KR20140006311A - Carbon dioxide absorbent and recycle method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a carbon dioxide absorbent and a recycle method thereof, and additionally to a carbon dioxide successive absorption device capable of successively absorbing carbon dioxide using the absorbent. According to the present invention carbon dioxide can be successively removed by removing a removing process after the absorption of carbon dioxide, a carbon dioxide removal step can be performed at room temperature and in atmospheric pressure, and processing time and costs can be reduced. [Reference numerals] (AA) Bush rate (mpy); (BB) CO_2 concentration (wt%)

Description

이산화탄소 흡수제 및 이의 재생방법{Carbon dioxide absorbent and recycle method thereof}BACKGROUND ART Carbon dioxide absorbent and recycle method

본 발명은 이산화탄소 흡수제 및 이의 재생방법에 관한 것으로, 상기 흡수제를 이용하여 연속적으로 이산화탄소를 제거하는 이산화탄소 연속 흡수장치를 포함할 수 있다.
The present invention relates to a carbon dioxide absorbent and a regenerating method thereof, and may include a continuous carbon dioxide absorbing device for continuously removing carbon dioxide using the absorbent.

지구온난화로 인한 기후변화 발생에 따라 기후변화 대응이 국제 및 국내의 최우선 의제로 부상하고 있다. 따라서, 세계 각국은 기술개발을 통해 자국의 온실가스를 감축하는 방안을 확보하여 신 성장 동력 창출 및 세계시장 선점을 위한 노력을 지속적으로 이루어지고 있다.Climate change has emerged as a top priority in the international and domestic contexts due to the occurrence of climate change caused by global warming. Therefore, countries around the world are continuing to make efforts to create new growth engines and to preoccupy the world market by securing measures to reduce their own greenhouse gases through technology development.

이산화탄소(CO2)는 기후변화를 유발하는 주요 물질 중 하나로 인식되고 있으며, 전세계적으로 연간 10만 톤 이상의 이산화탄소를 배출하는 대규모 설비의 수는 7900여 개이며, 상기 설비에서 약 135억 톤의 이산화탄소를 배출하고 있다. 이는 전 세계 1년 배출치인 244억 톤의 55%를 차지하는 양이다. 따라서, 대기중의 이산화탄소를 안정화시키기 위해서는 우선적으로 대규모 이산화탄소 배출 설비를 대상으로 이산화탄소를 제거하는 것이 바람직하다.Carbon dioxide (CO 2 ) is recognized as one of the main causes of climate change. The number of large-scale facilities emitting more than 100,000 tons of carbon dioxide per year worldwide is 7,900, and about 13.5 billion tons of carbon dioxide Respectively. This accounted for 55% of the world's one year emissions of 24.4 billion tons. Therefore, in order to stabilize carbon dioxide in the atmosphere, it is preferable to first remove carbon dioxide from a large-scale carbon dioxide emission plant.

상기 대규모 이산화탄소 배출 설비로부터 이산화탄소를 제거하는 방법으로는 습식 화학세정(Wet chemicalabsorption), 흡수(Absorption), 막분리(Membranes) 또는 저온 냉각분리 등의 다양한 방법이 있다. 그러나 이러한 방법들은 회수비용이 높거나 발전소나 대규모 산업체에 적용하기 어렵다는 문제점이 있다. As a method for removing carbon dioxide from the large-scale carbon dioxide exhausting facility, there are various methods such as wet chemical absorption, absorption, membrane separation or cryogenic cooling separation. However, these methods have a high recovery cost or are difficult to apply to power plants or large industries.

또한, 물리 화학적 흡수법이 있다. 이는, 화학적 흡수제를 이용하는 방법으로, 알카놀아민법, 열탄산칼리법 또는 Alkacid법 등이 있는데, 이 중 알카놀아민법에 사용되는 흡수제로는 모노에탄올아민(Monoethanolamine, MEA), 디에탄올아민(Diethanolamine, DEA), 트리에탄올아민(Triethanolamine, TEA), 메틸디에탄올아민(Methyldiethanolamine, MDEA) 및 2-아미노-2-메틸-1-프로판올(2-Amino-2-methyl-1-propanol, AMP)등이 있다. 그러나, 이들은 이산화탄소와의 결합력이 높아 재생에너지가 많이 소요되어 비효율적이며, 장치 부식이 심하여 시설비와 운전비가 높아 비경제적이다. 그 외 열탄산칼리법은 탄산칼륨을, Alkacid법은 알라민산 나트륨염 등을 사용하여 제거하는 것이다 이 역시 흡수제의 재생에너지가 많이 소요되어 비효율적인 단점이 있다.There is also a physicochemical absorption method. Examples of the absorbent used in the alkanolamine method include monoethanolamine (MEA), diethanolamine (MEA), and the like. DEA), triethanolamine (TEA), methyldiethanolamine (MDEA), and 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP) . However, they are inefficient because they have a high binding force with carbon dioxide and thus require a large amount of renewable energy. In addition, the potassium carbonate method is used to remove potassium carbonate, and the Alkacid method is to remove sodium aluminate salt. This also requires a large amount of renewable energy of the absorbent, which is inefficient.

물리 화학적 흡수제는 제올라이트 또는 활성탄 등의 고형 흡수제를 사용하여 혼합 가스로부터 이산화탄소를 제거할 수 있다. 그러나, 이러한 고형의 흡수제를 이용하는 흡수 방법은 흡수제의 용량에 한계가 있으므로 대규모의 산업 시설에 적용하기에는 아직 기술적인 어려움이 있다. 이외에도, 멤브레인에 의한 분리법이 있는데, 이는 여러 가지 특성을 갖는 멤브레인을 사용하는 단계적 분리를 필요로 하기 때문에, 복잡하고, 에너지와 비용 소모가 크다. 또한, 극저온 분류법, 분자체를 사용한 흡수 등의 방법에 의해서도 이산화탄소의 분리, 제거가 가능하지만, 상기 각각의 이산화탄소 분리 공정은 비용이 많이 소요되고, 기타 불순물이 포함되어 있는 경우 별도의 전처리 공정이 필요하다는 단점이 있다.The physicochemical absorber can remove carbon dioxide from the mixed gas using a solid absorbent such as zeolite or activated carbon. However, the absorption method using such a solid absorbent has limitations in the capacity of the absorbent, so that it is still technically difficult to apply it to a large-scale industrial facility. In addition, there is a membrane separation method, which is complicated, energy and costly because it requires stepwise separation using membranes with different properties. Although it is possible to separate and remove carbon dioxide by a method such as cryogenic classification and absorption using molecular sieves, each of the above carbon dioxide separation processes requires a large amount of cost. When other impurities are contained, a separate pretreatment step is required There is a drawback.

또한, 이산화탄소를 제거하는 방법들은 공통적으로, 이산화탄소로 인해 포화된 상태의 흡수제를 재사용하기 위해서는 탈거공정을 통해 이산화탄소를 제거해 주어야 한다는 단점이 있다. In addition, methods for removing carbon dioxide have a disadvantage in that carbon dioxide must be removed through a stripping process in order to reuse the absorbent in a state saturated with carbon dioxide.

예를 들어, 이산화탄소를 제거하는 방법에 대한 선행기술로, 한국공개특허 제2011-0084811호에서는 수산화나트륨 수용액을 이용하여 이산화탄소를 흡수한 후, 수산화칼슘을 포함하는 순환골재를 첨가하여 이산화탄소를 제거하는 방법이 개시되어 있으며, 일본공개특허 제2005-211878호에서는 흡수액으로 수산화칼슘 수용액을 사용하였으며, 이때 형성되는 탄산칼슘 슬러리를 분리하고, 분리한 탄산칼슘 슬러리를 산으로 중화 및 중화한 탄산칼슘 슬러리를 탄산칼슘과 배수로 분리하는 이산화탄소 제거방법이 개시되어 있으나, 효율적이면서 저렴한 비용으로 연소 배기가스로부터 이산화탄소를 제거하는 방법이 여전히 요구되고 있다.
For example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2011-0084811 discloses a method for removing carbon dioxide by absorbing carbon dioxide using an aqueous solution of sodium hydroxide and then adding recycled aggregate containing calcium hydroxide Japanese Laid-Open Patent Application No. 2005-211878 discloses a calcium carbonate aqueous slurry as an absorption liquid, separates the calcium carbonate slurry formed at this time, separates the calcium carbonate slurry from the calcium carbonate slurry neutralized and neutralized with acid, A method of removing carbon dioxide from a combustion exhaust gas at an efficient and low cost is still required.

한국공개특허 제2011-0084811호Korea Patent Publication No. 2011-0084811 일본공개특허 제2005-211878호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-211878

본 발명은 이산화탄소 흡수제 및 이의 재생방법에 관한 것으로, 이산화탄소를 흡수한 흡수제에 칼슘이온을 공급하여 탄산칼슘으로 석출시키는 방법으로 흡수제를 재생시키는 것을 특징으로 한다.
The present invention relates to a carbon dioxide absorbent and a regeneration method thereof, characterized in that the absorbent is regenerated by supplying calcium ions to an absorbent absorbing carbon dioxide and precipitating the calcium carbonate into calcium carbonate.

본 발명은 이산화탄소 흡수제 및 이의 재생방법에 관한 것으로, 이를 이용한 이산화탄소 연속 흡수장치를 포함할 수 있다.The present invention relates to a carbon dioxide absorbent and a regenerating method thereof, and may include a continuous carbon dioxide absorbing apparatus using the same.

상기 이산화탄소 흡수제의 재생방법의 하나의 예로서,As one example of the regeneration method of the carbon dioxide absorbent,

모노에탄올아민을 포함하는 이산화탄소 흡수제에 칼슘이온을 공급하는 단계를 포함할 수 있다.And supplying calcium ions to the carbon dioxide absorbent containing monoethanolamine.

또한, 본 발명은 이산화탄소 흡수제를 포함하는 반응조를 포함하며,Further, the present invention includes a reaction tank containing a carbon dioxide absorbent,

상기 반응조는 배가스 유입라인, 칼슘이온 유입라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 연속 흡수장치를 포함할 수 있다.
The reaction tank may include a carbon dioxide continuous absorption apparatus, which includes an exhaust gas inlet line and a calcium ion inlet line.

본 발명에 따른 이산화탄소 흡수제 및 이의 재생방법으로 인하여 기존의 이산화탄소 흡수 후에 필요로 하는 탈거공정을 거치지 않을 수 있어, 연속적으로 이산화탄소를 제거할 수 있고, 상기 이산화탄소 제거 과정은 상온 및 상압에서 이루어질 수 있으며, 이를 통해, 공정 시간 및 비용을 절감할 수 있다.
The carbon dioxide absorbent according to the present invention and the regeneration method thereof can prevent carbon dioxide from being continuously removed since the conventional carbon dioxide removal step required after the absorption of carbon dioxide can be avoided and the carbon dioxide removal process can be performed at room temperature and atmospheric pressure, This can save processing time and cost.

도 1은 이산화탄소 농도에 대한 부식율 그래프이다.1 is a graph of corrosion rate versus carbon dioxide concentration.

본 발명은 이산화탄소 흡수제 및 이의 재생방법에 관한 것으로, 이를 이용하여 연속적으로 이산화탄소를 제거하는 이산화탄소 연속 흡수장치를 포함할 수 있다.The present invention relates to a carbon dioxide absorbent and a regeneration method thereof, and may include a continuous carbon dioxide absorbing device for continuously removing carbon dioxide using the same.

상기 이산화탄소 흡수제의 재생방법의 하나의 예로서,As one example of the regeneration method of the carbon dioxide absorbent,

모노에탄올아민을 포함하는 이산화탄소 흡수제에 칼슘이온을 공급하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 모노에탄올아민을 포함하는 이산화탄소 흡수제를 사용하여 배가스 등에 포함되어 있는 이산화탄소를 흡수할 수 있으며, 상기 이산화탄소가 흡수된 이산화탄소 흡수제에 칼슘이온을 공급하는 방법으로 이산화탄소 흡수제를 재생시킬 수 있다. 상기 배가스는 설비, 시설물 등에서 배출되는 가스를 총칭하는 말로서, 자동차가 배출하는 가스를 의미할 수 있다. And supplying calcium ions to the carbon dioxide absorbent containing monoethanolamine. For example, a carbon dioxide absorbent containing monoethanolamine can be used to absorb carbon dioxide contained in exhaust gas and the like, and the carbon dioxide absorbent can be regenerated by supplying calcium ions to the carbon dioxide absorbent absorbed by the carbon dioxide. The flue gas is a generic term referring to the gas discharged from facilities, facilities, etc., and may mean a gas discharged from an automobile.

상기 이산화탄소 흡수제의 재생방법은 구체적으로,The method for regenerating the carbon dioxide absorbent is, specifically,

(a) 이산화탄소를 흡수제로 흡수하는 단계; 및(a) absorbing carbon dioxide as an absorbent; And

(b) 이산화탄소가 흡수된 흡수제에 칼슘이온을 공급하여 탄산칼슘을 석출하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, (a) 이산화탄소를 흡수제로 흡수하는 단계는, 배가스에 함유된 이산화탄소가 모노에탄올아민을 포함하는 이산화탄소 흡수제에 용해되어 CO3 2 -상태로 존재할 수 있다. 그런 다음, (b) 단계에서는, 상기 배가스로부터의 이산화탄소를 흡수한 흡수제에 칼슘이온을 공급하여 탄산칼슘으로 석출시킬 수 있다. 상기 이산화탄소 흡수제에 흡수된 이산화탄소와 공급된 칼슘이온은 하기 반응식 1의 반응을 포함할 수 있다.(b) precipitating calcium carbonate by supplying calcium ions to the absorbent having absorbed carbon dioxide. For example, (a) the step of absorbing carbon dioxide as an absorbent may be such that the carbon dioxide contained in the exhaust gas is dissolved in a carbon dioxide absorbent comprising monoethanolamine and is present in the CO 3 2 - state. Then, in step (b), calcium ions may be supplied to the absorbent absorbing carbon dioxide from the exhaust gas to precipitate calcium carbonate. The carbon dioxide absorbed in the carbon dioxide absorbing agent and the supplied calcium ion may include the reaction represented by the following reaction formula (1).

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

CO3 2 - + Ca2 + → CaCO3 CO 3 2 - + Ca 2 + - > CaCO 3

상기 반응식 1를 보면, 이산화탄소가 흡수제에 용해되어 CO3 2 -상태로 존재할 수 있으며, 상기 CO3 2 -와 공급한 칼슘이온(Ca2+)이 반응하여 탄산칼슘(CaCO3)로 석출된 것을 알 수 있다.Reaction Scheme 1 shows that carbon dioxide can be dissolved in the absorbent to exist in CO 3 2 - state, and that the Ca 3 2 - and the supplied calcium ions (Ca 2+ ) react with each other to precipitate calcium carbonate (CaCO 3 ) Able to know.

상기 (a) 및 (b) 단계는 동시에 혹은 순차적으로 수행될 수 있다. 구체적으로, 이산화탄소를 흡수제로 흡수하는 단계와 이산화탄소가 흡수된 흡수제에 칼슘이온을 공급하여 탄산칼슘을 석출하는 단계가 동시에 수행될 수 있고, 이산화탄소를 흡수제로 흡수한 후 이산화탄소가 흡수된 흡수제에 칼슘이온을 공급하여 탄산칼슘이 석출될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 흡수제인 모노에탄올아민은 재생 에너지가 크다는 단점이 있다. 이에 대해, 배가스를 분할하여 유입하는 방법 또는 흡수제의 온도를 낮추는 방법 등이 연구되었으며, 상기 방법들은 탈거공정이 필요하다는 단점이 있다. 그러나, 본 발명은 상기 (a) 및 (b) 단계를 통해 탄산칼슘을 석출시킴으로써 탈거공정 없이 이산화탄소 흡수제를 재생할 수 있으며, 상기 반응식 1과 같이 탄산칼슘을 생성하는 과정은 깁스자유에너지(Fibbs' free energy)가 -370 내지 -420의 음의 수를 나타내어, 탄산칼슘이 석출되는 반응이 자발적으로 일어나 많은 양의 에너지를 요구하지 않는다는 것을 알 수 있다. 구체적으로, 상기 깁스자유에너지는 엔탈피, 엔트로피 및 온도를 이용하여 정의하는 열역학적 함수로서, 상기 깁스자유에너지 값을 이용하면, 일정 온도 및 압력이 유지된 상태에서의 화학반응의 평형조건을 알 수 있으며, 상기 값이 음의 수일 경우에는 정반응이 자발적이고, 0이면 평형상태이며, 양의 수일 경우에는 역반응이 자발적인 것을 의미한다.The steps (a) and (b) may be performed simultaneously or sequentially. Concretely, the step of absorbing carbon dioxide into the absorbent and the step of precipitating calcium carbonate by supplying calcium ions to the absorbent absorbed with carbon dioxide can be performed at the same time, and after the absorbing of carbon dioxide into the absorbent, So that calcium carbonate can be precipitated. For example, the monoethanolamine, which is an absorbent according to the present invention, has a disadvantage of a large renewable energy. On the contrary, a method of dividing and introducing flue gas or a method of lowering the temperature of the absorbent has been studied, and these methods have a disadvantage in that a stripping process is required. However, the present invention can regenerate the carbon dioxide absorbent without the removal process by precipitating the calcium carbonate through the steps (a) and (b), and the process of producing calcium carbonate as in the reaction formula 1 is a Fibbs' free energy exhibits a negative number from -370 to -420, it can be seen that the reaction of precipitating calcium carbonate occurs spontaneously and does not require a large amount of energy. Specifically, the Gibbs free energy is a thermodynamic function defined by using enthalpy, entropy, and temperature. When the Gibbs free energy is used, the equilibrium condition of the chemical reaction can be known at a constant temperature and pressure. When the value is a negative number, the positive reaction is spontaneous, when the negative value is zero, it is in an equilibrium state, and when it is a positive number, the reverse reaction is voluntary.

상기 이산화탄소 흡수제의 재생방법에서는 석출된 탄산칼슘을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, (a) 및 (b) 단계를 동시에 혹은 순차적으로 수행되어 석출된 탄산칼슘을 지속적으로 또는 간헐적으로 제거할 수 있으며, 제거된 석출된 탄산칼슘은 다른 산업에 원료로서 재사용될 수 있다.The carbon dioxide absorbent reclaiming method may further include a step of removing precipitated calcium carbonate. For example, the steps (a) and (b) can be carried out simultaneously or sequentially to continuously or intermittently remove precipitated calcium carbonate, and the precipitated calcium carbonate can be reused as a raw material for other industries .

본 발명에 따른 이산화탄소 흡수제는 액상일 수 있다. 구체적으로, 이산화탄소 흡수제로서 액상인 모노에탄올아민을 사용할 수 있으며, 상기 액상의 흡수제에 이산화탄소가 CO3 2 -의 이온상태로 흡수될 수 있다.The carbon dioxide absorbent according to the present invention may be in a liquid state. Specifically, monoethanolamine which is liquid in the form of a carbon dioxide absorbent can be used, and carbon dioxide can be absorbed into the liquid absorbent in the form of CO 3 2 - ion.

상기 이산화탄소 흡수제로, 모노에탄올아민의 함량은 흡수제 전체 100 중량부를 기준으로 20 내지 40 중량부일 수 있다. 예를 들어, 상기 모노에탄올아민의 함량은 20 내지 30 중량부, 25 내지 35 중량부, 또는 28 내지 31 중량부일 수 있다. 상기 범위 내의 모노에탄올아민의 함량에서 높은 이산화탄소 흡수능을 보이는 동시에 비교적 장치 부식을 억제할 수 있다.As the carbon dioxide absorbent, the content of monoethanolamine may be 20 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the total absorbent. For example, the content of the monoethanolamine may be 20 to 30 parts by weight, 25 to 35 parts by weight, or 28 to 31 parts by weight. The content of the monoethanolamine within the above range can exhibit a high carbon dioxide absorbing ability while at the same time inhibiting device corrosion.

상기 이산화탄소 흡수제는 촉진제 및 부식 방지제를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 흡수제로서 모노에탄올아민을 사용하였을 경우, 주위환경에 의해 이산화탄소 흡수속도가 저해될 수 있으며, 장치의 부식을 초래할 수 있다. 따라서, 촉진제 및 부식 방지제를 통해 이산화탄소 흡수속도를 높일 수 있으며, 장치의 부식을 억제할 수 있다.The carbon dioxide absorbent may further include a promoter and a corrosion inhibitor. For example, when monoethanolamine is used as the absorbent, the absorption rate of carbon dioxide by the surrounding environment may be inhibited, and corrosion of the apparatus may be caused. Therefore, the accelerating agent and the corrosion inhibitor can increase the carbon dioxide absorption rate, and can suppress the corrosion of the apparatus.

상기 촉진제로서 사르코신(sarcosine), 피페콜산(pipecolic acid), 디에탄올아민(diethanolamine) 및 이소니페코티산(isonipecotic acid)을 사용할 수 있다. 상기 촉진제의 함량은 흡수제 전체 100 중량부를 기준으로 1 내지 10 중량부일 수 있다. 예를 들어, 상기 촉진제의 함량은 1 내지 8 중량부, 2 내지 5 중량부, 또는 2 내지 4 중량부일 수 있으며, 상기 촉진제의 함량 범위에서, 본 발명에 따른 이산화탄소 흡수제는 높은 이산화탄소 흡수속도를 구현할 수 있다.As the accelerator, sarcosine, pipecolic acid, diethanolamine, and isonipecotic acid may be used. The amount of the promoter may be 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the absorbent. For example, the content of the promoter may be from 1 to 8 parts by weight, from 2 to 5 parts by weight, or from 2 to 4 parts by weight, and in the content of the promoter, the carbon dioxide absorbent according to the present invention may achieve a high carbon dioxide absorption rate .

또한, 상기 부식 방지제로서, 2,4-루티딘(2,4-Lutidine), 1,2,3-벤조트리아졸(1,2,3-Benzotriazole), 암모늄티오시아네이트(Ammonium thiocyanate), 2-아미노티오페놀(2-Aminothiophenol), 1-하이드록시에틸리덴비스(1-Hydroxyethylidenebis), 암모늄하이드록사이드(Ammonium hydroxide), 피페라진(Piperazine) 및 이미다졸(Imidazole)을 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 부식 방지제의 함량은 흡수제 전체 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 5 중량부일 수 있다. 예를 들어, 상기 부식 방지제의 함량은 0.1 내지 4 중량부, 0.5 내지 3 중량부, 0.5 내지 2 중량부일 수 있으며, 상기 함량 범위에서, 본 발명에 따른 이산화탄소 흡수제는 장치의 부식을 억제할 수 있다.As the corrosion inhibitor, 2,4-lutidine, 1,2,3-benzotriazole, ammonium thiocyanate, 2, 3-benzotriazole, 2-Aminothiophenol, 1-Hydroxyethylidenebis, Ammonium hydroxide, Piperazine and Imidazole can be used. Specifically, the content of the corrosion inhibitor may be 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the absorbent. For example, the content of the corrosion inhibitor may be 0.1 to 4 parts by weight, 0.5 to 3 parts by weight, and 0.5 to 2 parts by weight. In the content range, the carbon dioxide absorbent according to the present invention can inhibit corrosion of the apparatus .

본 발명은 이산화탄소 흡수제를 포함하는 반응조를 포함하며,The present invention includes a reaction tank containing a carbon dioxide absorbent,

상기 반응조는 배가스 유입라인, 칼슘이온 유입라인을 포함하는 이산화탄소 연속 흡수장치를 포함할 수 있다. 구체적으로, 기존의 흡수탑과 탈거탑을 포함하는 이산화탄소 흡수장치와 달리, 본 발명에 따른 이산화탄소 연속 흡수장치는 흡수탑 역할을 하는 반응조만을 사용하여 장치비용을 절감할 수 있으며, 상기 반응조는 배가스 유입라인, 칼슘이온 유입라인을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 배가스 유입라인은 산업 현장으로부터 또는 자동차로부터의 배가스를 반응조 내로 유입하기 위한 라인일 수 있으며, 칼슘이온 유입라인은 이산화탄소 흡수제에 흡수된 이산화탄소와의 반응을 통해 탄산칼슘을 석출시켜 제거하기 위해 칼슘이온을 공급하는 라인일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 이산화탄소 연속 흡수장치는 이산화탄소와 칼슘이온이 반응하여 석출되는 탄산칼슘의 배출라인을 더 포함할 수 있다. 상기 탄산칼슘은 석출되어 하부에 가라앉아 축적될 수 있고, 이를 제거하기 위한 배출라인은 저장조의 하부에 설치될 수 있으며, 지속적 또는 간헐적으로 탄산칼슘을 제거할 수 있다.
The reaction vessel may include a carbon dioxide continuous absorption apparatus including an exhaust gas inlet line and a calcium ion inlet line. Specifically, unlike a conventional carbon dioxide absorbing apparatus including an absorption tower and a stripping tower, the continuous carbon dioxide absorbing apparatus according to the present invention can reduce the apparatus cost by using only a reaction tank serving as an absorption tower, Line, a calcium ion inflow line. For example, the flue gas inlet line may be a line for introducing flue gas from an industrial site or from an automobile into a reactor, and the calcium ion inlet line may precipitate calcium carbonate through reaction with carbon dioxide absorbed by the carbon dioxide absorbent The calcium ion supply line may be a line for supplying calcium ions. The carbon dioxide continuous absorption device according to the present invention may further include a discharge line of calcium carbonate through which carbon dioxide and calcium ions react to precipitate. The calcium carbonate may precipitate and accumulate in the lower part. The discharge line for removing the calcium carbonate may be installed in the lower part of the reservoir, and calcium carbonate may be continuously or intermittently removed.

이하, 상기 서술한 내용을 바탕으로, 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 권리범위를 한정하려는 것은 아니다.
Best Mode for Carrying Out the Invention Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and drawings based on the above description. The following examples are intended to illustrate the invention and are not intended to limit the scope of the invention.

실험예Experimental Example 1: 이산화탄소 농도에 대한  1: for the concentration of carbon dioxide 부식율Corrosion rate 평가실험 Evaluation experiment

이산화탄소 흡수제로서 모노에탄올아민을 흡수제 전체 100 중량부를 기준으로 30 중량부를 포함할 경우에 이산화탄소(CO2)의 농도에 따른 부식율을 측정하였다. 구체적으로, 촉진제 및 부식 방지제를 포함하지 않는 모노에탄올아민 30 중량부에 이산화탄소의 농도를 0 내지 60 중량%로 조절하였으며, 100 ml/min의 유량으로 공급하였으고, 금속 시편으로 저탄소강계열 SS41(JIS)를 사용하였으며, 상기 시편은 600방 사포를 이용하여 산화막을 제거하였다. 그 후, 증류수 및 메탄올을 사용하여 세척한 다음 사용하였다. 그 결과는 도 1에 나타내었으며, 도 1을 통해, 이산화탄소가 없는 조건에서는 부식이 거의 일어나지 않음을 확인할 수 있었고, 이산화탄소의 농도가 높아질수록 부식율이 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 이때, 부식율은 하기 수학식 1을 통해 구할 수 있다.The corrosion rate according to the concentration of carbon dioxide (CO 2 ) was measured when monoethanolamine was contained as the carbon dioxide absorbent in an amount of 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the total absorbent. Specifically, the concentration of carbon dioxide was adjusted to 0 to 60% by weight in 30 parts by weight of monoethanolamine not containing a promoter and a corrosion inhibitor, and the mixture was supplied at a flow rate of 100 ml / min. JIS) was used, and the oxide film was removed by using 600 sandpaper. After that, it was washed with distilled water and methanol and then used. The results are shown in FIG. 1, and it can be seen from FIG. 1 that there is almost no corrosion under the condition of no carbon dioxide, and it is confirmed that the higher the concentration of carbon dioxide, the higher the corrosion rate. At this time, the corrosion rate can be obtained by the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 수학식 2에서,In Equation (2)

부식율의 단위는 mpy(milli inches per year)이고,The unit of corrosion rate is mpy (milli inches per year)

W는 금속시편의 무게 손실이고,W is the weight loss of the metal specimen,

A는 금속시편의 노출면적(cm2)이고,A is the exposed area (cm 2 ) of the metal specimen,

T는 노출시간(hour)이며,T is the exposure time (hour)

D는 금속시편의 밀도(g/cm3)이다.
D is the density (g / cm 3 ) of the metal specimen.

Claims (11)

모노에탄올아민을 포함하는 이산화탄소 흡수제에 칼슘이온을 공급하는 단계를 포함하는 이산화탄소 흡수제의 재생방법.A method of regenerating a carbon dioxide absorbent comprising supplying calcium ions to a carbon dioxide absorbent comprising a monoethanolamine. 제 1 항에 있어서,
(a) 이산화탄소를 흡수제를 이용하여 이산화탄소를 흡수하는 단계; 및
(b) 이산화탄소가 흡수된 흡수제에 칼슘이온을 공급하여 탄산칼슘을 석출하는 단계를 포함하는 이산화탄소 흡수제의 재생방법.The method of claim 1,
(a) absorbing carbon dioxide using an absorbent; And
(b) supplying calcium ions to the absorbent in which carbon dioxide is absorbed to precipitate calcium carbonate. 제 2 항에 있어서,
상기 (a) 및 (b) 단계는 동시에 혹은 순차적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 흡수제의 재생방법.3. The method of claim 2,
Step (a) and (b) is a regeneration method of the carbon dioxide absorbent, characterized in that carried out simultaneously or sequentially. 제 2 항에 있어서,
석출된 탄산칼슘을 제거하는 단계를 더 포함하는 이산화탄소 흡수제의 재생방법.3. The method of claim 2,
And removing the precipitated calcium carbonate. 제 1 항에 있어서,
이산화탄소 흡수제는 액상인 것을 특징으로 하는 이산화탄소 흡수제의 재생방법.The method of claim 1,
Wherein the carbon dioxide absorbent is in a liquid phase. 제 1 항에 있어서,
모노에탄올아민의 함량은 흡수제 전체 100 중량부를 기준으로 20 내지 40 중량부인 이산화탄소 흡수제의 재생방법.The method of claim 1,
Wherein the content of the monoethanolamine is 20 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the total absorbent. 제 1 항에 있어서,
이산화탄소 흡수제는 촉진제 및 부식 방지제를 더 포함하는 이산화탄소 흡수제의 재생방법.The method of claim 1,
Wherein the carbon dioxide absorbent further comprises a promoter and a corrosion inhibitor. 제 7 항에 있어서,
촉진제의 함량은 흡수제 전체 100 중량부를 기준으로 1 내지 10 중량부인 이산화탄소 흡수제의 재생방법.The method of claim 7, wherein
Wherein the content of the promoter is 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total absorbent. 제 7 항에 있어서,
부식 방지제의 함량은 흡수제 전체 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 5 중량부인 이산화탄소 흡수제의 재생방법.The method of claim 7, wherein
Wherein the content of the corrosion inhibitor is 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the absorbent. 이산화탄소 흡수제를 포함하는 반응조를 포함하며,
상기 반응조는 배가스 유입라인, 칼슘이온 유입라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 연속 흡수장치.It includes a reaction tank containing a carbon dioxide absorbent,
The reactor is a continuous carbon dioxide absorption device, characterized in that it comprises a flue gas inlet line, calcium ion inlet line. 제 10 항에 있어서,
이산화탄소와 칼슘이온이 반응하여 석출되는 탄산칼슘의 배출라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 연속 흡수장치.
11. The method of claim 10,
Carbon dioxide continuous absorption device further comprises a discharge line of calcium carbonate is precipitated by the reaction of carbon dioxide and calcium ions.
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