KR20130137953A - 송풍장치를 구비한 이산화탄소 포집장치 및 이를 이용한 이산화탄소 포집방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 송풍장치를 구비하는 이산화탄소 포집장치에 관한 것이다. 이러한 이산화탄소 포집장치는, 이산화탄소를 포함하는 혼합가스와 흡수제를 반응시켜 이산화탄소 포화흡수제를 생성하는 흡수탑; 상기 이산화탄소 포화흡수제를 공급받아 이산화탄소를 분리하고 상기 흡수제를 재생시키는 탈거탑; 상기 흡수탑에 결합되며, 상기 이산화탄소가 제거된 혼합가스를 배출하는 배출배관; 및 상기 배출배관에 마련되며, 상기 흡수탑의 내부로부터 상기 이산화탄소가 제거된 혼합가스를 흡입하는 송풍장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

송풍장치를 구비한 이산화탄소 포집장치 및 이를 이용한 이산화탄소 포집방법{CO2 Absorption Device and Method for absorbing CO2 using the same}
본 발명은 송풍장치를 구비한 이산화탄소 포집장치 및 이를 이용한 이산화탄소 포집방법에 관한 것으로, 특히 이산화탄소가 포함된 혼합가스를 흡수탑 내부로 용이하게 공급하고, 흡수탑 전단에 온도조절장치 등의 설치를 생략하며 이산화탄소 포집 공정을 수행할 때 운전에너지를 절감해 비용절감을 가능케 한 송풍장치를 구비한 이산화탄소 포집장치 및 이를 이용한 이산화탄소 포집방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부의 에너지자원융합원천기술개발 온실가스처리기술개발 사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다.[과제고유번호:2010201020006D, 연구과제명: CO2 포집공정 개선 및 발전소 통합기술개발]
본 발명은 이산화탄소를 포함하는 산성가스를 습식 흡수제 등을 이용하여 포집하는 공정에 관한 것이다. 습식흡수 기술은 가스를 액체흡수제와 접촉시킴으로써 액상에 대한 용해도나 화학적으로 반응하는 성질을 이용하여 원하는 특정성분을 선택적으로 분리하거나 제거하는 기술이다.
흡수공정은 흡수제에 대상 기체를 물리적으로 용해시키는 물리흡수법과 흡수제 중의 용질성분과 가스성분의 화학반응에 의해 흡수되는 화학흡수법으로 분류할 수 있다. 기본적으로는 물리 또는 화학흡수법에 공정상 차이는 없으나, 흡수한 이산화탄소의 탈착시 필요한 열량이 달라 공정의 형태가 약간 상이해진다.
이는 물리결합력에 의하여 흡수된 이산화탄소 탈착에너지가 화학흡수의 탈착에너지보다 약 4배 이상 낮기 때문이다. 일반적으로 가스성분의 분압이 높은 경우에는 물리흡수법이 사용되고, 연소배기가스와 같이 이산화탄소의 분압이 낮은 경우에는 화학흡수법을 사용하는 것이 효과적이다.
연소 배기가스의 습식 흡수제를 이용한 이산화탄소 포집공정은 흡수성능이 우수한 아민계 흡수제와 CO2가 포함된 배기가스를 적절한 온도 압력에서 접촉시켜 CO2를 선택적으로 포집하는 기술로 크게 이산화탄소의 흡수를 위한 흡수탑, 흡수제의 재생을 위한 탈거탑, 탈거탑의 응축기 및 재기화기, 열 교환기, 펌프 및 Blower, Compressor 등을 포함하는 압력조절장치로 이루어진다.
종래 이산화탄소의 분리 및 회수 장치의 일례가 한국공개특허 제10-2011-0073163호에 개시된 바 있다. 도1은 상기 종래 이산화탄소의 분리 및 회수 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도1에 따른 이산화탄소 분리 및 회수 장치는, 흡수탑(1) 및 탈거탑(2)을 포함한다. 상기 흡수탑(1)은 이산화탄소를 포함하는 배가스와 흡수제가 서로 반응하여 이산화탄소 포화흡수제를 생성하기 위한 구성이고, 상기 탈거탑(2)은 상기 이산화탄소 포화흡수제를 공급받아 상기 이산화탄소를 분리하고 상기 흡수제를 다시 재생하기 위해서 구비된 것이다. 이러한 구성은 일반적인 구성이므로, 그 구체적인 설명은 생략한다.
도1를 참조하면, 배가스를 흡수탑(1)으로 주입시킬 때 흡수탑(1)의 전단에 팬, 콤프레셔, 블러워 등의 압력조절장치(3)가 결합된다. 상기 흡수탑(1)의 전단에서 배가스의 압력을 높인 후에 그 압력을 이용하여 흡수탑(1)으로 배가스를 주입시키게 된다.
그러나, 이러한 종래 기술은 흡수단(1)의 전단에 압력조절장치(3)가 부가됨으로써 배가스의 온도 및 엔탈피를 상승시키는 요인으로 작용하고, 흡수탑(1) 내에서 이산화탄소의 흡수효율이 낮아져 전체 운전 에너지를 증가시키는 문제를 야기한다.
한편, 도2는 상술한 도1의 문제점을 해결하기 위한 종래 기술을 개략적으로 도시한 것이다. 도2를 참조하면, 흡수탑(1)의 전단에 설치되는 압력조절장치(3)에 의해 배가스의 온도 및 엔탈피가 높아지는 문제를 해결하기 위하여, 압력조절장치(3)의 후단에 열교환기(4) 또는 냉각펌프를 설치하여 온도 및 엔탈피를 낮추는 방법을 도시한 것이다.
그러나, 도2에 따른 이산화탄소 분리 및 회수 장치는, 압력조절장치(3), 열교환기(4) 또는 냉각펌프 등을 부가적으로 설치해야 하므로 초기 설치비용이 증가하고, 냉각수의 사용이 늘어 전체 공정의 경제성을 떨어뜨리는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 이산화탄소를 포함하는 혼합가스가 흡수탑 내부로 용이하게 유입될 수 있도록 하고, 이산화탄소 포집장치의 운전시 전체적인 운전에너지를 절감하여 비용을 절감할 수 있도록 한 송풍장치를 구비한 이산화탄소 포집장치 및 이를 이용한 이산화탄소 포집방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 송풍장치를 구비한 이산화탄소 포집장치는, 이산화탄소를 포함하는 혼합가스와 흡수제를 반응시켜 이산화탄소 포화흡수제를 생성하는 흡수탑; 상기 이산화탄소 포화흡수제를 공급받아 이산화탄소를 분리하고 상기 흡수제를 재생시키는 탈거탑; 상기 흡수탑에 결합되며, 상기 이산화탄소가 제거된 혼합가스를 배출하는 배출배관; 및 상기 배출배관에 마련되며, 상기 흡수탑의 내부로부터 상기 이산화탄소가 제거된 혼합가스를 흡입하는 송풍장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 혼합가스는, 상기 송풍장치의 구동시 상기 배출배관으로 상기 이산화탄소가 제거된 혼합가스가 배출되면서 상기 흡수탑 내부의 압력 감소에 따라 상기 흡수탑 내부로 공급되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 배출배관은 상기 흡수탑의 상단부에 결합된 것이 바람직하다.
또한, 상기 흡수탑의 상측에는 상기 탈거탑에서 재생된 재생흡수제를 공급하는 재생흡수제 유입배관이 연결되며, 상기 액상의 흡수제의 표면으로부터 상측으로 이격되어 배치되되 상기 재생흡수제와 상기 혼합가스의 반응을 촉진하는 다공성의 반응촉진블럭이 결합된 것이 바람직하다.
또한, 상기 배출배관은 상기 반응촉진블럭보다 상측에 구비된 것이 바람직하다.
한편, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 이산화탄소 포집방법은, 이산화탄소를 포함하는 혼합가스와 흡수제를 반응시켜 이산화탄소 포화흡수제를 생성하는 흡수탑; 상기 이산화탄소 포화흡수제를 공급받아 이산화탄소를 분리하고 상기 흡수제를 재생시키는 탈거탑; 상기 흡수탑에 결합되며, 상기 이산화탄소가 제거된 혼합가스를 배출하는 배출배관; 및 상기 배출배관에 마련되며 상기 흡수탑의 내부로부터 상기 이산화탄소가 제거된 혼합가스를 흡입하는 송풍장치;를 포함하여 이산화탄소를 분리 회수하는 방법에 있어서,
(A) 상기 송풍장치를 구동시켜 상기 흡수탑의 내부 압력을 감소시키는 단계;
(B) 상기 흡수탑의 내부 압력 감소에 따라 상기 흡수탑 내부로 상기 혼합가스가 공급되는 단계; 및
(C) 상기 혼합가스와 상기 흡수제가 반응하여, 상기 혼합가스에 포함된 이산화탄소를 포집하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이산화탄소를 포집하는 단계는, 상기 탈거탑에서 재생된 상기 흡수제가 상기 흡수탑의 상측으로 공급되어 상기 흡수탑 내부에서 상승하는 상기 혼합가스와 반응하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 송풍장치를 구비한 이산화탄소 포집장치 및 이를 이용한 이산화탄소 포집방법은, 이산화탄소를 포함하는 혼합가스가 흡수탑 내부로 용이하게 유입될 수 있도록 하고, 이산화탄소 포집장치의 운전시 전체적인 운전에너지를 절감하여 비용을 절감하는 효과를 제공한다.
도1은 종래 이산화탄소 분리 회수 장치의 일례를 도시한 도면,
도2는 종래 이산화탄소 분리 회수 장치의 다른 예를 도시한 도면,
도3은 본 발명 실시예에 따른 이산화탄소 포집장치의 개략도,
도4는 도3의 단면도,
도5는 본 발명 실시예에 따른 이산화탄소 포집방법의 블럭도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도3은 본 발명 실시예에 따른 이산화탄소 포집장치의 개략도이고, 도4는 도3의 단면도이며, 도5는 본 발명 실시예에 따른 이산화탄소 포집방법의 블럭도이다.
먼저 도3 및 도4를 참조하면, 본 발명의 일측면에 따른 이산화탄소 포집장치는, 흡수탑(10), 배출배관(40), 탈거탑(20), 및 송풍장치(50)를 포함한다.
상기 흡수탑(10)은 이산화탄소를 포함하는 혼합가스와 흡수제를 반응시키기 위해 구비된 것으로, 상기 흡수제와 상기 혼합가스에 포함된 이산화탄소가 반응하여 이산화탄소 포화흡수제를 생성한다. 상기 혼합가스는 공급배관(30)을 통하여 상기 흡수탑(10)의 하단으로 공급된다.
본 실시예에 따르면, 상기 흡수제로는 아민계, 아미노산염, 무기염계 용액, 암모니아수 또는 이들을 혼합한 용액이 사용된다. 본 실시예에 따르면, 후술할 탈거탑(20)에서 재생된 재생흡수제는 탈거탑(20)으로부터 다시 흡수탑(10)의 상부로 유도되어 흡수탑(10)의 내부로 공급된다.
상기 배출배관(40)은 상기 흡수탑(10)에 결합되며, 상기 혼합가스와 흡수제가 반응하여 이산화탄소가 제거된 혼합가스를 배출하기 위해서 구비된다. 본 실시예에서, 상기 배출배관(40)은 상기 흡수탑(10)의 상단부에 결합된다.
상기 탈거탑(20)은 상기 흡수탑(10)에서 생성된 이산화탄소 포화흡수제를 공급받아 이산화탄소 포화흡수제로부터 이산화탄소를 분리하고, 흡수제를 재생시키기 위해서 구비된다. 상기 탈거탑(20)에는 냉각기(미도시), 리플럭스 드럼(미도시) 등이 연결되어 상기 분리된 이산화탄소를 후속적으로 처리하게 된다. 상기 탈거탑(20) 이후의 공정은 일반적으로 공지된 바에 의하므로 구체적인 설명은 생략한다.
상기 송풍장치(50)는 본 발명이 핵심적인 특징을 이루는 구성으로서, 상기 배출배관(40)에 마련되어 상기 흡수탑(10)의 내부로부터 상기 이산화탄소가 제거된 혼합가스를 흡입하기 위해서 구비된다. 본 실시예에서, 상기 송풍장치(50)로는 블러어(Blower) 또는 팬(fan)이 사용된다.
본 실시예에 따르면, 상기 송풍장치(50)의 구동시 이산화탄소가 제거된 혼합가스가 상기 배출배관(40)을 통하여 배출되고, 아울러 상기 흡수탑(10) 내부의 압력이 감소함에 따라 상기 흡수탑(10) 내부로 이산화탄소가 포함된 혼합가스가 공급되게 된다.
따라서, 상기 송풍장치(50)는 상기 흡수탑(10)으로부터 이산화탄소가 제거된 혼합가스를 외부로 배출하는 것을 용이하게 하면서, 상기 흡수탑(10) 내부로 혼합가스를 용이하게 공급하는 역할을 수행한다.
상기 흡수탑(10)으로 유입된 혼합가스와 상기 흡수제가 반응하여 이산화탄소 포화흡수제가 생성되면, 상기 이산화탄소 포화흡수제는 제1 이송펌프(80)에 의해 유출배관(70)을 경유하여 상기 탈거탑(20)으로 공급된다.
한편, 상기 탈거탑(20)에서 상기 이산화탄소 포화흡수제로부터 이산화탄소가 분리되어 재생된 흡수제는 상기 탈거탑(20)의 하단으로 이동하여 제2 이송펌프(90)에 의해 재생흡수제 유입배관(60)을 경유하여 상기 흡수탑(10)의 상측으로 공급된다.
본 실시예에 따른 이산화탄소 포집장치는, 기액접촉 촉진장치를 구비한다.
상기 기액접촉 촉진장치는 상기 탈거탑(20)에서 재생된 흡수제와 상기 흡수탑으로 유입되는 혼합가스의 반응을 촉진하기 위해서 마련된 것이다. 상기 흡수탑(10)으로는 내부의 구조물에 따라 각종 트레이(tray)를 장착한 트레이 타워(tray tower)와 각종 패킹(packing)을 장착한 패킹 타워(packing tower)가 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 이산화탄소 포집장치는 상기 흡수탑(10)의 종류를 제한하지 않는다.
본 실시예에서는 기액 접촉을 촉진하기 위해서 반응촉진블럭(100)이 사용된다. 물론, 본 발명에 있어서, 흡수탑의 형식은 다양하게 채용할 수 있는 것으로, 예컨대 흡수탑으로 트레이 타워(tray tower)를 사용하는 경우에 기액 접촉을 촉진하기 위해서 다단의 계단형 기액 촉진 장치가 사용될 수 있다.
도4를 참조하면, 상기 반응촉진블럭(100)은 상기 혼합가스에 포함된 이산화탄소와 흡수제의 반응을 촉진하기 위해서 마련된다. 상기 흡수탑(10)의 내부에 마련되며, 다공성의 금속성 소재로 이루어진다. 상기 반응촉진블럭(100)은 상기 배출배관(40)보다 하측에 마련된다.
상기 재생흡수제 유입배관(60)은 상기 탈거탑(20)의 하단으로부터 연장되어 상기 흡수탑(10)의 상측으로 연결되고, 상기 유입배관(60)으로 유입된 재생흡수제는 상기 흡수탑(10)의 상측으로부터 자유 낙하한다.
상기 흡수탑(10)의 하부로 유입된 혼합가스가 상기 흡수탑(10)의 상측으로 상승할 때, 상기 반응촉진블럭(100)은 상기 재생흡수제를 분산시켜 상기 재생흡수제와 혼합가스의 반응을 촉진하게 된다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 이산화탄소 포집 방법을 제안한다.
상기 이산화탄소 포집 방법은 상술한 이산화탄소 포집장치를 이용하여 수행된다. 즉, 상기 이산화탄소 포집장치는, 이산화탄소를 포함하는 혼합가스와 흡수제를 반응시켜 이산화탄소 포화흡수제를 생성하는 흡수탑(10); 상기 이산화탄소 포화흡수제를 공급받아 이산화탄소를 분리하고 상기 흡수제를 재생시키는 탈거탑(20); 상기 흡수탑(10)에 결합되며, 상기 이산화탄소가 제거된 혼합가스를 배출하는 배출배관(40); 및 상기 배출배관(40)에 마련되며 상기 흡수탑(10)의 내부로부터 상기 이산화탄소가 제거된 혼합가스를 흡입하는 송풍장치(50);를 포함하여 이루어진다. 상기 이산화탄소 포집장치를 구성하는 각 구성은 상술한 바 구체적인 설명은 생략한다.
본 발명 실시예에 따른 이산화탄소 포집 방법은, 상기 송풍장치(50)를 구동시켜 상기 흡수탑(10)의 내부 압력을 감소시키는 단계(S1)와, 상기 흡수탑(10)의 내부 압력 감소에 따라 상기 흡수탑(10) 내부로 상기 혼합가스가 공급되는 단계(S2)와, 상기 혼합가스와 상기 흡수제가 반응하여, 상기 혼합가스에 포함된 이산화탄소를 포집하는 단계(S3)를 포함한다.
본 발명 실시예에 따른 이산화탄소 포집 방법의 핵심적인 특징 중의 하나는, 상기 흡수탑(10) 내부로 혼합가스를 용이하게 유입시키고, 혼합가스를 유입할 때 혼합가스의 온도 및 엔탈피의 상승을 억제하는 것이다.
상기 흡수탑(10)의 내부 압력을 상기 송풍장치(50)를 구동시켜 감소시키는 단계(S1)와, 상기 송풍장치(50)의 구동에 의해 흡수탑(10)의 내부 압력이 감소되어 흡수탑(10) 내부로 혼합가스 공급되는 단계(S2)를 통하여, 상기 혼합가스는 온도 및 엔탈피가 상승되지 않은 상태로 용이하게 흡수탑(10) 내부로 유입되게 된다.
이러한 단계를 거쳐 상기 혼합가스가 흡수탑(10)의 내부로 유입되면, 흡수탑(10) 내부에서는 흡수제와 상기 혼합가스가 반응하여 이산화탄소 포화흡수제가 생성되어 이산화탄소가 포집되는 단계(S3)를 거친다.
구체적으로, 상기 송풍장치(50)의 구동시 흡수탑(10)의 내부 압력이 감소되어 상기 혼합가스가 상기 흡수탑(10)의 하부로 유입되고, 상기 흡수탑(10)의 내부로 유입된 혼합가스는 상승하면서 재생흡수제와 반응한다.
즉, 상기 탈거탑(20)에서 이산화탄소 포화흡수제로부터 이산화탄소가 분리되어 흡수제가 재생되면, 재생된 흡수제는 재생흡수제 유입배관(60)을 경유하여 흡수탑(10)의 상측으로 공급된다.
상기 재생된 흡수제는 상기 흡수탑(10)의 상측으로부터 하측으로 자유낙하하고, 혼합가스는 상기 흡수탑(10)의 내부에서 상승하면서 자유 낙하하는 재생된 흡수제와 반응하게 된다.
이때, 본 실시예에 따르면 상기 재생된 흡수제는, 상술한 바와 같이 흡수탑(10)의 내부에 마련된 다공성의 반응촉진블럭(100)을 통과하면서 분산되어 상기 혼합가스와의 반응이 촉진될 수 있다.
이처럼, 본 발명 실시예에 따른 송풍장치를 구비하는 이산화탄소 포집장치 및 이산화탄소 포집방법은, 송풍장치(50)를 배출배관(40)에 연결하여 상기 송풍장치(50)의 구동시 혼합가스를 흡수탑(10)의 내부로 유입시킴으로써, 혼합가스를 흡수탑(10) 내부로 용이하게 유입시키고 혼합가스의 온도 및 엔탈피의 상승을 억제하여 흡수제와 혼합가스의 반응효율을 향상시킨다.
종래, 흡수탑(1)의 전단에 압력조절수단(3)을 설치하여 혼합가스를 흡수탑(1) 내부로 공급하는 경우에, 혼합가스의 온도 및 엔탈피를 상승시키고, 이를 억제하기 위해서 별도의 열 교환기(4) 또는 냉각펌프를 설치하는 경우에 추가적인 설비 비용이 소요되고, 전체적인 운전에너지를 증가시키는 문제가 있었으나, 본 발명에 따른 송풍장치를 구비하는 이산화탄소 포집장치 및 이산화탄소 포집 방법은 이러한 문제를 일거에 해결하는 효과를 제공한다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예들을 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 많은 변형이 제공될 수 있다.
10... 흡수탑 20... 탈거탑
30... 공급배관 40... 배출배관
50... 송풍장치 60... 재생흡수제 유입배관
70... 유출배관 80... 제1 이송펌프
90... 제2 이송펌프 100... 반응촉진블럭

Claims (7)

  1. 이산화탄소를 포함하는 혼합가스와 흡수제를 반응시켜 이산화탄소 포화흡수제를 생성하는 흡수탑(10);
    상기 이산화탄소 포화흡수제를 공급받아 이산화탄소를 분리하고 상기 흡수제를 재생시키는 탈거탑(20);
    상기 흡수탑(10)에 결합되며, 상기 이산화탄소가 제거된 혼합가스를 배출하는 배출배관(40); 및
    상기 배출배관(40)에 마련되며, 상기 흡수탑(10)의 내부로부터 상기 이산화탄소가 제거된 혼합가스를 흡입하는 송풍장치(50);를 포함하는 것을 특징으로 하는 송풍장치를 구비하는 이산화탄소 포집장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 혼합가스는, 상기 송풍장치(50)의 구동시 상기 배출배관(40)으로 상기 이산화탄소가 제거된 혼합가스가 배출되면서 상기 흡수탑(10) 내부의 압력 감소에 따라 상기 흡수탑(10) 내부로 공급되는 것을 특징으로 하는 송풍장치를 구비하는 이산화탄소 포집장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배출배관(40)은 상기 흡수탑(10)의 상단부에 결합된 것을 특징으로 하는 송풍장치를 구비하는 이산화탄소 포집장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 흡수탑(10)의 상측에는 상기 탈거탑(20)에서 재생된 재생흡수제를 공급하는 재생흡수제 유입배관(60)이 연결되며, 상기 액상의 흡수제의 표면으로부터 상측으로 이격되어 배치되되 상기 재생흡수제와 상기 혼합가스의 반응을 촉진하는 다공성의 반응촉진블럭(100)이 결합된 것을 특징으로 하는 송풍장치를 구비하는 이산화탄소 포집장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 배출배관(40)은 상기 반응촉진블럭(100)보다 상측에 구비된 것을 특징으로 하는 송풍장치를 구비하는 이산화탄소 포집장치.
  6. 이산화탄소를 포함하는 혼합가스와 흡수제를 반응시켜 이산화탄소 포화흡수제를 생성하는 흡수탑(10); 상기 이산화탄소 포화흡수제를 공급받아 이산화탄소를 분리하고 상기 흡수제를 재생시키는 탈거탑(20); 상기 흡수탑(10)에 결합되며, 상기 이산화탄소가 제거된 혼합가스를 배출하는 배출배관(40); 및 상기 배출배관(40)에 마련되며 상기 흡수탑(10)의 내부로부터 상기 이산화탄소가 제거된 혼합가스를 흡입하는 송풍장치(50);를 포함하여 이산화탄소를 분리 회수하는 방법에 있어서,
    (A) 상기 송풍장치(50)를 구동시켜 상기 흡수탑(10)의 내부 압력을 감소시키는 단계;
    (B) 상기 흡수탑(10)의 내부 압력 감소에 따라 상기 흡수탑(10) 내부로 상기 혼합가스가 공급되는 단계; 및
    (C) 상기 혼합가스와 상기 흡수제가 반응하여, 상기 혼합가스에 포함된 이산화탄소를 포집하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 이산화탄소를 포집하는 단계는,
    상기 탈거탑(20)에서 재생된 상기 흡수제가 상기 흡수탑(10)의 상측으로 공급되어 상기 흡수탑(10) 내부에서 상승하는 상기 혼합가스와 반응하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집방법.
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KR20180024135A (ko) * 2016-08-29 2018-03-08 한국전력공사 가스 분리탑, 이를 포함하는 폐가스 처리 장치 및 이를 이용한 폐가스 처리 방법
KR20220086287A (ko) * 2020-12-16 2022-06-23 한국전력기술 주식회사 습식 이산화탄소 포집설비
WO2023105507A1 (ko) * 2021-12-10 2023-06-15 한국화학연구원 이산화탄소 포집장치 및 포집공정

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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