KR102019972B1 - Manuafacturing apparatus for sodium bicarbonate slurry using co2 included exhaust gas and treating apparatus and method for exhaust gas using the same - Google Patents

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Abstract

According to one embodiment of the present invention, an exhaust gas treatment apparatus (10) comprises: a gas scrubbing reactor; a sodium bicarbonate slurry producing device (20) using carbon dioxide of exhaust gas; and a supply device (3000) for supplying the sodium bicarbonate slurry produced by the sodium bicarbonate slurry producing device (20) to the gas scrubbing reactor. The carbon dioxide of the exhaust gas used by the sodium bicarbonate slurry producing device (20) is collected and separated from the gas discharged from the gas scrubbing reactor or the exhaust gas before flowing into the gas scrubbing reactor.

Description

배가스의 CO2를 이용한 중탄산나트륨 슬러리 제조장치 및 이를 이용한 배가스 처리 장치 및 방법{MANUAFACTURING APPARATUS FOR SODIUM BICARBONATE SLURRY USING CO2 INCLUDED EXHAUST GAS AND TREATING APPARATUS AND METHOD FOR EXHAUST GAS USING THE SAME}MANUFACTURING APPARATUS FOR SODIUM BICARBONATE SLURRY USING CO2 INCLUDED EXHAUST GAS AND TREATING APPARATUS AND METHOD FOR EXHAUST GAS USING THE SAME

본 발명은 배가스의 CO2를 이용한 중탄산나트륨 슬러리 제조장치 및 이를 이용한 배가스 처리 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for producing sodium bicarbonate slurry using CO 2 of exhaust gas, and an apparatus and method for treating flue gas using the same.

석탄화력발전 및 제철과정에서 발생되는 배가스내에는 SOx 및/또는 HCl와 같은 유해물질이 포함되어 있는데, 이러한 유해물질은 국내외적으로 발생되는 초미세먼지의 원인물질로 알려지면서 배출기준이 강화되고 있으며, 중탄산나트륨을 이용하여 아래와 같은 반응을 통하여 고체상 염을 형성하여 집진설비를 통하여 제거하게 된다.Flue gas generated from coal-fired power plant and steelmaking process contains harmful substances such as SOx and / or HCl. These harmful substances are known to be the source of ultra-fine dust generated at home and abroad, and emission standards are being strengthened. Using sodium bicarbonate, to form a solid salt through the reaction as follows to remove through the dust collector.

NaHCO3 + HCl = NaCl + CO2 + H2O <반응식 1>NaHCO 3 + HCl = NaCl + CO 2 + H 2 O <Scheme 1>

NaHCO3 + SO2 +1/2O2 = Na2SO4 + 2CO2 + H2O <반응식2>NaHCO 3 + SO 2 + 1 / 2O 2 = Na 2 SO 4 + 2CO 2 + H 2 O <Scheme 2>

중탄산나트륨의 제조는 가스상 CO2 를 이용하여 분말로 제조하여 건식 세정기로 분사하여 오염물질을 제거하고 있다. 대부분 중탄산나트륨을 분말로 이용하고 있는데 이는 보관, 운반 및 취급의 용이성 때문이다. Sodium bicarbonate is made of powder using gaseous CO 2 and sprayed with a dry scrubber to remove contaminants. Most use sodium bicarbonate as a powder because of its ease of storage, transport and handling.

도 1은 종래의 중탄산나트륨 슬러리를 이용한 배가스에서의 유해물질 제거 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a harmful substance removal system in the exhaust gas using a conventional sodium bicarbonate slurry.

도 1을 참조하면, 중탄산나트륨 슬러리를 이용한 배가스에서의 유해물질 제거 장치는, 소각로 및 소결로에서 배출되는 배가스에서 1차로 오염원을 제거하는 1차 싸이클론 또는 전기 집진기, 1차 싸이클론 또는 전기 집진기로부터 배출되는 가스에, 슬러리 형태의 중탄산나트륨을 분사하여 세정하는 가스 세정 반응기, 및 가스 세정 반응기를 통과한 가스를 2차로 필터링하는 2차 백필터 집진기를 포함한다. 여기서, 가스 세정 반응기는 후술하는 중탄산타트륨 제조 장치로부터 생성된 분말형태의 중탄산 나트륨과 물을 섞어서 배가스에 분무하도록 구성된다. Referring to FIG. 1, the apparatus for removing harmful substances in flue gas using a sodium bicarbonate slurry includes a primary cyclone or an electrostatic precipitator, a primary cyclone or an electrostatic precipitator that removes pollutants from primary flue gas discharged from an incinerator and a sintering furnace. A gas scrubbing reactor for spraying and washing the sodium bicarbonate in the form of slurry to the gas discharged from the gas, and a secondary bag filter dust collector for secondly filtering the gas passing through the gas scrubbing reactor. Here, the gas scrubbing reactor is configured to mix sodium bicarbonate and water in the form of powder produced from a titanium bicarbonate production apparatus described later and spray the exhaust gas.

중탄산나트륨 제조 장치는 통상적으로, 입상 탄산나트륨(소다)를 물에 용해하는 용해장치, 물에 용해된 탄산나트륨과 CO2를 제공받아서 중탄산나트륨을 제조하는 중탄산나트륨 제조반응기(예를 들면, 특허문헌 1이나 2), 중탄산나트륨 제조반응기에서 출력되는 슬러리 형태의 중탄산나트륨에서 물을 탈수시키는 탈수기, 탈수된 중탄산나트륨을 열풍으로 건조시키는 기류 건조기, 기류 건조기에서 출력되는 입상의 중탄산나트륨(중조)를 저장하는 저장 싸이로를 포함하도록 구성되며, 여기서 저장 싸이로 저장된 중탄산나트륨(중조)는 상술한 가스 세정 반응기로 중탄산나트륨(중조)를 공급하는 공급장치에 의해 제공되게 된다.An apparatus for producing sodium bicarbonate is usually a dissolving device for dissolving granular sodium carbonate (soda) in water, and a sodium bicarbonate manufacturing reactor (eg, Patent Document 1 or 1) that receives sodium carbonate and CO 2 dissolved in water to produce sodium bicarbonate. 2), a dehydrator for dehydrating water from the sodium bicarbonate in the form of slurry output from the sodium bicarbonate production reactor, an airflow dryer for drying the dehydrated sodium bicarbonate with hot air, and a granular sodium bicarbonate (heavy bath) output from the airflow dryer It is configured to include a cyclo, wherein the sodium bicarbonate (heavy bath) stored in the storage cycle is to be provided by a supply device for supplying sodium bicarbonate (heavy bath) to the above-described gas scrubbing reactor.

.이처럼, 중탄산나트륨을 분말로 제조하는 과정은 액상 또는 슬러리로 제조된 용해수를 탈수와 건조과정을 통하여 결정화단계를 거쳐야되는데 이때 들어가는 에너지가 매우 높게 투입되어야 하는데 이는 톤당 제조원가를 높이는 역할을 하게 된다. As such, the process of preparing sodium bicarbonate as a powder has to undergo a crystallization step through dehydration and drying of the dissolved water prepared in liquid or slurry, which requires very high energy input, which increases the production cost per ton. .

한편, 탄산염 광물화는 매우 오래 전부터 잘 알려지고 쉬운 화학반응을 이용하고 있으면서, 최근 지구온난화의 주범으로 대표되는 CO2를 이용하는 기술이다. 탄산염 광물화 기술은, CO2를 포집 및 저장(Carbon Capture and Storage: CCS)하는 기술에서, CO2를 활용하는 기술(Carbon Capture and Utilization: CCU)로 인식이 전환되면서, 탄산가스를 이용한 탄산염 광물화에 대한 연구들이 활발하게 진행되고 있다. On the other hand, carbonate mineralization is a technique using CO 2 , which has been well known for a long time and uses an easy chemical reaction, which is currently the leading cause of global warming. Carbonate mineralization techniques, capture and store CO 2: In the technique of (Carbon Capture and Storage CCS), techniques that utilize CO 2: As the switch identified as (Carbon Capture and Utilization CCU), a carbonate using carbon dioxide gas mineral Studies on anger are being actively conducted.

탄산염 광물화 기술에 있어서 종래 기술들의 문제점은 다음과 같다. Problems of the prior art in the carbonate mineralization technology is as follows.

첫째, CO2 기체와 알칼리 금속의 용해수와의 기체/액체(이하, '기/액') 반응의 효율저하이다. CO2 가스의 용해도는 1.45g/L로 매우 높은 용해도를 가지고 있다. 한편, 통상적으로 대규모의 반응기 내의 용액속에 CO2 가스를 산기관을 이용해서 주입한다. 그런데, 탄산광물화를 위하여 반응기 내의 용액속으로 산기관을 이용해서 주입되는 CO2 가스는, 일반적으로 탄산광물화를 위해 필요한 양(여기서, 필요한 양은 무게 기준으로 산정됨)보다 과다하게 공급되어야 한다. 공급되어야 할 CO2 가스의 무게를 부피로 환산하여 탄산광물화를 위한 반응액으로 공급하게 되면, 그러한 반응액 속으로 공급되어지는 CO2 기체의 크기가 매우 크게(조대화되어)되어 CO2 기체가 반응기 내에서 체류하는 시간이 단축되어 용해가 잘 되지 않고, 미 반응되어 반응기 외부로 배출되게 된다. 이러할 경우, 1)반응수율이 매우 낮게 되고(94.2%), 2) 반응에 걸리는 시간이 오래 걸리고, 3) 이에 따라 반응기가 매우 커진다는 단점을 가지게 된다(특허문헌1).First, the efficiency of the gas / liquid (hereinafter 'gas / liquid') reaction between the CO 2 gas and the dissolved water of alkali metal is reduced. The solubility of CO 2 gas is 1.45 g / L, which is very high. On the other hand, CO 2 gas is usually injected into the solution in a large-scale reactor using an acid pipe. By the way, the CO 2 gas injected by using an acid pipe into the solution in the reactor for carbonate mineralization should generally be supplied in excess of the amount necessary for carbonate mineralization, where the required amount is calculated by weight. . When the weight of the CO 2 gas to be supplied is converted into volume and supplied to the reaction liquid for carbonation mineralization, the size of the CO 2 gas supplied into the reaction liquid is very large (coarse) and the CO 2 gas The residence time in the reactor is shortened, so that dissolution is not good, and it is unreacted and is discharged out of the reactor. In this case, 1) the yield of the reaction is very low (94.2%), 2) the reaction takes a long time, and 3) thus the reactor is very large (Patent Document 1).

둘째, 최근에는 위의 단점을 해결하기 위해 CO2 가스를 제트 기류화하여 CO2 가스의 용해효율을 향상시키는 기술이 접목되고 있으며, 이러한 기술이 산기관 방식으로 주입하는 방식에 비해 용해효율이 향상되어 CO2 가스 반응효율이 55%에서 80% 정도로 개선되기는 하지만 여전히 만족할 만한 수준은 아니라고 할 것이다(특허문헌2). Second, in order to solve the above drawbacks, a technique of improving the dissolution efficiency of the CO 2 gas by jet-flowing the CO 2 gas has been incorporated. As a result, the CO 2 gas reaction efficiency is improved from 55% to 80%, but is still not satisfactory (Patent Document 2).

세째, 종래 산기관 또는 제트 기류를 이용한 대부분의 탄산광물화 반응기에서는 초기에 미반응 물질이 많을 경우 CO2 흡수율 및 반응율이 빠르면서 높기는 하지만, 반응율이 80% 이상이 되면 오랜 시간동안 반응이 일어나야 반응율이 높아지므로 99%까지 반응율을 높이기 위해서는 반응완료시간이 매우 길어지게 된다. 따라서, 생산성이 매우 낮아 제조단가가 높다는 단점을 가진다. Third, in most carbonic acid mineralization reactors using a conventional diffuser or jet stream, when the unreacted substances are initially large, the CO 2 absorption rate and reaction rate are high and high, but when the reaction rate is 80% or more, the reaction should take place for a long time. Since the reaction rate increases, the reaction completion time becomes very long to increase the reaction rate up to 99%. Therefore, the productivity is very low, there is a disadvantage that the manufacturing cost is high.

네째, 이러한 늦은 반응성 때문에 CO2 미세기포를 이용하여 반응시키는 기술들이 연구되어지고 있으나, 미세기포를 생성하는 조건을 맞추기 위하여 가압펌프가 과도하게 커지게 됨으로서 높은 전력에 의한 경제성이 저하된다는 단점이 있다. 따라서 이러한 단점을 해소할 수 있는 고효율 반응기술의 필요성이 제기 된다(특허문헌 3, 4).Fourth, due to such late reactivity, technologies for reacting with CO 2 microbubbles have been studied, but the disadvantage of the high power economy is reduced because the pressurized pump is excessively large to meet the conditions for generating microbubbles. . Therefore, there is a need for a high-efficiency reaction technology that can solve these disadvantages (Patent Documents 3 and 4).

특허문헌1: 한국 등록특허 제10-1571251(2015년 11월 23일 공고)Patent Document 1: Korean Patent Registration No. 10-1571251 (November 23, 2015 notification) 특허문헌2: 한국 등록특허 제10-1709865(2017년 2월 23일 공고)Patent Document 2: Korean Patent Registration No. 10-1709865 (published February 23, 2017) 특허문헌3: 한국 등록특허 제10-1221037호 (2013년 1월 10일 공고)Patent Document 3: Korean Patent Registration No. 10-1221037 (January 10, 2013 notification) 특허문헌4: 한국 등록특허 제10-1590162호 (2016년 2월 1일 공고)Patent Document 4: Korean Patent No. 10-1590162 (published February 1, 2016)

본 발명의 일 실시예에 따르면, 가스상 오염물질의 반건식 처리에 따른 처리효율의 향상시키고, 중탄산 나트륨의 원가를 절감하고, CO2를 포집 및 재이용(CCU)함으로써 배가스에 포함된 오염물질을 경제적이며 효과적으로 처리할 수 있는 배가스 처리 장치를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by improving the treatment efficiency according to the semi-dry treatment of gaseous pollutants, reduce the cost of sodium bicarbonate, and capture and reuse (CCU) of CO2 economically and effectively It is possible to provide an exhaust gas treating apparatus that can be treated.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 배가스가 발생되는 현장에서 중탄산나트륨을 제조하여 가스상 오염입자를 제거하는데 사용함으로서 중탄산나트륨을 안정적으로 공급할 수 있고, 온실가스 감축을 위한 이산화탄소를 배가스에서 포집하여 재활용하고, 현장에서 제조된 중탄산나트륨의 경제성을 확보하고, 그리고 미세먼지 오염원인인 SOx 와 HCl를 저감할 수 있는 배가스 처리 장치를 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, by producing sodium bicarbonate at the site where the flue gas is generated and used to remove gaseous contaminants, it is possible to stably supply sodium bicarbonate, and to collect and recycle carbon dioxide in the flue gas for greenhouse gas reduction In addition, it is possible to provide an exhaust gas treatment device that can secure the economics of sodium bicarbonate manufactured on-site, and reduce SOx and HCl, which are the causes of fine dust pollution.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 탄산나트륨 수용액에 CO2를 1차로 노즐을 이용하여 대용량으로 공급하여 기액 접촉이 효과적으로 이루어지도록 함으로써 70~80% 반응 수율을 짧은 시간에 달성하고, 2차로 CO2 미세기포를 이용하여 고농도로 생성된 중탄산이온(HCO3 -2) 을 1차 반응의 결과물에 급속 혼합 및 교반함으로써 중탄산나트륨을 제조하는, 중탄산나트륨 제조 장치를 제공할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, by supplying a large amount of CO 2 to the aqueous solution of sodium carbonate by using a nozzle to achieve a gas-liquid contact effectively in a short time to achieve a reaction yield of 70-80% in a short time, the second CO 2 microbubble It is possible to provide a sodium bicarbonate production apparatus for producing sodium bicarbonate by rapidly mixing and stirring the bicarbonate ions (HCO 3 -2 ) produced at a high concentration with the result of the first reaction.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 배가스 처리 장치(10)에 있어서, According to an embodiment of the present invention, in the exhaust gas treatment device 10,

가스 세정 반응기;Gas cleaning reactors;

배가스의 이산화탄소를 이용한 중탄산나트륨 슬러리 제조장치(20); 및Sodium bicarbonate slurry production apparatus using the carbon dioxide of the exhaust gas 20; And

중탄산나트륨 슬러리 제조장치(20)에 의해 생성된 중탄산나트륨 슬러리를 가스 세정 반응기에게 공급하는 공급장치(3000);를 포함하며, And a supply device 3000 for supplying the sodium bicarbonate slurry produced by the sodium bicarbonate slurry production apparatus 20 to the gas scrubbing reactor.

중탄산나트륨 슬러리 제조장치(20)가 이용하는 배가스의 이산화탄소는, 상기 가스 세정 반응기에서 배출되는 가스 또는 가스 세정 반응기로 유입되기 전의 배가스에서 포집 및 분리된 것인, 배가스 처리 장치가 제공될 수 있다.  The carbon dioxide of the flue gas used by the sodium bicarbonate slurry production apparatus 20 may be provided with a flue gas treatment device which is collected and separated from the gas discharged from the gas scrubbing reactor or the flue gas before flowing into the gas scrubbing reactor.

상술한 중탄산나트륨 슬러리 제조장치(20)는,The sodium bicarbonate slurry manufacturing apparatus 20 described above,

탄산나트륨 수용액과 이산화탄소 가스를 주입 받는 제1차 반응기(100);A first reactor (100) receiving an aqueous sodium carbonate solution and carbon dioxide gas;

1차 반응기(100)에서 유출되는 유체를 유입 받는 제2차 반응기(200); 및A second reactor 200 that receives the fluid flowing out of the primary reactor 100; And

이산화탄소 가스와 제2차 반응기(200)에서 유출되는 유체를 유입 받고, 유입 받은 유체에 미세기포를 생성하여 제2차 반응기(200)로 제공하는 이산화탄소 미세기포 발생장치(300);를 포함하며,A carbon dioxide microbubble generating device 300 which receives the carbon dioxide gas and the fluid flowing out of the secondary reactor 200 and generates microbubbles in the inflowed fluid to provide the secondary reactor 200.

제1차 반응기(100)는, 이산화탄소 매크로기포를 생성하여 상기 탄산나트륨 수용액에게 분사하는 이산화탄소 매크로기포 생성유닛을 포함하며, 제1차 반응기(100)로 주입되는 이산화탄소 가스의 양이 제2차 반응기(200)로 유입되는 이산화탄소 가스의 양보다 많으며, The primary reactor 100 includes a carbon dioxide macro bubble generating unit for generating a carbon dioxide macro bubble and spraying the aqueous sodium carbonate solution, the amount of carbon dioxide gas injected into the primary reactor 100 is secondary reactor ( More than the amount of carbon dioxide gas introduced into

1차 반응기(100)에서 유출되는 유체는, 탄산나트륨 수용액을 포함하는 것일 수 있다.The fluid flowing out of the primary reactor 100 may include an aqueous sodium carbonate solution.

일 실시예에 따르면, 석탄화력발전 및 제철과정에서 발생되는 배가스내에 포함되어 있는 CO2가스를 이용하여 발생현장에서 슬러리 상태의 중탄산나트륨을 제조하여 운반 및 보관이 필요 없이 직접 세정기에 슬러리 상으로 분사시켜 반건식 세정기술을 도입하여 처리함으로서 첫째, 가스상오염물질의 반건식 처리에 따른 처리효율의 향상, 둘째 중탄산 나트륨의 원가 절감, 셋째 CO2 포집 및 재이용(CCU)으로서 오염물질을 경제적이며 효과적으로 처리할 수 있게 하는데 있다.According to one embodiment, using the CO2 gas contained in the flue gas generated during coal-fired power generation and steelmaking process to produce sodium bicarbonate in the form of slurry in the field of generation and sprayed onto the slurry directly to the scrubber without the need for transport and storage By introducing semi-dry cleaning technology, firstly, the treatment efficiency of semi-dry treatment of gaseous pollutants is improved, secondly, the cost of sodium bicarbonate is reduced, and third, CO2 capture and reuse (CCU) enables economic and effective treatment of pollutants. have.

또한, 배가스가 발생되는 현장에서 중탄산나트륨을 제조하여 가스상오염입자를 제거하는데 사용함으로서 첫째 중탄산 나트륨 조달의 안정성, 둘째 온실가스 감축을 위한 이산화탄소 포집 재활용, 셋째 제조된 중탄산나트륨의 경제성 확보, 넷째 미세먼지 오염원인 SOx, HCl를 저감할 수 있는 장점을 지니고 있다.In addition, by producing sodium bicarbonate at the site where flue gas is generated and using it to remove gaseous pollutant particles, firstly, stability of sodium bicarbonate procurement, second, recycling of carbon dioxide capture for greenhouse gas reduction, third, securing economic efficiency of manufactured sodium bicarbonate, and fourth fine dust It has the advantage of reducing SOx and HCl, which are pollution sources.

본 발명의 하나 이상의 실시예에 따르면, 중탄산나트륨 슬러리를 제조할때, 1차 반응과 2차 반응이 순차적으로 수행되도록 함으로써 반응수율이 99.99%까지 향상될 수 있게 된다. 1차 반응은 저 농도 CO2 용해 조건에서 이루어지는 반응으로서 많은 양의 CO2 가스를 빨리 공급하여 반응수율을 70~80% 이상으로 빠르게 올리는 단계이고, 2차 반응은 1차 반응의 결과에 미세기포 발생장치를 이용하여 빠른 시간내에 반응수율을 99.99% 까지 올리는 단계이다. 여기서, 2차 반응에서의 CO2 가스 소모량이 1차 반응에서의 것보다 상대적으로 낮다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 반응액속의 중탄산이온의 농도 변화에 비례하는 반응수율 변화에 맞도록 최적화 반응 조건을 2 단계로 구분함으로써, 본 실시예에 따라 제조되는 광물화의 균일도는 매우 높으며 침강성 탄산염을 효과적으로 빠른 시간내에 제조할 수 있어 생산단가를 획기적으로 낮출 수 있는 경제적인 기술로서, 투자비용 및 설비 규모 대비 생산효율을 향상시키는 효과를 가진다.According to one or more embodiments of the present invention, when preparing the sodium bicarbonate slurry, the reaction yield can be improved to 99.99% by allowing the first reaction and the second reaction to be performed sequentially. The first reaction is a reaction made at low concentration of CO2 dissolving conditions, and a large amount of CO2 gas is quickly supplied to rapidly increase the reaction yield to 70 to 80% or more, and the second reaction is a microbubble generating device as a result of the first reaction. Using to increase the reaction yield to 99.99% in a short time. Here, the CO 2 gas consumption in the secondary reaction is relatively lower than that in the primary reaction. According to one embodiment of the present invention, by dividing the optimization reaction conditions into two stages to meet the change in the reaction yield proportional to the change in the concentration of bicarbonate ions in the reaction solution, the uniformity of the mineralization prepared according to this embodiment is very high Since the precipitated carbonate can be produced effectively in a short time, it is an economical technology that can dramatically lower the production cost, and has the effect of improving the production cost compared to the investment cost and the size of the facility.

도 1은 종래의 중탄산나트륨 이용한 배가스 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배가스의 CO2를 이용한 중탄산나트륨 슬러리 제조장치 및 이를 이용한 배가스 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중탄산나트륨 제조장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 매크로기포 생성유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 5와 도6은 일 실시예에 따른 매크로기포 생성노즐을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 이산화탄소 미세기포 발생장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 선회기를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a conventional exhaust gas treatment apparatus using sodium bicarbonate.
2 is a view for explaining a sodium bicarbonate slurry production apparatus using the flue gas CO2 according to an embodiment of the present invention and a flue gas treatment apparatus using the same.
3 is a view for explaining the sodium bicarbonate production apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a macro bubble generating unit according to an embodiment.
5 and 6 are diagrams for describing the macro bubble generation nozzle according to one embodiment.
7 is a view for explaining a carbon dioxide microbubble generating device according to an embodiment.
8 is a diagram for describing a swirler according to an exemplary embodiment.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Objects, other objects, features and advantages of the present invention will be readily understood through the following preferred embodiments associated with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosure may be made thorough and complete, and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 “위”(또는 “아래”, “오른쪽”, 또는 “왼쪽”)에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소의 위(또는 아래, 오른쪽, 또는 왼쪽)에 직접 위치될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 길이, 폭, 두께 등의 수치는 기술 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In the present specification, when a component is referred to as being "above" (or "below", "right", or "left") of another component, it is above (or below, right, or left) of another component. Or directly intervened with a third component therebetween. In addition, in the drawings, the numerical values such as length, width, thickness of the components are exaggerated for the effective description of the technical content.

본 명세서에서, 매크로기포는 평균 직경이 10mm 이상인 기포를 의미하며, 미세기포는 평균 직경이 100㎛ 이하인 것을 의미한다. In the present specification, the macro bubbles mean bubbles having an average diameter of 10 mm or more, and the micro bubbles mean that the average diameter is 100 μm or less.

본 명세서에서, 용어 '유체'는, 중조 생성 반응에 필요한 반응물들, 중조 생성 반응의 중간 생성물들, 중조 생성 반응의 결과물(또는 생성물), 물, 및 가스(예를 들면, 이산화탄소 가스) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 지칭한다. As used herein, the term 'fluid' means at least one of the reactants required for the heavy acid production reaction, the intermediate products of the heavy acid production reaction, the result (or product) of the heavy water production reaction, water, and a gas (eg, carbon dioxide gas). Refers to including one.

본 명세서에서, 용어 'A를 함유한 유체'는 중조 생성 반응에 필요한 반응물들, 중조 생성 반응의 중간 생성물들, 중조 생성 반응의 결과물(또는 생성물), 물, 및 가스(예를 들면, 이산화탄소 가스) 중 적어도 하나를 함유한 유체로서, A를 반드시 포함한 유체를 의미한다(여기서, A는 중조 생성 반응에 필요한 반응물들, 중조 생성 반응의 중간 생성물들, 중조 생성 반응의 결과물(또는 생성물), 물, 및 가스(예를 들면, 이산화탄소 가스) 중 어느 하나이거나 또는 다른 물질일 수도 있음).As used herein, the term 'fluid containing A' refers to the reactants required for the heavy acid production reaction, the intermediate products of the heavy acid production reaction, the output (or product) of the heavy production reaction, water, and gas (eg, carbon dioxide gas). A fluid containing at least one of the above means a fluid necessarily containing A (wherein A represents the reactants required for the heavy acid production reaction, the intermediate products of the heavy acid production reaction, the result (or product) of the heavy production reaction, water , And a gas (eg, carbon dioxide gas) or another material).

본 명세서에서, 유체가 흐르는 경로 또는 배관에 구성요소 A가 구성요소 B의 상류에 위치한다고 함은, 경로 또는 배관에 흐르는 유체가 구성요소 A를 먼저 지나고 난 후에 구성요소 B를 지나도록 배치된 것을 의미하는 것으로 사용하기로 한다. In this specification, component A is located upstream of component B in a path or piping through which fluid flows, so that fluid flowing in the path or piping passes through component B first and then through component B. I will use it to mean.

본 명세서에서, 유체가 흐르는 경로 또는 배관에 구성요소 A가 설치되어 있다고 함은 구성요소 A가 그러한 유체의 흐름을 제어(예를 들면, 유체의 흐름을 차단하거나 허용하는 동작, 유체의 양을 조절하는 동작, 유체를 능동적으로 펌핑 하는 동작)할 수 있도록 상기 경로 또는 배관에 동작적으로 결합된 것을 의미한다.In the present specification, when component A is installed in a path or a pipe through which a fluid flows, that component A controls the flow of such a fluid (eg, to block or allow flow of the fluid, to control the amount of fluid) To operate, to actively pump fluid) to be operatively coupled to the path or pipe.

본 명세서에서, 화학원소 또는 화합물에 붙는 숫자 또는 기호(아랫 첨자 또는 윗 첨자)의 크기는 설명의 편의를 위해서 종종 다른 글자들과 같은 크기로 기재될 수 있다. 예를 들면, CO2는 CO2로도 기재될 수 있다. In the present specification, the size of a number or symbol (subscript or superscript) attached to a chemical element or compound may often be described in the same size as other letters for convenience of explanation. For example, CO 2 may also be described as CO 2 .

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.Where the terms first, second, etc. are used herein to describe the components, these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. The embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, the words 'comprise' and / or 'comprising' do not exclude the presence or addition of one or more other components.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 1차 반응기에서 배가스내의 존재하는 이산화탄소 가스를 매크로기포를 생성할 수 있는 복수의 매크로기포 생성노즐들로 공급하여 반응용액인 탄산나트륨 수용액과 기액 접촉을 강제적으로 형성시켜 반응수율을 70~80% 정도로 빠르게 반응시키고, 이후 제2차 반응기에서 이산화탄소 미세기포 발생장치를 통하여 CO2 가스를 미세기포화하여 제2차반응기에 순환 주입하여 기/액 반응 비표면적을 높여 중탄산이온(HCO3 -2)을 생성시키고, 반응기들 내부에서 급속 혼합/교반 장치를 통해 광물화 반응을 진행시켜 단시간에 광물화 반응을 완료함으로써 탄산염 제조시간을 최소화하고 반응기의 크기를 최소화할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, by supplying the carbon dioxide gas present in the exhaust gas to the plurality of macro bubble generating nozzles capable of generating macro bubbles in the first reactor to form a gas-liquid contact with the aqueous solution of sodium carbonate, the reaction solution The reaction yield is rapidly reacted to about 70-80%, and then the CO2 gas is microbubbleed through the carbon dioxide microbubble generator in the secondary reactor and circulated into the secondary reactor to increase the gas / liquid reaction specific surface area to increase the bicarbonate ion ( by generating the HCO 3 -2) and, proceeding to the rapid mineralization reaction inside the reactor through a mixing / stirring device to complete the mineralization reaction in a short time it is possible to minimize the carbonate production time and minimize the size of the reactor.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 탄산나트륨이 용해된 용해수에 이산화탄소 가스를 미세기포화하여 주입하고, 상기 이산화탄소 가스가 주입된 유체를 선회시킴으로써 중탄산이온수를 효율적으로 생성시키고, 그리고 중탄산이온수를 교반하여 탄산염 광물화 반응이 일어나도록 한다.According to an embodiment of the present invention, carbon dioxide gas is injected into the dissolved water in which sodium carbonate is dissolved, and the carbon dioxide gas is swirled and the fluid is injected to efficiently produce bicarbonate ion water, and the bicarbonate ion water is stirred to form a carbonate salt. Let the mineralization reaction take place.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 탄산나트륨이 용해된 용해수에 배가스에 함유되어 있는 이산화탄소 가스를 매크로기포를 생성할 수 있는 매크로기포 생성노즐들로 공급하여 격렬한 혼합 및 반응을 시키고, CO2 가스를 미세기포화하여 상기 혼합 및 반응의 결과물에 주입하고 저 에너지로 교반하여 중탄산나트륨을 빠르게 생성시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the carbon dioxide gas contained in the exhaust gas in the dissolved water of sodium carbonate is supplied to the macro bubble generating nozzles capable of generating macro bubbles, and mixed and reacted violently. Saturation can be injected into the product of the mixing and reaction and stirred at low energy to quickly produce sodium bicarbonate.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the specific embodiments below, various specific details are set forth in order to explain and understand the invention in more detail. However, those skilled in the art can understand that the present invention can be used without these various specific details. In some cases, it is mentioned in advance that parts of the invention which are commonly known in the description and which are not related to the invention are not described in order to prevent confusion in describing the invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배가스의 CO2를 이용한 중탄산나트륨 슬러리 제조장치 및 이를 이용한 배가스 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining a sodium bicarbonate slurry production apparatus using the flue gas CO2 according to an embodiment of the present invention and a flue gas treatment apparatus using the same.

도 2를 참조하면, 배가스 처리 장치(10)는 배가스에 포함된 CO2를 이용하여 중탄산나트륨 슬러리를 생성하고, 그러한 중탄산나트륨 슬러리를 이용하여 배가스를 처리할 수 있다. Referring to FIG. 2, the exhaust gas treating apparatus 10 may generate a sodium bicarbonate slurry using CO 2 contained in the exhaust gas, and may process the exhaust gas using the sodium bicarbonate slurry.

예를 들면, 일 실시예에 따른 배가스 처리 장치(10)는 1차로 유해물질을 제거하는 기기(예를 들면, 싸이클론 또는 전기 집진기)(이하, 설명의 목적을 위해서, '1차 싸이클론 또는 전기 집진기'를 예로 들어서 설명함), 가스 세정 반응기, 2차로 유해물질을 제거하는 기기(예를 들면, 백필터 집진기)(이하, 설명의 목적을 위해서, '2차 백필터 집진기'를 예로 들어서 설명함), 및 배가스의 CO2를 이용한 중탄산나트륨 슬러리 제조장치(20)를 포함할 수 있다. For example, the exhaust gas treatment apparatus 10 according to an embodiment may be a device (for example, a cyclone or an electrostatic precipitator) that first removes harmful substances (hereinafter referred to as' primary cyclone or Electric dust collector 'as an example), a gas cleaning reactor, a device (e.g., a bag filter dust collector) for removing harmful substances in the secondary (hereinafter, for the purpose of explanation, the second bag filter dust collector is used as an example. And a sodium bicarbonate slurry production apparatus 20 using CO 2 of exhaust gas.

여기서, 1차 싸이클론 또는 전기 집진기는 소각로 및 소결로에서 배출되는 배가스에서 1차로 오염원을 제거하며, 가스 세정 반응기는 배가스의 CO2를 이용한 중탄산나트륨 슬러리 제조장치(20)에 의해 생성된 슬러리 형태의 중탄산나트륨(또는, '중탄산나트륨 슬러리'라고도 함)을 제공받아서, 배가스에 분무함으로서 배가스에 대한 세정 작업을 수행하고, 2차 백필터 집진기는 가스 세정 반응기를 통과한 가스를 2차로 필터링하여 배출한다. Here, the primary cyclone or electrostatic precipitator removes the primary pollutant from the flue gas discharged from the incinerator and the sintering furnace, and the gas scrubbing reactor is in the form of a slurry produced by the sodium bicarbonate slurry manufacturing apparatus 20 using CO 2 of the flue gas. When supplied with sodium bicarbonate (also called 'sodium bicarbonate slurry'), the exhaust gas is cleaned by spraying the exhaust gas, and the secondary bag filter dust collector is secondarily filtered and discharged the gas passed through the gas cleaning reactor. .

예를 들면, 중탄산나트륨 슬러리 제조장치(20)가 이용하는 배가스의 CO2는, 가스 세정 반응기에서 배출되는 가스 또는 가스 세정 반응기로 유입되기 전의 배가스에서 포집 및 분리된 것일 수 있다.For example, the CO 2 of the exhaust gas used by the sodium bicarbonate slurry production apparatus 20 may be collected and separated from the gas discharged from the gas scrubbing reactor or the exhaust gas before entering the gas scrubbing reactor.

본 발명의 일 실시예에 따른 배가스의 CO2를 이용한 중탄산나트륨 슬러리 제조장치(20)(이하, '중탄산나트륨 제조장치')는 배가스에 포함된 CO2를 포집 및 분리하는 CO2 포집 및 분리기(400), 입상의 탄산나트륨(입상소다)과 물을 제공받아서 탄산나트륨 수용액을 생성하여 슬러리 중탄산나트륨 제조반응기(500)에게 제공하는 탄산나트륨 수용액 공급부(400), 탄산나트륨 수용액 공급부(400)로부터 탄산나트륨 수용액을 공급받고 그리고 CO2 포집 및 분리기(400)로부터 CO2를 공급받아서, 슬러리 형태의 중탄산나트륨을 제조하는 중탄산나트륨 제조반응기(500), 중탄산나트륨 제조반응기(500)에 의해 제조된 슬러리 형태의 중탄산나트륨을 저장하는 저장 탱크(2000), 및 저장 탱크(2000)에 저장된 슬러리 형태의 중탄산나트륨을 가스 세정 반응기에게 제공하는 공급 장치(3000)를 포함할 수 있다. Sodium bicarbonate slurry production apparatus 20 (hereinafter, 'sodium bicarbonate production apparatus) using the CO2 of the exhaust gas according to an embodiment of the present invention is a CO2 capture and separator 400 for collecting and separating the CO2 contained in the exhaust gas, Sodium carbonate solution supply unit 400, which is provided with granular sodium carbonate (granular soda) and water to produce an aqueous solution of sodium carbonate and provides the slurry sodium bicarbonate production reactor 500, is supplied with an aqueous solution of sodium carbonate from the sodium carbonate solution supply unit 400 and collects CO2. And a storage tank (2000) for storing sodium bicarbonate in a slurry form prepared by a sodium bicarbonate production reactor (500) for producing sodium bicarbonate in a slurry form, and a sodium bicarbonate production reactor (500) by receiving CO 2 from the separator (400). ) And a feeder (30) for providing the gas scrubbing reactor with sodium bicarbonate in the form of a slurry stored in a storage tank (2000). 00).

CO2 포집 및 분리기(400)는 예를 들면, 2차 백필터 집진기로부터 배출되는 배가스에서 CO2를 포집하여 CO2를 분리하는 장치이다. 예를 들면, CO2 포집 및 분리기(400)는, 한국특허등록번호 10-12756850000 (2013.06.11)(분리막을 이용한 연소배가스 처리시스템)과, 한국특허등록번호 10-19273780000 (2018.12.04) (배가스 내 이산화탄소 포집 및 자원화 시스템)에 개시된 기술로 구현될 수 있다(이 특허들에 기재된 내용은 본원 명세서에 기재된 기술의 내용과 상충되거나 모순되지 않는 한도에서 본원 명세서의 일부로 결합된다) 이러한 특허들에 개시된 기술은 예시적인 것으로서, CO2 포집 및 분리기(400)는 여러가지 종류의 가스가 섞인 혼합가스에서 CO2를 포집 및 분리할 수 있는 기술이라면, 어떠한 기술로도 구현이 가능하다. The CO2 capture and separator 400 is, for example, a device for collecting CO2 from the exhaust gas discharged from the secondary bag filter dust collector and separating the CO2. For example, the CO2 capture and separator 400 includes Korean Patent Registration No. 10-12756850000 (2013.06.11) (combustion flue gas treatment system using a separator) and Korean Patent Registration No. 10-19273780000 (2018.12.04) (exhaust gas The carbon dioxide capture and resourceization system) can be implemented with the technology disclosed in this patent (the content of which is incorporated into parts of this specification to the extent that they do not conflict with or contradict the content of the technology described herein). The technique is an example, and the CO 2 capture and separator 400 may be implemented by any technique as long as it can capture and separate CO 2 in a mixed gas mixed with various kinds of gases.

본 실시예에서, CO2 포집 및 분리기(400)는 2차 백필터 집진기에서 배출되는 가스에서 CO2를 포집 및 분리하는 것으로 설명하였으나 이는 예시적인 것으로서, 소각로 및 소결로에서 배출되는 배가스의 일부를 유입받아 CO2를 포집 및 분리하도록 구성되거나, 또는 1차 싸이크론 또는 전기 집진기에서 배출되는 배가스의 일부를 유입받아서 CO2를 포집 및 분리하는 것으로 구성되는 것도 가능할 것이다. In the present embodiment, the CO2 capture and separator 400 has been described as capturing and separating the CO2 from the gas discharged from the secondary bag filter dust collector, which is exemplary, and receives a portion of the exhaust gas discharged from the incinerator and the sintering furnace. It may be configured to capture and separate the CO2, or to capture and separate the CO2 by receiving a portion of the exhaust gas discharged from the primary cyclone or electrostatic precipitator.

탄산나트륨 수용액 공급부(400)는 저장 탱크(2000)에 저장된 슬러리 형태의 중탄산나트륨을 가스 세정 반응기에 공급할 수 있도록 구성되며, 예를 들면, 저장 탱크(2000)에 저장된 슬러리 형태의 중탄산나트륨을 펌핑할 수 있는 펌프와 슬러리 형태의 중탄산나트륨의 공급양이나 속도를 조절하기 위한 다양한 형태의 밸브를 포함하도록 구성할 수 있다. The aqueous solution of sodium carbonate supply unit 400 is configured to supply sodium bicarbonate in a slurry form stored in the storage tank 2000 to a gas scrubbing reactor, and for example, may pump sodium bicarbonate in a slurry form stored in the storage tank 2000. It can be configured to include various types of valves to control the amount or rate of the pump and the amount of sodium bicarbonate in the form of slurry.

중탄산나트륨 제조반응기(500)와 탄산나트륨 수용액 공급부(400)는 도 3 내지 도 10을 참조하여 후술하기로 한다. The sodium bicarbonate production reactor 500 and the sodium carbonate aqueous solution supply unit 400 will be described later with reference to FIGS. 3 to 10.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 중탄산나트륨 제조장치(20)는 탄산나트륨 수용액 공급부(400)와 중탄산나트륨 제조반응기(500)를 포함하도록 구성되며, 중탄산나트륨 제조반응기(500)는 제1차 반응기(100), 제2차 반응기(200), 및 이산화탄소 미세기포 발생장치(300)를 포함할 수 있다. 3, the sodium bicarbonate production apparatus 20 according to the present embodiment is configured to include a sodium carbonate aqueous solution supply unit 400 and a sodium bicarbonate production reactor 500, the sodium bicarbonate production reactor 500 is the first The reactor 100, the secondary reactor 200, and the carbon dioxide fine bubble generator 300 may be included.

이들 구성요소들은 유체가 이동할 수 있는 공간을 제공하는 하나 이상의 배관에 의해 연결되어 있으며, 그러한 배관에는 펌프나 밸브와 같은 유체를 강제적으로 이동시키거나 유체의 흐름을 제어하는 기기들이 하나 이상 결합되어 있다. 한편, 도 3에 도시된 배관, 펌프, 및 밸브는 예시적인 것으로서 당업자는 본원 발명의 목적이 달성가능한 한도에서 도 3에 도시된 배관, 펌프, 및 밸브와 다르게 변형하여 구성할 수 있을 것이다. These components are connected by one or more pipes that provide space for the fluid to move, and one or more of these devices are combined with one or more devices that force the fluid or control the flow of fluid, such as pumps or valves. . On the other hand, the pipes, pumps, and valves shown in FIG. 3 are exemplary and those skilled in the art may be configured differently from the pipes, pumps, and valves shown in FIG. 3 to the extent that the objects of the present invention can be achieved.

제1차 반응기(100)는 탄산나트륨 수용액과 이산화탄소(CO2) 가스를 주입 또는 유입 받을 수 있다. 본 실시예에 따르면, 제1차 반응기(100)는 이산화탄소 매크로기포를 생성하여 탄산나트륨 수용액에게 분사하는 이산화탄소 매크로기포 생성유닛(110)을 포함한다. 이산화탄소 매크로기포 생성유닛(110)에 대하여는 도 4 내지 도 6을 참조하여 상세히 후술하기로 한다. The primary reactor 100 may be injected or introduced with sodium carbonate aqueous solution and carbon dioxide (CO2) gas. According to this embodiment, the first reactor 100 includes a carbon dioxide macro bubble generating unit 110 for generating a carbon dioxide macro bubble and spraying it into an aqueous sodium carbonate solution. The carbon dioxide macro bubble generating unit 110 will be described later in detail with reference to FIGS. 4 to 6.

제1차 반응기(100)에 포함된 이산화탄소 매크로기포 생성유닛에는 이산화탄소 가스를 공급하는 배관(L3)이 연결되어 있다. 한편, 본 실시예에 따른 중탄산나트륨 제조장치(20)는, 이산화탄소 가스가 포함된 배가스를 외부 또는 다른 시설로 배출하는 배관에 연결되어 배가스의 적어도 일부를 유입 받을 수 있는 가스 유입 배관(L1)을 더 포함하며, 배관(L1)는 2개의 배관(L3, L4)으로 분기된다. 외부 또는 다른 시설로 배출되는 배가스를 이산화탄소 가스 유입 배관(L1)으로 능동적으로 유입시키기 위해서, 이산화탄소 가스 유입배관(L1)에 블로어(P2)와 같은 장치가 설치되어 있다. 본 실시예에 따르면, 블로어(P2)는 2개의 배관(L3, L4)이 분기되는 분기점의 상류에 위치된다.A carbon dioxide macro bubble generating unit included in the first reactor 100 is connected to a pipe L3 for supplying carbon dioxide gas. On the other hand, the sodium bicarbonate production apparatus 20 according to the present embodiment is connected to the pipe for discharging the exhaust gas containing carbon dioxide gas to the outside or other facilities to the gas inlet pipe (L1) that can receive at least a portion of the exhaust gas Further, the pipe L1 is branched into two pipes L3 and L4. In order to actively introduce the exhaust gas discharged to the outside or other facilities into the carbon dioxide gas inflow pipe L1, a device such as a blower P2 is installed in the carbon dioxide gas inflow pipe L1. According to the present embodiment, the blower P2 is located upstream of the branching point where the two pipes L3 and L4 diverge.

도 3에서, 배가스가 흐르는 배관은, 예를 들면, 소각로 및 소결로에서 배출되는 배가스가 1차 싸이크론 또는 전기 집진기로 이동되는 경로를 제공하는 배관이거나, 1차 싸이크론 또는 전기 집진기에서 배출되는 배가스가 가스 세정 반응기로 이동되는 경로를 제공하는 배관이거나, 가스 세정기에서 배출되는 배가스가 2차 백필터 집진기로 이동되는 경로를 제공하는 배관이거나, 또는 2차 백필터 집진기에서 배출되는 배가스가 외부 또는 다른 시설로 이동되는 경로를 제공하는 배관 중 어느 하나일 수 있다. In FIG. 3, the pipe through which the exhaust gas flows is, for example, a pipe providing a path through which the exhaust gas discharged from the incinerator and the sintering furnace is moved to the primary cyclone or the electrostatic precipitator, or the exhaust gas discharged from the primary cyclone or the electrostatic precipitator is Piping provides a route to the gas scrubbing reactor, or piping providing a route to the exhaust gas discharged from the gas scrubber to the secondary bag filter dust collector, or exhaust gas exhausted from the secondary bag filter dust collector is external or other facility. It may be any one of the pipes to provide a path to be moved to.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 중탄산나트륨 제조장치(20)는 가스 세정 반응기에서 배출되는 가스 또는 가스 세정 반응기로 유입되기 전의 배가스에서 CO2를 포집 및 분리할 수 있다. 예를 들면, 배관(L1)은 가스 세정 반응기에서 배출되는 배가스의 적어도 일부를 유입받도록 가스 세정 반응기와 연결될 수 있다. 다른 예를 들면, 배관(L1)은 가스 세정 반응기로 유입되기 전의 배가스가 이동되는 배관과, 연결될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the sodium bicarbonate production apparatus 20 may collect and separate CO 2 from the gas discharged from the gas scrubbing reactor or the exhaust gas before entering the gas scrubbing reactor. For example, the pipe L1 may be connected to the gas scrubbing reactor to receive at least a portion of the exhaust gas discharged from the gas scrubbing reactor. As another example, the pipe L1 may be connected to a pipe through which exhaust gas before flowing into the gas cleaning reactor is moved.

이산화탄소 가스 유입 배관(L1)을 통해서 유입된 배가스의 일부는 이산화탄소 가스 제1공급배관(L3)(이하, '제1공급배관(L3)')을 통해서 이산화탄소 매크로기포 생성유닛(110)에게 공급되고, 이산화탄소 가스 유입 배관(L1)을 통해서 유입된 배가스의 나머지 일부는 이산화탄소 가스 제2공급배관(L4)(이하, '제2공급개관(L4)')을 통해서 이산화탄소 미세기포 발생장치(300)에게 공급된다.A portion of the exhaust gas introduced through the carbon dioxide gas inlet pipe (L1) is supplied to the carbon dioxide macro bubble generating unit 110 through the carbon dioxide gas first supply pipe (L3) (hereinafter, 'the first supply pipe (L3)'). The remaining portion of the exhaust gas introduced through the carbon dioxide gas inlet pipe L1 is transferred to the carbon dioxide microbubble generating device 300 through the second supply pipe L4 (hereinafter, 'the second supply opening L4') of the carbon dioxide gas. Supplied.

본 실시예에 따른 중탄산나트륨 제조장치에서, 제1차 반응기(100)로 주입되는 이산화탄소 가스의 양이 제2차 반응기(200)로 유입되는 이산화탄소 가스의 양보다 많다. 예를 들면, 제1차 반응기(100)로 주입되는 이산화탄소 가스의 양이 제2차 반응기(200)로 유입되는 이산화탄소 가스의 양보다 4배 이상 많을 수 있다. In the sodium bicarbonate production apparatus according to the present embodiment, the amount of carbon dioxide gas injected into the first reactor 100 is greater than the amount of carbon dioxide gas introduced into the second reactor 200. For example, the amount of carbon dioxide gas injected into the first reactor 100 may be more than four times greater than the amount of carbon dioxide gas introduced into the second reactor 200.

제1차 반응기(100)로 주입되는 이산화탄소 가스의 양이 제2차 반응기(200)로 유입되는 이산화탄소 가스의 양보다 많도록 하기 위한 일 방안으로, 제2공급배관(L4)에 유입되는 이산화탄소 가스에 걸리는 압력부하가 제1공급배관(L3)에 유입되는 이산화탄소 가스에 걸리는 압력부하보다 작게 설계될 수 있다. 예를 들면, 당업자들은, 배관들(L3, L4)의 직경이나 배관들(L3, L4)의 하류에 연결된 장치들(예를 들면, 반응기들(100, 200), 미세기포 발생장치(300), 이산화탄소 매크로기포 생성유닛(110))의 사양(Specification)을 위 압력부하 설계 조건이 충족되도록 설계할 수 있다.Carbon dioxide gas introduced into the second supply pipe (L4) in one way to the amount of carbon dioxide gas injected into the first reactor 100 is greater than the amount of carbon dioxide gas introduced into the second reactor 200. The pressure load applied to the load may be designed to be smaller than the pressure load applied to the carbon dioxide gas introduced into the first supply pipe L3. For example, those skilled in the art will appreciate that the diameters of pipes L3 and L4 or devices connected downstream of pipes L3 and L4 (eg, reactors 100 and 200, microbubble generating device 300). , The specification of the carbon dioxide macro bubble generating unit 110 may be designed so that the above pressure load design conditions are satisfied.

한편, 본 명세서에서, 배가스에 이산화탄소가 포함되어 있으므로, 용어 '배가스'와 '이산화탄소 가스'를 구별할 실익이 없는 한 같은 의미로 사용하기로 한다. 즉, 제1차 반응기(100)(또는 제2차 반응기(200))가 각각 배가스를 유입 받는다는 것과 이산화탄소 가스를 유입 받는다는 것은 기술적으로 서로 같은 의미로 사용되며, 본 실시예에 따른 중탄산나트륨 제조장치에 포함된 배관들을 통해서 배가스가 이동(또는 유입, 배출, 공급)한다는 것과 이산화탄소가 이동(또는 유입, 배출, 공급)하는 것은 기술적으로 같은 의미로 사용된다. On the other hand, in the present specification, since carbon dioxide is included in the exhaust gas, the terms 'exhaust gas' and 'carbon dioxide gas' are not used to have the same meaning as long as there is no benefit. That is, the first reactor (100) (or the second reactor 200) is to receive the exhaust gas and the introduction of carbon dioxide gas, respectively, technically used in the same sense, the sodium bicarbonate manufacturing apparatus according to the present embodiment The movement (or inflow, discharge, supply) of exhaust gas through the pipes included in and the movement (or inflow, discharge, supply) of carbon dioxide are used technically in the same sense.

본 실시예에서, 제1공급배관(L3)은 다시 2개의 배관들(L16, L17)로 각각 분기되어 매크로기포 생성유닛(110)으로 연결된다. 본 실시예처럼 매크로기포 생성 유닛(110)이 다층(예를 들면, 2층)으로 적층되도록 구성된 경우에는, 제1공급배관(L3)은 2개의 배관들(L16, L17)로 분기된 후 매크로기포 생성유닛(110)의 각 층으로 이산화탄소 가스를 제공하도록 구성될 수 있다. 한편, 매크로기포 생성 유닛이 다층이 아닌 1개 층으로만 구성될 경우에는, 제1공급배관(L3)은 분기되지 않고 직접 매크로기포 생성유닛으로 이산화탄소 가스를 제공하도록 구성될 수 있다. In this embodiment, the first supply pipe (L3) is again branched into two pipes (L16, L17) are respectively connected to the macro bubble generating unit (110). When the macro bubble generating unit 110 is configured to be stacked in multiple layers (for example, two layers) as in the present embodiment, the first supply pipe L3 is branched into two pipes L16 and L17 and then macro. It may be configured to provide carbon dioxide gas to each layer of the bubble generating unit 110. On the other hand, when the macro bubble generating unit is composed of only one layer rather than a multilayer, the first supply pipe L3 may be configured to provide carbon dioxide gas directly to the macro bubble generating unit without branching.

제1차 반응기(100)는, 또한, 탄산나트륨 수용액 공급부(400)로부터 탄산나트륨 수용액을 공급받는다. The primary reactor 100 is further supplied with an aqueous sodium carbonate solution from the sodium carbonate aqueous solution supply part 400.

제1차 반응기(100)는 탄산나트륨 수용액을 수용할 수 있는 반응용기(101)와 이산화탄소 매크로기포 생성유닛(110)을 포함할 수 있고, 제1차 반응기(100)는 배관(L11)을 통해서 탄산나트륨 수용액 공급부(400)로부터 탄산나트륨 수용액을 제공받을 수 있고, 제공받은 탄산나트륨 수용액은 반응용기(101)에 저장된다. 반응용기(101)에 저장된 탄산나트륨 수용액은 이산화탄소 매크로기포 생성유닛(110)에 의해 생성된 이산화탄소 매크로기포와 혼합되어, 다음과 같은 반응(이하, '중조 생성 반응')에 사용된다. The first reactor 100 may include a reaction vessel 101 and a carbon dioxide macro bubble generating unit 110 that can accommodate the aqueous solution of sodium carbonate, the first reactor 100 is sodium carbonate through the pipe (L11) The aqueous solution of sodium carbonate may be provided from the aqueous solution supply unit 400, and the aqueous sodium carbonate solution may be stored in the reaction vessel 101. The aqueous sodium carbonate solution stored in the reaction vessel 101 is mixed with the carbon dioxide macro bubble generated by the carbon dioxide macro bubble generating unit 110 and used in the following reaction (hereinafter, referred to as 'heavy bath formation reaction').

Na2CO3 + CO2 + H2O →2NaHCO3 Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O → 2 NaHCO 3

도면에 도시하지는 않았지만, 제1차 반응기(100)는 상기 중조 생성 반응이 일어날 수 있는 조건으로 구성된다. 예를 들면, 중조 생성 반응은 적정 온도 범위내에서 수행될 수 있으므로, 제1차 반응기(100)에는 중조 생성 반응을 위한 온도를 유지하기 위한 히터(미 도시)와 같은 장치들이 부착되어 있을 수 있다. Although not shown in the figure, the primary reactor 100 is configured under conditions in which the above-mentioned reaction reaction may occur. For example, since the sodium bicarbonate reaction may be performed within an appropriate temperature range, devices such as a heater (not shown) may be attached to the primary reactor 100 to maintain a temperature for the sodium bicarbonate reaction. .

제2차 반응기(200)는 반응용기(201) 및 반응용기(201)의 내부에 설치되는 교반 장치(210)를 포함할 수 있다. 여기서, 교반 장치(210)는, 수직으로 배치되고 구동모터(211)에 의해 회전하는 회전축(212) 및 회전축(212)에 부착된 임펠러(213)를 포함한다. The secondary reactor 200 may include a reaction vessel 201 and a stirring device 210 installed inside the reaction vessel 201. Here, the stirring device 210 includes a rotary shaft 212 disposed vertically and rotated by the drive motor 211 and an impeller 213 attached to the rotary shaft 212.

반응용기(201)는 제1차 반응기(100)에서 유출되는 유체를 유입 받을 수 있는 유입구(미 도시)와 이산화탄소 미세기포 발생장치(300)에 의해 생성된 이산화탄소 미세기포가 포함된 유체를 유입 받을 수 있는 유입구(미 도시)와, 이산화탄소 미세기포 발생장치(300)에게 반응용기(201)에 저장된 유체를 유출할 수 있는 유출구(미 도시), 및 반응용기(201) 내에 생성된 가스를 외부로 유출할 수 있는 유출구(미 도시)를 구비하고, 1차 반응기(100)로부터 유입 받은 유체와 이산화탄소 미세기포가 혼합되어 반응할 수 있는 공간을 제공하는 통 형상을 가진다. The reaction vessel 201 may receive a fluid including an inlet (not shown) capable of receiving the fluid flowing out of the first reactor 100 and carbon dioxide microbubbles generated by the carbon dioxide microbubble generator 300. To the inlet (not shown), the carbon dioxide microbubble generating device 300 to the outlet (not shown) for outflow of the fluid stored in the reaction vessel 201, and the gas generated in the reaction vessel 201 to the outside It has an outlet (not shown) that can flow out, and has a tubular shape that provides a space in which the fluid introduced from the primary reactor 100 and carbon dioxide microbubbles are mixed and reacted.

한편, 제1차 반응기(100)에서 생성된 가스와, 제2차 반응기(200)에서 생성된 가스는 외부로 배출되는 배가스와 합류하도록 배출될수 있다. 이를 위해서, 제1차 반응기(100)에는 배관들(L10, L12)이 연결되어 있을 수 있다. Meanwhile, the gas generated in the first reactor 100 and the gas generated in the second reactor 200 may be discharged to join the exhaust gas discharged to the outside. To this end, pipes L10 and L12 may be connected to the primary reactor 100.

본 실시예에 따른 중탄산나트륨 제조장치는, 제1차 반응기(100)에서 유출되는 유체를 제2차 반응기(200)로 유입되도록 하는 경로를 제공하는 배관(L5)을 더 포함하며, 배관(L5)에는 제1차 반응기(100)에서 유출되는 유체를 제2 반응기(200)로 펌핑하기 위한 펌프(P1)가 설치되어 있을 수 있다. The sodium bicarbonate production apparatus according to the present embodiment further includes a pipe (L5) for providing a path for the fluid flowing out of the first reactor (100) to the second reactor 200, the pipe (L5) ) May be provided with a pump (P1) for pumping the fluid flowing out of the first reactor 100 to the second reactor (200).

반응용기(201)에서도, 제1차 반응기(100)로부터 제공받은 탄산나트륨 수용액이 이산화탄소 미세기포 발생장치(300)에 의해 생성된 이산화탄소 미세기포와 혼합되어, 상기와 같은 '중조 생성 반응'이 수행된다In the reaction vessel 201, the aqueous solution of sodium carbonate provided from the first reactor 100 is mixed with carbon dioxide microbubbles generated by the carbon dioxide microbubble generator 300, and the above-mentioned 'heavy tank generation reaction' is performed.

이산화탄소 미세기포 발생장치(300)는 제2차 반응기(200)로부터 제2차 반응기(200)에 저장되어 있던 유체 - 중조 생성 반응을 위한 반응물들, 중조 생성 반응의 중간 생성물들, 중조 생성 반응의 생성물들, 물, 및 가스 중 적어도 하나를 포함함-의 적어도 일부를 유입 받아서, 그 유체에 이산화탄소가 함유된 미세기포를 생성시켜서, 제2차 반응기(200)에게 제공한다. 설명의 목적을 위해서, 이산화탄소가 함유된 미세기포가 포함된 유체를 '이산화탄소 함유 유체'라고 종종 부르기로 한다.The carbon dioxide microbubble generator 300 is a fluid-reactants for the medium-heavy reaction, stored in the secondary reactor 200 from the secondary reactor 200, intermediate products of the medium-heavy reaction, At least a portion of the product, including at least one of water, and gas, is introduced to generate a microbubble containing carbon dioxide in the fluid, which is provided to the secondary reactor 200. For the purpose of explanation, a fluid containing microbubbles containing carbon dioxide is often referred to as a 'carbon dioxide containing fluid'.

이산화탄소 미세기포 발생장치(300)와 제2차 반응기(200)는 제2차 반응기(200)에 저장되어 있던 유체의 적어도 일부가 이산화탄소 미세기포 발생장치(300)로 이동될 수 있는 경로를 제공하는 배관(L9)으로 연결되어 있고, 또한 이산화탄소 미세기포 발생장치(300)와 제2차 반응기(200)는 이산화탄소 미세기포 발생장치(300)에서 생성된 이산화탄소 함유 유체가 제2차 반응기(200)로 이동될 수 있는 경로를 제공하는 배관(L6, L7)으로 연결되어 있다. The carbon dioxide microbubble generator 300 and the secondary reactor 200 provide a path through which at least a portion of the fluid stored in the secondary reactor 200 can be moved to the carbon dioxide microbubble generator 300. It is connected to the pipe (L9), and also the carbon dioxide microbubble generating device 300 and the secondary reactor 200 is the carbon dioxide-containing fluid generated in the carbon dioxide microbubble generating device 300 to the secondary reactor 200. It is connected to pipes L6 and L7 which provide a path that can be moved.

본 실시예에서, 배관(L6)은 2개의 배관들(L7, L8)로 분기되며, 이들 중에서 배관(L7)은 이산화탄소 미세기포 발생장치(300)에서 생성된 이산화탄소 함유 유체가 제2차 반응기(200)로 이동될 수 있는 경로를 제공하고, 배관(L8)은 슬러리 중탄산나트륨 저장탱크(2000)와 연결된다. 배관(L8)에는 배관(L8)을 통해서 이동하는 유체의 흐름을 제어할 수 있는 밸브(V1)와 블로어(P2)가 설치되어 있다. In the present embodiment, the pipe (L6) is branched into two pipes (L7, L8), of which pipe L7 is the carbon dioxide-containing fluid generated in the carbon dioxide microbubble generator 300 is the secondary reactor ( To provide a path that can be moved to 200, the pipe (L8) is connected to the slurry sodium bicarbonate storage tank (2000). The pipe L8 is provided with a valve V1 and a blower P2 capable of controlling the flow of the fluid moving through the pipe L8.

본 실시예에 따르면, 이산화탄소 미세기포 발생장치(300)에서 제2차 반응기(200)로 제공하는 이산화탄소 함유 유체에 충분한 중조(즉, 중산탄나트륨)가 생성된 경우, 밸브(V1)를 개방하여 배관(L6)을 통해서 이동하는 유체의 적어도 일부를 슬러리 중탄산나트륨 저장 탱크(2000)에게 제공되도록 한다. 이산화탄소 미세기포 발생장치(300)에서 제2차 반응기(200)로 제공하는 이산화탄소 함유 유체에 충분한 중조(즉, 중산탄나트륨)가 생성되기 전까지는 밸브(V1)은 유체가 배관(L8)를 통해서 흐르지 못하도록 폐쇄되어 있다. 한편, 배관(L7)에서 유체의 흐름을 제어할 수 있는 밸브(V2)가 설치되어 있을 수 있고, 밸브(V1)이 개방된 경우에는 밸브(V2)가 폐쇄되고, 밸브(V1)이 폐쇄된 경우에는 밸브(V2)가 개방되도록 구성될 수 있다. According to the present embodiment, when sufficient carbon dioxide (ie, sodium bicarbonate) is produced in the carbon dioxide-containing fluid provided from the carbon dioxide microbubble generating device 300 to the secondary reactor 200, the valve V1 is opened. At least a portion of the fluid moving through the pipe L6 is provided to the slurry sodium bicarbonate storage tank 2000. Until the carbon dioxide-containing fluid provided from the carbon dioxide microbubble generating device 300 to the secondary reactor 200 is sufficiently produced in the tank (that is, sodium bicarbonate), the valve V1 is connected to the fluid through the pipe L8. It is closed to prevent flow. On the other hand, the valve (V2) that can control the flow of the fluid in the pipe (L7) may be provided, when the valve (V1) is open, the valve (V2) is closed, the valve (V1) is closed In this case, the valve V2 may be configured to open.

탄산나트륨 수용액 공급부(400)는 탄산나트륨과 물을 공급받아서 탄산나트륨 수용액을 생성하는 장치이다. 탄산나트륨 수용액 공급부(400)는 탄산나트륨 수용액의 원활한 생성을 위해서 교반장치(도면 번호 미 할당)와 탄산나트륨 수용액을 저장하는 용기(401)를 포함할 수 있다. 탄산나트륨 수용액을 저장하는 용기(401)와 제1차 반응기(100)는 배관(L11)을 통해서 연결되어 있고, 배관(L11)을 통해서 용기(401)에 저장된 탄산나트륨 수용액이 제1차 반응기(100)에게 제공된다. The sodium carbonate aqueous solution supply unit 400 is a device for generating an aqueous sodium carbonate solution by receiving sodium carbonate and water. The sodium carbonate aqueous solution supply unit 400 may include a container 401 for storing a stirring apparatus (not assigned a drawing number) and an aqueous sodium carbonate solution for smooth generation of the sodium carbonate aqueous solution. The vessel 401 storing the sodium carbonate aqueous solution and the primary reactor 100 are connected through a pipe L11, and the aqueous sodium carbonate solution stored in the vessel 401 through the pipe L11 is the primary reactor 100. Is provided to.

도 4는 일 실시예에 따른 매크로기포 생성유닛을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining a macro bubble generating unit according to an embodiment.

도 4를 참조하면, 매크로기포 생성유닛(110)은 복수의 매크로기포 생성노즐들( N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7)과 복수의 매크로기포 생성노즐들(N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7)에 이산화탄소 가스를 공급하는 경로를 제공하는 이산화탄소 가스 공급라인(L20)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the macro bubble generating unit 110 includes a plurality of macro bubble generating nozzles N1, N2, N3, N4, N5, N6, and N7 and a plurality of macro bubble generating nozzles N1, N2, and N3. It may include a carbon dioxide gas supply line (L20) for providing a path for supplying carbon dioxide gas to N4, N5, N6, N7.

이산화탄소 가스 공급라인(L20)에는 복수의 매크로기포 생성노즐들(N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7)이 서로 이격되어 결합되어 있되, 이산화탄소 가스 공급라인(L20)에 의해 공급되는 이산화탄소 가스가 복수의 매크로기포 생성노즐들(N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7)을 통해서 분사되도록 결합되어 있다.In the carbon dioxide gas supply line L20, a plurality of macro bubble generating nozzles N1, N2, N3, N4, N5, N6, and N7 are spaced apart from each other, and the carbon dioxide supplied by the carbon dioxide gas supply line L20. Gas is coupled to be injected through a plurality of macro bubble generating nozzles (N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7).

배관(L16)을 통해서 제공되는 이산화탄소 가스는 이산화탄소 가스 공급라인(L20)으로 유입된 후, 이산화탄소 가스 공급라인(L2)을 통해서 흐르다가 복수의 매크로기포 생성노즐들(N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7)을 통해서 매크로기포 형태로 분사된다.The carbon dioxide gas provided through the pipe L16 flows into the carbon dioxide gas supply line L20 and then flows through the carbon dioxide gas supply line L2 and then generates a plurality of macro bubble generation nozzles N1, N2, N3, N4, and the like. N5, N6, N7) is injected in the form of macro bubbles.

복수의 매크로기포 생성노즐들(N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7)은 서로 동일 또는 유사한 구조를 가질 수 있으며, 이하에서는, 도 5와 도 6을 참조하여 매크로기포 생성노즐(N1)을 예로 들어서 상세히 설명하기로 한다. The plurality of macro bubble generating nozzles N1, N2, N3, N4, N5, N6, and N7 may have the same or similar structure to each other. Hereinafter, the macro bubble generating nozzles N1 will be described with reference to FIGS. 5 and 6. ) Will be described in detail as an example.

이상 설명한 매크로기포 생성유닛에 의해서 생성되는 매크로기포는 평균 직경이 1mm 내지 2mm (1mm 이상 2mm 이하)인 기포이다.The macro bubbles generated by the macro bubble generating unit described above are bubbles having an average diameter of 1 mm to 2 mm (1 mm or more and 2 mm or less).

도 5와 도 6은 일 실시예에 따른 매크로기포 생성노즐을 설명하기 위한 도면이다. 5 and 6 are views for explaining a macro bubble generation nozzle according to an embodiment.

이들 도면을 참조하면, 일 실시예에 따른 매크로기포 생성노즐(N-1)은, 제1차 반응기(100)에 저장된 탄산나트륨 수용액에 담기는 형태로 설치되는 구성을 가진다(도 3을 참조). Referring to these drawings, the macro-bubble generating nozzle (N-1) according to an embodiment has a configuration that is installed in the form of being contained in the aqueous solution of sodium carbonate stored in the primary reactor 100 (see Fig. 3).

일 실시예에 따른 매크로기포 생성노즐(N-1)은 이산화탄소 가스를 배관(L16)을 통해서 유입 받고, 또한 자신(N-1)의 주위에 있는 탄산나트륨 수용액을 별도의 동력 장치 없이 흡입하여, 이산화탄소 가스가 포함된 매크로기포를 생성하여 상기 흡입한 탄산나트륨 수용액과 함께 반응용기(101)에 저장된 탄산나트륨 수용액으로 분사한다. Macro bubble generating nozzle (N-1) according to an embodiment receives the carbon dioxide gas through the pipe (L16), and also inhaling the sodium carbonate aqueous solution around the N-1 without a separate power device, carbon dioxide A macro bubble containing gas is generated and sprayed into the aqueous sodium carbonate solution stored in the reaction vessel 101 together with the inhaled aqueous sodium carbonate solution.

일 실시예에 따른 매크로기포 생성노즐(N-1)은 이산화탄소 가스를 유입 받아 회전류를 생성하는 회전류 생성부(N-10), 회전류 생성부(N-10)에 의해 회전류로 생성된 이산화탄소 가스와 탄산나트륨 수용액의 일부를 유입 받아서 이산화탄소 매크로기포를 탄산나트륨 수용액에 발생시키는 매크로기포 분사부(N1-30), 및 회전류 생성부(N-10)와 매크로기포 분사부(N1-30)를 이격적으로 연결시키는 연결부(N1-20)를 포함할 수 있다. 여기서, 매크로기포 분사부(N1-30)로 유입되는 탄산나트륨 수용액은 별도의 동력장치 없이 자연스럽게 유입되도록, 회전류 생성부(N-10), 매크로기포 분사부(N1-30), 및 연결부(N1-20)가 서로 유기적으로 연결 및 구성되어 있다.  Macro bubble generating nozzle (N-1) according to an embodiment is generated by the rotary flow by the rotary flow generating unit (N-10), the rotary flow generating unit (N-10) for generating a rotary flow by receiving carbon dioxide gas Macro bubble injection unit (N1-30), and a rotary flow generating unit (N-10) and a macro bubble injection unit (N1-30) for receiving a portion of the carbon dioxide gas and the sodium carbonate aqueous solution to generate carbon dioxide macro bubbles in the sodium carbonate aqueous solution. It may include a connecting portion (N1-20) for connecting the spaced apart. Here, the aqueous solution of sodium carbonate flowing into the macro bubble injection unit (N1-30) is naturally introduced without a separate power unit, the rotary flow generating unit (N-10), macro bubble injection unit (N1-30), and the connecting portion (N1) -20) are organically linked and composed of each other.

후술하겠지만, 매크로기포 생성노즐(N-1)은 회전류 생성부(N-10)와 매크로기포 분사부(N1-30)가 이격된 공간을 통해서, 반응용기(101)에 저장되어 있던 탄산나트륨 수용액의 일부가 매크로기포 분사부(N1-30)로 자연스럽고도 강력하게 유입되도록 구성되어 있다.As will be described later, the macro bubble generating nozzle (N-1) is an aqueous sodium carbonate solution stored in the reaction vessel (101) through a space in which the rotary flow generating unit (N-10) and the macro bubble injection unit (N1-30) are spaced apart. Part of is configured to flow naturally and strongly into the macro bubble injection unit (N1-30).

회전류 생성부(N-10)는 2개의 단부(N1-12, N-13)를 가진 관(N1-11) 형상으로 구성되며, 2개의 단부(N1-12, N-13) 중 일 단부(N1-12)(이하, '입구')는 배관(L-20)에 흐르는 이산화탄소가 입구(N1-12)로 유입되도록 배관(L-20)과 결합되어 있고, 나머지 단부(N-13)(이하, '출구')는 자유단으로서 연결부(N1-20)에 의해 매크로기포 분사부(N1-30)에 이격되어 결합된다. 관(N1-11)의 내부는 이산화탄소 가스가 이동할 수 있는 공간(N1-S1)을 가지며, 그러한 공간(N1-S1)에는 입구(N1-12)로 유입된 이산화탄소 가스가 선회하도록 하는 구조체(S)가 형성되어 있다. 유체를 선회시키기 위한 구조체(W)는 예를 들면 한국공개특허 2012-0008106 (2012.01.30)(이하, 106')호에 기재된 베인과 같은 구성을 가질 수 있다. 한국공개특허 106'호에 기재된 내용은 본원 명세서의 일부로서 결합된다. 한편, 106'호에 기재된 베인은 예시적인 것으로서 이와 다른 구조체라도 유체를 선회시킬 수 있는 기능을 가진다면 본 실시예에서의 구조체(W)로 사용될 수 있다.The rotary flow generating unit N-10 is configured in the shape of a tube N1-11 having two ends N1-12 and N-13, and one end of the two ends N1-12 and N-13. (N1-12) (hereinafter referred to as 'inlet') is coupled to the pipe (L-20) so that the carbon dioxide flowing in the pipe (L-20) to the inlet (N1-12), the other end (N-13) (Hereinafter, 'outlet') is coupled to the macro-bubble injection portion (N1-30) by the connecting portion (N1-20) as a free end. The inside of the pipe N1-11 has a space N1-S1 through which the carbon dioxide gas can move, and in such a space N1-S1, the structure S for allowing the carbon dioxide gas introduced into the inlet N1-12 to pivot. ) Is formed. The structure W for turning a fluid may have a configuration such as vanes described in, for example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2012-0008106 (2012.01.30) (hereinafter referred to as 106 '). The content disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 106 'is incorporated as part of the present specification. On the other hand, the vanes described in 106 'are exemplary and can be used as the structure W in the present embodiment as long as the other structure has a function of turning fluid.

회전류 생성부(N-10)의 내부 공간은, 구조체(W)가 설치된 위치에서 출구(N1-13)로 가까워질 수록 그 직경(즉, 내부 공간의 직경)이 점점 작아진다. 구조체(W)에 의해 회전되는 이산화탄소 가스는 출구(N1-13)를 통해서 강력하게 유출되고, 유출된 이산화탄소 가스는 이격 공간(N1-S2)을 거쳐서 바로 매크로기포 분사부(N1-30)로 유입된다. As the inner space of the rotational flow generating unit N-10 is closer to the outlet N1-13 from the position where the structure W is installed, its diameter (that is, the diameter of the inner space) becomes smaller. The carbon dioxide gas rotated by the structure W is strongly discharged through the outlet N1-13, and the discharged carbon dioxide gas flows directly into the macro bubble injection unit N1-30 through the separation space N1-S2. do.

매크로기포 분사부(N1-30)와 회전류 생성부(N1-10)는 공간(N1-S2)을 두고 이격되어 있고, 이격 공간(N1-S2)은 매우 짧아서 회전류 생성부(N1-10)의 출구(N1-12)를 통해서 유출된 대부분의 이산화탄소 가스가 회전을 유지하면서 매크로기포 분사부(N1-30)로 강력하게 유입된다. The macro bubble injection unit (N1-30) and the rotational flow generating unit (N1-10) are spaced apart with a space (N1-S2), the separation space (N1-S2) is very short, the rotational flow generating unit (N1-10) Most of the carbon dioxide gas flowing out through the outlet (N1-12) of the) is strongly introduced into the macro bubble injection unit (N1-30) while maintaining the rotation.

한편, 매크로기포 분사부(N1-30)로 강력하게 유입되는 이산화탄소 가스의 흐름에 의해, 매크로기포 생성노즐(N-1)의 주위에 있는 탄산나트륨 수용액은 이격 공간(N1-S2)을 경유하여, 매크로기포 분사부(N1-30)로 이산화탄소 가스와 함께 유입된다. On the other hand, due to the flow of carbon dioxide gas strongly introduced into the macro bubble injection unit (N1-30), the aqueous solution of sodium carbonate around the macro bubble generating nozzle (N-1) via the separation space (N1-S2), The macro bubble injection unit (N1-30) is introduced with the carbon dioxide gas.

매크로기포 분사부(N1-30)는 2개의 단부(N1-33, N1-32)를 가진 관(N1-31) 형상으로 구성되며, 2개의 단부(N1-33, N1-32) 중 일 단부(N1-33)(이하, '입구')는 회전류 생성부(N1-10)의 출구(N1-12)를 통해서 유출된 대부분의 이산화탄소 가스를 유입받도록 구성되어 있다. 한편, 2개의 단부(N1-33, N1-32) 중 나머지 단부(N1-32)(이하, '출구')는 이산화탄소 가스와 탄산나트륨 수용액을 분사하도록 구성되어 있고, 이렇게 분사동작에 의해 이산화탄소 가스가 함유된 매크로기포가 형성된다.The macro bubble injection portion N1-30 is configured in the shape of a pipe N1-31 having two ends N1-33 and N1-32, and one end of the two ends N1-33 and N1-32. N1-33 (hereinafter, referred to as an “inlet”) is configured to receive most of the carbon dioxide gas that flows out through the outlet N1-12 of the rotary flow generating unit N1-10. Meanwhile, the other ends N1-32 (hereinafter, 'outlets') of the two ends N1-33 and N1-32 are configured to inject carbon dioxide gas and aqueous sodium carbonate solution, and thus, the carbon dioxide gas The contained macrobubbles are formed.

매크로기포 분사부(N1-30)의 내부 공간은, 관(N1-31) 형상으로 구성되어 있고, 관(N1-31)의 내부 공간에 회전상태로 유입된 이산화탄소 가스와 탄산나트륨 수용액이 서로 혼합, 충돌, 및 용해된 유체가 회전되면서 출구(N1-32)로 분사된다.The internal space of the macro bubble injection unit (N1-30) is configured in the shape of a pipe (N1-31), the carbon dioxide gas and the sodium carbonate aqueous solution introduced in a rotary state into the internal space of the pipe (N1-31) mixed with each other, The collision and the dissolved fluid are rotated and are injected to the outlets N1-32.

한편, 상술한 매크로기포 생성노즐(N1)의 구성은 다른 매크로기포 생성노즐들(N2, N3, N3, N4, N5, N6, N7) 중 어느 하나 이상과 동일할 수 있다. On the other hand, the above-described configuration of the macro bubble generating nozzle (N1) may be the same as any one or more of the other macro bubble generating nozzles (N2, N3, N3, N4, N5, N6, N7).

도 7은 일 실시예에 따른 이산화탄소 미세기포 발생장치를 설명하기 위한 도면이다. 7 is a view for explaining a carbon dioxide microbubble generating device according to an embodiment.

도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 이산화탄소 미세기포 발생장치(300)는 적어도 한개의 선회기와 적어도 3개의 반응기를 포함하도록 구성될 수 있다. 본 실시예에서는, 3개의 선회기들(311, 312, 313)과 3개의 반응기들(321, 322, 323)로 구성된 미세기포 발생장치(300)를 설명하기로 한다. 한편, 본원 발명은 선회기와 반응기가 각각 2개 이상인 것이 바람직하기는 하지만, 본원 발명의 권리범위가 그러한 선회기들과 반응기들의 개수에 한정되는 것이 아님을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. Referring to FIG. 7, the carbon dioxide microbubble generating device 300 according to an embodiment may be configured to include at least one swirler and at least three reactors. In the present embodiment, the microbubble generating device 300 composed of three swirlers 311, 312, and 313 and three reactors 321, 322, and 323 will be described. On the other hand, the present invention, although it is preferable that two or more turners and reactors, respectively, it will be readily understood by those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited to the number of such turners and reactors.

이산화탄소 미세기포 발생장치(300)는 선회기(311)(이하, '제1선회기'), 선회기(312)(이하, '제2선회기'), 선회기(313)(이하, '제3선회기'), 용해탱크(321)(이하, '제1용해탱크'), 용해탱크(322)(이하, '제2용해탱크'), 및 용해탱크(323)(이하, '제3용해탱크')를 포함한다. 이들 선회기들과 용해탱크는 동일 또는 유사한 구조를 가질 수 있으며, 선회기에 대한 구성은 도 8을 참조하여 후술하기로 한다. 용해탱크는 유체를 저장할 수 있는 밀폐된 공간을 가지는 구성을 가지며, 이러한 용해탱크에는 외부로부터 유체를 유입 받을 수 있는 유입구와, 저장하는 유체를 외부로 유출할 수 있는 유출구가 구비되어 있다.The carbon dioxide microbubble generating device 300 includes a turning machine 311 (hereinafter referred to as' first turning machine '), a turning machine 312 (hereinafter referred to as' second turning machine'), and a turning machine 313 (hereinafter referred to as' Third turner '), melting tank 321 (hereinafter referred to as' first melting tank'), melting tank 322 (hereinafter referred to as' second melting tank '), and melting tank 323 (hereinafter referred to as 3) melting tanks'). These swirlers and the dissolution tank may have the same or similar structure, the configuration of the swirler will be described later with reference to FIG. The dissolution tank has a constitution that has a closed space for storing the fluid, the dissolution tank is provided with an inlet for receiving fluid from the outside, and an outlet for outflow of the fluid to be stored to the outside.

배관(L4)은 3개의 배관(L41, L42, L43)으로 분기되고, 배관(L41, L42, L43)을 통해서 공급되는 이산화탄소 가스는 제1선회기(311), 제2선회기(312), 및 제3선회기(313)로 각각 분할 및 순차적으로 공급된다. Pipe L4 is branched into three pipes L41, L42, and L43, and the carbon dioxide gas supplied through the pipes L41, L42, and L43 includes the first swirler 311, the second swirler 312, And supplied to the third turner 313 in a divided and sequentially manner.

제2차반응기(200)로부터 유출되는 유체 - 중조 생성 반응을 위한 반응물들, 중조 생성 반응의 중간 생성물들, 중조 생성 반응의 생성물들, 물, 및 가스 중 적어도 하나를 포함함 -는 배관(L41)을 통해서 공급되는 이산화탄소 가스와 합류된 후, 제1선회기(311)로 유입된다. 제1선회기(311)로 유입된 유체는 서로 혼합 및 회전된 후에 제1용해탱크(321)로 유입된다. 제1용해탱크(321)는 내부가 비어 있는 통 형상을 가지며, 제1용해탱크(321)에 유입된 유체와 이산화탄소 가스에 의해 중소 생성 반응이 진행될 수 있다. The fluid flowing out of the secondary reactor 200 includes at least one of reactants for the heavy acid production reaction, intermediate products of the heavy acid production reaction, products of the heavy acid production reaction, water, and gas. After joining with the carbon dioxide gas supplied through the), it is introduced into the first swirler (311). The fluid introduced into the first swirler 311 is introduced into the first melting tank 321 after being mixed and rotated with each other. The first melting tank 321 may have a hollow cylindrical shape, and the small and medium production reaction may proceed by the fluid and carbon dioxide gas introduced into the first melting tank 321.

제1용해탱크(321)에 저장되어 있는 유체는 유출되어 배관(L42)을 통해서 공급되는 이산화탄소 가스와 합류된 후 제2선회기(312)로 공급된다. 제2선회기(312)로 유입된 유체는 서로 혼합 및 회전된 후에 제2용해탱크(322)로 유입된다. 제2용해탱크(322)는 내부가 비어 있는 통 형상을 가지며, 제2용해탱크(322)에 유입된 유체와 이산화탄소 가스에 의해 중소 생성 반응이 진행될 수 있다.The fluid stored in the first melting tank 321 flows out and joins the carbon dioxide gas supplied through the pipe L42 to be supplied to the second swirler 312. The fluid flowing into the second swirler 312 is mixed and rotated with each other and then flows into the second melting tank 322. The second melting tank 322 has a cylindrical shape with an empty inside, and the small and medium production reaction may proceed by the fluid and carbon dioxide gas introduced into the second melting tank 322.

제2용해탱크(321)에 저장되어 있는 유체는 유출되어 배관(L43)을 통해서 공급되는 이산화탄소 가스와 합류된 후 제3선회기(313)로 공급된다. 제3선회기(313)로 유입된 유체는 서로 혼합 및 회전된 후에 제3용해탱크(323)로 유입된다. 제3용해탱크(323)는 내부가 비어 있는 통 형상을 가지며, 제3용해탱크(323)에 유입된 유체와 이산화탄소 가스에 의해 중소 생성 반응이 진행될 수 있다.The fluid stored in the second melting tank 321 flows out and joins the carbon dioxide gas supplied through the pipe L43 and then is supplied to the third swirler 313. The fluid flowing into the third swirler 313 is mixed and rotated with each other and then flows into the third melting tank 323. The third melting tank 323 has a hollow cylindrical shape, and the small and medium production reaction may proceed by the fluid and carbon dioxide gas introduced into the third melting tank 323.

한편, 제3용해탱크(323)에 저장된 유체와 중조 생성 반응에 사용되지 않은 잔존 이산화탄소 가스는 배관(L6)를 경유하여, 2차 반응기(200)로 피드백되거나 슬러리 중탄산나트륨 저장 탱크(2000)로 이동된다. On the other hand, the remaining carbon dioxide gas not used in the medium tank formation reaction and the fluid stored in the third melting tank 323 is fed back to the secondary reactor 200 via the pipe (L6) or to the slurry sodium bicarbonate storage tank (2000) Is moved.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 이산화탄소 미세기포 발생장치(300)에서는 복수의 용해탱크를 구비하고, 이러한 용해탱크에 순차적으로 이산화탄소 가스를 제공함으로써 중조 생성 반응에 이산화탄소 가스가 효율적으로 사용될 수 있도록 한다. As described above, the carbon dioxide microbubble generating device 300 according to the present embodiment includes a plurality of dissolution tanks, and by sequentially providing carbon dioxide gas to the dissolution tank so that carbon dioxide gas can be efficiently used for the reaction of the formation of sodium bicarbonate. do.

예를 들면 이산화탄소 미세기포 발생장치(300)를 1개의 선회기와 1개의 용해탱크로 구성(편의상 '1단 구성')하는 경우와, 상술한 실시예처럼 3개의 선회기와 3개의 용해 탱크를 교번적으로 순차적으로 배치한 구성(편의상 '3단 구성')의 전력 절감의 정도를 비교하면 다음과 같다. For example, when the carbon dioxide microbubble generating device 300 is composed of one swirler and one melting tank (for convenience, 'one-stage configuration') and three swirlers and three melting tanks alternately as in the above-described embodiment. As a result, the degree of power saving of the sequentially arranged configuration (for convenience, 'three-stage configuration') is as follows.

구분division 1단 구성1-stage configuration 3단 구성3-tier configuration 절감Reduction 소요 동력Power requirement 사용 펌프의 동력Power of the pump used 250㎾250 ㎾ 100㎾100㎾ 150㎾150㎾ 콤팩트화Compact 반응기의 총 용량Total capacity of reactor 200㎥200㎥ 60㎥60㎥ 140㎥140㎥ 부지 면적Site area 10㎡10㎡ 3㎡3㎡ 7㎡7㎡

이상 상술한 바와 같이, 이산화탄소 미세기포 발생장치(300)에 의해서 생성되는 미세기포는 평균 직경이 50㎛ 이하인 기포이다.As described above, the micro bubbles generated by the carbon dioxide micro bubble generator 300 are bubbles having an average diameter of 50 μm or less.

도 8은 일 실시예에 따른 선회기를 설명하기 위한 도면이다.8 is a diagram for describing a swirler according to an exemplary embodiment.

도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 선회기(311)는 내부에 유체가 회전하도록 이동할 수 있는 격벽들(P1, P2)이 형성된 통형상의 구성을 가지며, 이러한 선회기(311)는 내부에 유입되는 유체를 선회시키도록 격벽들(P1, P2)과 같은 물리적인 구성요소들로 구성되어 있다. Referring to FIG. 8, the swirler 311 according to an embodiment has a tubular configuration in which partition walls P1 and P2 are formed to move the fluid so as to rotate. It is composed of physical components such as partitions P1 and P2 to pivot the fluid flowing therein.

선회기(311)에는 유체를 유입받을수 있는 유입구(H1)와, 외부로 유체를 배출할 수 있는 배출구(H2)가 형성되어 있다. 상술한 바와 같이, 유입구(H1)로는 배관(L9)을 통해서 제공되는 유체와 배관(L41)을 통해서 제공되는 이산화탄소 가스가 합쳐진 것이 유입된다. 한국특허등록 1284266 (2013.07.01)호(이하, 266') 특허에는 선회기의 예시적이 구성 및 작용이 상세히 설명되어 있다. 266'호 특허에 기재된 선회기(선회유닛)의 기술적인 내용은 본원 명세서의 일부로서 결합된다.The swirler 311 is formed with an inlet H1 through which fluid can be introduced and an outlet H2 through which fluid can be discharged to the outside. As described above, the inlet (H1) is a mixture of the fluid provided through the pipe (L9) and the carbon dioxide gas provided through the pipe (L41) is introduced. Korean Patent Registration No. 1284266 (2013.07.01) (hereinafter, referred to as 266 ') describes an exemplary configuration and operation of a turning machine in detail. The technical content of the swinger (turning unit) described in patent 266 'is incorporated as part of the present specification.

한편, 선회기들(312, 313)은 상술한 선회기(311)과 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. Meanwhile, the swirlers 312 and 313 may have the same or similar configuration as the swirler 311 described above.

상기와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상술한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above embodiments. Those skilled in the art will understand that various modifications and variations are possible from the above description. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.

100: 제1차 반응기
200: 제2차 반응기
300: 이산화탄소 미세기포 발생장치
400: 탄산나트륨 수용액 공급부100: first reactor
200: secondary reactor
300: carbon dioxide micro bubble generator
400: sodium carbonate aqueous solution supply unit

Claims (8)

배가스 처리 장치(10)에 있어서,
가스 세정 반응기;
배가스의 이산화탄소를 이용한 중탄산나트륨 슬러리 제조장치(20); 및
중탄산나트륨 슬러리 제조장치(20)에 의해 생성된 중탄산나트륨 슬러리를 가스 세정 반응기에게 공급하는 공급장치(3000);를 포함하며,
중탄산나트륨 슬러리 제조장치(20)가 이용하는 배가스의 이산화탄소는, 상기 가스 세정 반응기에서 배출되는 가스 또는 가스 세정 반응기로 유입되기 전의 배가스에서 포집 및 분리된 것이고,
중탄산나트륨 슬러리 제조장치(20)는
탄산나트륨 수용액과 이산화탄소 가스를 주입 받는 제1차 반응기(100);
제1차 반응기(100)에서 유출되는 유체를 유입 받는 제2차 반응기(200); 및
이산화탄소 가스와 제2차 반응기(200)에서 유출되는 유체를 유입 받고, 유입 받은 유체에 미세기포를 생성하여 제2차 반응기(200)로 제공하는 이산화탄소 미세기포 발생장치(300);를 포함하며,
제1차 반응기(100)는, 이산화탄소 매크로기포를 생성하여 상기 탄산나트륨 수용액에게 분사하는 이산화탄소 매크로기포 생성유닛을 포함하며,
제1차 반응기(100)로 주입되는 이산화탄소 가스의 양이 제2차 반응기(200)로 유입되는 이산화탄소 가스의 양보다 많은 것인, 배가스 처리 장치.In the flue gas treatment apparatus 10,
Gas cleaning reactors;
Sodium bicarbonate slurry production apparatus using the carbon dioxide of the exhaust gas 20; And
And a supply device 3000 for supplying the sodium bicarbonate slurry produced by the sodium bicarbonate slurry production apparatus 20 to the gas scrubbing reactor.
The carbon dioxide of the exhaust gas used by the sodium bicarbonate slurry production apparatus 20 is collected and separated from the gas discharged from the gas cleaning reactor or the exhaust gas before flowing into the gas cleaning reactor,
Sodium bicarbonate slurry manufacturing apparatus (20)
A first reactor (100) receiving an aqueous sodium carbonate solution and carbon dioxide gas;
A second reactor 200 that receives the fluid flowing out of the first reactor 100; And
A carbon dioxide microbubble generating device 300 which receives the carbon dioxide gas and the fluid flowing out of the secondary reactor 200 and generates microbubbles in the inflowed fluid to provide the secondary reactor 200.
The primary reactor 100 includes a carbon dioxide macro bubble generating unit for generating carbon dioxide macro bubbles and spraying the aqueous solution of sodium carbonate,
The amount of carbon dioxide gas injected into the first reactor (100) is greater than the amount of carbon dioxide gas introduced into the second reactor (200), exhaust gas treatment device. 제1항에 있어서,
상기 가스 세정 반응기에서 배출되는 가스에서 유해물질을 필터링하는 기기;
상기 필터링하는 기기에서 배출되는 가스의 일부를 유입받아서, 이산화탄소를 포집 및 분리하는 CO2 포집 및 분리기(4000);를 더 포함하며,
중탄산나트륨 슬러리 제조장치(20)가 이용하는 배가스의 이산화탄소는, CO2 포집 및 분리기(4000)에 의해서 분리된 CO2인 것인, 배가스 처리 장치.The method of claim 1,
A device for filtering harmful substances from the gas discharged from the gas scrubbing reactor;
And a CO2 capture and separator 4000 for collecting and separating carbon dioxide by receiving a part of the gas discharged from the filtering device.
The carbon dioxide of the off-gas used by the sodium bicarbonate slurry manufacturing apparatus (20) is CO 2 separated by the CO 2 capture and separator (4000). 삭제delete 제1항에 있어서,
제1차 반응기(100)로 주입되는 이산화탄소 가스의 양이 제2차 반응기(200)로 유입되는 이산화탄소 가스의 양보다 4배 이상 많은 것인, 배가스 처리 장치.The method of claim 1,
The amount of carbon dioxide gas injected into the first reactor (100) is four times more than the amount of carbon dioxide gas introduced into the second reactor (200), exhaust gas treatment device. 제1항에 있어서,
상기 이산화탄소 매크로기포의 평균 직경은 1 mm 내지 2 mm이고,
상기 이산화탄소 미세기포의 평균 직경은 50㎛ 이하인 것인, 배가스 처리 장치.The method of claim 1,
The average diameter of the carbon dioxide macro bubble is 1 mm to 2 mm,
The average diameter of the carbon dioxide fine bubbles is 50㎛ or less, exhaust gas treatment device. 제1항에 있어서,
상기 매크로기포 생성유닛은
복수의 매크로기포 생성노즐들;
상기 복수의 매크로기포 생성노즐들에 이산화탄소 가스를 공급하는 경로를 제공하는 이산화탄소 가스 공급라인(L20);을 포함하며,
이산화탄소 가스 공급라인(L20)에는 상기 복수의 매크로기포 생성노즐들이 서로 이격되어 결합되어 있되, 이산화탄소 가스 공급라인(L20)을 따라 흐르는 이산화탄소 가스가 상기 복수의 매크로기포 생성노즐을 통해서 분사되도록 결합된 것인, 배가스 처리 장치.The method of claim 1,
The macro bubble generating unit
A plurality of macro bubble generating nozzles;
And a carbon dioxide gas supply line (L20) for providing a path for supplying carbon dioxide gas to the plurality of macro bubble generation nozzles.
The plurality of macro bubble generation nozzles are coupled to the carbon dioxide gas supply line (L20) to be spaced apart from each other, and the carbon dioxide gas flowing along the carbon dioxide gas supply line (L20) is sprayed through the plurality of macro bubble generation nozzles. Phosphorus and flue gas treatment device. 제6항에 있어서,
상기 복수의 매크로기포 생성노즐들 중 적어도 하나의 매크로기포 생성노즐(N1)은, 이산화탄소 가스를 유입 받아 회전류를 생성하는 회전류 생성부(N-10), 회전류 생성부(N-10)에 의해 회전류로 생성된 이산화탄소 가스와 제1차 반응기(100)가 유입 받은 상기 탄산나트륨 수용액의 일부를 유입 받아서 이산화탄소 매크로기포를 상기 탄산나트륨 수용액에 발생시키는 매크로기포 분사부(N1-30), 회전류 생성부(N-10)와 매크로기포 분사부(N1-30)를 이격적으로 연결시키는 연결부(N1-20)를 포함하며, 회전류 생성부(N-10)와 매크로기포 분사부(N1-30)가 이격된 공간을 통해서 상기 탄산나트륨 수용액의 일부가 매크로기포 분사부(N1-30)로 유입되는 것인, 배가스 처리 장치.The method of claim 6,
At least one macro bubble generating nozzle (N1) of the plurality of macro bubble generating nozzles, a rotary flow generating unit (N-10), a rotary flow generating unit (N-10) for generating a rotary flow by receiving carbon dioxide gas Macro bubble injection unit (N1-30), the rotary flow to generate a carbon dioxide macro bubble to the aqueous solution of sodium carbonate by receiving a portion of the carbon dioxide gas generated by the rotary flow and the sodium carbonate aqueous solution introduced into the primary reactor 100 It includes a connecting portion (N1-20) for connecting the generating unit (N-10) and the macro bubble injection unit (N1-30) spaced apart, the rotary flow generating unit (N-10) and the macro bubble injection unit (N1- A part of the aqueous sodium carbonate solution is introduced into the macro bubble injection unit (N1-30) through the space spaced 30), exhaust gas treatment device. 제4항에 있어서,
제2차 반응기(200)는 반응용기(201) 및 반응용기(201)의 내부에 설치되는 교반 장치(210)를 포함하고, 교반 장치(210)는, 수직으로 배치되고 구동모터(211)에 의해 회전하는 회전축(212) 및 회전축(212)에 부착된 임펠러(213)을 포함하며,
반응용기(201)는 1차 반응기(100)에서 유출되는 유체를 유입 받을 수 있는 유입구와 이산화탄소 미세기포 발생장치(300)에 의해 생성된 이산화탄소 미세기포를 유입 받을 수 있는 유입구와, 가스를 외부로 유출할 수 있는 유출구를 구비하고, 1차 반응기(100)로부터 유입 받은 유체와 상기 이산화탄소 미세기포가 혼합되고 외부로 유출되지 않도록 하는 공간을 가지고 있는 것인, 배가스 처리 장치.The method of claim 4, wherein
The secondary reactor 200 includes a reaction vessel 201 and a stirring device 210 installed inside the reaction vessel 201, and the stirring device 210 is vertically arranged to the driving motor 211. It includes a rotating shaft 212 and an impeller 213 attached to the rotating shaft 212 by the rotation,
The reaction vessel 201 has an inlet for receiving the fluid flowing out of the primary reactor 100, an inlet for receiving the carbon dioxide microbubbles generated by the carbon dioxide microbubble generator 300, and a gas to the outside. Equipped with an outlet for outflow, and having a space for mixing the fluid introduced from the primary reactor (100) and the carbon dioxide microbubble and does not flow to the outside, exhaust gas treatment device.
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