KR20140041184A - 탁도계를 이용한 이산화탄소 농축수 포집 장치 - Google Patents

탁도계를 이용한 이산화탄소 농축수 포집 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 고농도 이산화탄소 농축수를 효율적으로 포집할 수 있고, 장치의 운영 및 유지 보수가 간단한 이산화탄소 농축수 포집 장치가 개시된다.
일 예로, 내부에 산화칼슘(CaO) 및 해수를 공급받아 반응시켜 상등수를 생성하는 혼합조; 및 상기 혼합조의 상등수를 공급받고, 이산화탄소를 공급받아 상기 상등수와 이산화탄소의 반응을 통해 상기 이산화탄소를 포집하는 침전 반응조를 포함하는 이산화탄소 농축수 포집 장치가 개시된다.

Description

탁도계를 이용한 이산화탄소 농축수 포집 장치{Carbon Dioxide capture device of concentrated water by the turbidimeter}
본 발명은 고농도 이산화탄소 농축수를 효율적으로 포집할 수 있고, 장치의 운영 및 유지 보수가 용이한 이산화탄소 농축수 포집 장치에 관한 것이다.
국내 CCS(Carbon dioxide Capture and Storage; 이산화탄소 포집 및 저장) 기술 중에서 이산화탄소 ‘포집’ 기술 분야는 과거 10여 년 전부터 화학공학 등의 분야를 중심으로 하여 비교적 많은 연구개발들이 진행되었는데, 이산화탄소 ‘저장’ 기술 분야는 한국해양연구원이 포집분야에 비해 상대적으로 많은 연구개발이 진행되지 못하였다.
해양저장개념의 가장 기본 골격은 발전소, 제철소 등의 이산화탄소 대량 배출원으로부터 분리, 회수 단계를 거쳐 지정 해역으로 운송하여 심해에 파이프를 통해 방출시키는 방법이다. 이렇게 방출된 이산화탄소는 주변 해수와 섞여 자연적으로 희석되어 해양의 탄소순환의 일부로 포함되게 된다. 이는 표층수를 거치지 않고 심해에 자중 희석능력을 이용하는 방법으로 대량의 이산화탄소를 일정기간과 장소에 격리시킴으로서 대기의 이산화탄소 농도를 인위적으로 안정화시킬 수 있다.
본 발명은 고농도 이산화탄소 농축수를 효율적으로 포집할 수 있고, 장치의 운영 및 유지 보수가 간단한 이산화탄소 농축수 포집 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 이산화탄소 농축수 포집 장치는 내부에 산화칼슘(CaO) 및 해수를 공급받아 반응시켜 상등수를 생성하는 혼합조; 및 상기 혼합조의 상등수를 공급받고, 이산화탄소를 공급받아 상기 상등수와 이산화탄소의 반응을 통해 상기 이산화탄소를 포집하는 침전 반응조를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 혼합조의 일측에는 높이를 달리하여 형성된 복수개의 제 1 센서를 포함하는 탁도계가 형성될 수 있다.
그리고 상기 제 1 센서는 적어도 2개 이상으로 구비되고, 최하단에 위치한 것을 기준으로 2번째에 위치한 것부터 상기 상등수의 농도를 측정할 수 있다.
또한, 상기 탁도계는 상기 혼합조의 하단에 형성되어 상등수의 농도를 측정하는 제 2 센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 혼합조의 일측에는 상기 제 1 센서에 대응되는 높이에 각각 대응되어 형성된 연결관이 연결되고, 상기 연결관은 상기 제 1 센서에 대응된 각각의 라인에 밸브를 구비할 수 있다.
또한, 상기 침전 반응조는 이산화탄소 또는 이산화탄소가 포함된 배가스를 공급받아 확산하는 가스 디퓨저를 포함할 수 있다.
또한, 상기 침전 반응조는 상기 상등수에 포함된 수산화마그네슘(Mg(OH)2)을 침전시키기 위한 소구경의 판을 포함할 수 있다.
또한, 상기 침전 반응조는 반응이 완료된 이후, 내부의 pH가 기준값 이상이 경우 상기 이산화탄소의 유입을 차단하기 위한 pH 미터를 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 이산화탄소 농축수 포집 장치는 생석회(CaO)와 해수를 이용하여 이산화탄소를 포집함으로써, 효율적으로 이산화탄소를 포집할 수 있다. 또한, 본 발명에 의한 이산화탄소 농축수 포집 장치는 혼합조의 내부에 탁도계 센서를 위치하여, 생석회의 재투입 시기를 용이하게 감지할 수 있다. 또한, 본 발명에 의한 이산화탄소 농축수 포집 장치는 생석회와 해수가 반응하는 혼합조를 단일하게 구성하여 면적을 줄이고 장치를 단순화하여 설치 및 유지 보수의 용이성을 높일 수 있다. 또한, 이산화탄소 농축수 포집 장치는 이산화탄소를 안정한 이온 상태로 변환 농축하여 심해에 저장할 수 있도록 함으로써, 조작과 관리의 용이성을 높일 수 있다.
도 1은 해수 공급에 따른 생석회 및 석회석에 대한 이산화탄소 흡수 정도 변화를 도시한 그래프이다.
도 2는 증류수 및 해수 사용시 이산화탄소 흡수 정도 변화를 도시한 그래프이다.
도 3은 마그네슘 이온의 농도에 따른 이산화탄소의 흡수 정도 변화를 도시한 그래프이다.
도 4는 전처리 후 이산화탄소 반응 과정 및 반응 후 통기 과정에서의 pH 변화를 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이산화탄소 농축수 포집 장치의 구성도이다.
본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 해수 공급에 따른 생석회 및 석회석에 대한 이산화탄소 흡수 정도 변화를 도시한 그래프이다.
도 1의 그래프는 고농도의 이산화탄소 농축수 포집 장치를 개발하기 위해, 해수의 공급량을 달리하면서 반응 물질로서 알칼리성 물질인 생석회(CaO) 및 석회석(CaCO3)을 용해시킨 결과를 도시한 것이다.
그리고 도 1에서 보듯이, 석회석(CaCO3)은 해수의 공급량을 늘려도 용해도가 낮아 이산화탄소를 거의 흡수하지 못함을 알 수 있다. 따라서, 해수에 대한 석회석의 반응식은 다음과 같음을 알 수 있다.
CaCO3(s) + H2O(l) ↔ CaCO3·H2O
이에 반해, 생석회(CaO)는 해수에 대한 용해도가 높아, 해수를 증가시킴에 따라 보다 많은 양의 이산화탄소를 흡수함을 알 수 있다. 즉, 해수에 대한 생석회의 반응식은 다음과 같이 확인할 수 있다.
CaO(s) + H2O(l) ↔ Ca(OH)2(s)
Ca(OH)2(s) + 2CO2(g) + H2O(l) ↔ Ca2 +(aq) + 2HCO3 -(aq) + H2O
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 이산화탄소 농축수 포집 장치에서는 반응 물질로서 생석회(CaO)를 사용하는 것이 바람직함을 알 수 있다.
도 2는 증류수 및 해수 사용시 이산화탄소 흡수 정도 변화를 도시한 그래프이다.
도 2는 생석회(CaO)를 증류수 및 해수에 각각 용해(증류수 400g 및 해수 400g당 각각 생석회(CaO)를 13g 용해시킴)시킨 뒤, 이산화탄소와 반응시켜서 얻은 그래프이다.
도 2를 참조하면, 먼저 증류수의 양을 늘려도 증류수에는 이산화탄소가 흡수되지 않는 것을 확인할 수 있다.
이에 반해, 해수의 경우, 양을 증가시킬수록 더 많은 양의 이산화탄소가 농도가 흡수됨을 확인할 수 있다. 이를 통해 본 발명의 실시예에 따른 이산화탄소 농축수 포집 장치에는 해수를 사용하는 것이 바람직한 것을 알 수 있고, 해수 중에 용해되어 있는 물질들이 이산화탄소의 농축도를 변화시킨다는 것을 확인할 수 있다.
도 3은 마그네슘 이온의 농도에 따른 이산화탄소의 흡수 정도 변화를 도시한 그래프이다.
도 3을 참조하면, 해수 중 반응 전에 비해 감소한 마그네슘 이온(Mg2 +)의 양에 따라 이산화탄소의 흡수 정도를 분석하여 얻은 그래프이다.
도 3에 도시되어 있듯이, 반응 전에 비해 감소한 마그네슘 이온(Mg2 +)의 양이 많아짐에 따라 이산화탄소의 흡수 정도가 비례하여 증가하는 경향을 확인할 수 있다. 그리고 그래프에서의 반응 전에 비해 감소한 마그네슘 이온(Mg2 +), 즉 생성된 수산화마그네슘(Mg(OH)2)에 대한 이산화탄소 흡수량의 비율은 약 1:2로 나타남을 확인할 수 있다.
따라서, 본 그래프를 통해, 반응 전처리 과정에서 마그네슘 이온(Mg2 +)을 통해 생성된 수산화마그네슘(Mg(OH)2)이 이산화탄소의 흡수 정도에 결정적인 역할을 함을 확인할 수 있다.
또한, 침전조에서 침전된 수산화마그네슘(Mg(OH)2)과 고농도의 이산화탄소 또는 이산화탄소가 포함된 배가스는 다음과 같은 반응이 일어나며, 해수 중 중탄산 이온을 생성한다. 이를 고려하여, 생석회 및 해수를 이용한 이산화탄소 흡수의 반응식은 다음과 같이 정리될 수 있다.
[반응식 1]
CaO + H2O + Mg2 + → Mg(OH)2(↓) + Ca2 +
[반응식 2]
Mg(OH)2 + CO2 → Mg2 + + HCO3 -
도 4는 전처리 후 이산화탄소 반응 과정 및 반응 후 통기 과정에서의 pH 변화를 도시한 그래프이다.
도 4는 생석회의 산화칼슘(CaO)과 해수(H2O, Mg2 +)가 반응하고 난 후, 이산화탄소와의 반응 과정 및 반응 후 통기(aeration) 과정에서 pH가 변화하는 것을 도시한 것이다.
이 때, 해수 중 무기탄소의 농도는 산화칼슘(CaO)과 해수(H2O, Mg2+)이 반응하는 중에는 2mM, 이산화탄소 반응 과정 중에는 약 200mM, 통기(aeration) 후에는 약 120mM의 값으로 변화하였다. 탄산염 종의 농도비에 영향을 미치는 주요 요소는 pH이지만, 최종 반응 해수의 pH는 8.0 내지 8.2의 범위에 존재하고, 이 범위 내에서는 중탄산 이온(HCO3 -)이 총 탄산염 농도의 95% 이상을 차지하기 때문에, 해수 중에 방류하는 경우에도 안정함을 알 수 있다. 또한, 최종적으로 통기 과정을 통해 해수 표면의 대기-해수 중의 접촉에 의한 이산화탄소(CO2)가 재방출되는 것을 최소화하는 것이 가능하다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이산화탄소 농축수 포집 장치의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이산화탄소 농축수 포집 장치(100)는 혼합조(110), 연결관(120), 침전 반응조(130)을 포함한다.
상기 혼합조(110)는 생석회 투입구(111) 및 해수 유입 라인(112)을 포함한다. 상기 혼합조(110)의 내부에는 상기 생석회 투입구(111)를 통해 생석회(CaO)가 투입되고, 해수 유입 밸브(112a)의 개폐에 따라 해수 유입 라인(112)을 통한 해수가 유입된다. 상기 혼합조(110)에는 가득 채워진 해수와 일정 양으로 투입된 생석회가 반응하여, 생석회에 존재하는 산화 칼슘(CaO)과 해수 중 약 50mM 농도로 존재하는 마그네슘 이온(Mg2 +)이 앞서 설명한 [반응식 1]에 의해 반응하고, 그 결과 수산화마그네슘(Mg(OH)2)이 생성된다. 또한, 산화칼슘(CaO)와 수산화마그네슘(Mg(OH)2)의 용해도 차이에 의해, 수산화마그네슘(Mg(OH)2)의 침전이 발생하게 된다.
[반응식 1]
CaO + H2O + Mg2 + → Mg(OH)2(↓) + Ca2 +
또한, 상기 반응 결과 해수와 반응하지 않는 불순물들은 상기 혼합조(110)의 하부에 구비된 배출관(113)을 통해 배출되며, 상기 배출은 배출 밸브(113a)에 의해 제어될 수 있다.
또한, 상기 혼합조(110)의 내부에는 수위계(114)가 설치되어, 수위가 정해진 위치에 해당되면, 상기 해수 유입 라인(112)에서 해수가 유입될 수 있도록 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 수위계(114)는 수위가 상기 연결관(120)과 동일한 높이까지 내려간 후, 일정 시간이 지난 후에 상기 해수 유입 라인(112)에서 해수가 유입되도록 제어하는 것이 가능하다.
또한, 상기 혼합조(110)는 내부에 교반 장치(115)를 포함하며, 교반 장치(115)는 상기 혼합조(110)내에서 구동하여 산화 칼슘과 해수를 교반하여, 반응이 보다 용이하게 이루어지도록 할 수 있다. 또한, 상기 혼합조(110)에는 타임계(116)가 더 포함되어, 상기 교반 장치(115)에 의한 활발한 교반 이후, 상기 교반 장치(115)를 정지시킬 수 있다.
또한, 상기 혼합조(110)는 탁도계(117)를 포함하며, 상기 탁도계(117)는 상기 혼합조(110)의 측부에 높이를 달리하여 형성된 다수개의 제 1 센서(118)를 포함한다. 상기 제 1 센서(118)는 탁도 센서로 구성된다. 또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 제 1 센서(118)가 3개로 도시되어 있으나, 이로써 본 발명의 내용을 한정하는 것은 아니다.
또한, 상기 혼합조(110)의 상기 제 1 센서(118)에 대응되는 위치에는 상기 연결관(120)이 연결된다. 그리고 상기 제 1 센서(118)의 수치에 따라 상기 연결관(120)에 연결된 제 1 밸브(121)들의 개폐가 제어된다. 따라서, 상기 제 1 센서(118)의 수치에 따라 상기 제 1 밸브(121)의 개폐가 이루어져서, 상기 혼합조(110)에서 상기 연결관(120)을 따라 상기 침전 반응조(130)으로 상등수(supernatant)가 흘러갈 수 있도록 되어 있다.
여기서, 상기 제 1 센서(118)는 가장 하단에 위치한 것을 기준으로 두 번째에 위치한 것으로부터 시작하여 상단에 위치한 것의 순서로 차례로 농도를 측정한다. 또한, 상기 제 1 센서(118)에 의해 측정된 농도가 기준값에 비해 낮은 경우 이에 대응되는 상기 제 1 밸브(121)가 열려서, 상등수가 상기 침전 반응조(130)로 흘러가게 된다. 고체로 생성되는 수산화마그네슘(Mg(OH)2)은 입자가 나노 단위로 매우 작기 때문에, 교반이 일어난 후 정치 과정에서 반응 후 남은 생석회가 가라앉는 시간으로부터 어느 정도의 시간 간격을 두고 바닥에 침전 과정이 일어나게 된다. 따라서, 수산화마그네슘(Mg(OH)2)이 침전되기 전에 상기 침전 반응조(130)로 넘어갈 수 있도록 한다. 처음 생석회가 투입되고 나서 해수와 반응, 상등수 배수의 공정이 반복됨에 따라 생석회의 양이 줄어들수록 점차 하단에 위치한 상기 제 1 센서(118)에 연결된 제 1 밸브(121)가 열리게 된다.
또한, 상기 혼합조(110)는 상기 제 1 밸브(118)의 하단에 제 2 밸브(119)를 포함하여, 상기 혼합조(110) 내의 농도를 측정하여 지속적으로 모니터링함으로써 상기 생석회의 재투입 시기를 정할 수 있다.
상기 연결관(120)은 상기 혼합조(110) 및 침전 반응조(130)의 사이에 연결되며, 상기 탁도계(117)의 제 1 센서(118)에 대응되는 위치에 형성되어 있다. 또한, 상기 연결관(120)은 상기 제 1 센서(118)에 대응되도록 제 1 밸브(121)를 구비하며, 상기 제 1 센서(118)의 수치에 따라 상기 밸브(121)가 개폐되어 상등수가 흘러가도록 한다.
또한, 상기 연결관(120)은 상기 침전 반응조(130)로 연결되는 영역에 제 2 밸브(122)를 구비하여 상등수의 공급량을 제어할 수 있다.
또한, 상기 혼합조(110)는 상기 침전 반응조(130)에 비해 높게 형성되어, 상기 연결관(120)을 통한 상등수의 이송은 전기 등 외부의 힘 없이 중력차에 의해 이루어지게 된다.
상기 침전 반응조(130)는 상기 상등수를 인가받고, 이산화탄소를 통한 상기 반응식 2의 반응을 수행하며, 그 결과 생성된 중탄산(HCO3 -)을 갖는 이산화탄소 농축수를 배출한다.
보다 구체적으로 상기 침전 반응조(130) 내부에 구성된 소구경의 판(132)을 통해 먼저 침전된 고체로 생성된 수산화마그네슘(Mg(OH)2)의 재부유를 방지하고, 아래에서 수면으로 채워지는 과정에서 매우 작은 입자인 수산화마그네슘(Mg(OH)2)이 침전되도록 한다. 또한, 상기 침전 반응조(130) 내에서 투입된 생성회에 포함된 산화칼슘(CaO)이 수산화마그네슘(Mg(OH)2)으로 충분히 변환되었는지 여부를 탁도계(138)을 통해 결정할 수 있다.
그리고 상기 침전 반응조(130)의 내부에 가스 유입 라인(131a)을 통해 이산화탄소가 이산화탄소 자체 또는 이산화탄소가 포함된 배가스의 형태로 유입된다. 또한, 상기 이산화탄소는 상기 침전 반응조(130) 내부의 가스 디퓨저(131)를 통해 확산되어 크기가 작아지게 된다. 또한, 상기 침전 반응조(130) 내에서 상기 상등수와 상기 이산화탄소는 상술한 [반응식 2]에 따라 반응하게 된다.
[반응식 2]
Mg(OH)2 + CO2 → Mg2 + + HCO3 -
여기서, 상기 침전 반응조(130)는 내부에 교반기(133)를 구비하여, 상기 수산화마그네슘이 충분하게 생성된 경우, 상기 반응이 용이하게 이루어지도록 할 수 있다.
상기 반응이 이루어짐에 따라, 유입된 상등수는 최초 유입된 해수에 비해 많은 양의 칼슘 이온(Ca2 +)을 포함한 채, 배수관(134)을 통해 배수되며, 상기 배수(134)는 배수 밸브(134a)에 의해 제어될 수 있다.
또한, 상기 반응이 진행되어도 이산화탄소가 수산화마그네슘에 비해 상대적으로 과량으로 용해되어 상기 침전 반응조(130) 내부는 pH 7.4 이하로 떨어지지만, 상기 가스 디퓨저(131)를 통해 대기와 통기(aeration)을 진행하고, 다시 pH 8.0 이상으로 회복되는 것이 가능하다. 상기 침전 반응조(130)는 내부에 pH 미터(137)를 구비하여 침전 반응조(130) 내부의 pH가 pH 7 이하로 되었을 때, 상기 가스 공급 라인(131a)을 닫는다.
또한, 상기 침전 반응조(130)는 상단에 가스 배기구(136)을 구비하고, 배기 밸브(136a)에 따라 이산화탄소가 소모된 배가스를 배출한다.
또한, 상기 침전 반응조(130)는 하단에 폐기물 배출관(139)을 구비하여, 반응이 완료되고 남아있는 불순물을 밸브(139a)의 개폐를 통해 외부로 배출할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 이산화탄소 농축수 포집 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100; 이산화탄소 농축수 포집 장치
110; 혼합조 111; 생석회 투입구
112; 해수 유입 라인 113; 폐기물 배출관
114; 수위계 115; 교반 장치
116; 타임계 117; 탁도계
118; 제 1 센서 119; 제 2 센서
120; 연결관 121; 제 1 밸브
122; 제 2 밸브 130; 침전 반응조
131; 가스 디퓨저 132; 판
133; 교반 장치 134; 이산화탄소 농축수 배출관
135; 배수관 136; 가스 배출관
137; pH 미터 138; 탁도계
139; 폐기물 배출관

Claims (8)

  1. 내부에 산화칼슘(CaO) 및 해수를 공급받아 반응시켜 상등수를 생성하는 혼합조; 및
    상기 혼합조의 상등수를 공급받고, 이산화탄소를 공급받아 상기 상등수와 이산화탄소의 반응을 통해 상기 이산화탄소를 포집하는 침전 반응조를 포함하는 이산화탄소 농축수 포집 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼합조의 일측에는 높이를 달리하여 형성된 복수개의 제 1 센서를 포함하는 탁도계가 형성된 이산화탄소 농축수 포집 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 센서는 적어도 2개 이상으로 구비되고, 최하단에 위치한 것을 기준으로 2번째에 위치한 것부터 상기 상등수의 농도를 측정하는 이산화탄소 농축수 포집 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 탁도계는 상기 혼합조의 하단에 형성되어 상등수의 농도를 측정하는 제 2 센서를 더 포함하는 이산화탄소 농축수 포집 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 혼합조의 일측에는 상기 제 1 센서에 대응되는 높이에 각각 대응되어 형성된 연결관이 연결되고, 상기 연결관은 상기 제 1 센서에 대응된 각각의 라인에 밸브를 구비하는 이산화탄소 농축수 포집 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 침전 반응조는 이산화탄소 또는 이산화탄소가 포함된 배가스를 공급받아 확산하는 가스 디퓨저를 포함하는 이산화탄소 농축수 포집 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 침전 반응조는 상기 상등수에 포함된 수산화마그네슘(Mg(OH)2)을 침전시키기 위한 소구경의 판을 포함하는 이산화탄소 농축수 포집 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 침전 반응조는 반응이 완료된 이후, 내부의 pH가 기준값 이상이 경우 상기 이산화탄소의 유입을 차단하기 위한 pH 미터를 포함하는 이산화탄소 농축수 포집 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190014920A (ko) * 2017-08-04 2019-02-13 주식회사 포스코건설 해수탈황 공정의 이산화탄소 포집장치 및 포집방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106076066A (zh) * 2016-06-11 2016-11-09 彭斯干 海水式碳捕集封存方法及装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000045135A (ko) * 1998-12-30 2000-07-15 이동훈 매립가스 정제와 침출수 전처리를 위한 장치 및 그 방법
JP2009039683A (ja) * 2007-08-10 2009-02-26 Toyo Manufacturing Co Ltd 濁水処理装置
JP2011016710A (ja) * 2009-06-08 2011-01-27 Kobe Steel Ltd 鉄鋼スラグ粉末の炭酸化処理方法およびその装置
KR20110117836A (ko) * 2010-04-22 2011-10-28 안태영 이산화탄소 제거장치 및 그 제거방법
KR101140776B1 (ko) * 2012-03-02 2012-07-12 (주)대우건설 이산화탄소 포집 및 제거장치 및 방법
KR20130037935A (ko) * 2011-10-07 2013-04-17 한국전력공사 이산화탄소 변환 방법 및 장치, 이를 이용한 이산화탄소 제거 방법 및 장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000045135A (ko) * 1998-12-30 2000-07-15 이동훈 매립가스 정제와 침출수 전처리를 위한 장치 및 그 방법
JP2009039683A (ja) * 2007-08-10 2009-02-26 Toyo Manufacturing Co Ltd 濁水処理装置
JP2011016710A (ja) * 2009-06-08 2011-01-27 Kobe Steel Ltd 鉄鋼スラグ粉末の炭酸化処理方法およびその装置
KR20110117836A (ko) * 2010-04-22 2011-10-28 안태영 이산화탄소 제거장치 및 그 제거방법
KR20130037935A (ko) * 2011-10-07 2013-04-17 한국전력공사 이산화탄소 변환 방법 및 장치, 이를 이용한 이산화탄소 제거 방법 및 장치
KR101140776B1 (ko) * 2012-03-02 2012-07-12 (주)대우건설 이산화탄소 포집 및 제거장치 및 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190014920A (ko) * 2017-08-04 2019-02-13 주식회사 포스코건설 해수탈황 공정의 이산화탄소 포집장치 및 포집방법

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