sorbent for carbon oxide capture and method for manufacturing thereof
KR101296512B1 (en) * 2012-02-03 2013-08-13 경희대학교 산학협력단 Carbon dioxide absorbents comprising nanoparticle
KR20130101936A (en) * 2012-03-06 2013-09-16 삼성전자주식회사 Adsorbent for carbon dioxide, method preparing the same and capture module for carbon dioxide

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