KR20160009895A - Apparatus and method for recovery of retentate - Google Patents

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Abstract

In regard to a process of increasing the concentration of a target gas contained in recovery gas when the number of gas separation membrane modules is minimized and also recovering the recovery gas via concentration processes, the present invention relates to gas recovery apparatus and method capable of keeping the concentration of a target gas contained in recovery gas at a constant level. The gas recovery apparatus according to the present invention comprises a bidirectional target gas recovery apparatus and (n+1) gas storage tanks. The bidirectional target gas recovery apparatus comprises a first gas separation membrane module and a second gas separation membrane module, performs an n times concentration processes (n is a natural number), and separates feed gas into concentration process recovery gas and concentration process penetration gas via each concentration process. During an n^th concentration process, the gas stored in an n^th gas storage tank is supplied to a gas separation membrane module and separated into an n^th concentration process penetration gas and an n^th concentration process recovery gas. In addition, the n^th concentration process penetration gas is stored in an (n-1)^th gas storage tank, and the n^th concentration process recovery gas is stored in an (n+1)^th gas storage tank. A (2n-1)^th concentration process is performed in a forward direction, and a 2n^th concentration process is performed in a backward direction. In addition, the forward direction is the gas flow from a first stage to a second stage in the first gas separation membrane module, and the backward direction is the opposite direction to the forward direction.

Description

기체회수장치 및 방법{Apparatus and method for recovery of retentate}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR RECOVERY OF RETENTATE [0002]

본 발명은 기체회수장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기체분리막모듈의 수를 최소화한 상태에서 회수기체 내의 목표기체 농도를 증가시킴과 함께 각 농축공정을 통해 회수기체를 회수함에 있어서 회수기체 내에 포함되어 있는 목표기체의 농도를 일정하게 유지시킬 수 있는 기체회수장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a gas recovery apparatus and method, and more particularly, to an apparatus and method for recovering a recovered gas by increasing the target gas concentration in the recovered gas while minimizing the number of gas separation membrane modules, To a gas recovery apparatus and method capable of keeping the concentration of the target gas contained in the gas recovery apparatus constant.

SF6은 전력기기의 대표적인 전기절연물질이며, 반도체 웨이퍼나 LCD 패널 등의 제조시 세척과정에서 사용되고 있는 물질이다. 이와 같은 SF6은 지구 온난화에 미치는 영향력이 이산화탄소에 비해 약 23900배 이상 높은 것으로 알려져 있으며, 1997년 교토에서 개최된 기후변화협약 당사자회의에서 지구 온난화 지수가 가장 큰 6가지 물질 중 하나로 지목된 바 있다. 따라서, SF6에 대한 처리가 시급히 요구되고 있다. SF 6 is a typical electrical insulating material for electric power equipment and is used in the cleaning process of semiconductor wafers and LCD panels. Such SF 6 has been the impact on global warming is known to be higher than carbon dioxide, more than 23,900 times, global warming is one of the largest six materials cited in the UNFCCC Parties Conference held in Kyoto in 1997 bar . Therefore, a process for SF 6 is urgently required.

SF6에 대한 처리 방법으로, 먼저 SF6을 분해하는 방법이 있다. SF6은 매우 안정하기 때문에 분해하기 위해서는 플라즈마와 같은 높은 에너지가 필요하고, 분해 과정에서 S2F10, SF4, HF와 같은 높은 독성과 부식성을 갖는 부산물이 생성되는 단점이 있다. 이와 같은 분해시의 문제점과 함께 SF6의 지속적인 가격 상승을 고려하면 SF6을 효과적으로 회수하여 재사용을 도모하는 것이 생산비용의 절감 측면에서 매우 바람직하다. The processing method for the SF 6, there is a first method to decompose SF 6. Since SF 6 is very stable, it requires a high energy such as plasma to decompose and has the disadvantage that by-products having high toxicity and corrosivity such as S 2 F 10 , SF 4 , and HF are produced during the decomposition process. If such problems with the decomposition considering the continuous price rise of SF 6 by effectively recovering SF 6 is highly desirable in terms of reducing production costs to promote reuse.

SF6을 회수하는 기술은 SF6이 포함된 혼합기체 중 SF6만을 회수하는 기술로서, 세부적으로 심냉법, PSA(pressure swing adsorption)법, 막분리법 등의 방법이 있으며, 이 중 기체 분리막 모듈을 이용한 막분리법에 대해 많은 연구가 진행되고 있다. 막분리법은 설비의 구성이 상대적으로 간소하고 회수율이 비교적 우수한 장점이 있다. 막분리법의 일 예는 한국등록특허 제10-1249261호에 개시되어 있다. Techniques for recovering SF 6 is a technology for recovering only the SF 6 in a mixed containing the SF 6 gas, naengbeop seam in detail, there is a method such as a PSA (pressure swing adsorption) method, membrane separation process, the two of the gas separation membrane module Many studies have been conducted on the membrane separation method used. The membrane separation method is advantageous in that the structure of the apparatus is relatively simple and the recovery rate is comparatively excellent. An example of the membrane separation method is disclosed in Korean Patent No. 10-1249261.

막분리법은, 폐가스를 분리막 모듈에 주입하고 분리막 모듈은 주입된 폐가스를 SF6(회수기체)와 그 이외의 기체(투과기체)로 분리하는 방식으로 진행된다. 막분리법의 처리 특성은 분리막 모듈의 선택도와 투과도에 의해 결정되는데, 분리막 모듈의 투과도가 높으면 처리 용량이 크다는 장점이 있으나 투과도가 높은 분리막은 선택도가 낮아 회수기체에 대한 분리 성능이 낮다는 문제점이 있다. In the membrane separation method, the waste gas is injected into the separation membrane module, and the separation membrane module proceeds by separating the injected waste gas into SF 6 (recovery gas) and other gases (permeation gas). The treatment characteristics of the membrane separation method are determined by the selectivity and permeability of the membrane module. A high permeability of the membrane module is advantageous in that the treatment capacity is large. However, since the membrane having high permeability is low in selectivity, have.

이와 같이 분리막 모듈의 선택도와 투과도는 상충 관계(trade-off)를 갖고 있어, 종래의 경우 복수의 분리막 모듈을 다단의 형태로 구성하여 일정 수준의 분리 성능 및 처리 용량을 가능하도록 하고 있다. 그러나, 복수의 분리막 모듈을 다단 형태로 반복적으로 구성하는 경우, 장치 구성이 복잡해지는 단점이 있다.
As described above, the selectivity and the transparency of the separation membrane module have a trade-off. In the conventional case, a plurality of separation membrane modules are formed in a multi-stage configuration to enable a separation performance and a processing capacity of a certain level. However, when the plurality of separation membrane modules are repeatedly constructed in a multi-stage form, there is a disadvantage that the device configuration becomes complicated.

한국등록특허 제10-1249261호Korean Patent No. 10-1249261

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 기체분리막모듈의 수를 최소화한 상태에서 회수기체 내의 목표기체 농도를 증가시킴과 함께 각 농축공정을 통해 회수기체를 회수함에 있어서 회수기체 내에 포함되어 있는 목표기체의 농도를 일정하게 유지시킬 수 있는 기체회수장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a gas separation membrane module in which the target gas concentration in the recovery gas is increased while minimizing the number of gas separation membrane modules, And it is an object of the present invention to provide a gas recovery apparatus and method capable of keeping the concentration of a target gas contained therein constant.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기체회수장치는 제 1 기체분리막모듈 및 제 2 기체분리막모듈을 포함하여 구성되어, n 번의 농축공정(n은 자연수)을 진행하며, 각 농축공정을 통해 주입기체를 농축공정회수기체와 농축공정투과기체로 분리하는 양방향 목표기체회수장치 및 (n+1) 개의 기체저장탱크를 포함하여 이루어지며, 제 n 농축공정은, 제 n 기체저장탱크에 저장된 기체가 기체분리막모듈에 공급되어 제 n 농축공정투과기체와 제 n 농축공정회수기체로 분리되며, 제 n 농축공정투과기체는 제 (n-1) 기체저장탱크에 저장되고 제 n 농축공정회수기체는 제 (n+1) 기체저장탱크에 저장되며, 제 (2n-1) 농축공정은 순방향으로 진행되고, 제 2n 농축공정은 역방향으로 진행되며, 상기 순방향은 제 1 기체분리막모듈의 제 1 단에서 제 2 단 방향으로의 기체 흐름이며, 상기 역방향이라 함은 상기 순방향의 반대 방향인 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a gas recovery apparatus according to the present invention comprises a first gas separation membrane module and a second gas separation membrane module, wherein the process of n enrichment processes (n is a natural number) is performed, (N + 1) gas storage tanks for separating the injected gas into a concentrated process gas and a concentrated process permeable gas, and the n-th concentration process is performed by the gas stored in the n-th gas storage tank Is supplied to the gas separation membrane module and is separated into an n-th concentrated process permeated gas and an n-th concentrated process recovery gas, the n-th concentrated process permeated gas is stored in an (n-1) gas storage tank, (2n-1) enrichment process proceeds in the forward direction, the 2n enrichment process proceeds in the reverse direction, and the forward direction is stored in the first stage of the first gasket membrane module In the second stage direction, And the reverse direction is a direction opposite to the forward direction.

상기 제 (n+1) 기체저장탱크에 제 n 회수기체와 제 (n+2) 투과기체가 저장된다. 또한, 제 1 기체저장탱크에 목표기체를 포함하는 폐가스를 공급하는 폐가스 공급부가 더 구비되며, 제 1 기체저장탱크에는 폐가스 공급부로부터 공급되는 폐가스와 제 2 농축공정투과기체가 저장되며, 제 1 농축공정의 제 1 농축공정투과기체는 외부로 배출된다. The nth recovery gas and the (n + 2) th transparent gas are stored in the (n + 1) -th gas storage tank. The first gas storage tank is further provided with a waste gas supply unit for supplying waste gas containing a target gas to the first gas storage tank. The waste gas supplied from the waste gas supply unit and the second concentrated process transparent gas are stored in the first gas storage tank, The first concentration process permeate gas is discharged to the outside.

제 1 농축공정의 운전시간(T1)은 아래의 식 1을 만족하고, 제 n 농축공정(n은 2이상의 자연수)의 운전시간(Tn)은 아래의 식 2를 만족한다. The operation time T 1 of the first concentration step satisfies the following expression 1 and the operation time T n of the nth concentration step (n is a natural number of 2 or more) satisfies the following expression (2).

(식 1)(Equation 1)

Figure pat00001
Figure pat00001

(T1은 제 1 농축공정의 운전시간, C1은 제 1 기체저장탱크의 용량, P1,max는 제 1 기체저장탱크 내의 최대 기체 압력, P0는 기체분리막모듈에 공급되는 주입기체의 공급압력, fF,1는 제 1 농축공정시 주입기체의 유량, f0는 제 1 농축공정시 폐가스의 유량)(Where T 1 is the operating time of the first concentration step, C 1 is the capacity of the first gas storage tank, P 1, max is the maximum gas pressure in the first gas storage tank, P 0 is the pressure of the inlet gas supplied to the gas separation membrane module 1 is the flow rate of the injected gas in the first concentration step, and f 0 is the flow rate of the used gas in the first concentration step)

(식 2) (Equation 2)

Figure pat00002
Figure pat00002

(Tn(n은 2이상의 자연수)은 제 n 농축공정의 운전시간, Cn은 제 1 기체저장탱크의 용량, Pn,max는 제 1 기체저장탱크 내의 최대 기체 압력, P0는 기체분리막모듈에 공급되는 주입기체의 공급압력, fF,n는 제 n 농축공정시 주입기체의 유량)(T n (n is a natural number of 2 or more) is the n-th operation period, C n is the first capacity of the gas storage tank of the concentration step, P n, max is the first maximum gas pressure in the gas storage tank, P 0 is a gas separation membrane The supply pressure of the injection gas supplied to the module, f F, n is the flow rate of the injection gas in the n th concentration process)

상기 양방향 목표기체회수장치는, 순방향의 농축공정 진행시 상기 복수의 기체저장탱크 중 어느 한 기체저장탱크로부터 공급되는 공급기체와 상기 제 2 기체분리막모듈로부터 공급되는 제 2 회수기체를 혼합하는 순방향 기체혼합부와, 역방향의 농축공정 진행시 상기 복수의 기체저장탱크 중 어느 한 기체저장탱크로부터 공급되는 공급기체와 상기 제 2 기체분리막모듈로부터 공급되는 제 2 회수기체를 혼합하는 역방향 기체혼합부와, 순방향 또는 역방향으로 공급되는 주입기체를 설정된 제 1 SC값(θ1)에 따라 제 1 투과기체와 제 1 회수기체로 분리하는 제 1 기체분리막모듈 및 상기 제 1 기체분리막모듈의 제 1 투과기체를 설정된 제 2 SC값(θ2)에 따라 제 2 투과기체와 제 2 회수기체로 분리하는 제 2 기체분리막모듈을 포함하여 구성되며, 제 2 회수기체의 목표기체 농도가 공급기체의 목표기체 농도와 일치되도록 제 2 SC값(θ2)이 설정된다. Wherein the bidirectional target gas recovery device includes a forward gas supply device for mixing a supply gas supplied from a gas storage tank of the plurality of gas storage tanks and a second recovery gas supplied from the second gas separation membrane module, A reverse gas mixing unit for mixing a supply gas supplied from one of the gas storage tanks of the plurality of gas storage tanks and a second recovery gas supplied from the second gas separation membrane module in the reverse direction of the concentration process, A first gas separation membrane module for separating an injection gas supplied in a forward or reverse direction into a first permeation gas and a first recovery gas in accordance with a first SC value (? 1 ) set; and a second gas separation membrane module And a second gas separation membrane module for separating the gas into a second permeable gas and a second recovered gas in accordance with a second SC value (? 2 ) The second SC value [theta] 2 is set so that the target gas concentration of the supply gas is equal to the target gas concentration of the supply gas.

상기 제 2 SC값(θ2)은 아래의 식 1 또는 식 2를 통해 산출되는 것을 특징으로 하는 기체회수장치. Wherein the second SC value (? 2 ) is calculated by the following Equation (1) or (2).

(식 1) (Equation 1)

Figure pat00003
Figure pat00003

2는 제 2 SC값, XF는 공급기체 내의 목표기체 농도, α1는 제 1 기체분리막모듈의 선택도, α2는 제 2 기체분리막모듈의 선택도)(? 2 is the second SC value, X F is the target gas concentration in the feed gas,? 1 is the selectivity of the first gas separation membrane module, and? 2 is the selectivity of the second gas separation membrane module)

(식 2)(Equation 2)

Figure pat00004
Figure pat00004

2는 제 2 SC값, XF는 공급기체 내의 목표기체 농도, α1는 제 1 기체분리막모듈 및 제 2 기체분리막모듈의 선택도)2 is a second SC value, X F is a target gas concentration in the feed gas, and α 1 is a selectivity of the first gas separation membrane module and the second gas separation membrane module)

상기 제 1 SC값(θ1)은 아래의 식을 통해 산출된다. The first SC value (? 1 ) is calculated by the following equation.

(식) (expression)

Figure pat00005
Figure pat00005

1은 제 1 기체분리막모듈에 적용되는 제 1 SC값, e1는 제 1 기체분리막모듈의 목표농축도, XF는 공급기체 내의 목표기체 농도, α1는 제 1 기체분리막모듈의 선택도)1 is selected in the first SC value, e 1 is a first gas separation membrane module, the target gas concentration, α 1 is a first gas separation membrane modules in the target concentration in Fig, X F is the feed gas that is applied to a first gas separation membrane module Degree)

상기 순방향 기체혼합부의 기체를 일정 압력으로 제어하여 상기 제 1 기체분리막모듈로 공급하는 순방향 공급압력제어장치와, 상기 역방향 기체혼합부의 기체를 일정 압력으로 제어하여 상기 제 1 기체분리막모듈로 공급하는 역방향 공급압력제어장치가 더 구비될 수 있다. A forward gas pressure control device for controlling the gas of the forward gas mixing part to a predetermined pressure and supplying the gas to the first gas separation membrane module; and a controller for controlling the gas of the reverse gas mixing part to a predetermined pressure and supplying it to the first gas separation membrane module A supply pressure control device may further be provided.

또한, 순방향의 농축공정 진행시, 설정된 목표농축도(e1)에 따라 제 1 기체분리막모듈의 제 1 SC값(θ1)을 제어하여 제 1 기체분리막모듈의 투과기체 유량 및 회수기체 유량을 조절하는 순방향 SC조절기와, 역방향의 농축공정 진행시, 설정된 목표농축도(e1)에 따라 제 1 기체분리막모듈의 제 1 SC값(θ1)을 제어하여 제 1 기체분리막모듈의 투과기체 유량 및 회수기체 유량을 조절하는 역방향 SC조절기와, 제 2 회수기체의 목표기체 농도가 공급기체 내의 목표기체 농도(XF)와 일치되도록 제 2 기체분리막모듈의 제 2 SC값(θ2)을 제어하여 제 2 기체분리막모듈의 제 2 투과기체 유량 및 제 2 회수기체 유량을 조절하는 제 2 SC조절기를 더 포함할 수 있다. In addition, the first first permeate gas flow rate and the number of times the gas flow rate of the first gas separation membrane module by controlling the SC value (θ 1) of the gas separation membrane module according to the time progression of the forward-concentration process, the set target enrichment (e 1) The first SC value (? 1 ) of the first gas separation membrane module is controlled in accordance with the set target concentration (e 1 ) during the reverse enrichment process to control the flow rate of the permeate gas of the first gas separation membrane module And a second SC value (? 2 ) of the second gas separation membrane module so that the target gas concentration of the second recovery gas is in accordance with the target gas concentration (X F ) in the feed gas And a second SC regulator for regulating the second permeable gas flow rate and the second recovered gas flow rate of the second gas separation membrane module.

본 발명에 따른 기체회수방법은 양방향 목표기체회수장치와 (n+1) 개의 기체저장탱크(n은 자연수)를 이용하며, 상기 양방향 목표기체회수장치는 제 1 기체분리막모듈과 제 2 기체분리막모듈을 포함하여 구성되어, n 번의 농축공정을 진행하며, 각 농축공정을 통해 주입기체를 농축공정투과기체와 농축공정회수기체로 분리하며, 제 n 농축공정은, 제 n 기체저장탱크에 저장된 기체가 기체분리막모듈에 공급되어 제 n 농축공정투과기체와 제 n 농축공정회수기체로 분리되며, 제 n 농축공정투과기체는 제 (n-1) 기체저장탱크에 저장되고 제 n 농축공정회수기체는 제 (n+1) 기체저장탱크에 저장되며, 제 (2n-1) 농축공정(n은 자연수)은 순방향으로 진행되고, 제 2n 농축공정(n은 자연수)은 역방향으로 진행되며, 상기 순방향은 제 1 기체분리막모듈의 제 1 단에서 제 2 단 방향으로의 기체 흐름이며, 상기 역방향이라 함은 상기 순방향의 반대 방향인 것을 특징으로 한다.
The bidirectional target gas recovery apparatus includes a bidirectional target gas recovery device and (n + 1) gas storage tanks (n is a natural number). The bidirectional target gas recovery device includes a first gas separation membrane module and a second gas separation membrane module Wherein the n-th concentration step separates the injected gas into a concentrated process permeated gas and a concentrated process recovered gas through each concentration step, and the n-th concentrated process is performed so that the gas stored in the n-th gas storage tank (N-1) gas storage tank, and the n-th concentrated process recovery gas is separated into the n-th concentrated process permeable gas and the n-th concentrated process recovery gas, (2n-1) thickening process (n is a natural number) proceeds in a forward direction, a 2n thickening process (n is a natural number) proceeds in a reverse direction, and the forward direction is stored in a (n + 1) The first stage to the second stage of the gas separation membrane module And the reverse direction is a direction opposite to the forward direction.

본 발명에 따른 기체회수장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다. The gas recovery apparatus and method according to the present invention have the following effects.

사용되는 기체분리막모듈의 개수를 최소화한 상태에서 순방향 농축공정 및 역방향 농축공정을 통해 회수기체 내의 목표기체 농도를 극대화시킬 수 있으며, 궁극적으로 기체회수장치의 장치 구성을 간략화할 수 있게 된다. The target gas concentration in the recovery gas can be maximized through the forward concentration process and the reverse concentration process in a state where the number of the gas separation membrane modules to be used is minimized and ultimately the device configuration of the gas recovery device can be simplified.

또한, 양방향 목표기체회수장치의 구성을 통해, 제 2 회수기체의 목표기체 농도를 공급기체의 목표기체 농도와 일치되도록 제 2 SC값을 설정함으로써, 최종적으로 회수되는 제 1 회수기체(농축공정회수기체) 내의 목표기체 농도를 일정하게 유지시킬 수 있어, 막분리 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
Further, by setting the second SC value so that the target gas concentration of the second recovered gas matches the target gas concentration of the supplied gas through the configuration of the bidirectional target gas recovery apparatus, the first recovered gas to be finally recovered The gas concentration in the target gas can be maintained constant, and the reliability of the membrane separation process can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기체회수장치의 구성도.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 기체회수장치에서의 농축공정을 설명하기 위한 참고도.
1 is a configuration diagram of a gas recovery apparatus according to an embodiment of the present invention;
2A to 2C are reference views for explaining a concentration process in a gas recovery apparatus according to an embodiment of the present invention.

먼저, 본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 아래와 같이 정의한다. First, terms used in this specification are defined as follows.

제 n 농축공정회수기체 : 제 n 농축공정시 양방향 목표기체회수장치의 제 1 기체분리막모듈에서 분리되는 제 1 회수기체. A first recovery gas that is separated from a first gas separation membrane module of a bidirectional target gas recovery device during a n th concentration process;

제 n 농축공정투과기체 : 제 n 농축공정시 양방향 목표기체회수장치의 제 2 기체분리막모듈에서 분리되는 제 2 투과기체. A second permeate gas separating from the second gas separator module of the bidirectional target gas recovery unit during the n < th > enrichment process.

θ1 : 각 농축공정시 양방향 목표기체회수장치의 제 1 기체분리막모듈에 적용되는 제 1 SC값. θ 1 : First SC value applied to the first gas separation membrane module of the bidirectional target gas recovery device during each concentration process.

θ2 : 각 농축공정시 양방향 목표기체회수장치의 제 2 기체분리막모듈에 적용되는 제 2 SC값.
θ 2 : second SC value applied to the second gas separation membrane module of the bidirectional target gas recovery device during each concentration process.

본 발명은 2개의 기체분리막모듈이 적용된 양방향 목표기체회수장치와, 복수의 기체저장탱크를 기반으로 회수기체 내의 목표기체 농도를 증가시킴과 함께 각 농축공정의 회수기체에 포함되어 있는 목표기체의 농도를 일정하게 유지시킬 수 있는 기술을 제시한다. The present invention relates to a bidirectional target gas recovery apparatus to which two gas separation membrane modules are applied, and a bidirectional target gas recovery apparatus that increases the target gas concentration in the recovery gas based on the plurality of gas storage tanks, To be constant.

농축공정이라 함은 상기 양방향 목표기체회수장치에 의한 투과기체와 회수기체의 분리 과정을 일컬으며, 본 발명에 있어서 양방향 목표기체회수장치와 복수의 기체저장탱크를 이용한 복수의 농축공정이 순차적으로 진행된다. 복수의 농축공정의 순차적 진행을 통해 회수기체 내에 포함되어 목표기체의 농도를 점진적으로 증가시킬 수 있다. The concentration process refers to a process of separating the permeated gas and the recovered gas by the bidirectional target gas recovery device. In the present invention, a plurality of concentration processes using the bidirectional target gas recovery device and the plurality of gas storage tanks are sequentially performed do. The concentration of the target gas can be gradually increased by being included in the recovered gas through the sequential progress of the plurality of concentration processes.

또한, 제 1 기체분리막모듈과 제 2 기체분리막모듈이 구비된 양방향 목표기체회수장치를 통해 각 농축공정의 회수기체에 포함되어 있는 목표기체의 농도를 일정하게 유지시킬 수 있다. 양방향 목표기체회수장치는, 제 1 기체분리막모듈과 제 2 기체분리막모듈을 포함하여 구성되며, 제 1 기체분리막모듈을 통해 주입기체를 제 1 투과기체와 제 1 회수기체로 분리하고, 제 2 기체분리막모듈은 제 1 기체분리막모듈의 제 1 투과기체를 주입기체로 하여 제 2 투과기체와 제 2 회수기체로 분리하며, 제 2 기체분리막모듈의 제 2 회수기체는 제 1 기체분리막모듈의 주입기체의 일부로 공급된다. In addition, the concentration of the target gas contained in the recovery gas of each concentration process can be maintained constant through the bidirectional target gas recovery device provided with the first gas separation membrane module and the second gas separation membrane module. The bidirectional target gas recovery device includes a first gas separation membrane module and a second gas separation membrane module, separates the injected gas into a first permeation gas and a first recovered gas through a first gas separation membrane module, The separator module separates the first permeable gas of the first gas separation membrane module into a second permeable gas and a second recoverable gas as an injector body and the second recovered gas of the second gas separation membrane module separates the first permeable gas of the first gas separation membrane module It is supplied as a part.

이와 같은 구성 하에, 제 1 회수기체 내의 목표기체 농도를 특정하고, 제 1 회수기체 내의 목표기체 농도에 대응되도록 제 1 기체분리막모듈의 제 1 SC값을 제어하고, 제 2 회수기체 내의 목표기체 농도가 공급기체 내의 목표기체 농도와 일치되도록 제 2 분리막모듈의 제 2 SC값을 제어하는 기술을 제시한다. 이를 통해 제 1 회수기체 내의 목표기체 농도 즉, 각 농축공정의 회수기체에 포함되어 있는 목표기체의 농도를 일정하게 유지시킬 수 있다. With this configuration, the target gas concentration in the first recovered gas is specified, the first SC value of the first gas separation membrane module is controlled to correspond to the target gas concentration in the first recovered gas, and the target gas concentration The second SC value of the second separation membrane module is controlled so that the second SC value is equal to the target gas concentration in the feed gas. Thus, the target gas concentration in the first recovered gas, that is, the concentration of the target gas contained in the recovered gas in each concentration step, can be kept constant.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기체회수장치 및 방법을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a gas recovery apparatus and method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기체회수장치는 폐가스 공급부(110), 복수의 기체저장탱크(120) 및 양방향 목표기체회수장치(20)를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 1, a gas recovery apparatus according to an embodiment of the present invention includes a waste gas supply unit 110, a plurality of gas storage tanks 120, and a bidirectional target gas recovery apparatus 20.

상기 폐가스 공급부(110)는 목표기체를 포함하는 폐가스를 제 1 기체저장탱크(121)에 공급하는 역할을 한다. 상기 목표기체는 기체분리막모듈을 통해 회수하고자 하는 기체이며, 목표기체를 포함하는 폐가스로는 SF6를 포함하는 폐가스 또는 NF3, CF4 등의 불화가스를 포함하는 폐가스가 적용될 수 있으며, SF6, NF3, CF4 등이 목표기체에 해당된다. 상기 폐가스 내에는 목표기체가 일정 농도로 혼합되어 있다. 이하의 설명에서는 SF6를 포함하는 폐가스를 기준으로 하여 설명하기로 한다. The waste gas supplying unit 110 serves to supply the waste gas containing the target gas to the first gas storage tank 121. The target gas is a gas to be recovered through the gas separation membrane module. As the waste gas including the target gas, waste gas including SF 6 or waste gas including fluorine gas such as NF 3 or CF 4 may be applied. SF 6 , NF 3 , CF 4, and the like correspond to the target gas. In the waste gas, a target gas is mixed at a certain concentration. In the following explanation it will be described on the basis of off-gas containing SF 6.

상기 복수의 기체저장탱크(120)는 각 농축공정에서 발생되는 투과기체 및 회수기체를 선택적으로 저장함과 함께 저장된 기체를 양방향 목표기체회수장치(20)에 공급기체로 공급하는 역할을 한다. The plurality of gas storage tanks 120 selectively store the permeate gas and the recovered gas generated in each concentration process and supply the stored gas to the bidirectional target gas recovery device 20 to the supply gas.

상기 농축공정은 전술한 바와 같이, 양방향 목표기체회수장치(20)에 의한 투과기체와 회수기체의 분리 과정을 일컬으며, 본 발명의 농축공정에 대해 설명하면 다음과 같다. The concentration process is a process of separating the permeated gas and the recovered gas by the bidirectional target gas recovery device 20 as described above, and the concentration process of the present invention will be described as follows.

상기 복수의 농축공정을 진행함에 있어서, 순방향의 농축공정과 역방향의 농축공정이 교번하여 진행된다. 일반적으로, 기체분리막모듈의 일단에 주입기체가 주입되면 기체분리막모듈의 다른 일단을 통해 회수기체를 회수하는 방식 즉, 일방향의 기체회수방식으로 기체회수가 이루어지는데, 본 발명은 순방향과 역방향의 기체회수가 모두 가능한 양방향의 기체회수방식을 적용한다. 양방향 목표기체회수장치(20)의 제 1 기체분리막모듈(230)이 제 1 단과 제 2 단의 양단을 구비한 상태에서, 상기 순방향이라 함은 제 1 기체분리막모듈(230)의 제 1 단에서 제 2 단 방향으로의 기체 흐름을 일컬으며, 상기 역방향이라 함은 순방향의 반대 방향으로 제 1 기체분리막모듈(230)의 제 2 단에서 제 1 단 방향으로의 기체 흐름을 일컫는다. 순방향의 기체 흐름을 처리하기 위해 순방향 공급압력제어장치(220)와 순방향 SC조절기(240)가 구비되며, 역방향의 기체 흐름을 처리하기 위해 역방향 공급압력제어장치(260)와 역방향 SC조절기(270)가 구비되는데, 이에 대해서는 후술하는 양방향 목표기체회수장치(20)에 대한 설명에서 상세히 기술하기로 한다. In proceeding the plurality of concentration processes, the forward concentration process and the reverse concentration process alternate. In general, when the injection gas is injected into one end of the gas separation membrane module, the recovery gas is recovered through the other end of the gas separation membrane module, that is, the gas recovery is performed in one direction. In the present invention, Two-way gas recovery systems are available, which can be both recovered. In the state where the first gas separation membrane module 230 of the bidirectional target gas recovery device 20 has both ends of the first and second ends, the forward direction means that the first gas separation membrane module Refers to the gas flow in the second direction and the reverse direction refers to the gas flow from the second end to the first end of the first gasket separation module 230 in the opposite direction of the forward direction. A forward feed pressure control device 220 and a forward SC regulator 240 are provided to process the forward gas flow and a reverse feed pressure control device 260 and a reverse SC regulator 270 to process the reverse gas flow, Which will be described later in detail in the description of the bidirectional target gas recovery device 20 to be described later.

복수의 농축공정에 있어서, 제 (2n-1) 농축공정(n은 자연수)은 순방향으로 진행되고, 제 2n 농축공정(n은 자연수)은 역방향으로 진행된다. 상기 복수의 농축공정을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. In the plurality of concentration steps, the (2n-1) th concentration step (n is a natural number) advances in a forward direction, and the 2n th concentration step (n is a natural number) proceeds in a reverse direction. The plurality of concentration processes will be described in detail as follows.

제 1 농축공정의 경우(도 2a 참조), 제 1 기체저장탱크(121)에 저장된 기체가 순방향으로 양방향 목표기체회수장치(20)에 공급되며, 해당 공급기체는 양방향 목표기체회수장치(20)에 의해 회수기체와 투과기체로 분리된다. 이하의 설명에서, 제 1 농축공정에서 양방향 목표기체회수장치(20)에 의해 분리된 회수기체(정확히는 제 1 기체분리막모듈(230)의 제 1 회수기체), 투과기체(정확히는 제 2 기체분리막모듈(280)의 제 2 투과기체) 각각은 제 1 농축공정회수기체, 제 1 농축공정투과기체라 칭하고, 제 n 농축공정에서 각각 분리된 회수기체, 투과기체 각각은 제 n 농축공정회수기체, 제 n 농축공정투과기체라 칭하기로 한다. 상기 제 1 농축공정투과기체는 외부로 배출되고 제 1 농축공정회수기체는 제 2 기체저장탱크(122)에 저장된다. 또한, 상기 제 1 기체저장탱크(121)에는 상기 폐가스 공급부(110)로부터 공급되는 폐가스와 후술하는 제 2 농축공정에서 분리된 제 2 농축공정투과기체가 저장된다. The gas stored in the first gas storage tank 121 is supplied to the bidirectional target gas recovery apparatus 20 in the forward direction and the supply gas is supplied to the bidirectional target gas recovery apparatus 20, To separate the recovered gas and the permeated gas. In the following description, in the first concentration step, the recovery gas (more precisely, the first recovery gas of the first gas separation membrane module 230) separated by the bidirectional target gas recovery apparatus 20, the permeation gas (more precisely the second gas separation membrane module (The second permeate gas of the second concentration process vessel 280) are referred to as a first enrichment process recovery gas and a first enrichment process permeation gas, respectively, the recovered gas and the permeate gases separated in the n-th enrichment process, respectively, n concentration process. The first concentrated process permeable gas is discharged to the outside and the first concentrated process recovery gas is stored in the second gas storage tank 122. In addition, the first gas storage tank 121 stores a waste gas supplied from the waste gas supply unit 110 and a second concentrated process transparent gas separated in a second concentration process, which will be described later.

제 2 농축공정의 경우(도 2b 참조), 제 2 기체저장탱크(122)에 저장된 기체가 역방향으로 양방향 목표기체회수장치(20)에 공급되어 제 2 농축공정투과기체와 제 2 농축공정회수기체로 분리되며, 제 2 농축공정투과기체는 제 1 기체저장탱크(121)에 저장되고 제 2 농축공정회수기체는 제 3 기체저장탱크(123)에 저장된다. 또한, 제 3 농축공정의 경우(도 2c 참조), 제 3 기체저장탱크(123)에 저장된 기체가 양방향 목표기체회수장치(20)에 공급되어 제 3 농축공정투과기체와 제 3 농축공정회수기체로 분리되며, 제 3 농축공정투과기체는 제 2 기체저장탱크(122)에 저장되고, 제 3 농축공정회수기체는 제 4 기체저장탱크(124)에 저장된다. 2B), the gas stored in the second gas storage tank 122 is supplied to the bidirectional target gas recovery device 20 in the reverse direction, so that the second concentrated process permeated gas and the second concentrated process recovered gas The second concentrated process permeate gas is stored in the first gas storage tank 121 and the second concentrated process recovered gas is stored in the third gas storage tank 123. [ 2C), the gas stored in the third gas storage tank 123 is supplied to the bidirectional target gas recovery apparatus 20, and the third concentration process permeation gas and the third concentration process recovery gas The third enrichment process permeate gas is stored in the second gas storage tank 122 and the third enrichment process recovery gas is stored in the fourth gas storage tank 124.

각 농축공정의 진행시 양방향 목표기체회수장치(20)에 공급기체를 공급하는 기체저장탱크, 양방향 목표기체회수장치(20)에 의해 분리된 투과기체와 회수기체가 저장되는 기체저장탱크의 관계는 다음과 같이 정리될 수 있다. The relationship between the gas storage tank for supplying the feed gas to the bidirectional target gas recovery apparatus 20 during the respective concentration processes and the gas storage tank for storing the permeated gas separated by the bidirectional target gas recovery apparatus 20 It can be summarized as follows.

제 n 농축공정(n은 자연수)의 경우, 제 n 기체저장탱크에 저장된 기체가 양방향 목표기체회수장치(20)에 공급되어 제 n 농축공정투과기체와 제 n 농축공정회수기체로 분리되며, 제 n 농축공정투과기체는 제 (n-1) 기체저장탱크에 저장되고 제 n 농축공정회수기체는 제 (n+1) 기체저장탱크에 저장된다. 다만, 제 1 농축공정의 제 1 농축공정투과기체는 기체저장탱크에 저장되지 않고 외부로 배출된다. In the case of the n-th concentration process (n is a natural number), the gas stored in the n-th gas storage tank is supplied to the bidirectional target gas recovery device 20 to be separated into the n-th concentrated process permeated gas and the n-th concentrated process recovery gas, n concentration process The permeate gas is stored in the (n-1) gas storage tank and the nth concentration process recovery gas is stored in the (n + 1) gas storage tank. However, the first concentrated process permeable gas in the first concentration process is not stored in the gas storage tank but is discharged to the outside.

기체저장탱크에 저장되는 기체의 종류 측면에서 보면, 제 2 기체저장탱크(122)에는 제 1 농축공정회수기체와 제 3 농축공정투과기체가 저장되고, 제 3 기체저장탱크(123)에는 제 2 농축공정회수기체와 제 4 농축공정투과기체가 저장되며, 제 4 기체저장탱크(124)에는 제 3 농축공정회수기체와 제 5 농축공정투과기체가 저장된다. 정리하면, 제 (n+1) 기체저장탱크(n은 자연수)에는 제 n 농축공정회수기체와 제 (n+2) 농축공정투과기체가 저장된다. 다만, 제 1 기체저장탱크(121)에는 폐가스 공급부(110)로부터 공급되는 폐가스와 제 2 농축공정투과기체가 저장된다. In the aspect of the type of gas stored in the gas storage tank, the first concentration process recovery gas and the third concentration process permeation gas are stored in the second gas storage tank 122, and the second gas storage tank 123, And the fourth gas storage tank 124 stores the third concentration process recovery gas and the fifth concentration process transmission gas. In summary, the nth concentration process recovery gas and the (n + 2) th concentration process permeation gas are stored in the (n + 1) gas storage tank (n is a natural number). However, the first gas storage tank 121 stores the waste gas supplied from the waste gas supply unit 110 and the second concentrated process transparent gas.

복수의 농축공정이 순차적으로 진행됨에 있어서, 제 1 농축공정의 제 1 농축공정투과기체는 외부로 배출됨에 따라, 복수의 농축공정을 통해 제 2 기체저장탱크(122) 내지 제 n 기체저장탱크에 저장되는 기체들은 제 1 농축공정회수기체에서 분리된 기체라 할 수 있으며, 전단의 기체저장탱크에 저장된 기체에서 분리된 회수기체가 후단의 기체저장탱크에 저장되는 방식임에 따라, 농축공정이 진행될수록 회수기체 내의 목표기체 농도가 점차적으로 증가된다. The first concentration step of the first concentration step is carried out through the plurality of concentration steps to the second gas storage tank 122 to the nth gas storage tank The gas to be stored may be a gas separated from the first concentration process recovery gas and the recovery gas separated from the gas stored in the gas storage tank at the previous stage is stored in the gas storage tank at the subsequent stage, The target gas concentration in the recovered gas gradually increases.

상기 복수의 농축공정 즉, 제 1 농축공정 내지 제 n 농축공정은 순차적으로 진행되거나, 운전 상황에 따라 농축공정의 순서를 변경하는 것도 가능하다. 예를 들어, 제 1 농축공정, 제 2 농축공정, ··, 제 n 농축공정의 순서대로 기체회수방법을 진행하거나, 제 1 농축공정-제 2 농축공정-제 3 농축공정-제 1 농축공정-제 4 농축공정의 순서와 같이 농축공정의 진행 순서를 변경하여 진행할 수도 있다. 참고로, 상기 각각의 기체저장탱크의 전단에 기체를 압축하기 위한 컴프레셔(compressor) 형태의 압축장치가 더 구비될 수도 있다.
The plurality of concentration processes, that is, the first to nth concentration processes may be performed sequentially, or the order of the concentration process may be changed depending on the operating conditions. For example, the gas recovery method may be carried out in the order of the first concentration step, the second concentration step, the nth concentration step, or the first concentration step-the second concentration step-the third concentration step-the first concentration step - It is also possible to proceed by changing the order of the concentration process as the order of the fourth concentration process. For reference, a compressor-type compression device for compressing gas may be further provided at the front end of each of the gas storage tanks.

참고로, 도면에 도시하지 않았지만 상기 각각의 기체저장탱크의 전단에 기체를 압축하기 위한 컴프레셔(compressor) 형태의 압축장치가 더 구비될 수 있으며, 상기 압축장치는 기체저장탱크로 공급되어 저장되는 기체를 압축하는 역할을 하며, 기체저장탱크로부터 배출되어 기체분리막모듈로 공급되는 기체는 상기 압축장치를 거치지 않는다. For reference, although not shown in the drawing, a compressor-type compression device for compressing the gas may be further provided at the front end of each of the gas storage tanks. The compression device may include a gas storage tank The gas discharged from the gas storage tank and supplied to the gas separation membrane module does not pass through the compression device.

다음으로, 양방향 목표기체회수장치(20)에 대해 상세히 설명하기로 한다. 상기 양방향 목표기체회수장치(20)는 기본적으로 제 1 기체분리막모듈(230)을 통해 순방향의 농축공정 및 역방향의 농축공정을 진행하며, 제 1 기체분리막모듈(230) 및 제 2 기체분리막모듈(280)의 조합을 통해 회수기체 내의 목표기체 농도를 증가시키는 역할을 한다. 이와 함께, 각 농축공정을 통해 분리되는 제 n 농축공정회수기체의 목표기체 농도를 일정하게 유지시키는 역할을 한다. 제 n 농축공정회수기체의 목표기체 농도를 일정하게 유지시키는 것은 제 1 기체분리막모듈(230)에 공급되는 공급기체의 목표기체 농도와 제 2 기체분리막모듈(280)의 제 2 회수기체에 포함되어 있는 목표기체 농도가 일치되도록 제 2 SC값(θ2)을 제어하는 것을 통해 가능하게 된다. Next, the bidirectional target gas recovery device 20 will be described in detail. The bidirectional target gas recovery device 20 basically proceeds through a first gas separation membrane module 230 and a second gas separation membrane module 230. The first gas separation membrane module 230 and the second gas separation membrane module 280) to increase the target gas concentration in the recovered gas. At the same time, it plays a role of maintaining the target gas concentration of the nth concentration process recovery gas separated through each concentration process to be constant. Maintaining the target gas concentration of the n-th concentrated process recovery gas at a constant level may be included in the target gas concentration of the supplied gas supplied to the first gas separation membrane module 230 and in the second recovery gas of the second gas separation membrane module 280 By controlling the second SC value [theta] 2 so that the target gas concentration of the target gas is equal to the target SC value [theta] 2 .

상기 양방향 목표기체회수장치(20)는 순방향 기체혼합부(210), 역방향 기체혼합부(250), 순방향 공급압력제어장치(220), 역방향 공급압력제어장치(260), 제 1 기체분리막모듈(230), 제 2 기체분리막모듈(280), 순방향 SC조절기(240) 및 역방향 SC조절기(270)를 포함하여 구성된다. The bidirectional target gas recovery apparatus 20 includes a forward gas mixing unit 210, an inverse gas mixing unit 250, a forward supply pressure control unit 220, a reverse supply pressure control unit 260, a first gas separation membrane module 230, a second gas separation membrane module 280, a forward SC regulator 240, and a reverse SC regulator 270.

상기 순방향 기체혼합부(210)는 순방향의 농축공정 진행시 즉, 제 (2n-1) 농축공정(n은 자연수) 진행시 상기 복수의 기체저장탱크 중 어느 한 기체저장탱크로부터 공급되는 공급기체와 상기 제 2 기체분리막모듈(280)로부터 공급되는 제 2 회수기체를 혼합하는 역할을 한다. 또한, 상기 역방향 기체혼합부(250)는 역방향의 농축공정 진행시 즉, 제 2n 농축공정(n은 자연수) 진행시 상기 복수의 기체저장탱크 중 어느 한 기체저장탱크로부터 공급되는 공급기체와 상기 제 2 기체분리막모듈(280)로부터 공급되는 제 2 회수기체를 혼합하는 역할을 한다. The forward gas mixing unit 210 may mix the supply gas supplied from one of the plurality of gas storage tanks and the supply gas supplied from one of the plurality of gas storage tanks during the (2n-1) th concentration process (n is a natural number) And the second recovery gas supplied from the second gas separation membrane module 280 is mixed. In addition, the reverse-gas mixing unit 250 may mix the supply gas supplied from one of the plurality of gas storage tanks and the supply gas supplied from one of the plurality of gas storage tanks during the second enrichment process (n is a natural number) 2 gas-separating membrane module 280, as shown in FIG.

상기 순방향 공급압력제어장치(220)는 상기 순방향 기체혼합부(210)의 기체를 일정 압력으로 제어하여 상기 제 1 기체분리막모듈(230)로 공급하는 역할을 하며, 상기 역방향 공급압력제어장치(260)는 상기 역방향 기체혼합부(250)의 기체를 일정 압력으로 제어하여 상기 제 1 기체분리막모듈(230)로 공급하는 역할을 한다. 상기 순방향 공급압력제어장치(220) 및 역방향 공급압력제어장치(260) 각각의 전단에 혼합기체를 압축, 저장하는 압축탱크가 더 구비될 수 있다. The forward supply pressure control device 220 controls the gas of the forward gas mixing part 210 to a predetermined pressure and supplies the gas to the first gas separation membrane module 230. The reverse supply pressure control device 260 Controls the gas of the backward gas mixing unit 250 to a predetermined pressure and supplies the gas to the first gas separation membrane module 230. A compression tank for compressing and storing the mixed gas in front of each of the forward supply pressure control device 220 and the reverse supply pressure control device 260 may be further provided.

상기 제 1 기체분리막모듈(230)은 순방향 또는 역방향으로 공급되는 주입기체를 제 1 투과기체와 제 1 회수기체로 분리하는 역할을 하며, 상기 제 2 기체분리막모듈(280)은 상기 제 1 기체분리막모듈(230)의 제 1 투과기체를 주입기체로 하여 제 2 투과기체와 제 2 회수기체로 분리하는 역할을 한다. 양방향 목표기체회수장치(20)를 통해 각 농축공정 즉, 제 n 농축공정(n은 자연수)을 진행함에 있어서, 제 1 기체분리막모듈(230)에 의해 분리된 제 1 회수기체는 전술한 제 n 농축공정회수기체를 의미하며, 제 2 기체분리막모듈(280)에 의해 분리된 제 2 투과기체는 전술한 제 n 농축공정투과기체를 의미한다. The first gas separation membrane module 230 separates the injected gas supplied in a forward or reverse direction into a first permeable gas and a first recovered gas, And serves to separate the first permeable gas of the module 230 into a second permeable gas and a second recoverable gas as an injector body. The first recovered gas separated by the first gasket separating membrane module 230 in progressing each concentration process, that is, the nth concentration process (n is a natural number) through the bidirectional target gas recovering device 20, Concentration process recovery gas, and the second permeable gas separated by the second gas separation membrane module 280 means the above-mentioned n-th concentrated process permeable gas.

상기 제 1 기체분리막모듈(230) 및 제 2 기체분리막모듈(280)은 표면에 기공이 형성된 중공사 형태의 분리막 집합체로서, SF6 기체를 제외한 O2, N2, CO2 등의 상대적으로 분자크기가 작은 기체는 분리막의 기공을 빠르게 투과하여 배출되며, 상대적으로 분자크기가 큰 SF6는 기공을 투과하지 않고 분리막의 일단에서 회수된다. 분리막의 기공을 투과하여 배출되는 기체는 투과기체, 분리막의 일단에서 회수되는 기체는 회수기체이다. 이 때, 상대적으로 분자크기 작은 기체(O2, N2, CO2 등)뿐만 아니라 상대적으로 분자크기가 큰 SF6 기체 역시 분리막의 기공을 투과하여 배출되는데, SF6 기체의 투과도가 O2, N2, CO2 등의 투과도보다 상대적으로 낮기 때문에 SF6 기체는 회수기체로 회수가 가능한 것이며, 실질적으로 O2, N2, CO2 등의 기체는 고투과성 기체, SF6 기체는 저투과성 기체라 할 수 있다. The first gas separation membrane module 230 and the second gas separation membrane module (280) is a membrane assembly of a hollow fiber form pores are formed on the surface, O 2, N 2, CO 2 relative to the molecule such as the exception of SF 6 gas The small size gas permeates the pores of the membrane rapidly and is discharged. The relatively large molecular size SF 6 is recovered at one end of the membrane without permeating the pores. The gas to be discharged through the pores of the separation membrane is a permeation gas, and the gas recovered from one end of the separation membrane is a recovery gas. At this time, relative to the molecular size of a small gas (O 2, N 2, CO 2, etc.) as well as relative to the molecular size is larger SF 6 gas is also there is discharged by passing through the pores of the membrane, the permeability of the SF 6 gas O 2, N 2 , and CO 2. Therefore, SF 6 gas can be recovered as a recovered gas, and substantially gases such as O 2 , N 2 and CO 2 are highly permeable gases and SF 6 gas is a low permeable gas .

상기 순방향 SC조절기(240)는 순방향의 농축공정 진행시 즉, 제 (2n-1) 농축공정 진행시 설정된 목표농축도(e1)에 따라 제 1 기체분리막모듈(230)의 제 1 SC(stage-cut)값(θ1)을 제어하여 제 1 기체분리막모듈(230)의 투과기체 유량 및 회수기체 유량을 조절하는 역할을 한다. 또한, 상기 역방향 SC조절기(270)는 역방향의 농축공정 진행시 즉, 제 2n 농축공정 진행시 설정된 목표농축도(e1)에 따라 제 1 기체분리막모듈(230)의 제 1 SC(stage-cut)값(θ1)을 제어하여 제 1 기체분리막모듈(230)의 투과기체 유량 및 회수기체 유량을 조절하는 역할을 한다. The forward SC regulator 240 regulates the first SC of the first gasket separation membrane module 230 according to the target concentration (e 1 ) set during progress of the forward enrichment process, ie, during the (2n-1) -cut value &thetas; 1 so as to control the flow rate of the permeate gas and the flow rate of the recovered gas of the first gasket separation membrane module 230. In addition, the reverse SC regulator 270 regenerates the first SC (stage-cut) of the first gasket separator module 230 according to the target concentration (e 1 ) set during the reverse enrichment process, ) Value θ 1 to control the flow rate of the permeate gas and the flow rate of the recovered gas of the first gasket separation membrane module 230.

상기 순방향 SC조절기(240) 및 역방향 SC조절기(270)에 의해 조절되는 제 1 SC값(θ1)은 아래 식 2에 나타낸 바와 같이 주입기체 유량 대비 투과기체 유량의 비를 의미한다. 예를 들어, SC값이 0.95인 경우 주입기체 유량 대비 투과기체 유량은 95% 이고, 회수기체 유량은 5%이며, 전체 주입기체 중 5%가 회수되는 것을 의미한다(식 1 및 식 2 참조).
The first SC value θ 1 controlled by the forward SC controller 240 and the reverse SC controller 270 is the ratio of the inlet gas flow rate to the permeate gas flow rate as shown in Equation 2 below. For example, if the SC value is 0.95, then the permeate flow rate versus the inlet gas flow rate is 95% and the recovered gas flow rate is 5%, which means that 5% of the total injected gas is recovered (see Equations 1 and 2) .

(식 1) 주입기체 유량(Ff) = 투과기체 유량(Fp) + 회수기체 유량(Fr)(Formula 1) Injected gas flow rate (F f ) = permeate gas flow rate (F p ) + recovered gas flow rate (F r )

(식 2) SC = 투과기체 유량(Fp) / 주입기체 유량(Ff)
(Equation 2) SC = permeable gas flow rate (F p ) / injected gas flow rate (F f )

본 발명에 있어서, 각 농축공정의 제 1 SC값(θ1)은 각 농축공정시 설정된 목표농축도(e1)에 따라 제어된다. 목표농축도(e)는 공급기체 내의 목표기체 농도(XF) 대비 제 1 회수기체 내의 목표기체 농도(XR)의 비를 의미한다(식 3 참조). 공급기체 내의 목표기체 농도(XF)가 정해진 상태에서 제 1 회수기체 내의 목표기체 농도(XR)를 설정하면 목표농축도(e)를 산출할 수 있다. 제 1 회수기체 내의 목표기체 농도(XR)는 각 농축공정시 양방향 목표기체회수장치(20)를 통해 회수하고자 하는 목표기체의 농도라 할 수 있으며, 별도의 입력수단을 통해 상기 순방향 SC조절기(240) 및 역방향 SC조절기(270)에 입력될 수 있다. In the present invention, the first SC value (? 1 ) of each concentration step is controlled according to the target concentration (e 1 ) set in each concentration step. The target concentration (e) means the ratio of the target gas concentration (X R ) in the first recovered gas to the target gas concentration (X F ) in the supplied gas (see Equation 3). The target concentration (e) can be calculated by setting the target gas concentration (X R ) in the first recovered gas in a state where the target gas concentration (X F ) in the supplied gas is determined. The target gas concentration (X R ) in the first recovered gas may be the concentration of the target gas to be recovered through the bidirectional target gas recovery device 20 in each concentration step, and the concentration of the target gas in the forward SC regulator 240 and the reverse SC regulator 270, respectively.

한편, 각각의 농축공정에 적용되는 제 1 SC값(θ1)은 농축공정이 진행될수록 작아지도록 설정된다. 그 이유는, 전술한 바와 같이 제 1 농축공정에서 분리된 제 1 농축공정투과기체가 외부로 배출된 상태에서 제 1 농축공정회수기체를 기반으로 후속의 농축공정이 진행되고, 전단의 기체저장탱크에 저장된 기체에서 분리된 회수기체가 후단의 기체저장탱크에 저장되는 방식임에 따라, 농축공정이 진행될수록 회수기체의 유량은 상대적으로 커지고 투과기체의 유량은 상대적으로 작아지기 때문이다.
On the other hand, the first SC value (? 1 ) applied to each concentration step is set to become smaller as the concentration step proceeds. The reason is that, as described above, in the first concentrated process permeated gas separated in the first concentration process, the subsequent thickening process is performed based on the first concentrated process recovered gas, and the gas stored in the gas storage tank The recovered gas separated from the gas stored in the gas storage tank is stored in the gas storage tank at the downstream stage. As the concentration process proceeds, the flow rate of the recovered gas becomes relatively large and the flow rate of the permeated gas becomes relatively small.

(식 3) 목표농축도(e) = XR / XF (Eq. 3) Target concentration (e) = X R / X F

(e는 목표농축도, XF는 주입기체 내의 목표기체 농도, XR은 회수기체 내의 목표기체 농도)
(where e is the target concentration, X F is the target gas concentration in the injected gas, and X R is the target gas concentration in the recovered gas)

제 1 기체분리막모듈(230)의 목표농축도(e1)가 설정되면 제 1 SC값(θ1)은 아래의 식 4를 통해 산출된다. 상기 제 1 SC값(θ1)의 산출을 위해서는 목표농축도(e1) 이외에 공급기체 내의 목표기체 농도(XF), 제 1 기체분리막모듈(230)의 선택도(α1)가 요구된다. When the target concentration (e 1 ) of the first gas separation membrane module 230 is set, the first SC value (? 1 ) is calculated through the following equation (4). The target gas concentration X F in the feed gas and the selectivity? 1 of the first gas separation membrane module 230 are required in addition to the target concentration (e 1 ) in order to calculate the first SC value? 1 .

전술한 바에 있어서, 상기 제 1 기체분리막모듈(230)에 주입되는 주입기체는 공급기체 이외에 제 2 기체분리막모듈(280)의 제 2 회수기체가 포함된다. 따라서, 제 1 SC값(θ1)의 산출시 공급기체 내의 목표기체 농도(XF) 이외에 제 2 회수기체 내의 목표기체 농도 정보가 반영되어야 하는데, 본 발명에서는 제 2 회수기체 내의 목표기체 농도를 공급기체 내의 목표기체 농도(XF)와 일치되도록 제어하며 이에, 제 1 SC값(θ1)의 산출식에 공급기체 내의 목표기체 농도(XF) 또는 제 2 회수기체 내의 목표기체 농도 중 어느 한 정보만 적용되어도 제 1 SC값(θ1)의 산출이 가능하다. 제 2 회수기체 내의 목표기체 농도를 공급기체 내의 목표기체 농도(XF)와 일치되도록 제어하는 이유는 제 1 회수기체 내의 목표기체 농도를 일정하게 유지시키기 위함이다.The injected gas injected into the first gas separation membrane module 230 includes the second recovered gas of the second gas separation membrane module 280 in addition to the feed gas. Therefore, the target gas concentration information in the second recovery gas must be reflected in addition to the target gas concentration (X F ) in the feed gas when calculating the first SC value (? 1 ). In the present invention, the target gas concentration in the second recovery gas controlled to match the target gas concentration (X F) in the feed gas and to, any one of claim 1 SC value (θ 1) the target gas concentration in the target gas concentration (X F) or the second number of the gas in the feed gas to the calculation formula of It is possible to calculate the first SC value (? 1 ) even if only one piece of information is applied. The reason why the target gas concentration in the second recovered gas is controlled to coincide with the target gas concentration (X F ) in the supplied gas is to keep the target gas concentration in the first recovered gas constant.

상기 제 1 기체분리막모듈(230)의 선택도(α1)는 목표기체의 투과도(PB) 대비 투과기체의 투과도(PA)의 비를 의미하며, 제 1 기체분리막모듈(230)의 선택도와 제 2 기체분리막모듈(280)의 선택도는 동일하거나 서로 다를 수 있다.
The selectivity α 1 of the first gas separation membrane module 230 means the ratio of the permeability P A of the permeable gas to the permeability P B of the target gas, And the selectivity of the second gas separation membrane module 280 may be the same or different.

(식 4) (Equation 4)

Figure pat00006
Figure pat00006

1은 제 1 기체분리막모듈(230)에 적용되는 제 1 SC값, e1은 제 1 기체분리막모듈(230)의 목표농축도, XF는 공급기체 내의 목표기체 농도, α1은 제 1 기체분리막모듈(230)의 선택도)
1 is the target enrichment, X F is the target gas concentration in the feed gas, α 1 of the first gas separation membrane module (first SC value, e 1 is a first gas separation membrane module 230 to be applied to 230) is the 1 Selection of gas separation membrane module 230)

(식 5) α1 = PA / PB (Expression 5)? 1 = P A / P B

1은 제 1 기체분리막모듈(230)의 선택도, PB는 목표기체의 투과도, PA는 투과기체의 투과도)
(? 1 is the selectivity of the first gasketing membrane module 230, P B is the permeability of the target gas, and P A is the permeability of the permeable gas)

한편, 각 기체저장탱크로부터 공급되는 공급기체는 일정 유량으로 공급되도록 설정되나 공급기체 공급부측의 장비상태, 온도, 압력 등의 여러 요인으로 인해 실시간으로 변화되는 특성을 갖고 있으며, 공급기체의 유량이 변화되면 SC값이 특정되더라도 제 1 기체분리막모듈(230) 및 제 2 기체분리막모듈(280)에 의해 분리되는 투과기체와 회수기체의 유량에 영향을 끼치게 된다. 즉, 공급기체의 유량이 변화되면 투과기체와 회수기체의 유량을 일정하게 유지할 수 없게 된다. On the other hand, the supply gas supplied from each gas storage tank is set to be supplied at a constant flow rate, but is varied in real time due to various factors such as equipment condition, temperature and pressure on the supply gas supply unit side. If the SC value is specified, the flow rate of the permeated gas and the recovered gas separated by the first gas separation membrane module 230 and the second gas separation membrane module 280 are affected. That is, if the flow rate of the feed gas is changed, the flow rate of the permeated gas and the recovered gas can not be maintained constant.

이와 같은 공급기체의 유량 변화에 대응하기 위해, 제 1 기체분리막모듈(230)에 주입되는 주입기체의 공급압력을 공급기체의 유량 변화에 따라 변동시킬 필요가 있다. 구체적으로, 순방향 공급압력제어장치(220) 또는 역방향 공급압력제어장치(260)의 공급압력(P)은 아래의 식 6과 같이 설정할 수 있다. 즉, 공급기체의 유량에 변화가 발생되면, 공급기체의 유량 변화비(v/vo)에 최초 공급압력(Po)을 곱하여 순방향 공급압력제어장치(220) 또는 역방향 공급압력제어장치(260)의 공급압력을 설정한다. 또한, 도면에 도시하지 않았지만, 제 2 기체분리막모듈(280)의 전단에 제 2 기체분리막모듈(280)에 주입되는 주입기체(제 1 투과기체)의 압력을 제어하는 제 2 공급압력제어장치가 더 구비될 수 있으며, 해당 제 2 공급압력제어장치의 공급압력은 공정이 진행되는 순방향 공급압력제어장치(220) 또는 역방향 공급압력제어장치(260)의 공급압력과 동일하게 설정된다.
In order to cope with the change in the flow rate of the supply gas, it is necessary to vary the supply pressure of the injection gas injected into the first gasket separation membrane module 230 in accordance with the change in the flow rate of the supply gas. Specifically, the supply pressure P of the forward supply pressure control device 220 or the reverse supply pressure control device 260 can be set as shown in Equation 6 below. That is, when a change occurs in the flow rate of the supply gas, the flow rate change ratio v / v o of the supply gas is multiplied by the initial supply pressure P o so that the forward supply pressure control device 220 or the reverse supply pressure control device 260 ) Is set. Although not shown, a second supply pressure control device for controlling the pressure of the injection gas (first permeable gas) injected into the second gasket separation membrane module 280 is provided at the front end of the second gasket separation membrane module 280 And the supply pressure of the second supply pressure control device is set equal to the supply pressure of the forward supply pressure control device 220 or the reverse supply pressure control device 260 in which the process proceeds.

(식 6)(Equation 6)

Figure pat00007
Figure pat00007

(P는 실시간 설정되는 순방향 공급압력제어장치(220) 또는 역방향 공급압력제어장치(260)의 공급압력, v는 실시간 변동되는 공급기체의 유량, vo는 최초 공급기체의 유량, Po는 순방향 공급압력제어장치(220) 또는 역방향 공급압력제어장치(260)의 최초 공급압력)
(P is a real-time setting forward supply pressure control device 220 or the reverse feed supply pressure of the pressure control device 260 is, v is the flow rate of the feed gas that is real-time changes, v o is the flow rate of the first feed gas, P o is the forward The initial supply pressure of the supply pressure control device 220 or the reverse supply pressure control device 260)

한편, 상기 제 2 SC조절기(290)는 제 2 기체분리막모듈(280)의 제 2 회수기체 내의 목표기체 농도(YR)가 공급기체 내의 목표기체 농도(XF)와 일치되도록 제 2 기체분리막모듈(280)의 제 2 SC값(θ2)을 제어하는 역할을 한다. Meanwhile, the second SC regulator 290 controls the second gas separator module 280 such that the target gas concentration Y R in the second recovery gas of the second gas separation membrane module 280 matches the target gas concentration X F in the supply gas, And controls the second SC value (? 2 ) of the module (280).

제 2 SC값(θ2)을 산출하는 산출식은 기본적으로 제 1 SC값(θ1)의 산출식(식 4)과 동일하며, 제 1 SC값(θ1) 산출식의 목표농축도(e1) 대신 제 2 기체분리막모듈(280)의 목표농축도(e2)를 대체하여 적용한다. 또한, 제 1 기체분리막모듈(230)의 선택도(α1) 대신 제 2기체분리막 모듈의 선택도(α2)를 대체하여 적용한다. A second calculator for calculating the SC value (θ 2) expression by default, the 1 SC value the same as the calculation equation (Equation 4) (θ 1), the 1 SC value (θ 1) is also the target concentration of the calculation formula (e 1 ) instead of the target concentration (e 2 ) of the second gas separation membrane module 280. The first is applicable to replace even (α 1) instead of Figure (α 2) selection of the second gas separation membrane module, the selection of a gas separation membrane module (230).

제 2 기체분리막모듈(280)의 주입기체는 제 1 기체분리막모듈(230)의 제 1 투과기체임에 따라, 제 2 기체분리막모듈(280)의 목표농축도(e1)는 제 1 투과기체 내의 목표기체 농도(Y) 대비 제 2 회수기체 내의 목표기체 농도(YR)의 비로 설정된다. 나아가, 본 발명에서 제 2 회수기체 내의 목표기체 농도(YR)가 공급기체 내의 목표기체 농도(XF)와 일치되도록 설정함에 따라, 제 2 기체분리막모듈(280)의 목표농축도(e1)는 아래 식 7과 같이 제 1 투과기체 내의 목표기체 농도(Y) 대비 공급기체 내의 목표기체 농도(XF)의 비로 설정될 수 있다.
The target concentration of the second gasketing membrane module 280 is determined such that the target concentration e 1 of the second gasketing membrane module 280 is less than the target concentration e 1 of the second gasketing membrane module 280, Is set to the ratio of the target gas concentration (Y R ) in the second recovery gas to the target gas concentration (Y R ) in the second recovery gas. Further, in the present invention, as the target gas concentration (Y R ) in the second recovered gas is set to coincide with the target gas concentration (X F ) in the feed gas, the target enrichment degree e 1 ) Can be set to the ratio of the target gas concentration (X F ) in the supply gas to the target gas concentration (Y) in the first transmission gas as shown in the following equation (7).

(식 7) e2 = YR / Y = XF / Y(Equation 7) e 2 = Y R / Y = X F / Y

(e1은 제 2 기체분리막모듈(280)의 목표농축도, Y는 제 1 투과기체 내의 목표기체 농도, YR은 제 2 회수기체 내의 목표기체 농도, XF는 공급기체 내의 목표기체 농도)
(where e 1 is the target concentration of the second gas separation membrane module 280, Y is the target gas concentration in the first permeable gas, Y R is the target gas concentration in the second recovered gas, and X F is the target gas concentration in the feed gas)

따라서, 제 1 SC값 산출식의 목표농축도(e1) 대신 제 2 기체분리막모듈(280)의 목표농축도(e2)가 대체하여 적용되고, 제 1 SC값 산출식의 공급기체 내의 목표기체 농도(XF) 대신 제 1 투과기체 내의 목표기체 농도(Y)가 대체하여 적용된 제 2 SC값(θ2)의 산출식은 아래의 식 8과 같다. 이어, 식 9의 유도 과정을 거쳐 제 2 SC값(θ2)의 산출식은 최종적으로 식 10과 같이 표현된다. 또한, 제 1 기체분리막모듈(230)과 제 2 기체분리막모듈(280)의 선택도가 동일한 경우에는, 제 2 SC값(θ2) 산출식은 식 11과 같이 표현된다.
Thus, the first even target concentration of Equation SC value (e 1) instead of the target in the second gas separation membrane is applied to the target concentration of the module 280. Fig. (E 2) is replaced, the first feed gas of Equation SC value The calculation formula of the second SC value (? 2 ) to which the target gas concentration (Y) in the first transparent gas is applied instead of the gas concentration (X F ) is shown in the following equation (8). Then, the calculation formula of the second SC value (? 2 ) through the derivation process of Equation (9) is finally expressed as Equation (10). If the selectivities of the first gas separation membrane module 230 and the second gas separation membrane module 280 are the same, the second SC value (? 2 ) calculation expression is expressed by Expression 11.

(식 8) (Expression 8)

Figure pat00008
Figure pat00008

2는 제 2 SC값, y1은 제 1 투과기체 내의 목표기체 농도, XF는 공급기체 내의 목표기체 농도, α2는 제 2 기체분리막모듈(280)의 선택도)
( 2 2 is a second SC value, y 1 is a target gas concentration in the first permeable gas, X F is a target gas concentration in the supplied gas, and? 2 is a selectivity of the second gasketing membrane module 280)

(식 9)(Equation 9)

Figure pat00009

Figure pat00009

(식 10) (Equation 10)

Figure pat00010
Figure pat00010

2는 제 2 SC값, XF는 공급기체 내의 목표기체 농도, α1은 제 1 기체분리막모듈(230)의 선택도, α2는 제 2 기체분리막모듈(280)의 선택도)
(? 2 is the second SC value, X F is the target gas concentration in the feed gas,? 1 is the selectivity of the first gasketing membrane module 230,? 2 is the selectivity of the second gasketing membrane module 280)

(식 11)(Expression 11)

Figure pat00011
Figure pat00011

2는 제 2 SC값, XF는 공급기체 내의 목표기체 농도, α1은 제 1 기체분리막모듈(230) 및 제 2 기체분리막모듈(280)의 선택도)
(? 2 is the second SC value, X F is the target gas concentration in the feed gas,? 1 is the selectivity of the first gas separation membrane module 230 and the second gas separation membrane module 280)

상술한 제 2 SC값(θ2) 산출식을 통해 제 2 회수기체의 목표기체 농도가 공급기체 내의 목표기체 농도와 일치되는 것을 만족하는 제 2 SC값을 산출할 수 있게 되며, 산출된 제 2 SC값(θ2)은 제 2 기체분리막모듈(280)의 동작에 적용된다. It is possible to calculate the second SC value satisfying that the target gas concentration of the second recovered gas coincides with the target gas concentration in the feed gas through the above-described second SC value (? 2 ) calculating formula, The SC value [theta] 2 is applied to the operation of the second gas separation membrane module 280. [

이와 같이, 제 2 SC값(θ2)의 제어를 통해 기체혼합부에 공급되는 제 2 회수기체의 목표기체 농도가 공급기체의 목표기체 농도(XF)와 일치됨에 따라, 제 1 기체분리막모듈(230)에 주입되는 주입기체의 목표기체 농도를 일정하게 유지되며, 이에 제 1 기체분리막모듈(230)에 의해 회수되는 제 1 회수기체의 목표기체 농도를 일정하게 안정적으로 유지시킬 수 있게 된다.
Thus, as the target gas concentration of the second recovered gas supplied to the gas mixing portion through the control of the second SC value (? 2 ) coincides with the target gas concentration (X F ) of the supplied gas, The target gas concentration of the injected gas injected into the first gas separation membrane module 230 is maintained constant and the target gas concentration of the first recovered gas collected by the first gas separation membrane module 230 can be stably and constantly maintained.

이상, 양방향 목표기체회수장치(20)의 구성에 대해 설명하였다. The configuration of the bidirectional target gas recovery device 20 has been described above.

한편, 상기 복수의 농축공정을 진행함에 있어서, 각 농축공정의 최적 운전시간을 설정할 수 있다. 먼저, 제 1 농축공정의 최적 운전시간에 대해 정리하면 다음과 같다. On the other hand, when proceeding with the plurality of concentration processes, the optimum operation time of each concentration process can be set. First, the optimum operation time of the first concentration step will be summarized as follows.

제 1 농축공정의 운전시간(T1) 동안, 제 1 기체저장탱크(121)에 유입되는 폐가스의 부피(Vin) 및 제 1 기체저장탱크(121)로부터 양방향 목표기체회수장치(20)에 공급되는 주입기체의 부피(Vout)는 각각 아래의 식 12, 식 13과 같이 정리된다. 식 12 및 식 13에 근거하여, 제 1 농축공정의 완료 시점에서의 제 1 기체저장탱크(121) 내의 부피 감소량(Vout-Vin)은 식 14와 같이 정리된다. The volume V in of the waste gas flowing into the first gas storage tank 121 and the volume V in of the first gas storage tank 121 to the bidirectional target gas recovery device 20 during the operation time T 1 of the first concentration process The volume V out of the supplied gas is set as shown in Equations 12 and 13 below. Based on equations (12) and (13), the volume reduction amount (V out -V in ) in the first gas storage tank (121) at the completion of the first concentration step is summarized as shown in Equation (14).

제 1 농축공정 진행시 제 1 기체저장탱크(121) 내의 압력은 제 1 농축공정의 시작 시점에서 가장 높으며(P1,max), 이 때 제 1 기체저장탱크(121) 내의 부피는 C1·P1,max(C1은 제 1 기체저장탱크(121)의 용량)로 정리된다. 제 1 농축공정이 진행되는 과정에서 제 1 기체저장탱크(121) 내의 기체 부피는 서서히 감소하며, 그에 따라 제 1 기체저장탱크(121) 내의 기체 압력 또한 감소되는데, 제 1 기체저장탱크(121) 내의 기체 압력이 기체분리막모듈로의 공급압력(P0)보다 작게 되면 양방향 목표기체회수장치(20)로의 기체 공급이 진행되지 않음에 따라 제 1 농축공정 진행시 제 1 기체저장탱크(121) 내의 최소 부피는 C1·P0 보다 커야 한다. 따라서, 제 1 농축공정 진행시 제 1 기체저장탱크(121)에서의 기체 최대 감소량(Vo-i,max)은 식 15와 같이 정리될 수 있다. The pressure in the first gas storage tank 121 is the highest at the start of the first concentration process (P 1, max ), and the volume in the first gas storage tank 121 is C 1 · P 1, max (C 1 is the capacity of the first gas storage tank 121). The gas volume in the first gas storage tank 121 is gradually decreased and thus the gas pressure in the first gas storage tank 121 is also reduced. In the first gas storage tank 121, When the gas pressure in the first gas storage tank 121 is lower than the supply pressure P 0 to the gas separation membrane module, the gas supply to the bidirectional target gas recovery device 20 is not advanced, The minimum volume should be greater than C 1 · P 0 . Therefore, the maximum reduction amount (V oi, max ) of the gas in the first gas storage tank 121 at the time of the first concentration process can be summarized as shown in Equation (15).

이와 같은 정리 하에, 제 1 농축공정의 완료 시점에서의 제 1 기체저장탱크(121) 내의 부피 감소량(Vout-Vin)은 제 1 농축공정 진행시 제 1 기체저장탱크(121)에서의 기체 최대 감소량(Vo-i,max)과 같거나 작아야 하며(식 16 참조), 이와 같은 조건을 만족하는 제 1 농축공정의 최적 운전시간은 식 17과 같이 설정될 수 있다.
Under such a summary, the volume reduction amount V out -V in in the first gas storage tank 121 at the time of completion of the first concentration process is smaller than the volume reduction amount V out -V in in the first gas storage tank 121 It is equal to or less than the maximum decrease amount (V oi, max), and (see equation 16), the optimum driving time of the first concentration step satisfying such condition may be set as shown in equation 17.

(식 12)

Figure pat00012
(Expression 12)
Figure pat00012

(Vin는 제 1 농축공정의 운전시간 동안 제 1 기체저장탱크(121)에 유입되는 폐가스의 부피, T1은 제 1 농축공정의 운전시간, f0는 제 1 농축공정시 폐가스의 유량)
(V in is the volume of the waste gas flowing into the first gas storage tank 121 during the operation time of the first condensation process, T 1 is the operation time of the first condensation process, and f 0 is the flow rate of the waste gas in the first condensation process)

(식 13)

Figure pat00013
(Expression 13)
Figure pat00013

(Vout은 제 1 농축공정의 운전시간 동안 제 1 기체저장탱크(121)로부터 기체분리막모듈에 공급되는 주입기체의 부피, T1은 제 1 농축공정의 운전시간, fF,1는 제 1 농축공정시 주입기체의 유량)
(V out is the volume of the injected gas supplied from the first gas storage tank 121 to the gas separation membrane module during the operation time of the first concentration process, T 1 is the operation time of the first concentration process, f F, Flow rate of injected gas during concentration process)

(식 14)

Figure pat00014

(Equation 14)
Figure pat00014

(식 15)

Figure pat00015
(Expression 15)
Figure pat00015

(Vo-i,max는 제 1 농축공정 진행시 제 1 기체저장탱크(121)에서의 기체 최대 감소량, C1은 제 1 기체저장탱크(121)의 용량, P1,max는 제 1 기체저장탱크(121) 내의 최대 기체 압력, P0는 제 1 기체분리막모듈(230)에 공급되는 주입기체의 공급압력)
(V oi, max is the maximum reduction amount of the gas in the first gas storage tank 121, C 1 is the capacity of the first gas storage tank 121, and P 1, max is the volume of the first gas storage tank 121) (P 0 ) is the maximum gas pressure in the first gas separation membrane module (121), and P 0 is the supply pressure of the injection gas supplied to the first gas separation membrane module (230)

(식 16)

Figure pat00016
(Expression 16)
Figure pat00016

Figure pat00017

Figure pat00017

(식 17)(Equation 17)

Figure pat00018
Figure pat00018

(T1은 제 1 농축공정의 운전시간, C1은 제 1 기체저장탱크(121)의 용량, P1,max는 제 1 기체저장탱크(121) 내의 최대 기체 압력, P0는 제 1 기체분리막모듈(230)에 공급되는 주입기체의 공급압력, fF,1는 제 1 농축공정시 주입기체의 유량, f0는 제 1 농축공정시 폐가스의 유량)
(T 1 is the operating time of the first concentration step, C 1 is the first gas capacity of the storage tank 121, P 1, max is the maximum gas pressure, P 0 is the first gas in the first gas storage tank (121) F F, 1 is the flow rate of the injected gas in the first concentration step, f 0 is the flow rate of the offgas in the first concentration step)

이상, 제 1 농축공정의 최적 운전시간에 대해 설명하였다. 제 1 농축공정 이외의 제 n 농축공정에 대해서도 최적 운전시간 설정이 가능하다. 제 n 농축공정의 최적 운전시간(n은 2이상의 자연수)은 아래의 식 18과 같이 설정되며, 제 n 농축공정(n은 2이상의 자연수)의 경우 제 n 기체저장탱크(n은 2이상의 자연수)에 폐가스가 공급되지 않음에 따라, 폐가스의 유량(f0)은 변수에서 생략된다.
The optimum operation time of the first concentration step has been described above. It is also possible to set the optimum operation time for the n th concentration step other than the first concentration step. (N is a natural number of 2 or more) for the n-th concentration process (n is a natural number of 2 or more), and the n-th storage tank (n is a natural number of 2 or more) , The flow rate (f 0 ) of the waste gas is omitted from the variables.

(식 18) (Expression 18)

Figure pat00019
Figure pat00019

(Tn(n은 2이상의 자연수)은 제 n 농축공정의 운전시간, Cn은 제 1 기체저장탱크(121)의 용량, Pn,max는 제 1 기체저장탱크(121) 내의 최대 기체 압력, P0는 제 1 기체분리막모듈(230)에 공급되는 주입기체의 공급압력, fF,n는 제 n 농축공정시 주입기체의 유량)
C n is the capacity of the first gas storage tank 121, and P n, max is the maximum gas pressure in the first gas storage tank 121 (T n , n is a natural number of 2 or more) , P 0 is the supply pressure of the injected gas supplied to the first gasketing membrane module 230, f F, n is the flow rate of the injected gas during the n th concentration process)

상기 식 17 및 식 18에 적용되는 제 1 농축공정시 주입기체의 유량(fF,1) 및 제 n 농축공정시 주입기체의 유량(fF,n)은 각각 식 19, 식 20과 같이 정리될 수 있다.
The flow rate (f F, 1 ) of the injected gas in the first concentration step and the flow rate (f F, n ) of the injected gas in the n th concentration step applied to the above Equation 17 and Equation 18 are summarized as in Equations 19 and 20, respectively .

(식 19) (Expression 19)

Figure pat00020
Figure pat00020

(fF,1는 제 1 농축공정시 주입기체의 유량, θ1은 제 1 농축공정의 제 1 SC값, A는 제 1 기체분리막모듈(230)의 막면적, P0는 제 1 기체분리막모듈(230)에 주입되는 주입기체의 공급압력, PA는 투과기체의 투과도, PB는 목표기체의 투과도, x0는 폐가스 내의 목표기체 농도)
(f F, one of the first concentrate flow rate of the process when the injection gas, θ 1 is the first first SC value of the concentration process, A is the membrane area, P 0 of the first gas separation membrane module 230 comprises a first gas separation membrane P A is the permeability of the permeable gas, P B is the permeability of the target gas, and x 0 is the target gas concentration in the waste gas)

(식 20)(Expression 20)

Figure pat00021
Figure pat00021

(fF,n(n은 자연수)은 제 n 농축공정시 주입기체의 유량, θn은 제 n 농축공정의 제 1 SC값, A는 제 1 기체분리막모듈(230)의 막면적, P0는 제 1 기체분리막모듈(230)에 주입되는 주입기체의 공급압력, PA는 투과기체의 투과도, PB는 목표기체의 투과도, xn은 제 n 농축공정에서 제 1 기체분리막모듈(230)에 주입되는 주입기체 내의 목표기체 농도)
(f F, n (n is a natural number) is the flow rate of the injected gas during the n-th concentration step, θ n is the first SC value of the n concentration process, A is the membrane area of the first gas separation membrane module (230), P 0 P A is the permeability of the permeable gas, P B is the permeability of the target gas, and x n is the permeability of the first gasketing membrane module 230 in the n th concentration process, Target gas concentration in the injected gas injected into the target gas)

또한, 제 1 농축공정시 주입기체의 유량(fF,1)은 폐가스 유량(f0)과 농축공정의 운전시간(Ti)의 관계 측면에서 다음의 식 21과 같이 정리될 수도 있다. 아래의 식 21은 본 발명의 기체회수장치의 복수의 농축공정을 통해 처리되는 기체의 총 부피(f0·ΣTi)는 제 1 농축공정의 운전시간 동안 기체분리막모듈에 주입되는 주입기체의 부피(fF,1·T1)에 상응하다는 전제에서 도출된 것이다.
The flow rate (f F, 1 ) of the injected gas in the first concentration step may be summarized in the following equation (21) in terms of the relationship between the waste gas flow rate (f 0 ) and the operation time (T i ) of the concentration step. The following equation 21 is the total volume of gas to be treated through a plurality of the concentration process of gas recovery apparatus of the present invention (f 0 · ΣT i) the volume of the injected gas to be injected into the gas separation membrane module during the operation time of the first concentration step (f F, 1 · T 1 ).

(식 21) (Expression 21)

Figure pat00022
Figure pat00022

(fF,1는 제 1 농축공정시 주입기체의 유량, f0는 폐가스 유량, ΣTi는 복수의 농축공정의 운전시간의 합, T1은 제 1 농축공정의 운전시간)
(f F, 1 is the flow rate of the injected gas in the first concentration step, f 0 is the waste gas flow rate, ΣT i is the sum of the operation times of the plurality of concentration steps, and T 1 is the operation time of the first concentration step)

110 : 폐가스 공급부 120 : 복수의 기체저장탱크
121 : 제 1 기체저장탱크 122 : 제 2 기체저장탱크
123 : 제 3 기체저장탱크 124 : 제 4 기체저장탱크
20 : 양방향 목표기체회수장치
210 : 순방향 기체혼합부 220 : 순방향 공급압력제어장치
230 : 제 1 기체분리막모듈 240 : 순방향 SC조절기
250 : 역방향 기체혼합부 260 : 역방향 공급압력제어장치
270 : 역방향 SC조절기 280 : 제 2 기체분리막모듈
290 : 제 2 SC조절기
110: waste gas supply unit 120: a plurality of gas storage tanks
121: first gas storage tank 122: second gas storage tank
123: Third gas storage tank 124: Fourth gas storage tank
20: Bi-directional target gas recovery device
210: Forward gas mixing part 220: Forward feed pressure control device
230: first gas separation membrane module 240: forward SC regulator
250: Reverse gas mixing part 260: Reverse feed pressure control device
270: Reverse SC regulator 280: Secondary gas separation membrane module
290: Second SC regulator

Claims (13)

제 1 기체분리막모듈 및 제 2 기체분리막모듈을 포함하여 구성되어, n 번의 농축공정(n은 자연수)을 진행하며, 각 농축공정을 통해 주입기체를 농축공정회수기체와 농축공정투과기체로 분리하는 양방향 목표기체회수장치; 및
(n+1) 개의 기체저장탱크를 포함하여 이루어지며,
제 n 농축공정은,
제 n 기체저장탱크에 저장된 기체가 기체분리막모듈에 공급되어 제 n 농축공정투과기체와 제 n 농축공정회수기체로 분리되며, 제 n 농축공정투과기체는 제 (n-1) 기체저장탱크에 저장되고 제 n 농축공정회수기체는 제 (n+1) 기체저장탱크에 저장되며,
제 (2n-1) 농축공정은 순방향으로 진행되고, 제 2n 농축공정은 역방향으로 진행되며,
상기 순방향은 제 1 기체분리막모듈의 제 1 단에서 제 2 단 방향으로의 기체 흐름이며, 상기 역방향이라 함은 상기 순방향의 반대 방향인 것을 특징으로 하는 기체회수장치.
The first gas separation membrane module and the second gas separation membrane module, wherein the n concentration process (n is a natural number) is performed, and the purged gas is separated into the concentrated process recovered gas and the concentrated process permeated gas through each concentration process A bidirectional target gas recovery device; And
(n + 1) gas storage tanks,
The n < th >
The gas stored in the n-th gas storage tank is supplied to the gas separation membrane module and separated into the n-th concentrated process permeated gas and the n-th concentrated process recovery gas, and the n-th concentrated process permeated gas is stored in the (n-1) And the nth concentration process recovery gas is stored in the (n + 1) gas storage tank,
The (2n-1) th thickening step proceeds in the forward direction, the (2n) th thickening step proceeds in the reverse direction,
Wherein the forward direction is a gas flow from a first end to a second end of the first gas separation membrane module, and the reverse direction is a direction opposite to the forward direction.
제 1 항에 있어서, 상기 제 (n+1) 기체저장탱크에 제 n 회수기체와 제 (n+2) 투과기체가 저장되는 것을 특징으로 하는 기체회수장치.
2. The gas recovery apparatus according to claim 1, wherein the n-th recovered gas and the (n + 2) -th transparent gas are stored in the (n + 1) -th gas storage tank.
제 1 항에 있어서, 제 1 기체저장탱크에 목표기체를 포함하는 폐가스를 공급하는 폐가스 공급부가 더 구비되며,
제 1 기체저장탱크에는 폐가스 공급부로부터 공급되는 폐가스와 제 2 농축공정투과기체가 저장되며, 제 1 농축공정의 제 1 농축공정투과기체는 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 기체회수장치.
The apparatus according to claim 1, further comprising a waste gas supply unit for supplying waste gas containing a target gas to the first gas storage tank,
The first gas storage tank stores the waste gas supplied from the waste gas supply unit and the second concentrated process permeable gas, and the first concentrated process permeable gas of the first condensation process is discharged to the outside.
제 1 항에 있어서, 제 1 농축공정의 운전시간(T1)은 아래의 식 1을 만족하고, 제 n 농축공정(n은 2이상의 자연수)의 운전시간(Tn)은 아래의 식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 기체회수장치.
(식 1)
Figure pat00023

(T1은 제 1 농축공정의 운전시간, C1은 제 1 기체저장탱크의 용량, P1,max는 제 1 기체저장탱크 내의 최대 기체 압력, P0는 기체분리막모듈에 공급되는 주입기체의 공급압력, fF,1는 제 1 농축공정시 주입기체의 유량, f0는 제 1 농축공정시 폐가스의 유량)
(식 2)
Figure pat00024

(Tn(n은 2이상의 자연수)은 제 n 농축공정의 운전시간, Cn은 제 1 기체저장탱크의 용량, Pn,max는 제 1 기체저장탱크 내의 최대 기체 압력, P0는 기체분리막모듈에 공급되는 주입기체의 공급압력, fF,n는 제 n 농축공정시 주입기체의 유량)
2. The method according to claim 1, wherein the operation time (T 1 ) of the first concentration step satisfies the following expression ( 1 ), and the operation time (T n ) of the nth concentration step (n is a natural number of 2 or more) And the gas recovery device satisfies the following condition.
(Equation 1)
Figure pat00023

(Where T 1 is the operating time of the first concentration step, C 1 is the capacity of the first gas storage tank, P 1, max is the maximum gas pressure in the first gas storage tank, P 0 is the pressure of the inlet gas supplied to the gas separation membrane module 1 is the flow rate of the injected gas in the first concentration step, and f 0 is the flow rate of the used gas in the first concentration step)
(Equation 2)
Figure pat00024

(T n (n is a natural number of 2 or more) is the n-th operation period, C n is the first capacity of the gas storage tank of the concentration step, P n, max is the first maximum gas pressure in the gas storage tank, P 0 is a gas separation membrane The supply pressure of the injection gas supplied to the module, f F, n is the flow rate of the injection gas in the n th concentration process)
제 1 항에 있어서, 상기 양방향 목표기체회수장치는,
순방향의 농축공정 진행시 상기 복수의 기체저장탱크 중 어느 한 기체저장탱크로부터 공급되는 공급기체와 상기 제 2 기체분리막모듈로부터 공급되는 제 2 회수기체를 혼합하는 순방향 기체혼합부와,
역방향의 농축공정 진행시 상기 복수의 기체저장탱크 중 어느 한 기체저장탱크로부터 공급되는 공급기체와 상기 제 2 기체분리막모듈로부터 공급되는 제 2 회수기체를 혼합하는 역방향 기체혼합부와,
순방향 또는 역방향으로 공급되는 주입기체를 설정된 제 1 SC값(θ1)에 따라 제 1 투과기체와 제 1 회수기체로 분리하는 제 1 기체분리막모듈 및
상기 제 1 기체분리막모듈의 제 1 투과기체를 설정된 제 2 SC값(θ2)에 따라 제 2 투과기체와 제 2 회수기체로 분리하는 제 2 기체분리막모듈을 포함하여 구성되며,
제 2 회수기체의 목표기체 농도가 공급기체의 목표기체 농도와 일치되도록 제 2 SC값(θ2)이 설정되는 것을 특징으로 하는 기체회수장치.
2. The bidirectional target gas recovery system as claimed in claim 1,
A forward gas mixing unit for mixing a supply gas supplied from a gas storage tank among the plurality of gas storage tanks and a second recovery gas supplied from the second gas separation membrane module during a forward enrichment process,
A reverse gas mixing unit for mixing the supply gas supplied from any of the gas storage tanks of the plurality of gas storage tanks and the second recovery gas supplied from the second gas separation membrane module during the reverse concentration step,
A first gas separation membrane module for separating an injection gas supplied in a forward or reverse direction into a first permeation gas and a first recovery gas in accordance with a first SC value (? 1 )
And a second gas separation membrane module for separating the first permeable gas of the first gas separation membrane module into a second permeable gas and a second recovered gas according to a second SC value (θ 2 )
And a second SC value (? 2 ) is set so that the target gas concentration of the second recovered gas is coincident with the target gas concentration of the supplied gas.
제 5 항에 있어서, 상기 제 2 SC값(θ2)은 아래의 식을 통해 산출되는 것을 특징으로 하는 기체회수장치.
(식)
Figure pat00025

2는 제 2 SC값, XF는 공급기체 내의 목표기체 농도, α1는 제 1 기체분리막모듈의 선택도, α2는 제 2 기체분리막모듈의 선택도)
6. The gas recovery apparatus according to claim 5, wherein the second SC value (? 2 ) is calculated by the following equation.
(expression)
Figure pat00025

(? 2 is the second SC value, X F is the target gas concentration in the feed gas,? 1 is the selectivity of the first gas separation membrane module, and? 2 is the selectivity of the second gas separation membrane module)
제 5 항에 있어서, 상기 제 2 SC값(θ2)은 아래의 식을 통해 산출되는 것을 특징으로 하는 기체회수장치.
(식)
Figure pat00026

2는 제 2 SC값, XF는 공급기체 내의 목표기체 농도, α1는 제 1 기체분리막모듈 및 제 2 기체분리막모듈의 선택도)
6. The gas recovery apparatus according to claim 5, wherein the second SC value (? 2 ) is calculated by the following equation.
(expression)
Figure pat00026

2 is a second SC value, X F is a target gas concentration in the feed gas, and α 1 is a selectivity of the first gas separation membrane module and the second gas separation membrane module)
제 5 항에 있어서, 상기 제 1 SC값(θ1)은 아래의 식을 통해 산출되는 것을 특징으로 하는 기체회수장치.
(식)
Figure pat00027

1은 제 1 기체분리막모듈에 적용되는 제 1 SC값, e1는 제 1 기체분리막모듈의 목표농축도, XF는 공급기체 내의 목표기체 농도, α1는 제 1 기체분리막모듈의 선택도)
6. The gas recovery apparatus according to claim 5, wherein the first SC value (? 1 ) is calculated through the following equation.
(expression)
Figure pat00027

1 is selected in the first SC value, e 1 is a first gas separation membrane module, the target gas concentration, α 1 is a first gas separation membrane modules in the target concentration in Fig, X F is the feed gas that is applied to a first gas separation membrane module Degree)
제 5 항에 있어서, 상기 순방향 기체혼합부의 기체를 일정 압력으로 제어하여 상기 제 1 기체분리막모듈로 공급하는 순방향 공급압력제어장치와, 상기 역방향 기체혼합부의 기체를 일정 압력으로 제어하여 상기 제 1 기체분리막모듈로 공급하는 역방향 공급압력제어장치가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 기체회수장치.
The apparatus according to claim 5, further comprising: a forward supply pressure control device for controlling the gas of the forward gas mixing part to a predetermined pressure and supplying the gas to the first gas separation membrane module; Further comprising a reverse feed pressure control device for feeding the feed gas to the membrane module.
제 5 항에 있어서,
순방향의 농축공정 진행시, 설정된 목표농축도(e1)에 따라 제 1 기체분리막모듈의 제 1 SC값(θ1)을 제어하여 제 1 기체분리막모듈의 투과기체 유량 및 회수기체 유량을 조절하는 순방향 SC조절기와,
역방향의 농축공정 진행시, 설정된 목표농축도(e1)에 따라 제 1 기체분리막모듈의 제 1 SC값(θ1)을 제어하여 제 1 기체분리막모듈의 투과기체 유량 및 회수기체 유량을 조절하는 역방향 SC조절기와,
제 2 회수기체의 목표기체 농도가 공급기체 내의 목표기체 농도(XF)와 일치되도록 제 2 기체분리막모듈의 제 2 SC값(θ2)을 제어하여 제 2 기체분리막모듈의 제 2 투과기체 유량 및 제 2 회수기체 유량을 조절하는 제 2 SC조절기를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기체회수장치.
6. The method of claim 5,
When proceeding concentration step of the forward, it sets target enrichment (e 1) by the first control to the first SC value (θ 1) of the gas separation membrane module according to to control the transmission gas flow rate and the number of times the gas flow rate of the first gas separation membrane module A forward SC regulator,
When proceeding concentration process in the reverse direction, the set target enrichment (e 1) by the first control to the first SC value (θ 1) of the gas separation membrane module according to to control the transmission gas flow rate and the number of times the gas flow rate of the first gas separation membrane module A reverse SC regulator,
The second SC value (? 2 ) of the second gas separation membrane module is controlled so that the target gas concentration of the second recovered gas coincides with the target gas concentration (X F ) in the feed gas, And a second SC regulator for regulating the second recovered gas flow rate.
양방향 목표기체회수장치와 (n+1) 개의 기체저장탱크(n은 자연수)를 이용하며,
상기 양방향 목표기체회수장치는 제 1 기체분리막모듈과 제 2 기체분리막모듈을 포함하여 구성되어, n 번의 농축공정을 진행하며, 각 농축공정을 통해 주입기체를 농축공정투과기체와 농축공정회수기체로 분리하며,
제 n 농축공정은,
제 n 기체저장탱크에 저장된 기체가 기체분리막모듈에 공급되어 제 n 농축공정투과기체와 제 n 농축공정회수기체로 분리되며, 제 n 농축공정투과기체는 제 (n-1) 기체저장탱크에 저장되고 제 n 농축공정회수기체는 제 (n+1) 기체저장탱크에 저장되며,
제 (2n-1) 농축공정(n은 자연수)은 순방향으로 진행되고, 제 2n 농축공정(n은 자연수)은 역방향으로 진행되며,
상기 순방향은 제 1 기체분리막모듈의 제 1 단에서 제 2 단 방향으로의 기체 흐름이며, 상기 역방향이라 함은 상기 순방향의 반대 방향인 것을 특징으로 하는 기체회수방법.
Way target gas recovery device and (n + 1) gas storage tanks (n is a natural number)
The bidirectional target gas recovery device includes a first gas separation membrane module and a second gas separation membrane module, and performs n concentration processes. Through the respective concentration processes, the target gas is converted into a concentrated process permeated gas and a concentrated process recovery gas Separating,
The n < th >
The gas stored in the n-th gas storage tank is supplied to the gas separation membrane module and separated into the n-th concentrated process permeated gas and the n-th concentrated process recovery gas, and the n-th concentrated process permeated gas is stored in the (n-1) And the nth concentration process recovery gas is stored in the (n + 1) gas storage tank,
The (2n-1) th concentration step (n is a natural number) proceeds in a forward direction, the 2n th concentration step (n is a natural number) proceeds in a reverse direction,
Wherein the forward direction is a gas flow from a first end to a second end of the first gas separation membrane module, and the reverse direction is the opposite direction of the forward direction.
제 11 항에 있어서, 제 1 농축공정의 제 1 투과기체는 외부로 배출되며,
제 1 기체저장탱크에는 폐가스 공급부로부터 공급되는 폐가스와 제 2 농축공정투과기체가 저장되는 것을 특징으로 하는 기체회수방법.
12. The method according to claim 11, wherein the first transparent gas in the first concentration step is discharged to the outside,
Wherein the first gas storage tank stores the waste gas supplied from the waste gas supply unit and the second concentrated process transparent gas.
제 11 항에 있어서, 상기 양방향 목표기체회수장치는,
순방향의 농축공정 진행시 상기 복수의 기체저장탱크 중 어느 한 기체저장탱크로부터 공급되는 공급기체와 상기 제 2 기체분리막모듈로부터 공급되는 제 2 회수기체를 혼합하는 순방향 기체혼합부와,
역방향의 농축공정 진행시 상기 복수의 기체저장탱크 중 어느 한 기체저장탱크로부터 공급되는 공급기체와 상기 제 2 기체분리막모듈로부터 공급되는 제 2 회수기체를 혼합하는 역방향 기체혼합부와,
순방향 또는 역방향으로 공급되는 주입기체를 설정된 제 1 SC값(θ1)에 따라 제 1 투과기체와 제 1 회수기체로 분리하는 제 1 기체분리막모듈 및
상기 제 1 기체분리막모듈의 제 1 투과기체를 설정된 제 2 SC값(θ2)에 따라 제 2 투과기체와 제 2 회수기체로 분리하는 제 2 기체분리막모듈을 포함하여 구성되며,
제 2 회수기체의 목표기체 농도가 공급기체의 목표기체 농도와 일치되도록 제 2 SC값(θ2)이 설정되는 것을 특징으로 하는 기체회수방법.
12. The bidirectional target gas recovery system according to claim 11,
A forward gas mixing unit for mixing a supply gas supplied from a gas storage tank among the plurality of gas storage tanks and a second recovery gas supplied from the second gas separation membrane module during a forward enrichment process,
A reverse gas mixing unit for mixing the supply gas supplied from any of the gas storage tanks of the plurality of gas storage tanks and the second recovery gas supplied from the second gas separation membrane module during the reverse concentration step,
A first gas separation membrane module for separating an injection gas supplied in a forward or reverse direction into a first permeation gas and a first recovery gas in accordance with a first SC value (? 1 )
And a second gas separation membrane module for separating the first permeable gas of the first gas separation membrane module into a second permeable gas and a second recovered gas according to a second SC value (θ 2 )
And a second SC value (? 2 ) is set so that a target gas concentration of the second recovered gas is coincident with a target gas concentration of the supplied gas.
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