KR101562100B1 - Carbon dioxide scrubber and apparatus for treating bfg having the same - Google Patents

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Abstract

이산화탄소 분리기 및 이를 포함하는 고로가스 처리 장치가 개시된다. 챔버(chamber); 이산화탄소와 흡수제가 혼합되어 생성된 혼합액이 상기 챔버 내부로 유입되도록 상기 챔버에 형성되는 유입부; 상기 챔버 하부로 포집되는 상기 혼합액을 상기 챔버 내부로 재유입시키는 순환관; 내부에서 상기 혼합액이 고온의 가열부재와 열교환되어 가온되도록, 상기 순환관에 결합되는 가열부; 및 상기 혼합액이 가온됨에 따라 분리되는 상기 이산화탄소가 상기 챔버 외부로 배출되도록 상기 챔버 상부에 형성되는 이산화탄소 배출구를 포함하는 이산화탄소 분리기 및 이를 포함하는 고로가스 처리 장치가 제공된다.A carbon dioxide separator and a blast furnace gas treating device including the same are disclosed. A chamber; An inlet formed in the chamber such that a mixed liquid generated by mixing carbon dioxide and an absorbent is introduced into the chamber; A circulation tube for re-introducing the mixed liquid collected in the lower portion of the chamber into the chamber; A heating unit coupled to the circulation pipe so that the mixed liquid is heat-exchanged with a heating member at a high temperature inside; And a carbon dioxide outlet formed at an upper portion of the chamber so that the carbon dioxide separated as the mixed solution is warmed is discharged to the outside of the chamber, and a blast furnace gas treating apparatus including the carbon dioxide separator.

Description

이산화탄소 분리기 및 이를 포함하는 고로가스 처리 장치{CARBON DIOXIDE SCRUBBER AND APPARATUS FOR TREATING BFG HAVING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a carbon dioxide separator and a blast furnace gas treating apparatus including the carbon dioxide separator.

본 발명은 이산화탄소 분리기 및 이를 포함하는 고로가스 처리 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a carbon dioxide separator and a blast furnace gas treating apparatus including the same.

온실가스 배출량의 대부분을 차지하고 있는 이산화탄소(CO2)배출량을 저감하기 위한 방법은 크게 에너지 소비량 저감, 이산화탄소 회수/저장, 대체에너지 사용 등으로 나누어질 수 있다.Methods for reducing carbon dioxide (CO 2 ) emissions, which account for most of the greenhouse gas emissions, can be divided into energy consumption reduction, carbon dioxide recovery / storage, and alternative energy use.

이산화탄소 회수/저장 방법은 산업 활동 위축에 미치는 영향이 적고 회수한 이산화탄소의 재이용이 가능하다는 점 등의 장점이 있어 국내외에서 기술 개발이 활발히 진행 중이다.The method of recovering and storing carbon dioxide has advantages such as low impact on industrial activity shrinkage and recycling of recovered carbon dioxide, and technological development is actively underway at home and abroad.

이산화탄소 회수 기술 중 화학 흡수법은 생산공정에서 배출되는 배가스내 이산화탄소 농도인 8~15% 내외의 낮은 이산화탄소 농도 조건에서도 높은 제거 효율을 가지면서 대유량의 배가스 처리가 가능하다. 따라서 흡착법이나 막분리 등과 같은 타 회수 기술에 비하여 경제성이나 공정 적용 용이성이 높은 것으로 평가 받고 있다.The chemical absorption method of carbon dioxide recovery technology enables high flue gas treatment with high removal efficiency even at low carbon dioxide concentration of 8 ~ 15%, which is the concentration of carbon dioxide in exhaust gas produced in the production process. Therefore, it is evaluated that it is more economical and easier to apply the process than other recovery technologies such as adsorption method and membrane separation method.

CCS(Carbon dioxide capture and storage)기술은 발전소/제철소 등 대량의 배가스가 발생하는 공장에서 대량의 이산화탄소를 포집/분리하는 기술이다. 제철소의 경우 고로가스(BFG) 또는 석회소성공장의 배가스가 주요한 이산화탄소 포집 대상이 될 수 있다.Carbon dioxide capture and storage (CCS) technology is a technology that captures and separates large amounts of carbon dioxide from a plant that generates large amounts of flue gas, such as power plants and steel mills. In the case of steelworks, blast furnace gas (BFG) or flue gas from a calcining plant can be a major carbon capture target.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0059328호(2012.06.08, 이산화탄소 흡수액 재생 장치)에 개시되어 있다.
The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0059328 (2012.06.08, carbon dioxide absorption liquid regeneration device).

본 발명의 실시예들은, 가열부재를 이용하여 이산화탄소를 분리하는 이산화탄소 분리기 및 이를 포함하는 고로가스 처리 장치를 제공하는 것이다.
Embodiments of the present invention provide a carbon dioxide separator for separating carbon dioxide using a heating member, and a blast furnace gas treating device including the same.

본 발명의 일 측면에 따르면, 챔버(chamber); 이산화탄소와 흡수제가 혼합되어 생성된 혼합액이 상기 챔버 내부로 유입되도록 상기 챔버에 형성되는 유입부; 상기 챔버 하부로 포집되는 상기 혼합액을 상기 챔버 내부로 재유입시키는 순환관; 내부에서 상기 혼합액이 고온의 가열부재와 열교환되어 가온되도록, 상기 순환관에 결합되는 가열부; 및 상기 혼합액이 가온됨에 따라 분리되는 상기 이산화탄소가 상기 챔버 외부로 배출되도록 상기 챔버 상부에 형성되는 이산화탄소 배출구를 포함하는 이산화탄소 분리기가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus comprising: a chamber; An inlet formed in the chamber such that a mixed liquid generated by mixing carbon dioxide and an absorbent is introduced into the chamber; A circulation tube for re-introducing the mixed liquid collected in the lower portion of the chamber into the chamber; A heating unit coupled to the circulation pipe so that the mixed liquid is heat-exchanged with a heating member at a high temperature inside; And a carbon dioxide outlet formed in the upper portion of the chamber so that the carbon dioxide separated as the mixed solution is heated is discharged to the outside of the chamber.

상기 가열부는, 상기 순환관에 결합되어 상기 혼합액을 통과시키는 가열조; 및 상기 가열부재를 수용하기 위하여 상기 가열조를 관통하여 형성되는 가열부재 수용관을 포함할 수 있다.The heating unit may include: a heating tank coupled to the circulation pipe to allow the mixed solution to pass therethrough; And a heating member receiving tube formed through the heating chamber to receive the heating member.

상기 가열조는, 내부로 상기 혼합액이 유입되도록 상기 순환관에 연결되는 하부층; 상기 혼합액이 상기 순환관으로 유출되도록 상기 하부층 상측에 위치하고 상기 순환관에 연결되는 상부층; 및 상기 혼합액이 상기 하부층에서 상기 상부층으로 이동되도록, 상기 하부층과 상기 상부층 사이에 형성되는 이동홀을 포함할 수 있다. Wherein the heating tank comprises: a lower layer connected to the circulation tube so that the mixed solution flows into the heating chamber; An upper layer positioned above the lower layer and connected to the circulation tube so that the mixed liquid flows out to the circulation tube; And a moving hole formed between the lower layer and the upper layer such that the mixed liquid is moved from the lower layer to the upper layer.

상기 가열부는, 상기 가열부재 수용관 하부를 개폐하는 도어(door)를 더 포함할 수 있다.The heating unit may further include a door for opening and closing a lower portion of the heating member receiving tube.

상기 가열조는 축열재질로 이루어질 수 있다.The heating tank may be made of a heat storage material.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 흡수제를 이용하여 고로가스로부터 이산화탄소를 포집하고, 상기 흡수제와 상기 이산화탄소가 혼합된 혼합액을 생성하는 이산화탄소 포집기; 및 상기 이산화탄소 포집기에서 생성된 상기 혼합액을 가열하여 상기 혼합액으로부터 상기 이산화탄소를 분리하는 이산화탄소 분리기를 포함하고, 상기 이산화탄소 분리기는, 챔버(chamber); 이산화탄소와 흡수제가 혼합되어 생성된 혼합액이 상기 챔버 내부로 유입되도록 상기 챔버에 형성되는 유입부; 상기 챔버 하부로 포집되는 상기 혼합액을 상기 챔버 내부로 재유입시키는 순환관; 내부에서 상기 혼합액이 고온의 가열부재와 열교환되어 가온되도록, 상기 순환관에 결합되는 가열부; 및 상기 혼합액이 가온됨에 따라 분리되는 상기 이산화탄소가 상기 챔버 외부로 배출되도록 상기 챔버 상부에 형성되는 이산화탄소 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 고로가스 처리 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a carbon dioxide collecting apparatus for collecting carbon dioxide from a blast furnace gas using an absorbent and producing a mixed solution of the absorbent and the carbon dioxide; And a carbon dioxide separator for separating the carbon dioxide from the mixed liquor by heating the mixed liquor generated in the carbon dioxide collector, wherein the carbon dioxide separator comprises: a chamber; An inlet formed in the chamber such that a mixed liquid generated by mixing carbon dioxide and an absorbent is introduced into the chamber; A circulation tube for re-introducing the mixed liquid collected in the lower portion of the chamber into the chamber; A heating unit coupled to the circulation pipe so that the mixed liquid is heat-exchanged with a heating member at a high temperature inside; And a carbon dioxide discharge port formed in the upper portion of the chamber so that the carbon dioxide separated as the mixed liquid is heated is discharged to the outside of the chamber.

상기 가열부는, 상기 순환관에 결합되어 상기 혼합액을 통과시키는 가열조; 및 상기 가열부재를 수용하기 위하여 상기 가열조를 관통하여 형성되는 가열부재 수용관을 포함할 수 있다.The heating unit may include: a heating tank coupled to the circulation pipe to allow the mixed solution to pass therethrough; And a heating member receiving tube formed through the heating chamber to receive the heating member.

상기 가열부는, 상기 가열부재 수용관 하부를 개폐하는 도어(door)를 더 포함할 수 있다.
The heating unit may further include a door for opening and closing a lower portion of the heating member receiving tube.

본 발명의 실시예들에 따르면, 흡수제를 가열하기 위한 에너지가 절감될 수 있으며 고로가스 처리 비용이 감소될 수 있다.
According to the embodiments of the present invention, the energy for heating the absorbent can be reduced, and the blast furnace gas treatment cost can be reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로가스 처리 장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 분리기를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 분리기의 일부를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 분리기에 가열부재가 투입되는 상태를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 분리기에 가열부재가 수용된 상태를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 분리기에서 가열부재가 배출되는 상태를 나타낸 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows a blast furnace gas treating apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
2 illustrates a carbon dioxide separator according to one embodiment of the present invention.
3 illustrates a portion of a carbon dioxide separator according to one embodiment of the present invention.
4 is a view illustrating a state in which a heating member is introduced into a carbon dioxide separator according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a state where a heating member is accommodated in a carbon dioxide separator according to an embodiment of the present invention.
6 is a view illustrating a state in which a heating member is discharged in a carbon dioxide separator according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하, 본 발명에 따른 이산화탄소 분리기 및 이를 포함하는 고로가스 처리 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a carbon dioxide separator according to the present invention and a blast furnace gas treating apparatus including the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, And redundant explanations thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로가스 처리 장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a blast furnace gas treating apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 고로가스 처리 장치(10)는, 이산화탄소 분리기(100), 이산화탄소 포집기(200), 및 열교환기(300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the blast furnace gas treating apparatus 10 may include a carbon dioxide separator 100, a carbon dioxide collector 200, and a heat exchanger 300.

이산화탄소 분리기(100)는 후술하기로 하며, 이산화탄소 포집기(200)에 대해서 먼저 설명한다.The carbon dioxide separator 100 will be described later, and the carbon dioxide sorter 200 will be described first.

이산화탄소 포집기(200)는 고로가스(BFG)로부터 이산화탄소(CO2)를 포집하는 설비이며, 이 경우 흡수제(2)가 이용될 수 있다. 흡수제(2)는 물 또는 에틸렌글리콜(ethylene glycol) 등일 수 있다. 예를 들어, 아민계 물질(30%)와 에틸렌글리콜(70%)를 혼합된 흡수제(2)가 사용될 수 있다.The carbon dioxide sorter 200 collects carbon dioxide (CO 2 ) from the blast furnace gas (BFG). In this case, the sorbent 2 can be used. The absorbent 2 may be water, ethylene glycol, or the like. For example, an absorbent 2 mixed with an amine-based material (30%) and ethylene glycol (70%) may be used.

고로가스는 철광석 제련 시에 고로에서 배출되는 부산물 가스로서 주성분은 질소, 이산화탄소, 일산화탄소, 공장용의 연료로 이용되며 발열량은 800∼1,000㎉/㎡이다.The blast furnace gas is a by-product gas discharged from the blast furnace during iron ore smelting. The main component is used as nitrogen, carbon dioxide, carbon monoxide, and factory fuel, and the calorific value is 800 to 1,000 psi / ㎡.

이산화탄소 포집기(200)의 상부에서 흡수제(2)가 유입되고, 이산화탄소 포집기(200)의 하부에서 고로가스(BFG)가 공급된다. 이산화탄소 포집기(200) 내부에는 충진재가 포함되어 있으며, 충진재에서 흡수제(2)와 고로가스가 반응하게 된다. 흡수제(2)는 고로가스 중의 이산화탄소를 흡수하며 이산화탄소 포집기(200) 하부로 배출되고, 이산화탄소가 제거된 고로가스(△BFG)는 이산화탄소 포집기(200) 상부로 배출될 수 있다.The absorbent 2 flows into the upper portion of the carbon dioxide sorter 200 and the blast gas BFG is supplied from the lower portion of the carbon dioxide sorter 200. A filler is contained in the carbon dioxide sorter 200, and the sorbent 2 and the blast furnace gas react with each other in the filler. The absorbent 2 absorbs carbon dioxide in the blast furnace gas and is discharged to the lower portion of the carbon dioxide sorter 200. The blast furnace gas (BFG) from which the carbon dioxide is removed can be discharged to the upper portion of the carbon dioxide sorter 200.

이산화탄소 분리기(100)는 흡수제(2)와 이산화탄소가 혼합되어 생성되는 혼합액(1)으로부터 이산화탄소를 분리시키는 설비이다. 혼합액(1)은 이산화탄소 분리기(100) 상부에서 유입되어 가열되며, 가열에 의하여 이산화탄소는 상부로 배출될 수 있다. 이 경우, 이산화탄소 분리기(100)는 혼합액(1)을 가열하기 위하여 쇠구슬로 이루어지는 가열부재(4)를 사용할 수 있다. 이에 대하여 후술하기로 한다.The carbon dioxide separator 100 separates carbon dioxide from the mixed liquor 1 produced by mixing the absorbent 2 and carbon dioxide. The mixed liquor (1) is introduced from the top of the carbon dioxide separator (100) and heated, and the carbon dioxide can be discharged to the top by heating. In this case, the carbon dioxide separator 100 can use a heating member 4 made of iron balls to heat the mixture liquid 1. [ This will be described later.

열교환기(300)는 이산화탄소 포집기(200)와 이산화탄소 분리기(100) 사이에 개재되어 물질 간의 열교환을 하는 설비이다. 이산화탄소 포집기(200)에서 배출되는 혼합액(1)은 약 20~40℃ 이며, 이산화탄소 분리기(100)에서 배출되는 흡수제(2)는 약 120℃ 이다. 두 물질은 열교환기(300) 내에서 약 80℃ 정도의 열평형이 일어나도록 열교환을 할 수 있다. 그 후에 흡수제(2)는 이산화탄소 포집기(200)에서 재활용되고, 혼합액(1)은 이산화탄소 분리기(100)에서 처리될 수 있다.The heat exchanger 300 is interposed between the carbon dioxide sorter 200 and the carbon dioxide separator 100 to perform heat exchange between the materials. The mixed liquid 1 discharged from the carbon dioxide sorter 200 is about 20 to 40 캜 and the absorbent 2 discharged from the carbon dioxide separator 100 is about 120 캜. The two materials can be heat-exchanged in the heat exchanger 300 so that thermal equilibrium of about 80 ° C occurs. Thereafter, the absorbent 2 is recycled in the carbon dioxide collector 200, and the mixed liquor 1 can be treated in the carbon dioxide separator 100.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 분리기를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 분리기의 일부를 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a view showing a carbon dioxide separator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view showing a part of a carbon dioxide separator according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 분리기는, 챔버(110), 유입부(120), 순환관(130), 가열부(140), 이산화탄소 배출구(150) 및 흡수제 배출관(160)을 포함할 수 있다.2, a carbon dioxide separator according to an embodiment of the present invention includes a chamber 110, an inlet 120, a circulation tube 130, a heating unit 140, a carbon dioxide outlet 150, 160 < / RTI >

챔버(110)는 혼합액(1)을 수용하는 공간이다. 챔버(110)는 도 1에 도시된 바와 같이, 종방향으로 길게 형성될 수 있다. 챔버(110)에는 수위 센서(미도시)가 설치되어 혼합액(1)의 수위가 측정될 수 있다.The chamber 110 is a space for accommodating the mixed liquid 1. The chamber 110 may be elongated in the longitudinal direction, as shown in FIG. A water level sensor (not shown) is installed in the chamber 110 to measure the water level of the mixed liquid 1.

챔버(110) 내부에는 충진재가 투입될 수 있으며, 상기 충진재에 의하여 이산화탄소와 흡수제의 분리가 효율적으로 일어날 수 있다.The filling material may be introduced into the chamber 110, and the carbon dioxide and the absorbent may be separated efficiently by the filling material.

유입부(120)는 혼합액(1)이 챔버(110) 내부로 유입되는 통로이다. 챔버(110) 상부에 설치될 수 있다.The inlet 120 is a passage through which the mixed solution 1 flows into the chamber 110. And may be installed above the chamber 110.

순환관(130)은 챔버(110) 하부로 포집되는 혼합액(1)을 챔버(110) 내부로 재유입시키는 관이다. 순환관(130)은 챔버(110) 하부에서 챔버(110) 중앙부 사이를 연결하는 관일 수 있다. 순환관(130)에는 순환펌프(135)가 설치되어 챔버(110) 하부로 포집된 혼합액(1)을 상승시켜 후술하는 가열부(140)로 이동시킬 수 있다.The circulation pipe 130 is a pipe for reintroducing the mixed liquid 1 collected in the lower portion of the chamber 110 into the chamber 110. The circulation pipe 130 may be a pipe connecting the lower part of the chamber 110 and the central part of the chamber 110. A circulation pump 135 is installed in the circulation pipe 130 to move the mixed liquid 1 collected in the lower portion of the chamber 110 to the heating unit 140 described later.

가열부(140)는 혼합액(1)과 고온의 가열부재(4)가 열교환하는 장소를 제공하는 부분으로 순환관(130)에 결합될 수 있다. 이 경우, 가열부재(4)는 쇠구슬일 수 있다. 가열부재(4)는 제철소의 고온(300~500℃)의 열원에 의하여 고온으로 가열될 수 있다. 고온으로 가열된 가열부재(4)는 이송차(미도시)에 의하여 이산화탄소 분리기(100)까지 이송될 수 있다.The heating unit 140 may be coupled to the circulation pipe 130 as a part that provides a place where the mixture liquid 1 and the high-temperature heating member 4 heat-exchange. In this case, the heating member 4 may be iron ball. The heating member 4 can be heated to a high temperature by a high-temperature (300 to 500 ° C) heat source of the steelworks. The heating member 4 heated to a high temperature can be transferred to the carbon dioxide separator 100 by a transfer car (not shown).

이와 같이, 가열부재(4)를 쇠구슬로 이용하면, 일반적인 물을 사용하는 것보다 더 높은 온도까지 승온시킬 수 있으므로, 혼합액(1)이 충분히 가열될 수 있다.As described above, when the heating member 4 is used as a bead, the temperature of the mixed solution 1 can be sufficiently heated because the temperature can be raised to a higher temperature than that using ordinary water.

도 3을 참조하면, 가열부(140)는 가열조(141) 및 가열부재 수용관(142)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the heating unit 140 may include a heating chamber 141 and a heating member receiving pipe 142.

가열조(141)는 가열부(140)의 몸체 부분으로 혼합액(1)을 내부에 통과시키도록 가열조(141)는 순환관(130)과 연결될 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이 원기둥 형상일 수 있다. The heating tank 141 may be connected to the circulation pipe 130 so as to allow the mixed solution 1 to pass through the body of the heating unit 140, Lt; / RTI >

가열조(141)는 열을 저장하여 혼합액(1)에 열을 효율적으로 전달하기 위하여 축열재질로 이루어질 수 있다. 축열재질에는 맥반석, 황토, 진흙 등이 있다.The heating tank 141 may be made of a heat storage material to store heat and efficiently transmit heat to the mixed liquid 1. Heat storage materials include elvan, loess, and mud.

가열조(141)는 하부층(143), 상부층(144) 및 이동홀(145)을 포함할 수 있다. The heating chamber 141 may include a lower layer 143, an upper layer 144, and a moving hole 145.

하부층(143)은 혼합액(1)이 가열조(141)로 유입되는 부분으로 순환관(130)과 연결될 수 있다. 상부층(144)은 혼합액(1)이 가열조(141)에서 순환관(130)으로 유출되도록 하부층(143) 상측에 위치하며 순환관(130)과 연결될 수 있다. 이 경우, 상부층(144)에서 순환관(130) 및 챔버(110)로 재유입되는 혼합액(1)은 흡수제(2)와 이산화탄소가 분리된 상태일 수 있다.The lower layer 143 may be connected to the circulation pipe 130 as a portion into which the mixture liquid 1 flows into the heating tank 141. The upper layer 144 may be connected to the circulation pipe 130 on the upper side of the lower layer 143 so that the mixture liquid 1 flows out from the heating tank 141 to the circulation pipe 130. In this case, the mixed liquor 1 that is re-introduced into the circulation pipe 130 and the chamber 110 in the upper layer 144 may be in a state in which the absorbent 2 and carbon dioxide are separated.

이동홀(145)은 혼합액(1)이 하부층(143)에서 상부층(144)으로 이동하는 통로이며, 하부층(143)과 상부층(144) 사이에 형성될 수 있다. 즉, 하부층(143)과 상부층(144)은 서로 분리되며, 혼합액(1)은 이동홀(145)을 통하여 이동한다. 이동홀(145)은 후술하게 될 가열부재 수용관(142)을 회피하여 하부층(143) 바닥에 형성될 수 있다.The transfer hole 145 is a passage through which the mixed liquid 1 moves from the lower layer 143 to the upper layer 144 and may be formed between the lower layer 143 and the upper layer 144. That is, the lower layer 143 and the upper layer 144 are separated from each other, and the mixed liquid 1 moves through the movement hole 145. The transfer hole 145 may be formed at the bottom of the lower layer 143 by avoiding the heating member receiving tube 142, which will be described later.

가열부재 수용관(142)은 가열부재(4)를 수용하며, 가열조(141)를 관통하여 형성될 수 있다. 수용관은 원통형일 수 있으며, 가열부재(4)가 들어갈 수 있는 정도의 직경을 가질 수 있다.The heating member receiving tube 142 receives the heating member 4 and may be formed through the heating tank 141. The receiving tube may be cylindrical and may have a diameter to such an extent that the heating member 4 can be inserted.

가열부재 수용관(142)이 가열조(141)를 관통하여 형성되므로, 혼합액(1)은 가열부재(4)와 접촉되는 것은 아니며, 가열조(141)의 수용관벽을 사이에 두고 혼합액(1)과 가열부재(4)가 열교환을 하게 된다. 이 경우, 가열부재 수용관(142)에 수용된 가열부재(4)의 투입 및 수거가 용이해질 수 있다.The mixing liquid 1 does not come into contact with the heating member 4 and the mixed liquid 1 is supplied to the heating member 141 through the heating tub 141. In this case, And the heating member 4 perform heat exchange. In this case, the charging and collecting of the heating member 4 housed in the heating member receiving tube 142 can be facilitated.

가열부(140)는 도어(146)를 더 포함할 수 있다. 도어(146)는 가열부재 수용관(142) 하부를 개폐할 수 있으며, 가열조(141)의 횡단면이 원형인 경우 도어(146)는 반원 형성일 수 있다. 이 경우, 가열조(141)의 지름 양 끝에는 힌지(hinge)가 형성되며, 도어(146)는 개폐될 수 있다.The heating unit 140 may further include a door 146. The door 146 may open and close the lower portion of the heating member receiving tube 142 and the door 146 may be semicircular if the heating chamber 141 is circular in cross section. In this case, a hinge is formed at both ends of the diameter of the heating tank 141, and the door 146 can be opened and closed.

즉, 도어(146)가 열린 상태에 있는 경우에는, 가열부재 수용관(142)이 상하부 모두 개방되어 가열부재(4)가 가열부재 수용관(142) 상하부를 이동할 수 있다.That is, when the door 146 is in the open state, the heating member receiving tube 142 is opened at both the upper and lower portions so that the heating member 4 can move above and below the heating member receiving tube 142.

도어(146)가 닫힌 상태에 있는 경우에는, 가열부재 수용관(142)의 하부가 폐쇄되어 가열부재 수용관(142) 내부에 가열부재(4)가 쌓이게 된다. 이에 따라, 혼합액(1)과 가열부재(4)가 열교환을 하게 된다When the door 146 is in the closed state, the lower portion of the heating member receiving tube 142 is closed, and the heating member 4 is accumulated in the heating member receiving tube 142. As a result, the mixture liquid 1 and the heating member 4 undergo heat exchange

도어(146)에는 구동부(미도시)가 설치되고, 이를 제어하는 제어부(미도시)가 더 포함될 수 있다. 이에 따라, 도어(146)의 자동 개폐가 가능할 수 있다.The door 146 may further include a driving unit (not shown) and a control unit (not shown) for controlling the driving unit. Accordingly, the door 146 can be automatically opened and closed.

가열부(140)에는 방지판(147)이 설치될 수 있다. 이송차에서 가열부재(4)가 가열부(140)로 이동될 때, 방지판(147)은 가열부재(4)가 외부로 이탈되지 않도록 하며, 가열부재(4)가 이송차로부터 또는 이송차로 정확히 유출입될 수 있도록 한다. The heating unit 140 may be provided with a prevention plate 147. When the heating member 4 is moved to the heating unit 140 in the conveyance vehicle, the prevention plate 147 prevents the heating member 4 from being released to the outside, and when the heating member 4 is moved from the conveyance car, So that it can flow accurately.

다시, 도 2를 참조하면, 이산화탄소 배출구(150)는 혼합액(1)에서 분리된 이산화탄소가 챔버(110)를 빠져나가는 통로이며 챔버(110)의 상부에 설치될 수 있다.Referring to FIG. 2 again, the carbon dioxide outlet 150 is a passage through which the carbon dioxide separated from the mixed liquor 1 exits the chamber 110, and may be installed at an upper portion of the chamber 110.

흡수제 배출관(160)은 혼합액(1)에서 이산화탄소가 분리되고 남은 흡수제(2)가 챔버(110)를 빠져나가는 통로이며 챔버(110)의 하부에 설치될 수 있다. The absorbent discharge pipe 160 is a passage through which the carbon dioxide is separated from the mixed liquor 1 and the remaining absorbent 2 exits the chamber 110 and may be installed at a lower portion of the chamber 110.

흡수제 배출관(160)에는 배출 펌프가 마련될 수 있다. 배출 펌프는 혼합액(1)에서 이산화탄소가 분리되고 남은 흡수제(2)를 외부로 배출시켜 흡수제(2)가 재활용될 수 있도록 한다.The absorbent discharge pipe 160 may be provided with a discharge pump. The discharge pump separates the carbon dioxide from the mixed liquor (1) and discharges the remaining absorbent (2) to the outside so that the absorbent (2) can be recycled.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 분리기에 가열부재가 투입되는 상태를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 분리기에 가열부재가 수용된 상태를 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 분리기에서 가열부재가 배출되는 상태를 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a view showing a state where a heating member is inserted into a carbon dioxide separator according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a view showing a state where a heating member is accommodated in a carbon dioxide separator according to an embodiment of the present invention, 6 is a view showing a state in which the heating member is discharged in the carbon dioxide separator according to the embodiment of the present invention.

도 4 내지 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 분리기(100)의 작동 과정을 설명하기로 한다.The operation of the carbon dioxide separator 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 가열부(140)의 도어(146)는 닫혀있고, 가열부재(4)가 이송차를 통하여 이송되어 가열조(141)에 투입된다. First, as shown in FIG. 4, the door 146 of the heating unit 140 is closed, and the heating member 4 is conveyed through the conveyance car and put into the heating tank 141.

혼합액(1)이 챔버(110)로 유입되고 하부로 포집된다. 순환펌프(135)가 작동하여 혼합액(1)을 가열조(141)의 하부층(143)으로 이동시킨다. 하부층(143)으로 이동된 혼합액(1)은 이동홀(145)을 통하여 상부층(144)으로 이동되며 다시 순환관(130)을 통하여 챔버(110)로 재유입된다. 이와 같은 방법으로 혼합액(1)은 챔버(110)와 가열부(140)로 반복적으로 이동될 수 있다.The mixed liquid 1 is introduced into the chamber 110 and collected into the lower part. The circulation pump 135 operates to move the mixed solution 1 to the lower layer 143 of the heating tank 141. [ The mixed liquid 1 transferred to the lower layer 143 is transferred to the upper layer 144 through the moving hole 145 and then re-introduced into the chamber 110 through the circulation pipe 130. In this way, the mixture liquid 1 can be repeatedly moved to the chamber 110 and the heating unit 140.

도 5에 도시된 바와 같이, 가열부(140)의 도어(146)는 닫혀있고, 가열부재(4)가 가열부(140)의 가열부재 수용관(142)에 수용될 수 있다. 가열부재 수용관(142)은 복수로 이루어지고, 각각의 가열부재 수용관(142)에는 복수의 가열부재(4)가 수용될 수 있다.The door 146 of the heating unit 140 is closed and the heating member 4 can be received in the heating member receiving tube 142 of the heating unit 140 as shown in Fig. A plurality of heating member receiving tubes 142 are provided, and a plurality of heating members 4 can be accommodated in each of the heating member receiving tubes 142.

가열조(141)의 하부층(143)과 상부층(144)을 통과하는 혼합액(1)은 가열부재(4)와의 열교환으로 가온될 수 있다. 이에 따라, 가열부(140)에서 챔버(110)로 이동되는 혼합액(1)은 가열부재(4)와의 열교환으로 인하여 충분히 가열된 경우에 흡수제(2)와 이산화탄소로 분리되며, 분리된 채로 챔버(110)로 이동될 수 있다. The mixed liquid 1 passing through the lower layer 143 of the heating tank 141 and the upper layer 144 can be heated by heat exchange with the heating member 4. [ The mixture liquid 1 which is moved from the heating unit 140 to the chamber 110 is separated into the absorbent 2 and the carbon dioxide when heated sufficiently due to the heat exchange with the heating member 4, 110 < / RTI >

도 6에 도시된 바와 같이, 가열부(140)의 도어(146)가 열리고, 가열부재(4)가 가열부재 수용관(142) 하부를 통하여 배출될 수 있다. 배출되는 가열부재(4)는 이송차로 수거될 수 있다.The door 146 of the heating unit 140 is opened and the heating member 4 can be discharged through the lower portion of the heating member receiving pipe 142 as shown in Fig. The discharged heating member 4 can be collected by the conveying vehicle.

이 경우, 가열부재(4)는 혼합액(1)과 충분한 열교환을 하여 온도가 하강한 것이며, 그만큼 혼합액(1)은 가열될 수 있다. 가열부재(4)는 이송차에 의하여 제철설비로 이동하고 다시 재가열 될 수 있다.In this case, the heating member 4 has undergone sufficient heat exchange with the mixed liquid 1, and the temperature of the mixed liquid 1 can be increased accordingly. The heating member 4 can be moved to the steel making plant by the conveying car and reheated again.

한편, 가열부재(4)와 열교환하여 가열됨에 따라 이산화탄소가 분리되고 남은 흡수제(2)는 배출펌프(165)가 작동되어 흡수제 배출관(160)을 통하여 외부로 배출될 수 있다. 이 경우, 외부로 배출된 흡수제(2)는 이산화탄소 포집기(200)에서 사용될 수 있다.On the other hand, the carbon dioxide is separated from the heated absorbent 2 by heat exchange with the heating member 4, and the absorbent 2 remaining can be discharged to the outside through the absorbent discharge pipe 160 by operating the discharge pump 165. In this case, the absorbent 2 discharged to the outside can be used in the carbon dioxide sorter 200.

상술한 바에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 분리기는 저렴한 비용으로 흡수제를 가열하고 이산화탄소를 분리할 수 있으므로 에너지 절감이 가능하다. 나아가, 이와 같은 이산화탄소 분리기를 포함하는 고로가스 처리 장치 역시 에너지 절감의 효과를 가질 수 있다.According to the above description, the carbon dioxide separator according to an embodiment of the present invention can reduce energy by heating the absorbent and separating the carbon dioxide at low cost. Further, a blast furnace gas treating apparatus including such a carbon dioxide separator can also have an energy saving effect.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.

1: 혼합액
2: 흡수제
4: 가열부재
10: 고로가스 처리 장치
100: 이산화탄소 분리기
110: 챔버
120: 유입부
130: 순환관
135: 순환펌프
140: 가열부
141: 가열조
142: 가열부재 수용관
143: 하부층
144: 상부층
145: 이동홀
146: 도어
147: 방지판
150: 이산화탄소 배출구
160: 흡수제 배출관
165: 배출펌프
200: 이산화탄소 포집기
300: 열교환기1: mixed liquid
2: Absorbent
4: heating member
10: Blast furnace gas treatment system
100: carbon dioxide separator
110: chamber
120: inlet
130: Circulation tube
135: circulation pump
140:
141: Heating tank
142: Heating member receiving tube
143:
144: upper layer
145: Moving hole
146: Door
147: Prevention board
150: Carbon dioxide outlet
160: absorbent discharge pipe
165: Discharge pump
200: carbon dioxide collector
300: heat exchanger

Claims (8)

챔버(chamber);
이산화탄소와 흡수제가 혼합되어 생성된 혼합액이 상기 챔버 내부로 유입되도록 상기 챔버에 형성되는 유입부;
상기 챔버 하부로 포집되는 상기 혼합액을 상기 챔버 내부로 재유입시키는 순환관;
내부에서 상기 혼합액이 고온의 가열부재와 열교환되어 가온되도록, 상기 순환관에 결합되는 가열부; 및
상기 혼합액이 가온됨에 따라 분리되는 상기 이산화탄소가 상기 챔버 외부로 배출되도록 상기 챔버 상부에 형성되는 이산화탄소 배출구를 포함하고,
상기 가열부는,
상기 순환관에 결합되어 상기 혼합액을 통과시키는 가열조; 및
상기 가열부재를 수용하기 위하여 상기 가열조를 관통하여 형성되는 가열부재 수용관을 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 분리기.
A chamber;
An inlet formed in the chamber such that a mixed liquid generated by mixing carbon dioxide and an absorbent is introduced into the chamber;
A circulation tube for re-introducing the mixed liquid collected in the lower portion of the chamber into the chamber;
A heating unit coupled to the circulation pipe so that the mixed liquid is heat-exchanged with a heating member at a high temperature inside; And
And a carbon dioxide exhaust port formed in the upper portion of the chamber so that the carbon dioxide separated as the mixed liquor is heated is discharged to the outside of the chamber,
The heating unit includes:
A heating tank coupled to the circulation pipe to pass the mixed solution; And
And a heating member receiving tube formed through the heating chamber to receive the heating member.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 가열조는,
내부로 상기 혼합액이 유입되도록 상기 순환관에 연결되는 하부층;
상기 혼합액이 상기 순환관으로 유출되도록 상기 하부층 상측에 위치하고 상기 순환관에 연결되는 상부층; 및
상기 혼합액이 상기 하부층에서 상기 상부층으로 이동되도록, 상기 하부층과 상기 상부층 사이에 형성되는 이동홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 분리기.
The method according to claim 1,
In the heating tank,
A lower layer connected to the circulation pipe so as to allow the mixed liquid to flow therein;
An upper layer positioned above the lower layer and connected to the circulation tube so that the mixed liquid flows out to the circulation tube; And
And a moving hole formed between the lower layer and the upper layer such that the mixed liquid moves from the lower layer to the upper layer.
제1항에 있어서,
상기 가열부는, 상기 가열부재 수용관 하부를 개폐하는 도어(door)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 분리기.
The method according to claim 1,
Wherein the heating unit further comprises a door that opens and closes the lower portion of the heating member receiving tube.
제1항에 있어서,
상기 가열조는 축열재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 분리기.
The method according to claim 1,
Wherein the heating tank is made of a heat storage material.
흡수제를 이용하여 고로가스로부터 이산화탄소를 포집하고, 상기 흡수제와 상기 이산화탄소가 혼합된 혼합액을 생성하는 이산화탄소 포집기; 및
상기 이산화탄소 포집기에서 생성된 상기 혼합액을 가열하여 상기 혼합액으로부터 상기 이산화탄소를 분리하는 이산화탄소 분리기를 포함하고,
상기 이산화탄소 분리기는,
챔버(chamber);
이산화탄소와 흡수제가 혼합되어 생성된 혼합액이 상기 챔버 내부로 유입되도록 상기 챔버에 형성되는 유입부;
상기 챔버 하부로 포집되는 상기 혼합액을 상기 챔버 내부로 재유입시키는 순환관;
내부에서 상기 혼합액이 고온의 가열부재와 열교환되어 가온되도록, 상기 순환관에 결합되는 가열부; 및
상기 혼합액이 가온됨에 따라 분리되는 상기 이산화탄소가 상기 챔버 외부로 배출되도록 상기 챔버 상부에 형성되는 이산화탄소 배출구를 포함하고,
상기 가열부는,
상기 순환관에 결합되어 상기 혼합액을 통과시키는 가열조; 및
상기 가열부재를 수용하기 위하여 상기 가열조를 관통하여 형성되는 가열부재 수용관을 포함하는 것을 특징으로 하는 고로가스 처리 장치.
A carbon dioxide collector for collecting carbon dioxide from the blast furnace by using an absorbent, and producing a mixture of the absorbent and the carbon dioxide; And
And a carbon dioxide separator for separating the carbon dioxide from the mixed solution by heating the mixed solution produced in the carbon dioxide sorter,
In the carbon dioxide separator,
A chamber;
An inlet formed in the chamber such that a mixed liquid generated by mixing carbon dioxide and an absorbent is introduced into the chamber;
A circulation tube for re-introducing the mixed liquid collected in the lower portion of the chamber into the chamber;
A heating unit coupled to the circulation pipe so that the mixed liquid is heat-exchanged with a heating member at a high temperature inside; And
And a carbon dioxide exhaust port formed in the upper portion of the chamber so that the carbon dioxide separated as the mixed liquor is heated is discharged to the outside of the chamber,
The heating unit includes:
A heating tank coupled to the circulation pipe to pass the mixed solution; And
And a heating member receiving tube formed through the heating tank to receive the heating member.
삭제delete 제6항에 있어서,
상기 가열부는
상기 가열부재 수용관 하부를 개폐하는 도어(door)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고로가스 처리 장치. The method according to claim 6,
The heating unit
And a door for opening / closing the lower portion of the heating member receiving tube.
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