KR101965104B1 - Carbon dioxide separating device - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a carbon dioxide separation apparatus. Carbon dioxide can be easily separated by a separation membrane tube made of a porous polymer silicon membrane and flow tube through the difference in partial pressure of carbon dioxide in a main body through which byproduct gas to be treated flows. The separation membrane tube and the flow tube can be maintained in a perfect shape without being contracted by the pressure of a vacuum pump by a spring provided in the separation membrane tube and the flow tube. As a result, the apparatus is not affected by the treatment and discharge amount of carbon dioxide, thereby maximizing the efficiency of separation and recovery of carbon dioxide.

Description

이산화탄소 분리장치{CARBON DIOXIDE SEPARATING DEVICE}CARBON DIOXIDE SEPARATING DEVICE

본 발명은 매립가스와 연소가스와 같이 산업시설 및 생산시설에서 발생되는 부생가스에 함유된 이산화탄소를 따로 분리하여 처리하는 이산화탄소 분리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a carbon dioxide separator for separating and treating carbon dioxide contained in byproduct gases generated in industrial facilities and production facilities such as landfill gas and combustion gas.

일반적으로 하수처리장, 폐수처리장 및 매립장 등에서는 폐기물 중의 유기물질들이 분해작용에 의하여 가스는 매립가스라 하고, 매립가스는 매립 초기에는 산소가 존재하에 분해되지만 산소가 점점 줄어들어 대부분이 혐기성 소화과정의 분해작용을 하게 된다 혐기성 소화과정에서 발생하는 매립가스의 대부분은 40~60 %의 이산화탄소와 45~60 %의 메탄가스가 차지하고 그밖에 질소, 암모니아 등의 미량의 성분들을 포함하고 있다.In general, at the sewage treatment plant, the wastewater treatment plant, and the landfill, the organic substances in the waste are decomposed and the gas is called the landfill gas. The landfill gas is decomposed at the beginning of the landfill in the presence of oxygen but the oxygen is gradually decreased, Most of the landfill gas generated during the anaerobic digestion process is composed of 40 ~ 60% of carbon dioxide and 45 ~ 60% of methane gas. In addition, it contains trace elements such as nitrogen and ammonia.

그리고, 연료의 연소에 의해 생긴 가스는 연소 가스라 하고, 연료의 종류, 공기비, 연소의 완료 정도에 따라서 연소가스의 조성이 차이가 있으나, 대체로 유출되는 연소가스는 약 12∼17%의 이산화탄소와 76∼78%의 질소, 그리고 4∼5%의 산소와 그밖에 미량의 수분과 SOx, NOx 화합물을 포함하고 있다.The gas generated by the combustion of the fuel is called a combustion gas. The composition of the combustion gas differs depending on the kind of the fuel, the air ratio, and the degree of completion of the combustion, but the combustion gas generally flows out is about 12 to 17% 76-78% nitrogen, 4-5% oxygen, and a very small amount of moisture and SOx and NOx compounds.

이러한 매립가스의 주성분인 메탄과 이산화탄소는 지구 온난화의 원인물질이며, 이러한 매립가스를 효율적으로 산업에 이용하려면 메탄가스와 이산화탄소를 분리하여야 하고, 연소가스 또한, 여러 가지 성분 중 이산화탄소를 분리/정제하여야 한다.Methane and carbon dioxide, which are the main constituents of these landfill gas, are the cause of global warming. To utilize these landfill gas efficiently in industry, it is necessary to separate methane gas and carbon dioxide. Combustion gas is also required to separate and purify carbon dioxide do.

이렇게 매립가스 및 연소가스에 포함되는 이산화탄소는 대기 중의 증가에 따른 지구온난화는 인류가 해결하여야 할 중요한 환경문제 중에 하나이며, 따라서 이산화탄소를 분리하여 처리하는 여러가지 기술이 개발되어 있다.Thus, the carbon dioxide contained in the landfill gas and the combustion gas is one of the important environmental problems to be solved by mankind due to the increase in the atmospheric temperature. Therefore, various technologies for separating and treating carbon dioxide have been developed.

이러한 대표적인 기술로는 흡착법, 흡수법, 심냉법, 막분리법이 있다. Examples of such techniques include an adsorption method, an absorption method, a deep-cooling method, and a membrane separation method.

흡수법은 주로 물을 이용한 흡수 공정이 적용되며 이 공정은 흡수액의 종류, 기액 접촉면적, 가스와 물의 온도에 따라 성능이 좌우된다 또한, 정제된 메탄가스에는 수분이 포화되어 있어 수분을 제거하는 후처리 공정을 필요로 한다.The absorption process mainly applies to the absorption process using water. The process depends on the type of the absorption liquid, the gas-liquid contact area, and the temperature of the gas and the water. In the purified methane gas, moisture is saturated, It requires a treatment process.

흡착법은 흡착제와 혼합가스의 압력순환에 의해서 생기는 흡착 평형량의 차이를 이용하여 혼합가스 중 특정성분을 선택적으로 분리하는 기술로 주로 고압에서 이산화탄소를 흡착하고 저압에서 흡착성분을 탈착한다 흡착공정은 비정상 상태의 운전이기 때문에 운전단계 중에 여러 가지 운전변수의 예측과 설계가 어려우며 흡착제에 따라 수분에 대한 전처리가 필요하다.The adsorption method is a technique for selectively separating specific components of the mixed gas by using the difference in the adsorption equilibrium amount caused by the pressure cycling between the adsorbent and the mixed gas. It mainly adsorbs carbon dioxide at high pressure and desorbs the adsorbed component at low pressure. It is difficult to predict and design various operating variables during the operation stage and it is necessary to pre-treat moisture according to the adsorbent.

심냉법은 가스 중 저온에서 액화되는 이산화탄소와 액화되지 않은 기타 가스를 기액분리하는 고전적 방법으로 대량의 액화 이산화탄소를 생산할 수 있다는 장점이 있지만 냉각에 많은 에너지가 필요하다는 단점을 가진다.The deep sea cooling method has a merit that it can produce a large amount of liquefied carbon dioxide by a conventional method of gas-liquid separation of carbon dioxide liquefied at a low temperature of gas and other liquefied gas but has a disadvantage that much energy is required for cooling.

이해 비해 막분리법은 상변화에 요구되는 에너지가 필요 없기 때문에 막공정에 요구되는 최소한의 구동력만으로 운전이 가능하여 에너지 절약형이고, 상변화가 없으므로 분리 대상물질의 성상변화가 일어나지 않으며, 또한 증발기나 응축기 등이 없이 대부분 펌프, 배관, 멤브레인 및 제어부로 구성되어 설비가 간소한 이점이 있다.Since the membrane separation method does not require the energy required for the phase change, the membrane separation method can operate only with the minimum driving force required for the membrane process and is energy-saving. Since there is no phase change, the property of the separation target material is not changed, And most of them are composed of pump, piping, membrane, and control unit.

또한, 분리막은 기체들의 투과되는 성질은 고분자 분리막인 경우에는 흡수 또는 용해 후, 분리막 내부를 이동하는 속도차에 의한 것과 고분자의 연결 측쇄 간에 존재하는 미세한 틈 사이로 기체 분자가 통과되는 방법들이 있다.In the case of a polymer membrane, there is a method in which a gas molecule is passed through a gap between a side wall of a polymer and a side wall of a polymer, due to a difference in speed of movement within the membrane after absorption or dissolution.

수소나 헬륨은 후자의 경우처럼 고분자 측쇄의 간격에 따라 기체가 투과하며, 수증기나 이산화탄소 등은 흡수 또는 용해 되고 분리막 내부를 이동하는 현상으로 투과된다.Hydrogen and helium are permeated by the gap of the polymer side chain as in the latter case, and water vapor and carbon dioxide are absorbed or dissolved and transmitted through the inside of the membrane.

초기 기체분리막 공정은 수소 분리 및 회수를 위해 시작되었으나, 현재는 질소의 발생, 산소 농축공기 제조, 수소 및 휘발성 유기 증기 회수, 바이오가스 정제 등 다양한 분야로 확대되어 나가고 있으나, 가스 중에 가장 많이 포함된 질소를 분리하여 자원화하거나 이산화탄소를 분리, 회수하는 기술에 대한 연구는 미흡한 실정이다.Although the initial gas separation process started for hydrogen separation and recovery, it has been expanded to various fields such as nitrogen generation, oxygen enriched air production, hydrogen and volatile organic vapor recovery, and biogas purification. However, There is not much research on the technology of separating and recycling nitrogen or separating and recovering carbon dioxide.

대한민국 공개특허 제10-1997-7006886호(1997.12.01)Korean Patent Publication No. 10-1997-7006886 (December 1, 1997) 대한민국 등록특허 제10-0324709호(2002.02.02)Korean Registered Patent No. 10-0324709 (2002.02.02)

상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 처리하고자 하는 부생가스가 유입되는 본체 내부에 다공성의 고분자 실리콘막으로 된 분리막관과 유동관으로 인해 이산화탄소의 분압차를 통하여 용이하게 이산화탄소를 분리할 수 있으면서도 분리막관과 유동관 내부에 구비되는 스프링에 의해 분리막관과 유동관이 진공펌프의 작동에 의한 압력에도 수축되지 않고 그 형태를 온전하게 유지할 수 있도록 하여 이산화탄소의 처리 및 배출량에 영향을 받지 않아 이산화탄소의 분리 및 회수효율을 극대화시키는 이산화탄소 분리장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention, which is devised to solve the above problems, to provide a method of separating carbon dioxide easily through a separation membrane tube made of a porous polymeric silicon membrane and a flow tube through a difference in partial pressure of carbon dioxide, The separation membrane tube and the flow tube can be maintained in a perfect state without being contracted by the pressure of the vacuum pump due to the spring provided in the separation membrane tube and the flow tube. Thus, the structure is not affected by the treatment and discharge amount of the carbon dioxide, And to provide a carbon dioxide separation device that maximizes separation and recovery efficiency of the carbon dioxide separation device.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.The above object is achieved by the following constitutions provided in the present invention.

본 발명에 의한 이산화탄소 분리장치는, 양측이 분리되는 통체 형태로 이루어져, 분리되는 부위에 볼트로 체결되도록 볼트공이 다수 형성되는 판 형태의 연결부가 형성되는 본체; 상기 본체의 상부 일측으로 외부에서 유입되는 부생가스를 본체 내부로 유동시키는 유입구; 상기 본체 내부에 다수의 관이 수직방향으로 연장되며, 유입구를 통해 유입되는 부생가스 중 이산화탄소를 분리하여 내부로 유입시켜 유동시키도록 다공성의 고분자 실리콘막으로 된 분리막관; 상기 분리막관의 하부에 분리막관을 통해 분리된 이산화탄소를 일괄적으로 포집하는 다수의 간이포집관; 일측이 상기 간이포집관에 연결되는 다수의 관 형태로 이루어져 간이포집관에 포집된 이산화탄소를 유동시키며, 다공성의 고분자 실리콘막으로 된 유동관; 상기 본체의 바닥면에서 간이포집관의 중단을 지지하면서 유동관의 타측에 연결되어, 유동관에서 유동되는 이산화탄소를 배출하는 배출관; 상기 본체의 하부 외측으로 배출관과 연결되어 배출관에서 배출되는 이산화탄소를 외부로 배출하는 배출구; 상기 배출구에 설치되어 분리막관을 진공상태로 유지시켜주는 진공펌프; 상기 배출구가 구비되는 본체 타측으로 이산화탄소가 분리된 부생가스를 일괄적으로 배출하는 간이배출구;가 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.A carbon dioxide separating apparatus according to the present invention comprises a main body having a plate-shaped connecting portion formed with a plurality of bolt holes to be fastened by a bolt to a separating portion, An inlet port through which the by-product gas flowing from the outside to one side of the upper portion of the main body flows into the main body; A separation membrane tube formed of a porous polymeric silicon membrane so that a plurality of tubes extend in a vertical direction in the body and separates carbon dioxide from the byproduct gas flowing through the inlet port and flows the purified carbon dioxide into the interior; A plurality of simple collecting tubes collectively collecting carbon dioxide separated through the separation membrane tube in the lower part of the separation membrane tube; A flow tube made of a porous polymeric silicon membrane, the one side of which is connected to the simple collecting pipe and flows through the simple collecting pipe; A discharge pipe connected to the other side of the flow pipe while supporting the interruption of the simple collecting pipe at the bottom surface of the main body and discharging carbon dioxide flowing in the flow pipe; A discharge port connected to the discharge pipe outside the lower portion of the main body to discharge carbon dioxide discharged from the discharge pipe to the outside; A vacuum pump installed at the discharge port to maintain the separation membrane tube in a vacuum state; And a simple discharge port for collectively discharging the by-product gas from which carbon dioxide has been separated into the side of the main body where the discharge port is provided.

또한, 상기 분리막관 및 유동관은 호스 형태로 이루어지며, 내부에 스프링이 인입되어 구성됨을 특징으로 한다.In addition, the separation membrane tube and the flow tube are formed in the shape of a hose, and a spring is drawn in the interior.

이와 같이 이루어지는 본 발명은, 본체 내부에 다공성의 고분자 실리콘막으로 된 분리막관과 유동관으로 인해 이산화탄소의 분압차를 통하여 용이하게 이산화탄소를 분리할 수 있으면서도 분리막관과 유동관 내부에 구비되는 스프링에 의해 분리막관과 유동관이 진공펌프의 작동에 의한 압력에도 수축되지 않고 그 형태를 온전하게 유지할 수 있도록 하여 이산화탄소의 처리 및 배출량에 영향을 받지 않게 되어 이산화탄소의 분리 및 회수효율을 극대화시키는 효과가 있다.According to the present invention as described above, it is possible to easily separate carbon dioxide through a difference in partial pressure of carbon dioxide due to a separation membrane tube made of a porous polymer silicon membrane and a flow tube inside the body, And the flow tube can be maintained in a perfect state without being contracted by the pressure of the vacuum pump, so that it is not affected by the treatment and discharge amount of the carbon dioxide, thereby maximizing the separation and recovery efficiency of the carbon dioxide.

또한, 분리막관 내부에 구비되는 스프링의 상부를 인입고정하는 나사구가 니플의 내경에 체결됨과 아울러 고정링으로 하여금 분리막관 상, 하측 부위를 가압하여 진공펌프의 작동에도 스프링과 분리막관의 형태를 견고히 유지시켜주는 효과가 있다.In addition, a screw hole for receiving and fixing the upper portion of the spring provided in the separation membrane tube is fastened to the inner diameter of the nipple, and the fixing ring presses the lower and upper portions of the separation membrane tube, It has the effect of keeping it firm.

도 1, 2, 3은 본 발명의 바람직한 형태를 나타내는 예시도,
도 4, 5는 본 발명의 스프링이 분리막관과 유동관에 구비되는 바람직한 형태를 나타내는 예시도,
도 6은 본 발명에 의한 스프링이 나사구에 고정되는 바람직한 형태를 나타내는 예시도,
도 7은 본 발명에 의한 고정링이 구비되는 바람직한 형태를 나타내는 예시도.1, 2 and 3 are views showing a preferred embodiment of the present invention,
FIGS. 4 and 5 are views showing a preferred form in which the spring of the present invention is provided in the separation membrane tube and the flow tube,
FIG. 6 is an exemplary view showing a preferred embodiment in which a spring according to the present invention is fixed to a screw hole;
7 is an exemplary view showing a preferred form in which the stationary ring according to the present invention is provided;

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1, 2, 3은 본 발명의 바람직한 형태를 나타내는 예시도이고, 도 4, 5는 본 발명의 스프링이 분리막관과 유동관에 구비되는 바람직한 형태를 나타내는 예시도이며, 도 6은 본 발명에 의한 스프링이 나사구에 고정되는 바람직한 형태를 나타내는 예시도이고, 도 7은 본 발명에 의한 고정링이 구비되는 바람직한 형태를 나타내는 예시도로서, 도 1 내지 도 3를 참조하면, 본 발명은 매립가스와 연소가스와 같이 산업시설 및 생산시설에서 발생되는 부생가스에 함유된 이산화탄소를 따로 분리하여 처리하는 이산화탄소 분리장치에 관한 것으로, 이를 위해 본체(10), 분리막관(30), 간이포집관(40), 유동관(50)이 포함되어 구성된다.FIGS. 4 and 5 are views showing a preferred embodiment in which the spring of the present invention is provided in the separation membrane tube and the flow tube, and FIG. 6 is a cross- FIG. 7 is a view illustrating a preferred embodiment in which the stationary ring according to the present invention is provided. Referring to FIGS. 1 to 3, A separation membrane tube 30, a simple collecting tube 40, and a collecting tube 40. The carbon dioxide separating apparatus includes a main body 10, a separation membrane tube 30, a simple collection tube 40, , And a flow tube (50).

본체(10)는 양측이 분리되는 금속재질의 통체 형태로 이루어져, 내부에 처리하고자 하는 부생가스가 유입되도록 구성되며, 분리되는 부위에 볼트로 체결되도록 볼트공(12)이 다수 형성되는 판 형태의 연결부(11)가 형성되어 양측으로 분리된 부위의 연결 또는 분리가 용이하여 유지보수 및 본체(10) 내부에 구비되는 구성요소의 교체작업이 수행되도록 구성된다.The main body 10 is formed in a tubular shape of metal separating the both sides of the main body 10. The main body 10 is constructed such that the byproduct gas to be processed is introduced into the main body 10 and a plurality of bolt holes 12 are formed The connection portion 11 is formed so that the connection and separation of the separated portions can be easily performed, so that maintenance and replacement of the components provided in the main body 10 are performed.

또한, 상기 본체(10)의 상부 일측으로 외부에서 유입되는 부생가스를 본체(10) 내부로 유동시키는 유입구(20)가 형성된다.An inlet 20 is formed at one side of the main body 10 to allow the by-product gas flowing from the outside to flow into the main body 10.

분리막관(30)은 본체(10) 내부에 다수의 관이 수직방향으로 연장되며, 유입구(20)를 통해 유입되는 부생가스 중 이산화탄소를 분리하여 내부로 유입시켜 유동시키도록 다공성의 고분자 실리콘막으로 이루어진다.A plurality of pipes are vertically extended in the main body 10 to separate the carbon dioxide from the byproduct gas flowing through the inlet 20 into a porous polymer silicon film .

즉, 유입구(20)를 통해 본체(10) 내부로 유입된 부생가스는 이산화탄소의 분압차에 의해 이산화탄소를 분리하게 되는데, 이는 부생가스의 성분들이 분리막관(30)에 대한 투과 속도는 서로 다르며, 본체(10)로 유입된 부생가스가 본체(10) 내부에 구비된 다수의 분리막관(30)을 지날 때마다 상대적으로 투과 속도가 빠른 이산화탄소가 분리막관(30)으로 유입되어 부생가스에서 고농도의 이산화탄소를 분리하여 회수할 수 있게 되는 것이다.That is, the by-product gas introduced into the main body 10 through the inlet 20 separates the carbon dioxide by the difference in partial pressure of carbon dioxide because the components of the by-product gas have different permeation rates to the separator 30, Each time the by-product gas flowing into the main body 10 passes through a plurality of separation membranes 30 provided in the main body 10, carbon dioxide having a relatively high permeation rate flows into the separation membrane tube 30, The carbon dioxide can be separated and recovered.

또한, 분리막관(30)은 본체(10) 내부에서 가로 및 세로방향으로 일정하게 배열되도록 구비된다.In addition, the separation membrane tube 30 is provided so as to be uniformly arranged in the transverse and longitudinal directions within the body 10.

간이포집관(40)은 상기 본체(10) 내부에서 가로 및 세로방향으로 일정하게 구비된 분리막관(30)의 하부에 어느 일방향으로 연장되는 다수 관 형태로 구성되어 분리막관(30)을 통해 분리된 이산화탄소를 일괄적으로 포집하도록 구성된다.The simple collecting pipe 40 is formed in the shape of a plurality of pipes extending in one direction in a lower part of the separating pipe 30 provided in the main body 10 in the horizontal and vertical directions, And collecting the collected carbon dioxide collectively.

유동관(50)은 일측이 상기 간이포집관(40)에 연결되는 다수의 관 형태로 이루어져 간이포집관(40)에 포집된 이산화탄소를 유동시키며, 분리막관(30)과 동일하게 다공성의 고분자 실리콘막으로 이루어진다. 이는 유동관(50)으로 하여금 간이포집관(40)에 포집된 이산화탄소를 유동시키는 것과 더불어 분리막관(30)을 통과하지 못한 본체(10) 내부의 이산화탄소를 유동관(50)으로 분리할 수 있도록 하기 위함이다.The flow tube 50 has a plurality of tubes connected at one side to the simple collecting tube 40 to flow the collected carbon dioxide into the simple collecting tube 40, Lt; / RTI > This allows the flow tube 50 to separate the carbon dioxide in the main body 10, which has not passed through the separation membrane tube 30, into the flow tube 50, in addition to flowing the carbon dioxide trapped in the simple collection tube 40 to be.

또한, 본체(10)의 바닥면에서 간이포집관(40)의 중단을 지지하면서 유동관(50)의 타측에 연결되어, 유동관(50)에서 유동되는 이산화탄소를 배출하는 배출관(60)이 형성된다.A discharge pipe 60 for discharging carbon dioxide flowing in the flow pipe 50 is formed on the bottom surface of the main body 10 by being connected to the other side of the flow pipe 50 while supporting the interruption of the simple collecting pipe 40.

또한, 본체(10)의 하부 외측으로 배출관(60)과 연결되어 배출관(60)에서 배출되는 이산화탄소를 외부로 배출하는 배출구(70)가 형성되며, 통상적으로 배출구(70)는 별도의 저장탱크에 연결되어 배출된 이산화탄소를 일괄적으로 저장하도록 구성된다.A discharge port 70 connected to the discharge pipe 60 to the outside of the lower portion of the main body 10 for discharging carbon dioxide discharged from the discharge pipe 60 to the outside is typically formed. And collectively storing the carbon dioxide discharged and connected.

그리고, 상기 배출구(70)에는 분리막관(30)을 진공상태로 유지시켜주는 진공펌프(미도시)가 설치되어, 진공펌프(미도시)의 작동으로 분리막관(30) 내부를 진공상태를 유지시켜 부생가스를 이루는 구성성분들의 분압차 특히, 이산화탄소의 분압차를 통해 이산화탄소를 분리할 수 있도록 한다.A vacuum pump (not shown) is provided in the discharge port 70 to maintain the separation membrane tube 30 in a vacuum state. A vacuum pump (not shown) operates to maintain the inside of the separation membrane tube 30 in a vacuum state Thereby separating the carbon dioxide from the partial pressure difference of the components constituting the by-product gas, in particular, the partial pressure difference of the carbon dioxide.

또한, 배출구(70)가 구비되는 본체(10) 타측으로 이산화탄소가 분리된 부생가스를 일괄적으로 배출하는 간이배출구(80)가 구비된다.Also, a simple discharge port 80 for collectively discharging by-product gas from which carbon dioxide has been separated is provided on the other side of the main body 10 provided with the discharge port 70.

여기서, 도 4, 5에 도시된 바와 같이 상기 분리막관(30) 및 유동관(50)은 호스 형태로 이루어지며, 내부에 스프링(31)이 인입되어 구성된다.Here, as shown in FIGS. 4 and 5, the separation membrane tube 30 and the flow tube 50 are formed in the form of a hose, and a spring 31 is inserted therein.

따라서, 본체(10) 내부에 다공성의 고분자 실리콘막으로 된 분리막관(30)과 유동관(50)으로 인해 이산화탄소의 분압차를 통하여 용이하게 이산화탄소를 분리할 수 있으면서도 분리막관(30)과 유동관(50) 내부에 구비되는 스프링(31)에 의해 분리막관(30)과 유동관(50)이 진공펌프(미도시)의 작동에 의한 압력에도 수축되지 않고 그 형태를 온전하게 유지할 수 있도록 하여 이산화탄소의 처리 및 배출량에 영향을 받지 않게 되어 이산화탄소의 분리 및 회수효율을 극대화시키는 효과가 있게 되는 것이다.Therefore, it is possible to easily separate carbon dioxide through the difference in partial pressure of carbon dioxide due to the separation membrane tube 30 and the flow tube 50 made of a porous polymeric silicon membrane inside the body 10, The separation membrane tube 30 and the flow tube 50 can be maintained in a perfect state without being contracted by the pressure generated by the operation of the vacuum pump (not shown) It is possible to maximize the efficiency of separation and recovery of carbon dioxide.

그리고, 분리막관(30)과 유동관(50)을 통한 이산화탄소의 분리효율을 향상시키기 위해 분리막관(30) 및 유동관(50)의 직경은 8 ~ 12㎜임과 아울러 두께는 0.15 ~ 0.25㎜로 이루어지는 것이 바람직하며, 스프링(31)의 외경은 7 ~ 11㎜임과 아울러 두께는 0.7 ~ 0.9㎜로 형성하여 스프링(31)으로 인하여 분리막관(30)과 유동관(50)의 수축되는 현상을 차단하도록 한다.In order to improve the separation efficiency of carbon dioxide through the separation membrane tube 30 and the flow tube 50, the diameter of the separation membrane tube 30 and the flow tube 50 is 8 to 12 mm and the thickness is 0.15 to 0.25 mm. The outer diameter of the spring 31 is 7 to 11 mm and the thickness of the spring 31 is 0.7 to 0.9 mm to prevent the separation tube 30 and the flow tube 50 from contracting due to the spring 31 do.

한편, 도 4, 5에 도시된 바와 같이 외측에 수나사가 형성되는 니플(33)이 상기 분리막관(30)의 상, 하측 내부 및 유동관(50)의 양측에 각각 삽입된다.Meanwhile, as shown in FIGS. 4 and 5, a nipple 33 on which an external thread is formed is inserted into the upper and lower sides of the separation membrane tube 30 and on both sides of the flow tube 50, respectively.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이 분리막관(30)의 상부에 삽입되는 니플(33) 내경에는 암나사가 형성되어 나사구(35)가 체결되고, 상기 나사구(35)의 외측에는 스프링(31)의 상측 부위가 인입되는 인입홈(36)이 형성되어, 인입홈(36)에 스프링(31) 상측 부위가 인입됨으로써, 스프링(31)의 상부가 고정되어 진공펌프(미도시)의 작동에도 분리막관(30) 상부에서 스프링(31)이 수축되어 이탈되는 것을 방지하도록 스프링(31)을 고정한다.6, a female screw is formed in the inner diameter of the nipple 33 inserted in the upper part of the separation membrane tube 30 to fasten the screw hole 35. A spring 31 The upper portion of the spring 31 is fixed to the inlet groove 36 so that the upper portion of the spring 31 is fixed and the operation of the vacuum pump (not shown) The spring 31 is fixed so as to prevent the spring 31 from being shrunk and separated from the upper portion of the separator 30. [

그리고, 도 7에 도시된 바와 같이 니플(33)이 삽입된 분리막관(30)과 유동관(50)의 외측을 각각 수용함으로써 분리막관(30) 및 유동관(50)에 대한 니플(33)의 삽입 상태를 고정하는 고정링(37)이 구비되어 본체(10) 내부에서 수직방향으로 연장되는 분리막관(30) 및 유동관(50)의 형태를 견고히 유지하도록 한다.7, by inserting the separation membrane tube 30 into which the nipple 33 is inserted and the outside of the flow tube 50, the insertion of the nipple 33 into the separation membrane tube 30 and the flow tube 50 A fixing ring 37 for fixing the state is provided so that the shape of the separation membrane tube 30 and the flow tube 50 extending in the vertical direction inside the body 10 is firmly maintained.

또한, 도면에서 나타내진 않았지만 고정링(37)으로 하여금 니플(33)이 삽입된 분리막관(30) 상, 하측의 니플(33)에 형성된 수나사가 형성되는 부위를 가압하여 고정하는 것이 바람직하다.Although not shown in the drawing, it is preferable that the fixing ring 37 is pressed and fixed on the separation membrane tube 30 on which the nipple 33 is inserted and the portion where the male screw formed on the lower nipple 33 is formed.

여기서, 상기 본체(10) 바닥면에서 간이포집관(40)을 지지하는 지지체(90)가 구비되어 간이포집관(40)을 배출관(60)과 더불어 온전한 수평형태로 유지시켜 분리막관에 의해 분리된 이산화탄소를 포집, 유동시키도록 하는 것이다.The support body 90 supporting the simple collecting pipe 40 is provided on the bottom surface of the main body 10 so that the simple collecting pipe 40 is maintained in a fully horizontal form together with the discharge pipe 60, Thereby collecting and flowing the carbon dioxide.

이를 위해 도면에 도시된 바와 같이 지지체(90)는 배출관(60)과 동일한 형태로 구성하는 것이 바람직하며, 배출관(60)은 본체(10) 하부면에서 간이포집관(40)을 안정적으로 지지할 수 있도록 사각 형태로 구성되는 것이 바람직하다.For this, the support 90 is preferably formed in the same shape as the discharge pipe 60 as shown in the drawing, and the discharge pipe 60 is provided on the lower surface of the main body 10 to stably support the simple collection pipe 40 It is preferable to be formed in a rectangular shape.

10 : 본체 11 : 연결부
12 : 볼트공 20 : 유입구
30 : 분리막관 31 : 스프링
33 : 니플 35 : 나사구
37 : 고정링 40 : 간이포집관
50 : 유동관 60 : 배출관
70 : 배출구 80 : 간이배출구10: main body 11: connection portion
12: Bolt hole 20: Inlet port
30: Membrane tube 31: Spring
33: Nipple 35: Nipples
37: Fixing ring 40: Simple collection tube
50: flow tube 60: discharge tube
70: outlet 80: simple outlet

Claims (7)

양측이 분리되는 통체 형태로 이루어져, 분리되는 부위에 볼트로 체결되도록 볼트공(12)이 다수 형성되는 판 형태의 연결부(11)가 형성되는 본체(10);
상기 본체(10)의 상부 일측으로 외부에서 유입되는 부생가스를 본체(10) 내부로 유동시키는 유입구(20);
상기 본체(10) 내부에 다수의 관이 수직방향으로 연장되며, 유입구(20)를 통해 유입되는 부생가스 중 이산화탄소를 분리하여 내부로 유입시켜 유동시키도록 다공성의 고분자 실리콘막으로 된 분리막관(30);
상기 분리막관(30)의 하부에 분리막관(30)을 통해 분리된 이산화탄소를 일괄적으로 포집하는 다수의 간이포집관(40);
일측이 상기 간이포집관(40)에 연결되는 다수의 관 형태로 이루어져 간이포집관(40)에 포집된 이산화탄소를 유동시키며, 다공성의 고분자 실리콘막으로 된 유동관(50);
상기 본체(10)의 바닥면에서 간이포집관(40)의 중단을 지지하면서 유동관(50)의 타측에 연결되어, 유동관(50)에서 유동되는 이산화탄소를 배출하는 배출관(60);
상기 본체(10)의 하부 외측으로 배출관과 연결되어 배출관(60)에서 배출되는 이산화탄소를 외부로 배출하는 배출구(70);
상기 배출구(70)에 설치되어 분리막관(30)을 진공상태로 유지시켜주는 진공펌프(미도시);
상기 배출구(70)가 구비되는 본체(10) 타측으로 이산화탄소가 분리된 부생가스를 일괄적으로 배출하는 간이배출구(80);
가 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 이산화탄소 분리장치.A main body 10 having a plate-shaped connecting portion 11 formed with a plurality of bolt holes 12 to be fastened by bolts to the separated portion, the both ends of which are separated from each other;
An inlet 20 through which the by-product gas flowing from the outside into the main body 10 flows into the upper side of the main body 10;
A plurality of pipes are vertically extended in the main body 10 and a separation membrane tube 30 made of a porous polymer silicon membrane is provided to separate carbon dioxide from the byproduct gas flowing through the inlet 20, );
A plurality of simple collecting tubes (40) collecting collectively the carbon dioxide separated through the separation membrane tube (30) at the lower part of the separation membrane tube (30);
A flow pipe (50) made of a porous polymeric silicone fluid having a plurality of tubes connected at one side to the simple collecting tube (40) and flowing carbon dioxide collected at the simple collecting tube (40);
A discharge pipe 60 connected to the other side of the flow pipe 50 to discharge the carbon dioxide flowing from the flow pipe 50 while supporting the interruption of the simple collecting pipe 40 at the bottom surface of the main body 10;
A discharge port 70 connected to the discharge pipe to the outside of the lower portion of the main body 10 to discharge carbon dioxide discharged from the discharge pipe 60 to the outside;
A vacuum pump (not shown) installed in the discharge port 70 to maintain the separation membrane tube 30 in a vacuum state;
A simple discharge port 80 for collectively discharging by-product gas from which carbon dioxide is separated to the other side of the main body 10 provided with the discharge port 70;
Wherein the carbon dioxide separation device comprises: 제1항에 있어서,
상기 분리막관(30) 및 유동관(50)은 호스 형태로 이루어지며, 내부에 스프링(31)이 인입되어 구성됨을 특징으로 하는 이산화탄소 분리장치.The method according to claim 1,
Wherein the separation membrane tube (30) and the flow tube (50) are in the form of a hose, and a spring (31) is inserted into the separation membrane tube (30). 제2항에 있어서,
외측에 수나사가 형성되는 니플(33)이 상기 분리막관(30)의 상, 하측 내부 및 유동관(50)의 양측에 각각 삽입됨을 특징으로 하는 이산화탄소 분리장치.3. The method of claim 2,
Wherein a nipple (33) having a male screw formed outside is inserted into the upper and lower sides of the separation membrane tube (30) and both sides of the flow tube (50). 제3항에 있어서,
상기 분리막관(30)의 상부에 삽입되는 니플(33) 내경에는 암나사가 형성되어 나사구(35)가 체결되고, 상기 나사구(35)의 외측에는 스프링(31)의 상측 부위가 인입되는 인입홈(36)이 형성되어, 인입홈(36)에 스프링(31) 상측 부위가 인입되어 스프링(31)이 고정되도록 구성됨을 특징으로 하는 이산화탄소 분리장치.The method of claim 3,
The nipple 33 inserted into the upper portion of the separation membrane tube 30 is formed with a female thread to fasten the screw hole 35. The upper portion of the spring 31 is inserted into the screw hole 35, Wherein a groove (36) is formed and the upper portion of the spring (31) is drawn into the lead-in groove (36) to fix the spring (31). 제3항에 있어서,
상기 니플(33)이 삽입된 분리막관(30) 및 유동관(50)을 수용하여 고정하는 고정링(37)이 구비됨을 특징으로 하는 이산화탄소 분리장치.The method of claim 3,
And a fixing ring (37) for receiving and fixing the separation pipe (30) and the flow pipe (50) into which the nipple (33) is inserted. 제1항에 있어서,
상기 본체(10) 바닥면에서 간이포집관(40)을 지지하는 지지체(90)가 구비됨을 특징으로 하는 이산화탄소 분리장치.The method according to claim 1,
And a support body (90) for supporting the simple collection pipe (40) is provided on the bottom surface of the main body (10). 제2항에 있어서,
상기 분리막관(30) 및 유동관(50)의 직경은 8 ~ 12㎜임과 아울러 두께는 0.15 ~ 0.25㎜이며,
상기 스프링(31)의 외경은 7 ~ 11㎜임과 아울러 두께는 0.7 ~ 0.9㎜임을 특징으로 하는 이산화탄소 분리장치.3. The method of claim 2,
The diameter of the separation membrane tube 30 and the flow tube 50 is 8 to 12 mm and the thickness is 0.15 to 0.25 mm,
Wherein the spring (31) has an outer diameter of 7 to 11 mm and a thickness of 0.7 to 0.9 mm.
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