KR102149208B1 - Greenhouse gas emission management system according to using fluorine-containing gas raw materials in cement production process and manufacturing execution system using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 시멘트 생산 공정 통합 관리 시스템에 있어서, 이는 육불화황(SF6)을 플라즈마를 통해 황(S)원과 불소(F)원으로 열분해한 후 시멘트 소성로에 존재하는 생석회(CaO)와 반응시켜, 황산칼슘(CaSO4) 및 불화칼슘(CaF2)으로 고정화하고, 상기 고정화된 황산칼슘(CaSO4) 및 불화칼슘(CaF2)을 미분말화하여 시멘트를 생성하는 시멘트 킬른 시스템; 상기 시멘트 킬른 시스템으로의 육불화황(SF6) 주입량과 상기 시멘트 킬른 시스템으로부터의 육불화황(SF6) 배출량을 비교하여, 온실 가스 제거량을 산출하는 온실 가스 관리 시스템; 및 상기 산출된 온실 가스 제거량에 비례하는 탄소 배출권을 획득하고, 상기 탄소 배출권을 기반으로 상기 시멘트 킬른 시스템의 탄소 배출권 잔여량을 조정하는 탄소 배출권 관리 시스템을 포함할 수 있다. In the present invention, in the cement production process integrated management system, it reacts with quicklime (CaO) present in the cement kiln after pyrolysis of sulfur hexafluoride (SF 6 ) into a sulfur (S) source and a fluorine (F) source through plasma. to, calcium sulfate (CaSO 4) and calcium fluoride (CaF 2) to the immobilized, wherein immobilized calcium sulfate (CaSO 4) and calcium fluoride (CaF 2) fine powder granulation to a cement kiln system for generating a cement; A greenhouse gas management system for calculating a greenhouse gas removal amount by comparing the amount of sulfur hexafluoride (SF 6 ) injected into the cement kiln system and the amount of sulfur hexafluoride (SF 6 ) emitted from the cement kiln system; And a carbon credit management system that obtains carbon credits proportional to the calculated greenhouse gas removal amount and adjusts the remaining amount of carbon credits of the cement kiln system based on the carbon credits.

Description

시멘트 생산 공정에서의 온실가스 관리 시스템 및 이를 활용한 시멘트 생산 공정 통합 관리 시스템{Greenhouse gas emission management system according to using fluorine-containing gas raw materials in cement production process and manufacturing execution system using the same}Greenhouse gas emission management system according to using fluorine-containing gas raw materials in cement production process and manufacturing execution system using the same}

본 발명은 시멘트 생산 공정 통합 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시멘트 생산 공정을 통한 온실 가스 제거량을 산출하고, 이를 다시 탄소 배출권으로 변환하여 관리 및 거래할 수 있도록 하는 시멘트 생산 공정에서의 온실가스 관리 시스템 및 이를 활용한 시멘트 생산 공정 통합 관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cement production process integrated management system, and more particularly, to calculate the amount of greenhouse gas removed through the cement production process, and convert it back into carbon credits to manage and trade greenhouse gases in the cement production process. It relates to a management system and a cement production process integrated management system using the same.

탄소 배출권 거래제(ETS; Emissions Trading Scheme)는 온실가스를 감축하여 기후변화에 대응하기 위한 국제협약인 유엔기후변화협약(UNFCCC, 1992년) 하의 교토의정서(1997년 채택)가 발효된 2005년 유럽연합(EU)이 최초로 도입된 것으로, 온실가스 배출권 총량을 설정하여 개별 기업들에 할당하고, 잉여 및 부족분을 시장에서 거래하게 함으로써 전체 기업이 최소한의 감축비용으로 온실가스 배출량을 감축할 수 있도록 간접적으로 유도하는 규제방식이다. The Emissions Trading Scheme (ETS) is the European Union in 2005 when the Kyoto Protocol (adopted in 1997) under the UN Framework Convention on Climate Change (UNFCCC, 1992), an international agreement to reduce greenhouse gases and respond to climate change. (EU) is the first to be introduced, indirectly, so that the total amount of GHG emissions can be set and allocated to individual companies, and surpluses and shortfalls are traded in the market so that the entire company can reduce GHG emissions with minimal reduction costs. It is an inducing regulatory method.

한편, 온실가스 배출량의 산정 및 보고인증 등에 관한 사항은 「온실가스 배출권거래제의 배출량 보고 및 인증에 관한 지침」(이하,“온실가스 배출량 보고 및 인증 지침”이라 한다)에서 정한 원칙 및 절차 등을 따르도록 하고 있다. 「온실가스 배출량 보고 및 인증 지침」제11조(배출량 등의 산정방법 및 적용기준)에 따르면, 세부적인 온실가스 배출량 등의 산정방법 및 매개변수 별 관리기준은 ‘별표6’에 따르며, 세부적인 온실가스 배출량 등의 산정방법이 제시되지 않은 온실가스 배출활동은 할당대상업체가 자체적으로 산정방법을 개발하여 온실가스 배출량을 산정하도록 하고 있다.On the other hand, matters related to the calculation and certification of GHG emissions, the principles and procedures set out in the 「Guidelines for Reporting and Certification of Greenhouse Gas Emissions Trading System」 (hereinafter referred to as “Guidelines for Reporting and Certification of Greenhouse Gas Emissions”), etc. To follow. According to Article 11 of the 「Greenhouse Gas Emission Reporting and Certification Guidelines」 (Calculation Methods and Application Standards for Emissions, etc.), detailed GHG emission calculation methods and management standards for each parameter are in accordance with'Appendix 6'. For GHG emission activities for which the calculation method of GHG emission, etc. is not suggested, the company subject to allocation develops its own calculation method to calculate GHG emission.

시멘트 생산공정에서 부원료 제조를 위해 원료로서 투입되는 SF6는 높은 GWP를 가지는 온실가스 물질로서 국가 배출량 및 배출권거래제 산정보고관리 대상 물질이다. SF6는 소성시설(Kiln)내에서 SF6 주입, 플라즈마 분해(S, F), 시멘트 부원료 고정화(CaSO4, CaF2) 등의 연속반응공정을 거쳐 최종적으로 제품(시멘트)으로 고정화되는데, SF6가 미분해 또는 미고정화된 경우에 온실가스(SF6)가 배출될 가능성이 존재한다. SF 6, which is used as a raw material for the manufacture of auxiliary raw materials in the cement production process, is a greenhouse gas substance with a high GWP and is subject to the national emission and emission trading system information management. SF 6 is finally immobilized as a product (cement) through a continuous reaction process such as SF 6 injection, plasma decomposition (S, F), cement sub-material immobilization (CaSO 4 , CaF 2 ) in the sintering facility (Kiln). If 6 is undecomposed or unfixed, there is a possibility that a greenhouse gas (SF 6 ) will be released.

따라서 시멘트 소성설비에서 시멘트 부원료를 제조하면서 동시에 SF6를 처리하는 공정에 있어서, 온실가스(SF6) 배출량 또는 소비량의 산정방법이 필요하다. 그러나, 현재, 「온실가스 배출량 보고 및 인증 지침」에서는 시멘트 생산 공정에서 SF6 원료 이용에 따른 온실가스 배출량 또는 제거량 산정식이 제시되지 않고 있다. Therefore, in the process of processing SF 6 while manufacturing cement sub-materials in a cement firing facility, a method of calculating the amount of greenhouse gas (SF 6 ) emissions or consumption is required. However, at present, the ``Greenhouse Gas Emission Reporting and Certification Guideline'' does not present a formula for calculating the amount of GHG emissions or removals due to the use of SF 6 raw materials in the cement production process.

이에 본 발명은 시멘트 킬른 시스템에서의 육불화황(SF6) 원료 이용에 대한 공정 분석, 배출량 산정 방법 분석을 통해 온실가스 배출량 또는 제거량 산정 방법론을 제공하고, 이에 제시된 모니터링 항목에 대한 지속적, 체계적인 모니터링을 통해 온실가스 배출량 관리를 하는 시스템을 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention provides a methodology for calculating the amount of greenhouse gas emissions or removal through process analysis of the use of sulfur hexafluoride (SF 6 ) raw materials in a cement kiln system and an analysis of the emission calculation method, and continuous and systematic monitoring of the monitoring items presented therein We intend to provide a system that manages greenhouse gas emissions through

또한, 온실 가스 제거량을 다시 탄소 배출권으로 변환하여 관리 및 거래할 수 있도록 하는 시스템을 제공하고자 한다. In addition, it is intended to provide a system that enables management and trade by converting the amount of greenhouse gas removed back into carbon credits.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 육불화황(SF6)을 플라즈마를 통해 황(S)원과 불소(F)원으로 열분해한 후 시멘트 소성로에 존재하는 생석회(CaO)와 반응시켜, 황산칼슘(CaSO4) 및 불화칼슘(CaF2)으로 고정화하고, 상기 고정화된 황산칼슘(CaSO4) 및 불화칼슘(CaF2)을 미분말화하여 시멘트를 생성하는 시멘트 킬른 시스템; 상기 시멘트 킬른 시스템으로의 육불화황(SF6) 주입량과 상기 시멘트 킬른 시스템으로부터의 육불화황(SF6) 배출량을 비교하여, 온실 가스 제거량을 산출하는 온실 가스 관리 시스템; 및 상기 산출된 온실 가스 제거량에 비례하는 탄소 배출권을 획득하고, 상기 탄소 배출권을 기반으로 상기 시멘트 킬른 시스템의 탄소 배출권 잔여량을 조정하는 탄소 배출권 관리 시스템을 포함하는 시멘트 생산 공정 통합 관리 시스템을 제공할 수 있다. According to an embodiment of the present invention for solving the above problem, quicklime (CaO) present in a cement kiln after pyrolysis of sulfur hexafluoride (SF 6 ) into a sulfur (S) source and a fluorine (F) source through plasma and a calcium sulfate by reacting (CaSO 4) and calcium fluoride (CaF 2) to the immobilized, wherein immobilized calcium sulfate (CaSO 4) and calcium fluoride (CaF 2) fine powder granulation to a cement kiln system for generating a cement; A greenhouse gas management system for calculating a greenhouse gas removal amount by comparing the amount of sulfur hexafluoride (SF 6 ) injected into the cement kiln system and the amount of sulfur hexafluoride (SF 6 ) emitted from the cement kiln system; And it is possible to provide a cement production process integrated management system including a carbon credit management system that obtains carbon credits proportional to the calculated greenhouse gas removal amount and adjusts the carbon credits remaining amount of the cement kiln system based on the carbon credits. have.

상기 탄소 배출권 관리 시스템은 상기 육불화황(SF6)의 탄소배출계수에 기초하여 상기 온실 가스 제거량을 상기 탄소 배출권으로 환산하는 것을 특징으로 한다. The carbon credit management system is characterized by converting the amount of greenhouse gas removal into the carbon credits based on the carbon emission factor of the sulfur hexafluoride (SF 6 ).

상기 탄소 배출권 관리 시스템을 통해 획득된 탄소 배출권에 대한 매도-매수, 신탁 처리, 경매, 기부 중 적어도 하나를 지원하는 전자 상거래 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. It characterized in that it further comprises an electronic commerce system that supports at least one of selling-buying, trust processing, auction, and donation for carbon credits obtained through the carbon credit management system.

상기 온실 가스 관리 시스템은 상기 시멘트 킬른 시스템의 운전 계획, 일별/월별/연도별 육불화황(SF6) 구입량 및 주입량, 계측기기 정보 및 측정 분석 관리 정보를 입력받는 데이터 입력모듈; 상기 시멘트 킬른 시스템에서, 미리 분해된 육불화황(SF6)와 생석회(CaO)가 반응하여 불소 고정화 프로세스를 진행하면서, 실시간으로 계측기기로부터 육불화황(SF6) 주입량, 온도 및 배출량; 시스템 온도; 및 반응물 온도 계측값을 수신 및 관리하는 관리 모듈; 상기 관리 모듈에서, 입력된 계측값에 기초하여 온실가스 배출량 산정방식을 이용하여 상기 육불화황(SF6)의 배출량을 산출하는 온실가스 배출량 산출모듈; 상기 육불화황(SF6)의 주입량과 상기 육불화황(SF6)의 배출량을 비교하여 온실 가스 제거량을 산출하는 온실가스 제거량 산출 모듈; 및 상기 육불화황(SF6)의 배출량에 따라 육불화황(SF6)의 온도, 킬른의 온도 또는 반응물의 온도를 제어하는 제어 모듈;를 포함할 수 있다. The greenhouse gas management system includes: a data input module for receiving an operation plan of the cement kiln system, a daily/monthly/yearly sulfur hexafluoride (SF 6 ) purchase amount and injection amount, measurement device information, and measurement analysis management information; In the cement kiln system, sulfur hexafluoride (SF 6 ) decomposed in advance and quicklime (CaO) react to proceed with the fluorine immobilization process, while the amount, temperature and discharge amount of sulfur hexafluoride (SF 6 ) injected from the measuring device in real time; System temperature; And a management module receiving and managing the measured value of the temperature of the reactant. In the management module, a greenhouse gas emission calculation module for calculating an emission amount of the sulfur hexafluoride (SF 6 ) using a greenhouse gas emission calculation method based on an input measured value; GHG removal amount calculation module for calculating the greenhouse gas sulfur hexafluoride removal compared to the emissions of the injection amount and the sulfur hexafluoride (SF 6) of (SF 6); And the sulfur hexafluoride (SF 6) sulfur hexafluoride (SF 6) a temperature control module for controlling the temperature or the temperature of the reaction product of the kiln, depending on the discharge amount of; may include.

상기 온실가스 배출량 산정방식은 입력된 육불화황(SF6) 주입량에서 시멘트 킬른 시스템에서 배출되는 육불화황(SF6)의 양을 차감한 수치를 육불화황(SF6)이 시멘트 킬른 시스템에서의 생석회(CaO)에 고정된 양으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. The GHG emission calculation method is a value obtained by subtracting the amount of sulfur hexafluoride (SF 6 ) discharged from the cement kiln system from the input sulfur hexafluoride (SF 6 ) injection amount, and sulfur hexafluoride (SF 6 ) is used in the cement kiln system. It characterized in that it comprises the step of determining a fixed amount of quicklime (CaO).

상기 육불화황(SF6)은 시멘트 공정 소성로 내에서 미리 분해된 후, 플라즈마 발생 HF 가스와 함께 상기 생석회(CaO)와 하기 반응식으로 반응하여 고정되는 것을 특징으로 한다. The sulfur hexafluoride (SF 6 ) is characterized in that it is fixed by reacting with the quicklime (CaO) together with plasma-generated HF gas after being decomposed in advance in a cement process kiln in the following reaction equation.

(1) 2CaO + 2SO4 →2CaSO4 + O2 (1) 2CaO + 2SO 4 → 2CaSO 4 + O 2

(2) CaO + 2HF →CaF2 + H2O (2) CaO + 2HF → CaF 2 + H 2 O

상기 온실가스 배출량 산정방식은 하기 식으로 표시되는 것을 특징으로 한다.The GHG emission calculation method is characterized in that it is expressed by the following equation.

Ei = Qi x (1 - DRi)E i = Q i x (1-DR i )

상기 식에서 Ei는 SF6(i)의 온실가스 배출량(tGHG)이고, Qi는 SF6(i)의 소비량(ton)이고, DRi는 소비된 SF6(i)의 분해율(고정화율)로서 0에서 1 사이의 소수이고, DRi = (Qi - Ri)/Qi에 의해 산정되고, Qi는 SF6(i)의 소비량(ton)이고, Ri는 배출구를 통해 배출되는 SF6(i)의 양(ton)이다. In the above equation, E i is the greenhouse gas emission (tGHG) of SF 6 (i), Q i is the consumption amount (ton) of SF 6 (i), and DR i is the decomposition rate (fixation rate) of the consumed SF 6 (i) Is a prime number between 0 and 1, and is calculated by DR i = (Q i -R i )/Q i , Q i is the consumption (ton) of SF 6 (i), and R i is the amount (ton) of SF 6 (i) discharged through the outlet.

상기 시멘트 킬른 시스템에서, 주입되는 육불화황(SF6)은 열분해된 후 상기 생석회(CaO)와 반응하여 고정화되는 것을 특징으로 한다. In the cement kiln system, the injected sulfur hexafluoride (SF 6 ) is pyrolyzed and then reacted with the quicklime (CaO) to be immobilized.

상기 열분해는 시멘트 소성과정에서 발생하는 1,000℃ 이상의 열원을 공급하여 진행되는 것을 특징으로 한다. The pyrolysis is characterized in that it proceeds by supplying a heat source of 1,000° C. or higher generated during the cement firing process.

또한, 플라즈마 발생부에서 열에너지가 추가적으로 공급되는 것을 특징으로 한다. In addition, thermal energy is additionally supplied from the plasma generating unit.

상기 생석회(CaO)의 온도는 700~2,000 ℃, SF6의 온도는 1,000~5,000 ℃로 조절되는 것을 특징으로 한다.The temperature of the quicklime (CaO) is 700 ~ 2,000 ℃, characterized in that the temperature of SF 6 is adjusted to 1,000 ~ 5,000 ℃.

또한, 상기 시스템은 실시간으로 육불화황(SF6) 주입량, 온도 및 배출량; 시스템 온도; 반응물의 온도; 온실가스 배출량; 및 탄소 배출권 획득량 및 잔여량을 가시화하는 표시모듈을 더 포함할 수 있다. In addition, the system in real time sulfur hexafluoride (SF 6 ) injection amount, temperature and discharge amount; System temperature; The temperature of the reactants; Greenhouse gas emissions; And it may further include a display module for visualizing the amount of carbon credits obtained and the remaining amount.

본 발명에 따르면 시멘트 소성설비에서 시멘트 부원료를 제조하면서 동시에 육불화황을 처리하는 공정을 진행함에 있어서, 온실가스 배출량 및 제거량의 산정을 통한 지속적이고 체계적인 온실가스 배출량의 관리가 가능하다.According to the present invention, in the process of processing sulfur hexafluoride while manufacturing cement auxiliary materials in a cement sintering facility, it is possible to continuously and systematically manage GHG emissions through calculation of GHG emissions and removal amounts.

본 발명의 온실가스 배출량 관리 시스템이 상용화 및 안정화 될 경우 전국에서 발생되는 SF6를 수급하여 시멘트 생산공정에 활용하여 F2, HF, SOx 등의 발생이 전혀 없이 환경 친화적으로 자원 순환 및 자원 회수가 이루어질 수 있다.When the GHG emission management system of the present invention is commercialized and stabilized, SF 6 generated nationwide is supplied and utilized in the cement production process to ensure environmentally friendly resource circulation and resource recovery without any occurrence of F 2 , HF, SOx, etc. Can be done.

또한 온실가스 제거량에 비례하는 탄소배출권을 생성 및 거래할 수 있도록 함으로써, 온실가스 배출량 감소에 대한 동기가 보다 효과적으로 부여될 수 있도록 한다. In addition, by allowing the creation and trading of carbon credits proportional to the amount of GHG removal, the motivation for reducing GHG emissions can be more effectively given.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시멘트 생산 공정 통합 관리 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시멘트 생산 공정 통합 관리 시스템에 구비되는 온실 가스 관리 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 온실가스 제거량 산출 방법의 플로우 차트이다.
도 4는 도 2는 시멘트 생산의 전체 공정의 흐름도이다.
도 5 및 도 6은 시멘트 소성 공정 흐름도이다.
1 is a view showing a cement production process integrated management system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a greenhouse gas management system provided in the integrated cement production process management system according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a method of calculating a greenhouse gas removal amount according to an embodiment of the present invention.
4 is a flow chart of the entire process of cement production.
5 and 6 are a flow chart of a cement firing process.

이하, 본 발명의 시멘트 생산 공정 통합 관리 시스템에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a cement production process integrated management system of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시멘트 생산 공정 통합 관리 시스템을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온실 가스 관리 시스템을 도시한 도면이다. 1 is a view showing a cement production process integrated management system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing a greenhouse gas management system according to an embodiment of the present invention.

도 1를 참고하면, 본 발명의 시스템은 육불화황(SF6)을 플라즈마를 통해 황(S)원과 불소(F)원으로 열분해한 후 시멘트 소성로에 존재하는 생석회(CaO)와 반응시켜, 황산칼슘(CaSO4) 및 불화칼슘(CaF2)으로 고정화하고, 상기 고정화된 황산칼슘(CaSO4) 및 불화칼슘(CaF2)을 미분말화하여 시멘트를 생성하는 시멘트 킬른 시스템(10), 시멘트 킬른 시스템(10)으로의 육불화황(SF6) 주입량과 시멘트 킬른 시스템(10)으로부터의 육불화황(SF6) 배출량을 비교하여, 온실 가스 제거량을 산출하는 온실 가스 관리 시스템(20), 온실 가스 제거량에 비례하는 탄소 배출권을 획득하고, 탄소 배출권을 기반으로 시멘트 킬른 시스템(10)의 탄소 배출권 잔여량을 조정하는 탄소 배출권 관리 시스템(30) 및 탄소 배출권의 전자 상거래를 지원하는 전자 상거래 시스템(40)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the system of the present invention thermally decomposes sulfur hexafluoride (SF 6 ) into a sulfur (S) source and a fluorine (F) source through plasma, and then reacts with quicklime (CaO) present in a cement kiln, calcium sulfate (CaSO 4) and calcium fluoride (CaF 2) to the immobilized, wherein immobilized calcium sulfate (CaSO 4) and calcium fluoride (CaF 2) to the fine-powdered screen to create a cement cement kiln system 10, a cement kiln Greenhouse gas management system 20 that calculates the amount of greenhouse gas removal by comparing the amount of sulfur hexafluoride (SF 6 ) injected into the system 10 and the amount of sulfur hexafluoride (SF 6 ) emitted from the cement kiln system 10, and the greenhouse A carbon credit management system 30 that acquires carbon credits proportional to the amount of gas removed and adjusts the remaining amount of carbon credits of the cement kiln system 10 based on the carbon credits, and an e-commerce system 40 that supports electronic commerce of carbon credits. ) Can be included.

탄소 배출권 관리 시스템(30)은 시멘트 킬른 시스템(10)의 탄소 배출권을 매년 할당받아 관리하며, 시멘트 킬른 시스템(10)에 의해 발생되는 각종 온실 가스의 배출량에 따라 탄소 배출권을 차감하도록 한다. 즉, 온실 가스 종류, 배출량, 지구 온난화지수(GWP)를 기반으로 탄소 배출량을 산출하고, 이를 할당받은 탄소 배출권에서 감하여 탄소 배출권 잔여량을 산출하도록 한다. The carbon credit management system 30 receives and manages the carbon credits of the cement kiln system 10 every year, and the carbon credits are deducted according to the emission of various greenhouse gases generated by the cement kiln system 10. In other words, carbon emission is calculated based on the type of greenhouse gas, emission, and global warming index (GWP), and the remaining amount of carbon credits is calculated by subtracting it from the allocated carbon credits.

이하, 표1은 온실 가스 종류별 지구 온난화지수(GWP)를 나타낸 표이다. Hereinafter, Table 1 is a table showing the global warming index (GWP) for each type of greenhouse gas.

온실 가스(화학식)Greenhouse gas (chemical formula) GWP(톤당)GWP (per ton) 이산화탄소(CO2)Carbon dioxide (CO 2 ) 1One 메탄(CH4)Methane (CH4) 2121 아산화질소(N2O)Nitrous oxide (N2O) 310310 수소불화탄소(HFCs)Hydrogen fluorocarbons (HFCs) 1,3001,300 과불화탄소(PFCs)Perfluorocarbons (PFCs) 7,0007,000 육불화황(SF6)Sulfur hexafluoride (SF 6 ) 23,90023,900

이에 본 발명의 탄소 배출권 관리 시스템(30)은 시멘트 킬른 시스템(10)를 통해 육불화황(SF6)과 같은 온실 가스 일부가 제거될 수 있음을 고려하여, 육불화황(SF6)에 대응되는 온실 가스 제거량에 해당하는 탄소 배출권을 획득하고, 이를 기반으로 시멘트 킬른 시스템(10)의 탄소 배출권 잔여량을 증대할 수 있도록 한다. In the carbon credit management system 30 of the present invention consider that a part of greenhouse gases such as sulfur hexafluoride (SF 6) via a cement kiln system 10 can be removed, corresponding to a sulfur hexafluoride (SF 6) The carbon credits corresponding to the amount of greenhouse gas removed are obtained, and based on this, the remaining amount of carbon credits of the cement kiln system 10 can be increased.

또한, 탄소 배출권 잔여량을 변화 추이를 분석하여 탄소 배출권 잉여분이 발생 가능성이 있다고 판단되면(즉, 할당량 이상의 탄소 배출권이 발생하거나, 탄소 배출권 잔여량을 기 설정 기간 내에 모두 소진할 수 없다고 판단되면), 시스템 관리자의 동의하에 탄소 배출권 잉여분에 대한 전자 상거래를 수행할 수도 있도록 한다. 즉, 탄소 배출권에 상응하는 경제적 가치를 현금 등으로 보상받을 수도 있도록 한다. In addition, if it is determined that there is a possibility of generating carbon credits surplus by analyzing the change trend of the carbon credits remaining (i.e., when carbon credits above the quota are generated or it is determined that the remaining carbon credits cannot be exhausted within a preset period), the system It is also possible to conduct electronic commerce on surplus carbon credits with the consent of the manager. In other words, the economic value corresponding to carbon credits can be compensated with cash or the like.

도 2를 참고하면, 본 발명의 온실 가스 관리 시스템은 다시 상기 시멘트 킬른 시스템의 운전 계획, 일별/월별/연도별 육불화황(SF6) 구입량 및 주입량, 계측기기 정보 및 측정 분석 관리 정보를 입력받는 데이터 입력모듈(21), 시멘트 킬른에서, 미리 분해된 육불화황(SF6)와 생석회(CaO)가 반응하여 불소 고정화 프로세스를 진행하면서, 실시간으로 계측기기로부터 육불화황 주입량, 온도 및 배출량; 시멘트 킬른의 온도; 및 반응물의 온도 계측값을 수신 및 관리하는 관리 모듈(22), 상기 관리 모듈(22)에서, 입력된 계측값에 기초하여 온실가스 배출량 산정방식을 이용하여 상기 육불화황(SF6)의 배출량을 산출하는 온실가스 배출량 산출모듈(23), 상기 육불화황(SF6)의 주입량과 상기 육불화황(SF6)의 배출량을 비교하여 온실 가스 제거량을 산출하는 온실가스 제거량 산출 모듈(24), 및 상기 육불화황(SF6)의 배출량에 따라 제어모듈에 의해 육불화황의 온도, 킬른의 온도 또는 반응물의 온도를 제어하는 제어 모듈(25) 등을 포함한다. Referring to Figure 2, the greenhouse gas management system of the present invention again inputs the operation plan of the cement kiln system, the amount of sulfur hexafluoride (SF 6 ) purchased and injected amount by day/month/year, measurement device information and measurement analysis management information The received data input module 21, in a cement kiln, reacts with sulfur hexafluoride (SF 6 ) and quicklime (CaO) decomposed in advance to proceed with the fluorine immobilization process, while the amount, temperature and amount of sulfur hexafluoride injected from the measuring instrument in real time ; The temperature of the cement kiln; And the management module 22 receiving and managing the temperature measurement value of the reactant, in the management module 22, the emission of the sulfur hexafluoride (SF 6 ) using a greenhouse gas emission calculation method based on the input measured value GHG emissions output module 23, wherein sulfur hexafluoride (SF 6), greenhouse gas removal as compared to the emissions of the injection amount and the sulfur hexafluoride (SF 6) for calculating the greenhouse gas removal amount calculation module 24 for calculating a And a control module 25 for controlling a temperature of sulfur hexafluoride, a temperature of a kiln, or a temperature of a reactant by a control module according to the amount of sulfur hexafluoride (SF 6 ).

이하, 도 3 내지 도 6을 참고하여 본 발명의 동작 방법을 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, an operation method of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 6.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소 배출권 산출 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이고, 도 4는 도 2는 시멘트 생산의 전체 공정의 흐름도이고, 도 5 및 도 6은 시멘트 소성 공정 흐름도이다. 3 is an operation flowchart illustrating a method of calculating carbon credits according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a flowchart of an entire process of cement production, and FIGS. 5 and 6 are flowcharts of a cement firing process.

먼저, 단계 S1의 운영 및 관리계획 수립 단계에서, 시멘트 킬른 시스템 운전 계획, 일별/월별/연도별 SF6 구입량 및 주입량, 계측기기 정보 및 측정 분석 관리 정보를 데이터 입력모듈에 입력한다. 시멘트 킬른(kiln)은 적당한 비율로 혼합되어 분쇄된 시멘트 원료를 소성하는 가마를 말한다. 온실가스 배출권거래제의 배출량 보고 및 인증에 관한 지침 제11조에 의하면, 할당대상업체는 배출활동의 개요, 보고대상 배출시설, 보고대상 온실가스, 배출량 산정방법론, 매개변수별 관리기준 등이 포함한 모니터링 계획을 제출하여야 하므로, 이를 위해 시멘트 킬른 시스템 운전 계획, 일별/월별/연도별 SF6 구입량 및 주입량, 계측기기 정보 및 측정 분석 관리 정보를 데이터 입력모듈에 입력한다.First, in the operation and management plan establishment step of step S1, the cement kiln system operation plan, daily/monthly/yearly SF 6 purchase amount and injection amount, measurement device information, and measurement analysis management information are input into the data input module. Cement kiln refers to a kiln that fires crushed cement raw materials by mixing in an appropriate ratio. According to Article 11 of the Guidelines for Reporting and Certification of Emissions under the Greenhouse Gas Emissions Trading Scheme, companies subject to allocation are monitoring plans including an overview of emission activities, emission facilities subject to reporting, greenhouse gases subject to reporting, emission calculation methodology, and management standards for each parameter. For this purpose, the cement kiln system operation plan, daily/monthly/yearly SF 6 purchase amount and injection amount, measurement equipment information, and measurement analysis management information are entered into the data input module.

본 발명에서 보고대상 온실가스는 불소계 온실가스로서 구체적으로, HFCs, PFCs, SF6 등이다. 불소계 온실가스는 화학 산업이나 전기 산업 등에서 제품 생산 공정 중에 사용되기도 하지만 생산된 설비의 충진물 등 다양한 용도로 소비된다. 특히, SF6는 주로 중전기기 산업과 전기 및 전자산업에서 필요(소비)하며, SF6는 당장 대체 품목이 없으므로 지속적인 수요가 있을 것으로 전망된다. SF6 가격은 하락 추세에 있으므로 회수 및 정제하여 폐기된 SF6 가스를 재사용하는 사업은 경쟁력이 약화됨과 동시에 SF6의 사용량은 증가될 전망이다. The greenhouse gas to be reported in the present invention is a fluorine-based greenhouse gas, specifically, HFCs, PFCs, SF 6 and the like. Fluorine-based greenhouse gases are sometimes used during product production processes in the chemical industry or the electricity industry, but are consumed for various purposes, such as fillings of the produced facilities. In particular, SF 6 is mainly needed (consumed) in the heavy electric machinery industry and the electric and electronic industries, and SF 6 is expected to continue to be in demand as there is no immediate replacement item. As SF 6 prices are on the decline, the business that reuses SF 6 gas recovered and refined and disposed of is expected to weaken competitiveness and increase the amount of SF 6 used.

그 다음, 단계 S2의 SF6처리/고정화 프로세스 운영 단계에서, 플라즈마 발생 HF 가스와 시멘트 공정 소성로 내에서 미리 분해된 SF6를 반응물질인 생석회(CaO)와 화학반응시켜 시멘트 공정에서의 유용한 물질인 CaF2(광화제) 및 CaSO4(지연제)로 고정화시킨다. 이때, 실시간으로 계측기기로부터 육불화황 주입량, 온도 및 배출량; 시멘트 킬른 시스템의 온도; 및 반응물의 온도 계측값이 수신되고 관리 모듈에 입력된다.Then, in the operation step of the SF 6 treatment/fixation process of step S2, the plasma-generated HF gas and SF 6 previously decomposed in the cement process kiln are chemically reacted with quicklime (CaO) as a reactant, which is a useful material in the cement process. Immobilized with CaF 2 (mineralizer) and CaSO 4 (retardant). At this time, the amount of sulfur hexafluoride injected from the measuring device in real time, the temperature and the discharge amount; The temperature of the cement kiln system; And temperature measurements of the reactants are received and input to the management module.

본 발명의 일 실시예에서, 시멘트 소성공정을 진행하는 과정 중에 SF6 및 수소원을 주입할 수 있도록 예열기 시스템, 회전형 가마, 또는 냉각기를 개량하여 시멘트 소성과정에서 발생하는 열로 SF6를 분해하고, 분해된 S와 F를 클링커 합성을 위한 재료로 사용할 수 있게 하여, 대용량의 SF6를 원료로서 이용하였다. In one embodiment of the present invention, to improve the pre-heater system, a rotary kiln, or the cooler to inject SF 6 and a source of hydrogen in the process of progress of cement sintering step, and decomposing the heat SF 6 occurring in the cement sintering process , Decomposed S and F could be used as materials for clinker synthesis, and a large amount of SF 6 was used as a raw material.

SF6를 미리 열분해하여 HF로 전환시키기 위한 열원으로 시멘트 소성과정에서 발생하는 1,000℃ 이상의 열원을 사용한다. 또한, 추가적으로 플라즈마 발생부를 통해 열에너지를 추가적으로 공급할 수 있다.As a heat source for converting SF 6 to HF by pyrolysis in advance, a heat source of 1,000℃ or higher generated during the cement firing process is used. In addition, thermal energy may be additionally supplied through the plasma generator.

SF6가 원료로 투입되면 플라즈마에 의해 황(S)원과 불소(F)원으로 열분해되고, 이는 시멘트 소성로에 존재하는 CaO와 반응하여 황산칼슘(CaSO4) 및 불화칼슘(CaF2)으로 고정화된다(도 5 및 도 6 참조). When SF 6 is introduced as a raw material, it is pyrolyzed into a sulfur (S) source and a fluorine (F) source by plasma, which reacts with CaO present in the cement kiln and is immobilized with calcium sulfate (CaSO 4 ) and calcium fluoride (CaF 2 ). (See Figs. 5 and 6).

SF6 열분해를 통한 황(S)은 과잉공기에 포함된 산소와 결합하여 SO4(술폰기)를 만들고, SO4는 CaO(생석회)와 반응하여 CaSO4가 생성되고 여기에 활성 재료와 화학 혼화제 등을 배합하여 미분말로 만들면 시멘트가 된다.Sulfur (S) through SF 6 pyrolysis combines with oxygen contained in excess air to form SO 4 (sulfone group), and SO 4 reacts with CaO (quicklime) to produce CaSO 4 , where active material and chemical admixture It becomes cement when it is made into fine powder by mixing etc.

S + 2O2 → SO4 S + 2O 2 → SO 4

2CaO + 2SO4 → 2CaSO4 + O2 2CaO + 2SO 4 → 2CaSO 4 + O 2

SF6 열분해를 통한 불소(F)의 경우 다른 물질을 부식시키는 작용을 할 수 있으므로 수소원(H2O, H2 등)의 공급이 필요하며, 이들 수소원이 포함하고 있는 수소 원자는 F와 반응하여 비교적 쉽게 변환이 되는 HF를 만들게 되고, CaO(생석회)와 반응하여 다음의 화학반응을 유도한다.In the case of fluorine (F) through SF 6 pyrolysis, it can corrode other substances, so it is necessary to supply a hydrogen source (H 2 O, H 2, etc.), and the hydrogen atoms contained in these hydrogen sources are F and It reacts to make HF, which is relatively easily converted, and reacts with CaO (quicklime) to induce the next chemical reaction.

H2 + F2 → 2HFH 2 + F 2 → 2HF

CaO + 2HF → CaF2 + H2O + heatCaO + 2HF → CaF 2 + H 2 O + heat

CaSO4는 석고라고도 하며, 시멘트의 수화 작용을 촉진하는 혼화제로 사용될 수 있다. CaF2는 시멘트 클링커의 제조단계에서 소성온도를 낮추는 역할을 한다. 고정화로 생성된 CaF2에 의해 석회석 탈탄산 시 소성온도를 약 100~200 ℃ 낮출 수 있으므로 에너지 절감효과가 있다. 따라서, 고정화로 생성된 CaF2는 시멘트 생산공정 중 가장 많은 에너지 소비를 차지하는 클링커 소성공정에 있어서 필수적이다. CaSO 4 is also called gypsum, and can be used as an admixture to promote the hydration of cement. CaF 2 plays a role in lowering the firing temperature in the manufacturing stage of cement clinker. When the limestone is decarboxylated by CaF 2 generated by immobilization, the firing temperature can be reduced by about 100 to 200 ℃, so there is an energy saving effect. Therefore, CaF 2 generated by immobilization is essential in the clinker firing process, which accounts for the most energy consumption in the cement production process.

시멘트 킬른 내에는 SF6로부터 분해된 S와 F를 고정화시킬 수 있는 소재, 생석회(CaO)는 소성 후 약 2% 이하로 존재함이 바람직하다In the cement kiln, a material capable of immobilizing S and F decomposed from SF 6 , and quicklime (CaO) is less than about 2% after firing. It is desirable to exist

반응물 원료인 생석회(CaO) 온도는 700~2,000 ℃, 육불화황의 온도는 1,000~5,000 ℃로 조절되는 것이 바람직하다. 상기 범위내인 경우 100% CaF2와 CaSO4로 영구 고정화가 가능하고, 별도의 처리과정 없이 시멘트를 생산할 수 있다.It is preferable that the temperature of quicklime (CaO) as a raw material of the reactant is adjusted to 700 to 2,000°C, and the temperature of sulfur hexafluoride to 1,000 to 5,000°C. If it is within the above range, permanent immobilization with 100% CaF 2 and CaSO 4 is possible, and cement can be produced without a separate treatment process.

그리고 단계 S3의 배출량 산정을 위한 데이터 집계(관리) 단계에서, 관리 모듈은 육불화황 주입량, 온도 및 배출량; 시멘트 킬른의 온도; 및 반응물의 온도를 실시간 계측하도록 한다. And in the data aggregation (management) step for calculating the amount of discharge in step S3, the management module includes: the amount of sulfur hexafluoride injected, the temperature, and the amount of discharge; The temperature of the cement kiln; And to measure the temperature of the reactant in real time.

그리고 단계 S4의 SF6 분해/고정화에 따른 SF6 배출량 산정 단계에서는, 이하의 온실가스 배출량의 산정방식을 통해 SF6 배출량을 산정하도록 한다. And in the step of calculating the amount of SF 6 emission according to the decomposition/fixation of SF 6 in step S4, the amount of SF 6 emission is calculated through the following GHG emission calculation method.

본 발명자들은 온실가스 배출량의 산정방식으로 온실가스 저감 기술이 적용된 유사방법론에서 제시된 분해율(저감계수) 산정 방식의 준용 가능성을 검토하였다. 그 결과 미처리된 공정가스 배출량은 미분해(미고정화)된 SF6 배출량인 것으로 볼 수 있음을 확인하였다.The present inventors reviewed the possibility of applying the method of calculating the decomposition rate (reduction factor) proposed in a similar methodology to which the GHG reduction technology was applied as a method of calculating GHG emissions. As a result, it was confirmed that the untreated process gas emission can be regarded as the undecomposed (unfixed) SF 6 emission.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 온실가스 배출량 산정방식은 하기 식으로 표시된다. In one embodiment of the present invention, the GHG emission calculation method is expressed by the following equation.

Ei = Qi x (1 - DRi)E i = Q i x (1-DR i )

상기 식에서 Ei는 SF6(i)의 온실가스 배출량(tGHG)이고, Qi는 SF6(i)의 주입량(ton)이고, DRi는 주입된 SF6(i)의 분해율(고정화율)로서 0에서 1 사이의 소수이고, DRi = (Qi - Ri)/Qi에 의해 산정되고, Ri는 배출구를 통해 배출되는 SF6(i)의 배출량(ton)이다. Injection amount (ton) and, DR i is the decomposition rate of the implanted SF 6 (i) (a fixed ratio) in the greenhouse gas emissions (tGHG) and, Q i is SF 6 (i) of the formula E i is SF 6 (i) Is a prime number between 0 and 1, and is calculated by DR i = (Q i -R i )/Q i , R i is the discharge (ton) of SF 6 (i) discharged through the outlet.

상기 온실가스 배출량 산정식의 활동자료의 매개변수 Qi은 공정에 투입되어 소비된 SF6의 양을 측정한 값이다. 배출계수(고정화(분배)율의 매개변수 DRi은 소비된 SF6가 대기로 배출되지 않고 고정화(분해)된 비율이다. SF6의 소비량(Qi)은 킬른에 투입되기 직전에 측정한다. 시멘트 생산공정에서 원료 이용후 배출되는 SF6 양(Ri)은 SF6가 킬른의 배출구에서 배출된 직후에 측정한다.The parameter Q i of the activity data of the above GHG emission calculation formula is a measure of the amount of SF 6 consumed in the process. The emission factor (parameter DR i of the rate of fixation (distribution) is the rate at which the spent SF 6 is not released to the atmosphere but is fixed (decomposed). The consumption of SF 6 (Q i ) is measured immediately before entering the kiln. The amount of SF 6 (R i ) discharged after using raw materials in the cement production process is measured immediately after SF 6 is discharged from the kiln outlet.

상기 온실가스 배출량 산정식은 공정(배출시설)에 투입되어 소비되거나, 저감시스템을 통한 분해(파괴) 처리되는 경우 1-분해율의 개념을 적용한 것으로, 본 발명의 공정의 경우 SF6를 부원료로 이용하기 위해 고온열원(플라즈마)를 이용해 1차적으로 SF6를 분해하고, 부원료로 고정화(CaSO4, CaF2)하는 개념으로 유사방법론의 저감시스템 적용 개념과 유사하다. 따라서 저감시스템을 통한 분해(파괴) 처리 경우 적용되는 분해율(분해계수) 산정 방식을 준용하였다. 파괴율(또는 분해계수) 산정에는 (유입-배출)/유입 개념을 적용하였다.The above GHG emission calculation formula applies the concept of 1-decomposition rate when it is input to a process (emission facility) and consumed, or when decomposition (destruction) is processed through a reduction system, and in the case of the process of the present invention, SF 6 is used as an auxiliary material. It is a concept of primarily decomposing SF 6 using a high-temperature heat source (plasma) and immobilizing it as an auxiliary material (CaSO 4 , CaF 2 ), similar to the concept of applying a reduction system of similar methodology. Therefore, the method of calculating the decomposition rate (decomposition coefficient) applied in the case of decomposition (decomposition) treatment through the reduction system was applied mutatis mutandis. The concept of (inflow-discharge)/inflow was applied to the calculation of the failure rate (or decomposition factor).

상기 온실가스 배출량 산정식은 시멘트 생산을 위해 투입된 SF6가 최종 제품으로 고정화되지 않고(즉, 미분해/미고정화) 대기로 배출될 수 있는 경우 온실가스 배출량을 산정하는 방법으로서, 킬른에서 소비(투입) 및 배출되는 SF6의 양을 측정(분석)하여 적용할 수 있다. The above GHG emissions calculation formula is a method of calculating GHG emissions when SF 6 input for cement production is not immobilized as a final product (i.e., undegraded/unfixed) and can be discharged to the atmosphere. ) And the amount of SF 6 emitted can be measured (analyzed) and applied.

단계 S5의 온실가스 제거량 산출 단계에서는, 단계 S4를 통해 산출된 육불화황(SF6)의 배출량을 육불화황(SF6)의 주입량과 비교하여 온실 가스 제거량을 산출하도록 한다. 즉, 시멘트 소성설비에서 시멘트 부원료를 제조하면서 동시에 육불화황을 처리하는 공정을 진행함에 있어서, 온실가스가 얼마나 제거되는 지를 산출하도록 한다. In the step S5 of calculating the amount of GHG removal, the amount of GHG removal is calculated by comparing the amount of sulfur hexafluoride (SF 6 ) calculated through step S4 with the amount of sulfur hexafluoride (SF 6 ) injected. That is, in the process of treating sulfur hexafluoride while manufacturing cement sub-materials in the cement sintering facility, it is to calculate how much greenhouse gas is removed.

그리고 단계 S6의 탄소 배출원으로의 환산 단계에서는, 단계 S5를 통해 산출된 온실 가스 제거량을 탄소 배출권 관리 시스템(30)에 보고하고, 탄소 배출권 관리 시스템(30)은 육불화황(SF6)의 탄소배출계수에 기초하여 해당 온실 가스 제거량을 탄소 배출권으로 환산하도록 한다. And in the conversion step to the carbon emission source of step S6, the amount of greenhouse gas removal calculated through step S5 is reported to the carbon credit management system 30, and the carbon credit management system 30 is the carbon of sulfur hexafluoride (SF 6 ). Based on the emission factor, the amount of greenhouse gas removed should be converted into carbon credits.

탄소 배출권(Certificated Emissions Reduction: CER)은 하기 식에 따라 환산될 수 있다. Carbon credits (Certificated Emissions Reduction: CER) can be converted according to the following equation.

CER = (Ri - Qi) λCER = (R i -Q i ) λ

상기 식에서 λ 는 육불화황(SF6)의 탄소배출계수이다. 육불화황(SF6)의 경우, SF6가 오존을 파괴하는 능력이 이산화탄소를 1로 기준하였을때 23900배이다. 이에 본 발명에서는 육불화황(SF6)의 탄소배출계수 λ 를 23900로 설정할 수 있을 것이다. In the above formula, λ is the carbon emission factor of sulfur hexafluoride (SF 6 ). In the case of sulfur hexafluoride (SF 6 ), the ability of SF6 to destroy ozone is 23900 times when carbon dioxide is 1 as a standard. Accordingly, in the present invention, the carbon emission factor λ of sulfur hexafluoride (SF 6 ) may be set to 23900.

그리고 나서, 탄소 배출권 관리 시스템(30)은 특정 사용자 계정의 탄소 배출권을 타인에서 양도하거나 또는 타인의 탄소 배출권을 양도받을 수 있도록 하는 거래 채널과 거래에 따른 비용을 다양한 방식으로 지불할 수 있도록 하는 결제 채널을 다양한 형태로 생성 및 운영함으로써, 탄소 배출권의 전자 상거래를 원활이 지원하도록 한다. 본 발명의 탄소 배출권은 매도-매수, 신탁 처리, 경매, 기부 중 적어도 하나의 방식으로 거래될 수 있을 것이나, 필요한 경우 전자 상거래 형태가 변경 또는 변형될 수도 있음은 물론 당연할 것이다. Then, the carbon credit management system 30 is a transaction channel that enables the transfer of carbon credits of a specific user account from another person or the transfer of the carbon credits of another person, and a settlement that enables payment of the transaction costs in various ways. By creating and operating channels in various forms, it will smoothly support e-commerce of carbon credits. The carbon credits of the present invention may be traded in at least one of selling-buying, trust processing, auction, and donation, but of course, the form of e-commerce may be changed or modified if necessary.

본 발명의 일 실시예에서, 바람직하게는 실시간으로 육불화황 주입량, 온도 및 배출량; 시멘트 킬른의 온도; 반응물의 온도; 온실가스 배출량; 및 탄소 배출권 획득량 및 잔여량을 가시화하는 표시모듈을 더 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, preferably in real time, the amount of sulfur hexafluoride injected, the temperature and the amount of discharge; The temperature of the cement kiln; The temperature of the reactants; Greenhouse gas emissions; And it may further include a display module for visualizing the amount of carbon credits obtained and the remaining amount.

본 발명에서 모듈이란 용어는 특정한 기능이나 동작을 처리하는 하나의 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현할 수 있다.In the present invention, the term module means a unit that processes a specific function or operation, which can be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software.

Claims (12)

육불화황(SF6)을 플라즈마를 통해 황(S)원과 불소(F)원으로 열분해한 후 시멘트 소성로에 존재하는 생석회(CaO)와 반응시켜, 황산칼슘(CaSO4) 및 불화칼슘(CaF2)으로 고정화하고, 상기 고정화된 황산칼슘(CaSO4) 및 불화칼슘(CaF2)을 미분말화하여 시멘트를 생성하는 시멘트 킬른 시스템;
상기 시멘트 킬른 시스템으로의 육불화황(SF6) 주입량과 상기 시멘트 킬른 시스템으로부터의 육불화황(SF6) 배출량을 비교하여, 온실 가스 제거량을 산출하는 온실 가스 관리 시스템; 및
상기 산출된 온실 가스 제거량에 비례하는 탄소 배출권을 획득하고, 상기 탄소 배출권을 기반으로 상기 시멘트 킬른 시스템의 탄소 배출권 잔여량을 조정하는 탄소 배출권 관리 시스템을 포함하며,
상기 온실 가스 관리 시스템은
“Ei = Qi x (1 - DRi)”으로 표현되는 온실가스 배출량 산정방식을 적용하여 육불화황(SF6)의 배출량을 산출하며, 상기 Ei는 SF6(i)의 온실가스 배출량(tGHG)이고, 상기 Qi는 SF6(i)의 소비량(ton)이고, 상기 DRi는 소비된 SF6(i)의 분해율(고정화율)로서 0에서 1 사이의 소수이고, 상기 DRi = (Qi - Ri)/Qi에 의해 산정되고, 상기 Qi는 SF6(i)의 소비량(ton)이고, 상기 Ri는 배출구를 통해 배출되는 SF6(i)의 양(ton)인 것을 특징으로 하는 시멘트 생산 공정 통합 관리 시스템.
After pyrolyzing sulfur hexafluoride (SF 6 ) into a sulfur (S) source and a fluorine (F) source through plasma, it reacts with the quicklime (CaO) present in the cement kiln to produce calcium sulfate (CaSO 4 ) and calcium fluoride (CaF). 2 ) a cement kiln system for generating cement by pulverizing the immobilized calcium sulfate (CaSO 4 ) and calcium fluoride (CaF 2 );
A greenhouse gas management system for calculating a greenhouse gas removal amount by comparing the amount of sulfur hexafluoride (SF 6 ) injected into the cement kiln system and the amount of sulfur hexafluoride (SF 6 ) emitted from the cement kiln system; And
A carbon credit management system for obtaining carbon credits proportional to the calculated amount of greenhouse gas removal, and adjusting the remaining amount of carbon credits of the cement kiln system based on the carbon credits,
The greenhouse gas management system
The emission of sulfur hexafluoride (SF 6 ) is calculated by applying the GHG emission calculation method expressed as “E i = Q i x (1-DR i )”, where E i is the greenhouse gas of SF 6 (i) Emission (tGHG), Q i is the consumption amount (ton) of SF6(i), DR i is the decomposition rate (fixation rate) of the consumed SF 6 (i) and is a prime number between 0 and 1, and the DR i = Calculated by (Q i -R i )/Q i , The Q i is the consumption amount (ton) of SF 6 (i), and R i is the amount (ton) of SF 6 (i) discharged through the outlet.
제1항에 있어서, 상기 탄소 배출권 관리 시스템은
상기 육불화황(SF6)의 탄소배출계수에 기초하여 상기 온실 가스 제거량을 상기 탄소 배출권으로 환산하는 것을 특징으로 하는 시멘트 생산 공정 통합 관리 시스템.
The method of claim 1, wherein the carbon credit management system
Cement production process integrated management system, characterized in that converting the amount of greenhouse gas removal into the carbon credits based on the carbon emission factor of the sulfur hexafluoride (SF 6 ).
제1항에 있어서,
상기 탄소 배출권 관리 시스템을 통해 획득된 탄소 배출권에 대한 매도-매수, 신탁 처리, 경매, 기부 중 적어도 하나를 지원하는 전자 상거래 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 생산 공정 통합 관리 시스템.
The method of claim 1,
Cement production process integrated management system, characterized in that it further comprises an electronic commerce system that supports at least one of selling-buying, trust processing, auction, and donation for the carbon credits obtained through the carbon credit management system.
제1항에 있어서, 상기 온실 가스 관리 시스템은
상기 시멘트 킬른 시스템의 운전 계획, 일별/월별/연도별 육불화황(SF6) 구입량 및 주입량, 계측기기 정보 및 측정 분석 관리 정보를 입력받는 데이터 입력모듈;
상기 시멘트 킬른 시스템에서, 미리 분해된 육불화황(SF6)와 생석회(CaO)가 반응하여 불소 고정화 프로세스를 진행하면서, 실시간으로 계측기기로부터 육불화황(SF6) 주입량, 온도 및 배출량; 시스템 온도; 및 반응물 온도 계측값을 수신 및 관리하는 관리 모듈;
상기 관리 모듈에서, 입력된 계측값에 기초하여 온실가스 배출량 산정방식을 이용하여 상기 육불화황(SF6)의 배출량을 산출하는 온실가스 배출량 산출모듈;
상기 육불화황(SF6)의 주입량과 상기 육불화황(SF6)의 배출량을 비교하여 온실 가스 제거량을 산출하는 온실가스 제거량 산출 모듈; 및
상기 육불화황(SF6)의 배출량에 따라 육불화황(SF6)의 온도, 킬른의 온도 또는 반응물의 온도를 제어하는 제어 모듈 ;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 생산 공정 통합 관리 시스템.
The method of claim 1, wherein the greenhouse gas management system
A data input module for receiving an operation plan of the cement kiln system, daily/monthly/yearly sulfur hexafluoride (SF 6 ) purchase amount and injection amount, measurement device information, and measurement analysis management information;
In the cement kiln system, sulfur hexafluoride (SF 6 ) decomposed in advance and quicklime (CaO) react to proceed with the fluorine immobilization process, while the amount, temperature and discharge amount of sulfur hexafluoride (SF 6 ) injected from the measuring device in real time; System temperature; And a management module receiving and managing the measured value of the temperature of the reactant.
In the management module, a greenhouse gas emission calculation module for calculating an emission amount of the sulfur hexafluoride (SF 6 ) using a greenhouse gas emission calculation method based on an input measured value;
GHG removal amount calculation module for calculating the greenhouse gas sulfur hexafluoride removal compared to the emissions of the injection amount and the sulfur hexafluoride (SF 6) of (SF 6); And
Cement production process integrated management system comprising: a; the sulfur hexafluoride (SF 6) sulfur hexafluoride (SF 6) a temperature control module for controlling the temperature or the temperature of the reaction product of the kiln, depending on the discharge amount of.
삭제delete 제4항에 있어서,
상기 육불화황(SF6)은 시멘트 공정 소성로 내에서 미리 분해된 후, 플라즈마 발생 HF 가스와 함께 상기 생석회(CaO)와 하기 반응식으로 반응하여 고정되는 것을 특징으로 하는 시멘트 생산 공정 통합 관리 시스템:
(1) 2CaO + 2SO4 →2CaSO4 + O2
(2) CaO + 2HF →CaF2 + H2O
The method of claim 4,
The sulfur hexafluoride (SF 6 ) is pre-decomposed in a cement process kiln, and then reacted with the quicklime (CaO) together with plasma-generated HF gas in the following reaction scheme to be fixed.
(1) 2CaO + 2SO 4 → 2CaSO 4 + O 2
(2) CaO + 2HF → CaF 2 + H 2 O
삭제delete 제6항에 있어서,
상기 시멘트 킬른 시스템에서, 주입되는 육불화황(SF6)은 열분해된 후 상기 생석회(CaO)와 반응하여 고정화되는 것을 특징으로 하는 시멘트 생산 공정 통합 관리 시스템.
The method of claim 6,
In the cement kiln system, the injected sulfur hexafluoride (SF 6 ) is pyrolyzed and then reacted with the quicklime (CaO) to be immobilized.
제8항에 있어서,
상기 열분해는 시멘트 소성과정에서 발생하는 1,000℃ 이상의 열원을 공급하여 진행되는 것을 특징으로 하는 시멘트 생산 공정 통합 관리 시스템.
The method of claim 8,
The pyrolysis is performed by supplying a heat source of 1,000° C. or higher generated during the cement firing process.
제9항에 있어서,
플라즈마 발생부에서 열에너지가 추가적으로 공급되는 것을 특징으로 하는 시멘트 생산 공정 통합 관리 시스템.
The method of claim 9,
Cement production process integrated management system, characterized in that heat energy is additionally supplied from the plasma generator.
제4항에 있어서,
상기 생석회(CaO)의 온도는 700~2,000 ℃, SF6의 온도는 1,000~5,000 ℃로 조절되는 것을 특징으로 하는 시멘트 생산 공정 통합 관리 시스템.
The method of claim 4,
Cement production process integrated management system, characterized in that the temperature of the quicklime (CaO) is 700 ~ 2,000 ℃, the temperature of SF 6 is controlled to 1,000 ~ 5,000 ℃.
제4항에 있어서,
실시간으로 육불화황(SF6) 주입량, 온도 및 배출량; 시스템 온도; 반응물의 온도; 온실가스 배출량; 및 탄소 배출권 획득량 및 잔여량을 가시화하는 표시모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 생산 공정 통합 관리 시스템.
The method of claim 4,
Sulfur hexafluoride (SF 6 ) injection amount, temperature and discharge in real time; System temperature; The temperature of the reactants; Greenhouse gas emissions; And a display module for visualizing the amount of carbon credits obtained and the amount of remaining carbon credits.
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