KR102216205B1 - 시멘트산업에서의 이산화탄소 포집 및 탄산광물의 전환을 위한 일체형 시스템 - Google Patents

시멘트산업에서의 이산화탄소 포집 및 탄산광물의 전환을 위한 일체형 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102216205B1
KR102216205B1 KR1020180150956A KR20180150956A KR102216205B1 KR 102216205 B1 KR102216205 B1 KR 102216205B1 KR 1020180150956 A KR1020180150956 A KR 1020180150956A KR 20180150956 A KR20180150956 A KR 20180150956A KR 102216205 B1 KR102216205 B1 KR 102216205B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
absorbent
unit
carbon dioxide
collecting
cation
Prior art date
Application number
KR1020180150956A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200065160A (ko
Inventor
박일건
김흥래
Original Assignee
(주)평화엔지니어링
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)평화엔지니어링 filed Critical (주)평화엔지니어링
Priority to KR1020180150956A priority Critical patent/KR102216205B1/ko
Publication of KR20200065160A publication Critical patent/KR20200065160A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102216205B1 publication Critical patent/KR102216205B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/364—Avoiding environmental pollution during cement-manufacturing
    • C04B7/365—Avoiding environmental pollution during cement-manufacturing by extracting part of the material from the process flow and returning it into the process after a separate treatment, e.g. in a separate retention unit under specific conditions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/364—Avoiding environmental pollution during cement-manufacturing
    • C04B7/367—Avoiding or minimising carbon dioxide emissions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
    • Y02P40/18—Carbon capture and storage [CCS]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

본 발명은 시멘트 생산공정에서 배출되는 폐기물로부터 추출제를 이용하여 선택적으로 양이온을 추출하는 양이온추출부; 시멘트 생산공정에서 배출되는 이산화탄소를 흡수제를 이용하여 포집하고, 상기 포집된 이산화탄소를 상기 양이온추출공급부로부터 공급받은 양이온과 반응시켜 탄산광물을 생산하는 포집광물화동시공정수행부; 상기 포집광물화동시공정수행부에서 생산된 탄산광물 및 흡수제를 분리하고, 분리된 흡수제는 포집광물화동시공정수행부로 재공급하는 광물흡수제분리부; 상기 양이온추출부에서 사용된 추출제를 회수하여 재생하고, 상기 재생된 추출제를 양이온추출부로 재공급하는 알칼리전해조; 및 시멘트 생산공정에서 발생되는 폐열을 상기 알칼리전해조로 공급하는 폐열공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트산업에서의 이산화탄소 포집 및 탄산광물의 전환을 위한 일체형 시스템을 제공한다.

Description

시멘트산업에서의 이산화탄소 포집 및 탄산광물의 전환을 위한 일체형 시스템{The all in one type system of carbon dioxide collecting and transforming into carbonated mineral at cement industry}
본 발명은 시멘트산업에서의 이산화탄소 포집 및 탄산광물의 전환을 위한 일체형 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시멘트산업에서 발생하는 이산화탄소와 양이온을 이용하여 이산화탄소의 배출로 인해 발생하는 오존가스의 저감이 가능하고, 나아가 포집된 이산화탄소 및 폐기물에서 추출된 양이온을 이용하여 산업적으로 유용한 다양한 종류의 탄산광물로 동시에 전환할 수 있는 시멘트산업에서의 이산화탄소 포집 및 탄산광물의 전환을 위한 일체형 시스템에 관한 것이다.
시멘트 산업은 건축·토목산업의 필수 기초 소재인 시멘트를 생산하는 중요한 국가 기간산업이며, 또한 초기 대규모의 투자비용이 소요되는 장치산업으로써 신규업체의 시장진입이 매우 어려워 10여개의 생산업체(삼표, 쌍용, 성신, 현대, 아세아, 라파즈, 한라) 중 메이저 7개사가 국내 생산량의 90% 이상을 점유하는 과점체제로 운영되고 있다.
2015년 기준 클링커 생산용 소성설비(kiln)를 보유한 8개사에서 클링커 62,042천톤을 생산하고 있고, 시멘트 생산설비는 11개사에서 100여기를 보유하여 연간 52,043천톤을 생산하고 734만톤 수출, 115만톤 수입하는 세계 6위의 수출국이다.
시멘트 공정에서 발생하는 CO2양은 시멘트 생산량, 킬른 용량, 예열기, 밀링 장비 등에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로 1톤의 클링커당 약 0.85톤의 CO2가 발생하는 것으로 추정되며, 특히 제조공정 중 소성공정에서 석회석 탈탄산 및 연료연소에 기인하는 것이 전체 발생량의 약 95%를 차지하고 생산원가의 50% 이상이 에너지 비용으로 추산된다.
2014년 광물산업(시멘트 생산, 석회 생산, 석회석 및 백운석 소비, 소다회 생산 및 소비 등)부문 온실가스 배출량은 33,165천톤-CO2eq.으로(2016 국가온실가스 인벤토리 보고서) 산업공정 분야 총 온실가스 배출량의 62.0%를 차지하며, 온실가스종합정보센터 자료를 토대로 한 시멘트 업체별 온실가스 배출량은 다음 표 1과 같다.
Figure 112018119574370-pat00001
지구온난화 방지를 위해 세계 각국의 온실가스 감축 노력이 지속되고 있으며, 우리나라는 2016년 12월 파리 당사국총회(COP21)을 통하여 2030년 배출 전망치(850.6백만-CO2톤) 대비 37%를 감축하겠다는 INDC를 제출한 상태이다.
각 부문별 온실가스 감축목표 중 산업부문 감축량은 56.4백만톤(감축률 11.7%)이며 시멘트 산업에 할당된 감축량은 2.4백만톤(감축률 7%)이다 (2030 국가온실가스 감축 기본로드맵, 2016).
이를 달성하기 위해서는 다량의 온실가스를 배출하는 고정배출원에 대한 온실가스 감축 기술이 적용되어야 하나 경제적이며, 실효성 있는 온실가스 감축기술이 부재한 상황이다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 시멘트산업에서 발생하는 이산화탄소와 양이온을 이용하여 이산화탄소의 배출로 인해 발생하는 오존가스의 저감이 가능하고, 나아가 포집된 이산화탄소 및 폐기물에서 추출된 양이온을 이용하여 산업적으로 유용한 다양한 종류의 탄산광물로 동시에 전환할 수 있는 시멘트산업에서의 이산화탄소 포집 및 탄산광물의 전환을 위한 일체형 시스템을 제공하는 것이 목적이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제는 다음과 같은 수단에 의해 달성되어진다.
(1) 시멘트 생산공정에서 배출되는 폐기물로부터 추출제를 이용하여 선택적으로 양이온을 추출하는 양이온추출부; 시멘트 생산공정에서 배출되는 이산화탄소를 흡수제를 이용하여 포집하고, 상기 포집된 이산화탄소를 상기 양이온추출공급부로부터 공급받은 양이온과 반응시켜 탄산광물을 생산하는 포집광물화동시공정수행부; 상기 포집광물화동시공정수행부에서 생산된 탄산광물 및 흡수제를 분리하고, 분리된 흡수제는 포집광물화동시공정수행부로 재공급하는 광물흡수제분리부; 상기 양이온추출부에서 사용된 추출제를 회수하여 재생하고, 상기 재생된 추출제를 양이온추출부로 재공급하는 추출제재생부; 및 시멘트 생산공정에서 발생되는 폐열을 상기 추출제재생부로 공급하는 폐열공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트산업에서의 이산화탄소 포집 및 탄산광물의 전환을 위한 일체형 시스템.
(2) 상기 (1)에 있어서,
양이온추출부는 시멘트 생산공정에서 배출되는 폐기물로 킬른더스트(kiln dust), 제철슬래그, 폐콘크리트, 및 페트코크스(pet-cokes) 탈황제의 군에서 선택된 적어도 1종임을 특징으로 하는 시멘트산업에서의 이산화탄소 포집 및 탄산광물의 전환을 위한 일체형 시스템.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 시스템은 시멘트산업에서 발생하는 이산화탄소와 양이온을 이용하여 이산화탄소의 배출로 인해 발생하는 오존가스의 저감이 가능하고, 나아가 포집된 이산화탄소 및 폐기물에서 추출된 양이온을 이용하여 산업적으로 유용한 다양한 종류의 탄산광물로 동시에 전환할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 일체형 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일체형 시스템의 구성에 대한 개념설명도이다.
도 3은 추출제의 전기화학공정을 이용한 재생공정에 대한 설명도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 포집광물화동시공정수행부의 세부구성도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부"의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명에 의한 시멘트산업에서의 이산화탄소 포집 및 탄산광물의 전환을 위한 일체형 시스템은 시멘트산업에서 발생하는 이산화탄소와 양이온을 이용하여 이산화탄소의 배출로 인해 발생하는 오존가스의 저감이 가능하고, 나아가 포집된 이산화탄소 및 폐기물에서 추출된 양이온을 이용하여 산업적으로 유용한 다양한 종류의 탄산광물로 동시에 전환할 수 있다.
이를 위해 본 발명에 따른 시멘트산업에서의 이산화탄소 포집 및 탄산광물의 전환을 위한 일체형 시스템은 도 1에 도시한 바와 같이, 양이온추출부(10), 포집광물화동시공정수행부(20), 광물흡수제분리부(30), 추출제재생부(40), 및 폐열공급부(50)를 포함한다.
이하, 본 발명의 구성에 대한 세부적인 설명을 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
양이온추출부(10)는 추출제(예로, HCl, HClO 등)를 폐기물인 킬른더스트(kiln dust), 제철슬래그, 폐콘크리트, 및 페트코크스(pet-cokes) 탈황제의 군에서 선택된 적어도 1종에 가하여 Ca, Mg와 같은 금속 양이온을 추출한다. 바람직하게는 상기 추출반응은 추출제의 재생공정과 연계되며, 이러한 재생공정은 스크러버 및 알칼리전해조를 추출제재생부(40)에서 수행된다.
포집광물화동시공정수행부(20)는 시멘트 생산공정에서 배출되는 이산화탄소를 흡수제를 이용하여 포집하고, 상기 포집된 이산화탄소를 상기 양이온추출부(10)로부터 공급받은 양이온과 하기와 같은 반응식 1을 통해 탄산광물을 생산한다.
[반응식 1]
Figure 112018119574370-pat00002
본 발명에서 상기 포집광물화동시공정수행부(20)는 이산화탄소포집과 광물화공정이 동시에 하나의 반응기 안에서 수행한다. 이를 위해 상기 반응기에는 생산공정에서 배출되는 이산화탄소, 흡수제가 함유된 흡수액, 및 양이온추출부에서 공급되는 양이온이 동시에 투입되어 이산화탄소는 흡수액에 의해 탄산이온으로 변환되고, 탄산이온은 투입된 양이온과 반응하여 탄산광물이 되며, 이 모든 공정은 상온·상압하에서 수행된다.
광물흡수제분리부(30)는 상기와 같이 포집광물화동시공정수행부(20)의 반응기에서 반응결과 얻어진 흡수액, 물, 탄산광물의 혼합액을 연속적으로 액상과 고상 탄산광물로 분리함과 동시에 탈수까지 수행한다. 분리 후 액상은 전단 공정으로 재사용되고 고상 성분인 탄산광물은 기류 건조기술을 사용하여 수분을 증발시킨다.
추출제재생부(40)는 상기 양이온추출부(10)에서 사용된 추출제를 회수하여 재생하고, 상기 재생된 추출제를 양이온추출부(10)로 재공급한다.
즉, 도 3에 도시한 바와 같이 추출공정을 위해 요구되는 pH 조절을 위해 KOH가 투입되며, 추출공정에서 추출제인 HCl, HClO와 반응을 통해 발생하는 KCl, KClO는 알칼리전해조(40)로 유입되고, 또한 스크러버(scrubber)에서 배출되는 산소와 함께 물이 알칼리전해조(40)로 투입되어 전해과정을 통해 염소기체와 산소기체가 어노드(anode)에서 발생되어 스크러버로 유입되어 HCl, HClO로 재생되고, 캐쏘드(cathode)에서는 KOH가 발생하고 이를 다시 양이온추출부(10)로 공급한다.
폐열공급부(50)는 시멘트 생산공정에서 발생되는 폐열을 상기 추출제재생부(40)로 공급하여 재생공정에 요구되는 에너지로 재사용된다.
도 4에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예로써 포집광물화동시공정수행부(20)가 예시되어 있다. 상기 포집광물화동시공정수행부(20)는 블로워(100) 및 공정수행부(200)를 포함한다.
상기 블로워(100)는 시멘트 산업시설에서 발생한 이산화탄소를 공정수행부(200)로 공급하는 수단이다. 블로워(100)는 항시적으로 동작되어도 좋고, 이산화탄소의 농도가 이미 설정된 기준치를 초과할 경우에만 선택적으로 동작이 되도록 하여도 좋다.
공정수행부(200)는 블로워(100)에 의해 공급되는 이산화탄소를 포집하고, 탄산광물화 반응을 동시에 수행한다.
상기 공정수행부(200)는 흡수제가 포함되며 흡수제는 비휘발성, 무독성이며 생분해성 물질 중에서 선택되어지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 알카놀아민류로 MEA, MDEA와 같은 물질을 들 수 있다.
이를 위한, 공정수행부(200)는 도 4에서 도시한 바와 같이, 흡수하우징(210)과 흡수제분사부(220), 습식흡수필터(230), 흡수고액필터(240) 및 양이온공급부(250)를 포함한다.
흡수하우징(210)은 내부에 공기가 유입되어 배출되기 위한 필터공간부가 형성된다.
그리고 흡수제분사부(220)는 흡수하우징(210)의 필터공간부에 흡수제를 분사하기 위해 구비된다.
이 흡수제분사부(220)는 흡수제를 공급하는 공급펌프와 공급관 및 분사노즐로 형성된다.
습식흡수필터(230)는 흡수제분사부(220)에서 분사된 흡수제와 블러워(100)에서 송풍되는 기체의 접촉면적을 넓혀 접촉이 효과적으로 이루어지도록 하여 공기에 포함된 이산화탄소를 분리시키기 위해 구비된다. 바람직하게는 상기 습식흡수필터(230)는 폴리프로필렌(PP) 재질의 폴링(pall ring)이다.
또한 흡수고액필터(240)는 습식흡수필터(230)를 거친 공기를 고액분리시키도록 흡수하우징(210)의 필터공간부 상단부에 구비된다.
여기서, 습식흡수필터(230)와 흡수제분사부(220)는 흡수하우징(210)의 높이방향으로 복수 개 순차적으로 구비된다.
이러한 공정수행부(200)의 작동상태를 살펴보면, 흡수제는 흡수제분사부(220)에 의해 지속적으로 분사되며, 이 분사된 흡수제는 습식흡수필터(230)의 내부에 흡수된 상태에서 블로워(100)에 의해 이산화탄소가 포함된 공기가 유입된다.
유입된 공기는 액체를 내포한 습식흡수필터(230)의 다공을 통과하는 과정에서 포함된 이산화탄소가 액체에 흡수되며, 공기는 상측으로 이동된다.
여기서, 상측으로 이동된 공기는 흡수고액필터(240)를 통과하면서 액체를 분리하며, 습식흡수필터(230)에 의해 분리된 이산화탄소는 하측으로 떨어지는 액체와 함께 하측으로 이동되어 저수된다.
이러한 과정을 위한, 흡수하우징(210)은 하우징몸체(211)와 반응부(212), 공기유입부(213), 공기배출부(214) 및 흡수제배출부(215)를 포함한다.
하우징몸체(211)는 내부에 필터공간부를 갖고, 상하방향으로 길게 형성된다.
그리고 반응부(212)는 흡수제분사부(220)에 의해 분사되어 이산화탄소를 흡수한 액체가 저수되도록 필터공간부의 하단부에 구비된다. 상기 반응부(212)에는 양이온추출부(10)로부터 공급되는 양이온투입부(250)가 구비되어 있다.
공기유입부(213)는 반응부(212)와 습식흡수필터(230) 사이로 블러워(100)에서 송풍되는 공기가 유입되도록 하우징몸체(211)에 구비된다.
또한 공기배출부(214)는 흡수고액필터(240)를 거쳐 액체가 분리된 공기가 배출되기 위해 구비된다.
흡수제배출부(215)는 반응부(212)에 저수된 흡수제를 배출시키기 위해 구비된다.
여기서, 공기배출부(214)는 공기배출구(2142)와 공기연통관(2144) 및 공기송풍팬(2146)으로 구성된다.
공기배출구(2142)는 하우징몸체(211)의 상단부에 구비되고, 공기연통관(2144)은 공기배출구(2142)와 실내를 연결하기 위해 구비된다.
또한 공기송풍팬(2146)은 인가되는 전원에 의해 공기연통관(2144)을 통해 필터링된 공기를 실내로 송풍시키기 위해 구비된다.
그리고 흡수제배출부(215)는 흡수제배출구(2151)와 수위센서(2152), 흡수제개폐밸브(2153) 및 배출제어부(2154)를 포함한다.
흡수제배출구(2151)는 반응부(212)의 흡수제가 배출되기 위해 구비되고, 수위센서(2152)는 반응부(212)의 수위를 측정하기 위해 구비된다.
또한 흡수제개폐밸브(2153)는 흡수제배출구(2151)를 개폐하기 위해 구비된다.
배출제어부(2154)는 수위센서(2152)의 신호를 수신하여 흡수제개폐밸브(2153)를 제어함에 따라 반응부(212)의 수위를 자동으로 조절한다.
상기와 같은 구성에 의해 양이온투입구(250)로 양이온이 반응부(212)에 공급되고, 흡수제에 포집된 이산화탄소가 탄산이온화된 후, 양이온과 반응하여 탄산광물이 얻어진다.
10: 양이온추출부
20: 포집광물화동시공정수행부
30: 광물흡수제분리부
40: 추출제재생부
50: 폐열공급부

Claims (2)

  1. 시멘트 생산공정에서 배출되는 폐기물로부터 추출제를 이용하여 선택적으로 양이온을 추출하는 양이온추출부; 시멘트 생산공정에서 배출되는 이산화탄소를 흡수제를 이용하여 포집하고, 상기 포집된 이산화탄소를 상기 양이온추출부로부터 공급받은 양이온과 반응시켜 탄산광물을 생산하는 포집광물화동시공정수행부; 상기 포집광물화동시공정수행부에서 생산된 탄산광물 및 흡수제를 분리하고, 분리된 흡수제는 포집광물화동시공정수행부로 재공급하는 광물흡수제분리부; 및 상기 양이온추출부에서 사용된 추출제를 회수하여 재생하고, 상기 재생된 추출제를 양이온추출부로 재공급하는 추출제재생부를 포함하되,
    상기 포집광물화동시공정수행부는 시멘트 생산공정에서 배출되는 이산화탄소를 공급하는 블로워와, 블로워에 의해 공급되는 이산화탄소를 포집하고 탄산광물화 반응을 동시에 수행하는 공정수행부를 포함하고,
    상기 공정수행부는 내부에 공기가 유입되어 배출되기 위한 필터공간부를 갖는 흡수하우징; 상기 흡수하우징의 필터공간부에 흡수제를 분사하기 위한 흡수제분사부; 상기 흡수제분사부에서 분사된 흡수제와 상기 블로워에서 송풍되는 공기를 접촉시켜 공기에 포함된 이산화탄소를 분리시키기 위한 폴링을 포함하는 습식흡수필터; 상기 습식흡수필터를 거친 공기를 고액분리시키도록 상기 흡수하우징의 필터공간부 상단부에 구비되는 흡수고액필터; 및 양이온공급부를 포함하고,
    상기 흡수제분사부와 습식흡수필터는 흡수하우징의 높이방향으로 복수개 순차적으로 구비되며,
    상기 흡수하우징은 내부에 필터공간부를 갖고, 상하방향으로 길게 형성되는 하우징몸체; 상기 흡수제분사부에 의해 분사되어 이산화탄소를 흡수한 흡수제가 저수되도록 상기 필터공간부의 하단부에 구비되는 반응부; 상기 반응부와 습식흡수필터 사이로 상기 블로워에서 송풍되는 공기가 유입되도록 상기 하우징몸체에 구비되는 공기유입부; 상기 흡수고액필터를 거쳐 액체가 분리된 공기가 배출되기 위한 공기배출부; 및 상기 반응부에 저수된 흡수제를 배출시키기 위한 흡수제배출부;를 포함하되, 상기 흡수제배출부는 상기 반응부의 흡수제가 배출되기 위한 흡수제배출구; 상기 반응부의 수위를 측정하는 수위센서; 상기 흡수제배출구를 개폐하기 위한 흡수제개폐밸브; 및 상기 수위센서의 신호를 수신하여 상기 흡수제개폐밸브를 제어함에 따라 반응부의 수위를 자동으로 조절하는 배출제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트산업에서의 이산화탄소 포집 및 탄산광물의 전환을 위한 일체형 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    양이온추출부는 시멘트 생산공정에서 배출되는 폐기물로 킬른더스트(kiln dust), 제철슬래그, 폐콘크리트, 및 페트코크스(pet-cokes) 탈황제의 군에서 선택된 적어도 1종임을 특징으로 하는 시멘트산업에서의 이산화탄소 포집 및 탄산광물의 전환을 위한 일체형 시스템.
KR1020180150956A 2018-11-29 2018-11-29 시멘트산업에서의 이산화탄소 포집 및 탄산광물의 전환을 위한 일체형 시스템 KR102216205B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180150956A KR102216205B1 (ko) 2018-11-29 2018-11-29 시멘트산업에서의 이산화탄소 포집 및 탄산광물의 전환을 위한 일체형 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180150956A KR102216205B1 (ko) 2018-11-29 2018-11-29 시멘트산업에서의 이산화탄소 포집 및 탄산광물의 전환을 위한 일체형 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200065160A KR20200065160A (ko) 2020-06-09
KR102216205B1 true KR102216205B1 (ko) 2021-02-18

Family

ID=71082395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180150956A KR102216205B1 (ko) 2018-11-29 2018-11-29 시멘트산업에서의 이산화탄소 포집 및 탄산광물의 전환을 위한 일체형 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102216205B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102638775B1 (ko) * 2021-05-21 2024-02-20 세움건설 주식회사 Ckd기반 이산화탄소 저장 시멘트 제조 시스템 및 방법
CN114768501B (zh) * 2022-04-22 2024-04-30 瀜矿环保科技(上海)有限公司 烟气中二氧化碳捕集与基于工业固废的二氧化碳矿化耦合系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101313720B1 (ko) 2013-08-09 2013-10-01 극동환경화학 주식회사 생석회를 이용한 배출가스 이산화탄소 제거 장치

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101249734B1 (ko) * 2011-06-10 2013-04-03 재단법인 포항산업과학연구원 탄산무수화효소를 이용한 광물 탄산화 방법
KR101938424B1 (ko) * 2012-09-28 2019-01-14 한국전력공사 이산화탄소 무기 탄산화 장치
KR101549980B1 (ko) * 2014-01-02 2015-09-03 한국과학기술연구원 전기분해 시스템을 이용한 알칼리이온의 탄산염 제조방법
KR101644538B1 (ko) * 2014-12-18 2016-08-02 재단법인 포항산업과학연구원 이산화탄소가 함유된 배가스로부터 이산화탄소를 포집 및 자원화하는 방법 및 장치
KR20170133938A (ko) * 2016-05-27 2017-12-06 고등기술연구원연구조합 탄산화 반응에서 산업부산물을 이용한 이산화탄소 고정 방법
KR101913000B1 (ko) * 2016-08-31 2018-10-29 두산중공업 주식회사 산업 부산물의 처리 방법 및 그 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101313720B1 (ko) 2013-08-09 2013-10-01 극동환경화학 주식회사 생석회를 이용한 배출가스 이산화탄소 제거 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200065160A (ko) 2020-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ji et al. Integrated absorption-mineralisation for low-energy CO2 capture and sequestration
KR102216206B1 (ko) 시멘트산업에서의 이산화탄소 포집 및 탄산광물의 전환을 위한 일체형 시스템
CN101502744B (zh) 一种利用赤泥作为吸收剂脱除烟气中的酸性气体的方法
US7699909B2 (en) Systems and methods for extraction of carbon dioxide from air
EP3656750A2 (en) Use of carbon dioxide from and for cement
US20130115153A1 (en) Systems and Methods for Extraction of Carbon Dioxide From Air
AU2020269606A1 (en) System and method for carbon capture
CN103191633B (zh) 一种电动采集提纯二氧化碳的装置与方法
KR102216205B1 (ko) 시멘트산업에서의 이산화탄소 포집 및 탄산광물의 전환을 위한 일체형 시스템
CN106823754B (zh) 一种水合物法连续捕集水泥窑烟气中co2的装备系统
Park et al. Characteristics of CO2 fixation by chemical conversion to carbonate salts
CN104428843A (zh) 放射性铯的去除装置
CN113950365A (zh) 将废气涤除CO2和/或SOx的方法
Baena-Moreno et al. Effluents and residues from industrial sites for carbon dioxide capture: a review
Yan et al. Integrated process of monoethanolamine-based CO2 absorption and CO2 mineralization with SFGD slag: process simulation and life-cycle assessment of CO2 emission
CN101743052B (zh) 减少燃烧设备废气中的co2排放的装置和方法
EP4053084A1 (en) Methods of treating metal carbonate salts
KR102216208B1 (ko) 시멘트산업에서의 이산화탄소 포집 및 탄산광물의 전환을 위한 일체형 시스템
Dal Pozzo et al. Wastewater management of wet scrubbers in waste-to-energy facilities: A life cycle analysis
CN206295788U (zh) 基于碳酸氢钠的烟气干法脱硫设备
CN205700077U (zh) 一种脱除焦炉烟道废气中二氧化硫及氮氧化物的装置
KR101388217B1 (ko) 탄산칼슘 제조장치
CN103205770B (zh) 一种含二氧化碳废气吸收与浓缩的装置及其方法
WO2020149744A1 (en) Carbon capture and storage
CN102949923A (zh) 脱除烧结工业烟气中二氧化硫、回收石膏的方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant