KR20200072259A - Calcium carbonate continuous recovery device using fine bubble - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 미세버블 활용 탄산칼슘 연속 회수 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for continuously recovering calcium carbonate using microbubbles.
정부는 파리기후협약 이후 2,500만톤의 CO2를 탄소자원화로 감축방안을 모색하고 있는 가운데, 광물화나 생물학적 CO2 전환기술은 고부가물질을 생산이 가능하여 경제성 측면에서 우수하나 단일 시스템으로는 CO2 처리 속도 및 효율에 한계가 있기 때문에 CO2 저감 측면에서 우수한 CCS기술 개발이 필요하다.While the government is seeking to reduce 25 million tons of CO 2 into carbon resources after the Paris Climate Agreement, mineralization or biological CO 2 conversion technology is capable of producing high-value added materials, which is excellent in terms of economy, but treats CO 2 in a single system. Because there are limitations in speed and efficiency, it is necessary to develop excellent CCS technology in terms of CO 2 reduction.
우리나라는 '20년 USD 20~22/t-CO2 를 시작으로, COP21 합의 정책인 2℃경로에 해당하는 시나리오에서는 ‘30년 USD 100/t-CO2, '40년 USD 140/t-CO2 까지 배출권거래 가격 상승 예상된다.Korea starts with USD 20~22/t-CO 2 in '20, and in the scenario corresponding to the 2℃ path, which is the COP21 agreement policy, '30 USD 100/t-CO 2 in '30, USD 140/t-CO in 40 2 is expected to emissions trading prices.
광물 탄산화에 대한 기술은 반응물의 종류, 천연광물 및 산업부산물의 전처리기술 및 CO2 고정화 제품으로의 개발 등으로 나눌 수 있음. 천연광물의 탄산화 기술의 경우, 세계 최고수준인 미국을 100%로 볼 때, 국내 수준은 약 30%정도이며, 산업부산물 및 전처리 기술의 경우 미국 및 일본 대비시, 거의 전무한 상태이다.The technology for mineral carbonization can be divided into types of reactants, pre-treatment technology of natural minerals and industrial by-products, and development into CO 2 immobilization products. In the case of natural mineral carbonization technology, when looking at the world's highest level of the United States at 100%, the domestic level is about 30%, and in the case of industrial by-products and pretreatment technology, it is almost unprepared compared to the United States and Japan.
국내외 개발된 건식/습식 포집기술은 넓은 부지가 필요하고 주로 석탄 화력발전소 배기가스를 목표로 개발되었지만 공간이 협소한 도심형 발전소는 기존 CCS설비 설치가 어려우므로 기체분리막과 같이 좁은 공간에서도 효과적인 CO2포집이 가능한 컴팩트한 CCS기술이 필요하다.The dry/wet collection technology developed at home and abroad requires a large site and is mainly developed to target exhaust gas from coal-fired power plants, but the urban power plant with limited space is difficult to install existing CCS equipment, so it is effective to capture CO 2 in a narrow space such as a gas separation membrane. A compact CCS technology is needed.
산업부산물에 10~30% 내외로 포함되어 있는 Ca 성분의 액상화(수산화칼슘)를 통한 배가스 이산화탄소 포집/활용을 위한 광물탄산화기술의 개발 및 유사분야 확보/보급 가능하며, 이산화탄소 감축을 위한 에너지/처리 비용의 획기적 절감효율 향상 가능하다.Development of mineral carbonization technology for capture/use of exhaust gas carbon dioxide through liquefaction (calcium hydroxide) of Ca components contained in industrial by-products at around 10~30% and securing/supply of similar fields, energy/processing cost for carbon dioxide reduction It is possible to improve the epoch-making savings efficiency.
광물탄산화를 통해 주로 생산되는 주요 광물인 석고를 Ca계 속경성 결합재와 활용하면 급결 방지 및 강도 증진, 품질 안정화에 기여한다고 보고되고 있으며, 이외에도 내화성 등을 이용한 특수 목적용 결합재 및 필러로서 고부가 활용이 가능할 것으로 판단되며, 대량으로는 시멘트제조공정 첨가제로도 활용이 가능하다.It has been reported that the use of gypsum, a major mineral mainly produced through mineral carbonization, with Ca-based fast-bonding agents contributes to the rapidity prevention, strength improvement, and quality stabilization.In addition, high-value utilization as a special purpose binder and filler using fire resistance, etc. It is considered to be possible, and it can be used as an additive in the cement manufacturing process in large quantities.
이산화탄소 및 다량의 CaO 함유 산업부산물 유래 광물탄산화 기술은 석고 자원의 고부가가치화는 물론이며, 이를 통해 탄소세를 저감하거나 탄소배출권의 거래에도 이용이 가능함. 산업부산물을 이용한 광물탄산화 기술에 의해 CO2를 고정하여 만들어지는 탄산염은 그 순도 및 입자 크기에 따라 광학장비, 반도체, 필러 등 고부가적으로 활용이 가능하다. Mineral carbonation technology derived from industrial by-products containing carbon dioxide and a large amount of CaO, as well as high value-adding of gypsum resources, can be used to reduce carbon tax or trade carbon credits. Carbonate, which is made by fixing CO 2 by mineral carbonation technology using industrial by-products, can be used with high added value, such as optical equipment, semiconductors, and fillers, depending on its purity and particle size.
그러나 이러한 종래 기술은 광물 탄산화 고액분리에 맞지 않고, 광물 탄산화 후 미세입자(CaCO3, MgCO3)와 흡수액 분리 효율 낮으며, 고액분리 후 흡수액 재사용을 위한 수단이 결여된다는 문제가 있다.However, this prior art is not suitable for the separation of mineral carbonation solid-liquid, the separation efficiency of fine particles (CaCO 3 , MgCO 3 ) and the absorption liquid after mineral carbonation is low, and there is a problem that means for reusing the absorption liquid after solid-liquid separation are lacking.
본 발명의 실시예들은 이산화탄소를 활용하여 흡수액과 반응 후 생성되는 CaCO3, MgCO3 미세입자를 미세버블을 활용하여 효과적으로 분리하여 고순도 파우더는 원료로 활용하고 흡수액은 공정에 재투입하여 재사용이 목적이며 이를 달성하기 위해 고액분리 장치에 대한 장치를 제공하고자 한다.The embodiments of the present invention utilize carbon dioxide to effectively separate CaCO 3 and MgCO 3 microparticles generated after reaction with the absorbent liquid using a microbubble to utilize high purity powder as a raw material and re-inject the absorbent liquid into the process for reuse. In order to achieve this, it is intended to provide an apparatus for a solid-liquid separation apparatus.
본 발명의 일 측면에 따르면, 수용액이 수용되는 저장조, 유체 흐름을 안내하는 가이드, 및 상기 가이드가 수용되는 굴곡관, 상기 저장조에 수용된 수용액이 미세버블과 함께 상기 가이드 및 상기 굴곡관으로 공급되는, 미세버블 활용 탄산칼슘 연속 회수 장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a reservoir in which an aqueous solution is accommodated, a guide for guiding a fluid flow, and a bend tube in which the guide is accommodated, an aqueous solution accommodated in the reservoir is supplied to the guide and the bent tube together with a microbubble, A device for continuously recovering calcium carbonate using microbubbles may be provided.
본 발명의 실시예들에 따르면, 미세버블을 활용 미세입자 제거는 대용량 처리에 매우 효과적이고, 반응조 내부 가이드 상하로 인한 응집효율 극대화 가능하며, 여과막이 없기 때문에 연속적으로 고액분리 작업이 가능하고, 부상된 미세입자는 컨베이로 연속 제거 가능하고 유체는 재사용 가능하며, 생성물 고순도 MCO3(CaCO3, MgCO3)회수 가능하다는 효과가 있다.According to the embodiments of the present invention, the removal of fine particles using a microbubble is very effective for large-capacity processing, and it is possible to maximize the cohesive efficiency due to the guide up and down inside the reactor. The fine particles can be continuously removed with a conveyor, the fluid is reusable, and the product has the effect of recovering high-purity MCO3 (CaCO3, MgCO3).
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세버블 활용 탄산칼슘 연속 회수 장치 를 도시한 도면이다.1 is a view showing an apparatus for continuously recovering calcium carbonate using microbubbles according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and operation according to an embodiment of the present invention. The following description is one of several aspects of the present invention that can be patented, and the following description may form part of the detailed description of the present invention. However, specific descriptions of well-known configurations or functions in describing the present invention may be omitted to clarify the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention can be applied to various changes and may include various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
그리고 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.And terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the corresponding components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. When a component is said to be'connected' or'connected' to another component, it is understood that other components may be directly connected to or connected to the other component, but other components may exist in the middle. It should be. The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
본 발명의 실시예는 산업현장에서 시멘트 공정에서 배출되는 온실가스 CO2를 감축함과 동시에 생성물 CaCO3 제조하는 공정을 포함한다. 생성된 CaCO3의 분리를 위해 도 1과 같이 전체 공정이 진행되고, 고액분리를 작동순서는 다음과 같이 전개된다. 먼저 저장조(1)의 수용액이 벤츄리 노즐(3)로 통하여 공급이 되는 가운데 미세버블(2)로 함께 공급된다. 이때, CaCl2 수용액과 KOH 수용액이 일정 비율로 공급되는 조건에서 이산화탄소(5~70 vol%)가 생성되고, 수용액 기액비가 2~20에서 CaCO3가 생성된다. 미세버블에 의해 입자크기 1~20㎛의 입자가 함께 부상이 되어 생성물 입구(9)로 공급이 되는데 이를 촉진하기 위한 장치로 다음과 같은 부수적인 기계적인 장치가 있다. 가이드(4)는 두 곳 이상에 설치가 되어있으며 굴곡관(6)도 마찬가지로 이를 구현하기 위해 동일하게 설치가 되어 있는데 가이드(4)의 경우는 도면 상에 표현이 되어 있지 않지만 좌우 측이 서로 다르게 가변적으로 작동이 가능하고 이는 유체 흐름의 방향을 제어가 가능하고 다수개가 설치되어 있다. 유체방향(5)은 최하단에서 시작하여 가이드(4)에 따라 유체의 저항이 크지 않는 쪽으로 흐름이 형성되며 결국 부상효과를 크게 할 수 있는 장점이 있다. 또한, 순환펌프(7)의 경우는 이를 한층 강화시키는 방안으로 상단의 수용액을 다시 순환시켜 하단으로 분사시켜 더욱 미세입자와 미세버블의 접촉을 증대시켜 부상을 촉진하는 기능을 발휘한다. The embodiment of the present invention includes a process of reducing greenhouse gas CO 2 emitted from a cement process at an industrial site and simultaneously producing a product CaCO 3 . The entire process proceeds as shown in FIG. 1 for separation of the generated CaCO 3 , and the solid-liquid separation is performed as follows. First, the aqueous solution of the storage tank 1 is supplied through the venturi nozzle 3 and is supplied together with the
생성물 입구(9)에서는 미세버블과 포획된 입자가 함께 스크린(11) 상단에 떨어지며 스크린의 크기는 200~800메쉬로 구성이 되면 수용액은 저장소(12)로 떨어지게 된다. 스크린 최적의 크기는 800메쉬로 하는게 바람직하며 스크린 상단에 걸러진 입자는 컨베이어(10)에 의해 외부로 저장하고 연속적으로 운전하기 위해서는 저장조(12) 운전방법은 밸브(12-1, 12-2, 13)로 가능하다. 미도시된 제어반이 포함될 수 있고 센서레벨을 통해 상단의 레벨에 감지가 되면 밸브(13)가 작동하여 저장조(12) 내의 수용액을 배출하고 센서(12-1)가 감지하면 밸브(13)가 닫히게 되는 제어방법으로 구성된다. At the product inlet 9, the microbubbles and trapped particles fall together on the top of the screen 11, and when the size of the screen is composed of 200 to 800 mesh, the aqueous solution falls to the
이상 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.Although the embodiments of the present invention have been described above, these are merely examples, and the present invention is not limited thereto, and should be interpreted as having the broadest scope according to the basic idea disclosed herein. Those skilled in the art may combine/replace the disclosed embodiments to implement patterns in an untimely manner, but this is also within the scope of the present invention. In addition, those skilled in the art can easily change or modify the disclosed embodiments based on the present specification, and it is obvious that such changes or modifications fall within the scope of the present invention.
1: 저장조 2: 미세버블
3: 벤츄리 노즐 4: 가이드
5: 유체방향 6: 굴곡관
7: 순환펌프 8: 분사노즐
9: 생성물 입구 10: 컨베이어
11: 스크린 12: 저장조
12-1, 12-2: 센서레벨 13: 밸브
14: 배출밸브1: Storage tank 2: Microbubble
3: Venturi nozzle 4: Guide
5: fluid direction 6: bend tube
7: Circulation pump 8: Injection nozzle
9: Product inlet 10: Conveyor
11: Screen 12: Storage tank
12-1, 12-2: Sensor level 13: Valve
14: discharge valve
Claims (1)
유체 흐름을 안내하는 가이드; 및
상기 가이드가 수용되는 굴곡관;
상기 저장조에 수용된 수용액이 미세버블과 함께 상기 가이드 및 상기 굴곡관으로 공급되는,
미세버블 활용 탄산칼슘 연속 회수 장치.A storage tank in which an aqueous solution is accommodated;
A guide to guide fluid flow; And
A bend pipe in which the guide is accommodated;
The aqueous solution accommodated in the storage tank is supplied to the guide and the bend pipe together with the microbubbles,
Calcium carbonate continuous recovery device using microbubbles.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180160240A KR20200072259A (en) | 2018-12-12 | 2018-12-12 | Calcium carbonate continuous recovery device using fine bubble |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180160240A KR20200072259A (en) | 2018-12-12 | 2018-12-12 | Calcium carbonate continuous recovery device using fine bubble |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200072259A true KR20200072259A (en) | 2020-06-22 |
Family
ID=71142180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180160240A KR20200072259A (en) | 2018-12-12 | 2018-12-12 | Calcium carbonate continuous recovery device using fine bubble |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20200072259A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102651601B1 (en) | 2023-11-24 | 2024-03-26 | (주)브리콘랩 | Mineral carbonation apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101598007B1 (en) | 2015-04-16 | 2016-02-26 | 티티엔에스 주식회사 | Apparatus for separating solid and liquid using micro-bubble |
-
2018
- 2018-12-12 KR KR1020180160240A patent/KR20200072259A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101598007B1 (en) | 2015-04-16 | 2016-02-26 | 티티엔에스 주식회사 | Apparatus for separating solid and liquid using micro-bubble |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR102651601B1 (en) | 2023-11-24 | 2024-03-26 | (주)브리콘랩 | Mineral carbonation apparatus |
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