KR101550618B1 - 리보일링 장치 및 이를 구비한 재생탑 - Google Patents

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박성열
윤여일
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현대자동차 주식회사
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Abstract

본 발명은 재생 대상인 가스를 함유하는 흡수액을 끓여 상기 가스를 분리하는 리보일링 장치 및 이를 구비한 재생탑에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 재생탑은 내부에 공간이 형성된 제1하우징; 상기 제1하우징의 상부에 위치하며, 리치 흡수액을 제1하우징의 내부로 공급하는 리치 흡수액 공급기; 상기 제1하우징의 내부에서 상기 리치 흡수액 공급부 아래에 위치하며, 제1하우징의 하부로 공급되는 리치 흡수액의 흐름을 정류하는 정류기; 상기 제1하우징의 내부에서 상기 정류기 아래에 위치하며, 리치 흡수액을 끓여 재생 가스를 리치 흡수액으로부터 분리시키는 리보일러; 리치 흡수액 탱크로서 형성되는 제2하우징; 상기 정류기로부터 공급되는 리치 흡수액이 상기 리치 흡수액 탱크로 공급되도록 하며, 상기 리보일러에서 발생한 재생 가스를 상기 리보일러로의 리치 흡수액의 공급 경로와 다른 경로로 상기 제1하우징의 내부로 우회시키며, 상기 리보일러와 상기 정류기 사이의 제1하우징 내부에 배치되는 세퍼레이터; 그리고 상기 리보일러에서 재생 가스가 분리된 린 흡수액을 받는 린 흡수액 탱크로서 형성되는 제3하우징;을 포함하며, 상기 리보일러는 상기 리치 흡수액 탱크를 통해서만 리치 흡수액을 공급받을 수 있다.

Description

리보일링 장치 및 이를 구비한 재생탑{REBOILING DEVICE AND REGENERATION TOWER}
본 발명은 리보일링 장치가 설치된 기액 분리 공정에 범용적으로 적용할 수 있는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제거 대상인 가스를 흡수한 포화 흡수액을 재생하여 재사용하기 위해 가열 방식 재생 공정에 사용하는 리보일링 장치 및 이를 구비한 재생탑에 관한 것이다.
지구 온난화와 대기 오염이 심해짐에 따라 이산화탄소의 대기 방출을 억제하기 위한 기술 개발이 최근 활발하다. 특히 화력발전소나 보일러 설비에서 방출되는 이산화탄소를 효율적으로 포집하는 방법을 개발하기 위한 많은 연구가 행해지고 있다.
다양한 가스 포집 방법 중, 최근에는 이산화탄소를 포집하기 위하여 흡수액을 이용한 화학 흡수법이 대용량의 이산화탄소 포집에 적합함이 널리 알려지고 있다. 화학 흡수법에 의하면, 화력발전소나 보일러 설비에서 방출되는 이산화탄소를 흡수탑에서 흡수액에 흡수시키고, 이산화탄소를 흡수한 포화 흡수액을 재생탑에서 가열하여 이산화탄소를 흡수액으로부터 분리한다.
재생탑에는 재생을 위한 에너지 공급원으로 흡수액 가열용 리보일러(reboiler)가 장착된다. 리보일러는 흡수액을 재생이 가능한 온도까지 가열하여 흡수액에 함유된 기체를 분리한다. 흡수액으로부터 분리된 기체는 재생탑의 상부로 이동되어 일부 유용한 물질은 응축기로 회수하고 제거 대상인 가스만 재생탑으로부터 배출된다.
종래의 리보일러로는 케틀(Kettle) 형식의 리보일러 또는 써모싸이푼(Thermocyphon) 형식의 리보일러가 사용되었다.
케틀 형식의 리보일러는 그 내부가 격벽에 의하여 제1, 2부분으로 분리되어 있으며, 제1부분에는 히터나 열교환기가 배치되고 제2부분은 흡수액 배출구가 형성된다. 기체를 함유하는 흡수액이 상부로부터 공급되면, 리보일러 내부의 흡수액의 수위가 높아지게 된다. 이 때, 흡수액은 히터나 열교환기에 의하여 가열되고, 상기 기체는 흡수액으로부터 분리되어 상부로 이동한다. 흡수액이 계속 공급됨에 따라 기체가 제거되거나 기체를 조금 함유하고 있는 흡수액은 상기 격벽을 넘어 제2부분으로 흘러가고, 흡수액 배출구를 통하여 리보일러로부터 배출된다. 케틀 형식의 리보일러에 따르면, 혼합액의 낙하 액적이 만들어내는 액체 파동과 끓음 현상으로 인하여 출렁임이 형성되어 정밀한 흡수액의 수위 조절이 어려운 단점이 있다.
써모싸이푼 형식의 리보일러에 따르면, 그 내부에 히터나 열교환기가 배치되고 그 바닥에 흡수액 배출구가 형성된다. 기체를 함유하는 흡수액이 상부로부터 공급되면, 리보일러 내부의 흡수액은 히터나 열교환기에 의하여 가열되고, 상기 기체는 흡수액으로부터 분리되어 상부로 이동한다. 이 때, 기체가 제거되거나 기체를 조금 함유하고 있는 흡수액은 리보일러의 바닥으로 이동하여 흡수액 배출구를 통하여 리보일러로부터 배출된다. 써모싸이푼 형식의 리보일러에 따르면, 끓음 현상으로 수위 제어가 매우 어렵고 그 중간에 격벽이 없으므로 혼합액이 리보일러에 체류하는 시간이 짧아 재생에 필요한 에너지를 적게 받기에 재생을 위한 가스 분리 효율이 낮다는 단점을 가지고 있다.
또한, 케틀 형식의 리보일러와 써모싸이푼 형식의 리보일러는 모두 혼합액의 공급 경로와 혼합액으로부터 분리된 가스의 배출 경로가 같다. 따라서, 가열에 의하여 거품이 발생하면, 거품에 의하여 혼합액이 히터나 열교환기에 도달하지 못하게 된다. 이 상태가 지속되면, 재생탑 내의 혼합액의 수위가 너무 높아져 흡수탑과 재생탑의 작동이 중지되게 된다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 리보일러로 공급되는 혼합액의 경로와 리보일러로부터 배출되는 가스의 경로를 분리하여 가스를 함유하는 흡수액으로부터 가스를 안정되게 분리할 수 있는 리보일링 장치 및 이를 구비한 재생탑을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 리보일링 장치는 리치 흡수액(rich absorbent liquid)을 끓여 재생 가스(regeneration gas)를 리치 흡수액으로부터 분리시키는 리보일러; 상기 리보일러에 리치 흡수액을 공급하는 리치 흡수액 탱크; 상기 리보일러에서 재생 가스가 분리된 린 흡수액(lean absorbent liquid)을 배출하는 린 흡수액 탱크; 그리고 상기 리보일러에서 발생한 재생 가스를 배출하며, 상기 리보일러로의 리치 흡수액의 공급 경로와 상기 리보일러로부터의 재생 가스 배출 경로를 분리하는 세퍼레이터(separator);를 포함할 수 있다.
상기 리치 흡수액은 리보일러로 직접 공급되지 않고 리치 흡수액 탱크를 통하여 공급되도록 되어 있을 수 있다.
상기 리보일러와 세퍼레이터는 제1하우징 내에 구비되고, 상기 리치 흡수액 탱크는 제2하우징 내에 형성되며, 상기 린 흡수액 탱크는 제3하우징 내에 형성될 수 있다.
상기 세퍼레이터는 상기 리보일러의 상측에 배치될 수 있다.
상기 제1하우징과 상기 제2하우징은 상기 리보일러의 상부에서 리치 흡수액 연결 라인을 통하여 유체가 흘러갈 수 있도록 연결되고, 상기 제1하우징과 상기 제3하우징은 상기 리보일러와 상기 세퍼레이터 사이에서 린 흡수액 연결 라인을 통하여 유체가 흘러갈 수 있도록 연결될 수 있다.
상기 리치 흡수액은 제1하우징 내에서 리보일링 장치의 상측으로부터 리치 흡수액 연결 라인을 통하여 리치 흡수액 탱크에 공급되며, 상기 리치 흡수액 탱크의 하부와 상기 리보일러의 하부는 유체가 흘러갈 수 있도록 연통 되어 상기 리치 흡수액 탱크 내의 리치 흡수액이 상기 리보일러의 하부로 공급될 수 있다.
상기 세퍼레이터는 상기 제1하우징을 두 개의 부분으로 나누도록 상기 제1하우징을 가로질러 배치되되, 상기 리보일러가 그 하부에 배치되도록 하고, 그 중앙부에 상기 두 개의 부분을 유체가 흘러갈 수 있도록 연통하는 적어도 하나 이상의 관통홀이 형성되는 장착 플레이트; 상기 장착 플레이트의 상면에 장착되며, 그 하면은 상기 적어도 하나 이상의 관통홀을 통하여 상기 리보일러가 배치되는 상기 제1하우징의 하나의 부분과 유체가 흘러갈 수 있도록 연통되고, 그 상면은 지붕에 의하여 막혀 있는 중공의 기둥 형상의 몸체; 그리고 상기 몸체의 옆면에 형성되어 몸체의 내부와 외부를 유체가 흘러갈 수 있도록 연통하는 적어도 하나 이상의 재생 가스 우회 포트;를 포함하며, 상기 몸체의 옆면을 상기 적어도 하나 이상의 관통홀을 둘러쌀 수 있다.
상기 제1하우징과 상기 제2하우징은 리치 흡수액 연결 라인을 통하여 유체가 흘러갈 수 있도록 연결되고, 상기 제1하우징과 상기 제3하우징은 린 흡수액 연결 라인을 통하여 유체가 흘러갈 수 있도록 연결되며, 상기 리치 흡수액 연결 라인과 상기 제1하우징의 연결 부위는 상기 장착 플레이트의 상부에 위치하고, 상기 린 흡수액 연결 라인과 상기 제1하우징의 연결 부위는 상기 장착 플레이트의 하부에 위치할 수 있다.
상기 린 흡수액 연결 라인과 상기 제1하우징의 연결 부위는 상기 리보일러의 상부에 위치할 수 있다.
상기 리보일러는 작동 유체를 흘러가게 하는 제1순환 라인; 그리고 상기 린 흡수액, 리치 흡수액 또는 재생 가스를 흘러가게 하는 제2순환 라인;을 포함하며, 상기 제1순환 라인과 제2순환 라인은 서로 근접하게 형성되어 있으며, 제1순환 라인을 흘러가는 작동 유체와 상기 제2순환 라인을 흘러가는 린 흡수액, 리치 흡수액 또는 재생 가스는 서로 섞어지 아니하며 서로 열교환될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 재생탑은 내부에 공간이 형성된 제1하우징; 상기 제1하우징의 상부에 위치하며, 리치 흡수액을 제1하우징의 내부로 공급하는 리치 흡수액 공급기; 상기 제1하우징의 내부에서 상기 리치 흡수액 공급부 아래에 위치하며, 제1하우징의 하부로 공급되는 리치 흡수액의 흐름을 정류하는 정류기; 상기 제1하우징의 내부에서 상기 정류기 아래에 위치하며, 리치 흡수액을 끓여 재생 가스를 리치 흡수액으로부터 분리시키는 리보일러; 리치 흡수액 탱크로서 형성되는 제2하우징; 상기 정류기로부터 공급되는 리치 흡수액이 상기 리치 흡수액 탱크로 공급되도록 하며, 상기 리보일러에서 발생한 재생 가스를 상기 리보일러로의 리치 흡수액의 공급 경로와 다른 경로로 상기 제1하우징의 내부로 우회시키며, 상기 리보일러와 상기 정류기 사이의 제1하우징 내부에 배치되는 세퍼레이터; 그리고 상기 리보일러에서 재생 가스가 분리된 린 흡수액을 받는 린 흡수액 탱크로서 형성되는 제3하우징;을 포함하며, 상기 리보일러는 상기 리치 흡수액 탱크를 통해서만 리치 흡수액을 공급받을 수 있다.
상기 제2하우징의 하부에는 리치 흡수액 유출구가 형성되고, 상기 제1하우징의 하부에는 상기 리치 흡수액 유출구와 유체가 흘러갈 수 있도록 연통된 리치 흡수액 유입구가 형성되어 상기 리치 흡수액 탱크 내의 리치 흡수액은 상기 리치 흡수액 유출구와 상기 리치 흡수액 유입구를 통하여 상기 리보일러에 공급될 수 있다.
상기 제1하우징은 리치 흡수액 연결 라인을 통하여 유체가 흘러갈 수 있도록 상기 제2하우징과 연결되고 린 흡수액 연결 라인을 통하여 제3하우징과 연결되며, 상기 리치 흡수액 연결 라인과 상기 제1하우징의 연결 부위는 상기 린 흡수액 연결 라인과 상기 제1하우징의 연결 부위보다 상측에 위치할 수 있다.
상기 세퍼레이터는 상기 리치 흡수액 연결 라인과 상기 제1하우징의 연결 부위 하부에서 상기 제1하우징을 가로질러 배치되며, 적어도 하나 이상의 관통홀이 형성되는 장착 플레이트; 상기 장착 플레이트의 상면에 장착되며, 그 상면은 지붕에 의하여 막혀 있는 중공의 기둥 형상의 몸체; 그리고 상기 몸체의 옆면에 형성되어 몸체의 내부와 외부를 유체가 흘러갈 수 있도록 연통하는 적어도 하나 이상의 재생 가스 우회 포트;를 포함하며, 상기 적어도 하나 이상의 관통홀은 상기 장착 플레이트 하부의 상기 제1하우징의 내부와 상기 몸체의 내부를 유체가 흘러갈 수 있도록 연통할 수 있다.
상기 리보일러에서 발생된 재생 가스는 상기 적어도 하나 이상의 관통홀과 상기 적어도 하나 이상의 재생 가스 우회 포트를 통해서만 상기 장착 플레이트 상부의 제1하우징 내부로 공급되고, 상기 정류기로부터 낙하하는 리치 흡수액은 상기 장착 플레이트에 의하여 상기 리보일러에 직접 공급되지 않고 상기 리치 흡수액 탱크로 공급될 수 있다.
상기 린 흡수액 연결 라인과 상기 제1하우징의 연결 부위는 상기 리보일러와 상기 장착 플레이트 사이에 위치할 수 있다.
상기 리보일러는 작동 유체를 흘러가게 하는 제1순환 라인; 그리고 상기 린 흡수액, 리치 흡수액 또는 재생 가스를 흘러가게 하는 제2순환 라인;을 포함하며, 상기 제1순환 라인과 제2순환 라인은 서로 근접하게 형성되어 있으며, 제1순환 라인을 흘러가는 작동 유체와 상기 제2순환 라인을 흘러가는 린 흡수액, 리치 흡수액 또는 재생 가스는 서로 섞어지 아니하며 서로 열교환될 수 있다.
상기 리보일러는 전류를 공급 받아 발열하는 전기 열선일 수 있다.
상기 제1하우징의 상부에는 재생 가스 배출구가 형성되어 있으며, 상기 리보일러에서 발생하여 세퍼레이터를 통해 제1하우징 내부로 공급된 재생 가스는 제1하우징의 내부에서 상부로 이동하여 상기 재생 가스 배출구를 통하여 배출될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 재생탑은 내부에 공간이 형성된 제1하우징; 상기 제1하우징의 상부에 위치하며, 리치 흡수액 및/또는 응축수를 제1하우징의 내부로 공급하는 제1리치 흡수액 공급기; 상기 제1하우징의 내부에서 상기 제1리치 흡수액 공급부 아래에 위치하며, 제1하우징의 하부로 공급되는 리치 흡수액 및/또는 응축수의 흐름을 정류하는 제1정류기; 상기 제1하우징의 내부에서 상기 제1정류기 아래에 위치하며, 리치 흡수액을 제1하우징의 내부로 공급하는 제2리치 흡수액 공급기; 상기 제1하우징의 내부에서 상기 제2리치 흡수액 공급부 아래에 위치하며, 제1하우징의 하부로 공급되는 리치 흡수액의 흐름을 정류하는 제2정류기; 상기 제1하우징의 내부에서 상기 제2정류기 아래에 위치하며, 리치 흡수액을 끓여 재생 가스를 리치 흡수액으로부터 분리시키는 리보일러; 리치 흡수액 탱크로서 형성되는 제2하우징; 상기 제2정류기로부터 공급되는 리치 흡수액이 상기 리치 흡수액 탱크로 공급되도록 하며, 상기 리보일러에서 발생한 재생 가스를 상기 리보일러로의 리치 흡수액의 공급 경로와 다른 경로로 상기 제1하우징의 내부로 우회시키며, 상기 리보일러와 상기 제2정류기 사이의 제1하우징 내부에 배치되는 세퍼레이터; 그리고 상기 리보일러에서 재생 가스가 분리된 린 흡수액을 받는 린 흡수액 탱크로서 형성되는 제3하우징;을 포함하며, 상기 리보일러는 상기 리치 흡수액 탱크를 통해서만 리치 흡수액을 공급받을 수 있다.
상기 제2하우징의 하부에는 리치 흡수액 유출구가 형성되고, 상기 제1하우징의 하부에는 상기 리치 흡수액 유출구와 유체가 흘러갈 수 있도록 연통된 리치 흡수액 유입구가 형성되어 상기 리치 흡수액 탱크 내의 리치 흡수액은 상기 리치 흡수액 유출구와 상기 리치 흡수액 유입구를 통하여 상기 리보일러에 공급될 수 있다.
상기 제1하우징은 리치 흡수액 연결 라인을 통하여 유체가 흘러갈 수 있도록 상기 제2하우징과 연결되고 린 흡수액 연결 라인을 통하여 제3하우징과 연결되며, 상기 리치 흡수액 연결 라인과 상기 제1하우징의 연결 부위는 상기 린 흡수액 연결 라인과 상기 제1하우징의 연결 부위보다 상측에 위치할 수 있다.
상기 세퍼레이터는 상기 리치 흡수액 연결 라인과 상기 제1하우징의 연결 부위 하부에서 상기 제1하우징을 가로질러 배치되며, 적어도 하나 이상의 관통홀이 형성되는 장착 플레이트; 상기 장착 플레이트의 상면에 장착되며, 그 상면은 지붕에 의하여 막혀 있는 중공의 기둥 형상의 몸체; 그리고 상기 몸체의 옆면에 형성되어 몸체의 내부와 외부를 유체가 흘러갈 수 있도록 연통하는 적어도 하나 이상의 재생 가스 우회 포트;를 포함하며, 상기 적어도 하나 이상의 관통홀은 상기 장착 플레이트 하부의 상기 제1하우징의 내부와 상기 몸체의 내부를 유체가 흘러갈 수 있도록 연통할 수 있다.
상기 리보일러에서 발생된 재생 가스는 상기 적어도 하나 이상의 관통홀과 상기 적어도 하나 이상의 재생 가스 우회 포트를 통해서만 상기 장착 플레이트 상부의 제1하우징 내부로 공급되고, 상기 제2정류기로부터 낙하하는 리치 흡수액은 상기 장착 플레이트에 의하여 상기 리보일러에 직접 공급되지 않고 상기 리치 흡수액 탱크로 공급될 수 있다.
상기 린 흡수액 연결 라인과 상기 제1하우징의 연결 부위는 상기 리보일러와 상기 장착 플레이트 사이에 위치할 수 있다.
상기 리보일러는 작동 유체를 흘러가게 하는 제1순환 라인; 그리고 상기 린 흡수액, 리치 흡수액 또는 재생 가스를 흘러가게 하는 제2순환 라인;을 포함하며, 상기 제1순환 라인과 제2순환 라인은 서로 근접하게 형성되어 있으며, 제1순환 라인을 흘러가는 작동 유체와 상기 제2순환 라인을 흘러가는 린 흡수액, 리치 흡수액 또는 재생 가스는 서로 섞어지 아니하며 서로 열교환될 수 있다.
상기 리보일러는 전류를 공급 받아 발열하는 전기 열선일 수 있다.
상기 제1하우징의 상부에는 재생 가스 배출구가 형성되어 있으며, 상기 리보일러에서 발생하여 세퍼레이터를 통해 제1하우징 내부로 공급된 재생 가스는 제1하우징의 내부에서 상부로 이동하여 상기 재생 가스 배출구를 통하여 배출될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 리보일러로 공급되는 혼합액의 경로와 리보일러로부터 배출되는 가스의 경로를 분리하여 가스를 함유하는 흡수액으로부터 가스를 안정되게 분리할 수 있다. 따라서, 가스 분리 공정을 안정되게 수행할 수 있고, 가스 분리 효율도 향상된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 재생탑의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 리보일링 장치의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 세퍼레이터의 개략도이다.
본 명세서 및 특허청구범위에서 "리치 흡수액"이란 재생 대상인 가스를 많이 함유하는 흡수액 또는 상기 가스를 흡수한 후 상기 가스의 재생 전의 흡수액을 의미한다.
본 명세서 및 특허청구범위에서 "린 흡수액"이란 재생 대상인 가스를 적게 함유하는 흡수액 또는 가스가 분리된 흡수액을 의미한다.
본 명세서 및 특허청구범위에서 "재생"이란 흡수액으로부터 가스를 분리하는 것을 의미한다.
본 명세서 및 특허청구범위에서 "재생 가스"란 흡수액으로부터 분리된 가스를 의미한다.
본 명세서 및 특허청구범위에서 "상측", "상부" 또는 "상단"은 "일측", "일단부", "일측부" 또는 "일단"을 포함하고, "하측", "하부" 또는 "하단"은 "타측", "타단부", "타측부" 또는 "타단"을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 발 발명의 실시예들은 이산화탄소를 회수하기 위한 화학 흡수법뿐만 아니라 흡수액에 가스를 흡수 시킨 후 상기 흡수액을 가열하여 상기 가스를 분리하는 모든 화학 흡수법에 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위를 이산화탄소를 회수하기 위한 화학 흡수법에 사용되는 리보일러 및 재생탑에 한정하여서는 아니된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 재생탑의 개략도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 리보일링 장치의 개략도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 세퍼레이터의 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 재생탑(1)은 제1하우징(3)을 포함한다.
제1하우징(3)은 그 내부에 공간이 형성되어 있으며, 상기 공간에는 상부로부터 하부까지 순차적으로 제1리치 흡수액 공급부(10), 제1정류부(20), 제2리치 흡수액 공급부(30) 및 제2정류부(40)가 배치된다. 또한, 상기 제1하우징(3)의 상단에는 재생 가스 배출구(2)가 형성되고, 상기 제1하우징(3)의 하단에는 리치 흡수액 유입구(58)가 형성되어 있다.
제1리치 흡수액 공급부(10)는 제1하우징(3) 내부의 상부에 배치되어 있으며, 제1리치 흡수액 공급 라인(12), 플레이트(14) 및 제1리치 흡수액 공급기(16)를 포함한다.
제1리치 흡수액 공급 라인(12)는 흡수탑(도시하지 않음)으로부터 리치 흡수액을 공급받거나 응축기(도시하지 않음) 또는 열교환기(도시하지 않음)로부터 응축수를 공급받는다. 상기 제1리치 흡수액 공급 라인(12)는 상기 리치 흡수액 및/또는 상기 응축수를 상기 제1리치 흡수액 공급기(16)에 공급한다.
플레이트(14)는 제1리치 흡수액 공급기(16)를 제1하우징(3)에 장착하기 위한 것이다.
제1리치 흡수액 공급기(16)는 상기 제1리치 흡수액 공급 라인(12)으로부터 공급받은 리치 흡수액 및/또는 응축수를 제1하우징(3)의 내부로 공급한다. 제1리치 흡수액 공급기(16)에서 공급된 리치 흡수액 및/또는 응축수는 중력에 의하여 제1하우징(3)의 하부로 이동한다.
제1정류부(20)는 상기 제1리치 흡수액 공급부(10) 하부의 제1하우징(3) 내부에 배치되어 있다. 상기 제1정류부(20)는 플레이트(22)와 적어도 하나 이상의 제1정류기(24)를 포함한다.
상기 플레이트(22)는 상기 적어도 하나 이상의 제1정류기(24)를 제1하우징(3)에 장착하기 위한 것으로, 적어도 하나 이상의 제1정류기(24)의 바닥을 지지한다. 상기 플레이트(22)에는 제1정류기(24)를 통과한 리치 흡수액 및/또는 응축수를 제1하우징(3)의 하부로 흘려 보내도록 적어도 하나 이상의 구멍이 형성될 수 있다. 이와는 달리, 상기 플레이트(22)는 상기 제1하우징(3)의 단면 형상에서 일부분이 제거된 형상일 수 있다.
적어도 하나 이상의 제1정류기(24)는 상기 플레이트(22)의 상면에 장착된다. 상기 각 제1정류기(24)는 가늘고 긴 와이어를 불규칙한 형상으로 꼬아 형성할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 이와는 달리, 제1정류기(24)로는 공극률이 큰 폼 플라스틱이 사용될 수 있다. 상기 제1정류기(24)는 리치 흡수액 및/또는 응축수의 흐름이 일정하도록 정류한다.
제2리치 흡수액 공급부(30)는 상기 제1정류부(20) 하부의 제1하우징(3) 내부에 배치되어 있으며, 제2리치 흡수액 공급 라인(32), 플레이트(34) 및 제2리치 흡수액 공급기(36)를 포함한다.
제2리치 흡수액 공급 라인(32)는 흡수탑으로부터 리치 흡수액을 공급받고, 상기 리치 흡수액을 상기 제2리치 흡수액 공급기(36)에 공급한다. 상기 제2리치 흡수액 공급 라인(32)에 공급되는 리치 흡수액은 상기 제1리치 흡수액 공급 라인(12)에 공급되는 리치 흡수액과 동일하거나 다를 수 있다. 즉, 재생탑과 제1리치 흡수액 공급 라인(12) 사이에 배치된 장치들이 재생탑과 제2리치 흡수액 공급 라인(32) 사이에 배치된 장치들과 동일하거나 다를 수 있다. 만일 재생탑과 제1리치 흡수액 공급 라인(12) 사이에 배치된 장치들이 재생탑과 제2리치 흡수액 공급 라인(32) 사이에 배치된 장치들과 다르다면, 제1리치 흡수액 공급 라인(12)을 통하여 공급되는 리치 흡수액의 온도, 압력 및 함유하는 가스의 농도는 제2리치 흡수액 공급 라인(32)을 통하여 공급되는 리치 흡수액의 온도, 압력 및 함유하는 가스의 농도와 달라지게 된다.
플레이트(34)는 제2리치 흡수액 공급기(36)를 제1하우징(3)에 장착하기 위한 것이다. 상기 플레이트(34)에는 제1정류기(24)를 통과한 리치 흡수액 및/또는 응축수를 제1하우징(3)의 하부로 흘려 보내도록 적어도 하나 이상의 구멍이 형성될 수 있다. 이와는 달리, 상기 플레이트(34)는 상기 제1하우징(3)의 단면 형상에서 일부분이 제거된 형상일 수 있다.
제2리치 흡수액 공급기(36)는 상기 제2리치 흡수액 공급 라인(32)으로부터 공급받은 리치 흡수액을 제1하우징(3)의 내부로 공급한다. 제2리치 흡수액 공급기(36)에서 공급된 리치 흡수액은 중력에 의하여 제1하우징(3)의 하부로 이동한다.
제2정류부(40)는 상기 제2리치 흡수액 공급부(30) 하부의 제1하우징(3) 내부에 배치되어 있다. 상기 제2정류부(40)는 플레이트(42)와 적어도 하나 이상의 제1정류기(44)를 포함한다.
상기 플레이트(42)는 상기 적어도 하나 이상의 제2정류기(44)를 제1하우징(3)에 장착하기 위한 것으로, 적어도 하나 이상의 제2정류기(44)의 바닥을 지지한다. 상기 플레이트(42)에는 제2정류기(44)를 통과한 리치 흡수액 및/또는 응축수를 제1하우징(3)의 하부로 흘려 보내도록 적어도 하나 이상의 구멍이 형성될 수 있다. 이와는 달리, 상기 플레이트(42)는 상기 제1하우징(3)의 단면 형상에서 일부분이 제거된 형상일 수 있다.
적어도 하나 이상의 제2정류기(44)는 상기 플레이트(42)의 상면에 장착된다. 상기 각 제2정류기(44)는 가늘고 긴 와이어를 불규칙한 형상으로 꼬아 형성할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 이와는 달리, 제2정류기(44)로는 공극률이 큰 폼 플라스틱이 사용될 수 있다. 상기 제2정류기(44)는 제1리치 흡수액 공급기(16)로부터 공급되는 리치 흡수액 및/또는 응축수의 흐름이 일정하도록 정류하고 제2리치 흡수액 공급기(36)로부터 공급되는 리치 흡수액의 흐름이 일정하도록 정류한다.
상기 재생탑(1)은 리보일링 장치(50)를 더 포함한다. 상기 리보일링 장치(50)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제2정류부(40)의 하부에 배치되어 있으며, 리치 흡수액 탱크(54), 리보일러(60), 세퍼레이터(70), 그리고 린 흡수액 탱크(84)를 포함한다. 상기 리보일링 장치(50)는 제2정류부(40)로부터 공급되는 리치 흡수액에 포함된 가스를 재생한다.
리치 흡수액 탱크(54)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2하우징(55)에 형성된다. 상기 제2하우징(55)은 리치 흡수액 연결 라인(52)을 통해 상기 제1하우징(3)에 유체가 흘러갈 수 있도록 연통되어 제2정류부(40)를 통과한 리치 흡수액 및/또는 응축수는 리치 흡수액 연결 라인(52)을 통하여 리치 흡수액 탱크(54)에 공급된다. 리치 흡수액 탱크(54)의 하부에는 리치 흡수액 유출구(56)가 형성되어 있다.
리보일러(60)는 상기 제1정류부(40) 하부의 제1하우징(3) 내부에 장착되어 있으며, 제1하우징(3)의 바닥으로부터 설정 간격만큼 상부에 위치한다. 상기 리보일러(60)는 리치 흡수액을 끓여 리치 흡수액으로부터 재생 가스를 분리한다. 상기 리보일러(60)는 리치 흡수액 유입구(58), 작동 매체 유입구(62), 제1순환 라인(64), 제2순환 라인(66), 그리고 작동 매체 유출구(68)를 포함한다.
리치 흡수액 유입구(58)는 상기 제1하우징(3)의 하부에 형성되어 있으며, 상기 리치 흡수액 유출구(56)와 유체가 흘러갈 수 있도록 연통되어 상기 리치 흡수액 탱크(54)로부터 리치 흡수액을 공급 받는다. 따라서, 리치 흡수액 탱크(54)는 상기 제1하우징(3)에 리치 흡수액을 공급한다. 상기 제1하우징(3)에 리치 흡수액이 공급됨에 따라, 상기 제1하우징(3) 내의 리치 흡수액 수위는 점점 높아지게 되고, 리보일러(60)에 리치 흡수액이 공급된다.
작동 매체 유입구(62)는 제1하우징(3)의 상기 리보일러(60)에 대응하는 위치에 형성되며, 상기 리보일러(60)에 작동 매체를 공급하도록 되어 있다. 상기 작동 매체는 발전소나 보일러 설비에서 발생하는 수증기일 수 있으나 이에 한정되지 아니한다.
제1순환 라인(64)은 상기 리보일러(60) 내에 형성되며, 상기 작동 매체 유입구(62)를 통해 공급된 작동 매체는 제1순환 라인(64) 내에서 흐르게 된다. 상기 제1순환 라인(64)은 제1하우징(3)의 내부와 유체가 흘러갈 수 있도록 연통되어 있지 아니하다.
제2순환 라인(66)은 상기 리보일러(60) 내에 형성되며, 상기 제1순환 라인(64)에 근접하여 형성된다. 통상적으로, 리보일러(60) 내에서 제1순환 라인(64)을 제외한 부분은 제2순환 라인(66)이 된다. 상기 제2순환 라인(66)은 제1하우징(3) 내부와 유체가 흘러갈 수 있도록 연통되어 있어 제1하우징(3)에 공급된 리치 흡수액의 수위가 높아지면 상기 리치 흡수액은 제2순환 라인(66) 내에 있게 된다. 이 때, 제2순환 라인(66) 내의 리치 흡수액은 제1순환 라인(64)을 흐르는 작동 유체와 열교환되어 가열된다. 따라서, 리치 흡수액으로부터 재생 가스가 분리되고 리보일러(60)의 상부에는 린 흡수액이 위치하게 된다. 또한, 리치 흡수액으로부터 분리된 재생 가스는 제1하우징(3)의 상부로 이동한다.
작동 매체 유출구(68)는 제1하우징(3)의 상기 리보일러(60)에 대응하는 위치에 형성되며, 제1순환 라인(64)을 순환한 작동 유체는 작동 매체 유출구(68)를 통하여 제1하우징(3)의 외부로 배출된다.
여기에서는, 상기 리보일러(60)가 작동 매체와의 열교환을 통하여 리치 흡수액을 가열하는 열교환기인 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 아니한다. 상기 리보일러(60)로는 전류를 공급 받아 발열하는 전기 열선일 수 있다.
세퍼레이터(70)는 상기 제2정류부(40)와 리보일러(60) 사이의 제1하우징(3)의 내부에 장착되며, 리보일러(60)로의 리치 흡수액의 공급 경로와 리보일러(60)에서 발생한 재생 가스의 배출 경로를 분리한다. 이러한 목적을 위하여, 상기 세퍼레이터(70)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 장착 플레이트(74), 몸체(72), 그리고 재생 가스 우회 포트(76)를 포함한다.
상기 장착 플레이트(74)는 상기 리치 흡수액 연결 라인(52)과 상기 제1하우징(3)의 연결 부위 하부에서 상기 제1하우징(3)을 가로질러 배치된다. 상기 장착 플레이트(74)에는 적어도 하나 이상의 관통홀(79)이 형성되어 있다.
상기 몸체(72)는 상기 장착 플레이트(74)의 상면에 장착된다. 상기 몸체(72)의 상면은 지붕(78)에 의하여 막혀 있어 상부로부터 낙하하는 리치 흡수액 및/또는 응축수는 몸체(72)의 내부로 들어가지 못하고 장착 플레이트(74) 위에 고이게 되고, 상기 장착 플레이트(74) 위에 고인 리치 흡수액은 리치 흡수액 연결 라인(52)을 통해 리치 흡수액 탱크(54)로 이동한다. 또한, 상기 몸체(72)는 상기 적어도 하나 이상의 관통홀(79)을 모두 감싸도록 형성되어 장착 플레이트(74)에 고이는 리치 흡수액이 리보일러(60)로 직접 공급되는 것을 방지한다.
적어도 하나 이상의 재생 가스 우회 포트(76)는 상기 몸체(72)의 옆면에 형성되어 있어 상기 몸체(72)의 내부와 외부를 유체가 흘러갈 수 있도록 연통한다. 상기 적어도 하나 이상의 재생 가스 우회 포트(76)는 상기 장착 플레이트(74)로부터 설정된 높이에 형성되어 장착 플레이트(74) 위에 고인 리치 흡수액이 재생 가스 우회 포트(76)를 통해 몸체(72)의 내부로 들어가는 것을 방지하도록 되어 있다. 즉, 상기 리치 흡수액 연결 라인(52)의 수직 위치는 상기 적어도 하나 이상의 재생 가스 우회 포트(76)의 수직 위치보다 더 낮게 위치한다.
린 흡수액 탱크(84)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제3하우징(85)에 형성된다. 상기 제3하우징(85)은 린 흡수액 연결 라인(82)을 통해 상기 제1하우징(3)에 유체가 흘러갈 수 있도록 연통되어 리보일러(60)에서 재생 가스가 분리된 린 흡수액은 린 흡수액 연결 라인(82)을 통하여 린 흡수액 탱크(84)로 흘러간다. 상기 린 흡수액 연결 라인(82)과 제1하우징(3)의 연결 부위는 상기 장착 플레이트(74)와 상기 리보일러(60) 사이에 위치한다. 따라서, 상기 리보일러(60)에서 재생이 완료된 리치 흡수액은 상기 세퍼레이터(70)로 공급되지 않고 상기 린 흡수액 탱크(84)로 공급된다.
상기 린 흡수액 탱크(84)의 하단에는 린 흡수액 배출구(92)가 형성되어 린 흡수액 탱크(84) 내의 린 흡수액을 배출하도록 되어 있다. 또한, 상기 린 흡수액 탱크(84) 내부에는 지지 플레이트(86)가 장착되고, 상기 지지 플레이트(86)에는 레벨 센서(88)와 압력 센서(90)가 장착될 수 있다. 상기 레벨 센서(88)는 상기 린 흡수액 탱크(84) 내의 린 흡수액의 레벨을 측정하고, 압력 센서(90)는 상기 린 흡수액 탱크(84)의 압력을 측정할 수 있다. 또한, 상기 레벨 센서(88)와 압력 센서(90)의 측정 결과를 기초로 상기 린 흡수액 배출구(92)를 선택적으로 개폐할 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 재생탑(1)의 작동을 상세히 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 흡수탑으로부터 제1리치 흡수액 공급부(10) 또는 제2리치 흡수액 공급부(30)를 통하여 리치 흡수액이 제1하우징(3) 내로 공급되면, 상기 리치 흡수액은 중력에 의하여 아래로 이동한다. 이 때, 상기 리치 흡수액의 흐름은 제1정류부(20) 또는 제2정류부(40)에 의하여 정류된다.
상기 리치 흡수액은, 도 2의 실선 화살표로 표시된 바와 같이, 지붕(78)에 의하여 몸체(72) 내부로 이동하지 못하고 장착 플레이트(74)로 이동하여 장착 플레이트(74)의 상면에 고이게 된다. 장착 플레이트(74) 상면에 고인 리치 흡수액의 표면 높이가 상기 리치 흡수액 연결 라인(52)의 최하단 높이보다 높아지면, 상기 리치 흡수액은 상기 리치 흡수액 연결 라인(52)을 통해 리치 흡수액 탱크(54)로 공급되고, 리치 흡수액 유출구(56) 및 리치 흡수액 유입구(58)를 통하여 제1하우징(3)으로 공급된다.
제1하우징(3) 내의 리치 흡수액의 레벨이 높아져 리치 흡수액이 리보일러(60)로 공급되면, 리치 흡수액과 작동 유체 사이의 열교환을 통해 상기 리치 흡수액은 가열되고 재생 가스는 리치 흡수액으로부터 분리된다. 상기 리치 흡수액으로부터 분리된 재생 가스는, 도 2의 점선 화살표로 표시된 바와 같이, 관통홀(79)과 재생 가스 우회 포트(76)를 통하여 몸체(72)의 외부로 이동한다. 상기 재생 가스는 상부로 이동해 재생 가스 배출구(2)를 통해 제1하우징(3)의 외부로 배출된다. 상기 재생 가스 배출구(2)는 별도의 라인을 통해 재생 가스 저장 탱크(도시하지 않음)에 연결될 수 있고, 제1하우징(3)으로부터 배출된 재생 가스는 상기 재생 가스 저장 탱크에 저장될 수 있다.
한편, 리치 흡수액이 리보일러(60)에 계속 공급됨에 따라, 재생 가스가 분리된 린 흡수액의 수위는 계속 높아진다. 상기 린 흡수액의 표면 높이가 상기 린 흡수액 연결 라인(82)의 최하단 높이보다 높아지면, 상기 린 흡수액은 상기 린 흡수액 연결 라인(82)을 통해 린 흡수액 탱크(84)로 공급된다. 린 흡수액 탱크(84)로 공급된 린 흡수액은 린 흡수액 배출구(92)를 통해 제3하우징(85)의 외부로 배출된다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

Claims (28)

  1. 리치 흡수액(rich absorbent liquid)을 끓여 재생 가스(regeneration gas)를 리치 흡수액으로부터 분리시키는 리보일러;
    상기 리보일러에 리치 흡수액을 공급하는 리치 흡수액 탱크;
    상기 리보일러에서 재생 가스가 분리된 린 흡수액(lean absorbent liquid)을 배출하는 린 흡수액 탱크; 그리고
    상기 리보일러에서 발생한 재생 가스를 배출하며, 상기 리보일러로의 리치 흡수액의 공급 경로와 상기 리보일러로부터의 재생 가스 배출 경로를 분리하는 세퍼레이터(separator);
    를 포함하는 리보일링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리치 흡수액은 리보일러로 직접 공급되지 않고 리치 흡수액 탱크를 통하여 공급되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 리보일링 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 리보일러와 세퍼레이터는 제1하우징 내에 구비되고, 상기 리치 흡수액 탱크는 제2하우징 내에 형성되며, 상기 린 흡수액 탱크는 제3하우징 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 리보일링 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 세퍼레이터는 상기 리보일러의 상측에 배치되는 것을 특징으로 하는 리보일링 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1하우징과 상기 제2하우징은 상기 리보일러의 상부에서 리치 흡수액 연결 라인을 통하여 유체가 흘러갈 수 있도록 연결되고, 상기 제1하우징과 상기 제3하우징은 상기 리보일러와 상기 세퍼레이터 사이에서 린 흡수액 연결 라인을 통하여 유체가 흘러갈 수 있도록 연결되는 것을 특징으로 하는 리보일링 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 리치 흡수액은 제1하우징 내에서 리보일링 장치의 상측으로부터 리치 흡수액 연결 라인을 통하여 리치 흡수액 탱크에 공급되며, 상기 리치 흡수액 탱크의 하부와 상기 리보일러의 하부는 유체가 흘러갈 수 있도록 연통 되어 상기 리치 흡수액 탱크 내의 리치 흡수액이 상기 리보일러의 하부로 공급되는 것을 특징으로 하는 리보일링 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 세퍼레이터는
    상기 제1하우징을 두 개의 부분으로 나누도록 상기 제1하우징을 가로질러 배치되되, 상기 리보일러가 그 하부에 배치되도록 하고, 그 중앙부에 상기 두 개의 부분을 유체가 흘러갈 수 있도록 연통하는 적어도 하나 이상의 관통홀이 형성되는 장착 플레이트;
    상기 장착 플레이트의 상면에 장착되며, 그 하면은 상기 적어도 하나 이상의 관통홀을 통하여 상기 리보일러가 배치되는 상기 제1하우징의 하나의 부분과 유체가 흘러갈 수 있도록 연통되고, 그 상면은 지붕에 의하여 막혀 있는 중공의 기둥 형상의 몸체; 그리고
    상기 몸체의 옆면에 형성되어 몸체의 내부와 외부를 유체가 흘러갈 수 있도록 연통하는 적어도 하나 이상의 재생 가스 우회 포트;
    를 포함하며,
    상기 몸체의 옆면을 상기 적어도 하나 이상의 관통홀을 둘러싸는 리보일링 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1하우징과 상기 제2하우징은 리치 흡수액 연결 라인을 통하여 유체가 흘러갈 수 있도록 연결되고, 상기 제1하우징과 상기 제3하우징은 린 흡수액 연결 라인을 통하여 유체가 흘러갈 수 있도록 연결되며, 상기 리치 흡수액 연결 라인과 상기 제1하우징의 연결 부위는 상기 장착 플레이트의 상부에 위치하고, 상기 린 흡수액 연결 라인과 상기 제1하우징의 연결 부위는 상기 장착 플레이트의 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 리보일링 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 린 흡수액 연결 라인과 상기 제1하우징의 연결 부위는 상기 리보일러의 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 리보일링 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 리보일러는
    작동 유체를 흘러가게 하는 제1순환 라인; 그리고
    상기 린 흡수액, 리치 흡수액 또는 재생 가스를 흘러가게 하는 제2순환 라인;
    을 포함하며,
    상기 제1순환 라인과 제2순환 라인은 서로 근접하게 형성되어 있으며, 제1순환 라인을 흘러가는 작동 유체와 상기 제2순환 라인을 흘러가는 린 흡수액, 리치 흡수액 또는 재생 가스는 서로 섞어지 아니하며 서로 열교환되는 것을 특징으로 하는 리보일링 장치.
  11. 내부에 공간이 형성된 제1하우징;
    상기 제1하우징의 상부에 위치하며, 리치 흡수액을 제1하우징의 내부로 공급하는 리치 흡수액 공급기;
    상기 제1하우징의 내부에서 상기 리치 흡수액 공급부 아래에 위치하며, 제1하우징의 하부로 공급되는 리치 흡수액의 흐름을 정류하는 정류기;
    상기 제1하우징의 내부에서 상기 정류기 아래에 위치하며, 리치 흡수액을 끓여 재생 가스를 리치 흡수액으로부터 분리시키는 리보일러;
    리치 흡수액 탱크로서 형성되는 제2하우징;
    상기 정류기로부터 공급되는 리치 흡수액이 상기 리치 흡수액 탱크로 공급되도록 하며, 상기 리보일러에서 발생한 재생 가스를 상기 리보일러로의 리치 흡수액의 공급 경로와 다른 경로로 상기 제1하우징의 내부로 우회시키며, 상기 리보일러와 상기 정류기 사이의 제1하우징 내부에 배치되는 세퍼레이터; 그리고
    상기 리보일러에서 재생 가스가 분리된 린 흡수액을 받는 린 흡수액 탱크로서 형성되는 제3하우징;
    을 포함하며,
    상기 리보일러는 상기 리치 흡수액 탱크를 통해서만 리치 흡수액을 공급받는 것을 특징으로 하는 재생탑.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2하우징의 하부에는 리치 흡수액 유출구가 형성되고, 상기 제1하우징의 하부에는 상기 리치 흡수액 유출구와 유체가 흘러갈 수 있도록 연통된 리치 흡수액 유입구가 형성되어 상기 리치 흡수액 탱크 내의 리치 흡수액은 상기 리치 흡수액 유출구와 상기 리치 흡수액 유입구를 통하여 상기 리보일러에 공급되는 것을 특징으로 하는 재생탑.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1하우징은 리치 흡수액 연결 라인을 통하여 유체가 흘러갈 수 있도록 상기 제2하우징과 연결되고 린 흡수액 연결 라인을 통하여 제3하우징과 연결되며, 상기 리치 흡수액 연결 라인과 상기 제1하우징의 연결 부위는 상기 린 흡수액 연결 라인과 상기 제1하우징의 연결 부위보다 상측에 위치하는 것을 특징으로 하는 재생탑.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 세퍼레이터는
    상기 리치 흡수액 연결 라인과 상기 제1하우징의 연결 부위 하부에서 상기 제1하우징을 가로질러 배치되며, 적어도 하나 이상의 관통홀이 형성되는 장착 플레이트;
    상기 장착 플레이트의 상면에 장착되며, 그 상면은 지붕에 의하여 막혀 있는 중공의 기둥 형상의 몸체; 그리고
    상기 몸체의 옆면에 형성되어 몸체의 내부와 외부를 유체가 흘러갈 수 있도록 연통하는 적어도 하나 이상의 재생 가스 우회 포트;
    를 포함하며,
    상기 적어도 하나 이상의 관통홀은 상기 장착 플레이트 하부의 상기 제1하우징의 내부와 상기 몸체의 내부를 유체가 흘러갈 수 있도록 연통하는 재생탑.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 리보일러에서 발생된 재생 가스는 상기 적어도 하나 이상의 관통홀과 상기 적어도 하나 이상의 재생 가스 우회 포트를 통해서만 상기 장착 플레이트 상부의 제1하우징 내부로 공급되고, 상기 정류기로부터 낙하하는 리치 흡수액은 상기 장착 플레이트에 의하여 상기 리보일러에 직접 공급되지 않고 상기 리치 흡수액 탱크로 공급되는 것을 특징으로 하는 재생탑.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 린 흡수액 연결 라인과 상기 제1하우징의 연결 부위는 상기 리보일러와 상기 장착 플레이트 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 재생탑.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 리보일러는
    작동 유체를 흘러가게 하는 제1순환 라인; 그리고
    상기 린 흡수액, 리치 흡수액 또는 재생 가스를 흘러가게 하는 제2순환 라인;
    을 포함하며,
    상기 제1순환 라인과 제2순환 라인은 서로 근접하게 형성되어 있으며, 제1순환 라인을 흘러가는 작동 유체와 상기 제2순환 라인을 흘러가는 린 흡수액, 리치 흡수액 또는 재생 가스는 서로 섞어지 아니하며 서로 열교환되는 것을 특징으로 하는 재생탑.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 리보일러는 전류를 공급 받아 발열하는 전기 열선인 것을 특징으로 하는 재생탑.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 제1하우징의 상부에는 재생 가스 배출구가 형성되어 있으며, 상기 리보일러에서 발생하여 세퍼레이터를 통해 제1하우징 내부로 공급된 재생 가스는 제1하우징의 내부에서 상부로 이동하여 상기 재생 가스 배출구를 통하여 배출되는 것을 특징으로 하는 재생탑.
  20. 내부에 공간이 형성된 제1하우징;
    상기 제1하우징의 상부에 위치하며, 리치 흡수액 및/또는 응축수를 제1하우징의 내부로 공급하는 제1리치 흡수액 공급기;
    상기 제1하우징의 내부에서 상기 제1리치 흡수액 공급부 아래에 위치하며, 제1하우징의 하부로 공급되는 리치 흡수액 및/또는 응축수의 흐름을 정류하는 제1정류기;
    상기 제1하우징의 내부에서 상기 제1정류기 아래에 위치하며, 리치 흡수액을 제1하우징의 내부로 공급하는 제2리치 흡수액 공급기;
    상기 제1하우징의 내부에서 상기 제2리치 흡수액 공급부 아래에 위치하며, 제1하우징의 하부로 공급되는 리치 흡수액의 흐름을 정류하는 제2정류기;
    상기 제1하우징의 내부에서 상기 제2정류기 아래에 위치하며, 리치 흡수액을 끓여 재생 가스를 리치 흡수액으로부터 분리시키는 리보일러;
    리치 흡수액 탱크로서 형성되는 제2하우징;
    상기 제2정류기로부터 공급되는 리치 흡수액이 상기 리치 흡수액 탱크로 공급되도록 하며, 상기 리보일러에서 발생한 재생 가스를 상기 리보일러로의 리치 흡수액의 공급 경로와 다른 경로로 상기 제1하우징의 내부로 우회시키며, 상기 리보일러와 상기 제2정류기 사이의 제1하우징 내부에 배치되는 세퍼레이터; 그리고
    상기 리보일러에서 재생 가스가 분리된 린 흡수액을 받는 린 흡수액 탱크로서 형성되는 제3하우징;
    을 포함하며,
    상기 리보일러는 상기 리치 흡수액 탱크를 통해서만 리치 흡수액을 공급받는 것을 특징으로 하는 재생탑.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제2하우징의 하부에는 리치 흡수액 유출구가 형성되고, 상기 제1하우징의 하부에는 상기 리치 흡수액 유출구와 유체가 흘러갈 수 있도록 연통된 리치 흡수액 유입구가 형성되어 상기 리치 흡수액 탱크 내의 리치 흡수액은 상기 리치 흡수액 유출구와 상기 리치 흡수액 유입구를 통하여 상기 리보일러에 공급되는 것을 특징으로 하는 재생탑.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 제1하우징은 리치 흡수액 연결 라인을 통하여 유체가 흘러갈 수 있도록 상기 제2하우징과 연결되고 린 흡수액 연결 라인을 통하여 제3하우징과 연결되며, 상기 리치 흡수액 연결 라인과 상기 제1하우징의 연결 부위는 상기 린 흡수액 연결 라인과 상기 제1하우징의 연결 부위보다 상측에 위치하는 것을 특징으로 하는 재생탑.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 세퍼레이터는
    상기 리치 흡수액 연결 라인과 상기 제1하우징의 연결 부위 하부에서 상기 제1하우징을 가로질러 배치되며, 적어도 하나 이상의 관통홀이 형성되는 장착 플레이트;
    상기 장착 플레이트의 상면에 장착되며, 그 상면은 지붕에 의하여 막혀 있는 중공의 기둥 형상의 몸체; 그리고
    상기 몸체의 옆면에 형성되어 몸체의 내부와 외부를 유체가 흘러갈 수 있도록 연통하는 적어도 하나 이상의 재생 가스 우회 포트;
    를 포함하며,
    상기 적어도 하나 이상의 관통홀은 상기 장착 플레이트 하부의 상기 제1하우징의 내부와 상기 몸체의 내부를 유체가 흘러갈 수 있도록 연통하는 재생탑.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 리보일러에서 발생된 재생 가스는 상기 적어도 하나 이상의 관통홀과 상기 적어도 하나 이상의 재생 가스 우회 포트를 통해서만 상기 장착 플레이트 상부의 제1하우징 내부로 공급되고, 상기 제2정류기로부터 낙하하는 리치 흡수액은 상기 장착 플레이트에 의하여 상기 리보일러에 직접 공급되지 않고 상기 리치 흡수액 탱크로 공급되는 것을 특징으로 하는 재생탑.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 린 흡수액 연결 라인과 상기 제1하우징의 연결 부위는 상기 리보일러와 상기 장착 플레이트 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 재생탑.
  26. 제20항에 있어서,
    상기 리보일러는
    작동 유체를 흘러가게 하는 제1순환 라인; 그리고
    상기 린 흡수액, 리치 흡수액 또는 재생 가스를 흘러가게 하는 제2순환 라인;
    을 포함하며,
    상기 제1순환 라인과 제2순환 라인은 서로 근접하게 형성되어 있으며, 제1순환 라인을 흘러가는 작동 유체와 상기 제2순환 라인을 흘러가는 린 흡수액, 리치 흡수액 또는 재생 가스는 서로 섞어지 아니하며 서로 열교환되는 것을 특징으로 하는 재생탑.
  27. 제20항에 있어서,
    상기 리보일러는 전류를 공급 받아 발열하는 전기 열선인 것을 특징으로 하는 재생탑.
  28. 제20항에 있어서,
    상기 제1하우징의 상부에는 재생 가스 배출구가 형성되어 있으며, 상기 리보일러에서 발생하여 세퍼레이터를 통해 제1하우징 내부로 공급된 재생 가스는 제1하우징의 내부에서 상부로 이동하여 상기 재생 가스 배출구를 통하여 배출되는 것을 특징으로 하는 재생탑.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102066396B1 (ko) 2018-11-16 2020-01-15 한국에너지기술연구원 재비기 일체형 증발탑

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101646125B1 (ko) * 2015-02-16 2016-08-12 현대자동차 주식회사 가스 포집 플랜트

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002191934A (ja) 2000-12-25 2002-07-10 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 湿式排煙脱硫装置
JP2012087032A (ja) 2010-10-22 2012-05-10 Toshiba Corp 二酸化炭素分離回収システム及びリボイラー入熱量測定方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2903859A (en) * 1955-09-22 1959-09-15 Union Carbide Corp Process and apparatus for separating gas mixtures
US2914469A (en) * 1957-09-11 1959-11-24 Tidewater Oil Company Diethanolamine reclamation
GB1140780A (en) * 1968-01-26 1969-01-22 Maloney Crawford Tank Method and apparatus for reconcentrating liquid desiccant
US5697229A (en) 1996-08-07 1997-12-16 Air Products And Chemicals, Inc. Process to produce nitrogen using a double column plus an auxiliary low pressure separation zone
US20080314079A1 (en) 2007-06-19 2008-12-25 Air Products And Chemicals, Inc. Nitrogen Rejection Column Reboiler Configuration
US8052847B2 (en) * 2007-09-14 2011-11-08 Niagara Blower Company System and method for removing moisture from liquid desiccant
US7981256B2 (en) 2007-11-09 2011-07-19 Uop Llc Splitter with multi-stage heat pump compressor and inter-reboiler
JP4881412B2 (ja) * 2009-09-10 2012-02-22 株式会社東芝 二酸化炭素回収装置
US8562719B2 (en) * 2010-07-06 2013-10-22 General Electric Company System for acid gas removal
CN102225297B (zh) * 2011-05-18 2013-04-10 成都华西工业气体有限公司 溶剂循环吸收法烟气脱硫中脱硫溶剂的热泵再生流程
KR101726162B1 (ko) 2011-07-18 2017-04-26 한국전력공사 산성가스 포집을 위한 탈거장치의 에너지원 재사용 방법
CN202387354U (zh) * 2011-12-23 2012-08-22 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 一种高效低能耗捕集电站烟气中二氧化碳的设备
JP5959882B2 (ja) 2012-03-05 2016-08-02 三菱日立パワーシステムズ株式会社 燃焼排ガス中の二酸化炭素化学吸収システム
JP6157925B2 (ja) * 2013-05-20 2017-07-05 株式会社東芝 二酸化炭素分離回収装置及びその運転方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002191934A (ja) 2000-12-25 2002-07-10 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 湿式排煙脱硫装置
JP2012087032A (ja) 2010-10-22 2012-05-10 Toshiba Corp 二酸化炭素分離回収システム及びリボイラー入熱量測定方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102066396B1 (ko) 2018-11-16 2020-01-15 한국에너지기술연구원 재비기 일체형 증발탑

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