KR20170034720A - Apparatus for treatment of carbon dioxide - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이산화탄소 처리장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for treating carbon dioxide.
종래의 이산화탄소 처리장치는 이산화탄소 변환을 위한 알카리성 물질로 분말상의 생석회를 사용하였다. 생석회를 사용하는 경우 상대적으로 이산화탄소를 처리하는데 고비용이 발생하고, 생석회는 석회석을 고온에서 열처리하여 얻어짐에 따라 이 과정에서 이산화탄소가 발생하는 문제가 있었다. In the conventional carbon dioxide treatment apparatus, powdery calcium oxide was used as an alkaline substance for carbon dioxide conversion. The use of quicklime causes relatively high costs for the treatment of carbon dioxide, and the quicklime has a problem in that carbon dioxide is generated in this process as the limestone is obtained by heat treatment at a high temperature.
상기와 같은 문제점 중 적어도 일부를 해결하기 위해 제안된 것으로 발명은 일측면으로서, 생석회(CaO)를 사용하지 않고 석회석(CaCO3)을사용하여 이산화탄소를 처리하는 이산화탄소 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. It is an object of the present invention to provide a carbon dioxide treatment apparatus for treating carbon dioxide using limestone (CaCO 3 ) without using calcium oxide (CaO) as one aspect of the present invention .
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 일측면으로서, 이산화탄소가 포함된 처리대상가스, 해수와 석회석이 혼합되어 반응하는 이산화탄소 변환부와, 상기 이산화탄소 변환부에 석회석을 공급하는 석회석 공급부와, 상기 이산화탄소 변환부에서 발생된 가스를 배출하는 가스 배출부 및, 상기 이산화탄소 변환부에 수용된 액체를 배출하는 농축수 배출부를 포함하여 구성되는 이산화탄소 처리장치를 제공한다.In order to achieve the above object, an aspect of the present invention is to provide a carbon dioxide conversion unit for mixing and reacting a gas to be treated containing a carbon dioxide, seawater and limestone, a limestone supply unit for supplying limestone to the carbon dioxide conversion unit, And a concentrated water discharging unit for discharging the liquid contained in the carbon dioxide converting unit.
본 발명의 일 실시예예 의하면, 상기 이산화탄소 변환부에 처리대상가스를 공급하는 처리대상가스 공급부와, 상기 이산화탄소 변환부에 해수를 공급하는 해수 공급부를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the apparatus further includes a gas supply unit for supplying a gas to be treated to the carbon dioxide conversion unit, and a seawater supply unit for supplying seawater to the carbon dioxide conversion unit.
본 발명의 일 실시예예 의하면, 이산화탄소를 포함하는 처리대상가스가 용해된 해수가 저장되고, 상기 이산화탄소 변환부에 처리대상가스가 용해된 해수를 공급하는 이산화탄소 용해부를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the apparatus may further include a carbon dioxide dissolution unit for storing seawater in which the gas containing the carbon dioxide is dissolved, and supplying the sea water in which the gas to be treated is dissolved to the carbon dioxide conversion unit.
본 발명의 일 실시예예 의하면, 상기 이산화탄소 변환부는, 하부면이 일측으로 경사지게 형성된 경사면을 할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the carbon dioxide converting unit may have a sloped surface whose lower surface is inclined to one side.
본 발명의 일 실시예예 의하면, 상기 가스 배출부는, 상기 이산화탄소 변환부에서 배출된 가스를 다시 이산화탄소 변환부로 재순환 시키는 재순환부를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the gas discharge unit may include a recirculation unit that recirculates the gas discharged from the carbon dioxide conversion unit to the carbon dioxide conversion unit.
본 발명의 일 실시예예 의하면, 상기 해수 공급부는 상기 이산화탄소 변환부의 하부면 또는 측면에 복수개의 관을 통해 해수를 공급할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the seawater supply unit may supply seawater to a lower surface or a side surface of the carbon dioxide conversion unit through a plurality of pipes.
본 발명의 일 실시예예 의하면, 상기 처리대상가스 공급부는, 상기 이산화탄소 변환부의 하부면 또는 측면에 복수개의 관을 통해 처리대상가스를 공급할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the gas supply unit may supply a gas to be treated through a plurality of pipes to a lower surface or a side surface of the carbon dioxide conversion unit.
본 발명의 일 실시예예 의하면, 상기 이산화탄소 용해부에 저장된 가스를 상기 이산화탄소 변환부에 공급하는 가스 공급관을 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a gas supply pipe for supplying the gas stored in the carbon dioxide dissolution part to the carbon dioxide conversion part may be included.
본 발명의 일 실시예예 의하면, 상기 이산화탄소 용해부에 처리대상가스를 공급하는 처리대상가스 공급부와, 상기 이산화탄소 용해부에 해수를 공급하는 해수 공급부를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the apparatus further includes a gas supply unit for supplying a gas to be treated to the carbon dioxide dissolution unit and a seawater supply unit for supplying seawater to the carbon dioxide dissolution unit.
본 발명의 일 실시예예 의하면, 상기 이산화탄소 용해부는, 저장된 이산화탄소가 용해된 해수를 재순환시켜 상부에서 분사하는 분사부를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the carbon dioxide dissolving unit may include a jet unit for recirculating the stored carbon dioxide-dissolved seawater to jet the dissolved carbon dioxide.
본 발명의 일 실시예예 의하면, 상기 이산화탄소 용해부는, 이산화탄소가 용해된 해수를 교반하는 교반기를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the carbon dioxide dissolving unit may further include an agitator stirring the seawater in which the carbon dioxide is dissolved.
이상에서와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 생석회를 사용하지 않고 석회석을 사용함으로써 이산화탄소를 처리하는 비용을 절감시킬 수 있다. As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to reduce the cost of treating carbon dioxide by using limestone without using burnt lime.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 일 실시예에 의한 이산화탄소 처리장치의 간략도이다. 1 and 2 are schematic views of a carbon dioxide processing apparatus according to an embodiment of the present invention, respectively.
이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 이산화탄소 처리장치(100)를 이해시키는데 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예에 의해 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 기술범위에서 다양한 변형 실시가 가능하다.
First, the embodiments described below are suitable for understanding the carbon dioxide processing apparatus 100 of the present invention. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.
본 발명의 일 실시예에 의한 이산화탄소 처리장치(100)는 이산화탄소가 포함된 처리대상가스, 해수(W)와 석회석(C)이 혼합되어 반응하는 이산화탄소 변환부(110)와, 상기 이산화탄소 변환부(110)에 석회석을 공급하는 석회석 공급부(120)와, 상기 이산화탄소 변환부(110)에서 발생된 가스를 배출하는 가스 배출부(130) 및, 상기 이산화탄소 변환부(110)에 수용된 액체를 배출하는 농축수 배출부(140)를 포함하여 구성된다.
The carbon dioxide processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a carbon
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 석회석 공급부(120)는 상기 이산화탄소 변환부(110)의 상부에서 컨베이어 벨트 등을 이용하여 상기 이산화탄소 변환부(110)에 석회석을 공급한다. 여기서 석회석을 상기 이산화탄소 변환부(110)에 공급하는 장치는 공지의 다양한 실시예가 채용될 수 있다.1 and 2, the
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 가스 배출부(130)는 상기 이산화탄소 변환부(110)에서 발생한 가스를 이산화탄소 변환부(110) 외부로 배출시키고, 일 실시예로 배출된 가스를 다시 이산화탄소 변환부(110)에 유입시키도록 재순환부(131)를 더 포함할 수 있다.The
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 농축수 배출부(140)는 이산화탄소 변환부(110)에 저장된 해수, 처리대상가스, 석회석이 반응한 농축수가 흐르는 배관과, 농축수를 외부로 배출시키기 위한 펌프(P)와, 농축수의 수위를 측정하는 수위감지장치(141)를 포함할 수 있다. 그래서 상기 수위감지장치(141)에 측정된 농축수의 수위에 따라 펌프를 구동하여 농축수를 외부로 배출시킨다.The concentrated
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 이산화탄소 변환부(110)는, 유입된 해수와 석회석이 수용되도록 내부가 빈 공간으로 형성되고, 하부면은 상기 석회석 공급부(120)를 통해 공급된 석회석이 별도의 동력원 없이 하부로 이동하도록 경사면이 형성될 수 있다. 그리고 상기 이산화탄소 변환부(110)는 하부에 이산화탄소와 미반응한 석회석이 외부로 배출되도록 배출구(111)를 포함할 수 있다. The carbon
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 이산화탄소 처리장치(100)는 이산화탄소 변환부(110)에 처리대상가스를 공급하는 처리대상가스 공급부(160)와, 이산화탄소 변환부(110)에 해수를 공급하는 해수 공급부(150)를 더 포함한다.Referring to FIG. 1, a carbon dioxide processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 처리대상가스 공급부(160)는, 배관 등을 이용하여 공장 등에서 발생하는 이산화탄소가 포함된 처리대상가스를 상기 이산화탄소 변환부(110)에 공급한다. 이때, 상기 처리대상가스 공급부(160)는 복수개 배관(161)을 상기 이산화탄소 변환부(110)에 연결하여 처리대상가스를 공급할 수 있다. 또한 상기 복수개의 배관(161)은 이산화탄소 변환부(110)의 하부면 또는 측면에 연결될 수 있다.The
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 해수 공급부(150)는 해수를 배관 등을 이용하여 이산화탄소 변환부(110)에 공급한다. 이때에도 상기 해수 공급부(150)는 복수개의 배관(151)을 상기 이산화탄소 변환부(110)에 연결하여 해수를 공급할 수 있다. 또한 상기 복수개의 배관(151)은 이산화탄소 변환부(110)의 하부면 또는 측면에 연결될 수 있다. In addition, the
도 2를 참조하면, 다른 실시예에 의한 이산화탄소 처리장치(100)는, 이산화탄소를 포함하는 처리대상가스가 용해된 해수가 저장되고, 상기 이산화탄소 변환부(110)에 처리대상가스가 용해된 해수를 공급하는 이산화탄소 용해부(170)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the carbon dioxide processing apparatus 100 according to another embodiment of the present invention stores seawater in which a gas containing a carbon dioxide is dissolved, and the sea water in which the gas to be treated is dissolved is stored in the carbon
여기서 상기 이산화탄소 용해부(170)는 처리대상가스를 공급하는 처리대상가스 공급부(160)와 해수를 공급하는 해수 공급부(150)에 연결되어 해수와 처리대상가스를 공급받고, 처리대상가스는 해수에 용해되어 상기 이산화탄소 용해부(170)에 저장된다. 이 경우 처리대상가스가 해수에 효과적으로 용해되도록 프로펠러와 같은 교반기(171)를 더 포함할 수 있다. The carbon
또한 본 발명의 일 실시예에 의한 이산화탄소 용해부(170)는 처리대상가스가 용해된 해수에서 다시 증발된 처리대상가스에 다시 해수를 분사하여 처리대상가스를 다시 용해시켜 이산화탄소의 용해도를 높일 수 있도록 상부에 해수를 분사하는 분사부(175)를 더 포함할 수 있다. 상기 분사부는 일 실시예로 해수를 작은 입자로 분사하는 분무기가 이에 해당 될 수 있다. In addition, the carbon
이때, 본 발명의 일 실시예에 의한 이산화탄소 용해부(170)는 상기 이산화탄소 용해부(170)에 수용된 해수가 분사되도록 상기 이산화탄소 용해부(170)의 일측과 상기 분사부를 연결하는 재순환관(172)을 포함할 수 있다. The carbon
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 이산화탄소 용해부(170)는 상기 처리대상가스가 용해된 해수를 상기 이산화탄소 변환부(110)에 공급하는 용해수 공급관(174)과, 상기 이산화탄소 용해부(170) 내부에 포함된 해수에 용해되지 않는 처리대상가스를 상기 이산화탄소 변환부(110)에 공급하는 가스 공급관(173)을 포함할 수 있다.
The carbon
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 이산화탄소 처리장치(100)의 작용효과에 대해 설명한다. Hereinafter, the operation and effect of the carbon dioxide processing apparatus 100 according to the embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 일 실시예에 의한 이산화탄소 처리장치(100)는 상기 이산화탄소 변환부(110)에 공급된 해수와 상기 석회석 공급부(120)에서 공급된 석회석과, 상기 처리대상가스 공급부(160)에서 공급된 처리대상가스가 아래의 화학식(1)과 같이 반응한다.The carbon dioxide processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may be configured such that the seawater supplied to the carbon
CaCO3+ 2CO2--> Ca2 ++ 2HCO3 - : 화학식(1) CaCO 3 + 2CO 2 -> Ca 2 + + 2HCO 3 -: Formula (1)
본 발명의 일 실시예에 의한 이산화탄소 변환부(110)에서 석회석과 이산화탄소를 포함하는 처리대상가스가 반응하여, 칼슘이온(Ca2 +)과 중탄산이온(2HCO3 -)이 생성된다. 여기서 칼슘이온(Ca2 +)과 중탄산이온(2HCO3 -)은 해수에 용해되어 이온 형태로 존재한다. 그래서, 처리대상가스에서 이산화탄소는 석회석과 반응하여 해수에 이온으로 용해된 상태로 상기 농축수 배출부(140)를 통해 외부로 배출된다. 그리고, 이산화탄소가 제거된 처리대상가스는 이산화탄소 변환부(110)에서 상기 가스 배출부(130)를 통해 외부로 배출된다. In the carbon
한편, 도 2 에 도시된 실시예는 상기 처리대상가스가 상기 해수에 용해된 상태로 상기 이산화탄소 변환부(110)로 유입되어 전술한 화학식(1)과 같이 반응하여 이산화탄소를 처리할 수 있다. 이 경우, 이산화탄소가 해수에 용해된 상태로 이산화탄소 변환부(110)로 유입되기 때문에 이산화탄소의 용해도가 높고, 이로 인해 이산화탄소 변환부(110)의 크기를 감소시킬 수 있다.
In the embodiment shown in FIG. 2, the gas to be treated flows into the carbon
그리고, 본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be understood by those skilled in the art that the present invention can be easily understood by those skilled in the art.
P: 펌프
V: 밸브
C: 석회석
W: 해수
100: 이산화탄소 처리장치
110: 이산화탄소 변환부
111: 배출구
120: 석회석 공급부
130: 가스 배출부
131: 재순환부
140: 농축수 배출부
150: 해수 공급부
160: 처리대상가스 공급부
170: 이산화탄소 용해부
171: 교반기
172: 재순환관
173: 가스 공급관
174: 용해수 공급관P: Pump
V: Valve
C: Limestone
W: Seawater
100: Carbon dioxide treatment device
110: Carbon dioxide converter
111: Outlet
120: limestone supplier
130: gas discharge portion
131: recirculation unit
140: concentrated water discharging portion
150: Seawater supply unit
160: gas to be treated
170: CO2 dissolution
171: Stirrer
172: recirculation pipe
173: gas supply pipe
174: Melting water supply pipe
Claims (11)
상기 이산화탄소 변환부에 석회석을 공급하는 석회석 공급부;
상기 이산화탄소 변환부에서 발생된 가스를 배출하는 가스 배출부; 및
상기 이산화탄소 변환부에 수용된 액체를 배출하는 농축수 배출부;를 포함하여 구성되는 이산화탄소 처리장치.A gas to be treated containing carbon dioxide, a carbon dioxide conversion unit in which seawater and limestone are mixed and reacted;
A limestone supply unit for supplying limestone to the carbon dioxide conversion unit;
A gas discharge unit for discharging the gas generated in the carbon dioxide conversion unit; And
And a concentrated water discharging portion for discharging the liquid contained in the carbon dioxide converting portion.
상기 이산화탄소 변환부에 처리대상가스를 공급하는 처리대상가스 공급부와, 상기 이산화탄소 변환부에 해수를 공급하는 해수 공급부를 더 포함하는 이산화탄소 처리장치.The method according to claim 1,
Further comprising: a gas supply source for supplying a gas to be treated to the carbon dioxide conversion unit; and a seawater supply unit for supplying seawater to the carbon dioxide conversion unit.
이산화탄소를 포함하는 처리대상가스가 용해된 해수가 저장되고, 상기 이산화탄소 변환부에 처리대상가스가 용해된 해수를 공급하는 이산화탄소 용해부를 더 포함하는 이산화탄소 처리장치.3. The method of claim 2,
Further comprising a carbon dioxide dissolution part for storing seawater in which a gas containing carbon dioxide is dissolved and for supplying seawater in which the gas to be treated is dissolved to the carbon dioxide conversion part.
상기 이산화탄소 변환부는,
하부면이 일측으로 경사지게 형성된 경사면을 포함하는 이산화탄소 처리장치.The method according to claim 2 or 3,
The above-
And an inclined surface formed such that the lower surface is inclined to one side.
상기 가스 배출부는,
상기 이산화탄소 변환부에서 배출된 가스를 다시 이산화탄소 변환부로 재순환 시키는 재순환부를 갖는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 처리장치.5. The method of claim 4,
The gas-
And a recirculation unit for recirculating the gas discharged from the carbon dioxide conversion unit to the carbon dioxide conversion unit.
상기 해수 공급부는,
상기 이산화탄소 변환부의 하부면 또는 측면에 복수개의 관을 통해 해수를 공급하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 처리장치.5. The method of claim 4,
The seawater supply unit includes:
And the seawater is supplied to the lower surface or side surface of the carbon dioxide conversion unit through a plurality of pipes.
상기 처리대상가스 공급부는,
상기 이산화탄소 변환부의 하부면 또는 측면에 복수개의 관을 통해 처리대상가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 처리장치.5. The method of claim 4,
Wherein the gas supply unit,
And a gas to be treated is supplied to a lower surface or a side surface of the carbon dioxide conversion unit through a plurality of pipes.
상기 이산화탄소 용해부에 저장된 가스를 상기 이산화탄소 변환부에 공급하는 가스 공급관을 포함하는 이산화탄소 처리장치.The method of claim 3,
And a gas supply pipe for supplying the gas stored in the carbon dioxide dissolution part to the carbon dioxide conversion part.
상기 이산화탄소 용해부에 처리대상가스를 공급하는 처리대상가스 공급부와, 상기 이산화탄소 용해부에 해수를 공급하는 해수 공급부를 더 포함하는 이산화탄소 처리장치.9. The method of claim 8,
Further comprising: a gas supply unit for supplying a gas to be treated to the carbon dioxide dissolution unit; and a seawater supply unit for supplying seawater to the carbon dioxide dissolution unit.
상기 이산화탄소 용해부는,
저장된 이산화탄소가 용해된 해수를 재순환시켜 상부에서 분사하는 분사부를 포함하는 이산화탄소 처리장치.10. The method of claim 9,
The carbon dioxide-
And a jetting section for jetting the stored carbon dioxide in the upper part by recirculating the dissolved sea water.
상기 이산화탄소 용해부는,
이산화탄소가 용해된 해수를 교반하는 교반기를 더 포함하는 이산화탄소 처리장치.11. The method of claim 10,
The carbon dioxide-
Further comprising an agitator for agitating seawater in which carbon dioxide is dissolved.
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KR102292325B1 (en) * | 2021-01-25 | 2021-08-24 | 숙명여자대학교산학협력단 | Gas diffusion reactor |
KR102371898B1 (en) * | 2021-01-25 | 2022-03-07 | 숙명여자대학교산학협력단 | Gas diffusion reactor |
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