KR20130109809A - Degradation test apparatus of gas absorbent and method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A device for testing the performance degradation of gas absorbent and a method therefor are provided to test the degradation degree of absorbent that is used for absorbing and separating carbon dioxide and hydrogen sulfide which are included in synthetic gas generated when a fossil fuel is gasified, thereby checking the performance degradation of the absorbent. CONSTITUTION: A device for testing the performance degradation of gas absorbent includes a first reactor (1), a pump (3), a second reactor (2), a condenser (9), and a heat-exchanger (4). The first reactor absorbs carbon dioxide and hydrogen sulfide which are included in synthetic gas supplied from the outside into absorbent. If the carbon dioxide and hydrogen sulfide are absorbed into the absorbent, the pump moves the absorbent through a conduit line. The second reactor heats the absorbent moved by the pump at the preset temperature, and thus separates carbon dioxide and hydrogen sulfide absorbed into the absorbent. The condenser is connected to the second reactor, discharges the separated carbon dioxide and hydrogen sulfide, and condenses the absorbent in which carbon dioxide and hydrogen sulfide are separated. The heat-exchanger cools the condensed absorbent at the temperature for absorption reaction, and moves the cooled absorbent to the first reactor.

Description

가스 흡수제의 열화 성능 시험 장치 및 그 방법{DEGRADATION TEST APPARATUS OF GAS ABSORBENT AND METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a degassing performance deterioration test apparatus,

본 명세서는 가스 흡수제의 열화 성능 시험 장치 및 그 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus and a method for testing deterioration performance of a gas absorbent.

일반적으로, 이산화탄소 흡수/분리용 흡수용액의 열화정도(열화 생성물, 열화정도)를 측정하기 위한 열화 성능 시험은 연소배가스 혹은 합성가스에 포함된 이산화탄소를 흡수/분리하기 위한 흡수용액의 개발에 있어서 매우 중요하게 작용한다. 따라서, 연소배가스 및 합성 가스에 포함된 이산화탄소 및 황화수소를 흡수/분리하기 위한 흡수용액의 개발을 위하여, 흡수용액의 열화정도를 측정할 필요가 있다. 종래 기술에 따른 연소가스로부터 이산화탄소 제거를 위한 흡수용액의 흡수평형 시험방법 및 그 장치는 한국 특허 출원 번호 10-2007-0055823에도 개시되어 있다.Generally, the deterioration performance test for measuring the degree of deterioration (deterioration product, deterioration degree) of the absorption solution for carbon dioxide absorption / separation is very difficult in the development of the absorption solution for absorbing / separating the carbon dioxide contained in the combustion gas or syngas It is important. Therefore, in order to develop an absorption solution for absorbing / separating carbon dioxide and hydrogen sulfide contained in the combustion gas and the syngas, it is necessary to measure the degree of deterioration of the absorption solution. A method and apparatus for absorbing equilibrium of an absorbing solution for removing carbon dioxide from a combustion gas according to the prior art are disclosed in Korean Patent Application No. 10-2007-0055823.

본 명세서는 화석연료(예를 들면, 석탄, 폐기물)를 가스화함으로써 발생한 합성 가스 중에 포함된 이산화탄소와 황화수소를 흡수/분리하기 위하여 사용되는 흡수제(흡수 용액)의 열화 정도를 시험하기 위한 장치 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.This specification describes an apparatus for testing the degree of deterioration of an absorbent (absorption solution) used for absorbing / separating carbon dioxide and hydrogen sulfide contained in a syngas generated by gasifying fossil fuel (for example, coal, waste) And the like.

본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 가스 흡수제의 열화 성능 시험 장치는, 외부로부터 혼합가스를 공급받고, 상기 공급된 혼합가스에 포함된 이산화탄소와 황화수소를 흡수제에 흡수시키는 제1 반응기와; 상기 이산화탄소와 황화수소가 상기 흡수제에 흡수되면, 상기 흡수제를 관로를 통해 이동시키는 펌프와; 상기 펌프에 의해 이동된 흡수제를 미리설정된 온도로 가열함으로써 상기 흡수제에 흡수된 이산화탄소와 황화수소를 분리시키는 제2 반응기와; 상기 제2 반응기에 연결되고, 상기 분리된 이산화탄소와 황화수소를 배출하고, 상기 이산화탄소와 황화수소가 분리된 흡수제를 응축하는 응축기와; 상기 응축된 흡수제를 흡수반응을 위한 온도로 냉각시키고, 상기 냉각된 흡수제를 상기 제1 반응기로 이송시키는 열교환기를 포함할 수 있다. A deterioration performance testing apparatus for a gas absorbent according to an embodiment disclosed herein includes a first reactor for receiving a mixed gas from the outside and absorbing carbon dioxide and hydrogen sulfide contained in the supplied mixed gas into an absorbent; A pump for moving the absorbent through a channel when the carbon dioxide and hydrogen sulfide are absorbed by the absorbent; A second reactor for separating carbon dioxide and hydrogen sulfide absorbed by the absorbent by heating the absorbent moved by the pump to a preset temperature; A condenser connected to the second reactor for discharging the separated carbon dioxide and hydrogen sulfide and for condensing the absorbent in which carbon dioxide and hydrogen sulfide are separated; And a heat exchanger that cools the condensed absorbent to a temperature for an absorption reaction and transfers the cooled absorbent to the first reactor.

본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 제1 반응기는 상기 제1 반응기에 인접되게 설치되고, 상기 제1 반응기에 열을 인가하는 제1 전기 히터를 포함하며, 상기 제2 반응기는 상기 제2 반응기에 인접되게 설치되고, 상기 제2 반응기에 열을 인가하는 제2 전기 히터를 포함할 수 있다. As an example related to the present specification, the first reactor is provided adjacent to the first reactor and includes a first electric heater for applying heat to the first reactor, and the second reactor is connected to the second reactor And a second electric heater installed adjacent to the first reactor and applying heat to the second reactor.

본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 제1 반응기와 상기 제2 반응기 사이와 상기 펌프에 연결되는 제1 3 방향 밸브를 더 포함할 수 있다. As an example related to the present specification, the apparatus may further include a first three-way valve connected between the first reactor and the second reactor and to the pump.

본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 흡수제를 공급하는 흡수제 공급구와; 상기 펌프와 상기 제1 반응기와 흡수제 공급구에 연결되는 제2 3방향 밸브를 더 포함할 수 있다. As one example related to the present specification, there is provided an adsorbent comprising: an absorbent supply port for supplying the absorbent; And a second three-way valve connected to the pump, the first reactor, and the absorbent supply port.

본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 제1 반응기에 연결되어 상기 제1 반응기 내의 가스를 배출함으로써 상기 제1 반응기 내의 압력을 조절하는 제1 압력조절밸브와; 상기 응축기에 연결되어 상기 응축기 내의 가스를 배출함으로써 상기 응축기 내의 압력을 조절하는 제2 압력조절밸브를 더 포함할 수 있다. As an example related to this specification, a first pressure regulating valve connected to the first reactor and regulating the pressure in the first reactor by discharging gas in the first reactor; And a second pressure regulating valve connected to the condenser and regulating the pressure in the condenser by discharging the gas in the condenser.

본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 흡수제는 상기 이산화탄소 및 황화수소를 흡수/분리하기 위한 흡수제일 수 있다. As one example related to the present specification, the absorbent may be an absorbent for absorbing / separating the carbon dioxide and hydrogen sulfide.

본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 가스 흡수제의 열화 성능 시험 방법은, 제1 반응기를 통해, 외부로부터 혼합가스를 공급받고, 상기 공급된 혼합가스에 포함된 이산화탄소와 황화수소를 흡수제에 흡수시키는 단계와; 상기 이산화탄소와 황화수소가 상기 흡수제에 흡수되면, 상기 흡수제를 관로를 통해 제2 반응기로 이동시키는 단계와; 상기 제2 반응기로 이동된 흡수제를 미리설정된 온도로 가열함으로써 상기 흡수제에 흡수된 이산화탄소와 황화수소를 분리시키는 단계와; 상기 분리된 이산화탄소와 황화수소를 배출하고, 상기 이산화탄소와 황화수소가 분리된 흡수제를 응축기를 통해 응축시키는 단계와; 상기 응축된 흡수제를 흡수반응을 위한 온도로 냉각시키고, 상기 냉각된 흡수제를 상기 제1 반응기로 이송시키는 단계를 포함할 수 있다. The deterioration performance test method of a gas absorbent according to one embodiment disclosed herein includes a step of receiving a mixed gas from the outside through a first reactor and absorbing carbon dioxide and hydrogen sulfide contained in the supplied mixed gas into an absorbent ; When the carbon dioxide and hydrogen sulfide are absorbed by the absorbent, moving the absorbent through a channel to a second reactor; Separating carbon dioxide and hydrogen sulfide absorbed in the absorbent by heating the absorbent transferred to the second reactor to a predetermined temperature; Discharging the separated carbon dioxide and hydrogen sulfide, and condensing the absorbent having the separated carbon dioxide and hydrogen sulfide through a condenser; Cooling the condensed absorbent to a temperature for an absorption reaction, and transferring the cooled absorbent to the first reactor.

본 발명의 실시예에 따른 가스 흡수제의 열화 성능 시험 장치 및 그 방법은, 화석연료(예를 들면, 석탄, 폐기물)를 가스화함으로써 발생한 합성 가스 중에 포함된 이산화탄소와 황화수소를 흡수/분리하기 위하여 사용되는 흡수제(흡수 용액)의 열화 정도를 시험함으로써, 상기 흡수제(흡수 용액)의 열화 특성을 확인할 수 있으며, 이산화탄소의 배출 저감 및 황화수소를 제거하여 정제된 합성가스를 공급할 수 있는 효과가 있다.An apparatus and method for deteriorating the performance of a gas absorbent according to an embodiment of the present invention is used for absorbing / separating carbon dioxide and hydrogen sulfide contained in a syngas generated by gasifying a fossil fuel (for example, coal, waste) By examining the degree of deterioration of the absorbent (absorption liquid), deterioration characteristics of the absorbent (absorption liquid) can be confirmed, and the purified synthetic gas can be supplied by eliminating carbon dioxide emission and hydrogen sulfide.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스 흡수제의 열화 성능 시험 장치의 구성을 나타낸 구성도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a configuration diagram showing the configuration of a deterioration performance testing apparatus for a gas absorbent according to an embodiment of the present invention. Fig.

이하에서는, 화석연료(예를 들면, 석탄, 폐기물)를 가스화함으로써 발생한 혼합(합성) 가스 중에 포함된 이산화탄소와 황화수소를 흡수/분리하기 위하여 사용되는 흡수제(흡수 용액)의 열화 정도를 시험하기 위한 장치 및 그 방법을 도 1을 참조하여 설명한다. Hereinafter, an apparatus for testing the degree of deterioration of an absorbent (absorption solution) used for absorbing / separating carbon dioxide and hydrogen sulfide contained in mixed (synthesized) gas generated by gasifying fossil fuel (for example, coal, And a method thereof will be described with reference to Fig.

본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 가스 흡수제의 열화 성능 시험 장치는, 이산화탄소 및 황화수소 흡수/분리를 위한 흡수제의 열화 성능을 시험하는 장치로서, 혼합가스 중에 포함된 이산화탄소와 황화수소를 흡수제에 선택적으로 흡수시키는 흡수 반응기와, 상기 흡수제에 흡수된 이산화탄소와 황화수소를 분리하고, 상기 이산화탄소와 황화수소가 분리된 흡수제(재생된 흡수제)를 상기 흡수 반응기에 공급하는 재생 반응기를 포함한다. 즉, 흡수제의 양과 혼합가스의 양을 조절하여 짧은 시간 내에 많은 반복 사이클 시험을 통해 흡수제가 열화되는 정도를 알 수 있으며, 실제적으로 석탄가스화에서 이루어지는 높은 압력 조건에서 흡수제의 열화특성을 확인할 수 있다. 그러므로 개발되는 화학적 흡수용액의 열화정도(열화생성물, 수명 등)를 압력상태에 무관하게 측정할 수 있다. An apparatus for testing deterioration performance of a gas absorbent according to an embodiment disclosed herein is an apparatus for testing the deterioration performance of an absorbent for absorbing and separating carbon dioxide and hydrogen sulfide and is a device for selectively absorbing carbon dioxide and hydrogen sulfide And a regeneration reactor for separating the carbon dioxide and hydrogen sulfide absorbed by the absorbent and for supplying the absorber (regenerated absorbent) separated from the carbon dioxide and hydrogen sulfide to the absorption reactor. That is, by adjusting the amount of the absorbent and the amount of the mixed gas, it is possible to know the degree of deterioration of the absorbent through a large number of repetitive cycle tests in a short time, and the deterioration characteristics of the absorbent can be confirmed at high pressure conditions actually achieved in coal gasification. Therefore, the degree of deterioration (degradation products, lifetime, etc.) of the chemical absorption solution to be developed can be measured regardless of the pressure state.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스 흡수제의 열화 성능 시험 장치의 구성을 나타낸 구성도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a configuration diagram showing the configuration of a deterioration performance testing apparatus for a gas absorbent according to an embodiment of the present invention. Fig.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가스 흡수제의 열화 성능 시험 장치는, 외부로부터 혼합가스를 공급받고, 상기 공급된 혼합가스에 포함된 이산화탄소와 황화수소를 흡수제(이산화탄소 및 황화수소를 흡수/분리하기 위한 흡수제)에 흡수시키는 흡수 반응기(reactor)(1)와; 상기 이산화탄소와 황화수소가 상기 흡수제에 흡수되면(예를 들면, 흡수제가 이산화탄소와 황화수소를 더 이상 흡수할 수 없는 포화상태에 이를 때), 상기 흡수제를 관로(통로)를 통해 이동시키는 펌프(3)와; 상기 펌프(3)에 의해 이동된 흡수제를 미리설정된 온도로 가열함으로써 상기 흡수제에 흡수된 이산화탄소와 황화수소를 분리시키는 재생 반응기(2)와; 상기 재생 반응기(2)에 연결되고, 상기 분리된 이산화탄소와 황화수소를 배출하고, 상기 이산화탄소와 황화수소가 분리된 흡수제(재생 흡수제)를 응축하는 응축기(9)와; 상기 응축된 흡수제를 흡수반응을 위한 온도로 냉각시키고, 상기 냉각된 흡수제를 상기 흡수 반응기(1)로 이송시키는 열교환기(4)를 포함한다. 상기 흡수와 분리 과정을 사용자에 의해 정해진 압력상태에서 계속적으로 반복 수행함으로써 상기 흡수제의 열화 성능(열화 정도)을 시험할 수 있다.As shown in FIG. 1, an apparatus for testing deterioration performance of a gas absorbent according to an embodiment of the present invention is a device for deteriorating the performance of a gas absorbent, comprising a gas- Absorbing agent for adsorption / separation); When the carbon dioxide and hydrogen sulfide are absorbed by the absorbent (for example, when the absorbent reaches a saturated state where it can no longer absorb carbon dioxide and hydrogen sulfide), a pump 3 for moving the absorbent through a channel ; A regeneration reactor (2) for separating carbon dioxide and hydrogen sulfide absorbed by the absorbent by heating the absorbent moved by the pump (3) to a preset temperature; A condenser (9) connected to the regeneration reactor (2) for discharging the separated carbon dioxide and hydrogen sulfide and for condensing the absorbent (regenerated absorbent) in which the carbon dioxide and hydrogen sulfide are separated; And a heat exchanger (4) for cooling the condensed absorbent to a temperature for the absorption reaction and for conveying the cooled absorbent to the absorption reactor (1). The deterioration performance (degree of deterioration) of the absorbent can be tested by repeatedly performing the absorption and separation processes in the pressure state determined by the user.

제1 전기 히터(8-1)는 상기 흡수 반응기(제1 반응기)(1)에 인접되게 설치되며, 상기 흡수 반응기(1)에 열을 인가한다. A first electric heater 8-1 is installed adjacently to the absorption reactor (first reactor) 1 and applies heat to the absorption reactor 1.

제2 전기 히터(8-2)는 상기 재생 반응기(제2 반응기)(2)에 인접되게 설치되며, 상기 재생 반응기(2)에 열을 인가한다. A second electric heater 8-2 is installed adjacent to the regeneration reactor (second reactor) 2 and applies heat to the regeneration reactor 2.

제1 3 방향 밸브(5)는 상기 흡수 반응기(1)와 상기 재생 반응기(2) 사이와 상기 펌프(3)에 연결되며, 상기 펌프(3)와 상기 제1 3 방향 밸브(5) 사이에 제2 3방향 밸브(7)가 더 설치될 수도 있다.A first three way valve 5 is connected between the absorption reactor 1 and the regeneration reactor 2 and to the pump 3 and is connected between the pump 3 and the first three way valve 5 A second three-way valve 7 may be further provided.

제3 3방향 밸브(6)는 상기 펌프(3)와 상기 흡수 반응기(1)와 흡수제 공급구(11)에 연결된다. A third three-way valve 6 is connected to the pump 3, the absorption reactor 1 and the absorber feed port 11.

상기 흡수제 공급구(11)는, 상기 흡수제 공급구(11)와 상기 제3 3방향 밸브(6) 사이에 연결되고, 상기 흡수제를 공급 또는 차단하는 밸브(14)를 더 포함할 수 있다. The absorbent supply port 11 may further include a valve 14 connected between the absorbent supply port 11 and the third three-way valve 6 and supplying or blocking the absorbent.

제1 압력조절밸브(12-1)는 상기 흡수 반응기(1)에 연결되어 상기 흡수 반응기(1) 내의 가스를 벤트(Vent)를 통해 배출함으로써 상기 흡수 반응기(1) 내의 압력을 조절하며, 제2 압력조절밸브(12-2)는 상기 응축기(9)에 연결되어 상기 응축기(9) 내의 가스를 벤트(Vent)를 통해 배출함으로써 상기 응축기(9) 내의 압력을 조절한다. 상기 제1 및 제2 압력조절밸브(12-1, 12-2)는 제어부(도시되지 않음)에 의해 자동으로 제어되거나 사용자에 의해 수동으로 제어될 수도 있다. The first pressure control valve 12-1 is connected to the absorption reactor 1 to regulate the pressure in the absorption reactor 1 by discharging the gas in the absorption reactor 1 through a vent, 2 pressure regulating valve 12-2 is connected to the condenser 9 to regulate the pressure in the condenser 9 by venting the gas in the condenser 9 through a vent. The first and second pressure regulating valves 12-1 and 12-2 may be automatically controlled by a control unit (not shown) or manually controlled by a user.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 가스 흡수제의 열화 성능 시험 장치의 구성 및 동작을 도 1을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of a deterioration performance testing apparatus for a gas absorbent according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

먼저, 혼합 가스 공급(인가) 밸브(13)는 관로를 통해 상기 흡수 반응기(1)에 연결되고, 상기 혼합 가스를 흡수제 열화 성능 시험에 요구된 압력으로 상기 흡수 반응기(1)에 인가한다. 상기 혼합 가스는 화석연료(예를 들면, 석탄, 폐기물)를 가스화함으로써 발생한 가스(합성 가스)일 수 있으며, 이는 이산화탄소와 황화수소뿐만 아니라 다양한 가스를 포함한다.First, a mixed gas supply (apply) valve 13 is connected to the absorption reactor 1 through a channel, and the mixed gas is applied to the absorption reactor 1 at a pressure required for an absorbent deterioration performance test. The mixed gas may be a gas (syngas) generated by gasifying fossil fuel (for example, coal, waste), which includes various gases as well as carbon dioxide and hydrogen sulfide.

상기 흡수제 공급구(또는 흡수제 주입구)(11)는 흡수제를 상기 제3 3방향 밸브(6)를 통해 상기 흡수 반응기(1)에 공급한다. 이때, 상기 제1 내지 제3 3방향 밸브(5, 6, 7)의 방향은 상기 흡수 반응기(1) 쪽으로 향하도록 제어된다. 상기 제1 내지 제3 3방향 밸브(5, 6, 7)의 방향 제어는 상기 제어부(도시되지 않음)에 의해 자동으로 제어되거나 사용자에 의해 수동으로 제어될 수도 있다. The absorbent supply port (or the absorbent inlet port) 11 supplies the absorbent to the absorption reactor 1 through the third three-way valve 6. At this time, the directions of the first to third three-way valves (5, 6, 7) are controlled to be directed toward the absorption reactor (1). The direction control of the first to third three-way valves 5, 6 and 7 may be automatically controlled by the control unit (not shown) or may be controlled manually by a user.

상기 흡수 반응기(1)는 상기 공급된 혼합가스에 포함된 이산화탄소와 황화수소를 상기 흡수제(이산화탄소 및 황화수소를 흡수/분리하기 위한 흡수제)에 흡수시킨다. The absorption reactor (1) absorbs carbon dioxide and hydrogen sulfide contained in the supplied mixed gas into the absorbent (absorbent for absorbing / separating carbon dioxide and hydrogen sulfide).

상기 펌프(3)는 상기 이산화탄소와 황화수소가 상기 흡수제에 흡수되면(예를 들면, 흡수제가 이산화탄소와 황화수소를 더 이상 흡수할 수 없는 포화상태에 이를 때), 상기 흡수제를 관로(통로)를 통해 상기 재생 반응기(2)로 이동시킨다. 이때, 상기 제1 내지 제3 3방향 밸브(5, 6, 7)의 방향은 상기 재생 반응기(2)쪽으로 향하도록 제어된다. 상기 제1 내지 제3 3방향 밸브(5, 6, 7)의 방향 제어 및 상기 펌프(3)의 동작은 상기 제어부(도시되지 않음)에 의해 자동으로 제어되거나 사용자에 의해 수동으로 제어될 수도 있다. The pump (3) is arranged such that when the carbon dioxide and hydrogen sulphide are absorbed in the absorbent (for example, when the absorbent reaches a saturated state where it can no longer absorb carbon dioxide and hydrogen sulphide) To the regeneration reactor (2). At this time, the directions of the first to third three-way valves (5, 6, 7) are controlled so as to be directed toward the regeneration reactor (2). The direction control of the first to third three-way valves 5, 6 and 7 and the operation of the pump 3 may be controlled automatically by the control unit (not shown) or may be manually controlled by the user .

상기 제2 전기 히터(8-2)는 상기 흡수제가 상기 재생 반응기(2)로 이동되면 상기 흡수제가 재생될 수 있는 온도까지 상기 재생 반응기(2)를 가열시킨다. 상기 흡수제가 재생될 수 있는 온도는 흡수제의 종류에 따라 변경될 수 있다.The second electric heater 8-2 heats the regeneration reactor 2 to a temperature at which the absorbent can be regenerated when the absorbent is moved to the regeneration reactor 2. The temperature at which the absorbent can be regenerated can be changed depending on the type of the absorbent.

상기 재생 반응기(2)는 상기 제2 전기 히터(8-2)의 열을 상기 흡수제에 인가함으로써 상기 흡수제에 흡수된 이산화탄소와 황화수소를 분리시킨다.The regeneration reactor 2 separates carbon dioxide and hydrogen sulfide absorbed by the absorbent by applying heat of the second electric heater 8-2 to the absorbent.

상기 재생 반응기(2)에서 분리된 이산화탄소와 황화수소는 흡수제와 비말 동반(entrainment)하므로, 상기 분리된 이산화탄소와 황화수소는 응축기(9)와 제2 압력 조절 밸브(12-2)를 통해 배출시키고, 상기 흡수제는 상기 재생 반응기(2)의 상단에 연결된 응축기(9)에서 응축되어 상기 재생 반응기(2)로 재순환된다.Since the carbon dioxide and hydrogen sulfide separated in the regeneration reactor 2 are entrained with the absorbent, the separated carbon dioxide and hydrogen sulfide are discharged through the condenser 9 and the second pressure control valve 12-2, The absorbent is condensed in a condenser (9) connected to the top of the regeneration reactor (2) and recycled to the regeneration reactor (2).

상기 열교환기(4)는 상기 응축된 흡수제가 상기 재생 반응기(2)를 통해 유입되면, 냉각수(10)를 이용하여 상기 흡수제가 흡수반응에 대응하는 온도가 될 때까지 상기 흡수제를 냉각시키고, 상기 냉각된 흡수제를 상기 제3 3방향 밸브(6)를 통해 상기 흡수 반응기(1)에 공급한다. 상기 흡수와 분리 과정을 사용자에 의해 정해진 압력상태에서 계속적으로 반복 수행함으로써 상기 흡수제의 열화 성능(열화 정도)을 시험할 수 있다. When the condensed absorbent flows into the regeneration reactor (2), the heat exchanger (4) cools the absorbent until the temperature of the absorbent reaches a temperature corresponding to the absorption reaction using the cooling water (10) And the cooled absorbent is supplied to the absorption reactor (1) through the third three-way valve (6). The deterioration performance (degree of deterioration) of the absorbent can be tested by repeatedly performing the absorption and separation processes in the pressure state determined by the user.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가스 흡수제의 열화 성능 시험 장치 및 그 방법은, 화석연료(예를 들면, 석탄, 폐기물)를 가스화함으로써 발생한 합성 가스 중에 포함된 이산화탄소와 황화수소를 흡수/분리하기 위하여 사용되는 흡수제(흡수 용액)의 열화 정도를 시험함으로써, 상기 흡수제(흡수 용액)의 열화 특성을 확인할 수 있으며, 이산화탄소의 배출 저감 및 황화수소를 제거하여 정제된 합성가스를 공급할 수 있다. INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the deterioration performance testing apparatus and method of a gas absorbent according to the embodiment of the present invention absorbs carbon dioxide and hydrogen sulfide contained in a syngas generated by gasifying a fossil fuel (for example, coal, waste) (Absorbing solution) used for separating / separating can be confirmed by examining the degree of deterioration of the absorbent (absorbing solution) used for separating the absorbent (absorbing solution), and the purified synthetic gas can be supplied by eliminating carbon dioxide emission and removing hydrogen sulfide.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

1: 흡수 반응기 2: 재생 반응기
3: 펌프 4: 열교환기
5, 6, 7: 제1 내지 제3 3방향 밸브 8-1: 제1 전기히터
8-2: 제2 전기 히터 9: 응축기
10: 냉각수 11: 흡수제 공급구
12-1: 제1 압력조절밸브 12-2: 제2 압력조절밸브
13: 혼합 가스 공급 밸브 14: 밸브1: absorption reactor 2: regeneration reactor
3: Pump 4: Heat exchanger
5, 6, 7: first to third three-way valves 8-1: first electric heater
8-2: second electric heater 9: condenser
10: Cooling water 11: Absorbent supply port
12-1: first pressure regulating valve 12-2: second pressure regulating valve
13: Mixed gas supply valve 14: Valve

Claims (7)

외부로부터 혼합가스를 공급받고, 상기 공급된 혼합가스에 포함된 이산화탄소와 황화수소를 흡수제에 흡수시키는 제1 반응기와;
상기 이산화탄소와 황화수소가 상기 흡수제에 흡수되면, 상기 흡수제를 관로를 통해 이동시키는 펌프와;
상기 펌프에 의해 이동된 흡수제를 미리설정된 온도로 가열함으로써 상기 흡수제에 흡수된 이산화탄소와 황화수소를 분리시키는 제2 반응기와;
상기 제2 반응기에 연결되고, 상기 분리된 이산화탄소와 황화수소를 배출하고, 상기 이산화탄소와 황화수소가 분리된 흡수제를 응축하는 응축기와;
상기 응축된 흡수제를 흡수반응을 위한 온도로 냉각시키고, 상기 냉각된 흡수제를 상기 제1 반응기로 이송시키는 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 흡수제의 열화 성능 시험 장치.A first reactor for receiving a mixed gas from the outside and absorbing carbon dioxide and hydrogen sulfide contained in the supplied mixed gas into an absorbent;
A pump for moving the absorbent through a pipeline when the carbon dioxide and hydrogen sulfide are absorbed by the absorbent;
A second reactor for separating carbon dioxide and hydrogen sulfide absorbed in the absorbent by heating the absorbent moved by the pump to a predetermined temperature;
A condenser connected to the second reactor for discharging the separated carbon dioxide and hydrogen sulfide and for condensing the absorbent in which carbon dioxide and hydrogen sulfide are separated;
And a heat exchanger for cooling the condensed absorbent to a temperature for an absorption reaction and transferring the cooled absorbent to the first reactor. 제1항에 있어서, 상기 제1 반응기는 상기 제1 반응기에 인접되게 설치되고, 상기 제1 반응기에 열을 인가하는 제1 전기 히터를 포함하며, 상기 제2 반응기는 상기 제2 반응기에 인접되게 설치되고, 상기 제2 반응기에 열을 인가하는 제2 전기 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 흡수제의 열화 성능 시험 장치.The method of claim 1, wherein the first reactor is installed adjacent to the first reactor, and comprises a first electric heater for applying heat to the first reactor, the second reactor is adjacent to the second reactor And a second electric heater installed to apply heat to the second reactor. 제2항에 있어서,
상기 제1 반응기와 상기 제2 반응기 사이와 상기 펌프에 연결되는 제1 3 방향 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 흡수제의 열화 성능 시험 장치.3. The method of claim 2,
And a first three-way valve connected between the first reactor and the second reactor and to the pump. 제3항에 있어서, 상기 흡수제를 공급하는 흡수제 공급구와;
상기 펌프와 상기 제1 반응기와 흡수제 공급구에 연결되는 제2 3방향 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 흡수제의 열화 성능 시험 장치.An absorbent supplying port for supplying the absorbent;
Further comprising a second three-way valve connected to the pump, the first reactor, and the absorber feed port. 제4항에 있어서,
상기 제1 반응기에 연결되어 상기 제1 반응기 내의 가스를 배출함으로써 상기 제1 반응기 내의 압력을 조절하는 제1 압력조절밸브와;
상기 응축기에 연결되어 상기 응축기 내의 가스를 배출함으로써 상기 응축기 내의 압력을 조절하는 제2 압력조절밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 흡수제의 열화 성능 시험 장치.5. The method of claim 4,
A first pressure regulating valve connected to the first reactor for regulating the pressure in the first reactor by discharging gas in the first reactor;
Further comprising a second pressure regulating valve connected to the condenser to regulate the pressure in the condenser by discharging the gas in the condenser. 제5항에 있어서, 상기 흡수제는,
상기 이산화탄소 및 황화수소를 흡수/분리하기 위한 흡수제인 것을 특징으로 하는 가스 흡수제의 열화 성능 시험 장치.The method of claim 5, wherein the absorbent,
Deterioration performance test apparatus of the gas absorber, characterized in that the absorbent for absorbing / separating the carbon dioxide and hydrogen sulfide. 제1 반응기를 통해, 외부로부터 혼합가스를 공급받고, 상기 공급된 혼합가스에 포함된 이산화탄소와 황화수소를 흡수제에 흡수시키는 단계와;
상기 이산화탄소와 황화수소가 상기 흡수제에 흡수되면, 상기 흡수제를 관로를 통해 제2 반응기로 이동시키는 단계와;
상기 제2 반응기로 이동된 흡수제를 미리설정된 온도로 가열함으로써 상기 흡수제에 흡수된 이산화탄소와 황화수소를 분리시키는 단계와;
상기 분리된 이산화탄소와 황화수소를 배출하고, 상기 이산화탄소와 황화수소가 분리된 흡수제를 응축기를 통해 응축시키는 단계와;
상기 응축된 흡수제를 흡수반응을 위한 온도로 냉각시키고, 상기 냉각된 흡수제를 상기 제1 반응기로 이송시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 흡수제의 열화 성능 시험 방법.Absorbing carbon dioxide and hydrogen sulfide contained in the supplied mixed gas into the absorbent through a first reactor;
When the carbon dioxide and hydrogen sulfide are absorbed by the absorbent, moving the absorbent to a second reactor through a conduit;
Separating carbon dioxide and hydrogen sulfide absorbed by the absorbent by heating the absorbent transferred to the second reactor to a predetermined temperature;
Discharging the separated carbon dioxide and hydrogen sulfide, and condensing the absorbent having the separated carbon dioxide and hydrogen sulfide through a condenser;
Cooling the condensed absorbent to a temperature for an absorption reaction and transferring the cooled absorbent to the first reactor.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105352846A (en) * 2015-12-03 2016-02-24 中国矿业大学 Testing device and method for tectonic coal desorption gas energy distribution curve
CN105865969A (en) * 2016-06-13 2016-08-17 中国地质大学（北京） Isothermal adsorption and desorption system and method for raw coal

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2895325B2 (en) * 1992-09-16 1999-05-24 関西電力株式会社 Method for removing carbon dioxide in flue gas
KR100934586B1 (en) * 2007-09-12 2009-12-31 한국전력공사 Apparatus and method for separating acid gas and absorbent in mixed gas by circulating process

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105352846A (en) * 2015-12-03 2016-02-24 中国矿业大学 Testing device and method for tectonic coal desorption gas energy distribution curve
CN105865969A (en) * 2016-06-13 2016-08-17 中国地质大学（北京） Isothermal adsorption and desorption system and method for raw coal
CN105865969B (en) * 2016-06-13 2018-04-20 中国地质大学（北京） Raw coal sorption and desorption isotherm system and method

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