KR20130076123A - Pure oxygen combustion type submerged vaporizer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 순산소 연소식 기화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 버너에서 공기 대신 고순도의 산소가 공급되어 연소되며, 발생된 배기가스 중 이산화탄소를 포집하여 저장할 수 있는 순산소 연소식 기화장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a pure oxygen combustion vaporizer, and more particularly, to a pure oxygen combustion vaporizer that can be burned by supplying high purity oxygen instead of air in a burner and collecting and storing carbon dioxide in the generated exhaust gas. will be.
일반적으로 액화천연가스, 즉 LNG(Liquefied Natural Gas)는 천연가스의 수송 및 저장을 위해 산지로부터 냉각시켜 부피를 1/600으로 줄인 무색, 무취의 투명한 초저온(-162℃) 액화가스를 말한다.In general, liquefied natural gas, that is, LNG (Liquefied Natural Gas) refers to a colorless, odorless and transparent ultra low temperature (-162 ℃) liquefied gas that is cooled from the source to reduce the volume to 1/600 for the transport and storage of natural gas.
LNG는 산지에서 LNG 수송선에 의해 LNG 인수기지로 수송되어 특수하게 제작된 LNG 저장탱크에 저장되며, 저장된 LNG는 공급을 위해 LNG 기화장치에서 기화시켜 수요처에 공급된다.LNG is transported from the mountain to the LNG takeover base by LNG carriers and stored in specially manufactured LNG storage tanks. The stored LNG is vaporized in an LNG vaporizer for supply and supplied to demand.
LNG는 1kg당 총 200Kcal의 냉열에너지를 가지고 있으며, 가스 수요처로의 공급을 위해 기화공정을 거치게 된다.LNG has a total of 200Kcal of cold heat energy per kilogram and undergoes a vaporization process to supply gas to customers.
기화공정에서는, 연소식 기화기(Submerged Combustion Vaporizer;SMV)가 사용되기도 하는데, 연소식 기화기는, 연료가스가 연소되면서 발생되는 열을 이용하여 -160℃의 LNG를 0℃의 천연가스로 기화시키게 된다.In the vaporization process, a Submerged Combustion Vaporizer (SMV) is also used. The combustion vaporizer vaporizes LNG at -160 ° C into natural gas at 0 ° C by using heat generated by combustion of fuel gas. .
종래의 연소식 기화기는, 한국등록특허 제10-1000510호의 등록공보 내용 중 첨부도면 2에서 개시된 연소식 기화기를 예로 들 수 있으며, 개시된 바와 같이 수조와, 수조 내에 설치되는 열교환기 및 버너가 포함된다.Conventional combustion vaporizer is, for example, the combustion vaporizer disclosed in the accompanying drawing 2 of the registered patent of Korea Patent Registration No. 10-1000510, and includes a water tank, a heat exchanger and a burner installed in the water tank as disclosed .
버너는 연료가스와 공기를 공급받게 되며, 수조 내의 물은, 연료가스의 연소시 발생되는 열에 의해 온도가 높아지게 된다. 그리고 수조 내에서 발생하는 기포가 상승하면서 물을 대류시키게 된다. 이때 열교환기, 구체적으로 LNG 튜브를 통과하는 LNG는 수조 내의 가열된 물과 열교환되면서 기화하게 된다.The burner is supplied with fuel gas and air, and the water in the tank is heated up by the heat generated during combustion of the fuel gas. And the bubbles generated in the tank rises to convection the water. At this time, the LNG passing through the heat exchanger, specifically the LNG tube, is vaporized while being heated with the heated water in the tank.
이러한 연소식 기화기는 연료가스의 연소시 다량의 이산화탄소가 발생하며, 발생된 이산화탄소는 배기관을 통해 공기 중으로 배출된다.Such a combustion vaporizer generates a large amount of carbon dioxide upon combustion of fuel gas, and the generated carbon dioxide is discharged into the air through an exhaust pipe.
한편, 우리나라는 2012년부터 시작될 교토의정서 2차 공약기간 중에 브라질, 중국 및 인도와 함께 온실가스의 2차 의무감축대상에 가장 유력시되는 국가로 지목되고 있다.On the other hand, Korea is one of the most prominent countries for the second mandatory reduction of greenhouse gases along with Brazil, China and India during the second commitment of the Kyoto Protocol, which will begin in 2012.
따라서, 이러한 변화에 능동적으로 대처하기 위해서는 전술한 종래의 연소식 기화기에서 배출되는 이산화탄소를 회수하여 처리하는 방안이 모색되어야 한다.
Therefore, in order to actively cope with such a change, a method of recovering and treating carbon dioxide emitted from the above-described conventional combustion vaporizer should be sought.
본 발명은 전술한 종래의 연소식 기화기가 갖는 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 연소식 기화기에서 배출되는 이산화탄소를 효과적으로 포집 및 저장하기 위하여 공기연소 대신 순산소를 이용하여 연소하는 순산소 연소식 기화장치를 제시하고자 한다.The present invention has been made to solve the problems of the conventional combustion carburetor described above, in order to effectively capture and store the carbon dioxide discharged from the combustion carburetor, a pure oxygen combustion vaporizer that burns using pure oxygen instead of air combustion. I would like to present.
또한, 연소식 기화기에서 발생된 배기가스에서 이산화탄소를 포집하여 저장함으로써 공기 중으로 이산화탄소가 배출되지 않도록 하는 순산소 연소식 기화장치를 제시하고자 한다.
In addition, the present invention is to provide a pure oxygen combustion vaporizer to prevent carbon dioxide is discharged into the air by collecting and storing carbon dioxide in the exhaust gas generated in the combustion vaporizer.
전술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 순산소 연소식 기화장치는, LNG(Liquefied Natural Gas)가 저장되는 LNG 저장수단; 수조와, 상기 수조 내에 구비되며 연료가스가 연소되면서 상기 수조 내의 물이 가열되도록 하는 버너와, 상기 수조 내에 구비되며 상기 LNG 저장수단으로부터 공급받게 된 LNG가 통과되면서 상기 수조 내의 가열된 물과 열교환되어 기화되도록 하는 제1 열교환기가 포함되는 LNG 기화수단; 산소를 생산하여 상기 버너에 산소를 공급하는 산소 생산수단; 상기 LNG 기화수단에서 배출되는 배기가스에서 이산화탄소를 포집하여 액화하는 이산화탄소 액화수단; 및 상기 이산화탄소 액화수단에 의해 액화된 이산화탄소가 저장되는 액화 이산화탄소 저장수단;이 포함된다.In order to solve the above problems, the oxy-fuel type vaporization apparatus according to the present invention, LNG storage means for storing LNG (Liquefied Natural Gas); A water tank, a burner provided in the water tank and the fuel gas is combusted so that the water in the water tank is heated, and the LNG provided in the water tank and supplied from the LNG storage means passes and exchanges heat with the heated water in the water tank. LNG vaporization means comprising a first heat exchanger to be vaporized; Oxygen production means for producing oxygen and supplying oxygen to the burner; Carbon dioxide liquefaction means for collecting and liquefying carbon dioxide from the exhaust gas discharged from the LNG vaporization means; And liquefied carbon dioxide storage means for storing carbon dioxide liquefied by the carbon dioxide liquefaction means.
이때, 상기 연료가스는 상기 LNG 기화수단에 의해 기화된 NG(Natural Gas)일 수 있다.In this case, the fuel gas may be NG (Natural Gas) vaporized by the LNG vaporization means.
그리고, 상기 산소 생산수단은, 외부로부터 유입된 공기를 필터링 하는 공기필터; 상기 공기필터를 통과한 공기가 압축되도록 하는 공기 압축기; 상기 공기 압축기에서 압축된 공기가 유입되며, 내부에 제올라이트가 충전되어 유입된 공기에서 질소가 흡착되고 산소가 투과 배출되도록 하는 흡착탑; 및 상기 흡착탑에서 배출된 산소가 저장되며, 상기 버너로 산소가 공급되도록 상기 버너와 연결되는 산소 저장수단;이 포함되어 이루어질 수 있다.And, the oxygen production means, the air filter for filtering the air introduced from the outside; An air compressor for compressing air passing through the air filter; An adsorption tower into which air compressed by the air compressor is introduced, and zeolite is filled therein so that nitrogen is adsorbed and oxygen is permeated and discharged from the introduced air; And oxygen storage means connected to the burner to store oxygen discharged from the adsorption tower and to supply oxygen to the burner.
또한, 상기 산소 생산수단은, 상기 공기 압축기에서 압축된 공기가 냉각되도록 하는 공기 냉각기; 및 상기 공기 냉각기에서 냉각된 공기 중 물이 분리되도록 하여, 가스상태의 공기가 상기 흡착탑으로 공급되도록 상기 흡착탑과 연결되는 물 분리기;가 더 포함될 수도 있다.In addition, the oxygen production means, an air cooler to cool the air compressed in the air compressor; And a water separator connected to the adsorption tower such that water in the air cooled by the air cooler is separated, so that gaseous air is supplied to the adsorption tower.
그리고, 상기 산소 저장수단은, 상기 흡착탑으로부터 배출되는 산소가 저장되는 버퍼 탱크(buffer tank); 및 상기 버퍼 탱크로부터 산소를 공급받아 저장한 후 상기 버너로 산소가 공급되도록 하는 산소 홀더;가 포함되어 이루어질 수 있다.The oxygen storage means may include a buffer tank storing oxygen discharged from the adsorption tower; And an oxygen holder for receiving oxygen from the buffer tank and storing the oxygen and supplying the oxygen to the burner.
이때, 상기 산소 홀더로부터 상기 버너로 공급되는 산소의 유량을 조절하는 산소 공급량 조절수단;이 더 포함될 수 있다.At this time, the oxygen supply amount adjusting means for adjusting the flow rate of the oxygen supplied from the oxygen holder to the burner; may be further included.
상기 산소 공급량 조절수단은, 상기 산소 홀더로부터 상기 버너로 공급되는 산소의 유량을 조절하는 솔레이노이드 밸브; 상기 LNG 기화수단으로부터 배출되는 배기가스 내의 산소량을 측정하는 산소센서; 및 상기 산소센서의 감지신호를 입력받아 상기 솔레노이드 밸브의 작동을 제어하는 제어부;가 포함되어 이루어질 수 있다.The oxygen supply amount adjusting means, the solenoid valve for adjusting the flow rate of oxygen supplied from the oxygen holder to the burner; An oxygen sensor for measuring the amount of oxygen in the exhaust gas discharged from the LNG vaporization means; And a control unit which receives the detection signal of the oxygen sensor and controls the operation of the solenoid valve.
그리고, 상기 산소 생산수단은, 상기 흡착탑과 연결되며, 상기 흡착탑의 내부를 감압하여 상기 흡착탑에서 흡착된 질소가 분리되도록 한 후 상기 흡착탑으로부터 배출되도록 하는 진공펌프;가 더 포함될 수 있다.The oxygen production means may be connected to the adsorption tower, and a vacuum pump may be configured to decompress the inside of the adsorption tower to separate nitrogen adsorbed from the adsorption tower and to be discharged from the adsorption tower.
이때, 상기 산소 생산수단은, 상기 흡착탑으로부터 상기 진공펌프를 통해 배출되는 질소가 외부로 배출되도록 상기 진공펌프와 연결되며, 상기 진공펌프에 의해 발생되는 소음이 제거되도록 하는 소음기;가 더 포함될 수도 있다.At this time, the oxygen production means, is connected to the vacuum pump so that the nitrogen discharged through the vacuum pump from the adsorption tower to the outside, a silencer to remove the noise generated by the vacuum pump may further include; .
한편, 상기 이산화탄소 액화수단은, 상기 연료가스의 연소 후 발생되어 상기 LNG 기화수단으로부터 배출되는 배기가스가 압축되도록 하는 배기가스 압축기; 상기 배기가스 압축기에 의해 압축된 배기가스가 냉각되도록 하는 배기가스 냉각기; 상기 배기가스 냉각기에 의해 냉각된 배기가스에서 물 분자가 분리되도록 한 후 남게 된 이산화탄소가 배출되도록 하는 분자여과기(Molecular Sieve;MS); 및 상기 분자여과기로부터 배출되는 이산화탄소가 열교환되면서 액화되도록 한 후 상기 액화 이산화탄소 저장수단으로 배출되도록 하는 열교환수단;이 포함되어 이루어질 수 있다.On the other hand, the carbon dioxide liquefaction means, an exhaust gas compressor that is generated after the combustion of the fuel gas and discharged from the LNG vaporization means is compressed; An exhaust gas cooler configured to cool the exhaust gas compressed by the exhaust gas compressor; A molecular filter (Molecular Sieve (MS)) which allows the remaining carbon dioxide to be discharged after the water molecules are separated from the exhaust gas cooled by the exhaust gas cooler; And heat exchange means for allowing the carbon dioxide discharged from the molecular filter to be liquefied while being heat exchanged and then discharged to the liquefied carbon dioxide storage means.
이때, 상기 열교환수단은, 외부로부터 공급된 열교환매체가 통과되는 응축기; 및 상기 응축기로부터 배출되는 상기 열교환매체가 통과하되, 상기 분자여과기로부터 배출된 이산화탄소가 통과되면서 상기 열교환매체와 열교환하게 되는 제2 열교환기;가 포함되어 이루어지되, 상기 제2 열교환기를 통과한 이산화탄소는, 상기 응축기로 공급되어 외부로부터 상기 응축기로 공급된 상기 열교환매체와 열교환됨에 따라, 액화될 수 있다.At this time, the heat exchange means, the condenser through which the heat exchange medium supplied from the outside passes; And a second heat exchanger configured to pass through the heat exchange medium discharged from the condenser, and to exchange heat with the heat exchange medium while passing carbon dioxide discharged from the molecular filter. The liquid may be liquefied as it is exchanged with the heat exchange medium supplied to the condenser and supplied to the condenser from the outside.
그리고, 상기 이산화탄소 액화수단은, 상기 제2 열교환기와 연결되어 상기 제2 열교환기로부터 배출되는 상기 열교환매체가 통과하게 되고, 상기 배기가스 압축기 및 상기 배기가스 냉각기와 연결되어 상기 배기가스 압축기로부터 배출된 배기가스가 통과되면서 상기 열교환매체와 열교환된 후 상기 배기가스 냉각기로 공급되도록 하는 제3 열교환기;가 더 포함될 수 있다.The carbon dioxide liquefaction means is connected to the second heat exchanger to pass through the heat exchange medium discharged from the second heat exchanger, and is connected to the exhaust gas compressor and the exhaust gas cooler and discharged from the exhaust gas compressor. And a third heat exchanger configured to supply heat to the exhaust gas cooler after the exhaust gas passes through the heat exchange medium.
한편, 상기 응축기로 공급되는 상기 열교환매체는 상기 LNG 저장수단으로부터 배출된 LNG로 이루어질 수 있다.
On the other hand, the heat exchange medium supplied to the condenser may be made of LNG discharged from the LNG storage means.
본 발명에 의하면, 산소 생산수단에 의해 생산된 산소가 버너로 공급되어 연소됨에 따라 버너에서 순산소 연소가 이루어지기 때문에, 버너에서의 연소효율이 향상되며, 이를 통해 LNG 기화수단으로부터 배출되는 이산화탄소의 양을 줄일 수 있다.According to the present invention, since the oxygen produced by the oxygen production means is supplied to the burner and combusted, the oxygen is burned in the burner, so that the combustion efficiency in the burner is improved, whereby the carbon dioxide discharged from the LNG vaporization means is The amount can be reduced.
또한, 이산화탄소 액화수단 및 액화 이산화탄소 저장수단이 포함됨으로써, 순산소 연소에 따라 배출되는 배기가스로부터 용이하게 이산화탄소를 포집, 저장하여, 외부공기 중으로 이산화탄소가 배출되지 않도록 할 수 있다.
In addition, by including the carbon dioxide liquefaction means and the liquefied carbon dioxide storage means, it is possible to easily collect and store carbon dioxide from the exhaust gas discharged by the pure oxygen combustion, so that carbon dioxide is not discharged to the outside air.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 순산소 연소식 기화장치의 계통도,
도 2는 도 1에 도시된 산소 생산수단의 계통도,
도 3은 도 1에 도시된 이산화탄소 액화수단 및 액화 이산화탄소 저장수단의 계통도,
도 4는 도 1에 도시된 연소식 기화장치에서 산소 공급량 조절수단이 더 포함된 연소식 기화장치의 계통도이다.1 is a schematic diagram of a pure oxygen combustion vaporization apparatus according to a preferred embodiment of the present invention,
2 is a system diagram of the oxygen production means shown in FIG.
3 is a system diagram of the carbon dioxide liquefaction means and liquefied carbon dioxide storage means shown in FIG.
FIG. 4 is a system diagram of a combustion vaporization apparatus further including an oxygen supply amount adjusting means in the combustion vaporization apparatus illustrated in FIG. 1.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 순산소 연소식 기화장치에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
With reference to the accompanying drawings, a pure oxygen combustion vaporization apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 순산소 연소식 기화장치(1)는, LNG 저장수단(100), LNG 기화수단(200), 산소 생산수단(300), 이산화탄소 액화수단(400) 및 액화 이산화탄소 저장수단(500)이 포함되어 이루어진다.As shown in FIG. 1, the pure oxygen combustion vaporization apparatus 1 according to an exemplary embodiment of the present invention may include an LNG storage means 100, an LNG vaporization means 200, an oxygen production means 300, and carbon dioxide liquefaction.
LNG 저장수단(100)은, LNG(Liquefied Natural Gas)가 저장되는 저장탱크로 이루어질 수 있으며, 여기에 저장된 LNG는 매우 저온, 예컨대 -155℃의 온도를 갖는 LNG 일 수 있다. 그리고 LNG 저장수단(100)은, 하나의 저장탱크 또는 그 이상의 저장탱크로 이루어질 수 있다.The LNG storage means 100 may be configured as a storage tank in which LNG (Liquefied Natural Gas) is stored, and the LNG stored therein may be LNG having a very low temperature, for example, a temperature of −155 ° C. And LNG storage means 100 may be composed of one storage tank or more storage tanks.
LNG 기화수단(200)은, 종래의 연소식 기화기(Submerged Combustion Vaporizer;SMV)가 일 예로서 제시될 수 있다.LNG vaporization means 200, a conventional Submerged Combustion Vaporizer (SMV) may be presented as an example.
이 경우, LNG 기화수단(200)은, 수조(210)와, 버너(220)와, 제1 열교환기(230)가 포함되어 이루어질 수 있다.In this case, the LNG vaporization means 200 may include a
수조(210)는 내부에 물이 저장되며, 버너(220)는 이러한 수조(210) 내부에 구비된다. 버너(220)는 외부로부터 공기 및 연료가스를 공급받게 되며, 연료가스가 연소되면서 발생하는 열에 의해 수조(210) 내부의 물을 가열시키게 된다.The
제1 열교환기(230)는, 버너(220)와 마찬가지로 수조(210) 내부에 구비된다. 제1 열교환기(230)는 LNG 저장수단(100)으로부터 공급되는 LNG가 통과하게 되는데, LNG가 LNG 저장수단(100)으로부터 제1 열교환기(230)로 공급되어 통과될 수 있도록, 도시된 바와 같이 적어도 하나 이상의 펌프(110)가 LNG 저장수단(100)과 연결될 수 있다.The
LNG는 제1 열교환기(230)를 통과하는 과정에서, 버너(220)에 의해 가열된 수조(210) 내의 물과 서로 열교환하게 된다. 그리고 열교환 과정에서 기화되어, NG(Natural Gas)가 된다.In the course of passing through the
이렇게 기화된 NG는 LNG 기화수단(200)으로부터 배출되어 필요한 수요처로 공급되며, 이때, 버너(220)의 연료가스로서 사용되도록 일부가 버너(220)로 공급될 수도 있다.
The vaporized NG is discharged from the LNG vaporization means 200 is supplied to the required demand destination, at this time, a part may be supplied to the
한편, 산소 생산수단(300)은, 고순도의 산소(이하 '순산소'라 한다)를 생산하여 버너(220)로 공급하는 수단이다.On the other hand, the oxygen production means 300 is a means for producing high-purity oxygen (hereinafter referred to as "oxygen") to the
본 실시예에 따른 순산소 연소식 기화장치(1)는, LNG 기화수단(200)에 포함되는 버너(220)가 단순히 공기를 공급받아 연소하는 것이 아니라 순산소를 공급받아 연소하도록 구성된다.The pure oxygen combustion vaporization apparatus 1 according to the present embodiment is configured such that the
순산소의 연소는 공기연소와 달리 연소의 대상물에 질소가 없기 때문에 폐열낭비가 줄고 연소효율이 높아져 결과적으로 CO₂ 배출이 줄어들게 된다. 뿐만 아니라 공기가 연소할 때와 비교하여, 버너(220)에서의 연소 후 발생되는 배기가스가 대부분 이산화탄소(CO₂)와 수분(H₂O)으로 이루어지기 때문에 이산화탄소의 분리회수가 용이하다.Unlike air combustion, oxy-fuel combustion has no nitrogen in the object of combustion, so waste heat consumption is reduced and combustion efficiency is increased, resulting in reduced CO2 emissions. In addition, since the exhaust gas generated after the combustion in the
산소 생산수단(300)은, 구체적으로 도 2에 도시된 바와 같이 공기필터(310), 공기 압축기(320), 흡착탑(350), 그리고 산소 저장수단(360)이 포함되어 이루어질 수 있다.Oxygen production means 300, specifically, as shown in FIG. 2 may include an
공기필터(310)는 외부로부터 유입되는 공기를 필터링하는 수단이다.The
공기필터(310)에 의해 필터링된 공기는 후술할 흡착탑(350)으로 공기가 유입되도록, 그리고 후술할 산소 저장수단(360)으로 유입되어 저장될 수 있도록, 공기 압축기(320)에 의해 압축(가압)된다. 이때, 공기에 대한 가압이 가중될 필요가 있는 경우에는, 도시된 바와 같이 밸브(322)에 의해 개폐되는 회귀로(321)를 형성하고, 회귀로(321)를 따라 공기 압축기(320) 이전 경로로 재유입된 공기에 공기 압축기(320)에 의한 반복 가압이 행해지도록 할 수도 있다.The air filtered by the
공기 압축기(320)에 의해 압축된 공기는, 후술할 흡착탑(350)에서 질소의 흡착력이 높아지도록 하기 위하여, 냉각될 수도 있다. 이를 위해서 본 실시예에 따른 산소 생산수단(300)은 도시된 바와 같이 공기 냉각기(330)가 더 포함될 수 있다.The air compressed by the
공기 냉각기(330)에 의해 냉각된 공기 중 일부는 냉각에 따라 물로 상태 변화할 수 있는데, 후술할 흡착탑(350)은 가스 상태의 공기가 유입되는 것이 질소 흡착력의 향상에 도움이 되기 때문에, 본 실시예에 따른 산소 생산수단(300)은 이러한 물을 분리해 내는 물 분리기(water separator)(340)가 더 포함될 수 있다.Some of the air cooled by the
물 분리기(340)를 거치면서 물이 분리된 가스상태의 공기는 흡착탑(350)의 내부로 유입된다.The gaseous air in which water is separated while passing through the
흡착탑(350)은, 내부로 유입된 공기에서 질소를 분리해 내는 수단으로서, 내부에 제올라이트(Zeolite)가 충전된다.The
제올라이트는, 공기 중 질소에 대해서는 강한 흡착 성능을 나타내고, 산소에 대해서는 약한 흡착 성능을 갖는다. 이에 따라 제올라이트에 공기가 공급되면, 질소는 흡착되고 산소는 투과 배출되어 질소가 배제된 산소를 생산할 수 있다.Zeolite shows strong adsorption performance with respect to nitrogen in air, and has weak adsorption performance with respect to oxygen. Accordingly, when air is supplied to the zeolite, nitrogen is adsorbed and oxygen is permeated and discharged to produce oxygen without nitrogen.
흡착탑(350)은, 이러한 제올라이트가 내부에 충전되어 있으며, 산소의 순도를 높이기 위해, 그리고 산소의 연속적인 생산이 가능하도록 도시된 바와 같이 수평적으로 병렬 연결된 2개 이상의 제올라이트 충전탑으로 구성될 수도 있다. 다만, 이러한 예로 반드시 한정되는 것은 아니며, 이 기술분야에서 사용되는 일반적인 제올라이트 충전탑이라면 구조나 개수에 있어서 적절한 것을 채택하여 사용할 수 있음은 물론이다. 이하에서는 도시된 흡착탑(350)의 예를 기준으로 설명하기로 한다.The
물 분리기(340)를 거친 가스상태의 공기는 두 개의 흡착탑(350) 중 어느 하나의 흡착탑(350)에 유입되며, 유입된 공기 중의 질소분자는 흡착력의 차이에 따라 산소분자보다 먼저 흡착탑(350)에서 흡착된다.The gaseous air passing through the
어느 하나의 흡착탑(350)은 내부 충전물이 포화상태가 될 때까지 질소분자가 흡착되며, 이 과정에서 산소를 투과 배출, 즉 산소를 생산하여 배출하게 된다.Nitrogen molecules are adsorbed until one of the adsorption towers 350 is saturated, and in this process, oxygen is permeated and discharged, that is, oxygen is produced and discharged.
어느 하나의 흡착탑(350)이, 흡착된 질소분자로 포화상태가 되면, 제어장치(미도시)에 의해 솔레노이드 밸브(351)를 조작함으로써, 물 분리기(340)를 거친 가스상태의 공기가 다른 하나의 흡착탑(350)으로 유입되도록 할 수 있다.When one of the
다른 하나의 흡착탑(350)에서도 전술한 어느 하나의 흡착탑(350)과 마찬가지의 과정을 거치면서 산소를 생산 및 배출하게 된다.The
이때, 흡착된 질소분자로 포화된 어느 하나의 흡착탑(350)에서는 산소의 재생산을 위해 질소를 탈착시키는 과정을 거칠 수 있다.At this time, any one of the
더욱 구체적으로, 본 실시예에 따른 산소 생산수단(300)에는 흡착탑(350)에서 질소를 분리해내기 위하여 진공펌프(370)가 더 포함될 수 있다.More specifically, the oxygen production means 300 according to the present embodiment may further include a
진공펌프(370)는, 흡착탑(350) 내부의 공기 등을 흡입하여 흡착탑(350) 내부의 압력을 대기압 또는 진공상태가 되도록 감압시킴으로써, 흡착탑(350)에서 흡착된 질소가 분리되도록 하며, 분리된 질소가 흡착탑(350)의 외부로 배출되도록 유도한다.The
흡착탑(350) 외부로 배출된 질소는 외부 공기 중으로 배출되더라도 유해하지 않기 때문에 곧바로 외부 공기 중으로 배출되도록 할 수 있다. 하지만, 진공펌프(370)에 의해 발생된 공기압으로 인해 큰 소음이 발생됨을 고려할 때, 질소의 배출에 앞서 소음이 제거되도록 할 필요가 있다.Nitrogen discharged to the outside of the
따라서, 본 실시예에 따른 산소 생산수단(300)은, 흡착탑(350)으로부터 진공펌프(370)를 거쳐 배출되는 질소가, 외부로 배출되기 이전에 소음이 제거되는 과정을 거친 다음 외부로 배출되도록, 진공펌프(370)와 연결되는 소음기(380)를 더 포함할 수 있다.Therefore, the oxygen producing means 300 according to the present embodiment, so that the nitrogen discharged from the
산소 생산수단(300)은, 도시된 바와 같이 병렬적으로 연결된 두 개의 흡착탑(350)이 포함되어 이루어짐으로써, 어느 하나의 흡착탑(350)이 산소를 생산하는 동안에 다른 하나의 흡착탑(350)에서 질소를 분리해 제거하는 과정을, 그리고, 다른 하나의 흡착탑(350)에서 산소를 생산하는 동안에 어느 하나의 흡착탑(350)에서 질소를 분리, 제거하는 과정을 거치도록 하여, 이러한 반복 과정상에서 산소를 연속하여 생산해 낼 수 있다.The oxygen production means 300 includes two
산소 생산수단(300)에 의해 생산된 순산소는, 산소 저장수단(360)으로 이동하여 저장되며, 필요에 따라 버너(220)로 공급된다.The pure oxygen produced by the oxygen production means 300 is moved to the oxygen storage means 360 and stored, and is supplied to the
산소 저장수단(360)은, 구체적인 일 예로서, 버퍼 탱크(361)와, 산소 홀더(362)가 포함되어 이루어질 수 있다.As an example, the
흡착탑(350)을 거쳐 배출되는 산소는 압축된 상태이고, 또한 공기 압축기(320)의 부하에 따라, 배출되는 산소의 압력에 변동이 생길 수 있기 때문에, 안정적인 산소의 출력(배출)을 위해 산소의 압력을 흡수하여 저장할 수 있는 버퍼 탱크(361)가 사용될 수 있다.The oxygen discharged through the
따라서, 흡착탑(350)을 거쳐 배출되는 산소는 최초 버퍼 탱크(361)에서 저장되도록 할 수 있으며, 버퍼 탱크(361)에 저장된 산소는 산소의 저장용기인 산소 홀더(362)로 유입되어 산소 홀더(362)에서 저장될 수 있다.Accordingly, oxygen discharged through the
산소 홀더(362)에 저장된 산소는 전술한 바와 같이 버너(220)에서의 연료가스의 연소를 위해 버너(220)로 공급된다. 그리고, 과잉 생산된 산소는, 필요에 따라 외부 공기 중으로 배출될 수 있도록, 도시된 바와 같이 소음기(380)로 유입되게 할 수도 있다.Oxygen stored in the
도시된 예에서는 산소 생산량을 고려하여 두 개의 산소 생산수단(300)이 구비된 예가 제시되나, 이에 한정되지 않으며, 필요한 산소 생산량을 고려하여 하나 또는 그 이상의 수에서 적절한 수를 선택하여 산소 생산수단(300)을 구비할 수 있음은 물론이다.
In the illustrated example, an example in which two oxygen producing means 300 are provided in consideration of the oxygen production amount is provided, but is not limited thereto. Of course, it can be provided with 300).
한편, 이산화탄소 액화수단(400)은 LNG 기화수단(200)에서 배출되는 배기가스, 즉 버너(220)의 연소에 의해 발생되어 배출되는 배기가스에서 이산화탄소를 포집하여 액화하는 수단이다.On the other hand, the carbon dioxide liquefaction means 400 is a means for collecting and liquefying carbon dioxide from the exhaust gas discharged from the LNG vaporization means 200, that is, the exhaust gas generated and discharged by the
이산화탄소 액화수단(400)은, 구체적으로 도 3에 도시된 바와 같이, 배기가스 압축기(421,422,423), 배기가스 냉각기(431,432,433), 분자여과기(440), 그리고 열교환수단이 포함되어 이루어질 수 있다.Specifically, as illustrated in FIG. 3, the carbon dioxide liquefaction means 400 may include an
전술한 바와 같이 LNG 기화수단(200)에서 배출되는 배기가스는, 순산소와 NG가 연소되어 발생되는 것이므로 대부분 이산화탄소(CO₂)와 수분(H₂O)으로 이루어진다.As described above, since the exhaust gas discharged from the LNG vaporization means 200 is generated by combustion of pure oxygen and NG, most of the exhaust gas is composed of carbon dioxide (CO 2) and moisture (H 2 O).
여기서 수분은 물 분리기(water separator)(410)에서 분리해내어 드레인(drain)되도록 할 수 있으며, 수분이 제거된 배기가스는, 배기가스 압축기(421)로 유입되어 압축되고, 연이어 배기가스 냉각기(431)로 유입되면서 냉각된다.The water may be separated from the
이산화탄소는 삼중점이 대략 섭씨 영하 56.4도 및 5.18 bar에서 형성되기 때문에, 배기가스가 압축 및 냉각됨에 따라 전술한 삼중점 이상의 압력 상태에 놓이게 되면 이산화탄소가 액화될 수 있다. 따라서, 이산화탄소의 액화를 위해서 배기가스 압축기(421,422,423) 및 배기가스 냉각기(431,432,433)가 사용된다.Since the triple point is formed at about 56.4 degrees Celsius and 5.18 bar, the carbon dioxide can be liquefied when the exhaust gas is compressed and cooled to a pressure above the triple point described above. Therefore, the
도시된 바에서는 압축 및 냉각 효율을 위하여 세 개의 배기가스 압축기(421,422,423) 및 세 개의 배기가스 냉각기(431,432,433)가 사용되는 예가 도시되나, 이는 하나의 예에 불과하며, 주어진 조건에 따라 적절한 압축 및 냉각이 이루어지도록 적절한 수의 배기가스 압축기 및 배기가스 냉각기가 포함될 수 있다.Shown is an example in which three
한편, 본 실시예에 따른 이산화탄소 액화수단(400)은, 배기가스 압축기(421,422,423) 및 배기가스 냉각기(431,432,433) 만을 사용하여 이산화탄소를 액화할 수도 있지만, 이산화탄소 액화 과정상에서의 효율을 고려하고, 이산화탄소의 액화과정에서 배기가스가 갖는 열이 소모되는 점을 이용하여 LNG 저장수단(100)에 저장된 LNG가 기화되는 과정이 수반될 수 있도록, 배기가스 및 액화 전 상태의 이산화탄소와 LNG 저장수단(100)으로부터 배출되는 LNG 사이에 열교환이 이루어지도록 구성되며, 이에 관하여는 이하에서 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.Meanwhile, the carbon dioxide liquefaction means 400 according to the present embodiment may liquefy carbon dioxide using only the
배기가스는 배기가스 압축기(421,422,423)와 배기가스 냉각기(431,432,433)를 거쳐 압축 및 냉각되는 과정에서 수분(H₂O)이 발생될 수 있다. 따라서, 이러한 수분의 제거를 위해 분자여과기(Molecular Sieve tower;M/S tower)(440)가 포함될 수 있다.The exhaust gas may generate moisture (H 2 O) in the process of being compressed and cooled through the
분자여과기(440)는, 배기가스에서 남아 있는 수분을 최종적으로 분리해내어 이산화탄소만이 투과 배출되도록 하는 수단으로서, 수분, 즉 물 분자가 투과, 배출되지 못하도록 하는 공지의 다양한 충전제, 예컨대 제올라이트나 알루미나와 같은 충전제가 내부에 충전될 수 있다.The
분자여과기(440)를 거쳐 배출되는, 수분이 제거된 이산화탄소는 열교환수단으로 유입된다.The carbon dioxide from which water is removed through the
열교환수단은, 구체적으로 제2 열교환기(450)와 응축기(460)가 포함되어 이루어질 수 있다.Specifically, the heat exchange means may include a
먼저 응축기(460)에 관하여 설명하면, 응축기(460)는 응축기(460)로 유입되는 이산화탄소가 열교환매체와 열교환하면서 최종적으로 액화되도록 하는 구성이다.First, the
구체적으로, 응축기(460)로는 저온의 LNG가 유입된다. 이때 LNG는 전술한 LNG 저장수단(100)에 저장된 LNG가 유입되도록 할 수 있다. LNG 저장수단(100)에 저장된 LNG가 열교환 과정을 통해 기화되도록 하는 과정이, 이산화탄소 액화 과정상에서 수반되도록 할 수 있는 것이다.Specifically, low temperature LNG flows into the
LNG 저장수단(100)으로부터 배출되어 응축기(460)로 유입된 저온의 LNG는, 후술할 제2 열교환기(450)를 거쳐 응축기(460)로 유입된 이산화탄소를 냉각시켜 액화하는, 열교환매체가 된다. 응축기(460)에서의 이러한 열교환작용을 통해 이산화탄소는 최종적으로 액화되며, 액화된 이산화탄소는 응축기(460)와 연결된 액화 이산화탄소 저장수단(500), 예컨대 적어도 하나 이상으로 구비되는 이산화탄소 저장탱크로 이동하여 저장된다.The low temperature LNG discharged from the LNG storage means 100 and introduced into the
응축기(460)로 유입된 LNG는 응축기(460)로부터 배출되어 제2 열교환기(450)로 유입된다. 이때, LNG의 유입 및 배출 과정에서 응축기(460) 내부 공간에 머물던 공기가 함께 배출될 필요가 있는데, 이러한 공기 또한 LNG와의 열교환작용으로 냉각되어 있기 때문에, 응축기(460)로부터 배출되는 공기 역시 제2 열교환기(450)로 유입되도록 할 수 있다.LNG introduced into the
제2 열교환기(450)로 유입된 공기는 제2 열교환기(450)에서의 열교환작용을 거친 후 벤트(vent)를 통해 외부로 배출될 수 있다.The air introduced into the
제2 열교환기(450)에는 전술한 바와 같이, 저온의 LNG와 냉각된 공기가 함께 유입된다. 그리고 전술한 분자여과기(440)로부터 배출된 이산화탄소 또한 제2 열교환기(450)로 유입된다.As described above, the low temperature LNG and the cooled air are introduced into the
분자여과기(440)로부터 배출된 이산화탄소는 제2 열교환기(450)를 거치면서 LNG 및 냉각된 공기와 열교환 작용을 거치면서 냉각된다. 이렇게 냉각된 이산화탄소는 전술한 바와 같이 응축기(460)로 유입되어 액화되며, LNG 또한 열교환작용을 통해 기화된 NG로 변화하게 된다.The carbon dioxide discharged from the
한편, 본 실시예에 따른 이산화탄소 액화수단(400)은, 이산화탄소의 액화 효율 및 LNG의 기화효율이 제고되도록 제3 열교환기(470)가 더 포함될 수 있다.Meanwhile, the carbon dioxide liquefaction means 400 according to the present embodiment may further include a
제3 열교환기(470)는 도시된 바와 같이, 배기가스 압축기(423)와 배기가스 냉각기(433) 사이에 배치되도록 구비될 수 있다. 도시된 바에서는 세 번째 배기가스 압축기(423)와 세 번째 배기가스 냉각기(433) 사이에 제3 열교환기(470)가 배치된 예가 제시되나, 이에 한정되지 않으며, 그 이전 과정에 구비된 배기가스 압축기(421,422)와 배기가스 냉각기(431,432) 사이에 배치될 수 있음은 물론이다.As illustrated, the
제3 열교환기(470)가 더 포함된 경우에는, 도시된 바와 같이 세 번째 배기가스 압축기(423)를 통해 압축된 배기가스가 제3 열교환기(470)로 유입된다. 그리고, 제2 열교환기(450)에서 열교환작용을 통해 기화된 NG가 제3 열교환기(470)로 유입된다.When the
따라서, 배기가스는 제3 열교환기(470)를 거치면서 더욱 냉각되며, 최초 응축기(460)로 유입된 LNG는 제2 열교환기(450) 및 제3 열교환기(470)를 거치면서 최종적으로 0℃ 부근의 온도를 갖는 기화된 NG가 될 수 있다. 그리고, 이렇게 기화된 NG는 도 1에 도시된 바와 같이 수요처로 공급되거나, 또는 버너(220)로 공급될 수 있으며, 제3 열교환기(470)를 거쳐 배출되는 배기가스는 세 번째 배기가스 냉각기(433)로 유입된다.
Therefore, the exhaust gas is further cooled while passing through the
한편, 본 실시예에 따른 순산소 연소식 기화장치(1)는, 버너에서 완전연소가 이루어지도록 버너(220)로 공급되는 산소의 유량을 조절하는 산소 공급량 조절수단이 더 포함될 수 있다.On the other hand, the pure oxygen combustion type vaporization apparatus 1 according to the present embodiment may further include an oxygen supply amount adjusting means for adjusting the flow rate of oxygen supplied to the
산소 공급량 조절수단은, 도 4에 도시된 바와 같이, 솔레노이드 밸브(610)와, 산소센서(620)와, 제어부(630)가 포함되어 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 4, the oxygen supply amount adjusting means may include a
솔레노이드 밸브(610)는, 산소 홀더(362)와 버너(220)를 연결하는 유로 상에 구비되며, 산소 홀더(362)로부터 버너(220)로 공급되는 산소의 유량을 조절하게 된다.The
이러한 솔레노이드 밸브(610)는 제어부(630)에 의해 제어되는데, 제어부(630)는 LNG 기화수단(200)으로부터 배출되는 배기가스에서 산소분압을 측정하여 산소량을 확인하는 산소센서(620)의 감지신호를 입력받아 솔레노이드 밸브(610)의 작동을 제어하게 된다.The
본 실시예에 따른 순산소 연소식 기화장치(1)는, 산소 공급량 조절수단이 더 포함됨으로써, 버너(220)에서의 완전연소가 실현되도록 조절될 수 있으며, 이로써 산소 생산수단(300)에 의해 생산된 산소의 불필요한 소비를 방지할 수 있다.
The oxy-fuel type vaporization apparatus 1 according to the present embodiment may further be adjusted to realize complete combustion in the
본 발명의 일 실시예에 따른 순산소 연소식 기화장치(1)는, 이처럼 산소 생산수단(300)이 포함됨으로써, 버너(220)에서 순산소 연소가 이루어지도록 하여 연소효율을 향상시킬 수 있으며, 이를 통해, LNG 기화수단(200)으로부터 배출되는 이산화탄소의 양을 줄일 수 있다.Pure oxygen combustion type vaporization apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, by including the oxygen production means 300, it is possible to improve the combustion efficiency by performing the pure oxygen combustion in the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 순산소 연소식 기화장치(1)는, 이산화탄소 액화수단(400) 및 액화 이산화탄소 저장수단(500)이 포함됨으로써, 순산소 연소에 따라 배출되는 배기가스로부터 용이하게 이산화탄소를 포집, 저장하여, 외부로 공기 중으로 이산화탄소가 배출되지 않도록 할 수 있다.
In addition, the oxy-fuel type vaporization apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes a carbon dioxide liquefaction means 400 and a liquefied carbon dioxide storage means 500, so that it is easy to discharge from exhaust gas discharged by pure oxygen combustion. By collecting and storing carbon dioxide, it is possible to prevent carbon dioxide from being released into the air.
본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고도 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 본 발명의 보호범위는 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 않는다.
As the present invention can be variously modified by those skilled in the art without departing from the scope of the claims claimed in the claims, the protection scope of the present invention is limited to the specific preferred embodiments described above It doesn't work.
1; 순산소 연소식 기화장치 100; LNG 저장수단
110; 펌프 200; LNG 기화수단
210; 수조 220; 버너
230; 제1 열교환기 300; 산소 생산수단
310; 공기필터 320; 공기 압축기
321; 회귀로 322; 밸브
330; 공기 냉각기 340; 물 분리기
350; 흡착탑 351; 솔레노이드 밸브
360; 산소 저장수단 361; 버퍼 탱크
362; 산소 홀더 370; 진공펌프
380; 소음기 400; 이산화탄소 액화수단
410; 물 분리기 421,422,423; 배기가스 압축기
431,432,433; 배기가스 냉각기 440; 분자여과기
450; 제2 열교환기 460; 응축기
470; 제3 열교환기 500; 액화 이산화탄소 저장수단
610; 솔레노이드 밸브 620; 산소센서
630; 제어부One; Pure
110;
210;
230;
310;
321;
330; Air cooler 340; Water separator
350;
360; Oxygen storage means 361; Buffer tank
362;
380;
410; Water separator 421,422,423; Exhaust gas compressor
431,432,433;
450;
470;
610;
630; The control unit
Claims (13)
수조와, 상기 수조 내에 구비되며 연료가스가 연소되면서 상기 수조 내의 물이 가열되도록 하는 버너와, 상기 수조 내에 구비되며 상기 LNG 저장수단으로부터 공급받게 된 LNG가 통과되면서 상기 수조 내의 가열된 물과 열교환되어 기화되도록 하는 제1 열교환기가 포함되는 LNG 기화수단;
산소를 생산하여 상기 버너에 산소를 공급하는 산소 생산수단;
상기 LNG 기화수단에서 배출되는 배기가스에서 이산화탄소를 포집하여 액화하는 이산화탄소 액화수단; 및
상기 이산화탄소 액화수단에 의해 액화된 이산화탄소가 저장되는 액화 이산화탄소 저장수단;이 포함되는 것을 특징으로 하는 순산소 연소식 기화장치.
LNG storage means for storing LNG (Liquefied Natural Gas);
A water tank, a burner provided in the water tank and the fuel gas is combusted so that the water in the water tank is heated, and the LNG provided in the water tank and supplied from the LNG storage means passes and exchanges heat with the heated water in the water tank. LNG vaporization means comprising a first heat exchanger to be vaporized;
Oxygen production means for producing oxygen and supplying oxygen to the burner;
Carbon dioxide liquefaction means for collecting and liquefying carbon dioxide from the exhaust gas discharged from the LNG vaporization means; And
And liquefied carbon dioxide storage means for storing carbon dioxide liquefied by the carbon dioxide liquefaction means.
상기 연료가스는 상기 LNG 기화수단에 의해 기화된 NG(Natural Gas)인 것을 특징으로 하는 순산소 연소식 기화장치.
The method according to claim 1,
The fuel gas is a oxy-fuel combustion vaporizer, characterized in that the natural gas (NG) vaporized by the LNG vaporization means.
상기 산소 생산수단은,
외부로부터 유입된 공기를 필터링 하는 공기필터;
상기 공기필터를 통과한 공기가 압축되도록 하는 공기 압축기;
상기 공기 압축기에서 압축된 공기가 유입되며, 내부에 제올라이트가 충전되어 유입된 공기에서 질소가 흡착되고 산소가 투과 배출되도록 하는 흡착탑; 및
상기 흡착탑에서 배출된 산소가 저장되며, 상기 버너로 산소가 공급되도록 상기 버너와 연결되는 산소 저장수단;이 포함되는 것을 특징으로 하는 순산소 연소식 기화장치.
The method according to claim 2,
The oxygen production means,
An air filter for filtering air introduced from the outside;
An air compressor for compressing air passing through the air filter;
An adsorption tower into which the compressed air is introduced from the air compressor, and the zeolite is filled therein so that nitrogen is adsorbed and oxygen is permeated and discharged from the introduced air; And
And oxygen storage means for storing oxygen discharged from the adsorption tower and connected to the burner so that oxygen is supplied to the burner.
상기 산소 생산수단은,
상기 공기 압축기에서 압축된 공기가 냉각되도록 하는 공기 냉각기; 및
상기 공기 냉각기에서 냉각된 공기 중 물이 분리되도록 하여, 가스상태의 공기가 상기 흡착탑으로 공급되도록 상기 흡착탑과 연결되는 물 분리기;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 순산소 연소식 기화장치.
The method according to claim 3,
The oxygen production means,
An air cooler for cooling the compressed air in the air compressor; And
And a water separator connected to the adsorption tower such that water in the air cooled by the air cooler is separated, so that gaseous air is supplied to the adsorption tower.
상기 산소 저장수단은,
상기 흡착탑으로부터 배출되는 산소가 저장되는 버퍼 탱크(buffer tank); 및
상기 버퍼 탱크로부터 산소를 공급받아 저장한 후 상기 버너로 산소가 공급되도록 하는 산소 홀더;가 포함되는 것을 특징으로 하는 순산소 연소식 기화장치.
The method according to claim 3,
The oxygen storage means,
A buffer tank storing oxygen discharged from the adsorption tower; And
And an oxygen holder for receiving oxygen from the buffer tank and storing the oxygen after supplying the oxygen to the burner.
상기 산소 홀더로부터 상기 버너로 공급되는 산소의 유량을 조절하는 산소 공급량 조절수단;이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 순산소 연소식 기화장치.
The method according to claim 5,
And an oxygen supply amount adjusting means for adjusting a flow rate of oxygen supplied from the oxygen holder to the burner.
상기 산소 공급량 조절수단은,
상기 산소 홀더로부터 상기 버너로 공급되는 산소의 유량을 조절하는 솔레이노이드 밸브;
상기 LNG 기화수단으로부터 배출되는 배기가스 내의 산소량을 측정하는 산소센서; 및
상기 산소센서의 감지신호를 입력받아 상기 솔레노이드 밸브의 작동을 제어하는 제어부;가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 순산소 연소식 기화장치.
The method of claim 6,
The oxygen supply amount adjusting means,
A solenoid valve controlling a flow rate of oxygen supplied from the oxygen holder to the burner;
An oxygen sensor for measuring the amount of oxygen in the exhaust gas discharged from the LNG vaporization means; And
And a control unit for receiving the detection signal of the oxygen sensor to control the operation of the solenoid valve.
상기 산소 생산수단은,
상기 흡착탑과 연결되며, 상기 흡착탑의 내부를 감압하여 상기 흡착탑에서 흡착된 질소가 분리되도록 한 후 상기 흡착탑으로부터 배출되도록 하는 진공펌프;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 순산소 연소식 기화장치.
The method according to any one of claims 3 to 7,
The oxygen production means,
And a vacuum pump connected to the adsorption tower and configured to decompress the inside of the adsorption tower to separate nitrogen adsorbed from the adsorption tower and to discharge the adsorption tower from the adsorption tower.
상기 산소 생산수단은,
상기 흡착탑으로부터 상기 진공펌프를 통해 배출되는 질소가 외부로 배출되도록 상기 진공펌프와 연결되며, 상기 진공펌프에 의해 발생되는 소음이 제거되도록 하는 소음기;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 순산소 연소식 기화장치.
The method according to claim 8,
The oxygen production means,
Pure oxygen combustion type vaporization characterized in that it further comprises; a silencer connected to the vacuum pump so that the nitrogen discharged through the vacuum pump from the adsorption tower to the outside, the noise generated by the vacuum pump is removed; Device.
상기 이산화탄소 액화수단은,
상기 연료가스의 연소 후 발생되어 상기 LNG 기화수단으로부터 배출되는 배기가스가 압축되도록 하는 배기가스 압축기;
상기 배기가스 압축기에 의해 압축된 배기가스가 냉각되도록 하는 배기가스 냉각기;
상기 배기가스 냉각기에 의해 냉각된 배기가스에서 물 분자가 분리되도록 한 후 남게 된 이산화탄소가 배출되도록 하는 분자여과기(Molecular Sieve;MS); 및
상기 분자여과기로부터 배출되는 이산화탄소가 열교환되면서 액화되도록 한 후 상기 액화 이산화탄소 저장수단으로 배출되도록 하는 열교환수단;이 포함되는 것을 특징으로 하는 순산소 연소식 기화장치.
The method according to claim 2,
The carbon dioxide liquefaction means,
An exhaust gas compressor generated after combustion of the fuel gas to exhaust the exhaust gas discharged from the LNG vaporization means;
An exhaust gas cooler configured to cool the exhaust gas compressed by the exhaust gas compressor;
A molecular filter (Molecular Sieve (MS)) which allows the remaining carbon dioxide to be discharged after the water molecules are separated from the exhaust gas cooled by the exhaust gas cooler; And
And a heat exchange means for allowing the carbon dioxide discharged from the molecular filter to be liquefied while being heat-exchanged and discharged to the liquefied carbon dioxide storage means.
상기 열교환수단은,
외부로부터 공급된 열교환매체가 통과되는 응축기; 및
상기 응축기로부터 배출되는 상기 열교환매체가 통과하되, 상기 분자여과기로부터 배출된 이산화탄소가 통과되면서 상기 열교환매체와 열교환하게 되는 제2 열교환기;가 포함되어 이루어지되,
상기 제2 열교환기를 통과한 이산화탄소는, 상기 응축기로 공급되어 외부로부터 상기 응축기로 공급된 상기 열교환매체와 열교환됨에 따라, 액화되는 것을 특징으로 하는 순산소 연소식 기화장치.
The method of claim 10,
The heat exchange means,
A condenser through which a heat exchange medium supplied from the outside passes; And
A second heat exchanger passing through the heat exchange medium discharged from the condenser, and heat exchanged with the heat exchange medium while passing carbon dioxide discharged from the molecular filter;
The carbon dioxide having passed through the second heat exchanger is liquefied as it is heat exchanged with the heat exchange medium supplied to the condenser and supplied to the condenser from the outside, oxy-combustion type vaporization apparatus.
상기 이산화탄소 액화수단은,
상기 제2 열교환기와 연결되어 상기 제2 열교환기로부터 배출되는 상기 열교환매체가 통과하게 되고, 상기 배기가스 압축기 및 상기 배기가스 냉각기와 연결되어 상기 배기가스 압축기로부터 배출된 배기가스가 통과되면서 상기 열교환매체와 열교환된 후 상기 배기가스 냉각기로 공급되도록 하는 제3 열교환기;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 순산소 연소식 기화장치.
The method of claim 11,
The carbon dioxide liquefaction means,
The heat exchange medium connected to the second heat exchanger passes through the heat exchange medium discharged from the second heat exchanger, and the heat exchange medium connected to the exhaust gas compressor and the exhaust gas cooler passes through the exhaust gas discharged from the exhaust gas compressor. And a third heat exchanger configured to be supplied to the exhaust gas cooler after heat exchange with the exhaust gas cooler.
상기 응축기로 공급되는 상기 열교환매체는 상기 LNG 저장수단으로부터 배출된 LNG인 것을 특징으로 하는 순산소 연소식 기화장치.The method of claim 12,
And the heat exchange medium supplied to the condenser is LNG discharged from the LNG storage means.
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