KR101875290B1 - Method for separating carbon dioxide and apparatus for separating carbon dioxide - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 연도가스에서 이산화탄소 분리 방법 및 이를 이용한 이산화탄소 분리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 연도가스를 가압하여 순수(Water Pure) 내에 이산화탄소를 용해시키는 가압 용해단계; 상기 이산화탄소가 용해된 순수를 분리하는 분리단계; 상기 이산화탄소가 용해된 순수를 감압하는 감압단계; 상기 감압된 순수에서 이산화탄소를 탈기하는 탈기단계; 및 상기 탈기된 이산화탄소를 포집하는 포집단계; 를 포함하는 이산화탄소 분리방법 및 이를 이용한 분리 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 압력에 따른 기체의 용해도 차이를 이용하여 연도가스 내의 이산화탄소를 간단한 공정으로 분리 및 포집할 수 있다.
The present invention relates to a carbon dioxide separation method in a flue gas and a carbon dioxide separation apparatus using the same. More particularly, the present invention relates to a carbon dioxide separation method using a flue gas, comprising: a pressurization dissolution step of pressurizing a flue gas to dissolve carbon dioxide in pure water; A separation step of separating the pure water in which the carbon dioxide is dissolved; A depressurizing step of depressurizing the pure water in which the carbon dioxide is dissolved; A degassing step of degassing the carbon dioxide from the decompressed pure water; And a collecting step of collecting the degassed carbon dioxide; And a separation apparatus using the same.
The present invention can separate and collect carbon dioxide in the flue gas in a simple process using the difference in solubility of the gas depending on the pressure.

Description

이산화탄소 분리 방법 및 이산화탄소 분리 장치{METHOD FOR SEPARATING CARBON DIOXIDE AND APPARATUS FOR SEPARATING CARBON DIOXIDE}METHOD FOR SEPARATING CARBON DIOXIDE AND APPARATUS FOR SEPARATING CARBON DIOXIDE BACKGROUND OF THE INVENTION [0001]

본 발명은, 연도가스에서 이산화탄소 분리 방법 및 이를 이용한 이산화탄소 분리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a carbon dioxide separation method in flue gas and a carbon dioxide separation apparatus using the same.

화석연료를 이용하는 화력발전소, 제철공장, 시멘트공장 또는 산업공장의 보일러 등에서 배출되는 연도가스(Flue gas, 배기가스)는, 이산화탄소와 유해기체인 SO2, NOx, NH3 및 HCN 등과 같은 환원된 질소 등을 포함하고 있으며, 연도가스의 방출은 지구온난화 및 대기변화에 기여하는 다량의 이산화탄소를 함유하고 있기 때문에, 환경에 악영향을 끼친다. 이산화탄소의 배출을 방지하거나 저감하기 위해서는 연도가스로부터 이산화탄소가 분리되어야 한다. Flue gas emitted from a boiler of a thermal power plant, a steel mill, a cement plant, or an industrial plant using fossil fuels is converted into carbon dioxide and reduced nitrogen such as SO 2 , NO x, NH 3 and HCN, which are harmful gases And emissions of flue gases have a negative impact on the environment because they contain a large amount of carbon dioxide that contributes to global warming and atmospheric change. Carbon dioxide should be separated from the flue gas to prevent or reduce the emission of carbon dioxide.

연도가스에서 이산화탄소의 분리하거나 또는 저감하기 위한 다양한 방법들이 제시되었다. 예를 들어, 이산화탄소 분리 공정은, 분리, 압축, 저장 및 이송 단계로 구성되고, 분리단계에서 전체 비용 중 절반 이상이 차지한다. 이산화탄소 분리 공정의 운전비용을 최소화하기 위해서는 흡착제 재생에 필요한 에너지를 줄여야 한다. 이산화탄소의 분리단계는, 흡수, 흡착, 막분리 방식으로 구성되고, 흡수는 저온/고압에서 모노에탄올아민(Monoethanolamine, MEA), 디에탄놀아민(Diethanolamine, DEA) 등과 같은 알칸올아민(Alkanolamine) 수용액이나 탄산칼륨 수용액(Catacarb solution)의 습식 흡착제를 이용하고, 건식 흡착제로 제올라이트, 활성탄, 금속탄산염 등이 적용되고 있으나, 이러한 흡착제의 사용은, 이산화탄소 선택도가 낮거나 또는 막대한 시설비와 운전비용이 소요되는 문제점이 있다.Various methods for separating or reducing carbon dioxide from flue gas have been proposed. For example, the carbon dioxide separation process consists of separation, compression, storage, and transfer phases, which account for more than half of the total cost in the separation phase. In order to minimize the operating cost of the CO2 separation process, the energy required to regenerate the adsorbent should be reduced. The separation step of carbon dioxide is composed of absorption, adsorption and membrane separation. Absorption is carried out at a low temperature and a high pressure with an aqueous solution of an alkanolamine such as monoethanolamine (MEA), diethanolamine (DEA) Zeolite, activated carbon, metal carbonate and the like are applied as dry adsorbents. However, the use of such adsorbents is not preferable because of low selectivity of carbon dioxide, high facility cost and operation cost .

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기체의 압력에 따른 용해도 차이를 이용하여 연도가스 내에 이산화탄소를 간단한 공정으로 분리 및 포집할 수 있는, 이산화탄소 분리방법에 관한 것이다.The present invention is directed to a method for separating and collecting carbon dioxide in a flue gas by a simple process using the difference in solubility according to the pressure of the gas.

또한, 본 발명은, 상기 연도가스에서 이산화탄소 분리방법을 이용하는, 이산화탄소 분리장치에 관한 것이다.The present invention also relates to a carbon dioxide separation apparatus using the carbon dioxide separation method in the flue gas.

본 발명의 하나의 양상은, 연도가스를 가압하여 순수(Water Pure) 내에 이산화탄소를 용해시키는 가압 용해단계; 상기 이산화탄소가 용해된 순수를 분리하는 분리단계; 상기 이산화탄소가 용해된 순수를 감압하는 감압단계; 상기 감압된 순수에서 이산화탄소를 탈기하는 탈기단계; 및 상기 탈기된 이산화탄소를 포집하는 포집단계; 를 포함하는 이산화탄소 분리방법에 관한 것이다. One aspect of the present invention is a method for producing carbon dioxide, comprising: a pressurization dissolution step of pressurizing a flue gas to dissolve carbon dioxide in pure water; A separation step of separating the pure water in which the carbon dioxide is dissolved; A depressurizing step of depressurizing the pure water in which the carbon dioxide is dissolved; A degassing step of degassing the carbon dioxide from the decompressed pure water; And a collecting step of collecting the degassed carbon dioxide; To a carbon dioxide separation method.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 가압 용해단계는, 상기 순수를 피드 탱크에 주입하는 단계; 3 내지 20 (bar) 수압으로 상기 순수를 챔버 내에 주입하는 단계; 및 3 내지 20 (bar) 분압으로 상기 연도가스를 상기 챔버 내의 순수에 주입하여 상기 이산화탄소를 용해시키는 단계; 를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the pressurizing and melting step includes the steps of: injecting the pure water into the feed tank; Injecting said pure water into said chamber at a water pressure between 3 and 20 bar; And injecting the flue gas into pure water at a partial pressure of 3 to 20 bar to dissolve the carbon dioxide; . ≪ / RTI >

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 순수를 챔버 내에 주입하는 단계 및 상기 이산화탄소를 용해시키는 단계는, 순차적으로 또는 동시에 수행될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the step of injecting the pure water into the chamber and the step of dissolving the carbon dioxide may be performed sequentially or simultaneously.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 가압 용해단계는, 상기 순수를 피드 탱크에 주입하는 단계; 및 3 내지 20 (bar)의 수압의 상기 순수와 3 내지 20 (bar)분압의 상기 연도가스를 단일 공급관에서 혼합하여 챔버 내에 주입하는 단계; 를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the pressurizing and melting step includes the steps of: injecting the pure water into the feed tank; And mixing said flue gas at a water pressure of 3 to 20 bar with said flue gas at a pressure of 3 to 20 bar in a single feed tube and injecting into said chamber; . ≪ / RTI >

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 가압 용해단계는, 상기 순수를 피드 탱크에 주입하는 단계; 상기 순수의 수압을 3 내지 20 (bar)로 유지하고, 상기 순수에 상기 연도가스를 버블링하여 상기 이산화탄소를 용해시키는 단계; 및 3 내지 20 (bar)의 수압으로 상기 연도가스가 버블링된 순수를 챔버 내에 주입하는 단계; 를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the pressurizing and melting step includes the steps of: injecting the pure water into the feed tank; Maintaining the water pressure of the pure water at 3 to 20 bar and bubbling the flue gas into the pure water to dissolve the carbon dioxide; And purging the flue gas with pure water bubbled into the chamber at a water pressure of 3 to 20 bar. . ≪ / RTI >

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 버블링하여 이산화탄소를 용해시키는 단계는, 3 내지 20 (bar) 분압의 상기 연도가스를 피드 탱크에 도입하여 버블링할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the step of bubbling and dissolving carbon dioxide may bubble by introducing the flue gas of 3 to 20 bar into the feed tank.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 분리단계는, 상기 순수에 용해되지 않은 가스 및 이산화탄소가 용해된 순수를 분리할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the separating step may separate pure water in which the gas and carbon dioxide dissolved in the pure water are dissolved.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 가압 용해단계는, 상기 분리단계에서 분리된 상기 순수에 용해되지 않은 가스와 연도가스를 함께 사용할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the pressurizing and melting step may use a gas and a flue gas which are not dissolved in the pure water separated in the separation step.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 감압단계는, 상기 이산화탄소가 용해된 순수를 분리막에 통과시켜 대기압으로 감압하거나 또는 압력 조절 밸브를 조절하여 감압할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, in the depressurizing step, the pure water in which the carbon dioxide is dissolved may be decompressed to atmospheric pressure by passing the pure water through the separator or by regulating the pressure control valve.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 분리막은, 3 내지 20 (bar)분압에서 운전 가능한 분리막이며, 상기 분리막은, 정밀여과막, 한외여과막 및 나노막으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the separation membrane is a separation membrane that can operate at a partial pressure of 3 to 20 bar, and the separation membrane may include at least one selected from the group consisting of a microfiltration membrane, an ultrafiltration membrane, have.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 탈기단계는, 상기 감압된 순수에서 상기 이산화탄소를 탈기하고, 상기 탈기단계 이후에, 상기 이산화탄소가 탈기된 순수를 적용하여, 상기 감압단계 및 상기 탈기단계를 1회 이상 반복할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the degassing step may include degassing the carbon dioxide in the decompressed pure water, applying the deaerated pure water to the depressurization step and the degassing step after the degassing step, Can be repeated more than once.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 탈기단계 이후에 상기 이산화탄소가 탈기된 순수는, 피드 탱크로 주입되어, 상기 가압 용해단계에 적용될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the pure water from which the carbon dioxide has been degassed after the degassing step may be injected into the feed tank and applied to the pressure melting step.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 연도가스를 주입하는 단계는, 3 내지 20 (bar)의 분압으로 주입될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the step of injecting the flue gas may be injected at a partial pressure of 3 to 20 bar.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 가압 용해단계는, 적외선을 조사하여 상기 이산화탄소의 가압 용해를 증진시킬 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the pressurization dissolution step may enhance pressurization dissolution of the carbon dioxide by irradiating infrared rays.

본 발명의 다른 양상은, 순수가 채워지는 피드 탱크; 상기 피드 탱크에서 배출되는 순수를 일정 수압으로 챔버 내에 주입하는 액체 공급수단; 상기 피드 탱크에서 배출되는 순수의 유량을 조절하는 바이패스 라인; 연도가스를 일정 분압으로 챔버 내에 주입시키는 기체 공급수단; 상기 연도가스의 이산화탄소가 상기 순수 내에 용해되고, 용해되지 않은 가스는 상층으로 포집되는 챔버; 상기 챔버에서 상층의 가스를 배출하는 가스 배출수단; 상기 챔버에서 순수를 배출하는 액체 배출수단; 상기 배출된 순수를 감압하는 감압부; 상기 감압된 순수에서 이산화탄소를 탈기하는 탈기부; 및 상기 탈기된 이산화탄소를 포집하는 이산화탄소 포집부; 를 포함하는, 이산화탄소 분리장치에 관한 것이다. Another aspect of the present invention relates to a feed tank in which pure water is filled; Liquid supply means for injecting pure water discharged from the feed tank into the chamber at a certain water pressure; A bypass line for regulating a flow rate of pure water discharged from the feed tank; Gas supplying means for injecting the flue gas into the chamber at a constant partial pressure; A chamber in which the carbon dioxide of the flue gas is dissolved in the pure water and the undissolved gas is collected in the upper layer; Gas discharge means for discharging gas in the upper layer in the chamber; Liquid discharging means for discharging pure water from the chamber; A decompression unit for decompressing the discharged pure water; A deaerator for degassing the carbon dioxide in the decompressed pure water; And a carbon dioxide collecting unit for collecting the degassed carbon dioxide; To a carbon dioxide separation device.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 피드 탱크는, 상기 순수를 일정 압력으로 가압하는 가압수단; 및 상기 순수에 연도가스를 주입하는 버블러; 를 더 포함할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the feed tank includes: a pressurizing means for pressurizing the pure water with a constant pressure; And a bubbler for injecting flue gas into the pure water; As shown in FIG.

본 발명의 일 실시예에 따라, 일정 분압의 상기 연도 가스 및 상기 피드 탱크에서 배출되는 일정 수압의 상기 순수를 혼합하여 상기 챔버 내에 주입하는 단일 공급관; 을 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a single supply pipe for mixing the flue gas of constant partial pressure and the pure water of constant water pressure discharged from the feed tank into the chamber; As shown in FIG.

본 발명의 일 실시예에 따라, 적외선 램프를 더 포함하고, 상기 적외선 램프는, 상기 피드 탱크, 상기 챔버 및 상기 단일 공급관 중 적어도 하나 이상에 적외선을 조사할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, an infrared lamp further includes an infrared lamp, and the infrared lamp may irradiate infrared rays to at least one of the feed tank, the chamber, and the single supply pipe.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 감압부는, 상기 배출된 순수를 여과하여 감압하는 분리막, 압력 조절 밸브 또는 이 둘을 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the pressure-reducing unit may include a separator for filtering and discharging the discharged pure water, a pressure regulating valve, or both.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 탈기부에서 탈기된 상기 순수를, 상기 피드 탱크, 상기 챔버, 상기 단일 공급관 및 상기 감압부 중 적어도 하나 이상에 공급하는 액체 순환부를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the apparatus may further include a liquid circulating unit for supplying the pure water deaerated in the degassing unit to at least one of the feed tank, the chamber, the single feed pipe, and the pressure reducing unit.

본 발명은, 연도가스에 포함된 이산화탄소와 다른 기체의 압력에 따른 용해도 차이를 이용하여, 이산화탄소를 간단한 공정으로 분리 및 포집할 수 있다.The present invention can separate and collect carbon dioxide in a simple process using the difference in solubility between the carbon dioxide contained in the flue gas and the pressure of the other gas.

본 발명은, 다량의 흡착제 없이 용매를 이용하여 이산화탄소를 가압 용해시키고, 이산화탄소 분리 이후에 용매를 재사용하거나 또는 상기 용매 내에 용해되지 않고 분리된 가스를 이용하여 이산화탄소 분리 공정을 반복할 수 있으므로, 이산화탄소 분리 공정의 경제성 및 효율을 향상시킬 수 있다. The present invention can decompose carbon dioxide by using a solvent without using a large amount of adsorbent, reuse the solvent after carbon dioxide separation, or repeat the carbon dioxide separation process using a separated gas without dissolving in the solvent, The economical efficiency and process efficiency of the process can be improved.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 본 발명에 의한 이산화탄소 분리방법의 흐름도를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 2는, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 본 발명에 의한 이산화탄소 분리방법의 흐름도를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 3은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 본 발명에 의한 이산화탄소 분리방법의 흐름도를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 4는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 본 발명에 의한 이산화탄소 분리방법의 흐름도를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 본 발명에 의한 이산화탄소 분리장치를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 본 발명에 의한 이산화탄소 분리장치를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 본 발명에 의한 이산화탄소 분리장치를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 8은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 본 발명에 의한 이산화탄소 분리장치를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 본 발명에 의한 이산화탄소 분리장치를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 10은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 본 발명에 의한 이산화탄소 분리장치를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 11은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 본 발명에 의한 이산화탄소 분리장치를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 12는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 본 발명에 의한 이산화탄소 분리장치를 예시적으로 나타낸 것이다.
Fig. 1 illustrates, by way of example, a flow chart of a carbon dioxide separation method according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 illustrates an exemplary flow chart of a carbon dioxide separation method according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flow chart illustrating a method of separating carbon dioxide according to the present invention, according to another embodiment of the present invention.
4 is a flow chart of a method for separating carbon dioxide according to the present invention, according to another embodiment of the present invention.
5 illustrates an exemplary carbon dioxide separation apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 illustrates an exemplary carbon dioxide separation apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic view illustrating an apparatus for separating carbon dioxide according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view illustrating an example of a carbon dioxide separation apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a view illustrating an example of a carbon dioxide separation apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a view showing an example of a carbon dioxide separation apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a view illustrating an example of a carbon dioxide separation apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a view showing an example of a carbon dioxide separation apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. Also, terminologies used herein are terms used to properly represent preferred embodiments of the present invention, which may vary depending on the user, intent of the operator, or custom in the field to which the present invention belongs. Therefore, the definitions of these terms should be based on the contents throughout this specification. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

본 발명은, 이산화탄소 분리방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따라, 압력에 따른 가스의 용해도 차이를 이용하여, 연도가스 내의 이산화탄소를 용매 내에 가압 용해시키고, 감압에 의해 이산화탄소를 용매에서 분리하고 포집할 수 있다. The present invention relates to a carbon dioxide separation method and, in accordance with an embodiment of the present invention, carbon dioxide in a flue gas is dissolved in a solvent by using a difference in solubility of a gas according to pressure, and carbon dioxide is separated And collect it.

본 발명의 일 실시예에 따라, 도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명에 의한 이산화탄소 분리방법의 흐름도를 예시적으로 나타낸 것으로, 도 1에서 상기 이산화탄소 분리방법은, 가압 용해단계(S100); 분리단계(S200); 감압단계(S300); 탈기단계(S400); 및 포집단계(S500)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a method of separating carbon dioxide according to an embodiment of the present invention will now be described with reference to FIG. 1. Referring to FIG. 1, the carbon dioxide separation method includes a pressurizing and melting step S100; Separation step S200; Depressurization step (S300); Degassing step (S400); And a collecting step S500.

본 발명의 일 실시예에 따라, 가압 용해단계(S100)는, 가압된 용매 내에 연도가스(Flue Gas)의 이산화탄소를 가압 용해시키는 단계이며, 예를 들어, 일정 수압으로 가압된 용매 내에 연도가스를 일정 분압으로 주입하여 이산화탄소를 용해시킬 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the pressurizing and dissolving step (SlOO) is a step of pressurizing and dissolving carbon dioxide in a flue gas in a pressurized solvent, for example, by supplying flue gas into a pressurized solvent It is possible to dissolve carbon dioxide by injection at a constant partial pressure.

예를 들어, 상기 용매는, 이산화탄소를 용해시킬 수 있는 용매이며, 예를 들어, 탄소수 1 내지 4의 알콜, 순수(Pure Water) 또는 이 둘을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 순수일 수 있다. For example, the solvent is a solvent capable of dissolving carbon dioxide, for example, an alcohol having 1 to 4 carbon atoms, pure water, or both. Preferably, it may be pure.

본 발명의 다른 실시예에 따라, 도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명에 의한 이산화탄소 분리방법의 흐름도를 예시적으로 나타낸 것으로, 도 2에서 상기 이산화탄소 분리방법은, 용매를 피드 탱크(feed bank)에 주입하는 단계(S110a); 용매를 챔버 내에 주입하는 단계(S120a); 및 연도가스를 챔버 내의 용매에 주입하여 이산화탄소를 용해시키는 단계(S130a); 를 포함하는, 가압 용해단계(S100)를 포함할 수 있다.2, a carbon dioxide separation method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2. FIG. 2 is a flowchart illustrating a carbon dioxide separation method according to an embodiment of the present invention. (S110a); Injecting a solvent into the chamber (S120a); And injecting the flue gas into the solvent in the chamber to dissolve the carbon dioxide (S130a); (S100), which includes a pressurizing step (S100).

본 발명의 일 예로, 용매를 피드 탱크에 주입하는 단계(S110a)는, 피드 탱크 내에 용매를 채워넣고, 0 ℃ 내지 30 ℃의 온도; 5 ℃ 내지 25 ℃의 온도; 또는 상온으로 용매를 유지할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the step (S110a) of injecting the solvent into the feed tank is carried out by filling the feed tank with a solvent and heating at a temperature of 0 ° C to 30 ° C; A temperature of from 5 캜 to 25 캜; Alternatively, the solvent can be maintained at room temperature.

예를 들어, 상기 용매의 적어도 일부분은, 본 발명에 의한 이산화탄소의 분리 공정에서 사용된 용매를 재사용한 것일 수 있다. For example, at least a portion of the solvent may be the re-use of the solvent used in the process for separating carbon dioxide according to the present invention.

본 발명의 일 예로, 용매를 챔버 내에 주입하는 단계(S120a)는, 대기압 이상, 3 내지 20(bar); 3 내지 10 (bar) 수압; 4 내지 7 (bar) 수압; 또는 4 내지 6 (bar) 수압으로 용매를 챔버 내에 주입하는 단계이며, 수압이 증가할수록 용매에 대한 이산화탄소의 용해도는 증가될 수 있다. 또한, 상기 용매는, 일정한 유량 또는 공정에 따라 적절하게 조절된 유량으로 챔버 내에 주입되고, 상기 용매는 챔버 내에서 주입 시의 수압 또는 그 이상으로 유지되어 이산화탄소의 용해도를 증가시킬 수 있다. 3 내지 10 bar 에서 운전되는 경우 외에도, 본 발명은 고압에서의 운영 가능성도 포함한다. 예를 들어, 이산화탄소의 분리 방법이 적용되는 분야 중에서, 고압의 혼합 기체가 제공되는 경우 (예, pre-combustion gas), 이산화탄소를 제거할 때 고압의 용매이송펌프가 사용되어야 하는데, 이 때 에너지 회수장치  (일 예로서, 고압으로 버려지는 농축수에서 압력을 회수하여 유입수 쪽으로 돌리고, 고압의 농축수는 저압 (상압)의 농축수로 전환되는 해수 담수화 장치)를 사용하여 경제성을 확보할 수 있다.In one embodiment of the invention, the step of injecting the solvent into the chamber (S120a) comprises: atmospheric pressure, 3 to 20 bar; 3 to 10 bar pressure; 4 to 7 bar pressure; Or 4 to 6 bar, and the solubility of carbon dioxide to the solvent may be increased as the water pressure is increased. The solvent may also be injected into the chamber at a controlled flow rate according to a constant flow rate or process, and the solvent may be maintained at or above the water pressure at the time of injection in the chamber to increase the solubility of the carbon dioxide. In addition to operating at 3 to 10 bar, the present invention also includes operability at high pressures. For example, in areas where the CO2 separation method is applied, when a high-pressure gas mixture is provided (eg, a pre-combustion gas), a high-pressure solvent transfer pump should be used to remove carbon dioxide, (For example, a seawater desalination apparatus in which the pressure is recovered from the concentrated water discarded at high pressure and turned to the inflow water, and the high-pressure concentrated water is converted to the concentrated water at low pressure (atmospheric pressure)).

예를 들어, 용매를 챔버 내에 주입하는 단계(S120a)는, 0 ℃ 내지 30 ℃의 온도; 5 ℃ 내지 25 ℃ 온도; 또는 상온으로 용매를 유지할 수 있다.For example, injecting the solvent into the chamber (S120a) may be performed at a temperature between 0 ° C and 30 ° C; 5 ° C to 25 ° C temperature; Alternatively, the solvent can be maintained at room temperature.

예를 들어, 용매를 챔버 내에 주입하는 단계(S120a)는, 상기 챔버 내에서 대기압 이상, 3 내지 20 (bar); 3 내지 10 (bar) 수압; 4 내지 7 (bar) 수압; 또는 4 내지 6 (bar) 수압으로 용매를 유지할 수 있다. For example, injecting a solvent into the chamber (S120a) may include: introducing a solvent into the chamber at an atmospheric pressure of 3 to 20 bar; 3 to 10 bar pressure; 4 to 7 bar pressure; Or 4 to 6 bar water pressure.

본 발명의 일 예로, 연도가스를 챔버 내의 용매에 주입하여 이산화탄소를 용해시키는 단계(S130a)는, 연도가스를 대기압 이상; 3 내지 20 (bar); 3 내지 10 (bar) 분압; 4 내지 7 (bar) 분압; 또는 4 내지 6 (bar) 분압으로 상기 챔버 내의 용매에 주입하고 혼합하여, 연도 가스 내의 이산화탄소를 가압 용해시키는 단계이다. 이러한 가압 용해는, 대기압 이상으로 가압된 용매 및 연도가스를 혼합하므로, 연도가스 내에서 가스의 압력에 따른 용해도 차이에 의해서 용해도가 높은 이산화탄소가 용매 내에 용해되고, 용해되지 않은 가스(예를 들어, O2, N2 등이며, 이하 가스로 칭함)는 챔버 내의 상층으로 포집하게 된다.In one embodiment of the present invention, the step (S130a) of injecting flue gas into a solvent in the chamber to dissolve carbon dioxide (S130a) comprises: 3 to 20 (bar); 3 to 10 (bar) partial pressure; 4 to 7 (bar) partial pressure; Or 4 to 6 (bar) partial pressures to pressurize and dissolve carbon dioxide in the flue gas. Since this pressurized solution mixes the pressurized solvent and the flue gas at atmospheric pressure or higher, the carbon dioxide having high solubility is dissolved in the solvent due to the difference in solubility according to the pressure of the gas in the flue gas, and the dissolved gas (for example, O 2 , N 2, etc., hereinafter referred to as a gas) is collected in the upper layer in the chamber.

예를 들어, 이산화탄소를 용해시키는 단계(S130a)는, 본 발명에 의한 이산화탄소의 분리 공정에서 상기 용매 내에 용해되지 않은 가스, 예를 들어, 챔버 내에서 용매에 용해되지 않아, 상층에 포집된 가스를 배출한 이후에, 단독 또는 연도가스와 혼합하여 챔버 내에 다시 주입될 수 있다. For example, the step of dissolving carbon dioxide (S130a) is a step in which, in the step of separating carbon dioxide according to the present invention, a gas which is not dissolved in the solvent, for example, a gas which is not dissolved in the solvent in the chamber, After discharging, it can be injected alone or mixed with the flue gas into the chamber.

예를 들어, 용매를 챔버 내에 주입하는 단계(S120a) 및 이산화탄소를 용해시키는 단계(S130a)는, 순차적으로 용매를 챔버 내에 주입하는 단계(S120a) 이후에 이산화탄소를 용해시키는 단계(S130a)가 수행될 수 있고, 또는 연도가스와 용매의 혼합 및 이산화탄소의 용해를 더 잘 이루어지게 하기 위해서, 용매를 챔버 내에 주입하는 단계(S120a) 및 이산화탄소를 용해시키는 단계(S130a)는, 동시에 수행될 수 있다. For example, the step of injecting the solvent into the chamber (S120a) and the step of dissolving carbon dioxide (S130a) are performed by sequentially injecting the solvent into the chamber (S120a) and then the step of dissolving carbon dioxide (S130a) The step of injecting the solvent into the chamber (S120a) and the step of dissolving the carbon dioxide (S130a) may be performed at the same time in order to make the mixing of the flue gas and the solvent and the dissolution of the carbon dioxide better.

본 발명의 다른 실시예에 따라, 도 3을 참조하면, 도 3은 본 발명에 의한 이산화탄소 분리방법의 흐름도를 예시적으로 나타낸 것으로, 도 3에서 상기 이산화탄소 분리방법은, 용매를 피드 탱크에 주입하는 단계(S110b); 및 용매 및 연도가스를 단일 공급관에서 혼합하여 챔버 내에 주입하는 단계(S120b); 를 포함하는, 가압 용해단계(S100)를 포함할 수 있다.3 is a flowchart illustrating a method of separating carbon dioxide according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the method for separating carbon dioxide includes the steps of injecting a solvent into a feed tank Step S110b; And mixing the solvent and flue gas in a single feed line and injecting the mixture into the chamber (S120b); (S100), which includes a pressurizing step (S100).

본 발명의 일 예로, 용매를 피드 탱크에 주입하는 단계(S110b)는, 도 2에서 언급한 단계(S110a)와 동일하게 수행될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the step of injecting the solvent into the feed tank (S110b) may be performed in the same manner as the step S110a mentioned in Fig.

본 발명의 일 예로, 용매 및 연도가스를 단일 공급관에서 혼합하여 챔버 내에 주입하는 단계(S120b)는, 3 내지 20 (bar)의 수압의 용매와 3 내지 20 (bar)분압의 연도가스가 단일 공급관에서 혼합하여 챔버 내에 주입하는 단계이다. In one embodiment of the present invention, the step (S120b) of mixing solvent and flue gas in a single feed pipe and injecting into the chamber (S120b) comprises the step of injecting flue gas of 3 to 20 bars of barometric pressure and 3 to 20 bar of flue gas into a single feed pipe And injecting the mixture into the chamber.

예를 들어, 상기 용매 및 상기 연도가스는 동일하거나 또는 상이한 압력으로 단일 공급관을 흐르면서 혼합되고, 상기 연도가스의 이산화탄소의 적어도 일부분은 단일 공급관 내에서 용매에 가압 용해될 수 있다. For example, the solvent and the flue gas may be mixed while flowing through a single feed line at the same or different pressures, and at least a portion of the carbon dioxide in the flue gas may be pressurized into a solvent in a single feed line.

예를 들어, 상기 챔버 내에 주입된 이후에, 챔버 내의 용매의 수압을 일정하게 또는 더 높게 유지하여, 상기 용매 내에 이산화탄소를 가압 용해를 유도할 수 있고, 필요하다면, 챔버 내에서 용매를 교반할 수 있다.For example, after being injected into the chamber, the hydraulic pressure of the solvent in the chamber may be maintained constant or higher to induce pressurized dissolution of the carbon dioxide in the solvent, and if necessary, the solvent may be stirred in the chamber have.

예를 들어, 챔버 내에 주입하는 단계(S120b)는, 도 2에서 언급한, 용매 내에 용해되지 않은 가스와 연도가스를 단일 공급관에 함께 공급되거나 또는 상기 가스는 별도의 공급관을 통하여 챔버 내에 주입될 수 있다. For example, the step of injecting (S120b) into the chamber may be carried out by supplying unmelted gas and flue gas into the single supply pipe, referred to in Fig. 2, or the gas may be injected into the chamber through a separate supply pipe have.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 도 4를 참조하면, 도 4는 본 발명에 의한 이산화탄소 분리방법의 흐름도를 예시적으로 나타낸 것이다. 도 4에서 상기 이산화탄소 분리방법은, 용매를 피드 탱크에 주입하는 단계(S110c); 용매에 연도가스를 버블링하여 이산화탄소를 용해시키는 단계(S120c); 및 용매를 챔버 내에 주입하는 단계(S130c); 를 포함하는 가압 용해단계(S100)를 포함할 수 있다.In accordance with another embodiment of the present invention, referring to FIG. 4, FIG. 4 illustrates a flow diagram of a method for separating carbon dioxide according to the present invention. 4, the carbon dioxide separation method includes: injecting a solvent into a feed tank (S110c); Bubbling the flue gas into the solvent to dissolve the carbon dioxide (S120c); And injecting a solvent into the chamber (S130c); (Step S100).

본 발명의 일 예로, 용매를 피드 탱크에 주입하는 단계(S110c)는, 도 2의 단계(S110a)에서 언급한 바와 같다.As an example of the present invention, the step of injecting the solvent into the feed tank (S110c) is the same as mentioned in step S110a of FIG.

본 발명의 일 예로, 용매에 연도가스를 버블링하여 이산화탄소를 용해시키는 단계(S120c)는, 피드 탱크 내에서 용매의 수압을 3 내지 20 (bar)로 가압하고, 0 ℃ 내지 30 ℃의 온도; 5 ℃ 내지 25 ℃ 온도의 용매에, 연도가스를 버블링하여 이산화탄소를 가압 용해하는 단계이다. In one embodiment of the present invention, the step (S120c) of bubbling a flue gas with a solvent to dissolve carbon dioxide is performed by pressurizing the water pressure of the solvent in the feed tank to 3 to 20 (bar) Bubbling flue gas into a solvent at a temperature of 5 to 25 占 폚 to pressurize and dissolve carbon dioxide.

예를 들어, 상기 연도가스는, 3 내지 20 (bar) 분압의 연도가스를 피드 탱크에 도입하여 버블링될 수 있다. For example, the flue gas may be bubbled by introducing a flue gas of 3 to 20 bar into the feed tank.

예를 들어, 이산화탄소를 용해시키는 단계(S120c)는, 도 2에서 언급한 바와 같이, 용매 내에 용해되지 않은 가스 단독 또는 연도가스와 함께 버블링될 수 있다. For example, the step of dissolving carbon dioxide (S120c) may be bubbled with the gas alone or the flue gas not dissolved in the solvent, as mentioned in Fig.

본 발명의 일 예로, 용매를 챔버 내에 주입하는 단계(S130c)는, 용해시키는 단계(S120c)에서 연도가스가 버블링된 용매를 3 내지 20 (bar)의 수압을 유지하고, 일정한 유량 또는 공정 조건에 따라 적절한 유량으로 조절하여 챔버 내에 주입하는 단계이다. In one embodiment of the present invention, the step of injecting the solvent into the chamber (S130c) comprises the step of injecting the solvent in which the flue gas is bubbled in the dissolving step (S120c) under a pressure of 3 to 20 bars, And then injected into the chamber at an appropriate flow rate.

본 발명의 일 예로, 가압 용해단계(S100)는, 적외선을 조사하여 이산화탄소의 가압 용해를 증진시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 적외선은, 3 ㎛ 이상; 또는 4 ㎛ 내지 5 ㎛의 적외선(IR)일 수 있다. As an example of the present invention, the pressure melting step (S100) can increase the pressure dissolution of carbon dioxide by irradiating infrared rays. For example, the infrared rays may have a diameter of 3 占 퐉 or more; Or infrared (IR) from 4 [mu] m to 5 [mu] m.

예를 들어, 상기 적외선은, 도 2 내지 도 4에 언급한 가압 용해단계(S100) 중 적어도 하나 이상에서 적용될 수 있다. For example, the infrared rays may be applied to at least one of the pressure melting step S100 mentioned in Figs. 2 to 4.

본 발명의 일 실시예에 따라, 분리단계(S200)는, 용매에 용해되지 않은 가스 및 이산화탄소가 용해된 용매를 분리하는 단계이다. According to one embodiment of the present invention, the separation step (S200) is a step of separating the solvent in which the gas and carbon dioxide dissolved in the solvent are dissolved.

본 발명의 일 예로, 분리단계(S200)에서 챔버 내에서 용매의 수압 및 가스의 분압은, 대기압 이상으로 유지되어 연도 가스 내의 이산화탄소의 용해도를 증가시키고, 용매 내에 용해되지 않은 가스, 예를 들어, N2,O2등은 챔버 내의 상층으로 포집된다. 상기 상층에 포집된 가스 및 용매는 각각 배출되어, 이산화탄소가 용해된 용매를 분리할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the pressure of the solvent and the partial pressure of the gas in the chamber in the separating step (S200) are maintained above the atmospheric pressure to increase the solubility of carbon dioxide in the flue gas and to remove undissolved gases, N 2 , O 2, etc. are collected in the upper layer in the chamber. The gas and the solvent trapped in the upper layer are respectively discharged to separate the solvent in which the carbon dioxide is dissolved.

예를 들어, 상기 상층에 포집된 가스는, 대기로 배출되거나 또는 도 2 내지 4에서 언급한 바와 같이, 이산화탄소의 분리 공정에 다시 사용될 수 있다.For example, the gas trapped in the upper layer may be vented to the atmosphere or used again in the separation process of carbon dioxide, as noted in FIGS. 2-4.

본 발명의 일 실시예에 따라, 감압단계(300)는, 이산화탄소가 용해된 용매를 감압하는 단계이며, 감압에 의해서 용매에 용해된 이산화탄소가 압력 차이에 의해서 탈기될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the depressurization step 300 is a step of depressurizing the solvent in which the carbon dioxide is dissolved, and the carbon dioxide dissolved in the solvent by the depressurization may be deaerated by the pressure difference.

본 발명의 일 예로, 감압단계(300)는, 분리막, 압력 조절 밸브 또는 이 둘을 이용하여 상기 이산화탄소가 용해된 용매를 대기압(예를 들어, 1기압)으로 감압할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the depressurization step 300 may reduce the pressure of the solvent in which the carbon dioxide has been dissolved to atmospheric pressure (e.g., 1 atm) using a separator, a pressure control valve, or both.

예를 들어, 상기 이산화탄소가 용해된 용매를 분리막을 통과시켜 1차 감압한 이후에, 압력 조절 밸브를 이용하여 2차 감압하여 배출될 수 있다. For example, after the solvent in which the carbon dioxide is dissolved is subjected to the first decompression through the separation membrane, the second decompression can be performed using the pressure control valve.

예를 들어, 상기 분리막은, 3 내지 20 (bar)분압에서 운전 가능한 분리막일 수 있으며, 상기 분리막은, 단수, 또는 복수개로 구성될 수 있다. For example, the separation membrane may be a separation membrane that can operate at a partial pressure of 3 to 20 bar, and the separation membrane may be composed of a single or a plurality of separation membranes.

예를 들어, 상기 분리막은, 정밀여과막, 한외여과막 및 나노막으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.For example, the separation membrane may include at least one selected from the group consisting of a microfiltration membrane, an ultrafiltration membrane, and a nanofiber membrane.

본 발명의 일 실시예에 따라, 탈기단계(S400)는, 감압단계(300) 이후에 감압되어 배출되는 용매에서 이산화탄소를 탈기하는 단계이다. 예를 들어, 감압 용해 단계(S100)와 감압단계(S300)의 분압 차이만큼 이산화탄소는 탈기될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the degassing step (S400) is a step of degassing the carbon dioxide in the solvent decompressed and discharged after the decompressing step (300). For example, the carbon dioxide can be deaerated by the partial pressure difference of the decompression dissolution step (S100) and the decompression step (S300).

예를 들어, 도 2 내지 4에서 언급한 바와 같이, 상기 이산화탄소가 탈기된 용매는, 본 발명의 이산화탄소의 분리 공정에서 용매로 재사용될 수 있다. For example, as noted in FIGS. 2-4, the carbon dioxide depleted solvent can be reused as a solvent in the separation process of the present invention.

예를 들어, 탈기단계(S400)에서 상기 이산화탄소가 탈기된 용매는, 다시 감압단계(300)를 거쳐 탈기단계(S400)를 수행할 수 있으며, 감압단계(300) 및 탈기단계(S400)는 1회 이상; 2 회 내지 5회로 반복될 수 있다. For example, in step S400, the carbon dioxide-depleted solvent may be degassed through a depressurization step 300, followed by depressurization step 300 and degassing step S400, More than twice; Can be repeated two to five times.

본 발명의 일 실시예에 따라, 포집단계(S500)는, 탈기단계(S400)에서 탈기된 이산화탄소를 포집하는 단계이며, 탈기단계(S400)의 공정 회수에 따라, 1회 이상; 2 회 내지 5회로 반복적으로 이산화탄소를 포집할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the collecting step S500 is a step of collecting carbon dioxide which has been degassed in the degassing step S400, and one or more times depending on the number of steps of the degassing step S400. Carbon dioxide can be collected repeatedly two to five times.

본 발명의 일 실시예에 따라, 가압 용해단계(S100), 분리단계(S200), 감압단계(S300), 탈기단계(S400) 및 포집단계(S500)는, 각 공정에서 이용되고 분리된 용매(예를 들어, 탈기단계(S400)에서 배출된 용매) 및/또는 가스(예를 들어, 분리단계에서 배출된 가스)를 재사용하여 1회 이상 반복적으로 운전되어 이산화탄소를 반복적으로 분리 및 포집할 수 있거나, 용매를 이산화탄소 분리 공정에 재활용할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the pressurization dissolution step S100, the separation step S200, the depressurization step S300, the degassing step S400, and the collecting step S500 are performed by using a solvent (For example, the solvent discharged in the degassing step (S400)) and / or the gas (for example, the gas discharged in the separation step) may be repeatedly operated one or more times to repeatedly separate and collect carbon dioxide , The solvent can be recycled into the carbon dioxide separation process.

본 발명의 일 실시예에 따라, 본 발명에 의한 이산화탄소 분리방법은, 이산화탄소를 포함하는 혼합가스, 예를 들어, 혐기성 소화조에서 생성된 메탄(CH4)및 이산화탄소를 포함하는 혼합가스, 제철소 부생가스인 LDG(Linz-Donawitz Gas), BFG(Blast Furnace Gas) 등에서 이산화탄소 분리 공정에 이용할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a method for separating carbon dioxide according to the present invention is a method for separating a mixed gas containing carbon dioxide, for example, a mixed gas containing methane (CH 4 ) and carbon dioxide produced in an anaerobic digestion tank, , Linz-Donawitz Gas (LDG), and Blast Furnace Gas (BFG).

본 발명은, 본 발명에 의한 이산화탄소 분리방법을 이용하는, 이산화탄소 분리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a carbon dioxide separation apparatus using the carbon dioxide separation method according to the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따라, 본 발명에 의한 이산화탄소 분리장치는, 기체의 압력에 따른 용해도 차이를 이용하여, 대기압 이상으로 용매를 가압하여 이산화탄소를 가압 용해하여 분리할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the carbon dioxide separator according to the present invention can separate the carbon dioxide by pressurizing and dissolving the carbon dioxide by using the difference in solubility according to the pressure of the gas.

본 발명의 일 실시예에 따라, 본 발명에 의한 이산화탄소 분리 장치는, 분리 공정에서 사용된 용매 등을 재활용하고, 반복적인 분리 공정이 가능하므로, 연도 가스에서 이산화탄소 분리 효율과 경제성을 향상시킬 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the carbon dioxide separation apparatus according to the present invention can recycle the solvent used in the separation process and perform the repeated separation process, thereby improving the efficiency and economy of carbon dioxide separation in the flue gas .

본 발명의 일 실시예에 따라, 도 5를 참조하면, 도 5는, 본 발명에 의한 이산화탄소 분리장치를 예시적으로 나타낸 것으로, 도 5에서 상기 분리 장치는, 피드 탱크(100), 챔버(200), 감압부(300), 탈기부(400) 및 포집부(500)를 포함할 수 있으며, 상기 분리 장치는, 용매 및 가스를 일정 압력 및 일정 유량으로 공급하는 공급 수단 및 용매 및 가스를 분리하기 위한 배출수단을 더 포함할 수 있으며, 하기의 도 6 내지 도 12에서 보다 구체적으로 설명한다.5, the separation apparatus according to the present invention includes a feed tank 100, a chamber 200 (not shown) And a separating unit 500. The separating unit may include a supply unit for supplying the solvent and the gas at a constant pressure and a constant flow rate and a separating unit for separating the solvent and the gas from each other. And will be described more specifically with reference to Figs. 6 to 12 below. Fig.

본 발명의 일 예로, 피드 탱크(100)는 연도가스의 이산화탄소를 용해하기 위한 용매가 채워지는 피드 탱크이며, 상기 피드 탱크는, 연도 가스를 일정 수압 및/또는 온도로 조절하여 챔버(200)로 공급할 수 있다. 상기 용매는, 상기 언급한 바와 같고, 바람직하게는 순수일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the feed tank 100 is a feed tank filled with a solvent for dissolving carbon dioxide in the flue gas, and the feed tank controls the flue gas to a predetermined water pressure and / Can supply. The solvent is as mentioned above, preferably pure.

예를 들어, 피드 탱크(100)는, 상기 용매를 일정 압력으로 가압하는 가압수단 및 온도 조절기(도면에서 도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. For example, the feed tank 100 may further include a pressurizing means and a temperature regulator (not shown in the figure) for pressurizing the solvent to a predetermined pressure.

본 발명의 일 예로, 챔버(200)는, 연도가스의 이산화탄소가 용해된 상기 용매를 일정 분압 및 일정 온도로 유지하고, 상기 용매 내에 용해되지 않은 가스를 상층으로 포집하여 배출할 수 있다. 상기 용해되지 않은 가스는 일정 압력이 될때까지 포집되었다가 배출될 수 있다. . 예를 들어, 6-7기압으로 공급된 용매는 아래에 놓이고, 용해되지 않은 기체는 액체 계면 위에 누적되어 액체 수면이 낮아지는 현상을 이용하여 상기 가스를 배출할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the chamber 200 can hold the solvent in which the carbon dioxide of the flue gas is dissolved at a constant partial pressure and a constant temperature, and collect undissolved gas in the solvent as an upper layer and discharge it. The undissolved gas may be collected and discharged until a certain pressure is reached. . For example, the solvent supplied at 6-7 atmospheres may be placed underneath, and the undissolved gas may accumulate on the liquid interface to lower the liquid surface to discharge the gas.

예를 들어, 챔버(200)는, 밀폐형 챔버(Closed Chanber)이며, 일정 수압의 용매에 일정 분압의 연도가스를 주입하여 이산화탄소를 가압 용해시키거나 또는 연도가스의 이산화탄소가 용해된 용매를 공급받을 수 있다 For example, the chamber 200 may be a closed chamber. The chamber 200 may be formed by injecting a constant partial pressure flue gas into a constant-pressure solvent to pressurize the carbon dioxide, or to supply a solvent in which the carbon dioxide of the flue gas is dissolved have

예를 들어, 챔버(200)에서 배출된 가스는, 상기 용매 내에 다시 가압 용해될 수 있다. For example, the gas discharged from the chamber 200 may be pressure-dissolved again in the solvent.

본 발명의 일 예로, 감압부(300)는, 챔버(200)에서 배출된 이산화탄소가 용해된 용매를 감압할 수 있으며, 상기 감압에 의해서 상기 용매 내에 용존하는 이산화탄소는 상기 용매에서 탈기될 수 있다. 예를 들어, 감압부(300)는, 분리막, 압력 조절 밸브 또는 이 둘을 이용하여 감압할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the decompression unit 300 can decompress the solvent in which the carbon dioxide discharged from the chamber 200 is dissolved, and the carbon dioxide dissolved in the solvent by the decompression can be deaerated in the solvent. For example, the depressurization portion 300 can be depressurized using a separation membrane, a pressure control valve, or both.

본 발명의 일 예로, 탈기부(400)는, 감압부(300)에서 감압된 용매에서 탈기된 이산화탄소를 상층으로 포집한 이후, 포집부(500)로 배출할 수 있다. 이는, 가압에 의해 용매에 용해된 이산화탄소가 감압될 경우에, 감압된 분압에서의 용해도 만큼 용매 내에 용존하고 나머지는 탈기되는 것이다. 상기 이산화탄소가 탈기된 용매는, 피드 탱크(100), 챔버(200) 또는 이 둘에 공급될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the deaerating unit 400 may collect carbon dioxide that has been degassed from the decompressed solvent in the decompression unit 300, and then discharge the carbon dioxide to the collecting unit 500. This is because, when the carbon dioxide dissolved in the solvent is depressurized by pressurization, the solubility in the solvent is reduced by the solubility in the decompressed partial pressure, and the other is degassed. The carbon dioxide-depleted solvent may be supplied to the feed tank 100, the chamber 200, or both.

본 발명의 일 예로, 포집부(500)는, 탈기부(400)에서 배출된 이산화탄소를 물리적 또는 화학적으로 포집할 수 있으며, 예를 들어, 이산화탄소 포집은 본 발명의 기술 분야에서 이용되는 방법을 적절하게 적용할 수 있으며, 예를 들어, 이산화탄소 흡착제를 이용하거나 액화시킬 수 있다. In one embodiment of the present invention, the trapping unit 500 may physically or chemically collect the carbon dioxide discharged from the deasphalting unit 400. For example, the carbon dioxide trapping may be performed by using the method used in the technical field of the present invention For example, using a carbon dioxide adsorbent or liquefying it.

본 발명의 다른 실시예에 따라, 도 6을 참조하면, 도 6은 본 발명에 의한 이산화탄소 분리장치를 예시적으로 나타낸 것으로, 도 6에서 상기 이산화탄소 분리 장치는, 피드 탱크(100), 액체 공급수단(110), 바이패스 라인(120), 기체 공급수단(130), 챔버(200), 가스 배출수단(210), 액체 배출수단(220), 감압부(300), 탈기부(400), 및 포집부(500)를 포함할 수 있다.6, the carbon dioxide separator according to the present invention is exemplarily shown in FIG. 6. In FIG. 6, the carbon dioxide separator includes a feed tank 100, a liquid supply means The gas discharge unit 210, the liquid discharge unit 220, the depressurization unit 300, the deaeration unit 400, And may include a collecting unit 500.

본 발명의 일 예로, 피드 탱크(100)는, 챔버(200)에 일정 수압으로 공급하기 위한 용매가 채워지거나 또는 상기 용매를 일정 압력으로 가압한 이후, 연도가스를 버블링하여 이산화탄소를 가압 용해할 수 있다. 상기 용매는, 상기 언급한 바와 같고, 바람직하게는 순수일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the feed tank 100 is formed by bubbling the flue gas to pressurize and dissolve carbon dioxide after the chamber 200 is filled with a solvent for supplying water at a constant water pressure or after pressurizing the solvent at a certain pressure . The solvent is as mentioned above, preferably pure.

예를 들어, 피드 탱크(100)는, 상기 용매 또는 연도가스가 버블링된 용매를 일정 수압 및/또는 온도로 유지하고, 상기 용매 또는 연도가스가 버블링된 용매를 배출할 수 있다.For example, the feed tank 100 may maintain the solvent or the gas to which the flue gas is bubbled at a certain water pressure and / or temperature, and to discharge the solvent or the flue gas to which the flue gas is bubbled.

예를 들어, 피드 탱크(100)는, 버블러를 이용하여 버블링하고, 상기 버블러는 마이크로 버블이며, 상기 연도가스가 버블링된 용매를 3 기압(bar) 이상; 또는 6 내지 7(bar) 기압으로 밀어서 배출할 수 있다.For example, the feed tank 100 may be bubbled using a bubbler, the bubbler may be a micro bubble, and the solvent in which the flue gas is bubbled may be at least 3 bar (bar); Or 6 to 7 bar atmospheric pressure.

본 발명의 일 예로, 액체 공급수단(110)은, 피드 탱크(100)에서 배출되는 용매(또는, 연도가스가 버블링된 용매)를 일정 수압으로 챔버(200) 내에 주입하는 공급관일 수 있다. The liquid supply means 110 may be a supply pipe for injecting the solvent discharged from the feed tank 100 (or a solvent in which the flue gas is bubbled) into the chamber 200 at a certain water pressure.

예를 들어, 액체 공급수단(110)은, 가압펌프(P1), 밸브 1(V1), 유량계(L1) 및 밸브 2(V2)를 포함할 수 있다.For example, the liquid supply means 110 may include a pressure pump P1, a valve 1 (V1), a flow meter L1 and a valve 2 (V2).

예를 들어, 밸브 1(V1)은, 상기 배출된 용매의 유량 및 수압을 조절하기 위한 것으로, 밸브 1(V1)을 열어 상기 배출된 용매의 일부를 바이패스 라인(120)으로 전달하여 챔버(200) 내에 공급되는 상기 용매의 유량을 조절할 수 있다.For example, the valve 1 (V1) is for regulating the flow rate and water pressure of the discharged solvent. The valve 1 (V1) is opened to transfer a part of the discharged solvent to the bypass line 120, 200 can be controlled.

예를 들어, 가압펌프(P1, booster Pump)는, 상기 배출된 용매를 압력을 가하여 챔버(200) 내에 공급하고, 상기 배출된 용매의 유량 및 수압을 조절할 수 있다. For example, a pressurizing pump (P1, booster pump) can supply the discharged solvent into the chamber 200 under pressure and adjust the flow rate and water pressure of the discharged solvent.

예를 들어, 유량계(L1)는, 챔버(200) 내에 공급되는 상기 배출된 용매의 유량을 확인할 수 있다. For example, the flow meter (L1) can confirm the flow rate of the discharged solvent supplied into the chamber (200).

예를 들어, 밸브 2(V2)는, 챔버(200)로 공급되는 상기 용매의 수압 및 유량을 일정하도록 조절할 수 있다.For example, the valve 2 (V2) can adjust the hydraulic pressure and the flow rate of the solvent supplied to the chamber 200 to be constant.

본 발명의 일 예로, 바이패스 라인(120)은, 피드 탱크(100)에서 배출되고, 챔버(200)로 공급되는 상기 용매의 유량을 조절하기 위한 것으로, 챔버(200) 내에 일정 유량으로 상기 용매가 공급되도록 할 수 있다. 예를 들어, 바이패스 라인(120)은, 밸브 1(V1)를 열어 챔버(200)로 공급되는 상기 용매의 적어도 일부를 바이패스 라인(120)을 통하여 피드 탱크(100)로 전달하여, 용매의 유량을 조절할 수 있다.The bypass line 120 is for controlling the flow rate of the solvent discharged from the feed tank 100 and supplied to the chamber 200. The bypass line 120 controls the flow rate of the solvent Can be supplied. For example, the bypass line 120 opens valve 1 (V1) to deliver at least a portion of the solvent supplied to the chamber 200 to the feed tank 100 via the bypass line 120, Can be controlled.

본 발명의 일 예로, 기체 공급수단(130)은, 연도가스를 일정 분압으로 챔버, 피드 탱크(100) 또는 이 둘에 주입시킬 수 있다. In one example of the present invention, the gas supply means 130 may inject the flue gas into the chamber, the feed tank 100, or both at a constant partial pressure.

예를 들어, 기체 공급수단(130)은, 밸브 3(V3) 및 압력계(R1)를 포함하고, 밸브 3(V3)을 조절하여 연도가스를 일정 압력으로 챔버(200) 내에 주입하고, 압력계 1(R1)를 통하여 연도가스의 분압을 확인할 수 있다. For example, the gas supply means 130 includes a valve 3 (V3) and a pressure gauge R1, injecting the flue gas into the chamber 200 by regulating the valve 3 (V3) The partial pressure of the flue gas can be confirmed through the flue gas R1.

예를 들어, 밸브 3(V3)은, 솔레노이드 밸브이며, 하기에 언급한 밸브 4(V4)와 연동하여 연도가스의 분압을 조절할 수 있다. 예를 들어, 기체 공급수단(130)은, 밸브 3(V3)을 조절하여 연도가스를 피드 탱크(100)로 일정 압력으로 공급할 수 있고, 압력계 3(R3)을 통하여 피드 탱크(100)로 공급되는 연도가스의 분압을 확인할 수 있다. For example, the valve 3 (V3) is a solenoid valve, and can control the partial pressure of the flue gas in conjunction with the valve 4 (V4) mentioned below. For example, the gas supply means 130 can supply the flue gas to the feed tank 100 at a constant pressure by adjusting the valve 3 (V3) and supply the flue gas to the feed tank 100 through the pressure gauge 3 (R3) The partial pressure of the flue gas can be confirmed.

본 발명의 일 예로, 챔버(200)는, 연도가스의 이산화탄소가 용해된 상기 용매의 수압 및 챔버 내의 가스의 분압을 일정하게 유지하거나 또는 상승시키고, 상기 용매 내에 용해되지 않은 가스를 상층으로 포집하여 가스 배출수단(210)을 통하여 배출되고, 이산화탄소가 용해된 상기 용매는 액체 배출수단(220)을 통하여 배출될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the chamber 200 is configured to maintain or increase the hydraulic pressure of the solvent in which the carbon dioxide of the flue gas is dissolved and the partial pressure of the gas in the chamber, and collect undissolved gas in the solvent as an upper layer Is discharged through the gas discharging means (210), and the solvent in which the carbon dioxide is dissolved can be discharged through the liquid discharging means (220).

예를 들어, 액체 배출수단(220)는, 압력계 4(R4)를 조절하여 챔버(200) 내에 공급되거나 또는 배출되는 용매의 유량 및 수압을 일정하게 유지시킬 수 있다.For example, the liquid discharging means 220 can regulate the pressure gauge 4 (R4) to keep the flow rate and the water pressure of the solvent supplied into or discharged from the chamber 200 constant.

예를 들어, 챔버(200)는, 일정 수압의 용매에 일정 분압의 연도가스를 주입하여 이산화탄소를 가압 용해시키거나 또는 상기 이산화탄소가 용해된 용매를 공급받을 수 있다. For example, the chamber 200 may be injected with a constant partial pressure flue gas into a certain water pressure solvent to pressurize the carbon dioxide or to receive the carbon dioxide-dissolved solvent.

예를 들어, 가스 배출수단(210)은, 밸브 4(V4) 및 압력계 2(R2)를 포함하고, 챔버(200) 내에서 용매 내에 용해되지 않은 가스를 밸브 4(V4)를 조절하여 배출하거나 또는 상기 가스는 밸브 4(V4)를 조절하여 기체 공급수단(130)에 공급되어, 연도가스와 혼합되거나 또는 단독으로 피드 탱크(100) 또는 챔버(200)에 공급될 수 있다. 또한, 압력계 2(R2)는, 챔버(200) 내의 가스의 분압을 확인하여, 상기 가스의 배출과 상기 연도가스의 공급을 조절할 수 있다. For example, the gas discharging means 210 includes a valve 4 (V4) and a pressure gauge R2 (R2), and the gas which is not dissolved in the solvent in the chamber 200 is discharged by regulating the valve 4 Alternatively, the gas may be supplied to the gas supply means 130 by adjusting the valve 4 (V4), mixed with the flue gas, or may be supplied alone to the feed tank 100 or the chamber 200. In addition, the pressure gauge 2 (R2) can check the partial pressure of the gas in the chamber 200 and adjust the discharge of the gas and the supply of the flue gas.

예를 들어, 상기 가스는, 밸브 4(V4)를 거쳐 밸브 5(V5)를 조절하여 피드 탱크(100) 또는 챔버(200)로 공급되고, 밸브 4(V4) 및 밸브 5(V5)는 피드 탱크(100) 또는 챔버(200)로 공급되는 상기 가스의 분압을 조절할 수 있다. For example, the gas is supplied to the feed tank 100 or the chamber 200 by adjusting the valve 5 (V5) via the valve 4 (V4), and the valves 4 (V4) and 5 The partial pressure of the gas supplied to the tank 100 or the chamber 200 can be adjusted.

또한, 압력계 3(R3)에 의해서 피드 탱크(100)로 흐르는 상기 가스의 압력을 확인할 수 있고, 압력계 1(R1)에 의해서 챔버(200)로 흐르는 상기 가스의 압력을 확인할 수 있다.The pressure of the gas flowing into the feed tank 100 can be confirmed by the pressure gauge R3 and the pressure of the gas flowing into the chamber 200 by the pressure gauge R1 can be confirmed.

예를 들어, 상기 가스는 피드 탱크(100)로 일정한 압력 또는 공정에 따라 적절하게 조절된 압력으로 공급되고, 피드 탱크(100) 내에서 버블링될 수 있다.For example, the gas may be fed to the feed tank 100 at a constant pressure or at a suitably regulated pressure in accordance with the process, and bubbled in the feed tank 100.

예를 들어, 밸브 4(V4)는 챔버(100) 내의 기체 분압(예를 들어, 4 내지 6 (bar) 기압)이 일정하도록 조절되고, 솔레노이드 밸브(Solenoid valve) 또는 압력해제 밸브(Pressure release valve)일 수 있다. For example, the valve 4 (V4) is adjusted so that the gas partial pressure (for example, 4 to 6 bar) in the chamber 100 is constant, and a solenoid valve or a pressure release valve ).

예를 들어, 압력계 1(R1) 및 압력계 2(R2)의 수치가 동일하도록, 밸브 3(V3)과 밸브 4(V4)는, 서로 연동하여 같은 압력이 되도록 조절될 수 있다.  For example, the valve 3 (V3) and the valve 4 (V4) can be adjusted so as to coincide with each other so that the values of the pressure gauge 1 (R1) and the pressure gauge 2 (R2) are the same.

본 발명의 일 예로, 액체 배출수단(220)은, 압력계 4(R4)를 포함하고, 챔버(200)에서 배출된 이산화탄소가 용해된 용매를 배출하고, 상기 용매는, 감압부(300)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 압력계 4(R4)를 확인하여, 챔버(200) 내에 주입 및 배출되는 용매의 유량을 조절할 수 있다. The liquid discharging means 220 includes a pressure gauge R4 and discharges the solvent in which the carbon dioxide discharged from the chamber 200 is dissolved and the solvent is delivered to the decompression portion 300 . For example, by checking the pressure gauge 4 (R4), the flow rate of the solvent injected and discharged into the chamber 200 can be adjusted.

본 발명의 일 예로, 감압부(300)는, 상기 도 5에서 언급한 바와 같고, 예를 들어, 도 7 및 도 9를 살펴보면, 도 7 내지 도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 이산화탄소 분리 장치를 예시적으로 나타낸 것으로, 도 7에서 감압부(300)는, 밸브 8(V8)을 포함하고, 밸브 8(V8)을 거쳐 챔버(200)에서 배출된 이산화탄소가 용해된 용매를 감압하고, 도 8에서 감압부(300)는, 분리막(310)을 거쳐 감압되고, 도 9에서 감압부(300)는, 분리막(310)을 거쳐 감압된 상기 용매를 밸브 8(V8)을 통하여 더 감압할 수 있다. 예를 들어, 밸브 8(V8)은, 압력 조절 밸브일 수 있다. 7 and 9, the pressure-reducing portion 300 is as described in FIG. 5, and FIGS. 7 to 9 illustrate the pressure-reducing portion 300 according to an embodiment of the present invention. 7, the depressurization unit 300 includes a valve 8 (V8), and the solvent in which the carbon dioxide discharged from the chamber 200 via the valve 8 (V8) is dissolved is decompressed 9, the depressurization unit 300 is depressurized through the separation membrane 310, and the depressurization unit 300 in FIG. 9 separates the depressurized solvent through the separation membrane 310 via the valve 8 (V8) The pressure can be reduced. For example, the valve 8 (V8) may be a pressure regulating valve.

본 발명의 일 예로, 탈기부(400) 및 포집부(500)는, 도 5에서 언급한 바와 같고, 상기 이산화탄소가 탈기된 용매는, 액체 순환부(410)를 통하여 피드 탱크(100), 챔버(200) 및 감압부(300) 중 적어도 하나 이상에 공급될 수 있다. 5, the carbon dioxide-depleted solvent is supplied to the feed tank 100 through the liquid circulation unit 410, the chamber 500, (200) and the decompression unit (300).

예를 들어, 액체 순환부(410)는, 가압펌프(P2)에 의해서 일정 압력으로 순환되고, 밸브 6(V6)을 조절하여 감압부(300)로 상기 탈기된 용매를 공급하고, 밸브 7(V7)을 조절하여 피드 탱크(100) 및/또는 챔버(200)로 상기 탈기된 용매를 공급할 수 있다. 예를 들어, 밸브 7(V7)에 의해서 상기 탈기된 용매 단독으로 공급되거나 또는 피드 탱크(100)에서 배출된 용매와 혼합되어 피드 탱크(100) 및 챔버(200)에 공급되어 연속 운전이 실시될 수 있다. For example, the liquid circulating part 410 is circulated to a predetermined pressure by the pressurizing pump P2, and the valve 6 (V6) is regulated to supply the degassed solvent to the depressurizing part 300, and the valve 7 V7 may be adjusted to supply the degassed solvent to the feed tank 100 and / or the chamber 200. For example, the degassed solvent is supplied alone by the valve 7 (V7) or mixed with the solvent discharged from the feed tank 100 and supplied to the feed tank 100 and the chamber 200 to perform continuous operation .

본 발명의 다른 실시예에 따라, 도 10을 참조하면, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 본 발명에 의한 이산화탄소 분리장치를 예시적으로 나타낸 것으로, 도 10에서 상기 이산화탄소 분리장치는, 피드 탱크(100), 액체 공급수단(110), 바이패스 라인(120), 기체 공급수단(130), 챔버(200), 가스 배출수단(210), 액체 배출수단(220), 감압부(300), 탈기부(400) 및 포집부(500)는 도 6에서 언급한 바와 같고, 열교환기(600)를 더 포함할 수 있다. 10, there is shown a carbon dioxide separator according to another embodiment of the present invention. In FIG. 10, the carbon dioxide separator includes: The liquid supply unit 110, the bypass line 120, the gas supply unit 130, the chamber 200, the gas discharge unit 210, the liquid discharge unit 220, the decompression unit 300 The deaerating unit 400 and the collecting unit 500 are the same as those shown in FIG. 6, and may further include a heat exchanger 600.

본 발명의 일 예로, 열교환기(600, Energy recovery equipment)는, 용매 순환부(410)를 통하여 공급되는 상기 탈기된 용매와 피드 탱크(100)에서 배출되고 바이패스 라인(120)을 흐르는 용매를 열교환할 수 있다. 열교환된 용매는 각각 바이패스 라인(120)을 통하여 피드 탱크(100)로 공급되거나 또는 밸브 7(V7)을 통하여 피드 탱크(100) 및/또는 챔버(200)로 공급될 수 있다. 예를 들어, 열교환기(600)은, Dweer(Dual Work Exchanger Energy Recovery) 또는 EDI일 수 있다. The energy recovery equipment 600 may be configured to remove the deaerated solvent supplied through the solvent circulation unit 410 and the solvent discharged from the feed tank 100 and flowing through the bypass line 120 Heat exchange can be performed. The heat exchanged solvent may be supplied to the feed tank 100 via the bypass line 120 or to the feed tank 100 and / or the chamber 200 via valve 7 (V7), respectively. For example, the heat exchanger 600 may be a Dual Work Exchanger Energy Recovery (Dweer) or EDI.

본 발명의 일 예로, 도 10에서 열교환기(600)를 포함하는 이산화탄소 분리 장치는 예시적으로 나타낸 것일 뿐, 장치의 구성이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 5, 도 8 내지 도 9 및 도 11 내지 도 12의 이산화탄소 분리 장치에 결합될 수 있다. As an example of the present invention, the carbon dioxide separating apparatus including the heat exchanger 600 in FIG. 10 is merely an example, and the constitution of the apparatus is not limited thereto. For example, the carbon dioxide separation apparatus of Figs. 5, 8 to 9, and 11 to 12. Fig.

본 발명의 다른 실시예에 따라, 도 11을 참조하면, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 본 발명에 의한 이산화탄소 분리 장치를 예시적으로 나타낸 것으로, 도 11에서 상기 이산화탄소 분리 장치는, 피드 탱크(100), 액체 공급수단(110), 바이패스 라인(120), 기체 공급수단(130), 챔버(200), 가스 배출수단(210), 액체 배출수단(220), 감압부(300), 탈기부(400) 및 포집부(500)는 도 6에서 언급한 바와 같고, 단일 공급관(140)을 더 포함할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, referring to FIG. 11, FIG. 11 exemplifies a carbon dioxide separation apparatus according to another embodiment of the present invention. In FIG. 11, The liquid supply unit 110, the bypass line 120, the gas supply unit 130, the chamber 200, the gas discharge unit 210, the liquid discharge unit 220, the decompression unit 300 , The deaerating unit 400 and the collecting unit 500 are as described in FIG. 6 and may further include a single supply pipe 140.

본 발명의 일 예로, 단일 공급관(140)은, 챔버(100)로 공급되는 연도가스와 용매가 혼합되어 챔버(100)로 공급될 수 있다. 예를 들어, 연도가스, 챔버(200)에서 배출되는 가스 또는 이 둘을 밸브 9 (V9)를 조절하여 단일 공급관으로 공급되어, 피드 탱크(100)에서 배출되는 용매, 용매 순환부(410)에서 공급되는 용매, 또는 이 둘과 혼합되어 챔버(100)로 공급될 수 있다. 단일 공급관(150)은, 상기 연도가스 및 가스의 이산화탄소가 용매 내에 가압 용해될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the single supply pipe 140 can be supplied to the chamber 100 by mixing the flue gas supplied to the chamber 100 and the solvent. For example, the flue gas, the gas discharged from the chamber 200, or both may be supplied to the single supply pipe by adjusting the valve 9 (V9) so that the solvent discharged from the feed tank 100, the solvent circulating unit 410 Or may be supplied to the chamber 100 by mixing with the two. In the single supply pipe 150, the flue gas and the carbon dioxide of the gas can be pressurized and dissolved in the solvent.

본 발명의 일 예로, 도 11에서 단일 공급관(140)을 포함하는 이산화탄소 분리 장치는 예시적으로 나타낸 것일 뿐, 장치의 구성이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 단일 공급관(140)은, 도 5 내지 도 10 및 도 12의 이산화탄소 분리 장치에 결합될 수 있다. As an example of the present invention, the carbon dioxide separation device including the single feed pipe 140 in FIG. 11 is merely an example, and the configuration of the device is not limited thereto. For example, the single feed pipe 140 may be coupled to the carbon dioxide separation apparatus of Figs. 5 to 10 and 12.

본 발명의 다른 실시예에 따라, 도 12를 참조하면, 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 본 발명에 의한 이산화탄소 분리 장치를 예시적으로 나타낸 것으로, 도 12에서 상기 이산화탄소 분리 장치는, 피드 탱크(100), 액체 공급수단(110), 바이패스 라인(120), 기체 공급수단(130), 챔버(200), 가스 배출수단(210), 액체 배출수단(220), 감압부(300), 탈기부(400) 및 포집부(500)는 도 6에서 언급한 바와 같고, 적외선 램프(700)를 더 포함할 수 있다.12, a carbon dioxide separator according to another embodiment of the present invention is illustrated. In FIG. 12, the carbon dioxide separator includes: The liquid supply unit 110, the bypass line 120, the gas supply unit 130, the chamber 200, the gas discharge unit 210, the liquid discharge unit 220, the decompression unit 300 , The deaerating unit 400 and the collecting unit 500 are the same as those shown in FIG. 6 and may further include an infrared lamp 700.

본 발명의 일 예로, 적외선 램프(700)는, 피드 탱크(100), 챔버(200) 또는 이 둘에 적외선을 조사하여, 상기 용매 내에 이산화탄소의 용해도를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 적외선 램프(700)는, 3 ㎛ 이상; 또는 4 ㎛ 내지 5 ㎛의 파장의 적외선을 조사할 수 있다.In an example of the present invention, the infrared lamp 700 can increase the solubility of carbon dioxide in the solvent by irradiating infrared rays to the feed tank 100, the chamber 200, or both. For example, the infrared lamp 700 may have a diameter of 3 占 퐉 or more; Or an infrared ray having a wavelength of 4 탆 to 5 탆.

본 발명의 일 예로, 도 12에서 적외선 램프(700)를 포함하는 이산화탄소 분리 장치는 예시적으로 나타낸 것일 뿐, 장치의 구성이 이에 제한되는 것은 아니다. 적외선 램프(700)는, 도 5 내지 도 11의 이산화탄소 분리 장치에 결합될 수 있고, 예를 들어, 피드 탱크(100), 챔버(200) 및 상단일 공급관(140) 중 적어도 하나 이상에 적외선을 조사하도록 단수 또는 복수개로 구성될 수 있다. In an example of the present invention, the carbon dioxide separating apparatus including the infrared lamp 700 in FIG. 12 is merely an example, and the constitution of the apparatus is not limited thereto. The infrared lamp 700 may be coupled to the carbon dioxide separation apparatus of Figures 5-11 and may include infrared radiation to at least one of the feed tank 100, the chamber 200, May be configured singularly or plurally.

본 발명의 일 실시예에 따라, 본 발명에 의한 이산화탄소 분리장치는, 이산화탄소를 포함하는 혼합가스, 예를 들어, 혐기성 소화조에서 생성된 메탄(CH4)및 이산화탄소를 포함하는 혼합가스, 제철소 부생가스인 LDG(Linz-Donawitz Gas), BFG(Blast Furnace Gas) 등에서 이산화탄소 분리 공정에 이용될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, a carbon dioxide separation apparatus according to the present invention is a device for separating carbon monoxide (CH 4 ) and carbon dioxide from a mixed gas containing carbon dioxide, for example, anaerobic digestion tank, , Linz-Donawitz Gas (LDG), and Blast Furnace Gas (BFG).

하기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims And changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

실시예 1Example 1

도 6의 구성에 따라, 표 1의 연도가스(flue gas)를 순수가 채워진 챔버 내에서 가압 용해한 이후, 감압 및 탈기를 거쳐 이산화탄소를 포집하였다. 가압 용해 동안에 4.3 마이크로미터의 적외선을 챔버에 조사하였다. 또한, 분리막은 NF 분리막(도레이 NF90)을 이용하였다. 각 단계에 따른, 용해도, 기체의 농도 및 포집 농도를 표 2 내지 4에 나타내었다. According to the configuration of FIG. 6, the flue gas shown in Table 1 was pressurized and dissolved in a chamber filled with pure water, followed by decompression and degassing to collect carbon dioxide. 4.3 micrometers of infrared radiation was applied to the chamber during pressure melting. The separator was an NF separator (Toray NF90). The solubility, gas concentration, and trap concentration according to each step are shown in Tables 2 to 4.

가스 gas 조성Furtherance 분압Partial pressure N2 N 2 70%70% 0.7 atm0.7 atm O2 O 2 10%10% 0.1 atm0.1 atm CO2 CO 2 10%10% 0.1 atm0.1 atm H2OH 2 O 10%10% 0.1 atm0.1 atm

(1) 가압단계에서 녹을 수 있는 기체의 농도[M](1) the concentration of the gas that can be dissolved in the pressurization step [M]

1기압 flue gas1 bar flue gas 2기압 flue gas2 atmospheric pressure flue gas 5기압 flue gas5 bar flue gas 6기압 flue gas6 atmospheric pressure flue gas 10기압 flue gas10 bar flue gas N2 N 2 0.0005262320.000526232 0.0010524640.001052464 0.002631160.00263116 0.0031573920.003157392 0.005262320.00526232 O2 O 2 0.000152360.00015236 0.000304720.00030472 0.00076180.0007618 0.000914160.00091416 0.00152360.0015236 CO2 CO 2 0.00454630.0045463 0.00909260.0090926 0.02273150.0227315 0.02727780.0272778 0.0454630.045463

(핸리상수 : N2=0.00075176M/atm,O2=0.0015236M/atm,CO2=0.045463M/atm)(Henry's constant: N 2 = 0.00075176M / atm, O 2 = 0.0015236M / atm, CO 2 = 0.045463M / atm)

(물에 녹는 기체 농도 = 핸리상수 x 기체의 분압)(Concentration of gas dissolved in water = Henry's constant x partial pressure of gas)

(2) (2) 상압Atmospheric pressure ( ( 1 atm1 atm )) 으로to 감압시킨 후  After depressurization 탈기되는Degassed 기체의 농도 [M] The concentration of gas [M]

1기압 flue gas1 bar flue gas 2기압 flue gas2 atmospheric pressure flue gas 5기압 flue gas5 bar flue gas 6기압 flue gas6 atmospheric pressure flue gas 10기압 flue gas10 bar flue gas N2N2 0.0005262320.000526232 0.0021049280.002104928 0.002631160.00263116 0.0047360880.004736088 O2O2 0.000152360.00015236 0.000609440.00060944 0.00076180.0007618 0.001371240.00137124 CO2CO2 0.00454630.0045463 0.01818520.0181852 0.02273150.0227315 0.04091670.0409167

(압력변화에 따라 탈기되는 기체의 농도 [M] = 고압 기체의 용해 농도 [M] - 저압 기체의 용해 농도 [M])(Concentration of gas deaerated by pressure change [M] = concentration of dissolved gas of high-pressure gas [M] - concentration of dissolved gas of low-pressure gas [M]

(3) (3) 상압Atmospheric pressure ( ( 1 atm1 atm )) 으로to 감압시킨 후  After depressurization 포집된Captured 기체의 조성 [ The composition of gas [ %% ]]

1기압 flue gas1 bar flue gas 2기압 flue gas2 atmospheric pressure flue gas 5기압 flue gas5 bar flue gas 6기압 flue gas6 atmospheric pressure flue gas 10기압 flue gas10 bar flue gas N2 N 2 10.0716340210.07163402 10.0716340210.07163402 10.0716340210.07163402 10.0716340210.07163402 O2 O 2 2.9160411352.916041135 2.9160411352.916041135 2.9160411352.916041135 2.9160411352.916041135 CO2 CO 2 87.0123248587.01232485 87.0123248587.01232485 87.0123248587.01232485 87.0123248587.01232485

표 2 내지 4를 살펴보면, 연도가스(CO2분압 0.1 기압)를 6기압으로 순수에 녹이고 다시 상압 (1기압)으로 감압시키는 공정을 통해, 용액 1 liter 당 CO2 1g(0.5리터)을 제거할 수 있으며, 공정 후단에 포집되는 CO2의 순도는 87 %(1몰의 기체가 상온/상압에서 22.4 리터 부피로 가정하여 계산)에 해당되므로, 본 발명에 의한 이산화탄소 분리 공정을 통하여, 연도가스에서 이산화탄소의 분리 및 포집 성능이 우수한 한 것을 확인할 수 있다.In Table 2 to 4, 1 g (0.5 liter) of CO 2 is removed per liter of solution through the process of dissolving flue gas (CO 2 partial pressure 0.1 atm) at 6 atm in pure water and then reducing pressure to normal pressure (1 atm) And the purity of CO 2 collected at the end of the process corresponds to 87% (assuming that 1 mole of gas is 22.4 liters at normal temperature / atmospheric pressure). Therefore, through the carbon dioxide separation process according to the present invention, It can be confirmed that the separation and collection performance of carbon dioxide is excellent.

실시예 2Example 2

도 6의 구성에 따라, 표 1의 연도가스(flue gas)를 실시예 1에서 이산화탄소가 탈기된 순수를 다시 챔버 내에 채우고, 표 5에 나타낸 바와 같이, 실시예 1에서 챔버 내에서 순수에 용해되지 않고, 배출된 가스를 다시 챔버 내에 주입하여 이산화탄소 분리 공정을 2회 반복하였다. 순수가 채워진 챔버 내에서 가압 용해한 이후, 감압 및 탈기를 거쳐 이산화탄소를 포집하였다. 각 단계에 따른, 용해도, 기체의 농도 및 포집 농도를 표 5 내지 8에 나타내었다. According to the configuration of FIG. 6, the flue gas of Table 1 was filled in the chamber again with pure water depleted of carbon dioxide in Example 1, and as shown in Table 5, The discharged gas was injected again into the chamber, and the carbon dioxide separation process was repeated twice. After pressurized dissolution in a chamber filled with pure water, carbon dioxide was collected through decompression and degassing. The solubility, gas concentration and trap concentration according to each step are shown in Tables 5 to 8.

가스 구성Gas composition 조성Furtherance 분압Partial pressure N2 N 2 10.07163402 %10.07163402% 0.10071634 atm0.10071634 atm O2 O 2 2.916041135%2.916041135% 0.029160411 atm0.029160411 atm CO2 CO 2 87.01232485%87.01232485% 0.870123248 atm0.870123248 atm

(1) 가압단계에서 물에 녹을 수 있는 기체 농도 [M](1) the gas concentration [M] which can be dissolved in water in the pressurization step,

1기압 flue gas1 bar flue gas 2기압 flue gas2 atmospheric pressure flue gas 5기압 flue gas5 bar flue gas 6기압 flue gas6 atmospheric pressure flue gas 10기압 flue gas10 bar flue gas N2 N 2 7.57145E-057.57145E-05 0.0001514290.000151429 0.0003785730.000378573 0.0004542870.000454287 0.0007571450.000757145 O2 O 2 4.44288E-054.44288E-05 8.88576E-058.88576E-05 0.0002221440.000222144 0.0002665730.000266573 0.0004442880.000444288 CO2 CO 2 0.0395584130.039558413 0.0791168260.079116826 0.1977920660.197792066 0.2373504790.237350479 0.3955841320.395584132

(핸리상수 : N2=0.00075176M/atm,O2=0.0015236M/atm,CO2=0.045463M/atm)(Henry's constant: N 2 = 0.00075176M / atm, O 2 = 0.0015236M / atm, CO 2 = 0.045463M / atm)

(물에 녹는 기체 농도 = 핸리상수 x 기체의 분압)(Concentration of gas dissolved in water = Henry's constant x partial pressure of gas)

(2) (2) 상압Atmospheric pressure ( ( 1 atm1 atm ) ) 으로to 감압시킨 후  After depressurization 탈기되는Degassed 기체의 농도 [M] The concentration of gas [M]

1기압 flue gas1 bar flue gas 2기압 flue gas2 atmospheric pressure flue gas 5기압 flue gas5 bar flue gas 6기압 flue gas6 atmospheric pressure flue gas 10기압 flue gas10 bar flue gas N2 N 2 7.57145E-057.57145E-05 0.0003028580.000302858 0.0003785730.000378573 0.0006814310.000681431 O2 O 2 4.44288E-054.44288E-05 0.0001777150.000177715 0.0002221440.000222144 0.0003998590.000399859 CO2 CO 2 0.0395584130.039558413 0.1582336530.158233653 0.1977920660.197792066 0.3560257190.356025719

(압력변화에 따라 탈기되는 기체의 농도 [M] = 고압 기체의 용해 농도 [M] - 저압 기체의 용해 농도 [M])(Concentration of gas deaerated by pressure change [M] = concentration of dissolved gas of high-pressure gas [M] - concentration of dissolved gas of low-pressure gas [M]

(3) (3) 상압Atmospheric pressure ( ( 1 atm1 atm )) 으로to 감압시킨 후  After depressurization 포집된Captured 기체의 조성 [ The composition of gas [ %% ]]

1기압 flue gas1 bar flue gas 2기압 flue gas2 atmospheric pressure flue gas 5기압 flue gas5 bar flue gas 6기압 flue gas6 atmospheric pressure flue gas 10기압 flue gas10 bar flue gas N2 N 2 0.1908197330.190819733 0.1908197330.190819733 0.1908197330.190819733 0.1908197330.190819733 O2 O 2 0.1119718220.111971822 0.1119718220.111971822 0.1119718220.111971822 0.1119718220.111971822 CO2 CO 2 99.6972084499.69720844 99.6972084499.69720844 99.6972084499.69720844 99.6972084499.69720844

표 5 내지 표 8을 살펴보면, 연도가스(CO2분압 0.1 기압)를 6기압으로 순수에 녹이고, 다시 상압 (1기압)으로 감압시키는 공정을 2번 거치게 되면 1 liter 당 CO2 8.7g(4.4리터)를 제거할 수 있으며, 공정 후단에 포집되는 CO2의 순도는 99.7 % (1몰의 기체가 상온 상압에서 22.4 리터 부피가정)인 것을 확인할 수 있다.Looking at the table 5 to table 8, is dissolved in pure water to the flue gas (CO 2 partial pressure of 0.1 atm) to atmospheric pressure. 6, when subjected to the step of back pressure to the normal pressure (1 atm) 2 1 CO 2 8.7g (4.4 liters per liter ), And the purity of CO 2 collected at the end of the process is 99.7% (assuming that 1 mole of gas is 22.4 liter volume at normal temperature and normal pressure).

따라서, 이산화탄소 분리 공정의 반복을 통하여, 이산화탄소 분리 효율을 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있다.Therefore, it can be confirmed that the carbon dioxide separation efficiency can be improved through repetition of the carbon dioxide separation process.

본 발명은, 압력에 따른 연도가스의 각 성분에 대한 용해도 차이를 이용하여, 이산화탄소를 간단한 공정으로 효과적으로 분리 및 포집할 수 있는, 이산화탄소 분리방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은, 이산화탄소 분리공정을 반복적으로 수행하여, 포집되는 이산화탄소의 순도를 향상시킬 수 있다. The present invention can provide a carbon dioxide separation method capable of effectively separating and collecting carbon dioxide in a simple process using the difference in solubility of each component of the flue gas according to the pressure. Further, the present invention can improve the purity of carbon dioxide collected by repeatedly carrying out the carbon dioxide separation process.

Claims (20)

연도가스를 가압하여 순수(Water Pure) 내에 이산화탄소를 용해시키는 가압 용해단계;
상기 이산화탄소가 용해된 순수를 분리하는 분리단계;
상기 이산화탄소가 용해된 순수를 감압하는 감압단계;
상기 감압된 순수에서 이산화탄소를 탈기하는 탈기단계; 및
상기 탈기된 이산화탄소를 포집하는 포집단계;
를 포함하고,
상기 가압 용해단계는,
상기 순수를 피드 탱크에 주입하는 단계;
3 (bar) 이상 및 10 (bar) 미만의 수압으로 상기 순수를 챔버 내에 주입하는 단계; 및
3 (bar) 이상 및 10 (bar) 미만의 분압으로 상기 연도가스를 상기 챔버 내의 순수에 주입하여 상기 이산화탄소를 용해시키는 단계;
를 포함하고,
상기 가압 용해단계는, 적외선을 조사하여 상기 이산화탄소의 가압 용해를 증진시키는 것인, 이산화탄소 분리방법.
A pressurizing and melting step of pressurizing the flue gas to dissolve carbon dioxide in the pure water;
A separation step of separating the pure water in which the carbon dioxide is dissolved;
A depressurizing step of depressurizing the pure water in which the carbon dioxide is dissolved;
A degassing step of degassing the carbon dioxide from the decompressed pure water; And
A collecting step of collecting the degassed carbon dioxide;
Lt; / RTI >
Wherein the pressure-
Injecting said pure water into a feed tank;
Injecting said pure water into said chamber with a water pressure of at least 3 (bar) and less than 10 (bar); And
Injecting the flue gas into pure water in the chamber at a partial pressure of not less than 3 bar and less than 10 bar to dissolve the carbon dioxide;
Lt; / RTI >
Wherein the pressurization dissolution step is carried out by irradiating infrared rays to promote the pressure dissolution of the carbon dioxide.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 순수를 챔버 내에 주입하는 단계 및 상기 이산화탄소를 용해시키는 단계는, 순차적으로 또는 동시에 수행되는 것인, 이산화탄소 분리방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of injecting the pure water into the chamber and the step of dissolving the carbon dioxide are carried out sequentially or simultaneously.
제1항에 있어서,
상기 가압 용해단계는,
상기 순수를 피드 탱크에 주입하는 단계; 및
3 (bar) 이상 및 10 (bar) 미만의 수압의 상기 순수와 3 (bar) 이상 및 10 (bar) 미만의 분압의 상기 연도가스를 단일 공급관에서 혼합하여 챔버 내에 주입하는 단계;
를 포함하는, 이산화탄소 분리방법.
The method according to claim 1,
Wherein the pressure-
Injecting said pure water into a feed tank; And
Mixing said flue gas of said pure water with a water pressure of not less than 3 bar and less than 10 bar and said flue gas of not less than 3 bar and less than 10 bar in a single feed pipe and injecting it into the chamber;
Gt; carbon dioxide < / RTI >
제1항에 있어서,
상기 가압 용해단계는,
상기 순수를 피드 탱크에 주입하는 단계;
상기 순수의 수압을 3 (bar) 이상 및 10 (bar) 미만으로 유지하고, 상기 순수에 상기 연도가스를 버블링하여 상기 이산화탄소를 용해시키는 단계; 및
3 (bar) 이상 및 10 (bar) 미만의 수압으로 상기 연도가스가 버블링된 순수를 챔버 내에 주입하는 단계;
를 포함하는, 이산화탄소 분리방법.
The method according to claim 1,
Wherein the pressure-
Injecting said pure water into a feed tank;
Maintaining the water pressure of the pure water above 3 (bar) and below 10 (bar), and bubbling the flue gas into the pure water to dissolve the carbon dioxide; And
Injecting pure water bubbled with said flue gas into said chamber at a water pressure of at least 3 (bar) and less than 10 (bar);
Gt; carbon dioxide < / RTI >
제5항에 있어서,
상기 버블링하여 이산화탄소를 용해시키는 단계는, 3 (bar) 이상 및 10 (bar) 미만의 분압의 상기 연도가스를 피드 탱크에 도입하여 버블링하는 것인, 이산화탄소 분리방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the step of bubbling and dissolving carbon dioxide comprises introducing the flue gas having a partial pressure of 3 bar or more and less than 10 bar into the feed tank and bubbling the carbon dioxide.
제1항에 있어서,
상기 분리단계는, 상기 순수에 용해되지 않은 가스 및 이산화탄소가 용해된 순수를 분리하는 것인, 이산화탄소 분리방법.
The method according to claim 1,
Wherein the separating step separates the pure water in which the gas and the carbon dioxide dissolved in the pure water are dissolved.
제1항에 있어서,
상기 가압 용해단계는, 상기 분리단계에서 분리된 상기 순수에 용해되지 않은 가스와 연도가스를 함께 사용하는 것인, 이산화탄소 분리방법.
The method according to claim 1,
Wherein the pressurized dissolution step uses a flue gas together with a gas that is not dissolved in the pure water separated in the separation step.
제1항에 있어서,
상기 감압단계는, 상기 이산화탄소가 용해된 순수를 분리막에 통과시켜 대기압으로 감압하거나 또는 압력 조절 밸브를 조절하여 감압하는 것인, 이산화탄소 분리방법.
The method according to claim 1,
Wherein the decompressing step is performed by reducing the pressure of the pure water in which the carbon dioxide has been dissolved to the atmospheric pressure or regulating the pressure control valve through the separation membrane.
제9항에 있어서,
상기 분리막은, 3 내지 20 (bar)분압에서 운전 가능한 분리막이며,
상기 분리막은, 정밀여과막, 한외여과막 및 나노막으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것인, 이산화탄소 분리방법.
10. The method of claim 9,
The separation membrane is a separation membrane that can operate at a partial pressure of 3 to 20 bar,
Wherein the separation membrane comprises at least one selected from the group consisting of a microfiltration membrane, an ultrafiltration membrane and a nanofiltration membrane.
제1항에 있어서,
상기 탈기단계는, 상기 감압된 순수에서 상기 이산화탄소를 탈기하고,
상기 탈기단계 이후에, 상기 이산화탄소가 탈기된 순수를 적용하여, 상기 감압단계 및 상기 탈기단계를 1회 이상 반복하는 것인, 이산화탄소 분리방법.
The method according to claim 1,
The degassing step may include degassing the carbon dioxide in the decompressed pure water,
Wherein after the degassing step, the depressurization step and the degassing step are repeated one or more times by applying pure water in which the carbon dioxide has been degassed.
제1항에 있어서,
상기 탈기단계 이후에 상기 이산화탄소가 탈기된 순수는, 피드 탱크로 주입되어, 상기 가압 용해단계에 적용되는 것인, 이산화탄소 분리방법.
The method according to claim 1,
Wherein the pure water from which the carbon dioxide has been degassed after the degassing step is injected into the feed tank and applied to the pressure melting step.
제1항에 있어서,
상기 연도가스를 주입하는 단계는, 3 (bar) 이상 및 10 (bar) 미만의 분압으로 주입되는 것인, 이산화탄소 분리방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of injecting the flue gas is injected at a partial pressure of at least 3 bar and less than 10 bar.
삭제delete 순수가 채워지는 피드 탱크;
상기 피드 탱크에서 배출되는 순수를 일정 수압으로 챔버 내에 주입하는 액체 공급수단;
상기 피드 탱크에서 배출되는 순수의 유량을 조절하는 바이패스 라인;
연도가스를 일정 분압으로 챔버 내에 주입시키는 기체 공급수단;
상기 연도가스의 이산화탄소가 상기 순수 내에 용해되고, 용해되지 않은 가스는 상층으로 포집하는 챔버;
상기 챔버에서 상층의 가스를 배출하는 가스 배출수단;
상기 챔버에서 순수를 배출하는 액체 배출수단;
상기 배출된 순수를 감압하는 감압부;
상기 감압된 순수에서 이산화탄소를 탈기하는 탈기부; 및
상기 탈기된 이산화탄소를 포집하는 이산화탄소 포집부;
를 포함하고,
상기 순수는, 3 (bar) 이상 및 10 (bar) 미만의 수압으로 상기 챔버 내에 주입되며,
상기 연도가스는, 3 (bar) 이상 및 10 (bar) 미만의 분압으로 상기 챔버 내의 순수에 주입되고,
일정 분압의 상기 연도 가스 및 상기 피드 탱크에서 배출되는 일정 수압의 상기 순수를 혼합하여 상기 챔버 내에 주입하는 단일 공급관; 을 더 포함하고,
적외선 램프;를 더 포함하고,
상기 적외선 램프는, 상기 피드 탱크, 상기 챔버 및 상기 단일 공급관 중 적어도 하나 이상에 적외선을 조사하는 것인, 이산화탄소 분리장치.
A feed tank filled with pure water;
Liquid supply means for injecting pure water discharged from the feed tank into the chamber at a certain water pressure;
A bypass line for regulating a flow rate of pure water discharged from the feed tank;
Gas supplying means for injecting the flue gas into the chamber at a constant partial pressure;
A chamber in which the carbon dioxide of the flue gas is dissolved in the pure water and the undissolved gas is collected in the upper layer;
Gas discharge means for discharging gas in the upper layer in the chamber;
Liquid discharging means for discharging pure water from the chamber;
A decompression unit for decompressing the discharged pure water;
A deaerator for degassing the carbon dioxide in the decompressed pure water; And
A carbon dioxide collecting unit for collecting the degassed carbon dioxide;
Lt; / RTI >
The pure water is injected into the chamber at a water pressure of 3 bar or more and less than 10 bar,
The flue gas is injected into pure water in the chamber at a partial pressure of at least 3 bar and less than 10 bar,
A single feed pipe for mixing the flue gas of a constant partial pressure and the pure water of constant water pressure discharged from the feed tank into the chamber; Further comprising:
Further comprising an infrared lamp,
Wherein the infrared lamp irradiates infrared rays to at least one of the feed tank, the chamber, and the single supply pipe.
제15항에 있어서,
상기 피드 탱크는, 상기 순수를 일정 압력으로 가압하는 가압수단; 및 상기 순수에 연도가스를 주입하는 버블러; 를 더 포함하는 것인, 이산화탄소 분리장치.
16. The method of claim 15,
Wherein the feed tank comprises: a pressurizing means for pressurizing the pure water at a constant pressure; And a bubbler for injecting flue gas into the pure water; Wherein the carbon dioxide separation device further comprises:
삭제delete 삭제delete 제15항에 있어서,
상기 감압부는, 상기 배출된 순수를 여과하여 감압하는 분리막, 압력 조절 밸브 또는 이 둘을 포함하는 것인, 이산화탄소 분리장치.
16. The method of claim 15,
Wherein the decompression section includes a separation membrane for filtering and discharging the discharged pure water, a pressure control valve, or both.
제15항에 있어서,
상기 탈기부에서 탈기된 상기 순수를, 상기 피드 탱크, 상기 챔버, 상기 단일 공급관 및 상기 감압부 중 적어도 하나 이상에 공급하는 액체 순환부를 더 포함하는 것인, 이산화탄소 분리장치.


16. The method of claim 15,
Further comprising a liquid circulating unit for supplying the pure water deaerated in the degassing unit to at least one of the feed tank, the chamber, the single feed pipe, and the pressure reducing unit.


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