KR101571966B1 - 이산화탄소 포집장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 이산화탄소 포집장치는 이산화탄소가 포함된 배가스에서 이산화탄소를 선택적으로 분리하기 위한 온도 스윙 흡착 방식의 이산화탄소 포집장치로서, 배가스의 이산화탄소 흡착이 이루어지는 이산화탄소 흡착부를 포함하는 이산화탄소 흡착탑과, 상기 이산화탄소 흡착탑에 연결되고, 상기 흡착된 이산화탄소의 탈착이 이루어지는 이산화탄소 탈착부를 포함하는 이산화탄소 탈착탑과, 상기 이산화탄소 흡착탑과 이산화탄소 탈착탑을 순환하며 이산화탄소의 흡착 및 탈착이 반복적으로 이루어지는 이산화탄소 흡수제와, 이산화탄소가 흡착된 흡수제와 이산화탄소가 탈착된 흡수제 상호간에 열 교환이 이루어지는 열 교환부를 포함한다.

Description

이산화탄소 포집장치{Apparatus for capturing of carbon dioxide}
본 발명은 이산화탄소 포집장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발전소, 제철소와 같이 이산화탄소의 배출이 많은 산업분야에서 발생된 배가스에 포함된 이산화탄소가 대기 중으로 방출되는 것을 방지하기 위한 이산화탄소 포집장치에 관한 것이다.
최근 지구 온난화로 인하여 극지방의 빙하가 녹으면서 해수면이 상승하고 있으며, 기후 변화에 의하여 지구 곳곳에서 기상 이변이 발생하고 있다. 이러한 지구 온난화는 이산화탄소와 같은 온실가스 방출에 기인한다고 알려져 있으며, 이산화탄소의 방출량을 규제하기 위한 국제적 규약이 체결되고 있고, 탄소 배출권의 도입 등에 의하여 이산화탄소의 방출을 억제하는 것이 각국의 경제 이슈가 되고 있다. 이산화탄소의 배출량을 감소시키기 위한 노력은 태양 에너지, 풍력 에너지와 같이 화석 연료를 대체할 수 있는 대체 에너지를 개발하려는 방향과, 화석 연료에서 발생된 이산화탄소를 대기 중으로 방출하지 않고 포집하여 저장하려는 방향으로 진행되고 있다. 후자의 기술을 이산화탄소 포집 및 저장 기술(carbon capture and storage, CCS)이라고 하는데, 크게는 발전소나 제철소에서 발생된 이산화탄소를 포집하는 분야의 기술과, 포집된 이산화탄소를 지중 또는 해양에 저장하는 기술로 나누어진다.
이산화탄소를 포집하는 기술은 포집 단계의 적용에 따라서 연소 후 포집, 연소 전 포집, 순산소 포집으로 나눌 수 있으며, 이산화탄소를 포집하는 원리에 따라서 분리막을 사용하여 농축하는 막 포집 기술(membrane separation), 아민 또는 암모니아수 등의 액체 흡수제를 사용하는 액상 포집 기술(liquid phase separation), 알칼리 또는 알칼리 토금속 등과 같은 고체상의 흡수제를 사용하는 건식 포집 기술(solid phase separation)로 구분할 수 있다.
본 발명은 발전소 및 연소로와 같이 대량으로 배출되는 배가스에 함유된 이산화탄소를 흡수제를 사용하여 연속으로 이산화탄소를 농축하는 포집 기술에 관한 것으로, 이산화탄소포집기술 중 연소후 배출된 배가스에 함유된 이산화탄소를 처리하는 연소후 건식포집기술에 해당한다.
건식포집기술은 크게 이산화탄소흡수능을 갖는 고상흡수제와 이들 고상흡수제를 사용하여 이산화탄소를 포집하는 포집공정으로 구성되어 있으며, 이산화탄소포집효율은 고상흡수제의 성능뿐만 아니라 흡수공정의 효율에 크게 영향을 받는다.
고상흡수제는 물질의 종류에 따라 크게 유기계, 무기계, 탄소계, 유-무기 하이브리드계 등으로 구분되며, 이산화탄소가 흡수제에 흡수되는 형태에 따라 물리적 흡수제, 화학적 흡수제 등으로 구분된다. 유기계 흡수제로는 아민계 고분자 흡수제가, 무기계 흡수제로는 제올라이트계 또는 알칼리, 알칼리 토금속계 흡수제가, 탄소계 흡수제로는 알칼리금속으로 수식된 활성탄계 흡수제가, 유-무기 하이브리드계 흡수제로는 MOF, 아민기를 갖는 유기물로 grafting된 다공성 실리카 흡수제가 주로 사용되고 있다. 제올라이트계 및 카본계 흡수제는 이산화탄소가 물리적 흡착하는 특성을 나타내고 있으며, 그외의 흡수제들은 화학적으로 이산화탄소가 흡수제와 반응하여 흡수되는 화학적 흡수특성을 나타낸다(Energy Environ. Sci. 2011, 4, 42. ChemSusChem 2009, 2, 796.).
이들 건식흡수제를 사용하여 이산화탄소를 포집하는 공정은 흡수된 이산화탄소를 탈착하기 위한 방법으로 압력차 및 온도차를 이용하는 압력 스윙 흡착(Pressure Swing Adsorption, PSA)과 온도 스윙 흡착(Temperature Swing Adsorption, TSA) 공정으로 크게 구분할 수 있다. 일반적으로 작은 규모의 이산화탄소포집에는 고정층 흡수탑을 사용한 압력 스윙 흡착 공정이 유리하나, 발전소나 대형 연소로와 같이 배출되는 이산화탄소가 많은 경우에는 스케링-업(scale-up)이 용이한 유동층 흡수 및 탈착탑으로 구성된 온도 스윙 흡착 공정이 유리하다.
본 발명은 고체흡수제를 사용하여 연속적으로 대용량의 이산화탄소를 포집하는 것을 대상으로 한 유동층 흡수탑 및 유동층 탈착탑으로 구성된 포집공정으로서 온도 스윙 흡착 공정으로 분류된다.
온도 스윙 흡착 공정에 사용되는 흡수탑 및 탈착탑은 운전영역에 따라 탑내에서의 흡수제 농도가 높은 기포유동층(Bubbling Fluidized Bed)과 흡수제 농도가 희박한 고속유동층(Diluted Fluidized Bed)으로 구분할 수 있으며 이들의 조합으로 4 가지의 형태의 흡수탑- 탈착탑 구성이 가능하다; (1) 고속유동층-고속유동층, (2) 고속유동층-기포유동층, (3) 기포유동층-고속유동층, (4) 기포유동층-기포유동층("Fluidization Engineering", D. Kunii and O. Levenspiel, Robert E. Krieger, 1977).
한국공개특허 제2005-0003767호, 한국공개특허 제2010-0099929호, 한국공개특허 제2011-0054948 등에서는 고체상의 건식흡수제를 사용하여 이산화탄소를 포집하는데 있어 고속유동층 흡수탑 및 기포유동층 탈착탑으로 구성된 온도 스윙 흡착 개념의 이산화탄소유동층 포집공정을 예시한바 있다. 이와 같은 온도 스윙 흡착 개념의 건식포집공정은 흡수제에 흡수된 이산화탄소를 탈착시키기 위해서 2 GJ/t-이산화탄소이상의 막대한 에너지가 소요되기 때문에 흡수제비용과 함께 포집비용을 증가시키는 요인으로 작용하고 있다. 따라서 포집비용을 낮추기 위해서는 흡수제로부터 흡수된 이산화탄소를 적은 에너지로 효과적으로 탈착시킬 수 있는 기술의 개발이 매우 중요하다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 이산화탄소 흡착부를 통과하며 이산화탄소가 흡착된 흡수제와, 이산화탄소 탈착부를 통과하며 이산화탄소가 탈착된 흡수제 상호간의 열 교환을 통하여 이산화탄소 포집에 필요한 에너지 소비를 감소시킨 이산화탄소 포집장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 이산화탄소 흡착부를 통과하며 이산화탄소가 흡착된 흡수제와, 이산화탄소 탈착부를 통과하며 이산화탄소가 탈착된 흡수제 상호간의 열 교환을 통하여 이산화탄소 포집에 필요한 에너지 소비를 감소시킨 이산화탄소 포집방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 첫 번째 과제를 달성하기 위하여, 이산화탄소가 포함된 배가스에서 이산화탄소를 선택적으로 분리하기 위한 온도 스윙 흡착 방식의 이산화탄소 포집장치로서, 배가스의 이산화탄소 흡착이 이루어지는 이산화탄소 흡착부를 포함하는 이산화탄소 흡착탑과, 상기 이산화탄소 흡착탑에 연결되고, 상기 흡착된 이산화탄소의 탈착이 이루어지는 이산화탄소 탈착부를 포함하는 이산화탄소 탈착탑과, 상기 이산화탄소 흡착탑과 이산화탄소 탈착탑을 순환하며 이산화탄소의 흡착 및 탈착이 반복적으로 이루어지는 이산화탄소 흡수제와, 이산화탄소가 흡착된 흡수제와 이산화탄소가 탈착된 흡수제 상호간에 열 교환이 이루어지는 열 교환부를 포함하는 이산화탄소 포집장치를 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 열 교환부에서 이산화탄소가 흡착된 흡수제는 기포 유동층 조건에서 이동하고, 이산화탄소가 탈착된 흡수제는 고속 유동층 조건에서 이동하며, 상기 열교환부는 상기 흡착탑의 전단에 설치될 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 열 교환부에서 이산화탄소가 흡착된 흡수제는 고속 유동층 조건에서 이동하고, 이산화탄소가 탈착된 흡수제는 기포 유동층 조건에서 이동하며, 상기 열교환부는 상기 흡착탑의 후단에 설치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 열 교환부에서 이산화탄소가 흡착된 흡수제는 고속 유동층 조건에서 이동하고, 이산화탄소가 탈착된 흡수제는 기포 유동층 조건에서 이동하며, 상기 열교환부는 상기 탈착탑의 전단에 설치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 열 교환부에서 이산화탄소가 흡착된 흡수제는 기포 유동층 조건에서 이동하고, 이산화탄소가 탈착된 흡수제는 고속 유동층 조건에서 이동하며, 상기 열교환부는 상기 탈착탑의 후단에 설치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 이산화탄소 흡착부에는 냉각수단이 구비될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 이산화탄소 탈착부에는 가열수단이 구비될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 열 교환부에서 이산화탄소가 흡착된 흡수제와 이산화탄소가 탈착된 흡수제가 서로 반대 방향으로 이동할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 열 교환부는 이산화탄소가 흡착된 흡수제가 이동하는 관의 내부에 이산화탄소가 탈착된 흡수제가 이동하는 관이 삽입된 형태 또는 이산화탄소가 탈착된 흡수제가 이동하는 관의 내부에 이산화탄소가 흡착된 흡수제가 이동하는 관이 삽입된 형태로 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 열 교환부는 이산화탄소가 흡착된 흡수제가 이동하는 판형 이동통로와 이산화탄소가 탈착된 흡수제가 이동하는 판형 이동통로가 면접된 형태로 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 이산화탄소 흡착탑, 이산화탄소 탈착탑, 이산화탄소 흡수제 및 열 교환부를 포함하는 이산화탄소 흡탈착부가 복수개로 구비되고, 상기 복수개의 이산화탄소 흡탈착부 사이에 열 교환이 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 복수개의 이산화탄소 흡탈착부에는 서로 다른 흡착온도 및/또는 탈착온도를 가지는 이산화탄소 흡수제가 충진될 수 있다.
본 발명은 상기 두 번째 과제를 달성하기 위하여, 이산화탄소가 포함된 배가스에서 이산화탄소를 선택적으로 분리하기 위한 온도 스윙 흡착 방식의 이산화탄소 포집방법으로서, 배가스의 이산화탄소 흡착이 이루어지는 이산화탄소 흡착부에서 이산화탄소의 흡착이 일어나는 단계와, 상기 이산화탄소 흡착탑에 연결되고, 상기 흡착된 이산화탄소의 탈착이 이루어지는 이산화탄소 탈착부에서 이산화탄소의 탈착이 일어나는 단계와, 상기 이산화탄소가 흡착된 흡수제와 이산화탄소가 탈착된 흡수제 상호간에 열 교환이 이루어지는 단계를 포함하는 이산화탄소 포집방법을 제공한다.
본 발명의 이산화탄소 포집장치는 아래의 효과를 가진다.
1. 본 발명의 이산화탄소 포집장치는 이산화탄소 흡착이 일어나는 이산화탄소 흡착탑과 이산화탄소 탈착이 일어나는 이산화탄소 탈착탑의 내부를 이산화탄소 흡수제가 순환하며, 이산화탄소가 흡착된 흡수제와 이산화탄소가 탈착된 흡수제 상호간에 열 교환이 이루어지므로, 이산화탄소의 포집에 소요되는 에너지를 절감할 수 있다.
2. 상기의 이산화탄소 흡수제 간의 상호 열 교환을 통하여 이산화탄소가 흡수된 흡수제와 이산화탄소가 탈착된 흡수제 간에 현열을 80% 이상 교환할 수 있으므로, 흡수제에 공급 또는 제거해 주어야 하는 에너지를 기존의 40 ~ 60J/g의 수준에서 8 ~ 12J/g의 수준으로 낮출 수 있는 효과가 있다.
3. 열 교환부의 설치 위치를 이산화탄소 흡수제의 특성에 맞추어 배치함으로써 열 교환율을 향상시킬 수 있다.
4. 열 교환부에 별도의 열전달 매체를 이용하지 않는 다발형 또는 판형으로 열 교환부를 구성하여 흡수제 간의 열 교환 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따라 흡수탑의 전단에 열 교환부가 설치된 이산화탄소 포집장치를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따라 흡수탑의 후단에 열 교환부가 설치된 이산화탄소 포집장치를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따라 탈착탑의 전단에 열 교환부가 설치된 이산화탄소 포집장치를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따라 탈착탑의 후단에 열 교환부가 설치된 이산화탄소 포집장치를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 이산화탄소 포집장치에 적용되는 다발관형 열 교환기를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 이산화탄소 포집장치에 적용되는 다단판형 열 교환기를 도시한 것이다.
도 7과 도 8은 본 발명의 일 구현예에 따른 다단식 이산화탄소 포집장치의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 구현예에 따라 흡착탑 후단에 열 교환부가 형성된 다단식 이산화탄소 포집장치를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 일 구현예에 따라 탈착탑의 전단에 열 교환부가 형성된 다단식 이산화탄소 포집장치를 도시한 것이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 이산화탄소 포집장치는 이산화탄소가 포함된 배가스에서 이산화탄소를 선택적으로 분리하기 위한 온도 스윙 흡착 방식의 이산화탄소 포집장치로서, 배가스의 이산화탄소 흡착이 이루어지는 이산화탄소 흡착부를 포함하는 이산화탄소 흡착탑과, 상기 이산화탄소 흡착탑에 연결되고, 상기 흡착된 이산화탄소의 탈착이 이루어지는 이산화탄소 탈착부를 포함하는 이산화탄소 탈착탑과, 상기 이산화탄소 흡착탑과 이산화탄소 탈착탑을 순환하며 이산화탄소의 흡착 및 탈착이 반복적으로 이루어지는 이산화탄소 흡수제와, 이산화탄소가 흡착된 흡수제와 이산화탄소가 탈착된 흡수제 상호간에 열 교환이 이루어지는 열 교환부를 포함한다.
본 발명은 발전소 또는 연소로에서 배출되는 배가스 중에 함유되어 있는 이산화탄소를 흡수제가 순환하는 순환유동층 반응기를 이용하여 흡착-탈착 사이클을 방법으로 이산화탄소 포집하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 온도 스윙 흡착(Temperature Swing Absorption) 개념의 흡수-탈착 사이클을 이용하고, 흡착탑과 탈착탑을 흡수제가 순환할 때 흡수제가 갖고 있는 현열을 열교환 매질을 사용하지 않고, 흡수제간의 직접 열 교환을 유도하여 에너지 효율을 높일 수 있다. 본 발명에 따라 이산화탄소 포집장치를 구성할 경우, 흡착탑에서 나온 저온의 흡수제와 탈착탑에서 나온 고온의 흡수제 사이의 열교환이 가능하기 때문에 흡착탑에서의 흡수제 냉각에 대한 부담 및 탈착탑에서의 흡수제 가열에 대한 부담을 크게 줄일 수 있기 때문에 이산화탄소 포집에 필요한 에너지를 크게 줄일 수 있다.
건식 흡수제를 사용한 흡착-탈착 사이클에 의한 순환유동층 이산화탄소 포집공정에 있어, 흡수제가 흡착탑과 탈착탑을 순환할 때 흡착 및 탈착을 원활하게 해주기 위해서는 많은 양의 현열을 제거 또는 공급해 주어야 하는 문제가 발생하며, 이에 상응하는 에너지를 외부에서 제거 또는 공급해 주어야 한다. 흡수제의 종류에 따라 다소 차이가 있지만, 대부분의 경우 0.8~1.2J/g.K의 현열을 갖고 있으며, 일반적으로 흡수온도와 탈착온도의 차이가 50도 이상 되기 때문에 40~60J/g의 에너지를 제거 또는 공급해 주어야 하기 때문에 운전비용을 상승시키는 요인이 된다. 본 발명에서는 열교환부를 설치하여 이산화탄소가 흡착된 흡수제와 이산화탄소가 탈착된 흡수제 간에 현열을 80% 이상 열교환할 수 있으므로 흡수제에 공급 또는 제거해 주어야 하는 에너지를 8~12J/g의 수준으로 낮출 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서는 흡수제의 특성에 따라 도 1 내지 도 4에 나타낸 4가지 방식으로 열교환 방식을 달리 함으로써 이산화탄소 포집에 소요되는 에너지 비용을 최소화 할 수 있다. 본 발명의 효과는 흡수제의 순환량이 클 경우 더욱 크고, 본 개념은 하나의 이산화탄소 흡수제만을 사용한 흡수-탈착 사이클에 의한 1단 이산화탄소 포집공정뿐만 아니라 흡착온도 영역이 다른 여러 종류의 이산화탄소 흡수제를 사용하여 다단으로 구성된 에너지 교환형 다단 이산화탄소 포집공정에도 확대 적용이 가능하다.
본 발명에 따르면, 순환 유동층 반응기를 이용한 흡착-탈착 사이클에 의한 이산화탄소 포집공정에서 이산화탄소 흡착이 끝난 흡수제와 탈착이 끝난 이산화탄소 흡수제간 현열 열 교환을 위해서는 흡수제의 특성에 따라 도 1 ~ 도 4에 나타낸 4가지 방법으로 열교환기를 위치를 정하여 설치할 수 있고, 그 특징을 아래의 표 1에 정리하였다.
(흡수제간 직접 현열 열교환을 위한 열교환기 구성방법)
열교환기 위치 (흡수탑) - (탈착탑) 열교환기 운전형태
흡수탑 전단 (흡수탑:기포유동층) - (탈착탑: 고속유동층)
흡수탑 후단 (흡수탑:고속유동층) - (탈착탑: 기포유동층)
탈착탑 전단 (흡수탑:고속유동층) - (탈착탑: 기포유동층)
탈착탑 후단 (흡수탑:기포유동층) - (탈착탑: 고속유동층)
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따라 흡착탑의 전단에 열 교환부가 설치된 이산화탄소 포집장치를 나타낸 것이다. 본 명세서에서 "전단" 또는 "후단"이라는 용어는 이산화탄소 흡수제의 순환 경로를 기준으로 구분된 것으로서, "흡착탑의 전단"이란 이산화탄소 흡수제가 흡착탑으로 들어가기 전의 영역을 말하고, "흡착탑의 후단"이란 이산화탄소 흡수제가 흡착탑에서 빠져나온 영역을 말한다. 도 1을 참조하면, 이산화탄소 포집장치(100)는 이산화탄소 흡착부(110), 이산화탄소 탈착부(120) 및 열 교환부(130)를 포함한다. 이산화탄소 흡착부(110)와 이산화탄소 탈착부(120)는 서로 연결되어 있고, 내부에는 이산화탄소 흡수제가 충진되어 순환하며, 이산화탄소의 흡착과 탈착이 반복된다. 이산화탄소 흡착부(110)의 하부로 배가스가 공급되며, 이산화탄소 흡착부(110, SC1의 내부관)에서 이산화탄소의 흡착이 일어나고 이산화탄소가 제거된 가스는 외부로 배기된다. 이산화탄소가 흡착된 흡수제는 스트림 넘버 S18을 통하여 열 교환부(130)의 외부 관을 통과하여 스트림 넘버 S15를 통하여 이산화탄소 탈착부(120, RC3의 외부관)를 통과하며 이산화탄소 흡수제에서 이산화탄소가 탈착된다. 탈착된 이산화탄소는 외부로 배기된다. 이산화탄소가 탈착된 이산화탄소 흡수제는 스트림 넘버 S17을 통하여 열 교환부(130)의 내부 관을 통과하고 다시 이산화탄소 흡착부(110)로 순환하게 된다. 이때, 열 교환부(130)에서는 내부 관과 외부 관을 통하여 이산화탄소가 탈착된 흡수제와 이산화탄소가 흡착된 흡수제가 서로 다른 방향으로 이동하며 상호 열 교환이 일어난다. 이산화탄소 흡착부에서는 물의 순환에 의한 냉각이 이루어지고, 이산화탄소 탈착부에서는 히터에 의하여 가열이 이루어진다. 이와 같이 도 1의 실시예에서는 흡수제간의 현열 열교환을 위하여 흡착탑의 전단에 열교환부가 설치된다. 열교환기(HX1)에서는 이산화탄소 흡착 후 흡착탑을 빠져 나온 흡수제와 이산화탄소 탈착 후 탈착탑을 빠져나온 흡수제가 서로 반대 방향(향류, counter current)으로 흐르며 현열을 교환한다. 흡착탑에서 사이클론(CY1)으로부터 분리되어 나온 흡수제는 흡수제의 농도가 15 ~ 70 vol% 범위로 높은 기포유동층 조건을 유지하며 열교환기 벽면을 통하여 열교환을 하며, 탈착탑에서 사이클론(CY2)로부터 분리된 흡수제는 흡수제의 농도가 0.5 ~ 5 vol% 범위로 희박한 고속유동층 조건을 유지하며 흡착탑에 들어가기 전에 열교환을 한다. 본 구성은 이산화탄소 흡착 시 흡착탑의 온도가 올라가도 이산화탄소 흡수능력이 급격히 떨어지지 않는 흡수제를 사용할 경우에 유리하며, 흡착탑 후단에 설치하는 경우보다 현열 교환율이 높은 장점이 있다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따라 흡수탑의 후단에 열 교환부가 설치된 이산화탄소 포집장치를 나타낸 것이다. 도 2를 참조하면, 이산화탄소 포집장치(200)는 이산화탄소 흡착부(210), 이산화탄소 탈착부(220) 및 열 교환부(230)를 포함한다. 이산화탄소 흡착부(210)와 이산화탄소 탈착부(220)는 서로 연결되어 있고, 내부에는 이산화탄소 흡수제가 충진되어 순환하며, 이산화탄소의 흡착과 탈착이 반복된다. 이산화탄소 흡착부(210)의 하부로 배가스가 공급되며, 이산화탄소 흡착부(210, SC1의 내부관)에서 이산화탄소의 흡착이 일어나고 이산화탄소가 제거된 가스는 열 교환부(230)를 통과하고 외부로 배기된다. 이산화탄소가 흡착된 흡수제는 열 교환부(230)의 내부 관을 통과하고 스트림 넘버 S22와 S15를 통하여 이산화탄소 탈착부(220, RC3의 외부관)를 통과하며 이산화탄소 흡수제에서 이산화탄소가 탈착된다. 이산화탄소가 탈착된 이산화탄소 흡수제는 스트림 넘버 S16을 통하여 열 교환부(230)의 외부관을 통과하여 다시 이산화탄소 흡착부(210)로 순환하게 된다. 이때, 열 교환부(230)에서는 내부 관과 외부 관을 통하여 이산화탄소가 탈착된 흡수제와 이산화탄소가 흡착된 흡수제가 서로 다른 방향으로 이동하며 상호 열 교환이 일어난다. 이와 같이 도 2의 실시예에서는 흡수제간의 현열 열교환을 위하여 흡착탑의 후단에 열교환기를 설치되어 있다. 이산화탄소 흡착 후 흡착탑을 빠져 나온 흡수제와 이산화탄소 탈착 후 탈착탑을 빠져나온 흡수제가 열교환부(HX1)을 통하여 서로 반대 방향(향류, counter current)으로 흐르며 현열을 교환한다. 흡착탑에서 이산화탄소를 흡착한 후 나온 흡수제가 곧바로 흡수제의 농도가 0.5 ~ 5 vol% 범위로 희박한 고속유동층 조건을 유지하며 열교환기 벽면을 통하여 열교환을 하며, 탈착탑에서 사이클론(CY2)으로부터 분리된 흡수제는 흡수제의 농도가 15 ~ 70 vol% 범위로 높은 기포유동층 조건을 유지하며 열교환을 한다. 본 구성은 이산화탄소 흡착시 흡착탑의 온도가 올라가면 이산화탄소 흡수능력이 급격히 떨어지는 흡수제를 사용할 경우에 유리하며, 흡착탑 전단에 설치하는 경우보다 현열 교환율이 낮은 단점이 있다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따라 탈착탑의 전단에 열 교환부가 설치된 이산화탄소 포집장치를 나타낸 것이다. 도 3을 참조하면, 이산화탄소 포집장치(300)는 이산화탄소 흡착부(310), 이산화탄소 탈착부(320) 및 열 교환부(330)를 포함한다. 이산화탄소 흡착부(310)와 이산화탄소 탈착부(320)는 서로 연결되어 있고, 내부에는 이산화탄소 흡수제가 충진되어 순환하며, 이산화탄소의 흡착과 탈착이 반복된다. 이산화탄소 흡착부(310)의 하부로 배가스가 공급되며, 이산화탄소 흡착부(210, SC1의 내부관)에서 이산화탄소의 흡착이 일어나고 이산화탄소가 제거된 가스는 외부로 배기된다. 이산화탄소가 흡착된 흡수제는 스트림 넘버 S21과 S15를 통하여 열 교환부(330)의 내부 관을 통과하고 스트림 넘버 S22를 통하여 이산화탄소 탈착부(320, RC1의 내부관)를 통과하며 이산화탄소 흡수제에서 이산화탄소가 탈착된다. 이산화탄소가 탈착된 이산화탄소 흡수제는 스트림 넘버 S17을 통하여 열 교환부(330)의 외부 관을 통과하여 다시 이산화탄소 흡착부(310)로 순환하게 된다. 이때, 열 교환부(330)에서는 내부 관과 외부 관을 통하여 이산화탄소가 탈착된 흡수제와 이산화탄소가 흡착된 흡수제가 서로 다른 방향으로 이동하며 상호 열 교환이 일어난다. 이와 같이 도 3의 실시예에서는흡수제간의 현열 열교환을 위하여 탈착탑의 전단에 열교환기가 설치된다. 이산화탄소 흡착 후 흡착탑을 빠져 나온 흡수제와 이산화탄소 탈착 후 탈착탑을 빠져나온 흡수제가 열교환기(HX1)를 통하여 서로 반대 방향(향류, counter current)으로 흐르며 현열을 교환한다. 흡착탑에서 사이클론(CY1)으로부터 분리되어 나온 흡수제는 흡수제의 농도가 0.5 ~ 5 vol% 범위로 희박한 고속유동층 조건을 유지하며 탈착탑을 들어가기 전에 열교환기 벽면을 통하여 열교환을 하며, 탈착탑에서 사이클론(CY2)로부터 분리된 흡수제는 흡수제의 농도가 15 ~ 70 vol% 범위로 높은 기포유동층 조건을 유지하며 열교환을 한다. 본 구성은 이산화탄소를 흡착한 흡수제가 온도가 올라가면 이산화탄소 탈착이 급격히 진행되는 흡수제를 사용할 경우에 유리하며, 탈착탑 후단에 설치하는 경우보다 현열 교환율이 높은 장점이 있다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따라 탈착탑의 후단에 열 교환부가 설치된 이산화탄소 포집장치를 나타낸 것이다. 도 4를 참조하면, 이산화탄소 포집장치(400)는 이산화탄소 흡착부(410), 이산화탄소 탈착부(420) 및 열 교환부(430)를 포함한다. 이산화탄소 흡착부(410)와 이산화탄소 탈착부(420)는 서로 연결되어 있고, 내부에는 이산화탄소 흡수제가 충진되어 순환하며, 이산화탄소의 흡착과 탈착이 반복된다. 이산화탄소 흡착부(410, SC1의 내부관)의 하부로 배가스가 공급되며, 이산화탄소 흡착부(410)에서 이산화탄소의 흡착이 일어나고 이산화탄소가 제거된 가스는 외부로 배기된다. 이산화탄소가 흡착된 흡수제는 스트림 넘버 S21과 S15를 통하여 열 교환부(430)의 외부 관을 통과하고 스트림 넘버 S22를 통하여 이산화탄소 탈착부(420, RC3의 내부관)를 통과하며 이산화탄소 흡수제에서 이산화탄소가 탈착된다. 이산화탄소가 탈착된 이산화탄소 흡수제는 스트림 넘버 S16을 통하여 열 교환부(330)의 내부 관을 통과하고 다시 이산화탄소 흡착부(410)로 순환하게 된다. 이때, 열 교환부(430)에서는 내부 관과 외부 관을 통하여 이산화탄소가 탈착된 흡수제와 이산화탄소가 흡착된 흡수제가 서로 다른 방향으로 이동하며 상호 열 교환이 일어난다. 이와 같이 도 4의 실시예에서는 흡수제간의 현열 열교환을 위하여 탈착탑의 후단에 열교환기가 설치된다. 이산화탄소 흡착 후 흡착탑을 빠져 나온 흡수제와 이산화탄소 탈착 후 탈착탑을 빠져나온 흡수제가 열교환부(HX1)를 통하여 서로 반대 방향(향류, counter current)으로 흐르며 현열을 교환한다. 흡착탑에서 사이클론(CY1)으로부터 분리되어 나온 흡수제는 흡수제의 농도가 15 ~ 70 vol% 범위로 높은 기포유동층 조건을 유지하며 탈착탑을 들어가기 전에 열교환기 벽면을 통하여 열교환을 하며, 탈착탑에서 이산화탄소 탈착 후 배출되는 흡수제는 곧바로 0.5 ~ 5 vol% 범위로 희박한 고속유동층 조건을 유지하며 열교환을 한다. 본 구성은 이산화탄소`를 흡수한 흡수제가 온도가 내려가도 이산화탄소 재흡착이 급격히 진행되는 않는 흡수제를 사용할 경우에 유리하며, 탈착탑 전단에 설치하는 경우보다 현열 교환율이 낮은 단점이 있다.
상기 도 1 내지 도 4에 도시한 본 발명의 구현예들에서 살펴본 바와 같이, 이산화탄소 포집장치의 흡수탑 및 재생탑이 기포유동층-고속유동층 또는 고속유동층-기포유동층의 조합으로 이루어져 있기 때문에 열교환 효율이 낮은 문제점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 직접적인 열교환이 원활하게 이루어지도록 열교환 면적을 높이기 위한 구조로 열교환기를 설계하였다.
도 5와 도 6은 각각 본 발명의 이산화탄소 포집장치에 적용되는 다발관형 열 교환기(multi-tube heat exchanger)와 다단판형 열 교환기(multi-plate type heat exchanger)의 구성을 나타낸 것이다.
도 5를 참조하면, 탈착탑에서 이산화탄소가 탈착된 흡수제는 외부의 직경이 큰 관을 따라 위쪽으로 이동하고, 흡수탑에서 이산화탄소가 흡착된 흡수제는 내부의 복수개 관을 통하여 아래쪽으로 이동한다. 이러한 구성에서는 내부 관의 표면적이 증가하므로 흡수제 간의 열 교환 효율이 증가한다. 내부 관과 외부 관에 통과하는 흡수제의 종류는 서로 바뀔 수 있다.
도 6을 참조하면, 흡수제가 이동하는 열 교환기 내부의 공간의 좁은 두께를 가지는 판형으로 이루어지고, 탈착탑에서 이산화탄소가 탈착된 흡수제가 통과하는 판형의 공간과 흡수탑에서 이산화탄소가 흡착된 흡수제가 통과하는 판형의 공간이 교번하여 면으로 접하고 있다. 이와 같은 구성에서도 흡수제들이 열 교환을 하는 면적이 증가되어 열 교환 효율이 증가한다.
본 발명에 따라 이산화탄소를 흡착한 흡수제와 이산화탄소를 탈착한 흡수제간의 현열 열교환은 1단으로 구성된 순환유동층 반응기에서도 효과가 있지만, 도 9와 도 10에 나타낸 바와 같이 여러 온도에서 작동하는 흡수제를 흡수열과 탈착열을 교환하는 다단으로 구성된 순환유동층 이산화탄소 포집공정에 더 효과적이다. 즉, 흡수제간의 현열을 직접 교환할 수 있는 열교환기를 둠으로 해서 포집공정에 소요되는 에너지 비용을 최소화 할 수 있다.
도 7과 도 8은 본 발명의 일 구현예에 따라 다단식 이산화탄소 포집 방식이 적용되어 저온 영역, 중온 영역, 고온 영역으로 이산화탄소 흡착-탈착 싸이클을 구성한 경우에 이산화탄소 흡착열을 이산화탄소 탈착에 필요한 열로 이용하는 개념을 설명하기 위한 도면이다. 도 7과 도 8을 참조하면, 서로 다른 온도에서 이산화탄소가 흡착 및 탈착하는 이산화탄소 흡탈착부들이 다단으로 연결된 경우, 각각의 이산화탄소 흡탈착부에서는 이산화탄소의 흡착 및 탈착이 일어나면서 에너지의 전달이 가능하다. 즉, 고온, 중온 및 저온의 이산화탄소 흡탈착부에는 서로 다른 흡탈착 온도를 가지는 흡수제가 충진되어 있고, 흡착된 이산화탄소가 탈착하는 과정에서 흡착열이 발생되는데 이 흡착열을 인접한 영역으로 전달하여 이산화탄소의 탈착을 유도하거나 탈착에 필요한 열을 감소시킬 수 있다. 구체적으로는, 고온 영역의 흡수제가 이산화탄소 흡착 시에 방출하는 흡착열을 중온 영역의 흡수제의 이산화탄소 탈착 시에 필요한 에너지로 사용하고, 중온 영역의 흡수제가 이산화탄소 흡착 시에 방출하는 흡착열을 저온 영역 흡수제의 이산화탄소 탈착 시에 필요한 에너지로 사용한다. 이와 같이 이산화탄소 흡착 시에 발생하는 에너지를 탈착 시에 필요한 에너지로 사용함으로써 이산화탄소 탈착에 소요되는 에너지 비용을 절감시킬 수 있다.
상기와 같은 에너지 교환형 다단 유동층 건식 이산화탄소 포집 공정에서 저온, 중온, 고온 각각의 온도 영역에 있어서 이산화탄소를 흡수하고 흡수탑을 빠져나온 흡수제는 탈착탑으로 들어가 이산화탄소를 탈착하게 되는데, 이 때 이산화탄소를 탈착하기 위해서는 이산화탄소를 흡수한 흡수제를 탈착 온도까지 가열시켜야 한다. 한편, 탈착탑에서 이산화탄소를 탈착하고 나오는 흡수제는 온도가 높기 때문에 흡수탑으로 들어가 다시 이산화탄소를 흡수하기 위해서는 흡수온도까지 냉각시켜야 한다. 이 때 흡수탑을 빠져나온 낮은 온도의 흡수제와 탈착탑을 빠져나온 높은 온도의 흡수제 사이에 열교환을 이루어지면 흡수탑을 빠져나온 흡수제를 가열시키고 탈착탑을 빠져나온 흡수제를 냉각시키기 위한 에너지 비용을 절약할 수 있고, 얼마나 효율적인 열교환이 이루어지는가에 따라 전체 공정의 에너지 효율이 결정된다.
도 9와 도 10은 이산화탄소 흡수-탈착 싸이클을 다단으로 구성하여 이산화탄소포집하는 공정에 있어 흡수제간 직접 현열 열교환을 위하여 열교환기를 흡수탑의 후단 및 탈착탑의 전단에 위치시킨 구성 예를 나타내고 있다.
도 9는 본 발명의 일 구현예에 따라 흡착탑 후단에 열 교환부가 형성된 다단식 이산화탄소 포집장치를 도시한 것이다. 도 9를 참조하면, 직접식 흡착열 교환 및 현열 교환 방식의 3단 이산화탄소 포집장치가 도시되어 있는데, 이산화탄소의 흡착 및 탈착이 이루어지는 3개의 이산화탄소 흡탈착부가 3단으로 연결되어 있다. 각각의 이산화탄소 흡탈착부는 고온, 중온, 저온 상태에서 작동하는(온도의 개념을 상대적임) 이산화탄소 흡수제를 이용하며, 인접한 이산화탄소 흡탈착부 사이에서 열 교환이 이루어진다. 흡착탑 및 탈착탑이 모두 고속 유동층 반응기로 구성된 저온, 중온, 고온의 3단으로 구성된 직접 열교환방식의 흡수-탈착 공정으로서, 흡수제간 직접 열 교환을 위한 현열 열 교환기(530a, 530b, 530c)를 각각의 흡착탑 후단에 둠으로서 이산화탄소 포집에 소요되는 에너지 비용을 최소화 할 수 있다. 본 구성은 이산화탄소 흡착 후 온도가 올라가도 흡수제로부터 흡착된 이산화탄소가 쉽게 탈착하지 않는 흡수제를 사용하여 이산화탄소를 포집할 경우 매우 유리하다.
도 10은 본 발명의 일 구현예에 따라 탈착탑의 전단에 열 교환부가 형성된 다단식 이산화탄소 포집장치를 도시한 것이다. 도 10을 참조하면, 직접식 흡착열 교환 및 현열 교환 방식의 3단 이산화탄소 포집장치가 도시되어 있는데, 이산화탄소의 흡착 및 탈착이 이루어지는 3개의 이산화탄소 흡탈착부가 3단으로 연결되어 있다. 각각의 이산화탄소 흡탈착부는 고온, 중온, 저온 상태에서 작동하는(온도의 개념을 상대적임) 이산화탄소 흡착제를 이용하며, 인접한 이산화탄소 흡탈착부 사이에서 열 교환이 이루어진다. 흡착탑 및 탈착탑이 모두 고속 유동층 반응기로 구성된 저온, 중온, 고온의 3단으로 구성된 직접 열교환방식의 흡수-탈착 공정으로서, 흡수제간 직접 열 교환을 위한 현열 열 교환기(630a, 630b, 630c)를 각각의 탈착탑 전단에 둠으로써 이산화탄소 포집에 소요되는 에너지 비용을 최소화 할 수 있다. 본 구성은 이산화탄소 흡착 후 온도가 올라가면 흡수제로부터 흡착된 이산화탄소가 쉽게 탈착되는 흡수제를 사용하여 이산화탄소를 포집할 경우 매우 유리하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 일 구현 예를 이용하여 설명한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에서 설명된 구현예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 구현예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 이산화탄소 포집장치 110: 이산화탄소 흡착부
120: 이산화탄소 탈착부 130: 열 교환부
200: 이산화탄소 포집장치 210: 이산화탄소 흡착부
220: 이산화탄소 탈착부 230: 열 교환부
300: 이산화탄소 포집장치 310: 이산화탄소 흡착부
320: 이산화탄소 탈착부 330: 열 교환부
400: 이산화탄소 포집장치 410: 이산화탄소 흡착부
420: 이산화탄소 탈착부 430: 열 교환부
500: 다단식 이산화탄소 포집장치 530a, 530b, 530c: 열 교환기
600: 다단식 이산화탄소 포집장치 630a, 630b, 630c: 열 교환기
SC1 ~ SC3 : 이산화탄소 흡착탑(Sorption Column)
RC1 ~ RC3 : 이산화탄소 탈착탑(Desorption Column)
C1 ~ C10 : 컴프레서(Compressor) 또는 블로워(Blower)
CY1 ~ CY6 : 싸이클론(Cyclone)
FH1 : 퍼니스 히터(Furnace heater)
HX1 ~ HX10 : 열 교환기(Heat exchanger)
S1 ~ S46 : 스트림 넘버(Stream number)
V1 ~ V3 : 플로우 콘트롤 밸브(Flow control valve)

Claims (13)

  1. 삭제
  2. 이산화탄소가 포함된 배가스에서 이산화탄소를 선택적으로 분리하기 위한 온도 스윙 흡착 방식의 건식 이산화탄소 포집장치에 있어서,
    배가스의 이산화탄소 흡착이 이루어지는 이산화탄소 흡착부를 포함하는 이산화탄소 흡착탑;
    상기 이산화탄소 흡착탑에 연결되고, 상기 흡착된 이산화탄소의 탈착이 이루어지는 이산화탄소 탈착부를 포함하는 이산화탄소 탈착탑;
    상기 이산화탄소 흡착탑과 이산화탄소 탈착탑을 순환하며 이산화탄소의 흡착 및 탈착이 반복적으로 이루어지는 이산화탄소 흡수제; 및
    이산화탄소가 흡착된 흡수제와 이산화탄소가 탈착된 흡수제 상호간에 열 교환이 이루어지는 열 교환부;를 포함하되,
    상기 열 교환부에서 이산화탄소가 흡착된 흡수제는 기포 유동층 조건에서 이동하고, 이산화탄소가 탈착된 흡수제는 고속 유동층 조건에서 이동하며, 상기 열교환부는 상기 흡착탑의 전단에 설치되는 것을 특징으로 하는 건식 이산화탄소 포집장치.
  3. 이산화탄소가 포함된 배가스에서 이산화탄소를 선택적으로 분리하기 위한 온도 스윙 흡착 방식의 건식 이산화탄소 포집장치에 있어서,
    배가스의 이산화탄소 흡착이 이루어지는 이산화탄소 흡착부를 포함하는 이산화탄소 흡착탑;
    상기 이산화탄소 흡착탑에 연결되고, 상기 흡착된 이산화탄소의 탈착이 이루어지는 이산화탄소 탈착부를 포함하는 이산화탄소 탈착탑;
    상기 이산화탄소 흡착탑과 이산화탄소 탈착탑을 순환하며 이산화탄소의 흡착 및 탈착이 반복적으로 이루어지는 이산화탄소 흡수제; 및
    이산화탄소가 흡착된 흡수제와 이산화탄소가 탈착된 흡수제 상호간에 열 교환이 이루어지는 열 교환부;를 포함하되,
    상기 열 교환부에서 이산화탄소가 흡착된 흡수제는 고속 유동층 조건에서 이동하고, 이산화탄소가 탈착된 흡수제는 기포 유동층 조건에서 이동하며, 상기 열교환부는 상기 흡착탑의 후단에 설치되는 것을 특징으로 하는 건식 이산화탄소 포집장치.
  4. 이산화탄소가 포함된 배가스에서 이산화탄소를 선택적으로 분리하기 위한 온도 스윙 흡착 방식의 건식 이산화탄소 포집장치에 있어서,
    배가스의 이산화탄소 흡착이 이루어지는 이산화탄소 흡착부를 포함하는 이산화탄소 흡착탑;
    상기 이산화탄소 흡착탑에 연결되고, 상기 흡착된 이산화탄소의 탈착이 이루어지는 이산화탄소 탈착부를 포함하는 이산화탄소 탈착탑;
    상기 이산화탄소 흡착탑과 이산화탄소 탈착탑을 순환하며 이산화탄소의 흡착 및 탈착이 반복적으로 이루어지는 이산화탄소 흡수제; 및
    이산화탄소가 흡착된 흡수제와 이산화탄소가 탈착된 흡수제 상호간에 열 교환이 이루어지는 열 교환부;를 포함하되,
    상기 열 교환부에서 이산화탄소가 흡착된 흡수제는 고속 유동층 조건에서 이동하고, 이산화탄소가 탈착된 흡수제는 기포 유동층 조건에서 이동하며, 상기 열교환부는 상기 탈착탑의 전단에 설치되는 것을 특징으로 하는 건식 이산화탄소 포집장치.
  5. 이산화탄소가 포함된 배가스에서 이산화탄소를 선택적으로 분리하기 위한 온도 스윙 흡착 방식의 건식 이산화탄소 포집장치에 있어서,
    배가스의 이산화탄소 흡착이 이루어지는 이산화탄소 흡착부를 포함하는 이산화탄소 흡착탑;
    상기 이산화탄소 흡착탑에 연결되고, 상기 흡착된 이산화탄소의 탈착이 이루어지는 이산화탄소 탈착부를 포함하는 이산화탄소 탈착탑;
    상기 이산화탄소 흡착탑과 이산화탄소 탈착탑을 순환하며 이산화탄소의 흡착 및 탈착이 반복적으로 이루어지는 이산화탄소 흡수제; 및
    이산화탄소가 흡착된 흡수제와 이산화탄소가 탈착된 흡수제 상호간에 열 교환이 이루어지는 열 교환부;를 포함하되,
    상기 열 교환부에서 이산화탄소가 흡착된 흡수제는 기포 유동층 조건에서 이동하고, 이산화탄소가 탈착된 흡수제는 고속 유동층 조건에서 이동하며, 상기 열교환부는 상기 탈착탑의 후단에 설치되는 것을 특징으로 하는 건식 이산화탄소 포집장치.
  6. 청구항 2 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이산화탄소 흡착부에는 냉각수단이 구비된 것을 특징으로 하는 건식 이산화탄소 포집장치.
  7. 청구항 2 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이산화탄소 탈착부에는 가열수단이 구비된 것을 특징으로 하는 건식 이산화탄소 포집장치.
  8. 청구항 2 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열 교환부에서 이산화탄소가 흡착된 흡수제와 이산화탄소가 탈착된 흡수제가 서로 반대 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 건식 이산화탄소 포집장치.
  9. 청구항 2 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열 교환부는 이산화탄소가 흡착된 흡수제가 이동하는 관의 내부에 이산화탄소가 탈착된 흡수제가 이동하는 관이 삽입된 형태 또는 이산화탄소가 탈착된 흡수제가 이동하는 관의 내부에 이산화탄소가 흡착된 흡수제가 이동하는 관이 삽입된 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 건식 이산화탄소 포집장치.
  10. 청구항 2 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열 교환부는 이산화탄소가 흡착된 흡수제가 이동하는 판형 이동통로와 이산화탄소가 탈착된 흡수제가 이동하는 판형 이동통로가 면접된 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 건식 이산화탄소 포집장치.
  11. 청구항 2 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이산화탄소 흡착탑, 이산화탄소 탈착탑, 이산화탄소 흡수제 및 열 교환부를 포함하는 이산화탄소 흡탈착부가 복수개로 구비되고,
    상기 복수개의 이산화탄소 흡탈착부 사이에 열 교환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 건식 이산화탄소 포집장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 복수개의 이산화탄소 흡탈착부에는 서로 다른 흡착온도 및/또는 탈착온도를 가지는 이산화탄소 흡수제가 충진된 것을 특징으로 하는 건식 이산화탄소 포집장치.
  13. 삭제
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