KR20240027463A - 이산화탄소 포집 및 처리 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이산화탄소 포집 및 처리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진구동이나 보일러, 용광로 및 폐기물 소각처리 시 발생하는 배기가스를 정화하여 외부로 배출할 때 정화된 공기(가스) 내 포함되어 있는 이산화탄소(CO2)를 강제적으로 물 속에서 포집하여 처리할 수 있도록 이루어져 이산화탄소 배출 제로를 실현하기 위한 친환경적인 이산화탄소 포집 및 처리 시스템에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, n개의 탱크장치와, 가스이송라인 및 유체이송라인을 포함하여 이루어진다.
이를 위해 본 발명은, n개의 탱크장치와, 가스이송라인 및 유체이송라인을 포함하여 이루어진다.
Description
본 발명은 이산화탄소 포집 및 처리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진구동이나 보일러, 용광로 및 폐기물 소각처리 시 발생하는 배기가스를 정화하여 외부로 배출할 때 정화된 공기(가스) 내 포함되어 있는 이산화탄소(CO2)를 강제적으로 물 속에서 포집하여 처리할 수 있도록 이루어져 이산화탄소 배출 제로를 실현하기 위한 친환경적인 이산화탄소 포집 및 처리 시스템에 관한 것이다.
인구가 증가함에 따라 생활 폐기물, 건축 폐기물 등도 함께 지속적으로 증가하고 있다. 폐기물은 크게 생활환경에서 발생하는 생활 폐기물, 산업 현장에서 발생되는 사업자 폐기물 및 건설공사와 관련된 건설폐기물 등으로 분류될 수 있다. 이러한 많은 양의 폐기물은 재활용하거나 매립 또는 소각하는 방식으로 처리되고 있는 실정이다.
폐기물을 소각하는 경우 미세분진이나 유해가스가 외부로 배출되어 환경 오염을 발생시키는 문제가 있다. 이를 방지하기 위해서는 미세분진이나 유해 가스를 제거하기 위한 미세분진 제거시설과 유해가스 제거시설을 각각 갖추는 것이 필요하지만, 비용이 매우 많이 소요되어 용이하게 미세분진이나 유해가스 등을 효과적으로 제거하지 못하는 문제가 있었다.
이러한 폐기물을 소각하여 처리하기 위한 다양한 시스템들이 제시되고 있으며, 다양한 방법을 통해 소각된 배기가스 중 포함된 NOX ,SOX 류의 오염물질을 제거하고 외부로 배출하고 있다.
그러나, 이와 같은 폐기물 소각장 또는 선박 등에서 처리되어 배출되는 배기가스 내에는 이산화탄소가 그대로 포함되고 있으며 이는 환경적 문제로 대두되고 있다.
지구 온난화의 심각성으로 인하여 전 세계적으로 2005년부터 이산화탄소 배출 저감에 대한 교토의정서가 발표된 이래로, 이산화탄소의 배출을 저감시키는 기술의 개발은 물론이고 이산화탄소의 효율적인 활용 방법에 대하여 다양한 연구가 진행되고 있는 것이다.
이에 따라 정화되어 처리되는 배기가스 중에서도 포함된 이산화탄소를 제거하기 위한 연구가 이어지고 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 정화된 공기(가스) 내 포함되어 있는 이산화탄소(CO2)를 강제적으로 물 속에서 포집하여 처리할 수 있도록 이루어져 이산화탄소 배출 제로를 실현하기 위한 친환경적인 이산화탄소 포집 및 처리 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 이산화탄소 포집 및 처리 시스템은, 정화되어 배출되는 공기(가스) 중 포함된 이산화탄소(CO2)를 포집하여 처리하기 위한 처리 시스템에 있어서, n개의 밀폐된 탱크를 연속되게 배치하되, 물을 설정에 따른 유량과 속도로 최초 탱크에 주입하면 n개의 탱크가 순차적으로 설정의 높이까지 물을 채우도록 배열되어 유체의 흐름을 갖도록 배열된 탱크장치와; 상기 이산화탄소를 포함한 공기(CO2 + 공기)를 강제 이송하여 탱크의 하부로 강제주입하여 물에 녹아 반응하게 하고, 물을 통과하여 탱크 상부에 모인 가스를 재포집하여 동일 탱크 또는 이웃하는 탱크의 하부로 강제주입하는 가스이송라인과; 연속되게 배치된 n개의 탱크 중, 최초 탱크에 물을 주입하고, 마지막 탱크의 일측에서 이산화탄소가 녹은 탄산수를 외부로 배출하는 유체이송라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 탱크장치는, 강제 주입된 이산화탄소(CO2)가 물(H2O)에 강제적으로 녹아 반응하면서 탄산수를 만드는 버블 희석탱크부와; 상기 버블 희석탱크부를 통과한 물과 탄산수를 방류 전 안정화시키도록 마지막에 배치된 안정화탱크부로 구성한다.
이때, 버블 희석탱크부는, 연속적으로 배열된 적어도 2개 이상의 탱크인 것을 특징으로 한다.
한편, 버블 희석탱크부는, 하부에 상기 가스이송라인과 연통되어 유입된 이산화탄소를 포함한 공기를 물속에 분사하는 나노버블노즐을 포함한다.
그리고, 필요에 따라 탱크장치의 탱크로 유입되는 물은, 암모니아수, 석회수 또는 해수 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
이때, 탱크장치를 구성하는 탱크는 하부가 콘 형상을 가지며, 수산화칼슘과 이산화탄소가 반응하여 결정화된 석회석을 외부 배출할 수 있도록 탱크 배출라인을 하부에 연통되게 형성한다.
한편, 상기 가스이송라인은, 연돌에서 최초 탱크로 이산화탄소를 포함한 공기를 강제주입하는 제1라인과, 탱크의 상부에 모인 가스를 강제 포집하여 이웃하는 탱크의 하부로 강제 주입하는 제2라인과, 탱크의 상부에 모인 가스를 강제 포집하여 동일한 탱크의 하부로 강제 주입하는 제3라인을 포함하여 구성한다.
한편, 탱크장치의 하부에는 유입된 유체의 온도를 낮추기 위한 냉동라인을 더 포함하여 구성한다.
그리고, 상기 탱크장치를 구성하는 탱크는, 상부에 외기와 연통되는 통로를 형성하고, 상기 통로의 개방여부를 결정하는 볼 타입의 체크밸브를 더 구비한다.
바람직한 실시예로, 볼 타입의 체크밸브는, 고무공 또는 풍선 타입으로 내부에 수소 또는 헬륨이 채워지고, 부력에 의해 상기 통로를 막고 있다가 탱크 상부에 모인 가스를 재포집하는 흡입력이 부력보다 클 때 외기 통로를 개방하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 발명에 따른 이산화탄소 포집 및 처리 시스템은, 공기(가스) 내 포함되어 있는 이산화탄소(CO2)를 강제적으로 물 속에서 포집하여 처리할 수 있도록 이루어져 이산화탄소 배출 제로를 실현하는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 이산화탄소 포집 및 처리 시스템을 보여주는 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 이산화탄소 포집 및 처리 시스템의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 이산화탄소 포집 및 처리 시스템의 탱크장치에 적용한 볼 타입 체크밸브 및 이의 사용상태를 보여주는 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 이산화탄소 포집 및 처리 시스템의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 이산화탄소 포집 및 처리 시스템의 탱크장치에 적용한 볼 타입 체크밸브 및 이의 사용상태를 보여주는 개략적인 도면이다.
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이산화탄소 포집 및 처리 시스템의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 상부 또는 상방은 장치가 설치된 바닥면에서 높이를 가지는 부분 또는 그 방향을 가리키는 것으로 하며, 하부 또는 하방은 이와 반대되는 부분 또는 그 방향을 가리키는 것으로 하여 설명하기로 한다.
그리고, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략하기로 한다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 이산화탄소 포집 및 처리 시스템(1)은, 폐기물 소각시설이나 선박의 엔진, 제철소 용광로, 화력발전소 보일러 등에서 발생한 오염된 배기가스를 정화처리하기 위한 연돌(10)을 거쳐 정화된 공기 중 이산화탄소(CO2)를 포집하여 처리할 수 있도록 이루어진다.
이를 위해, 본 발명의 이산화탄소 포집 및 처리 시스템(1)은, 정화되어 배출되는 공기(가스) 중 포함된 이산화탄소(CO2)를 포집하여 처리하기 위해, 크게 다수개 즉, n개의 밀폐된 탱크가 연속되게 배치된 탱크장치(100)와, 탱크장치(100)에 이산화탄소를 포함한 공기를 강제 주입하기 위한 가스이송라인(200)과, 탱크장치(100) 물(W)을 연속적으로 유입시키고 배출시키기 위한 유체이송라인(300)을 포함하여 구성한다.
이와 같은 구성에 따라, 이산화탄소를 포함한 공기는 강제적으로 물(W)이 담긴 탱크장치(100)로 강제유입되고, 이산화탄소는 물에 강제적으로 녹아 반응하면서 탄산수를 만들게 되며, 이러한 탄산수는 유체이송라인(300)을 통해 외부 배출되어 이산화탄소 외부 배출을 제로로 만들 수 있게 한다.
보다 구체적으로, 도 1 내지 도 2를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도시에서 탱크장치(100)는 3개의 탱크로 구성함으로 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며 필요에 따라 다수개, 즉 n개의 탱크로 구성할 수 있음은 물론이다.
구체적으로 본 발명에 따른 이산화탄소 포집 및 처리 시스템(1)은, 상술한 바와 같이, 크게 탱크장치(100)와 가스이송라인(200), 유체이송라인(300)을 포함하여 구성한다.
먼저, 탱크장치(100)는, n개의 탱크를 연속되게 배치하는데, 도시에서는 3개의 탱크(110, 120, 130)을 연속적으로 연통되게 배치하였다. 이러한 연속된 탱크들은 유체이송라인(300)을 통해 물(W)을 설정에 따른 유량과 속도록 최초의 제1탱크(110)에 주입하면 n개의 탱크가 순차적으로 설정의 높이까지 물(W)을 채우도록 배열되며, 유체이송라인(300)을 통해 연속적으로 물이 주입되고 배출되기 때문에 연속적인 유체의 흐름을 갖게 된다.
그리고, 가스이송라인(200)은, 이산화탄소를 포함한 공기(CO2 + 공기)를 강제 이송하여 탱크의 하부로 강제주입하여 물에 녹아 반응하게 하고, 물을 통과하여 탱크 상부에 모인 가스를 재포집하여 동일 탱크 또는 이웃하는 탱크의 하부로 강제주입하도록 한다.
한편, 유체이송라인(300)은, 연속되게 배치된 n개의 탱크 중, 최초 탱크에 물을 주입하고, 마지막 탱크의 일측에서 이산화탄소가 녹은 탄산수를 외부로 배출하는
한편, 탱크장치(100)는, 강제 주입된 이산화탄소(CO2)가 물(H2O)에 강제적으로 녹아 반응하면서 탄산수를 만드는 버블 희석탱크부(110, 120)와; 버블 희석탱크부(110, 120)를 통과한 물과 탄산수를 포함한 유체를 전달받아 방류 전 반응이 안정화되도록 잠시 머무는 공간을 제공하도록 마지막에 배치된 안정화탱크부(130)로 구성할 수 있다.
바람직하게, 상술의 버블 희석탱크부(110, 120)는 연속적으로 배열된 적어도 2개 이상의 탱크인 것을 특징으로 한다.
그리고, 이러한 버블 희석탱크부(110, 120)의 하부에는 가스이송라인(200)과 연통되어 유입된 이산화탄소를 포함한 공기를 물속에 분사하는 나노버블노즐(140)을 포함한다.
한편, 이러한 탱크장치로 유입되는 물(W)은 본 발명이 설치되는 환경 및 필요에 따라 암모니아수, 석회수 또는 해수 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
그리고, 바람직한 탱크장치(100)를 구성하는 탱크의 형상으로, 하부가 콘 형상을 가지도록 구성하는데, 이는 유입된 물이 석회수일 경우, 수산화칼슘과 이산화탄소가 반응하여 결정화된 석회석(CaCO3)을 외부로 배출하기 용이하도록 한 것이며, 하부 저면의 콘 형상은 일측에 탱크 배출라인(500)과 연통되게 형성한다.
한편, 유입된 물이 암모니아수일 경우, 암모니아와 물과 이산화탄소가 반응하여 형성된 탄산암모늄((NH3)2CO3)을 상술의 탱크 배출라인(500)을 통해 배출하게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 이산화탄소 포집 및 처리 시스템(1)은, 유입되는 물의 성상에 따라- 물, 암모니아수, 석회수, 해수- 부산물을 획득할 수 있고, 이러한 부산물(석회석 또는 탄산암모늄 등)은 별도 이용할 수 있다.
한편, 탱크장치를 구성하는 탱크는, 상부에 볼 타입의 체크밸브(V1)를 더 구비한 것을 특징으로 한다. 이는 탱크의 상부에 모인 이산화탄소를 포함한 공기를 재흡입할 시 과흡입을 방지하기 위한 것으로 압력을 조절함으로 탱크의 파손을 방지할 수 있다.
구체적으로, 도 2와 함께 도 3을 참조하면, 본 발명의 탱크장치를 구성하는 탱크는, 상부에 외기와 연통되는 통로를 형성하고, 통로의 개방여부를 결정하는 볼 타입의 체크밸브를 더 구비한다.
일 실시예로, 상술의 볼 타입의 체크밸브(V1)는, 고무공 또는 풍선 타입으로 내부에 수소 또는 헬륨이 채워져 있다. 이에 따라, 도 3의 (a)와 같이, 평상시에는 부력에 의해 탱크의 상부측 외기 통로를 막고 있다가, 도 3의 (b)와 같이, 탱크 상부에 모인 가스를 재포집하는 흡입력이 부력보다 클 때는 그 흡입력에 의해 하방으로 빨려 내려오게 되며 이때 외기는 개방된 통로를 통해 탱크 내부로 유입된다.
따라서, 탱크 내 압력을 조절할 수 있어 과흡입에 따른 순간적 높아지는 압력에 의해 탱크가 파손되는 것을 방지하게 된다.
한편, 가스이송라인(200)은 구체적인 일 실시예로, 연돌(10)에서 최초 탱크(110)로 이산화탄소를 포함한 공기를 강제주입하는 제1라인(210)과, 탱크(110, 130)의 상부에 모인 가스를 강제 포집하여 이웃하는 탱크(120)의 하부로 강제 주입하는 제2라인(220)과, 탱크(120)의 상부에 모인 가스를 강제 포집하여 동일한 탱크(120)의 하부로 강제 주입하는 제3라인(230)을 포함하여 구성한다.
한편, 이산화탄소는 낮은 온도에서 물에 더 잘 녹아드는데, 상술의 본 발명에 따른 탱크장치(100)들은 이산화탄소의 반응을 좀 더 용이하게 하기 위해 하부에 유입된 유체의 온도를 낮추기 위한 냉동라인(400)을 더 포함하여 구성한다.
하기에서는 도 2를 재차 참조하여, 본 발명에 따른 이산화탄소 포집 및 처리시스템(1)의 사용상태를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저, 도시한 바와 같이, 본 발명을 구성하는 탱크장치(100)는 크게 제1탱크(110)와 제2탱크(120)로 버블 희석탱크부를 구성하고, 제3탱트(130)로 안정화탱크부를 구성하여, 총 3개의 탱크로 구성함을 도시하였다.
제1탱크(110)와 제2탱크(120)의 하부에는 나노버블노즐(140)을 배치 설치하였으며, 또한 일측에 냉동기와 연통되어 냉기를 전달하는 냉동라인(400)를 배치 설치하였다.
한편, 유체이송라인(300)은 탱크장치(100)에 물을 공급하는데, 물(W)은 펌프를 통해 강제적으로 제1탱크(110)의 일측에 유입관(310)을 통해 유입되며 설정에 따른 유량과 속도를 가지고 정량 유입됨이 바람직하다. 그리고, 제1탱크(110)로 유입된 물(W)은 제1탱크(110)가 설정의 위치까지 가득 채워지면 넘치면서 제1이송관(320)을 통해 제2탱크(120)로 유입되고, 제2탱크(120)를 가득 채우면 넘치면서 제2이송관(330)을 통해 제3탱크(130)로 유입되어 제3탱크(130)를 가득 채우게 된다. 그리고, 제3탱크(130)를 가득 채운 물은 일측의 배출관(340)을 통해 외부로 배출된다.
이와 같이, 유입된 물은 제1탱크(110)와 제2탱크(120) 및 제3탱크(130)를 연속적으로 채우는 유체 흐름을 갖는다.
이와 같이, 이산화탄소를 포함한 가스가 가스이송라인(200)을 통해 유입되기 전부터 탱크장치(100)는 하나의 유체 흐름을 갖고 있다. 그리고, 이때 탱크장치(100)로 유입되는 물은 암모니아수, 석회수 또는 해수 일 수도 있다.
이러한 암모니아수 또는 석회수, 해수 일 때의 반응은 하기 상세 설명하기로 한다.
그리고, 이와 같이 탱크장치(100)를 구성하는 제1 내지 제3탱크(110, 120, 130)가 내부에서 하나의 유체 흐름을 형성하고 있을 때, 설정의 제어에 따라, 연돌(10)을 통해 정화된 배출가스는 이산화탄소를 포함하여 강제적으로 가스이송라인(200)의 제1라인(210)을 통해 제1탱크(110)의 하부에 형성한 나노버블노즐(140)측으로 강제 주입된다.
이때, 강한 흡입력을 발생하고 이송을 용이하게 하기 위해 흡입력이 강한 블로어(B1)를 이용한다.
제1탱크(110)의 나노버블노즐(140)을 통해 제1탱크(110)에 담긴 물(W1)에 강제주입된 이산화탄소는 물과 반응하여 녹게 된다.
CO2 + H2O = H2CO3 ---- (식1)
이와 같이 (식1)의 반응을 통해 이산화탄소는 물에 녹아 탄산을 생성하고 물은 탄산수가 된다.
한편, 제1탱크(110)에서 완전히 녹지 못한 이산화탄소는 제1탱크(110)의 물(W1)을 통과하여 상부에 모이게 된다. 이때, 상부에 모인 이산화탄소를 포함한 공기는 제2라인(220)을 통해 강제적으로 흡입되어 이웃하는 제2탱크(120)의 하부에 구비된 나노버블노즐(140)을 통해 제2탱크(120) 내부로 강제 주입된다.
그리고, 제2탱크(120) 내부에서도 나노버블노즐(140)을 통해 제2탱크(120)에 담긴 물(W2)에 강제주입된 이산화탄소는 물과 반응하여 (식1)과 동일한 반응을 거친다. 이에 따라 제2탱크(120)에서도 제1탱크에서 녹지 못한 이산화탄소가 재차 제2탱크(120)의 물에 녹아 탄산을 생성하고 물은 탄산수가 된다.
한편, 그럼에도 불구하고 제2탱크(120)에서 완전히 녹지 못한 이산화탄소는 제2탱크(120)의 물(W2)을 통과하여 상부에 모이게 된다. 그리고, 제2탱크(120)의 상부에 모인 이산화탄소를 포함한 공기는 제3라인(230)을 통해 재차 제2탱크(120), 즉 동일한 탱크로 강제 재주입된다. 그리고, 다시한번 나노버블노즐(140)을 통해 뿜어져 다시 한번 물에 녹도록 유도되어 물을 탄산수로 바꾸게 된다.
이와 같이, 제1탱크(110)와 제2탱크(120)는 버블 희석탱크부로서, 강제 주입된 이산화탄소를 물에 녹여 제거하면서 물을 탄산수로 바꾸는 작업을 수행한다.
그리고, 제2탱크(120)를 통과한 물(W2)은 탄산수로서 제2이송관(330)을 통해 제3탱크(130)로 흐름에 따라 유입된다.
이때, 제3탱크(130)는 안정화탱크부로 방류전 마지막으로 물이 담겨지는 탱크이며, 물과 탄산수를 방류 전 안정화시키는 역할을 수행한다.
한편, 이때 제3탱크(130)에 채워진 물(W3)을 통과하여 상부에 모인 그나마 남아 있을 지도 모를 이산화탄소를 포함한 공기는 재차 제2라인(220)을 통해 강제적으로 흡입되어 이웃하는 제2탱크(120)의 하부에 구비된 나노버블노즐(140)을 통해 제2탱크(120) 내부로 강제 주입된다.
한편, 상술한 이산화탄소와 물의 녹는 반응은 냉동라인(400)을 통해 각각의 탱크 내부로 전해지는 냉기에 의해 물(W1, W2, W3)의 온도가 낮아짐에 따라 보다 활발하게 반응이 일어날 수 있다.
그리고, 마지막으로 안정화탱크부인 제3탱크(130)를 통과한 물(W3)은 탄산수로서 배출관(340)을 통해 외부로 배출된다.
이때, 배출되는 탄산수는 해상에 방류하면 조류의 먹이가 될 수 있고, 숲에 방류하면 다양한 식물의 먹이가 될 수 있을 뿐만 아니라, 인간이 사용할 수 있음은 물론이다.
한편, 상술한 바와 같이, 최초 제1탱크(110)로 유입되는 물(W)은 암모니아수, 석회수 또는 해수 일 수 있다.
유입되는 물이 석회수 일 경우, 제1탱크 내지 제3탱크에서는 석회수에 포함된 수산화칼슘(Ca(OH)2)이 이산화탄소와 반응하여 석회석(탄산칼슘, CaCO3)을 만들어낸다.
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O ---- (식2)
이에 따라, 탱크장치(100)의 하부에 모인 석회석은 제1 내지 제3탱크(110, 120, 130)의 콘 형상 하부에 연결된 탱크 배출라인(500)을 통해 정해진 시간에 밸브조절을 통해 외부 배출되게 한다.
이와 같이, 생성된 석회석은 시멘트 원료로 사용할 수 있다.
한편, 유입되는 물(W)이 암모니아수 일 경우, 제1탱크 내지 제3탱크에서는 암모니아수에 포함된 암모니아(NH3)가 물과 이산화탄소와 반응하여 탄산암모늄((NH3)2CO3)을 만들어낸다.
2NH3 + +H2O + CO2 = (NH3)2CO3 ---- (식3)
이에 따라, 탱크장치(100)의 하부에 모인 탄산암모늄((NH3)2CO3)은 제1 내지 제3탱크(110, 120, 130)의 콘 형상 하부에 연결된 탱크 배출라인(500)을 통해 정해진 시간에 밸브조절을 통해 외부 배출되게 한다.
이와 같이, 생성된 탄산암모늄((NH3)2CO3)은 팽창제, 산도 조절제, 중화제 등으로 사용할 수 있다.
한편, 유입되는 물이 해수일 경우에는, 해수 자체가 탄산수가 되어 바로 해상에 방류됨으로 조류의 먹이로 활용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이산화탄소 포집 및 처리 시스템(1)은, 정화된 공기(가스) 내 포함되어 있는 이산화탄소(CO2)를 강제적으로 물 속에서 포집하여 처리할 수 있도록 이루어져 이산화탄소 배출 제로를 실현한다.
이상에서 설명한 본 발명은 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.
1 : 이산화탄소 포집 및 처리 시스템
100 : 탱크장치
110 : 제1탱크
120 : 제2탱크
130 : 제3탱크
140 : 나노버블노즐
200 : 가스이송라인
210 : 제1라인
220 : 제2라인
230 : 제3라인
300 : 유체이송라인
310 : 유입관
320 : 제1이송관
330 : 제2이송관
340 : 배출관
400 : 냉동라인
500 : 탱크 배출라인
100 : 탱크장치
110 : 제1탱크
120 : 제2탱크
130 : 제3탱크
140 : 나노버블노즐
200 : 가스이송라인
210 : 제1라인
220 : 제2라인
230 : 제3라인
300 : 유체이송라인
310 : 유입관
320 : 제1이송관
330 : 제2이송관
340 : 배출관
400 : 냉동라인
500 : 탱크 배출라인
Claims (9)
- 정화되어 배출되는 공기(가스) 중 포함된 이산화탄소(CO2)를 포집하여 처리하기 위한 처리 시스템에 있어서,
n개의 밀폐된 탱크를 연속되게 배치하되, 물을 설정에 따른 유량과 속도로 최초 탱크에 주입하면 n개의 탱크가 순차적으로 설정의 높이까지 물을 채우도록 배열되어 유체의 흐름을 갖도록 배열된 탱크장치와;
상기 이산화탄소를 포함한 공기(CO2 + 공기)를 강제 이송하여 탱크의 하부로 강제주입하여 물에 녹아 반응하게 하고, 물을 통과하여 탱크 상부에 모인 가스를 재포집하여 동일 탱크 또는 이웃하는 탱크의 하부로 강제주입하는 가스이송라인과;
연속되게 배치된 n개의 탱크 중, 최초 탱크에 물을 주입하고, 마지막 탱크의 일측에서 이산화탄소가 녹은 탄산수를 외부로 배출하는 유체이송라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집 및 처리 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 탱크장치는,
강제 주입된 이산화탄소(CO2)가 물(H2O)에 강제적으로 녹아 반응하면서 탄산수를 만드는 버블 희석탱크부와;
상기 버블 희석탱크부를 통과한 물과 탄산수를 방류 전 안정화시키도록 마지막에 배치된 안정화탱크부로 구성한 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집 및 처리 시스템.
- 제 2항에 있어서,
상기 버블 희석탱크부는, 연속적으로 배열된 적어도 2개 이상의 탱크인 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집 및 처리 시스템.
- 상기 버블 희석탱크부는,
하부에 상기 가스이송라인과 연통되어 유입된 이산화탄소를 포함한 공기를 물속에 분사하는 나노버블노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집 및 처리 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 탱크장치의 탱크로 유입되는 물은,
암모니아수, 석회수 또는 해수 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집 및 처리 시스템.
- 제 4항에 있어서,
상기 탱크장치를 구성하는 탱크는 하부가 콘 형상을 가지며,
수산화칼슘과 이산화탄소가 반응하여 결정화된 석회석을 외부 배출할 수 있도록 탱크 배출라인을 하부에 연통되게 형성한 것을 특징으로 하는 이산탄소 포집 및 처리 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 가스이송라인은,
최초 탱크로 이산화탄소를 포함한 공기를 강제주입하는 제1라인과,
탱크의 상부에 모인 가스를 강제 포집하여 이웃하는 탱크의 하부로 강제 주입하는 제2라인과,
탱크의 상부에 모인 가스를 강제 포집하여 동일한 탱크의 하부로 강제 주입하는 제3라인을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집 및 처리 시스템.
- 제 1항에 있어서,
탱크장치의 하부에는 유입된 유체의 온도를 낮추기 위한 냉동라인을 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집 및 처리 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 탱크장치를 구성하는 탱크는,
상부에 외기와 연통되는 통로를 형성하고, 상기 통로의 개방여부를 결정하는 볼 타입의 체크밸브를 더 구비하되,
상기 볼 타입의 체크밸브는,
고무공 또는 풍선 타입으로 내부에 수소 또는 헬륨이 채워지고, 부력에 의해 상기 통로를 막고 있다가 탱크 상부에 모인 가스를 재포집하는 흡입력이 부력보다 클 때 외기 통로를 개방하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집 및 처리 시스템.
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|---|---|---|---|
| KR1020220105718A KR20240027463A (ko) | 2022-08-23 | 2022-08-23 | 이산화탄소 포집 및 처리 시스템 |
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| KR1020220105718A KR20240027463A (ko) | 2022-08-23 | 2022-08-23 | 이산화탄소 포집 및 처리 시스템 |
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| KR20240027463A true KR20240027463A (ko) | 2024-03-04 |
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| KR102398148B1 (ko) | 2021-06-28 | 2022-05-17 | 권득용 | 소각처리 배출가스 정화용 대기오염 방지시설 |
| KR20220115891A (ko) | 2020-09-08 | 2022-08-19 | 가부시키가이샤 미쯔이 이앤에스 머시너리 | 선박배기가스의 세정배수처리장치 |
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- 2022-08-23 KR KR1020220105718A patent/KR20240027463A/ko unknown
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