KR20110113095A - Co2 collecting apparatus - Google Patents

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KR20110113095A KR1020100032442A KR20100032442A KR20110113095A KR 20110113095 A KR20110113095 A KR 20110113095A KR 1020100032442 A KR1020100032442 A KR 1020100032442A KR 20100032442 A KR20100032442 A KR 20100032442A KR 20110113095 A KR20110113095 A KR 20110113095A
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Abstract

본 발명은 이산화탄소 회수장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일측면에 의하면, 배기 가스와 흡수제를 접촉시켜 배기 가스로부터 이산화탄소를 흡수하는 흡수기; 상기 흡수기로부터 배출된 흡수제를 가열하여 이산화탄소를 분리하는 재생기; 상기 재생기로부터 배출된 저농도의 흡수제 및 물을 가열하여 이를 재생기에 재공급하는 가열기;를 포함하는 이산화탄소 회수장치로서, 상기 재생기로부터 토출되는 이산화탄소와 수증기의 혼합기체를 열원으로 하여 작동되는 흡수식 히트펌프; 및 상기 가열기와 상기 흡수식 히트펌프 사이에서 열전달 매체를 순환시키는 순환 유닛;을 추가적으로 포함하여, 상기 재생기로부터 토출되는 이산화탄소와 수증기의 혼합기체로부터 상기 가열기로 열을 공급하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 회수장치가 제공된다.The present invention relates to a carbon dioxide recovery apparatus, according to an aspect of the present invention, the absorber for absorbing carbon dioxide from the exhaust gas by contacting the exhaust gas and the absorbent; A regenerator for separating carbon dioxide by heating the absorbent discharged from the absorber; A carbon dioxide recovery device comprising: an absorption heat pump operated by using a mixed gas of carbon dioxide and water vapor discharged from the regenerator as a heat source; And a circulation unit for circulating a heat transfer medium between the heater and the absorption heat pump, wherein the carbon dioxide recovery device supplies heat from the mixed gas of carbon dioxide and water vapor discharged from the regenerator to the heater. Is provided.

Description

이산화탄소 회수장치{CO2 COLLECTING APPARATUS}CO2 Recovery Equipment {CO2 COLLECTING APPARATUS}

본 발명은 이산화탄소 회수장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 배기가스 중에 포함된 이산화탄소를 회수하여 대기 중으로 방출되는 이산화탄소의 량을 최소화하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a carbon dioxide recovery apparatus, and more particularly, to an apparatus for minimizing the amount of carbon dioxide emitted to the atmosphere by recovering carbon dioxide contained in the exhaust gas.

최근 대기 중 이산화탄소 증가에 따른 지구온난화는 인류가 해결하여야 할 중요한 환경문제 중에 하나이다. 이런 이산화탄소는 화석연료 연소 시에 대량으로 배출되며, 화력 발전소 또는 제철소와 같은 경우에 특히 문제가 된다. 따라서 화석연료를 연소한 후에 발생한 배기가스 중에서 이산화탄소만을 분리하여 제거하는 기술이 개발되고 있으며, 이미 개발된 이산화탄소분리기술로는 크게 흡수법, 흡착법, 심냉법, 막분리법이 있다.Global warming due to the recent increase in carbon dioxide in the atmosphere is one of the important environmental problems that humanity must solve. This carbon dioxide is emitted in large quantities during the burning of fossil fuels, which is particularly problematic in the case of thermal power plants or steel mills. Therefore, a technology for separating and removing only carbon dioxide from exhaust gases generated after burning fossil fuels has been developed, and the already developed carbon dioxide separation techniques include absorption, adsorption, deep cooling, and membrane separation.

그 중에서 흡수법은 이산화탄소를 포함하고 있는 연소 또는 공정가스와 이산화탄소를 흡수할 수 있는 각종 용액(흡수제)을 접촉시켜 이산화탄소를 선택적으로 분리하는 방법으로서, 흡수법과 흡착법의 구분은 대상물질이 화학적으로 반응하느냐 아니면 물리적인 힘에 의해 대상물질이 흡착되느냐에 따라 구분된다.Among them, absorption is a method of selectively separating carbon dioxide by contacting combustion or process gas containing carbon dioxide with various solutions (absorbents) capable of absorbing carbon dioxide. Or whether the target material is adsorbed by physical force.

흡수법 중에 상용화된 기술로서는 도 1에 도시된 바와 같은 공정을 갖는 습식아민법이 있다. 습식아민법은 연소 배가스 중에 포함된 이산화탄소를 회수하는 방법으로서, 아민계 흡수제를 사용한다. 최초의 상업용 설비는 'Dow Chemical사'에서 1982년 "Gas Spec FT-1"이라 불리는 공정에 적용하여 건설하였는데, "Gas Spec FT-1"은 흡수제로 알칸올아민과 부식방지제의 혼합용액을 이용하여 산소에 대한 열화를 줄이고, 이산화탄소흡수 능력을 증가시킨 특징을 보인다. 대표적인 기업으로 "Fluor Daniel사"와 미국의 "ABB Lummus"에서 흡수법을 이용한 이산화탄소분리공정을 개발하고 있다.As a technique commercialized in the absorption method, there is a wet amine method having a process as shown in FIG. The wet amine method is a method of recovering carbon dioxide contained in the combustion flue gas and uses an amine-based absorbent. The first commercial facility was built by Dow Chemical in 1982 using a process called "Gas Spec FT-1." The "Gas Spec FT-1" uses a mixture of alkanolamine and corrosion inhibitor as an absorbent. By reducing the deterioration to oxygen, it shows a feature that increased the ability to absorb carbon dioxide. Representative companies "Fluor Daniel" and "ABB Lummus" of the United States are developing carbon dioxide separation process using absorption method.

종래의 습식아민법은 액체상태의 흡수제로서, 16%의 모노에탄올아민(이하에서는 'MEA'라함) 수용액을 사용하며, 하기의 화학식 1과 같은 화학반응을 통해 이산화탄소를 흡수한다. 여기서, 반응의 지배요소는 온도이며, 40℃에서 이산화탄소 흡수반응(정반응)을 하고, 108℃에서 탈이산화탄소 반응(역반응)을 한다.The conventional wet amine method uses a 16% aqueous solution of monoethanolamine (hereinafter referred to as 'MEA') as a liquid absorbent and absorbs carbon dioxide through a chemical reaction as shown in Chemical Formula 1 below. Here, the dominant element of the reaction is the temperature, carbon dioxide absorption reaction (forward reaction) at 40 ℃ and decarbon dioxide reaction (reverse reaction) at 108 ℃.

Figure pat00001
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이와 같은 습식아민법을 이용한 공정을 도 1에 개략적으로 도시하였다. 도 1을 참조하면, 생성된 배기가스는 블로워(10)에 의해 흡수기(20)로 유입된다. 상기 흡수기(20)의 내부로는 희박 농도의 흡수제가 지속적으로 분사되고 있으므로 유입된 배기가스 중에 포함된 이산화탄소는 상기 흡수제에 의해 흡수되어 배기가스로부터 제거되고, 이산화탄소가 제거된 배기가스는 상기 흡수기(20)로부터 대기 중으로 배출된다.The process using the wet amine method is schematically illustrated in FIG. 1. Referring to FIG. 1, the generated exhaust gas is introduced into the absorber 20 by the blower 10. Since the absorbent having a lean concentration is continuously injected into the absorber 20, carbon dioxide contained in the introduced exhaust gas is absorbed by the absorber to be removed from the exhaust gas, and the exhaust gas from which the carbon dioxide is removed is absorbed ( 20) to the atmosphere.

한편, 상기 흡수기(20)로부터 이산화탄소를 흡수한 고농도의 흡수제는 펌(프22)에 의해서 재생기(30)로 유입된다. 상기 재생기(30)의 내부로는 인접하여 배치되는 가열기(40)에 의해 가열된 고온의 흡수제가 공급되고, 이렇게 공급된 열 에너지에 의해서 흡수제에 흡수되었던 이산화탄소 및 증기는 상기 재생기(30)로부터 배출된다. 그리고, 상기 재생기(30)의 하부로는 이산화탄소가 제거된 저농도의 흡수제가 배출된다. 이렇게 배출되는 흡수제의 일부는 상기 가열기(40)측으로 공급되고 나머지 일부는 펌프(32)에 의해 상기 흡수기(20)로 재공급된다.On the other hand, the high concentration absorbent absorbing carbon dioxide from the absorber 20 is introduced into the regenerator 30 by the pump (pep 22). The high temperature absorbent heated by the heater 40 disposed adjacent to the regenerator 30 is supplied, and the carbon dioxide and steam which have been absorbed by the absorbent by the thermal energy supplied therefrom are discharged from the regenerator 30. do. In addition, a lower concentration of the absorbent in which carbon dioxide is removed is discharged to the lower portion of the regenerator 30. Some of the absorbent thus discharged is supplied to the heater 40 side and the other part is supplied to the absorber 20 by the pump 32.

그리고, 상기 재생기(30)로부터 배출된 이산화탄소와 증기의 혼합기체는 응축기(50)로 공급되어 냉각되고, 이로 인해 혼합기체 중에 포함된 증기가 액화하여 이산화탄소만이 상기 응축기(50)로부터 배출되고, 액화된 물은 상기 흡수기(20)로 공급되어 저농도의 흡수제와 혼합되어 상기 흡수기(20)로 재공급된다.Then, the mixed gas of carbon dioxide and steam discharged from the regenerator 30 is supplied to the condenser 50 and cooled, whereby the steam contained in the mixed gas is liquefied and only carbon dioxide is discharged from the condenser 50, The liquefied water is supplied to the absorber 20, mixed with a low concentration of absorbent, and supplied back to the absorber 20.

상기 응축기(50)를 통과한 기체상태의 이산화탄소는 압축기(60)에 의해 고압으로 압축되어 별도의 장소에 보관되어 배기가스 중에 포함된 이산화탄소를 분리 후 농축하여 보관할 수 있게 된다. 한편, 상기 흡수기(20)를 통과한 저온의 흡수제와 상기 재생기(30)를 통과한 상대적으로 고온인 흡수제는 현열 교환기(70) 내에서 열 교환되어 에너지 소모를 줄일 수 있도록 구성되어 있다.The gaseous carbon dioxide passing through the condenser 50 is compressed to a high pressure by the compressor 60 and stored in a separate place to separate and store carbon dioxide contained in the exhaust gas after concentration. Meanwhile, the low temperature absorbent passing through the absorber 20 and the relatively high temperature absorbent passing through the regenerator 30 are heat exchanged in the sensible heat exchanger 70 to reduce energy consumption.

상기와 같은 구성을 갖는 종래의 이산화탄소 회수장치를 구동하기 위해 필요한 대부분의 에너지는 상기 재생기(30)로 고온의 흡수제 및 증기를 공급하기 위한 가열기(40)에서 소모되게 된다. 상기 가열기(40)에 의해 공급된 열 에너지는 상기 재생기(30) 내부에서 이산화탄소의 분리반응에 소모되는 것 외에도 혼합되어 있는 물의 증발에도 상당량이 소모되게 된다. 조사 결과 공급된 열 에너지의 30 ~ 70%가 수증기의 증발에 소요되는 것으로 확인되었다.Most of the energy required to drive the conventional carbon dioxide recovery device having the above configuration is consumed in the heater 40 for supplying a high temperature absorbent and steam to the regenerator 30. The heat energy supplied by the heater 40 is consumed not only in the reaction of separating carbon dioxide in the regenerator 30, but also in considerable amount in the evaporation of the mixed water. Investigations have found that 30 to 70 percent of the supplied thermal energy is required to evaporate water vapor.

화력 발전소의 경우 일반적으로는 스팀 터빈의 저압단에서 흡수제의 재생온도(100 ~ 140℃) 이상의 스팀을 추기하여 상기 가열기(40)로 공급하게 되지만, 소요되는 열량이 증가할수록 추기되는 스팀의 양도 증가하여야 하며, 이는 발전전력의 감소 및 발전효율의 감소로 이어지는 문제가 있다.In the case of a thermal power plant, steam is generally supplied at the low pressure stage of the steam turbine at a temperature higher than the regeneration temperature (100 to 140 ° C.) of the absorbent to be supplied to the heater 40, but as the amount of heat required increases, the amount of steam added is also increased. This should be a problem, which leads to a reduction in power generation power and a reduction in power generation efficiency.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 흡수제의 재생에 소요되는 에너지를 최소화할 수 있는 이산화탄소 회수장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.The present invention has been made to overcome the problems of the prior art as described above, the technical problem is to provide a carbon dioxide recovery apparatus that can minimize the energy required to regenerate the absorbent.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 의하면, 배기 가스와 흡수제를 접촉시켜 배기 가스로부터 이산화탄소를 흡수하는 흡수기; 상기 흡수기로부터 배출된 흡수제를 가열하여 이산화탄소를 분리하는 재생기; 상기 재생기로부터 배출된 저농도의 흡수제 및 물을 가열하여 이를 재생기에 재공급하는 가열기;를 포함하는 이산화탄소 회수장치로서, 상기 재생기로부터 토출되는 이산화탄소와 수증기의 혼합기체를 열원으로 하여 작동되는 흡수식 히트펌프; 및 상기 가열기와 상기 흡수식 히트펌프 사이에서 열전달 매체를 순환시키는 순환 유닛;을 추가적으로 포함하여, 상기 재생기로부터 토출되는 이산화탄소와 수증기의 혼합기체로부터 상기 가열기로 열을 공급하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 회수장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above technical problem, the absorber for absorbing carbon dioxide from the exhaust gas in contact with the exhaust gas and the absorbent; A regenerator for separating carbon dioxide by heating the absorbent discharged from the absorber; A carbon dioxide recovery device comprising: an absorption heat pump operated by using a mixed gas of carbon dioxide and water vapor discharged from the regenerator as a heat source; And a circulation unit for circulating a heat transfer medium between the heater and the absorption heat pump, wherein the carbon dioxide recovery device supplies heat from the mixed gas of carbon dioxide and water vapor discharged from the regenerator to the heater. Is provided.

즉, 본 발명의 상기 측면에 의하면, 재생기를 통해서 배출되는 이산화탄소와 수증기의 혼합기체(이하, '혼합기체'라 한다)가 갖는 열량을 히트펌프를 이용하여 가열기 측으로 전달함으로써 대기 중으로 배출되어 버려지는 열량을 활용할 수 있어 가열기에서 소모하게 되는 열량을 줄일 수 있게 된다. 이때, 상기 히트펌프로서는 수증기를 흡수하거나 배출하면서 열을 이동시키는 흡수제를 사용하여 작동되는 흡수식 히트펌프를 사용하게 되며, 상기 흡수제로는 리튬브로마이드 수용액을 이용할 수 있다.That is, according to the above aspect of the present invention, the heat of the mixed gas (hereinafter referred to as 'mixed gas') of the carbon dioxide and water vapor discharged through the regenerator is transferred to the heater side by using a heat pump is discharged to the atmosphere The heat can be utilized to reduce the heat consumed by the heater. In this case, as the heat pump, an absorption type heat pump operated using an absorbent for moving heat while absorbing or discharging water vapor may be used, and the aqueous solution of lithium bromide may be used as the absorbent.

한편, 상기 혼합기체는 상기 히트펌프를 통과하는 과정에서 열량을 외부로 전달함에 따라서 포함된 수증기가 응축되어 응축수를 생성하게 되며, 이렇게 생성된 응축수를 상기 흡수기로 재공급하는 응축수관을 추가적으로 포함할 수 있다.On the other hand, the mixed gas is condensed to produce the condensed water by passing the heat amount in the process of passing the heat pump to the outside, the condensed water pipe for supplying the condensed water to the absorber additionally Can be.

한편, 상기 흡수식 히트펌프는 상기 혼합기체로부터 전달되는 열에 의해 리튬브로마이드 수용액의 희용액을 농용액과 냉매 증기로 분리하는 발생기; 상기 발생기에서 발생된 냉매 증기를 응축시키는 응축기; 상기 응축기로부터 공급되는 응축 냉매를 상기 혼합기체로부터 전달되는 열에 의해 증발시키는 증발기; 및 상기 증발기에서 생성된 냉매 증기를 상기 리튬브로마이드 수용액의 농용액에 흡수시켜 희용액을 생성함과 동시에 냉매 증기가 상기 리튬브로마이드 수용액으로 흡수되면서 생성되는 열에 의해 상기 순환 유닛 내부를 순환하는 열전달 매체를 가열하는 냉매 흡수기;를 포함할 수 있다.On the other hand, the absorption heat pump includes a generator for separating the rare solution of the lithium bromide aqueous solution into the concentrated solution and the refrigerant vapor by the heat transferred from the mixed gas; A condenser for condensing the refrigerant vapor generated in the generator; An evaporator for evaporating the condensation refrigerant supplied from the condenser by heat transferred from the mixed gas; And a heat transfer medium circulating inside the circulation unit by heat generated by absorbing the refrigerant vapor generated by the evaporator into the concentrated solution of the lithium bromide aqueous solution and absorbing the refrigerant vapor into the lithium bromide aqueous solution. It may include a refrigerant absorber for heating.

여기서, 상기 발생기와 상기 냉매 흡수기 사이를 연결하는 농용액 배관과 희용액 배관을 포함하며, 상기 농용액 배관과 희용액 배관 사이에서 열교환이 이루어지도록 하는 현열 교환기가 추가적으로 포함될 수 있다.Here, a concentrated solution pipe and a rare solution pipe connecting the generator and the refrigerant absorber, and may include additional sensible heat exchanger to perform heat exchange between the concentrated solution pipe and the rare solution pipe.

그리고, 상기 발생기와 응축기는 냉매 증기만을 통과시키는 기액분리판에 의해 구획될 수 있다. 또한, 상기 증발기와 상기 냉매 흡수기도 기액분리판에 의해 구획될 수 있다.The generator and the condenser may be partitioned by a gas-liquid separator through which only refrigerant vapor passes. In addition, the evaporator and the refrigerant absorber may also be partitioned by a gas-liquid separator.

그리고, 상기 재생기는 상기 이산화탄소 및 수증기의 혼합기체를 토출하는 혼합기체 토출관을 포함하고, 상기 혼합기체 토출관은 분지되어 상기 발생기 및 상기 증발기 내측을 통과하도록 하여 상기 흡수식 히트펌프의 열원으로서 작동하도록 할 수 있다.The regenerator includes a mixed gas discharge tube for discharging the mixed gas of the carbon dioxide and water vapor, and the mixed gas discharge tube is branched to pass through the generator and the evaporator to operate as a heat source of the absorption heat pump. can do.

또한, 상기 발생기의 내부에는 상기 혼합기체 토출관의 표면에 리튬브로마이드 희용액을 분사하는 희용액 분사노즐이 구비될 수 있다.In addition, the inside of the generator may be provided with a rare-solution injection nozzle for injecting a lithium bromide dilute solution on the surface of the mixed gas discharge tube.

또한, 상기 냉매 흡수기의 내부에는 상기 순환 유닛의 표면에 농용액을 분사하는 농용액 분사노즐이 구비될 수 있다.In addition, the inside of the refrigerant absorber may be provided with a concentrated solution injection nozzle for injecting a concentrated solution on the surface of the circulation unit.

또한, 상기 순환 유닛은 상기 가열기와 상기 냉매 흡수기 사이에서 연장되는 순환 유로; 및 상기 순환 유로 내에서 열전달 매체가 순환하도록 하는 펌프;를 포함할 수 있다.The circulation unit may further include a circulation passage extending between the heater and the refrigerant absorber; And a pump to circulate a heat transfer medium in the circulation passage.

그리고, 상기 흡수식 히트펌프는 상기 혼합기체로부터 전달되는 열에 의해 리튬브로마이드 수용액의 중용액을 농용액과 냉매 증기로 분리하는 제1 발생기; 상기 제1 발생기에 의해 생성되는 냉매 증기로부터의 열에 의해 리튬브로마이드 수용액의 희용액을 중용액과 냉매 증기로 분리하는 제2 발생기; 상기 제1 및 제2 발생기에서 발생된 냉매 증기를 응축시키는 응축기; 상기 응축기로부터 공급되는 응축 냉매를 상기 혼합기체로부터 전달되는 열에 의해 증발시키는 증발기; 및 상기 증발기에서 생성된 냉매 증기를 상기 리튬브로마이드 수용액의 농용액에 흡수시켜 희용액을 생성함과 동시에 냉매 증기가 상기 리튬브로마이드 수용액으로 흡수되면서 생성되는 열에 의해 상기 순환 유닛 내부를 순환하는 열전달 매체를 가열하는 냉매 흡수기;를 포함할 수 있다.The absorption heat pump may further include a first generator for separating a heavy solution of an aqueous lithium bromide solution into a concentrated solution and a refrigerant vapor by heat transferred from the mixed gas; A second generator for separating the rare solution of the lithium bromide aqueous solution into a heavy solution and a refrigerant vapor by heat from the refrigerant vapor generated by the first generator; A condenser to condense the refrigerant vapor generated in the first and second generators; An evaporator for evaporating the condensation refrigerant supplied from the condenser by heat transferred from the mixed gas; And a heat transfer medium circulating inside the circulation unit by heat generated by absorbing the refrigerant vapor generated by the evaporator into the concentrated solution of the lithium bromide aqueous solution and absorbing the refrigerant vapor into the lithium bromide aqueous solution. It may include a refrigerant absorber for heating.

이를 통해서, 상기 흡수식 히트펌프에서 재생기로부터 토출된 혼합가스의 열 에너지를 제1 및 제2 발생기를 통해서 2단계에 걸쳐서 추출하여 냉매 증기를 발생시키도록 함으로써 효율을 더욱 개선할 수 있게 된다.Through this, the heat energy of the mixed gas discharged from the regenerator in the absorption heat pump can be extracted in two stages through the first and second generators to generate the refrigerant vapor, thereby further improving the efficiency.

이때, 상기 제2 발생기로부터 제1 발생기로 중용액을 공급하는 중용액 배관, 상기 제1 발생기로루터 냉매 흡수기로 농용액을 공급하는 농용액 배관 및 상기 냉매 흡수기로부터 상기 제2 발생기로 희용액을 공급하는 희용액 배관을 포함하며, 상기 중용액 배관과 희용액 배관 사이 및 상기 농용액 배관과 희용액 배관 사이에서 열교환이 이루어지도록 하는 제1 및 제2 현열 교환기가 추가적으로 포함될 수 있다.At this time, the heavy solution pipe for supplying the heavy solution from the second generator to the first generator, the concentrated solution pipe for supplying the concentrated solution from the second generator to the router refrigerant absorber and the rare solution from the refrigerant absorber to the second generator And a first solution and a second sensible heat exchanger for supplying heat exchange between the heavy solution pipe and the rare solution pipe and between the concentrated solution pipe and the rare solution pipe.

그리고, 상기 제2 발생기와 응축기는 냉매 증기만을 통과시키는 기액분리판에 의해 구획될 수 있고, 상기 증발기와 상기 냉매 흡수기도 기액분리판에 의해 구획될 수 있다.The second generator and the condenser may be partitioned by a gas-liquid separator through which only refrigerant vapor passes, and the evaporator and the refrigerant absorber may be partitioned by a gas-liquid separator.

아울러, 상기 재생기는 상기 이산화탄소 및 수증기의 혼합기체를 토출하는 혼합기체 토출관을 포함하고, 상기 혼합기체 토출관은 분지되어 상기 제1 발생기 및 상기 증발기 내측을 통과하도록 할 수 있다.In addition, the regenerator may include a mixed gas discharge tube for discharging the mixed gas of carbon dioxide and water vapor, and the mixed gas discharge tube may be branched to pass through the first generator and the evaporator.

또한, 상기 제1 발생기의 내부에는 상기 혼합기체 토출관의 표면에 리튬브로마이드 중용액을 분사하는 중용액 분사노즐이 구비될 수 있고, 상기 냉매 흡수기의 내부에 상기 순환 유닛의 표면에 농용액을 분사하는 농용액 분사노즐이 구비될 수 있다.In addition, the first generator may be provided with a heavy solution injection nozzle for injecting a lithium bromide heavy solution on the surface of the mixed gas discharge pipe, and spraying the concentrated solution on the surface of the circulation unit in the refrigerant absorber A concentrated liquid injection nozzle may be provided.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 측면들에 의하면, 이산화탄소를 흡수한 흡수제 수용액을 재생함에 있어서 공급되어야 할 열량을 최소화할 수 있으므로 이탄화탄소 회수장치의 운용비용을 절감할 수 있게 된다.According to aspects of the present invention having the configuration as described above, it is possible to minimize the amount of heat to be supplied in regenerating the absorbent aqueous solution absorbing carbon dioxide can reduce the operating cost of the carbon dioxide recovery apparatus.

도 1은 종래의 일반적인 이산화탄소 회수장치의 일 예를 도시한 계통도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치의 제1 실시예를 도시한 계통도이다.
도 3은 도 2에 도시된 실시예 중 흡수식 히트펌프 부분을 확대하여 도시한 계통도이다.
도 4는 도 2에 도시된 실시예 중 흡수식 히트펌프의 작동상태를 도시한 선도이다.
도 5는 본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치의 제2 실시예를 도시한 계통도이다.
도 6은 도 5에 도시된 실시예 중 흡수식 히트펌프 부분을 확대하여 도시한 계통도이다.
도 7은 도 5에 도시된 실시예 중 흡수식 히트펌프의 작동상태를 도시한 선도이다.
1 is a system diagram showing an example of a conventional general carbon dioxide recovery apparatus.
2 is a system diagram showing a first embodiment of a carbon dioxide recovery apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is an enlarged schematic diagram of an absorption heat pump part of the embodiment shown in FIG. 2.
4 is a diagram showing an operating state of the absorption heat pump of the embodiment shown in FIG.
5 is a system diagram showing a second embodiment of a carbon dioxide recovery apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is an enlarged schematic diagram of an absorption heat pump part of the embodiment illustrated in FIG. 5.
FIG. 7 is a diagram illustrating an operating state of the absorption heat pump in the embodiment illustrated in FIG. 5.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치의 실시예에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the carbon dioxide recovery apparatus according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치의 제1 실시예를 도시한 계통도이고, 도 3은 상기 도 2에 도시된 흡수식 히트펌프를 확대하여 도시한 계통도이다. 참고로, 이하의 설명에 있어서 상기 도 1에 도시된 구성과 유사한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 중복되는 설명은 생략하도록 한다. 도 2를 참조하면, 상기 재생기(30)의 출구단 측과 인접하여 발생기(100), 응축기(120), 증발기(140) 및 냉매 흡수기(160)를 포함하는 흡수식 히트펌프가 구비되어 있다.Figure 2 is a schematic diagram showing a first embodiment of the carbon dioxide recovery apparatus according to the present invention, Figure 3 is a schematic diagram showing an enlarged absorption type heat pump shown in FIG. For reference, in the following description, components similar to those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. 2, an absorption heat pump including a generator 100, a condenser 120, an evaporator 140, and a refrigerant absorber 160 is provided adjacent to an outlet end side of the regenerator 30.

상기 흡수식 히트펌프의 작동에 필요한 열 에너지는 상기 재생기(30)로부터 토출되는 이산화탄소와 수증기의 혼합기체로부터 제공된다. 구체적으로서, 상기 재생기(30)의 토출관(34)은 상기 발생기(100)와 증발기(140)로 각각 분지되는 제1 분지관(34a) 및 제2 분지관(34b)을 포함하고 있고, 상기 각각의 분지관들은 상기 발생기(100)와 증발기(140)의 내부 공간을 지그재그 형태로 통과하도록 구성되어 있다.Thermal energy required for the operation of the absorption heat pump is provided from a mixture of carbon dioxide and water vapor discharged from the regenerator 30. Specifically, the discharge pipe 34 of the regenerator 30 includes a first branch pipe 34a and a second branch pipe 34b branched into the generator 100 and the evaporator 140, respectively. Each branch pipe is configured to pass through the internal space of the generator 100 and the evaporator 140 in a zigzag form.

이렇게 상기 토출관(34)에 의해 흡수된 열 에너지는 상기 흡수식 히트펌프의 작동의 결과로 인해서 상기 냉매 흡수기(160) 측으로 이동되고, 이는 상기 냉매 흡수기(160)와 상기 가열기(40) 사이에 설치되는 순환 유닛(170)에 의해 가열기(40)로 공급되어 재생기(30)의 작동에 필요한 열 에너지를 공급할 수 있도록 하고 있다. 여기서, 상기 순환 유닛(170)은 상기 냉매 흡수기(160)와 상기 가열기(40) 사이에서 열전달 매체, 즉 물이 순환할 수 있도록 설치되는 순환 유로(172) 및 상기 순환 유로(172) 내의 물을 펌핑하기 위한 펌프(174)를 포함하고 있다.The heat energy absorbed by the discharge tube 34 is moved to the refrigerant absorber 160 as a result of the operation of the absorption heat pump, which is installed between the refrigerant absorber 160 and the heater 40. It is supplied to the heater 40 by the circulation unit 170 is to be able to supply the heat energy required for the operation of the regenerator 30. Here, the circulation unit 170 is configured to provide a heat transfer medium, that is, a water circulating between the refrigerant absorber 160 and the heater 40, that is, the water in the circulation flow path 172. Pump 174 for pumping.

한편, 상기 토출관(34) 내의 혼합기체는 상기 흡수식 히트펌프 측으로 열을 전달하면서 냉각되게 되고, 그 과정에서 혼합기체 내에 포함되어 있는 수증기가 응축되어 응축수가 생성되게 된다. 이때, 상기 응축수는 응축수관(36)을 통해서 상기 흡수기(20)측으로 재공급되고, 기체 상태인 이산화탄소는 이산화탄소관(38)을 통해서 압축기(60) 측으로 공급된다.Meanwhile, the mixed gas in the discharge pipe 34 is cooled while transferring heat to the absorption heat pump side, and condensed water is generated by condensing water vapor contained in the mixed gas in the process. At this time, the condensed water is supplied back to the absorber 20 through the condensed water pipe 36, and the carbon dioxide in the gas state is supplied to the compressor 60 through the carbon dioxide pipe 38.

한편, 상기 흡수식 히트펌프의 발생기(100)와 응축기(120)는 기액 분리판(110)에 의해 서로 구획되어 있다. 상기 기액 분리판은 후술할 희용액 노즐(104)을 통해서 분사된 희용액은 통과하지 못하고, 희용액으로부터 증발된 수증기만이 통과할 수 있도록 한다. 즉, 상기 발생기(100)의 내측으로는 상기 냉매 흡수기(160) 저면에 저장되는 희용액이 희용액 공급관(102)을 통해서 공급된 후 희용액 분사노즐(104)을 통해서 분사된다. 이때, 분사된 희용액은 상기 제1 분지관(34a)의 표면으로 분사되고, 제1 분지관(34a) 내를 흐르는 혼합기체(대략 100℃)의 열에 의해서 희용액 내에 포함된 냉매로서의 물이 증발하여 수증기가 생성되게 된다.On the other hand, the generator 100 and the condenser 120 of the absorption heat pump is partitioned from each other by the gas-liquid separator (110). The gas-liquid separator does not pass the rare solution injected through the rare solution nozzle 104 to be described later, and allows only the vapor vaporized from the rare solution to pass therethrough. That is, the rare solution stored in the bottom surface of the refrigerant absorber 160 is supplied through the rare solution supply pipe 102 to the inside of the generator 100 and then injected through the rare solution injection nozzle 104. At this time, the injected rare solution is injected onto the surface of the first branch pipe 34a, and water as the refrigerant contained in the rare solution is heated by the heat of the mixed gas (approximately 100 ° C.) flowing through the first branch pipe 34a. Evaporation will produce water vapor.

이렇게 생성된 수증기는 상기 기액 분리판(110)을 통과하여 응축기(120) 측으로 전달되고, 수분의 증발에 의해 희용액의 농도가 증가하여 농용액이 생성된다. 도 4는 상기 흡수식 히트펌프에서의 리튬브로마이드 수용액의 상태를 도시한 듀링선도로서, 상기 발생기(100)에서는 상기 리튬브로마이드 수용액은 지점 1에서 지점 2로 이동하면서 농용액이 된다. 이렇게 생성된 농용액은 상기 발생기(100)의 저면에 일시적으로 저장된 후 농용액 배관(162)을 통해서 상기 냉매 흡수기(160)로 공급된다.The water vapor generated in this way is passed to the condenser 120 through the gas-liquid separator 110, the concentration of the rare solution is increased by the evaporation of water to produce a concentrated solution. 4 is a During diagram showing the state of the aqueous lithium bromide solution in the absorption heat pump, in the generator 100, the lithium bromide aqueous solution moves from point 1 to point 2 to become a concentrated solution. The agricultural solution thus generated is temporarily stored on the bottom surface of the generator 100 and then supplied to the refrigerant absorber 160 through the agricultural liquid pipe 162.

한편, 상기 기액 분리판(110)을 통과하여 응축기(120)로 공급된 수증기는 상기 응축기(120) 내부를 통과하는 냉각수관(122)에 의해 냉각 및 응축되고, 이로 인해 상기 응축기(120)의 저면에는 응축수가 일시적으로 저장되게 된다. 이렇게 저장된 응축수는 냉매 공급관(124)을 통해서 상기 증발기(140) 측으로 공급되고, 냉매 분사노즐(142)에 의해 분사되게 된다. 이때, 상기 증발기(140)의 내부로는 상기 제2 분지관(34b)이 통과하고 있으므로 제2 분지관(34b) 내를 흐르는 혼합기체의 열 에너지에 의해 분사된 응축수가 증발되어 수증기가 생성된다.Meanwhile, the water vapor supplied to the condenser 120 through the gas-liquid separator 110 is cooled and condensed by the cooling water pipe 122 passing through the condenser 120, thereby condensing the condenser 120. At the bottom, condensate is temporarily stored. The condensed water thus stored is supplied to the evaporator 140 through the refrigerant supply pipe 124 and is injected by the refrigerant injection nozzle 142. At this time, since the second branch pipe 34b passes through the evaporator 140, condensed water injected by the thermal energy of the mixed gas flowing in the second branch pipe 34b evaporates to generate water vapor. .

이렇게 생성된 수증기는 기액 분리판(130)을 통과하여 상기 냉매 흡수기(160)으로 이동한다. 한편, 상술한 바와 같이, 상기 냉매 흡수기(160)의 내부에는 농용액이 농용액 분사노즐(164)을 통해서 분사되고 있으므로, 이동된 수증기는 상기 농용액과 접촉하여 흡수되게 된다. 이로 인해, 상기 리튬브로마이드 수용액은 흡수된 수증기의 양만큼 희석되어 희용액이 되고, 상기 희용액 공급관(102)을 통해서 상기 발생기(100)로 공급되게 된다. 아울러, 상기 희용액 공급관(102)과 농용액 공급관(162)의 사이에는 현열 교환기(150)가 설치되어 양자 사이에서 열 교환이 이루어지도록 하고 이를 통해 장치의 효율을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.The water vapor thus generated passes through the gas-liquid separator 130 and moves to the refrigerant absorber 160. On the other hand, as described above, since the concentrated solution is injected through the concentrated solution injection nozzle 164 inside the refrigerant absorber 160, the moved water vapor is in contact with the concentrated solution is absorbed. Thus, the lithium bromide aqueous solution is diluted by the amount of water vapor absorbed into a rare solution, and is supplied to the generator 100 through the rare solution supply pipe 102. In addition, a sensible heat exchanger 150 is installed between the rare solution supply pipe 102 and the agricultural solution supply pipe 162 so that heat exchange is performed between both, thereby further improving the efficiency of the apparatus.

다시 도 4를 참조하여 설명하면, 상기 농용도의 리튬브로마이드 수용액은 상기 현열 교환기(150)를 통과하면서 온도가 상승하여, 지점 2에서 지점 3으로 이동하게 되고, 수증기의 흡수 과정에서 희석되어 희용액이 되면서 지점 4로 이동하게 된다. 그 후, 희용액은 상기 현열교환기(150)에 의하여 냉각되어 지점 1로 복귀하게 된다.Referring back to FIG. 4, the concentrated lithium bromide aqueous solution has a temperature increase while passing through the sensible heat exchanger 150, moves from point 2 to point 3, and is diluted in a process of absorbing water vapor to form a rare solution. This moves to point 4. The rare solution is then cooled by the sensible heat exchanger 150 to return to point 1.

한편, 상기 농용액의 흡수제가 수증기를 흡수하는 과정에서 생성되는 열로 인해서 상기 냉매 흡수기(160)의 내부 온도는 고온(약 120℃)이 되고, 이로 인해 상기 순환 유로(172) 내를 흐르는 물은 상기 순환 유로(172)의 내에서 기화하여 수증기 상태로 상기 가열기(40)로 공급되게 된다. 따라서, 상기 흡수식 히트펌프에 의해서 공급되는 열량만큼 상기 가열기(40)에서 소모되는 열량이 줄어들게 된다.
On the other hand, the internal temperature of the refrigerant absorber 160 is a high temperature (about 120 ℃) due to the heat generated in the absorbent of the agricultural solution absorbs the water vapor, thereby the water flowing in the circulation passage 172 Vaporized in the circulation passage 172 is supplied to the heater 40 in the state of steam. Therefore, the amount of heat consumed by the heater 40 is reduced by the amount of heat supplied by the absorption heat pump.

도 5는 본 발명에 따른 이산화탄소 회수장치의 제2 실시예를 도시한 계통도이다. 상기 제2 실시예는 상기 흡수식 히트펌프에서 제1 및 제2 발생기(200, 220)를 포함하도록 구성한 점에서 제1 실시예와 차이를 갖는다.5 is a system diagram showing a second embodiment of a carbon dioxide recovery apparatus according to the present invention. The second embodiment differs from the first embodiment in that the absorption heat pump is configured to include the first and second generators 200 and 220.

즉, 상기 제1 분지관(34a)은 상기 제1 발생기(200)의 내부를 통과하도록 구성되어 있다. 상기 제1 발생기(200)의 내부에는 상기 응축기(120)와 기액분리판(110)에 의해 구획되는 제2 발생기(220)로부터 공급되는 중농도의 리튬브로마이드 수용액(이하, '중용액'이라 한다)이 분사되는 중용액 분사노즐(204)이 설치되고, 상기 중용액 분사노즐(204)은 상기 제2 발생기(220)와 연결되는 중용액 배관(202)과 연결되어 중용액을 공급받게 된다.That is, the first branch pipe 34a is configured to pass through the inside of the first generator 200. A medium concentration lithium bromide aqueous solution (hereinafter, referred to as 'heavy solution') supplied from the second generator 220 partitioned by the condenser 120 and the gas-liquid separator 110 inside the first generator 200. The heavy solution injection nozzle 204 is injected, and the heavy solution injection nozzle 204 is connected to the heavy solution pipe 202 connected to the second generator 220 to receive the heavy solution.

또한, 상기 제1 발생기(200)와 상기 응축기(120)의 사이에는 수증기 공급관(210)이 설치되어 상기 제1 발생기(200) 내에서 생성된 수증기가 상기 응축기(120)로 공급되도록 한다. 다만, 상기 수증기 공급관(210)은 상기 제2 발생기(220)의 내부를 통과하면서, 상기 제2 발생기(220)의 내부로 열을 공급하도록 구성되며, 이로 인해서 상기 수증기 공급관(210) 내의 수증기는 상기 제2 발생기(220)를 거치면서 응축되어, 실제로는 상기 응축기(120)에 응축수로서 공급된다.In addition, a steam supply pipe 210 is installed between the first generator 200 and the condenser 120 so that the steam generated in the first generator 200 is supplied to the condenser 120. However, the steam supply pipe 210 passes through the inside of the second generator 220 and is configured to supply heat to the inside of the second generator 220, whereby the water vapor in the steam supply pipe 210 It is condensed while passing through the second generator 220, and is actually supplied to the condenser 120 as condensed water.

한편, 상기 제1 발생기(200)와 상기 냉매 흡수기(160)의 사이에는 농용액 배관(206)이 설치되고, 상기 농용액 배관(208)의 단부, 즉 상기 냉매 흡수기(160)의 내부에는 농용액을 상기 냉매 흡수기(160) 내부로 공급하는 농용액 분사노즐(208)이 설치된다. 아울러, 상기 제2 발생기(220)와 상기 냉매 흡수기(160)의 사이에는 냉매 흡수기(160)의 내부에 일시적으로 저장되는 희용액이 흐르게 되는 희용액 배관(222)이 설치되고, 상기 희용액 배관(222)의 단부, 즉 상기 제2 발생기(220)의 내부에는 희용액 분사노즐(224)이 설치된다.Meanwhile, a concentrated solution pipe 206 is installed between the first generator 200 and the refrigerant absorber 160, and an end portion of the concentrated solution pipe 208, that is, the inside of the refrigerant absorber 160 is concentrated. A concentrated liquid injection nozzle 208 is provided to supply a solution into the refrigerant absorber 160. In addition, between the second generator 220 and the refrigerant absorber 160, a rare solution pipe 222 through which a rare solution temporarily stored in the refrigerant absorber 160 flows is installed, and the rare solution pipe A rare solution injection nozzle 224 is installed at an end of the second generator 222, that is, inside the second generator 220.

또한, 상기 중용액 배관(202)과 상기 희용액 배관(222)의 사이에 제1 현열 교환기(240)가 설치되고, 상기 농용액 배관(206)과 상기 희용액 배관(222)의 사이에는 제2 현열 교환기(250)가 설치된다.In addition, a first sensible heat exchanger 240 is installed between the heavy solution pipe 202 and the rare solution pipe 222, and between the agricultural solution pipe 206 and the rare solution pipe 222. 2 sensible heat exchanger 250 is installed.

이제, 도 7을 참조하여 상기 제2 실시예의 작동에 대해서 설명한다.Now, operation of the second embodiment will be described with reference to FIG.

도 7에서 지점 1은 상기 제2 발생기(220) 내부에서의 리튬브로마이드 수용액의 상태에 해당되는 것으로서, 상기 제2 발생기(220)의 내부를 통과하는 수증기로부터 열을 공급받아 수용액 내부에 포함된 수분이 증발하면서 상기 응축기(120)로 이동하게 된다. 이때, 수분 함유량이 낮아지면서 상기 중용액의 농도는 점차적으로 증가하게 되는데, 이때, 상기 수증기 공급관(210) 내의 수증기 온도와 평형을 이루는 온도(지점 2)까지 농도는 증가하게 된다.In FIG. 7, point 1 corresponds to a state of the aqueous lithium bromide solution in the second generator 220, and receives moisture from water vapor passing through the second generator 220, and contains moisture in the aqueous solution. As it evaporates, it moves to the condenser 120. At this time, the concentration of the heavy solution gradually increases as the water content is lowered. At this time, the concentration is increased to a temperature (point 2) that is in equilibrium with the steam temperature in the steam supply pipe 210.

이렇게 생성된 중용액은 상기 제1 현열 교환기(240)를 거치면서 지점 2' 상태로 변경되고, 상기 제1 발생기(200)의 내부에서 상기 제1 분지관(34a)으로부터 공급받은 열에 의해 수분이 증발하면서 지점 2"까지 농도가 증가하게 된다. 이때, 상기 농도는 상기 리튬브로마이드 수용액의 온도가 상기 제1 분지관(34a) 내의 혼합기체의 온도와 평형을 이룰 때까지 증가하게 되며, 농용액이 된다.The generated heavy solution is changed to the point 2 'state while passing through the first sensible heat exchanger 240, and water is absorbed by the heat supplied from the first branch pipe 34a inside the first generator 200. The concentration increases to point 2 "while evaporating. The concentration increases until the temperature of the aqueous lithium bromide solution is in equilibrium with the temperature of the mixed gas in the first branch pipe 34a. do.

이렇게 형성된 농용액은 상기 제2 현열 교환기(250)를 거치면서 지점 3까지 온도가 상승된 상태에서 상기 냉매 흡수기(160)로 공급되게 된다. 상기 냉매 흡수기(160) 내에서는 상기 증발기(140)로부터 공급된 증기를 흡수하면서 열 에너지를 상기 냉매 흡수기(160) 내부로 방출하면서 지점 4로 이동하고, 상기 제1 및 제2 현열 교환기를 거치면서 상기 지점 1의 상태로 상기 제2 발생기(220)로 복귀하게 된다.The concentrated solution thus formed is supplied to the refrigerant absorber 160 in a state where the temperature is increased to point 3 while passing through the second sensible heat exchanger 250. The refrigerant absorber 160 moves to point 4 while absorbing the steam supplied from the evaporator 140 while releasing thermal energy into the refrigerant absorber 160 and passing through the first and second sensible heat exchangers. Return to the second generator 220 in the state of the point 1.

상기 제2 실시예에서는 제1 실시예에 비해서 2단계에 걸쳐서 열량을 흡수하게 되므로 보다 높은 효율을 기대할 수 있다.In the second embodiment, since heat is absorbed in two steps compared with the first embodiment, higher efficiency can be expected.

Claims (17)

배기 가스와 흡수제를 접촉시켜 배기 가스로부터 이산화탄소를 흡수하는 흡수기; 상기 흡수기로부터 배출된 흡수제를 가열하여 이산화탄소를 분리하는 재생기; 상기 재생기로부터 배출된 저농도의 흡수제 및 물을 가열하여 이를 재생기에 재공급하는 가열기;를 포함하는 이산화탄소 회수장치로서,
상기 재생기로부터 토출되는 이산화탄소와 수증기의 혼합기체를 열원으로 하여 작동되는 흡수식 히트펌프; 및
상기 가열기와 상기 흡수식 히트펌프 사이에서 열전달 매체를 순환시키는 순환 유닛;을 추가적으로 포함하여, 상기 재생기로부터 토출되는 이산화탄소와 수증기의 혼합기체로부터 상기 가열기로 열을 공급하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 회수장치.
An absorber for contacting the exhaust gas with the absorbent to absorb carbon dioxide from the exhaust gas; A regenerator for separating carbon dioxide by heating the absorbent discharged from the absorber; A carbon dioxide recovery apparatus comprising: a heater for heating a low concentration of absorbent and water discharged from the regenerator and resupplying it to the regenerator.
An absorption heat pump operated using a mixed gas of carbon dioxide and water vapor discharged from the regenerator as a heat source; And
And a circulation unit for circulating a heat transfer medium between the heater and the absorption heat pump, wherein the carbon dioxide recovery apparatus supplies heat from the mixed gas of carbon dioxide and water vapor discharged from the regenerator to the heater.
제1항에 있어서,
상기 흡수식 히트펌프를 통과하면서 혼합기체로부터 응축되는 응축수를 상기 흡수기로 재공급하는 응축수관을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 회수장치.
The method of claim 1,
And a condensate tube for supplying condensate condensed from the mixed gas to the absorber while passing through the absorption heat pump.
제1항에 있어서,
상기 흡수식 히트펌프는,
상기 혼합기체로부터 전달되는 열에 의해 리튬브로마이드 수용액의 희용액을 농용액과 냉매 증기로 분리하는 발생기;
상기 발생기에서 발생된 냉매 증기를 응축시키는 응축기;
상기 응축기로부터 공급되는 응축 냉매를 상기 혼합기체로부터 전달되는 열에 의해 증발시키는 증발기; 및
상기 증발기에서 생성된 냉매 증기를 상기 리튬브로마이드 수용액의 농용액에 흡수시켜 희용액을 생성함과 동시에 냉매 증기가 상기 리튬브로마이드 수용액으로 흡수되면서 생성되는 열에 의해 상기 순환 유닛 내부를 순환하는 열전달 매체를 가열하는 냉매 흡수기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 회수장치.
The method of claim 1,
The absorption heat pump,
A generator for separating the rare solution of the lithium bromide aqueous solution into the concentrated solution and the refrigerant vapor by the heat transferred from the mixed gas;
A condenser for condensing the refrigerant vapor generated in the generator;
An evaporator for evaporating the condensation refrigerant supplied from the condenser by heat transferred from the mixed gas; And
The refrigerant vapor generated in the evaporator is absorbed into the concentrated solution of the lithium bromide aqueous solution to generate a rare solution, and at the same time, a heat transfer medium circulating inside the circulation unit by heat generated while the refrigerant vapor is absorbed into the lithium bromide aqueous solution. Carbon dioxide recovery apparatus comprising a; refrigerant absorber.
제3항에 있어서,
상기 발생기와 상기 냉매 흡수기 사이를 연결하는 농용액 배관과 희용액 배관을 포함하며,
상기 농용액 배관과 희용액 배관 사이에서 열교환이 이루어지도록 하는 현열 교환기가 추가적으로 포함되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 회수장치.
The method of claim 3,
It includes a concentrated liquid pipe and a rare liquid pipe connecting between the generator and the refrigerant absorber,
Carbon dioxide recovery device further comprises a sensible heat exchanger to allow heat exchange between the agricultural fluid pipe and the rare water pipe.
제3항에 있어서,
상기 발생기와 응축기는 냉매 증기만을 통과시키는 기액분리판에 의해 구획되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 회수장치.
The method of claim 3,
And the generator and the condenser are partitioned by a gas-liquid separator through which only refrigerant vapor passes.
제3항에 있어서,
상기 증발기와 상기 냉매 흡수기는 냉매 증기만을 통과시키는 기액분리판에 의해 구획되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 회수장치.
The method of claim 3,
And the evaporator and the refrigerant absorber are partitioned by a gas-liquid separator through which only refrigerant vapor passes.
제3항에 있어서,
상기 재생기는 상기 이산화탄소 및 수증기의 혼합기체를 토출하는 혼합기체 토출관을 포함하고,
상기 혼합기체 토출관은 분지되어 상기 발생기 및 상기 증발기 내측을 통과하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 회수장치.
The method of claim 3,
The regenerator includes a mixed gas discharge tube for discharging the mixed gas of the carbon dioxide and water vapor,
And the mixed gas discharge tube is branched to pass through the generator and the evaporator.
제7항에 있어서,
상기 발생기의 내부에는 상기 혼합기체 토출관의 표면에 리튬브로마이드 희용액을 분사하는 희용액 분사노즐이 구비되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 회수장치.
The method of claim 7, wherein
And a rare-solution injection nozzle for injecting a lithium bromide dilute solution onto the surface of the mixed gas discharge tube.
제7항에 있어서,
상기 냉매 흡수기의 내부에는 상기 순환 유닛의 표면에 농용액을 분사하는 농용액 분사노즐이 구비되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 회수장치.
The method of claim 7, wherein
The inside of the refrigerant absorber is a carbon dioxide recovery apparatus, characterized in that a concentrated solution injection nozzle for injecting a concentrated solution on the surface of the circulation unit.
제3항에 있어서,
상기 순환 유닛은,
상기 가열기와 상기 냉매 흡수기 사이에서 연장되는 순환 유로; 및
상기 순환 유로 내에서 열전달 매체가 순환하도록 하는 펌프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 회수장치.
The method of claim 3,
The circulation unit,
A circulation passage extending between the heater and the refrigerant absorber; And
And a pump for circulating a heat transfer medium in the circulation passage.
제1항에 있어서,
상기 흡수식 히트펌프는
상기 혼합기체로부터 전달되는 열에 의해 리튬브로마이드 수용액의 중용액을 농용액과 냉매 증기로 분리하는 제1 발생기;
상기 제1 발생기에 의해 생성되는 냉매 증기로부터의 열에 의해 리튬브로마이드 수용액의 희용액을 중용액과 냉매 증기로 분리하는 제2 발생기;
상기 제1 및 제2 발생기에서 발생된 냉매 증기를 응축시키는 응축기;
상기 응축기로부터 공급되는 응축 냉매를 상기 혼합기체로부터 전달되는 열에 의해 증발시키는 증발기; 및
상기 증발기에서 생성된 냉매 증기를 상기 리튬브로마이드 수용액의 농용액에 흡수시켜 희용액을 생성함과 동시에 냉매 증기가 상기 리튬브로마이드 수용액으로 흡수되면서 생성되는 열에 의해 상기 순환 유닛 내부를 순환하는 열전달 매체를 가열하는 냉매 흡수기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 회수장치.
The method of claim 1,
The absorption heat pump
A first generator for separating the heavy solution of the lithium bromide aqueous solution into the concentrated solution and the refrigerant vapor by the heat transferred from the mixed gas;
A second generator for separating the rare solution of the lithium bromide aqueous solution into a heavy solution and a refrigerant vapor by heat from the refrigerant vapor generated by the first generator;
A condenser to condense the refrigerant vapor generated in the first and second generators;
An evaporator for evaporating the condensation refrigerant supplied from the condenser by heat transferred from the mixed gas; And
The refrigerant vapor generated in the evaporator is absorbed into the concentrated solution of the lithium bromide aqueous solution to generate a rare solution, and at the same time, a heat transfer medium circulating inside the circulation unit by heat generated while the refrigerant vapor is absorbed into the lithium bromide aqueous solution. Carbon dioxide recovery apparatus comprising a; refrigerant absorber.
제11항에 있어서,
상기 제2 발생기로부터 제1 발생기로 중용액을 공급하는 중용액 배관, 상기 제1 발생기로루터 냉매 흡수기로 농용액을 공급하는 농용액 배관 및 상기 냉매 흡수기로부터 상기 제2 발생기로 희용액을 공급하는 희용액 배관을 포함하며,
상기 중용액 배관과 희용액 배관 사이 및 상기 농용액 배관과 희용액 배관 사이에서 열교환이 이루어지도록 하는 제1 및 제2 현열 교환기가 추가적으로 포함되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 회수장치.
The method of claim 11,
A heavy solution pipe for supplying the heavy solution from the second generator to the first generator, a farm solution pipe for supplying the concentrated solution to the first refrigerant generator, and a rare solution for supplying the rare solution from the refrigerant absorber to the second generator Includes rare water piping,
Carbon dioxide recovery apparatus further comprises a first and second sensible heat exchanger to perform heat exchange between the heavy solution pipe and the rare solution pipe and between the agricultural fluid pipe and the rare solution pipe.
제11항에 있어서,
상기 제2 발생기와 응축기는 냉매 증기만을 통과시키는 기액분리판에 의해 구획되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 회수장치.
The method of claim 11,
And the second generator and the condenser are partitioned by a gas-liquid separator through which only refrigerant vapor passes.
제11항에 있어서,
상기 증발기와 상기 냉매 흡수기는 냉매 증기만을 통과시키는 기액분리판에 의해 구획되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 회수장치.
The method of claim 11,
And the evaporator and the refrigerant absorber are partitioned by a gas-liquid separator through which only refrigerant vapor passes.
제11항에 있어서,
상기 재생기는 상기 이산화탄소 및 수증기의 혼합기체를 토출하는 혼합기체 토출관을 포함하고,
상기 혼합기체 토출관은 분지되어 상기 제1 발생기 및 상기 증발기 내측을 통과하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 회수장치.
The method of claim 11,
The regenerator includes a mixed gas discharge tube for discharging the mixed gas of the carbon dioxide and water vapor,
And the mixed gas discharge pipe is branched and passes through the first generator and the evaporator.
제15항에 있어서,
상기 제1 발생기의 내부에는 상기 혼합기체 토출관의 표면에 리튬브로마이드 중용액을 분사하는 중용액 분사노즐이 구비되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 회수장치.
16. The method of claim 15,
The inside of the first generator is a carbon dioxide recovery apparatus characterized in that the heavy solution injection nozzle for injecting a lithium bromide heavy solution on the surface of the mixed gas discharge pipe.
제15항에 있어서,
상기 냉매 흡수기의 내부에는 상기 순환 유닛의 표면에 농용액을 분사하는 농용액 분사노즐이 구비되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 회수장치.
16. The method of claim 15,
The inside of the refrigerant absorber is a carbon dioxide recovery apparatus, characterized in that a concentrated solution injection nozzle for injecting a concentrated solution on the surface of the circulation unit.
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