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KR101391282B1 - A exhaust gas treatment system with moisture capture device using membrane - Google Patents

A exhaust gas treatment system with moisture capture device using membrane Download PDF

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KR101391282B1
KR101391282B1 KR1020120038371A KR20120038371A KR101391282B1 KR 101391282 B1 KR101391282 B1 KR 101391282B1 KR 1020120038371 A KR1020120038371 A KR 1020120038371A KR 20120038371 A KR20120038371 A KR 20120038371A KR 101391282 B1 KR101391282 B1 KR 101391282B1
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separation membrane
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최원길
조항대
박종수
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한국에너지기술연구원
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Abstract

본 발명은 기존의 연소배가스 중에 잔존하는 수분을 분리막을 이용하여 회수하는 것에 의해 배가스처리공정을 효율적으로 수행할 수 있는 분리막을 이용한 수분회수장치를 가지는 연소배가스 처리시스템에 관한 것으로, 배가스 처리공정 중의 수분제거가 가능하여 작은 용량의 재가열히터로도 충분히 가시매연 방지 및 배가스 확산을 촉진하기 위한 재가열효과를 기대할 수 있다.The present invention relates to a flue gas treating system having a water recovery device using a separation membrane capable of efficiently performing flue gas treatment by collecting moisture remaining in a conventional flue gas using a separator, Moisture can be removed, and a reheating effect can be expected to sufficiently prevent visible smoke and promote diffusion of exhaust gas even with a small-capacity reheating heater.

Description

분리막을 이용한 수분회수장치를 가지는 연소배가스 처리시스템{A exhaust gas treatment system with moisture capture device using membrane}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an exhaust gas treatment system having a moisture recovery device using a separation membrane,

본 발명은 분리막을 이용한 수분회수장치를 가지는 연소배가스 처리시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 연소배가스 중에 잔존하는 수분을 분리막을 이용하여 회수하는 것에 의해 배가스처리공정을 효율적으로 수행할 수 있는 분리막을 이용한 수분회수장치를 가지는 연소배가스 처리시스템에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a flue gas treating system having a water recovery device using a separation membrane, and more particularly, to a flue gas treating system using a separator for recovering moisture remaining in an existing flue gas using a separator, To a flue gas treating system having a water recovery device using a separation membrane.

지구 온난화를 유발하는 대표적인 온실가스인 이산화탄소의 배출저감을 위한 이산화탄소 회수 및 저장(CO2 Capture and Storage : 이하 ‘CCS’라 한다.) 기술의 개발이 가속화 되면서 이산화탄소 포집기술(Carbon Capture) 수준은 상용화를 앞두고 있으나 이산화탄소 포집공정의 성능 유지와 공정의 내구성을 보장하기 위해 반드시 필요한 이산화탄소 포집으로 공급되는 연소배가스중 유해성분 처리를 위한 기술 개발은 미진한 상태이다.Carbon dioxide recovery and storage for the abatement of a typical greenhouse gas carbon dioxide, which causes global warming (CO 2 Capture and Storage:. Hereinafter referred to as 'CCS') With the development of technology to accelerate the carbon dioxide capture technology (Carbon Capture) level of commercialization However, the development of technologies for the treatment of harmful components in the flue gas supplied by the capture of carbon dioxide, which is indispensable to maintain the performance of the carbon dioxide capture process and ensure the durability of the process, is insufficient.

장기적으로 가장 활발히 사용될 수밖에 없는 화석연료로 대두되고 있는 석탄은 탄소(C)/수소(H)비가 높아서 이산화탄소를 많이 배출하는데다 황성분 등 유해성분도 비교적 많이 함유되어 있어서 연소시 높은 농도의 유해성분을 배출하고 있으므로 이산화탄소 포집공정 전단계에서의 유해가스 처리가 필수적이다.Coal, which is the most active fossil fuel in the long term, has a high carbon / hydrogen (H) ratio and it releases a large amount of carbon dioxide. It contains a relatively large amount of harmful components such as sulfur compounds. It is necessary to treat the harmful gas in the previous stage of carbon dioxide capture process.

도 1은 이산화탄소 포집공정이 포함된 종래의 석탄화력 발전소의 연소배가스 처리시스템을 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a conventional combustion gas processing system of a coal-fired power plant including a carbon dioxide capture process. FIG.

도 1을 참고하면 종래의 석탄화력 발전소의 연소배가스 처리시스템은 보일러(110)에서 배출된 연소배가스에 대해 배연탈질장치(120), 집진장치(130) 및 배연탈황장치(140)를 통해 오염물질을 제거한 후 이산화탄소 포집장치(150)를 통해 이산화탄소를 포집하여 압축 저장하고 연소배가스는 재가열용 히터(160)에서 재가열하여 연돌(170)을 통해 대기 중으로 배출한다.Referring to FIG. 1, a conventional combustion gas treatment system of a coal-fired power plant includes a flue gas desulfurizer 120, a dust collector 130, and an exhaust flue gas desulfurizer 140 for the flue gas discharged from the boiler 110, The carbon dioxide is collected through the carbon dioxide collecting device 150 and is compressed and stored. The combustible gas is reheated in the reheating heater 160 and discharged to the atmosphere through the stack 170.

이와 같은 배가스처리 공정을 거치면서 연소배가스의 온도는 필연적으로 저하되고 연소배가스 중 수증기는 포화상태에 이르게 된다. 따라서, 포화상태의 수증기의 응결로 인한 연돌의 부식 방지와 연돌 배출후 수분 응축에 의한 가시매연 방지 및 배가스 확산을 촉진하기 위해 연돌 유입전 배가스 재가열이 필요하다.The temperature of the flue gas is inevitably lowered and the water vapor in the flue gas becomes saturated when the flue gas treatment process is performed. Therefore, it is necessary to prevent flue corrosion due to condensation of saturated steam in the saturated state, prevent visible smoke due to water condensation after discharging the stones, and reheat flue gas before entering the stack to promote flue gas diffusion.

그러나, 이러한 연소배가스의 재가열을 위해서는 상당한 에너지가 소요될 뿐만 아니라, 재가열히터를 설치하기 위해서는 비용 및 공간적인 문제가 심각하다.
However, in order to reheat such a flue gas, not only a considerable amount of energy is consumed but also cost and space problems are serious to install a reheating heater.

상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 기존의 연소배가스 중에 잔존하는 수분을 분리막을 이용하여 회수하는 것에 의해 배가스처리공정후단의 배가스 재가열장치를 최소화하거나 생략할 수 있는 분리막을 이용한 수분회수장치를 가지는 연소배가스 처리시스템을 제공하는 데에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method and apparatus for recovering moisture remaining in a conventional combustible gas by using a separator, thereby minimizing or eliminating the exhaust gas reheating apparatus And to provide a flue gas treating system having a water recovery device.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 보일러의 배기가스로부터 질소산화물, 황산화물, 및 이산화탄소를 포집하고연돌을 통해 배출시키는 연소배가스 처리시스템에 있어서, 상기 연돌의 전단에 연소배가스의 수분을 회수하기 위한 수분회수장치가 설치되는 것을 특징으로 한다. 또, 상기 수분회수장치와 상기 연돌 사이에 연소배가스를 재가열시키는 재가열용 히터가 설치될 수 있다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a flue gas treating system for collecting nitrogen oxides, sulfur oxides, and carbon dioxide from an exhaust gas of a boiler and discharging the flue gases through a stack, the system comprising: And a water recovery device for recovering the water is installed. Further, a reheating heater for reheating the combustion gas may be provided between the water recovery device and the stack.

상기 수분회수장치는, 배기가스가 유통하는 공간을 가지며 양측에 배기가스 유입관과 배기가스 유출관이 배치되는 하우징; 상기 하우징에 연결되고 상기 하우징 내부의 공간과 격리되며 부압장치와 연결되는 분리관이 설치되는 부압챔버; 및Wherein the water recovery apparatus comprises: a housing having a space through which exhaust gas flows, and an exhaust gas inlet pipe and an exhaust gas outlet pipe are disposed on both sides; A negative pressure chamber connected to the housing and being separated from a space inside the housing and having a separation pipe connected to the negative pressure device; And

상기 하우징 내부에 설치되고, 일단부 또는 양단부가 상기 부압챔버 내부와 연통되는 분리막모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.And a separation membrane module installed inside the housing and having one end or both ends communicating with the inside of the negative pressure chamber.

또, 상기 분리막모듈의 일단부는 상기 부압챔버에 연통되도록 설치되는 커넥터에 의해 고정되고, 상기 분리막모듈의 타단부는 상기 하우징의 바닥면에 설치되는 커넥터에 고정되는 것을 특징으로 한다.In addition, one end of the separator module is fixed by a connector provided to communicate with the negative pressure chamber, and the other end of the separator module is fixed to a connector installed on a bottom surface of the housing.

또, 상기 분리막모듈의 양단부는 상기 부압챔버에 연통되도록 설치되는 커넥터에 의해 고정되는 것을 특징으로 한다.In addition, both end portions of the separation membrane module are fixed by a connector installed to communicate with the negative pressure chamber.

또, 상기 분리막모듈의 중공사 분리막은 수분투과도 및 선택도를 향상시키는 코팅층을 가지는 것을 특징으로 한다.
The hollow fiber separation membrane of the separation membrane module has a coating layer for improving water permeability and selectivity.

본 발명을 통해, 배가스 처리공정 중의 수분제거가 가능하여 작은 용량의 재가열히터를 사용하거나 또는 재가열히터를 생략해도 충분히 가시매연 방지 및 배가스 확산을 촉진하기 위한 재가열효과를 기대할 수 있다.Through the present invention, moisture can be removed during the flue gas treatment process, and even if a reheating heater having a small capacity is used or the reheating heater is omitted, a reheating effect for preventing visible smoke and promoting flue gas diffusion can be expected.

또, 수분을 효율적으로 제거하면서도 압력, 유량 등 연소배가스 흐름에 영향을 미치지 않으며, 분진 등 막 표면의 부착물질의 제거가 용이할 뿐만 아니라, 수분제거를 위한 장치의 소형화 및 조작이 단순화가 가능하다.In addition, it efficiently removes moisture, does not affect the flow of combustion gas such as pressure and flow rate, and is easy to remove the adhering substance on the surface of the dust film, and also can simplify the miniaturization and operation of the apparatus for removing moisture .

또한, 고분자 분리막의 특성에 따른 성능 최적화를 구조 변경이 용이하고 손상되거나 문제가 발생한 모듈의 교체 및 모듈 단위로 적층이 용이하므로 스케일업(Scale-up)에 대한 유연한 대응이 가능하다.
In addition, it is possible to optimize the performance according to the characteristics of the polymer membrane, flexibly cope with the scale-up because it is easy to change the structure, and it is easy to replace the damaged or troublesome module and laminate in module units.

도 1은 종래기술에 따른 연소배가스 처리시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수분회수장치를 가지는 연소배가스 처리시스템의 개략도이다.
도 3은 도 2의 연소배가스 처리시스템에 사용된 수분회수장치의 사시도이다.
도 4는 도 2의 연소배가스 처리시스템에 사용된 변형된 수분회수장치의 사시도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a schematic diagram of a conventional flue gas treating system.
2 is a schematic view of a flue gas treating system having a water recovery device according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a water recovery apparatus used in the flue gas treating system of FIG.
4 is a perspective view of a modified water recovery device used in the flue gas treating system of Fig.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2에서 도면부호 102는 실시예에 따른 수분회수장치를 가지는 연소배가스 처리시스템을 지시한다.In Fig. 2, reference numeral 102 denotes a flue gas treating system having a water recovery device according to the embodiment.

상기 연소배가스 처리시스템(102)은 재가열용 히터(160)의 전단에 수분회수장치(350,390)을 배치한다. 일반적으로, 500MW급 석탄화력발전소에서 CCS 설비가 포함된 배가스처리장치를 거쳐 최종적으로 연돌로 유입되는 배가스중 수분의 양은 시간당 250톤 이상이며 그 중 60% 정도가 습식배연탈황설비(FGD) 설비를 통해 유입되고, 20% 정도가 이산화탄소 포집장치(150)을 통해 유입된다. In the flue gas treating system (102), the water recovery devices (350, 390) are disposed in front of the reheating heater (160). Generally, the amount of water in the final 500 mW coal-fired power plant through the flue gas treatment system containing CCS equipment is more than 250 tons per hour, and about 60% of the flue gas is discharged through the wet flue gas desulfurization facility (FGD) And about 20% is introduced through the carbon dioxide collecting device 150. [0064]

따라서, 연소배가스 중 수분의 양이 가장 높은 상태인 재가열용 히터(160)의 전단에 수분회수장치(350,390)을 배치하는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable to arrange the water recovery devices 350 and 390 in front of the reheating heater 160 in which the amount of water in the combustion gas is highest.

상기 수분회수장치(350,390)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 중공사 분리막을 이용하여 제작된다.As shown in FIGS. 3 and 4, the water recovery devices 350 and 390 are manufactured using a hollow fiber membrane.

상기 수분회수장치(350,390)의 기본 개념은 분리막모듈(3520,3526,3920,3926)에 부압을 작용시켜, 상기 분리막모듈(3520,3526,3920,3926)을 통해 배기가스 중 수분의 선택적 흡수를 통하여 연소배가스 중에 포함된 수분을 최소화하는 데에 있다.The basic concept of the water recovery devices 350 and 390 is to apply a negative pressure to the separation membrane modules 3520, 3526, 3920 and 3926 to selectively absorb moisture in the exhaust gas through the separation membrane modules 3520, 3526, 3920 and 3926 To minimize the moisture contained in the flue gas.

상기 수분회수장치(350)은, 연소배가스가 유통하는 공간을 가지며 양측에 배기가스 유입관(3504)과 배기가스 유출관(3506)이 배치되는 하우징(3502)과, 상기 하우징(3502)에 연결되고 상기 하우징(3502) 내부의 공간과 격리되며 부압장치(미도시)와 연결되는 분리관(3512,3516)이 설치되는 부압챔버(3508,3510)와, 상기 부압챔버(3508,3510)에 설치되는 커넥터(3522,3524)에 고정돼서 상기 부압챔버(3508,3510) 내부와 연통되는 분리막모듈(3520,3526)을 포함한다.The moisture recovery apparatus 350 includes a housing 3502 having a space through which a combustion gas is distributed and on both sides of which an exhaust gas inflow pipe 3504 and an exhaust gas outflow pipe 3506 are arranged and a housing 3502 connected to the housing 3502 And negative pressure chambers 3508 and 3510 separated from the space inside the housing 3502 and provided with separation pipes 3512 and 3516 connected to a negative pressure device And separation membrane modules 3520 and 3526 which are fixed to the connectors 3522 and 3524 and communicate with the inside of the negative pressure chambers 3508 and 3510, respectively.

상기 하우징(3502)은 특별한 형상의 제한은 없으며, 본 발명의 실시예에서는 대략 육방체로 형성되었다. 상기 하우징(3502)은 배기가스가 유입되는 유입관(3504)의 단면적보다 큰 단면적의 공간을 가져서, 배기가스의 유동속도를 저하시켜 상기 분리막모듈(3520,3526)과 상기 배기가스의 접촉시간을 늘린다.The housing 3502 is not limited to a particular shape, and is formed in a substantially hexagonal shape in the embodiment of the present invention. The housing 3502 has a space having a cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the inflow pipe 3504 through which the exhaust gas flows, so that the flow rate of the exhaust gas is lowered so that the contact time of the exhaust gas with the separation membrane modules 3520, Increase.

상기 하우징(3502)에는 상기 하우징(3502)의 공간과 격리된 공간을 가지는 부압챔버(3508,3510)가 맞닿도록 배치된다. 본 발명의 실시예1에서는 상기 하우징(3502)의 상부에 상기 부압챔버(3508,3510)가 부착된다. 상기 부압챔버(3508,3510)는 부압을 제공하는 부압장치(미도시)와 연결되는 분리관(3512,3516)이 설치되며, 상기 분리관(3512,3516)에는 개폐를 위한 분리관밸브(3514,3518)가 설치될 수 있다.In the housing 3502, negative pressure chambers 3508 and 3510 having a space isolated from the space of the housing 3502 are disposed in contact with each other. In the first embodiment of the present invention, the negative pressure chambers 3508 and 3510 are attached to the upper portion of the housing 3502. The negative pressure chambers 3508 and 3510 are provided with separation pipes 3512 and 3516 connected to a negative pressure device (not shown) for providing a negative pressure. The separation pipes 3512 and 3516 are provided with separation pipe valves 3514 , 3518 can be installed.

상기 부압챔버(3508,3510)에는 하나 이상의 커넥터(3524,3530)가 설치된다. 상기 커넥터(3524,3530)의 상측은 상기 부압챔버(3508,3510) 내부공간과 연통하고, 상기 커넥터(3524,3530)의 하측은 상기 하우징(3502)의 내부공간에 노출된다. 그리고, 상기 커넥터(3524)의 하단에는 분리막모듈(3520,3526)이 설치된다.The negative pressure chambers 3508 and 3510 are provided with one or more connectors 3524 and 3530. The upper sides of the connectors 3524 and 3530 communicate with the inner spaces of the negative pressure chambers 3508 and 3510 and the lower sides of the connectors 3524 and 3530 are exposed to the inner space of the housing 3502. At the lower end of the connector 3524, separation membrane modules 3520 and 3526 are installed.

따라서, 상기 분리막모듈(3520,3526)의 상측은 상기 부압챔버(3508,3510)에 연통하는 커넥터(3524,3530)에 의해 고정되고, 상기 분리막모듈(3520,3526)의 하측은 상기 하우징(3502)의 바닥면에 고정되는 커넥터(3522,3528)에 의해 고정된다. 상기 커넥터(3522,3528)는 단순히 고정을 위해 사용되며, 상기 하우징(3502)의 바닥면에 의해 폐쇄된다. 또, 부압챔버를 상기 하우징(3502)의 하단부에도 추가로 설치하고 추가로 설치된 부압챔버에 상기 커넥터(3522,3528)을 연통시키는 것도 가능하다.The upper side of the separation membrane modules 3520 and 3526 is fixed by the connectors 3524 and 3530 communicating with the negative pressure chambers 3508 and 3510 and the lower side of the separation membrane modules 3520 and 3526 is fixed to the housing 3502 By the connectors 3522 and 3528 fixed to the bottom surface of the main body. The connectors 3522 and 3528 are simply used for fixing and are closed by the bottom surface of the housing 3502. [ It is also possible to additionally provide a negative pressure chamber at the lower end of the housing 3502 and to connect the connectors 3522 and 3528 to the additional negative pressure chamber.

상기 분리막모듈(3520,3526)은 내부에 유체가 이동할 수 있는 공간을 가지는 고분자 분리막으로 형성된 관체의 다발로 이루어진다. 상기 분리막모듈의 중공사 분리막은 수분투과도 및 선택도를 향상시키는 코팅층을 가질 수 있다. 코팅층은 예를 들어 폴리디메틸실록산 용액와 같은 공지의 코팅제를 이용하여 건조된 중공사 표면을 코팅하여 형성할 수 있다.The separation membrane modules 3520 and 3526 are formed of a bundle of tubular bodies formed of a polymer separation membrane having a space through which fluid can move. The hollow fiber separation membrane of the separation membrane module may have a coating layer for improving water permeability and selectivity. The coating layer can be formed by coating a dried hollow fiber surface with a known coating agent such as, for example, a polydimethylsiloxane solution.

상기 분리막모듈(3520,3526)을 통과하는 연소배가스는 모듈내에 설치되어 있는 수천가닥의 고분자 중공사막(hollow fiber membrane)의 표면과 접촉하면서 상기 부압장치의 작동에 의해 중공사막(hollow fiber membrane)의 내부에 작용하는 진공압력으로 인해 수분과 CO2를 비롯한 가스상 배가스 성분과의 투과도 차이에 따른 선택적 분리가 이루어진다. 그리고, 회수된 수분은 재활용이 가능하고, 재가열에 따른 상기 연돌(170)에서의 냉각탑을 생략하여 건설비용 절감이 가능하다.The combustible gases passing through the membrane modules 3520 and 3526 are brought into contact with the surfaces of thousands of polymer hollow fiber membranes installed in the module, Due to the vacuum pressure acting inside it, selective separation is performed according to the difference in permeability with respect to water and gaseous flue gas components including CO 2 . The recovered moisture can be recycled, and the construction cost can be reduced by omitting the cooling tower in the stack 170 due to reheating.

도 4는 수분회수장치(390)의 변형예를 도시한다.Fig. 4 shows a modification of the water recovery device 390. Fig.

수분회수장치(390)는 기본적으로 실시예 1에 따른 수분회수장치(350)과 동일한 구성을 가지며, 다만 분리막모듈(3920.3926)의 설치모습에 차이가 있다. 따라서, 이 차이를 제외한 나머지 구성요소에 대한 설명은 생략한다.The moisture recovery device 390 basically has the same configuration as the moisture recovery device 350 according to the first embodiment, except that the separation membrane module 3920.3926 is installed in a different manner. Therefore, description of the remaining components except for this difference will be omitted.

상기 분리막모듈(3520,3526)은 상하측으로 길게 직선상으로 설치된다. 이에 반해, 변형예의 분리막모듈(3920,3926)은 양단부가 상기 부압챔버(3908, 3910)에 연통하도록 대략 U자 모양으로 결합된다. 이를 위하여, 상기 부압챔버(3908.3910)에 설치되는 복수의 커넥터(3922,3924,3928,3930)에 상기 분리막모듈(3920,3926)의 양단부가 고정된다. 따라서, 상기 부압챔버(3908,3910)에는 동일한 형태의 커넥터(3922,3924,3928,3930)를 설치하고, 상기 하우징(3902)의 바닥에는 커넥터를 별도로 설치하지 않으므로, 변형예의 수분회수장치(390)는 상기 수분회수장치(350)에 비하여 설치작업이 용이한 장점이 있다.The separation membrane modules 3520 and 3526 are vertically and linearly arranged. On the other hand, the separation membrane modules 3920 and 3926 of the modification are coupled in a substantially U-shape so that both ends communicate with the negative pressure chambers 3908 and 3910. To this end, both ends of the separation membrane modules 3920 and 3926 are fixed to a plurality of connectors 3922, 3924, 3928 and 3930 installed in the negative pressure chamber 3908.3910. Therefore, the same type of connectors 3922, 3924, 3928, and 3930 are provided in the negative pressure chambers 3908 and 3910 and a connector is not separately provided on the bottom of the housing 3902, Is advantageous in that the installation work is easier than the water recovery apparatus 350.

본 발명의 실시예에 따른 이산화탄소 포집공정용 연소배가스 처리장치(350,390)은 기본적으로 상술한 바와 같이 구성된다. 도 3 및 도 4에 기재된 수분회수장치(350,390)는 본 발명에 따른 공정의 설명을 위해 개략적인 구조를 나타낸 것일 뿐이며 실제 분리막 모듈의 배치와 구성은 공정 특성이나 운전 공간 등의 조건에 따라 다양한 형태 및 구조를 가질 수 있다. 이하, 상기 수분회수장치(350)를 적용한 연소배가스 처리시스템(102)에 대해서 도 2를 참조하여 설명한다.The combustion gas processing apparatuses 350, 370 for the carbon dioxide capture process according to the embodiment of the present invention are basically configured as described above. 3 and 4 are merely a schematic structure for explaining the process according to the present invention. The arrangement and configuration of the separation membrane module may vary depending on various conditions such as process characteristics and operation space, And structure. Hereinafter, a flue gas treating system 102 to which the water recovery apparatus 350 is applied will be described with reference to FIG.

상기 연소배가스 처리시스템(100)은 보일러(110), 배연탈질설비(120), 집진장치(130) 및 배연탈황장치(140), 이산화탄소 포집장치(150), 수분회수장치(350,390), 재가열용 히터(160) 및 연돌(170)을 구비한다.The flue gas treating system 100 includes a boiler 110, a flue gas denitrifying apparatus 120, a dust collecting apparatus 130 and a flue gas desulfurizing apparatus 140, a carbon dioxide collecting apparatus 150, a water recovery apparatus 350, A heater 160 and a stack 170. Fig.

본 발명은 종래기술에서도 사용되었던 이산화탄소 포집장치(150)와 재가열용 히터(160) 사이에, 상기 수분회수장치(350,390)를 추가적으로 구비하는 것이 특징이다. 한편, 배연탈질장치(120), 집진장치(330), 배연탈황장치(140) 및 이산화탄소 포집장치(150)는 종래의 것과 동일한 것이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.The present invention is characterized in that the water recovery apparatuses 350 and 350 are additionally provided between the carbon dioxide collecting apparatus 150 and the reheating heater 160 which have been used in the prior art. Meanwhile, since the flue gas NO x removal apparatus 120, the dust collector 330, the flue gas desulfurization apparatus 140, and the carbon dioxide capture apparatus 150 are the same as those in the conventional art, a detailed description thereof will be omitted.

상기 수분회수장치(350)는 배기가스 유동 외에 상술한 바와 같이 수분의 유동이 일어난다. 상기 배기가스의 유동은 상기 배기가스 유입관(3504), 상기 하우징(3502) 내의 공간, 및 상기 배기가스 유출관(3506)의 순서로 일어난다. 또, 상기 배기가스로부터 분리되는 수분의 이동은 상기 하우징(3502) 내의 공간, 상기 분리막모듈(3520,3526), 상기 부압챔버(3508,3510), 및 상기 분리관(3512,3516)의 순서로 일어난다. 즉, 상기 하우징(3502) 내를 흐르는 배기가스로부터 선택적으로 분리된 수분이 상기 부압챔버(3508,3510)에 유입되게 된다.In the water recovery apparatus 350, in addition to the exhaust gas flow, moisture flows as described above. The flow of the exhaust gas occurs in the order of the exhaust gas inlet pipe 3504, the space in the housing 3502, and the exhaust gas outlet pipe 3506. The movement of moisture separated from the exhaust gas is performed in the order of the space in the housing 3502, the separation membrane modules 3520 and 3526, the negative pressure chambers 3508 and 3510, and the separation pipes 3512 and 3516 It happens. That is, water selectively separated from the exhaust gas flowing in the housing 3502 flows into the negative pressure chambers 3508 and 3510.

상기 수분회수장치(350)를 통과한 배기가스는 연소배가스 중의 수분을 회수하게 돼서, 재가열에 소요되는 에너지를 극소화시킬 수 있다.The exhaust gas that has passed through the water recovery apparatus 350 can recover moisture in the combustible gas, thereby minimizing the energy required for reheating.

이상에서 본 발명에 따른 연소배가스 처리장치 및 처리방법에 대해 도면 및 실시 예에 의하여 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 바람직한 실시형태를 기재한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되지 아니함은 당연하다. 또한, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 명세서의 기재내용에 의하여 다양한 변형과 모방을 행할 수 있을 것이나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어난 것이 아님은 명백하다고 할 것이다.
Although the apparatus and method for treating a combustible gas according to the present invention have been described with reference to the drawings and examples, it should be understood that the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present disclosure without departing from the scope of the present invention.

100,102: 연소배가스 처리시스템 110: 보일러
120: 배연탈질장치 130: 집진장치
140: 배연탈황장치 150: 이산화탄소포집장치
170: 연돌 350,390: 수분회수장치
3502,3902: 하우징 3504,3904: 배기가스 유입관
3506,3906: 배기가스 유출관 3508,3510,3908,3910: 부압챔버
3512,3516,3912,3916: 분리관 3514,3518,3914,3918: 분리관밸브
3520,3526,3920,3926: 분리막모듈
3522,3524,3528,3530,3922,3924,3928,3930: 커넥터100, 102: Combustion gas treatment system 110: Boiler
120: Flue gas denitration system 130: Dust collector
140: Flue gas desulfurization apparatus 150: Carbon dioxide capture apparatus
170: Stack 350,390: Moisture recovery device
3502,3902: Housing 3504,3904: Exhaust gas inlet pipe
3506,3906: Exhaust gas outflow pipe 3508,3510,3908,3910: Negative pressure chamber
3512, 3516, 3912, 3916: Separator tubes 3514, 3518, 3914, 3918: Separator tube valves
3520, 3526, 3920, 3926:
3522, 3524, 3528, 3530, 3922, 3924, 3928,

Claims (5)

보일러의 배기가스로부터 질소산화물, 황산화물, 및 이산화탄소를 포집하고연돌을 통해 배출시키는 연소배가스 처리시스템에 있어서,
상기 연돌의 전단에 연소배가스의 수분을 회수하기 위한 수분회수장치가 설치되고,
상기 수분회수장치는,
배기가스가 유통하는 공간을 가지며 양측에 배기가스 유입관과 배기가스 유출관이 배치되는 하우징;
상기 하우징에 연결되고 상기 하우징 내부의 공간과 격리되며 부압장치와 연결되는 분리관이 설치되는 부압챔버; 및
상기 하우징 내부에 설치되고, 일단부 또는 양단부가 상기 부압챔버 내부와 연통되는 분리막모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 분리막을 이용한 연소배가스 처리시스템.
A combustion gas treating system for collecting nitrogen oxides, sulfur oxides, and carbon dioxide from an exhaust gas of a boiler and discharging the exhaust gas through a stack,
A water recovery device for recovering the moisture of the combustion gas is provided at the front end of the stack,
The water recovery apparatus includes:
A housing having a space through which the exhaust gas flows and in which exhaust gas inlet pipes and exhaust gas outlet pipes are disposed on both sides;
A negative pressure chamber connected to the housing and being separated from a space inside the housing and having a separation pipe connected to the negative pressure device; And
And a separation membrane module installed in the housing and having one end or both ends communicated with the inside of the negative pressure chamber.
제1항에 있어서, 상기 수분회수장치와 상기 연돌 사이에 연소배가스를 재가열시키는 재가열용 히터가 설치되는 것을 특징으로 하는 분리막을 이용한 연소배가스 처리시스템.
The system of claim 1, further comprising a heater for reheating the reductant gas between the water recovery unit and the stack.
삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 분리막모듈의 일단부는 상기 부압챔버에 연통되도록 설치되는 커넥터에 의해 고정되고, 상기 분리막모듈의 타단부는 상기 하우징의 바닥면에 설치되는 커넥터에 고정되는 것을 특징으로 하는 분리막을 이용한 연소배가스 처리시스템.
The separator module according to claim 1, wherein one end of the separator module is fixed by a connector provided to communicate with the negative pressure chamber, and the other end of the separator module is fixed to a connector provided on a bottom surface of the housing. A Combustion Gas Treatment System Using.
제 1 항에 있어서, 상기 분리막모듈의 중공사 분리막은 수분투과도 및 선택도를 향상시키는 코팅층을 가지는 것을 특징으로 하는 분리막을 이용한 연소배가스 처리시스템.The system of claim 1, wherein the hollow fiber separation membrane of the separation membrane module has a coating layer for improving water permeability and selectivity.
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