KR20220076400A - Exhaust gas treatment apparatus - Google Patents

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Abstract

배기가스 처리장치를 개시한다.
본 발명의 일실시예에 따른 배기가스 처리장치는 배기가스 배출장치로부터 배출되는 배기가스로부터 흡수매체를 사용하여 이산화탄소를 흡수하는 이산화탄소 흡수유닛; 및 이산화탄소를 흡수한 흡수매체로부터 이산화탄소를 분리하는 이산화탄소 분리유닛; 을 포함하며, 흡수매체로부터 분리되어 상기 이산화탄소 분리유닛으로부터 배출되는 이산화탄소가 상기 배기가스 배출장치 중의 하나인 엔진의 흡기부로 공급되거나 사용처에 공급되도록 할 수 있다.
Disclosed is an exhaust gas treatment device.
An exhaust gas treatment apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a carbon dioxide absorption unit for absorbing carbon dioxide using an absorption medium from exhaust gas discharged from the exhaust gas exhaust device; and a carbon dioxide separation unit for separating carbon dioxide from the absorption medium absorbing carbon dioxide; Including, carbon dioxide separated from the absorption medium and discharged from the carbon dioxide separation unit may be supplied to an intake part of an engine, which is one of the exhaust gas exhaust devices, or supplied to a place of use.

Description

배기가스 처리장치{EXHAUST GAS TREATMENT APPARATUS}Exhaust gas treatment system {EXHAUST GAS TREATMENT APPARATUS}

본 발명은 배기가스를 처리하는 배기가스 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas treatment apparatus for treating exhaust gas.

선박으로부터 배출되는 배기가스에 대한 규제가 점점 강화되고 있는 추세이며, 지구 온난화에 대한 문제가 점점 심각해져 가고 있기 때문에, 선박으로부터 배출되는 배기가스로부터 이산화탄소를 제거해야 할 필요성이 대두되었다.Since regulations on exhaust gas emitted from ships are becoming more and more strengthened, and the problem of global warming is getting more serious, the need to remove carbon dioxide from exhaust gas emitted from ships has emerged.

이에 따라, 선박에는 배기가스로부터 이산화탄소를 제거할 수 있는 배기가스 처리장치가 구비되고 있으며, 이러한 배기가스 처리장치에서는 배기가스로부터 이산화탄소를 흡수할 수 있는 흡수매체를 사용하여 배기가스로부터 이산화탄소를 제거할 수 있다.Accordingly, the ship is equipped with an exhaust gas treatment device capable of removing carbon dioxide from the exhaust gas, and in such an exhaust gas treatment device, an absorption medium capable of absorbing carbon dioxide from the exhaust gas is used to remove carbon dioxide from the exhaust gas. can

이산화탄소를 흡수한 흡수매체는, 이산화탄소가 분리되도록 하여, 배기가스로부터 이산화탄소를 제거하는 데에 재사용할 수 있으며, 이와 같이 흡수매체로부터 제거된 이산화탄소는 공기 중에 배출할 수 없기 때문에, 적절하게 처리해 주어야만 한다.The absorption medium absorbing carbon dioxide can be reused to remove carbon dioxide from the exhaust gas by separating the carbon dioxide, and since the carbon dioxide removed from the absorption medium cannot be discharged into the air, it must be treated appropriately. .

본 발명은 상기와 같은 종래에서 발생하는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.The present invention has been made in recognition of at least one of the needs or problems occurring in the prior art as described above.

본 발명의 목적의 일 측면은 엔진이나 보일러 등의 배기가스 배출장치로부터 배출되는 배기가스의 이산화탄소를 흡수한 흡수매체로부터 이산화탄소를 분리하고, 분리유닛에서 흡수매체로부터 분리된 이산화탄소를 배기가스 배출장치 중의 하나인 엔진의 흡기부로 공급하거나 사용처에 공급되도록 하는 것이다.One aspect of the object of the present invention is to separate carbon dioxide from an absorption medium that has absorbed carbon dioxide in exhaust gas discharged from an exhaust gas exhaust device such as an engine or a boiler, and to separate the carbon dioxide from the absorption medium in the separation unit in the exhaust gas exhaust device. It is to be supplied to the intake part of the engine, which is one, or to be supplied to the place of use.

본 발명의 목적의 다른 측면은 엔진과, 배기가스 처리장치의 이산화탄소 흡수유닛 및 이산화탄소 분리유닛을 이산화탄소가 순환하면서 농축되도록 하여, 순도가 높은 이산화탄소를 사용처에 공급하도록 하는 것이다.Another aspect of the present invention is to supply high-purity carbon dioxide to a place of use by concentrating carbon dioxide while circulating in the engine, the carbon dioxide absorption unit and the carbon dioxide separation unit of the exhaust gas treatment device.

본 발명의 목적의 또 다른 측면은 엔진으로부터 배출되는 배기가스에 포함되는 질소산화물이 감소될 수 있도록 하는 것이다.Another aspect of the object of the present invention is to reduce the nitrogen oxide contained in the exhaust gas discharged from the engine.

상기 과제들 중 적어도 하나의 과제를 실현하기 위한 일실시 형태와 관련된 배기가스 처리장치는 다음과 같은 특징을 포함할 수 있다.An exhaust gas treatment apparatus related to an embodiment for realizing at least one of the above problems may include the following features.

본 발명의 일실시 형태에 따른 배기가스 처리장치는 배기가스 배출장치로부터 배출되는 배기가스로부터 흡수매체를 사용하여 이산화탄소를 흡수하는 이산화탄소 흡수유닛; 및 이산화탄소를 흡수한 흡수매체로부터 이산화탄소를 분리하는 이산화탄소 분리유닛; 을 포함하며, 흡수매체로부터 분리되어 상기 이산화탄소 분리유닛으로부터 배출되는 이산화탄소가 상기 배기가스 배출장치 중의 하나인 엔진의 흡기부로 공급되거나 사용처에 공급되도록 할 수 있다.An exhaust gas treatment apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a carbon dioxide absorption unit for absorbing carbon dioxide using an absorption medium from exhaust gas discharged from the exhaust gas exhaust device; and a carbon dioxide separation unit for separating carbon dioxide from the absorption medium absorbing carbon dioxide; Including, carbon dioxide separated from the absorption medium and discharged from the carbon dioxide separation unit may be supplied to an intake part of an engine, which is one of the exhaust gas exhaust devices, or supplied to a place of use.

이 경우, 상기 엔진과 상기 이산화탄소 흡수유닛 및 상기 이산화탄소 분리유닛을 이산화탄소가 순환하면서 소정 농도 이상으로 농축되면, 이산화탄소를 사용처에 공급할 수 있다.In this case, when carbon dioxide is concentrated to a predetermined concentration or more while circulating carbon dioxide in the engine, the carbon dioxide absorption unit, and the carbon dioxide separation unit, the carbon dioxide can be supplied to a place of use.

또한, 일측이 상기 이산화탄소 분리유닛에 연결되며 흡수매체로부터 분리된 이산화탄소가 유동하는 이산화탄소 공급관의 타측이 분기되어 상기 흡기부와 사용처에 각각 연결되며, 상기 이산화탄소 공급관이 분기되는 부분에는 유로전환밸브가 구비되어 이산화탄소가 상기 흡기부나 사용처에 공급되도록 할 수 있다.In addition, one side is connected to the carbon dioxide separation unit and the other side of the carbon dioxide supply pipe through which the carbon dioxide separated from the absorption medium flows is branched and connected to the intake part and the place of use, respectively, and a flow path switching valve is provided at the part where the carbon dioxide supply pipe is branched Thus, carbon dioxide may be supplied to the intake unit or the place of use.

그리고, 상기 흡수매체는 상기 이산화탄소 흡수유닛에서 배기가스에 분사되는 흡수액이며, 상기 이산화탄소 분리유닛에서는 배기가스로부터 이산화탄소를 흡수한 흡수액인 폐흡수액으로부터 이산화탄소를 분리하여 폐흡수액을 흡수액으로 재생할 수 있다.The absorption medium is an absorption liquid injected into the exhaust gas from the carbon dioxide absorption unit, and the carbon dioxide separation unit separates carbon dioxide from a waste absorption liquid, which is an absorption liquid that absorbs carbon dioxide from the exhaust gas, to regenerate the waste absorption liquid as an absorption liquid.

또한, 상기 이산화탄소 분리유닛은 기체는 통과하나 액체는 통과하지 못하는 기액분리막을 포함하여 상기 기액분리막은 액체가 유동하는 액체유동로와 기체가 유동하는 기체유동로를 구획하고, 폐흡수액이 상기 액체유동로를 유동하면서 폐흡수액의 이산화탄소가 상기 기액분리막을 통과하여 낮은 이산화탄소 분압이 형성된 상기 기체유동로로 이동함으로써 폐흡수액이 이산화탄소와 흡수액으로 분리될 수 있다.In addition, the carbon dioxide separation unit includes a gas-liquid separation membrane through which a gas passes but not a liquid, and the gas-liquid separation membrane divides a liquid flow path through which a liquid flows and a gas flow path through which a gas flows, and a waste absorption liquid flows through the liquid flow. As the carbon dioxide of the waste absorption liquid passes through the gas-liquid separation membrane while flowing through the furnace, the waste absorption liquid may be separated into carbon dioxide and the absorption liquid by moving to the gas flow passage in which a low carbon dioxide partial pressure is formed.

그리고, 상기 기액분리막은 상기 액체유동로나 상기 기체유동로가 형성된 중공사막일 수 있다.In addition, the gas-liquid separation membrane may be a hollow fiber membrane in which the liquid flow path or the gas flow path is formed.

또한, 상기 이산화탄소 흡수유닛에 연결된 폐흡수액 배수관이 상기 액체유동로의 일측에 연결될 수 있다.In addition, a waste absorption liquid drain pipe connected to the carbon dioxide absorption unit may be connected to one side of the liquid flow path.

그리고, 상기 기체유동로의 일측에 진공펌프가 구비된 이산화탄소 공급관의 일측이 연결되어 상기 기체유동로에 낮은 이산화탄소 분압이 형성되도록 할 수 있다.In addition, one side of a carbon dioxide supply pipe having a vacuum pump is connected to one side of the gas flow path to form a low partial pressure of carbon dioxide in the gas flow path.

또한, 상기 기체유동로의 타측에 유량조절밸브가 구비된 공기유입관이 연결되어, 상기 기체유동로에 형성되는 이산화탄소 분압을 조절할 수 있다.In addition, an air inlet pipe having a flow rate control valve is connected to the other side of the gas flow path, so that the partial pressure of carbon dioxide formed in the gas flow path can be adjusted.

그리고, 상기 이산화탄소 흡수유닛은 상기 배기가스 배출장치에 연결되는 하우징과, 상기 하우징을 유동하는 배기가스에 흡수액을 분사하는 흡수액 분사유닛을 포함할 수 있다.In addition, the carbon dioxide absorption unit may include a housing connected to the exhaust gas exhaust device, and an absorption liquid injection unit that injects an absorption liquid into the exhaust gas flowing through the housing.

또한, 상기 흡수액 분사유닛은 흡수액 공급탱크에 연결되며 상기 하우징의 일면을 관통하여 상기 하우징 내부에 구비되는 흡수액 유동관과, 상기 하우징 내부에 구비된 상기 흡수액 유동관의 부분에 구비되는 흡수액 분사노즐을 포함할 수 있다.In addition, the absorbent liquid injection unit is connected to the absorption liquid supply tank and passes through one surface of the housing to include an absorption liquid flow pipe provided inside the housing, and an absorption liquid injection nozzle provided in a portion of the absorption liquid flow tube provided inside the housing. can

그리고, 상기 이산화탄소 분리유닛은 흡수액 회수관에 의해서 상기 흡수액 공급탱크에 연결되어 상기 이산화탄소 분리유닛에서 재생된 흡수액이 상기 흡수액 공급탱크에 공급되도록 할 수 있다.In addition, the carbon dioxide separation unit may be connected to the absorption liquid supply tank by an absorption liquid recovery pipe so that the absorption liquid regenerated in the carbon dioxide separation unit is supplied to the absorption liquid supply tank.

또한, 상기 흡수액은 해수나 알칼리 수용액일 수 있다.In addition, the absorption liquid may be seawater or an aqueous alkali solution.

이상에서와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 엔진이나 보일러 등의 배기가스 배출장치로부터 배출되는 배기가스의 이산화탄소를 흡수한 흡수매체로부터 이산화탄소를 분리하고, 분리유닛에서 흡수매체로부터 분리된 이산화탄소를 배기가스 배출장치 중의 하나인 엔진의 흡기부로 공급하거나 사용처에 공급되도록 할 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, carbon dioxide is separated from an absorption medium that has absorbed carbon dioxide of exhaust gas discharged from an exhaust gas exhaust device such as an engine or a boiler, and the separation unit exhausts the carbon dioxide separated from the absorption medium. It can be supplied to the intake part of the engine, which is one of the gas exhaust devices, or to be supplied to the place of use.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 엔진과, 배기가스 처리장치의 이산화탄소 흡수유닛 및 이산화탄소 분리유닛을 이산화탄소가 순환하면서 농축되도록 하여, 순도가 높은 이산화탄소를 사용처에 공급하도록 할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, carbon dioxide is concentrated while circulating in the engine, the carbon dioxide absorption unit and the carbon dioxide separation unit of the exhaust gas treatment device, so that high-purity carbon dioxide can be supplied to a place of use.

그리고 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 엔진으로부터 배출되는 배기가스에 포함되는 질소산화물이 감소될 수 있다.And also, according to an embodiment of the present invention, nitrogen oxides contained in the exhaust gas discharged from the engine can be reduced.

도1은 본 발명에 따른 배기가스 처리장치의 일실시예를 나타내는 도면이다.
도2는 본 발명에 따른 배기가스 처리장치의 일실시예의 이산화탄소 흡수유닛의 일실시예를 나타내는 도면이다.
도3은 본 발명에 따른 배기가스 처리장치의 일실시예의 이산화탄소 분리유닛의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
1 is a view showing an embodiment of an exhaust gas treatment apparatus according to the present invention.
2 is a view showing an embodiment of a carbon dioxide absorption unit of an embodiment of the exhaust gas treatment apparatus according to the present invention.
3 is a view showing another embodiment of the carbon dioxide separation unit of one embodiment of the exhaust gas treatment apparatus according to the present invention.

상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 배기가스 처리장치에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.In order to help understanding of the features of the present invention as described above, an exhaust gas treatment apparatus related to an embodiment of the present invention will be described in more detail below.

이하 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다. 그리고, 이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.The embodiments described below will be described based on the most suitable embodiments for understanding the technical features of the present invention, and the technical features of the present invention are not limited by the described embodiments, but Examples are to illustrate that the present invention can be implemented. Accordingly, the present invention is capable of various modifications within the technical scope of the present invention through the embodiments described below, and these modified embodiments will fall within the technical scope of the present invention. In addition, in the reference numerals in the accompanying drawings to help the understanding of the embodiments to be described below, related elements among the elements that perform the same operation in each embodiment are indicated by the same or extended numbers.

이하, 도1 내지 도3을 참조로 하여 본 발명에 따른 배기가스 처리장치에 대하여 설명한다.Hereinafter, an exhaust gas treatment apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 .

도1은 본 발명에 따른 배기가스 처리장치의 일실시예를 나타내는 도면이며, 도2는 본 발명에 따른 배기가스 처리장치의 일실시예의 이산화탄소 흡수유닛의 일실시예를 나타내는 도면이고, 도3은 본 발명에 따른 배기가스 처리장치의 일실시예의 이산화탄소 분리유닛의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.1 is a view showing an embodiment of an exhaust gas treatment apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a view showing an embodiment of a carbon dioxide absorption unit of an embodiment of the exhaust gas treatment apparatus according to the present invention, and FIG. It is a view showing another embodiment of the carbon dioxide separation unit of one embodiment of the exhaust gas treatment apparatus according to the present invention.

본 발명에 따른 배기가스 처리장치의 일실시예는 이산화탄소 흡수유닛(200)과, 이산화탄소 분리유닛(300)을 포함할 수 있다.An embodiment of the exhaust gas treatment apparatus according to the present invention may include a carbon dioxide absorption unit 200 and a carbon dioxide separation unit 300 .

이산화탄소 흡수유닛(200)에서는 도1에 도시된 바와 같은 엔진(EG)이나 보일러(BL) 등의 배기가스 배출장치(ED)로부터 배출되는 배기가스로부터 흡수매체를 사용하여 이산화탄소를 흡수할 수 있다.The carbon dioxide absorption unit 200 may absorb carbon dioxide using an absorption medium from exhaust gas discharged from an exhaust gas exhaust device ED such as an engine EG or a boiler BL as shown in FIG. 1 .

이를 위해서, 이산화탄소 흡수유닛(200)은 도1에 도시된 바와 같이 배기관(LE)에 의해서 엔진(EG)이나 보일러(BL) 등의 배기가스 배출장치(ED)에 연결될 수 있다. 그리고, 엔진(EG)이나 보일러(BL) 등의 배기가스 배출장치(ED)로부터 배출되는 배기가스는 배기관(LE)을 유동하여 이산화탄소 흡수유닛(200)에 유입될 수 있다. 이산화탄소 흡수유닛(200)에 배기가스가 유입되면, 이산화탄소 흡수유닛(200)에서는 흡수매체가 배기가스로부터 이산화탄소를 흡수할 수 있다. 이에 따라, 배기가스는 이산화탄소가 제거된 상태로 이산화탄소 흡수유닛(200)으로부터 배출될 수 있다.To this end, the carbon dioxide absorption unit 200 may be connected to an exhaust gas exhaust device ED such as an engine EG or a boiler BL by an exhaust pipe LE as shown in FIG. 1 . In addition, the exhaust gas discharged from the exhaust gas exhaust device ED such as the engine EG or the boiler BL may flow through the exhaust pipe LE to be introduced into the carbon dioxide absorption unit 200 . When exhaust gas flows into the carbon dioxide absorption unit 200 , the absorption medium may absorb carbon dioxide from the exhaust gas in the carbon dioxide absorption unit 200 . Accordingly, the exhaust gas may be discharged from the carbon dioxide absorption unit 200 in a state in which carbon dioxide is removed.

이산화탄소 흡수유닛(200)에서 배기가스로부터 이산화탄소를 흡수하는 흡수매체는, 예컨대 이산화탄소 흡수유닛(200)에서 배기가스에 분사되는 흡수액일 수 있다. 그러나, 이산화탄소 흡수유닛(200)에서 배기가스로부터 이산화탄소를 흡수하는 흡수매체는 특별히 한정되지 않고, 배기가스로부터 이산화탄소를 흡수할 수 있는 것이라면 주지의 어떠한 것이라도 가능하다.The absorption medium for absorbing carbon dioxide from the exhaust gas in the carbon dioxide absorption unit 200 may be, for example, an absorption liquid injected into the exhaust gas from the carbon dioxide absorption unit 200 . have. However, the absorption medium for absorbing carbon dioxide from the exhaust gas in the carbon dioxide absorption unit 200 is not particularly limited, and any known absorption medium capable of absorbing carbon dioxide from the exhaust gas may be used.

흡수매체가 이산화탄소 흡수유닛(200)에서 배기가스에 분사되는 흡수액인 경우, 이산화탄소 흡수유닛(200)은 도2에 도시된 바와 같이 하우징(210)과, 흡수액 분사유닛(220)을 포함할 수 있다.When the absorption medium is an absorption liquid injected from the carbon dioxide absorption unit 200 to the exhaust gas, the carbon dioxide absorption unit 200 may include a housing 210 and an absorption liquid injection unit 220 as shown in FIG. 2 . .

하우징(210)은 엔진(EG)이나 보일러(BL) 등의 배기가스 배출장치(ED)에 연결될 수 있다. 예컨대, 하우징(210)은 도1과 도2에 도시된 바와 같이 배기관(LE)에 의해서 엔진(EG)이나 보일러(BL) 등의 배기가스 배출장치(ED)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 엔진(EG)이나 보일러(BL) 등의 배기가스 배출장치(ED)로부터 배출되는 배기가스는 배기관(LE)을 유동하여 도2에 도시된 바와 같이 하우징(210)에 유입될 수 있다.The housing 210 may be connected to an exhaust gas exhaust device ED such as an engine EG or a boiler BL. For example, the housing 210 may be connected to an exhaust gas exhaust device ED such as an engine EG or a boiler BL by an exhaust pipe LE as shown in FIGS. 1 and 2 . Accordingly, the exhaust gas discharged from the exhaust gas exhaust device ED, such as the engine EG or the boiler BL, flows through the exhaust pipe LE and may be introduced into the housing 210 as shown in FIG. 2 . .

도2에 도시된 바와 같이 하우징(210)에는 유입구(211)와 배출구(212) 및 배수구(213)가 구비될 수 있다. 유입구(211)는 하우징(210)의 하부 측면에 구비되고, 배출구(212)는 하우징(210)의 상면에 구비되며, 배수구(213)는 하우징(210)의 하면에 구비될 수 있다. 그러나, 유입구(211)나 배출구(212) 또는 배수구(213)가 구비되는 하우징(210)의 부분은 특별히 한정되지는 않는다.As shown in FIG. 2 , the housing 210 may include an inlet 211 , an outlet 212 , and a drain 213 . The inlet 211 may be provided on the lower side of the housing 210 , the outlet 212 may be provided on the upper surface of the housing 210 , and the drain hole 213 may be provided on the lower surface of the housing 210 . However, the portion of the housing 210 provided with the inlet 211 , the outlet 212 , or the drain 213 is not particularly limited.

유입구(211)는 엔진(EG)이나 보일러(BL) 등의 배기가스 배출장치(ED)에 배기관(LE)에 의해서 연결될 수 있다. 이에 따라, 배기가스 배출장치(ED)로부터 배출되어 배기관(LE)을 유동한 배기가스는 도2에 도시된 바와 같이 유입구(211)를 통해 하우징(210) 내부에 유입되어 하우징(210) 내부를 유동할 수 있다. 한편, 배기가스 배출장치(ED) 중 엔진(EG)의 경우에, 유입구(211)는 도1과 도2에 도시된 바와 같이 배기관(LE)에 의해서 엔진(EG)의 배기부(OT)에 연결될 수 있다. 그리고, 엔진(EG)의 배기부(OT)로부터 배출되는 배기가스는 배기관(LE)을 유동하여 하우징(210)의 유입구(211)를 통해 하우징(210) 내부에 유입될 수 있다. The inlet 211 may be connected to an exhaust gas exhaust device ED such as the engine EG or the boiler BL by an exhaust pipe LE. Accordingly, the exhaust gas discharged from the exhaust gas exhaust device ED and flowed through the exhaust pipe LE flows into the housing 210 through the inlet 211 as shown in FIG. can move On the other hand, in the case of the engine EG among the exhaust gas exhaust device ED, the inlet 211 is connected to the exhaust part OT of the engine EG by the exhaust pipe LE as shown in FIGS. 1 and 2 . can be connected In addition, the exhaust gas discharged from the exhaust unit OT of the engine EG may flow through the exhaust pipe LE and may be introduced into the housing 210 through the inlet 211 of the housing 210 .

하우징(210) 내부에는 도2에 도시된 바와 같이 흡수액 분사유닛(220)에 의해서 흡수액이 분사될 수 있다. 이에 따라, 하우징(210) 내부에 유입되어 유동하는 배기가스는 흡수액에 접촉될 수 있다. 이와 같이, 배기가스가 흡수액에 접촉되면, 배기가스에 포함된 이산화탄소가 흡수액에 흡수되어 배기가스로부터 제거될 수 있다. 이산화탄소가 제거된 배기가스는 배출구(212)를 통해 배출될 수 있다. 그리고, 이산화탄소를 흡수한 흡수액인 폐흡수액은 배수구(213)를 통해 배수될 수 있다.As shown in FIG. 2 , the absorbent liquid may be sprayed into the housing 210 by the absorbent liquid spraying unit 220 . Accordingly, the exhaust gas flowing into the housing 210 may be in contact with the absorption liquid. As such, when the exhaust gas comes into contact with the absorption liquid, carbon dioxide contained in the exhaust gas may be absorbed by the absorption liquid and removed from the exhaust gas. The exhaust gas from which carbon dioxide has been removed may be discharged through the outlet 212 . In addition, the waste absorption liquid, which is the absorption liquid absorbing carbon dioxide, may be drained through the drain hole 213 .

도2에 도시된 바와 같이 하우징(210) 내부에는 패킹(230)이 구비될 수 있다. 패킹(230)에 의해서 배기가스와 흡수액의 접촉면적과 접촉시간이 증가될 수 있다. 이에 의해서 흡수액에 의한 배기가스의 처리효율이 향상될 수 있다. 패킹(230)은 다수개의 구멍이 형성된 부재가 복수개 포함되어 이루어질 수 있다. 하우징(210) 내부에는 패킹(230) 이외에, 패킹(230)과 같이 배기가스와 흡수액의 접촉면적과 접촉시간이 증가될 수 있는 구성이 구비될 수도 있다.As shown in FIG. 2 , a packing 230 may be provided inside the housing 210 . The contact area and contact time between the exhaust gas and the absorption liquid may be increased by the packing 230 . Thereby, the treatment efficiency of the exhaust gas by the absorption liquid can be improved. The packing 230 may include a plurality of members having a plurality of holes formed therein. In the housing 210 , in addition to the packing 230 , a configuration that can increase the contact area and contact time between the exhaust gas and the absorbent liquid, such as the packing 230 , may be provided.

흡수액 분사유닛(220)은 하우징(210)을 유동하는 배기가스에 흡수액을 분사할 수 있다. 흡수액 분사유닛(220)은 도2에 도시된 바와 같이 흡수액 유동관(221)과, 흡수액 분사노즐(222)을 포함할 수 있다.The absorption liquid injection unit 220 may inject the absorption liquid into the exhaust gas flowing through the housing 210 . As shown in FIG. 2 , the absorbent liquid spray unit 220 may include an absorbent liquid flow pipe 221 and an absorbent liquid spray nozzle 222 .

흡수액 유동관(221)은 흡수액 공급탱크(400)에 연결될 수 있다. 흡수액 유동관(221)은 도2에 도시된 바와 같이 흡수액 공급관(LP)에 의해서 흡수액 공급탱크(400)에 연결될 수 있다. 흡수액 공급관(LP)에는 흡수액 공급펌프(PP)가 구비될 수 있다. 그리고, 흡수액 공급펌프(PP)가 구동되면, 흡수액 공급탱크(400)에 저장된 흡수액이 흡수액 유동관(221)을 유동할 수 있다.The absorbent liquid flow pipe 221 may be connected to the absorbent liquid supply tank 400 . The absorbent liquid flow pipe 221 may be connected to the absorbent liquid supply tank 400 by an absorbent liquid supply pipe LP as shown in FIG. 2 . The absorption liquid supply pipe LP may be provided with an absorption liquid supply pump PP. And, when the absorbent liquid supply pump PP is driven, the absorbent liquid stored in the absorbent liquid supply tank 400 may flow through the absorbent liquid flow pipe 221 .

흡수액 유동관(221)은 하우징(210)의 일면을 관통하여 하우징(210) 내부에 구비될 수 있다. 그리고, 흡수액 분사노즐(222)은 하우징(210) 내부에 구비된 흡수액 유동관(221)의 부분에 구비될 수 있다. 이에 따라, 흡수액 유동관(221)을 유동한 흡수액이 흡수액 분사노즐(222)을 통해 도2에 도시된 바와 같이 하우징(210) 내부를 유동하는 배기가스에 분사될 수 있다.The absorbent liquid flow pipe 221 may pass through one surface of the housing 210 and be provided inside the housing 210 . In addition, the absorbent liquid injection nozzle 222 may be provided in a portion of the absorbent liquid flow pipe 221 provided in the housing 210 . Accordingly, the absorbent liquid flowing through the absorbent liquid flow pipe 221 may be sprayed into the exhaust gas flowing through the housing 210 through the absorbent liquid injection nozzle 222 as shown in FIG. 2 .

한편, 흡수액 공급탱크(400)는 이산화탄소 흡수유닛(200)에 흡수액을 공급할 수 있다. 흡수액 공급탱크(400)에는 흡수액이 저장될 수 있다. 흡수액 공급탱크(400)에 저장되는 흡수액은, 예컨대 해수나, 수산화나트륨 수용액 등의 알칼리수용액일 수 있다. 그러나, 흡수액 공급탱크(400)에 저장되는 흡수액은 특별히 한정되지 않고, 배기가스에 분사되어 배기가스와 접촉함으로써 배기가스에 포함된 이산화탄소를 흡수하며, 이산화탄소 분리유닛(300)에서 이산화탄소가 분리되어 재생될 수 있는 것이라면, 주지의 어떠한 것이라도 가능하다.Meanwhile, the absorption liquid supply tank 400 may supply the absorption liquid to the carbon dioxide absorption unit 200 . An absorbent liquid may be stored in the absorbent liquid supply tank 400 . The absorption liquid stored in the absorption liquid supply tank 400 may be, for example, seawater or an alkaline aqueous solution such as an aqueous sodium hydroxide solution. However, the absorption liquid stored in the absorption liquid supply tank 400 is not particularly limited, and it is injected into the exhaust gas to absorb the carbon dioxide contained in the exhaust gas by contacting the exhaust gas, and the carbon dioxide is separated and regenerated in the carbon dioxide separation unit 300 . As long as it can be done, anything well known is possible.

흡수액 공급탱크(400)에는 도2에 도시된 바와 같이 흡수액 공급관(LP)의 일측이 연결될 수 있다. 흡수액 공급관(LP)의 타측은 흡수액 분사유닛(220)의 흡수액 유동관(221)에 연결될 수 있다. 그리고, 흡수액 공급관(LP)에 구비된 흡수액 공급펌프(PP)를 구동하면, 흡수액 공급탱크(400)의 흡수액이 흡수액 공급관(LP)을 통해 흡수액 분사유닛(220)에 공급될 수 있다.As shown in FIG. 2 , one side of the absorbent liquid supply pipe LP may be connected to the absorbent liquid supply tank 400 . The other side of the absorbent liquid supply pipe LP may be connected to the absorbent liquid flow pipe 221 of the absorbent liquid spray unit 220 . In addition, when the absorption liquid supply pump PP provided in the absorption liquid supply pipe LP is driven, the absorption liquid in the absorption liquid supply tank 400 may be supplied to the absorption liquid injection unit 220 through the absorption liquid supply pipe LP.

흡수액 공급탱크(400)에는 흡수액 회수관(LR)의 일측이 연결될 수 있다. 흡수액 회수관(LR)의 타측은 이산화탄소 분리유닛(300)에 연결될 수 있다. 그리고, 이산화탄소 분리유닛(300)에서 재생된 흡수액이 도1과 도2에 도시된 바와 같이 흡수액 회수관(LR)을 통해 흡수액 공급탱크(400)에 공급되어 저장될 수 있다.One side of the absorption liquid recovery pipe LR may be connected to the absorption liquid supply tank 400 . The other side of the absorption liquid recovery pipe LR may be connected to the carbon dioxide separation unit 300 . In addition, the absorbent liquid regenerated in the carbon dioxide separation unit 300 may be supplied to and stored in the absorbent liquid supply tank 400 through the absorbent liquid recovery pipe LR as shown in FIGS. 1 and 2 .

한편, 도2에 도시된 바와 같이 흡수제 공급탱크(500)가 흡수제 공급관(LT)에 의해서 흡수액 회수관(LR)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 흡수액 회수관(LR)을 유동하는, 재생된 흡수액에 흡수제 공급탱크(500)에 저장된 흡수제, 예컨대 수산화나트륨 등의 알칼리제를 흡수제 공급관(LT)을 통하여 공급할 수 있다. 이외, 도시되지는 않았지만, 흡수제 공급관(LT)은 흡수액 공급탱크(400)에 연결되어, 흡수액 공급탱크(400)에 저장된 흡수액에 흡수제 공급탱크(500)에 저장된 흡수제를 공급할 수도 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 2 , the absorbent supply tank 500 may be connected to the absorbent liquid recovery pipe LR by the absorbent supply pipe LT. Accordingly, the absorbent stored in the absorbent supply tank 500, for example, an alkali agent such as sodium hydroxide, may be supplied to the regenerated absorbent liquid flowing through the absorbent recovery pipe LR through the absorbent supply pipe LT. In addition, although not shown, the absorbent supply pipe LT may be connected to the absorbent liquid supply tank 400 to supply the absorbent stored in the absorbent supply tank 500 to the absorbent liquid stored in the absorbent liquid supply tank 400 .

흡수액 공급탱크(400)에는 도2에 도시된 바와 같이 열교환기(HE)가 연결될 수 있다. 열교환기(HE)는 흡수액 공급탱크(400)에 저장된 흡수액과 열교환하여, 흡수액을 배기가스에 포함된 이산화탄소를 비교적 잘 흡수할 수 있는 온도로 냉각시킬 수 있다. 흡수액은, 이산화탄소 흡수유닛(200)에서 배기가스에 포함된 이산화탄소를 흡수하여 폐흡수액으로 되면서, 뜨거운 배기가스에 의해서 온도가 상승할 수 있다. 이와 같이, 이산화탄소 흡수유닛(200)에 분사되기 전의 흡수액보다 온도가 상승한 폐흡수액이, 이산화탄소 분리유닛(300)에서 재생되면, 재생된 흡수액도 이산화탄소 흡수유닛(200)에 분사되기 전의 흡수액보다 온도가 높아질 수 있다. 이와 같이 이산화탄소 흡수유닛(200)에 분사되기 전의 흡수액보다 온도가 높아진 흡수액이 흡수액 공급탱크(400)에 공급되면, 흡수액 공급탱크(400)에 저장된 흡수액의 온도가 상승되어, 흡수액의 이산화탄소 흡수율이 저하될 수 있다. 그러나, 전술한 바와 같이 흡수액 공급탱크(400)에 저장된 흡수액의 온도를 열교환기(HE)에 의해서 배기가스에 포함된 이산화탄소를 비교적 잘 흡수할 수 있는 온도로 냉각시키면, 흡수액의 이산화탄소 흡수율이 저하되지 않을 수 있다.As shown in FIG. 2 , a heat exchanger HE may be connected to the absorption liquid supply tank 400 . The heat exchanger HE exchanges heat with the absorbent liquid stored in the absorbent liquid supply tank 400 to cool the absorbent liquid to a temperature at which carbon dioxide contained in the exhaust gas can be relatively well absorbed. The absorbent liquid absorbs carbon dioxide contained in the exhaust gas in the carbon dioxide absorption unit 200 to become a waste absorbent liquid, and the temperature may be increased by the hot exhaust gas. In this way, when the waste absorption liquid having a higher temperature than the absorption liquid before being injected into the carbon dioxide absorption unit 200 is regenerated in the carbon dioxide separation unit 300, the regenerated absorption liquid also has a temperature higher than that of the absorption liquid before being injected into the carbon dioxide absorption unit 200. can be raised As such, when the absorption liquid having a higher temperature than the absorption liquid before being sprayed to the carbon dioxide absorption unit 200 is supplied to the absorption liquid supply tank 400 , the temperature of the absorption liquid stored in the absorption liquid supply tank 400 increases, and the carbon dioxide absorption rate of the absorption liquid decreases. can be However, as described above, when the temperature of the absorbent liquid stored in the absorbent liquid supply tank 400 is cooled to a temperature at which carbon dioxide contained in the exhaust gas can be relatively well absorbed by the heat exchanger (HE), the carbon dioxide absorption rate of the absorbent liquid does not decrease. may not be

이산화탄소 흡수유닛(200)의 구성은 전술한 바에 한정되지 않고, 엔진(EG)이나 보일러(BL) 등의 배기가스 배출장치(ED)로부터 배출되는 배기가스로부터 흡수매체를 사용하여 이산화탄소를 흡수할 수 있는 구성이라면 주지의 어떠한 구성이라도 가능하다.The configuration of the carbon dioxide absorption unit 200 is not limited to the above, and can absorb carbon dioxide using an absorption medium from the exhaust gas discharged from the exhaust gas exhaust device (ED) such as the engine (EG) or the boiler (BL). Any well-known configuration is possible as long as there is a configuration therein.

이산화탄소 분리유닛(300)은 이산화탄소를 흡수한 흡수매체로부터 이산화탄소를 분리할 수 있다.The carbon dioxide separation unit 300 may separate carbon dioxide from the absorption medium that has absorbed the carbon dioxide.

흡수매체가 전술한 바와 같이 이산화탄소 흡수유닛(200)에서 배기가스에 분사되는 흡수액인 경우, 이산화탄소 분리유닛(300)은 이산화탄소 흡수유닛(200)으로부터 배수되는 폐흡수액, 즉 이산화탄소 흡수유닛(200)에서 배기가스로부터 이산화탄소를 흡수한 흡수액인 폐흡수액으로부터 이산화탄소를 분리하여 폐흡수액을 흡수액으로 재생할 수 있다.When the absorption medium is an absorption liquid injected into the exhaust gas from the carbon dioxide absorption unit 200 as described above, the carbon dioxide separation unit 300 is a waste absorption liquid drained from the carbon dioxide absorption unit 200 , that is, from the carbon dioxide absorption unit 200 . By separating carbon dioxide from waste absorption liquid, which is an absorption liquid that has absorbed carbon dioxide from exhaust gas, the waste absorption liquid can be regenerated as an absorption liquid.

도1과 도2에 도시된 바와 같이 폐흡수액 배수관(LD)의 일측이 이산화탄소 흡수유닛(200), 예컨대 이산화탄소 흡수유닛(200)의 하우징(210)의 배수구(213)에 연결되고, 폐흡수액 배수관(LD)의 타측은 이산화탄소 분리유닛(300)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 이산화탄소 흡수유닛(200), 예컨대 이산화탄소 흡수유닛(200)의 하우징(210)의 배수구(213)를 통해 배수되는 폐흡수액은 폐흡수액 배수관(LD)을 통해 이산화탄소 분리유닛(300)으로 유동할 수 있다. 이 경우, 폐흡수액 배수관(LD)에는 도1에 도시된 바와 같이 부스터펌프(PB)가 구비되어, 폐흡수액이 폐흡수액 배수관(LD)을 통해 원활하게 이산화탄소 흡수유닛(200)으로부터 이산화탄소 분리유닛(300)으로 유동하도록 할 수 있다.1 and 2, one side of the waste absorption liquid drain pipe LD is connected to the carbon dioxide absorption unit 200, for example, the drain 213 of the housing 210 of the carbon dioxide absorption unit 200, and the waste absorption liquid drain pipe The other end of the LD may be connected to the carbon dioxide separation unit 300 . Accordingly, the waste absorption liquid drained through the drain hole 213 of the carbon dioxide absorption unit 200, for example, the housing 210 of the carbon dioxide absorption unit 200 flows to the carbon dioxide separation unit 300 through the waste absorption liquid drain pipe LD. can do. In this case, the waste absorption liquid drain pipe (LD) is provided with a booster pump (PB) as shown in FIG. 1, so that the waste absorption liquid is smoothly transferred from the carbon dioxide absorption unit 200 through the waste absorption liquid drain pipe (LD) from the carbon dioxide separation unit ( 300) to flow.

폐흡수액 배수관(LD)에는 도1에 도시된 바와 같이 폐흡수액에 포함된, 이산화탄소 등의 기체 성분을 제외한 오염물질을 여과하여 처리하는 여과처리 유닛(WTS)이 구비될 수 있다. 폐흡수액에는 이산화탄소 등의 기체 성분 이외에, 예컨대 입자상 물질이나 오일 등의 오염물질이 포함될 수 있다. 그리고, 여과처리 유닛(WTS)에서는 폐흡수액 배수관(LD)을 통해 이산화탄소 분리유닛(300)으로 유동하는 폐흡수액에 포함된, 이산화탄소 등의 기체 성분을 제외한 오염물질을 여과할 수 있다. 이에 따라, 폐흡수액에 포함된, 예컨대 입자상물질이나 오일 등의 오염물질이 여과처리 유닛(WTS)에 의해서 여과되기 때문에, 이산화탄소 분리유닛(300)에서 이산화탄소가 분리되어 재생되는 흡수액에 포함되는, 예컨대 입자상물질이나 오일 등의 오염물질이 최소화되도록 할 수 있다. 이에 의해서, 이산화탄소 분리유닛(300)에 포함하는 후술할 기액분리막(320)의 성능이, 예컨대 입자상물질이나 오일 등의 오염물질에 의해서 낮아지지 않도록 할 수 있다. 여과처리 유닛(WTS)은, 예컨대 필터(도시되지 않음)나 원심력 등을 이용하여, 폐흡수액으로부터, 예컨대 입자상물질이나, 오일 등의 오염물질을 여과할 수 있다. 그러나, 여과처리 유닛(WTS)이 폐흡수액으로부터, 예컨대 입자상물질이나 오일 등의 오염물질을 여과하는 구성은 특별히 한정되지 않고, 주지의 어떠한 구성이라도 가능하다.As shown in FIG. 1 , the waste absorbent drain pipe LD may be provided with a filtration treatment unit WTS for filtering and treating contaminants other than gas components such as carbon dioxide contained in the waste absorbent liquid. The waste absorption liquid may contain contaminants such as particulate matter or oil in addition to gas components such as carbon dioxide. In addition, the filtration unit WTS may filter pollutants other than gas components such as carbon dioxide included in the waste absorbent liquid flowing to the carbon dioxide separation unit 300 through the waste absorbent liquid drain pipe LD. Accordingly, since contaminants such as particulate matter or oil, for example, contained in the waste absorption liquid are filtered by the filtration unit (WTS), carbon dioxide is separated in the carbon dioxide separation unit 300 and contained in the regenerated absorption liquid, for example, Contaminants such as particulate matter or oil can be minimized. Accordingly, the performance of the gas-liquid separation membrane 320 to be described later included in the carbon dioxide separation unit 300 can be prevented from being lowered by, for example, contaminants such as particulate matter or oil. The filtration unit WTS can filter, for example, particulate matter and contaminants such as oil from the waste absorption liquid using, for example, a filter (not shown) or centrifugal force. However, the configuration in which the filtration unit WTS filters contaminants such as particulate matter and oil from the waste absorption liquid is not particularly limited, and any known configuration is possible.

도1에 도시된 바와 같이 흡수액 회수관(LR)의 일측이 이산화탄소 분리유닛(300)에 연결되고, 흡수액 회수관(LR)의 타측은 흡수액 공급탱크(400)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 이산화탄소 분리유닛(300)에서 이산화탄소가 분리되어 재생된 흡수액은 흡수액 회수관(LR)을 통해 흡수액 공급탱크(400)로 공급되어 흡수액으로 재사용될 수 있다.As shown in FIG. 1 , one side of the absorption liquid recovery pipe LR may be connected to the carbon dioxide separation unit 300 , and the other side of the absorption liquid recovery pipe LR may be connected to the absorption liquid supply tank 400 . Accordingly, the absorbent liquid from which carbon dioxide is separated and regenerated in the carbon dioxide separation unit 300 may be supplied to the absorbent liquid supply tank 400 through the absorbent liquid recovery pipe LR to be reused as an absorbent liquid.

이산화탄소 분리유닛(300)은 기체는 통과하지만 액체는 통과하지 못하는 기액분리막(320)을 포함하여, 기액분리막(320)은 액체, 예컨대 폐흡수액이 유동하는 액체유동로(311)와, 기체, 예컨대 이산화탄소가 유동하는 기체유동로(312)를 구획할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에서 기액분리막(320)은 이산화탄소는 통과할 수 있지만, 폐흡수액은 기액분리막(320)을 통과하지 못하게 된다.The carbon dioxide separation unit 300 includes a gas-liquid separation membrane 320 through which a gas passes but not a liquid, and the gas-liquid separation membrane 320 includes a liquid flow path 311 through which a liquid, for example, a waste absorption liquid flows, and a gas, such as A gas flow path 312 through which carbon dioxide flows may be partitioned. Accordingly, in the present invention, carbon dioxide can pass through the gas-liquid separation membrane 320 , but the waste absorption liquid cannot pass through the gas-liquid separation membrane 320 .

또한, 기체유동로(312)에는 낮은 이산화탄소 분압이 형성되도록 할 수 있다. 이에 따라, 폐흡수액이 액체유동로(311)를 유동하면서 폐흡수액의 이산화탄소가 기액분리막(320)을 통과하여 낮은 이산화탄소 분압이 형성된 기체유동로(312)로 이동함으로써, 폐흡수액이 이산화탄소와 흡수액으로 분리될 수 있다. 낮은 이산화탄소 분압이란 이산화탄소의 농도가 낮은 상태를 의미한다. 기체유동로(312)에는 이산화탄소 농도가 낮아, 낮은 이산화탄소 분압이 형성된다. 분압이 낮을수록 기체의 액체에 대한 용해도는 낮아진다. 따라서, 폐흡수액이 액체유동로(311)를 유동하면서 폐흡수액의 이산화탄소는 폐흡수액으로부터 나와 기액분리막(320)을 통과하여 낮은 이산화탄소 분압이 형성된 기체유동로(312)로 이동하게 된다. 기체유동로(312)에 낮은 이산화탄소 분압을 형성하기 위해서, 기체유동로(312)에 음압을 가하거나, 공기 등의 스윕가스로 기체유동로(312)에서 이산화탄소를 희석시킬 수 있다. 이와 같이, 폐흡수액이 액체유동로(311)를 유동하면서 폐흡수액의 이산화탄소가 기액분리막(320)을 통과하여 낮은 이산화탄소 분압이 형성된 기체유동로(312)로 이동하는 것으로, 폐흡수액으로부터 이산화탄소를 용이하게 분리할 수 있다.In addition, a low partial pressure of carbon dioxide may be formed in the gas flow path 312 . Accordingly, as the waste absorption liquid flows through the liquid flow passage 311, the carbon dioxide of the waste absorption liquid passes through the gas-liquid separation membrane 320 and moves to the gas flow passage 312 in which a low carbon dioxide partial pressure is formed, so that the waste absorption liquid is converted into carbon dioxide and absorption liquid. can be separated. The low carbon dioxide partial pressure means a state in which the concentration of carbon dioxide is low. In the gas flow path 312 , the carbon dioxide concentration is low, and a low carbon dioxide partial pressure is formed. The lower the partial pressure, the lower the solubility of the gas in the liquid. Accordingly, as the waste absorption liquid flows through the liquid flow path 311 , the carbon dioxide of the waste absorption liquid comes out of the waste absorption liquid, passes through the gas-liquid separation membrane 320 , and moves to the gas flow path 312 in which a low carbon dioxide partial pressure is formed. In order to form a low partial pressure of carbon dioxide in the gas flow path 312 , a negative pressure may be applied to the gas flow path 312 , or carbon dioxide may be diluted in the gas flow path 312 with a sweep gas such as air. As described above, as the waste absorption liquid flows through the liquid flow path 311 , the carbon dioxide of the waste absorption liquid passes through the gas-liquid separation membrane 320 and moves to the gas flow path 312 in which a low carbon dioxide partial pressure is formed, which facilitates the removal of carbon dioxide from the waste absorption liquid can be separable.

기체는 통과하지만 액체는 통과하지 못하는 기액분리막(320)을 사용하고 기액분리막(320)이 구획한 기체유동로(312)에 낮은 이산화탄소 분압을 형성함으로써, 폐흡수액으로부터 이산화탄소를 분리하여, 폐흡수액을 이산화탄소를 흡수하지 않은 흡수액으로 재생시킬 수 있다. 이와 같은 방법을 사용하는 경우, 재생된 흡수액에 공급하여야 할 흡수제의 양이 감소될 수 있기 때문에, 폐흡수액을 재생하는 데에 소요되는 비용이 감소될 수 있다. 따라서, 배기가스를 처리하는 데에 소요되는 비용이 감소될 수 있다. 그리고, 이산화탄소 분리유닛(300)의 크기를 비교적 작게 할 수 있기 때문에, 배기가스 처리장치(100)의 크기가 작아질 수 있어서, 예컨대 선박 등 설치공간에 제약이 있는 곳에, 배기가스 처리장치(100)를 용이하게 설치할 수 있다.By using a gas-liquid separation membrane 320 that passes gas but not liquid, and forming a low partial pressure of carbon dioxide in the gas flow path 312 partitioned by the gas-liquid separation membrane 320, carbon dioxide is separated from the waste absorption liquid, Carbon dioxide can be regenerated into an absorbent liquid that has not been absorbed. In the case of using such a method, since the amount of the absorbent to be supplied to the regenerated absorbent liquid can be reduced, the cost required to regenerate the waste absorbent liquid can be reduced. Accordingly, the cost required for treating the exhaust gas can be reduced. And, since the size of the carbon dioxide separation unit 300 can be made relatively small, the size of the exhaust gas treatment apparatus 100 can be reduced, for example, where there is a limitation in the installation space, such as a ship, the exhaust gas treatment apparatus 100 ) can be easily installed.

이산화탄소 분리유닛(300)은 도1에 도시된 바와 같이 분리유닛본체(310)를 포함하여 구성될 수 있다. 분리유닛본체(310) 내부는 기액분리막(320)에 의해서 액체유동로(311)와 기체유동로(312)로 구획될 수 있다.The carbon dioxide separation unit 300 may be configured to include a separation unit body 310 as shown in FIG. 1 . The inside of the separation unit body 310 may be divided into a liquid flow path 311 and a gas flow path 312 by a gas-liquid separation membrane 320 .

도1과 도2에 도시된 바와 같이, 이산화탄소 흡수유닛(200), 예컨대 이산화탄소 흡수유닛(200)의 하우징(210)의 배수구(213)에 연결된 폐흡수액 배수관(LD)이 액체유동로(311)의 일측에 연결되며, 액체유동로(311)의 타측은 흡수액 회수관(LR)에 의해서 흡수액 공급탱크(400)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 이산화탄소 흡수유닛(200), 예컨대 이산화탄소 흡수유닛(200)의 하우징(210)의 배수구(213)를 통해 배수된 폐흡수액이 액체유동로(311)에 유입되어 액체유동로(311)를 유동할 수 있다. 그리고, 액체유동로(311)을 유동하면서 이산화탄소가 분리되어 재생된 흡수액은 흡수액 회수관(LR)에 유입되어 흡수액 회수관(LR)을 통해 흡수액 공급탱크(400)로 유동할 수 있다.1 and 2, the carbon dioxide absorption unit 200, for example, the waste absorption liquid drain pipe LD connected to the drain port 213 of the housing 210 of the carbon dioxide absorption unit 200 is connected to a liquid flow path 311. It is connected to one side of the liquid flow path 311, the other side may be connected to the absorption liquid supply tank 400 by the absorption liquid recovery pipe (LR). Accordingly, the waste absorption liquid drained through the drain hole 213 of the carbon dioxide absorption unit 200, for example, the housing 210 of the carbon dioxide absorption unit 200, flows into the liquid flow path 311 to close the liquid flow path 311. can move In addition, the absorbent liquid from which carbon dioxide is separated and regenerated while flowing through the liquid flow path 311 may be introduced into the absorbent liquid recovery pipe LR and may flow to the absorbent liquid supply tank 400 through the absorbent liquid recovery pipe LR.

기체유동로(312)의 일측에 도1에 도시된 바와 같이 진공펌프(PV)가 구비된 이산화탄소 공급관(LC)의 일측이 연결될 수 있다. 이에 따라, 진공펌프(PV)가 구동되면, 기체유동로(312)에 낮은 이산화탄소 분압이 형성될 수 있다. 또한, 기체유동로(312)의 타측에 유량조절밸브(VC)가 구비된 공기유입관(LA)이 연결될 수 있다. 이에 의해서, 진공펌프(PV)가 구동된 상태에서, 유량조절밸브(VC)를 조작하여, 공기유입관(LA)에 유입되는 공기의 유량을 조절함으로써, 기체유동로(312)에 형성되는 낮은 이산화탄소 분압을 조절할 수 있다.As shown in FIG. 1 on one side of the gas flow path 312, one side of the carbon dioxide supply pipe LC provided with a vacuum pump PV may be connected. Accordingly, when the vacuum pump PV is driven, a low partial pressure of carbon dioxide may be formed in the gas flow path 312 . In addition, an air inlet pipe LA having a flow rate control valve VC may be connected to the other side of the gas flow path 312 . Thereby, in a state in which the vacuum pump PV is driven, the flow rate control valve VC is operated to control the flow rate of air flowing into the air inlet pipe LA, thereby forming the low flow rate formed in the gas flow path 312 . The partial pressure of carbon dioxide can be adjusted.

기액분리막(320)은 도1에 도시된 바와 같이 액체유동로(311)가 형성된 중공사막일 수 있다. 이에 의해서, 기액분리막(320) 이외의 분리유닛본체(310)의 내부공간이 기체유동로(312)가 될 수 있다. 이외, 기액분리막(320)은 도3에 도시된 바와 같이, 기체유동로(312)가 형성된 중공사막일 수 있다. 이 경우에는, 기액분리막(320) 이외의 분리유닛본체(310)의 내부공간은 액체유동로(311)가 될 수 있다. 그러나, 기액분리막(320)은 특별히 한정되지 않고, 이산화탄소 등의 기체는 통과하나 폐흡수액 등의 액체는 통과하지 못하며, 분리유닛본체(310) 내부를 폐흡수액 등의 액체가 유동하는 액체유동로(311)와 이산화탄소 등의 기체가 유동하는 기체유동로(312)로 구획할 수 있는 것이라면 평막 등 주지의 어떠한 것이라도 가능하다.The gas-liquid separation membrane 320 may be a hollow fiber membrane in which a liquid flow path 311 is formed as shown in FIG. 1 . Accordingly, the internal space of the separation unit body 310 other than the gas-liquid separation membrane 320 may become the gas flow path 312 . In addition, the gas-liquid separation membrane 320 may be a hollow fiber membrane in which a gas flow path 312 is formed, as shown in FIG. 3 . In this case, the internal space of the separation unit body 310 other than the gas-liquid separation membrane 320 may be the liquid flow path 311 . However, the gas-liquid separation membrane 320 is not particularly limited, and a gas such as carbon dioxide passes but does not pass a liquid such as a waste absorption liquid, and a liquid flow path through which a liquid such as a waste absorption liquid flows through the separation unit body 310 ( 311) and the gas flow path 312 through which a gas such as carbon dioxide flows, any known type such as a flat membrane may be used.

한편, 본 발명에 따른 배기가스 처리장치(100)의 일실시예에서는, 흡수매체로부터 분리되어 이산화탄소 분리유닛(300)으로부터 배출되는 이산화탄소가 배기가스 배출장치(ED) 중의 하나인 엔진(EG)의 흡기부(IT)로 공급되거나 사용처(도시되지 않음)에 공급되도록 할 수 있다.On the other hand, in one embodiment of the exhaust gas treatment apparatus 100 according to the present invention, carbon dioxide separated from the absorption medium and discharged from the carbon dioxide separation unit 300 is the engine EG which is one of the exhaust gas emission devices ED. It may be supplied to the intake unit IT or may be supplied to a place of use (not shown).

사용처는, 예컨대 이산화탄소 운반선(도시되지 않음)의 저장탱크(도시되지 않음)나, 메탄과 이산화탄소 개질 반응(Carbon Dioxide Reforming, CH4 + CO2 → 2CO + 2H2)을 통해서 수소를 생산하는 장치(도시되지 않음), 또는 해저 지층(도시되지 않음) 등이 될 수 있다. 그러나, 사용처는 특별히 한정되지 않고, 이산화탄소를 사용하는 곳이라면 어떠한 곳이라도 가능하다. The place of use is, for example, a storage tank (not shown) of a carbon dioxide carrier (not shown) or a device (not shown) for producing hydrogen through methane and carbon dioxide reforming (Carbon Dioxide Reforming, CH4 + CO2 → 2CO + 2H2) ), or a seabed stratum (not shown). However, the place of use is not particularly limited, and any place using carbon dioxide is possible.

이산화탄소 분리유닛(300)에서 흡수매체로부터 분리된 이산화탄소가 배기가스 배출장치(ED) 중의 하나인 엔진(EG)의 흡기부(IT)로 공급되면, 엔진(EG)과 이산화탄소 흡수유닛(200) 및 이산화탄소 분리유닛(300)을 이산화탄소가 순환하면서 농축될 수 있다.When the carbon dioxide separated from the absorption medium in the carbon dioxide separation unit 300 is supplied to the intake part IT of the engine EG, which is one of the exhaust gas exhaust devices ED, the engine EG and the carbon dioxide absorption unit 200 and The carbon dioxide separation unit 300 may be concentrated while circulating carbon dioxide.

이에 따라, 엔진(EG)의 흡기부(IT)에 공급되는 공기의 이산화탄소 비율이 높아지게 되어, 엔진(EG)의 흡기부(IT)에 공급되는 공기의 질소 비율이 낮아질 수 있다. 이에 의해서, 엔진(EG)으로부터 배출되는 배기가스에 포함되는 NOX, 즉 질소산화물이 감소될 수 있다.Accordingly, the carbon dioxide ratio of the air supplied to the intake part IT of the engine EG may be increased, and thus the nitrogen ratio of the air supplied to the intake part IT of the engine EG may be decreased. Accordingly, NOx included in the exhaust gas discharged from the engine EG, that is, nitrogen oxide may be reduced.

또한, 엔진(EG)과 이산화탄소 흡수유닛(200) 및 이산화탄소 분리유닛(300)을 이산화탄소가 순환하면서 소정 농도 이상으로 농축되면, 이산화탄소를 사용처에 공급하는 것으로, 사용처에 보다 순도가 높은 이산화탄소를 공급할 수 있다.In addition, when the engine (EG), the carbon dioxide absorption unit 200, and the carbon dioxide separation unit 300 are concentrated to a predetermined concentration or more while the carbon dioxide is circulated, carbon dioxide is supplied to the place of use, thereby supplying higher purity carbon dioxide to the place of use. have.

이를 위해서, 도1에 도시된 바와 같이 일측이 이산화탄소 분리유닛(300), 예컨대 이산화탄소 분리유닛(300)의 기체유동로(312)에 연결되며 흡수매체로부터 분리된 이산화탄소가 유동하는 이산화탄소 공급관(LC)의 타측이 분기되어 엔진(EG)의 흡기부(IT)와 사용처에 각각 연결될 수 있다. 또한, 이산화탄소 공급관(LC)이 분기되는 부분에는 유로전환밸브(VS)가 구비될 수 있다. 그리고, 유로전환밸브(VS)를 조작하여, 흡수매체로부터 분리된 이산화탄소가 엔진(EG)의 흡기부(IT)로 공급되도록 하거나, 사용처에 공급되도록 할 수 있다. 이 경우, 유로전환밸브(VS)를 조작하여, 이산화탄소 공급관(LC)을 유동하는 이산화탄소가 엔진(EG)의 흡기부(IT)로 공급되도록 한 후, 이산화탄소 공급관(LC)을 유동하는 이산화탄소의 농도가 소정 농도 이상이 되는 경우에만, 유로전환밸브(VS)를 조작하여 이산화탄소 공급관(LC)을 유동하는 이산화탄소가 사용처에 공급되도록 할 수 있다. 그리고, 이를 위해서 도시되지는 않았지만, 이산화탄소 공급관(LC)에는 이산화탄소의 농도를 측정할 수 있는 농도센서가 구비되어 이산화탄소 공급관(LC)을 유동하는 이산화탄소의 농도를 측정할 수 있다.To this end, as shown in FIG. 1, one side is connected to the gas flow path 312 of the carbon dioxide separation unit 300, for example, the carbon dioxide separation unit 300, and the carbon dioxide supply pipe (LC) through which the carbon dioxide separated from the absorption medium flows. The other end of the is branched and may be respectively connected to the intake part IT of the engine EG and a place of use. In addition, a flow path switching valve (VS) may be provided at a portion where the carbon dioxide supply pipe (LC) is branched. In addition, by manipulating the flow path switching valve VS, the carbon dioxide separated from the absorption medium may be supplied to the intake unit IT of the engine EG or may be supplied to a place of use. In this case, the concentration of carbon dioxide flowing through the carbon dioxide supply pipe LC after operating the flow path switching valve VS so that the carbon dioxide flowing through the carbon dioxide supply pipe LC is supplied to the intake part IT of the engine EG Only when is a predetermined concentration or more, the flow path switching valve VS may be operated so that the carbon dioxide flowing through the carbon dioxide supply pipe LC may be supplied to a place of use. And, although not shown for this purpose, a concentration sensor capable of measuring the concentration of carbon dioxide is provided in the carbon dioxide supply pipe LC to measure the concentration of carbon dioxide flowing through the carbon dioxide supply pipe LC.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 배기가스 처리장치를 사용하면, 엔진이나 보일러 등의 배기가스 배출장치로부터 배출되는 배기가스의 이산화탄소를 흡수한 흡수매체로부터 이산화탄소를 분리하고, 분리유닛에서 흡수매체로부터 분리된 이산화탄소를 배기가스 배출장치 중의 하나인 엔진의 흡기부로 공급하거나 사용처에 공급되도록 할 수 있으며, 엔진과, 배기가스 처리장치의 이산화탄소 흡수유닛 및 이산화탄소 분리유닛을 이산화탄소가 순환하면서 농축되도록 하여, 순도가 높은 이산화탄소를 사용처에 공급하도록 할 수 있고, 배기가스에 포함되는 질소산화물이 감소될 수 있도록 할 수 있다.As described above, when the exhaust gas treatment apparatus according to the present invention is used, the carbon dioxide is separated from the absorption medium that has absorbed the carbon dioxide of the exhaust gas discharged from the exhaust gas discharge device such as an engine or boiler, and the separation unit separates the carbon dioxide from the absorption medium. The carbon dioxide can be supplied to the intake part of the engine, which is one of the exhaust gas emission devices, or to be supplied to the place of use, and the engine, the carbon dioxide absorption unit and the carbon dioxide separation unit of the exhaust gas treatment device are concentrated while circulating the carbon dioxide, so that the purity is improved. High carbon dioxide can be supplied to the place of use, and nitrogen oxides contained in exhaust gas can be reduced.

상기와 같이 설명된 배기가스 처리장치는 상기 설명된 실시예의 구성이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.In the exhaust gas treatment apparatus described above, the configuration of the above-described embodiment is not limitedly applicable, but all or part of each embodiment may be selectively combined so that various modifications may be made. have.

100 : 배기가스 처리장치 200 : 이산화탄소 흡수유닛
210 : 하우징 211 : 유입구
212 : 배출구 213 : 배수구
220 : 흡수액 분사유닛 221 : 흡수액 유동관
222 : 흡수액 분사노즐 230 : 패킹
300 : 이산화탄소 분리유닛 310 : 분리유닛본체
311 : 액체유동로 312 : 기체유동로 320 : 기액분리막 400 : 흡수액 공급탱크
500 : 흡수제 공급탱크 ED : 배기가스 배출장치
EG : 엔진 IT : 흡기부
OT : 배기부 BL : 보일러
LE : 배기관 LD : 폐흡수액 배수관
LR : 흡수액 회수관 LC : 이산화탄소 공급관
LA : 공기유입관 LP : 흡수액 공급관
LT : 흡수제 공급관 PV : 진공펌프
PB : 부스터펌프 PP : 흡수액 공급펌프
VC : 유량조절밸브 VS : 유로전환밸브
WTS : 여과처리 유닛 HE : 열교환기
100: exhaust gas treatment device 200: carbon dioxide absorption unit
210: housing 211: inlet
212: outlet 213: drain
220: absorbent liquid injection unit 221: absorbent liquid flow pipe
222: absorption liquid injection nozzle 230: packing
300: carbon dioxide separation unit 310: separation unit body
311: liquid flow path 312: gas flow path 320: gas-liquid separation membrane 400: absorption liquid supply tank
500: absorbent supply tank ED: exhaust gas exhaust device
EG : Engine IT : Intake
OT: exhaust BL : Boiler
LE : Exhaust pipe LD : Waste absorption liquid drain pipe
LR : Absorbent recovery pipe LC : Carbon dioxide supply pipe
LA: Air inlet pipe LP: Absorbent liquid supply pipe
LT : Absorbent supply pipe PV : Vacuum pump
PB : Booster pump PP : Absorbent liquid supply pump
VC : Flow control valve VS : Flow changeover valve
WTS : Filtration treatment unit HE : Heat exchanger

Claims (5)

배기가스 배출장치로부터 배출되는 배기가스로부터 흡수매체를 사용하여 이산화탄소를 흡수하는 이산화탄소 흡수유닛; 및
이산화탄소를 흡수한 흡수매체로부터 이산화탄소를 분리하는 이산화탄소 분리유닛; 을 포함하며,
흡수매체로부터 분리되어 상기 이산화탄소 분리유닛으로부터 배출되는 이산화탄소가 상기 배기가스 배출장치 중의 하나인 엔진의 흡기부로 공급되거나 사용처에 공급되도록 하는 배기가스 처리장치.
a carbon dioxide absorption unit for absorbing carbon dioxide using an absorption medium from the exhaust gas discharged from the exhaust gas exhaust device; and
a carbon dioxide separation unit for separating carbon dioxide from an absorption medium absorbing carbon dioxide; includes,
An exhaust gas treatment apparatus for separating carbon dioxide from an absorption medium and discharged from the carbon dioxide separation unit to be supplied to an intake part of an engine, which is one of the exhaust gas exhaust devices, or to a place of use.
제1항에 있어서,
상기 엔진과 상기 이산화탄소 흡수유닛 및 상기 이산화탄소 분리유닛을 이산화탄소가 순환하면서 소정 농도 이상으로 농축되면, 이산화탄소를 사용처에 공급하는 배기가스 처리장치.
According to claim 1,
When carbon dioxide is concentrated to a predetermined concentration or higher while circulating in the engine, the carbon dioxide absorption unit, and the carbon dioxide separation unit, the exhaust gas treatment apparatus supplies carbon dioxide to a place of use.
제1항에 있어서,
일측이 상기 이산화탄소 분리유닛에 연결되며 흡수매체로부터 분리된 이산화탄소가 유동하는 이산화탄소 공급관의 타측이 분기되어 상기 흡기부와 사용처에 각각 연결되며,
상기 이산화탄소 공급관이 분기되는 부분에는 유로전환밸브가 구비되어 이산화탄소가 상기 흡기부나 사용처에 공급되도록 하는 배기가스 처리장치.
According to claim 1,
One side is connected to the carbon dioxide separation unit and the other side of the carbon dioxide supply pipe through which the carbon dioxide separated from the absorption medium flows is branched and connected to the intake part and the place of use, respectively,
A flow path switching valve is provided at a portion where the carbon dioxide supply pipe is branched so that carbon dioxide is supplied to the intake unit or a place of use.
제1항에 있어서,
상기 흡수매체는 상기 이산화탄소 흡수유닛에서 배기가스에 분사되는 흡수액이며,
상기 이산화탄소 분리유닛에서는 배기가스로부터 이산화탄소를 흡수한 흡수액인 폐흡수액으로부터 이산화탄소를 분리하여 폐흡수액을 흡수액으로 재생하는 배기가스 처리장치.
According to claim 1,
The absorption medium is an absorption liquid injected into the exhaust gas from the carbon dioxide absorption unit,
The carbon dioxide separation unit separates carbon dioxide from a waste absorbent liquid, which is an absorbent liquid that has absorbed carbon dioxide from the exhaust gas, and regenerates the waste absorbent liquid as an absorbent liquid.
제4항에 있어서,
상기 이산화탄소 분리유닛은 기체는 통과하나 액체는 통과하지 못하는 기액분리막을 포함하여 상기 기액분리막은 액체가 유동하는 액체유동로와 기체가 유동하는 기체유동로를 구획하고,
폐흡수액이 상기 액체유동로를 유동하면서 폐흡수액의 이산화탄소가 상기 기액분리막을 통과하여 낮은 이산화탄소 분압이 형성된 상기 기체유동로로 이동함으로써 폐흡수액이 이산화탄소와 흡수액으로 분리되는 배기가스 처리장치.
5. The method of claim 4,
The carbon dioxide separation unit includes a gas-liquid separation membrane through which a gas passes but not a liquid, and the gas-liquid separation membrane divides a liquid flow path through which a liquid flows and a gas flow path through which a gas flows,
An exhaust gas treatment apparatus in which waste absorption liquid is separated into carbon dioxide and absorbent liquid as the waste absorption liquid flows through the liquid flow path and carbon dioxide of the waste absorption liquid passes through the gas-liquid separation membrane and moves to the gas flow path in which a low carbon dioxide partial pressure is formed.
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