KR101767140B1 - Dry sorbent CO2 capturing system including function of supplying water using energy in system and operation method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공정자체에서 발생된 에너지를 이용하여 수분공급이 가능한 건식 이산화탄소 포집시스템, 수분공급방법 및 그 포집시스템의 운전방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는 건식 이산화탄소 포집시스템의 회수반응기 내로 수분을 공급하기 위한 장치에 있어서, 회수반응기로 유입될 배가스를 냉각하기 위한 배가스냉각부; 별도의 라인을 통해 상기 배가스냉각부로 유입되어 상기 배가스의 열을 흡수하여 물이 가열되는 제1열교환유로; 상기 제1열교환유로에서 생산된 수분이 저장되는 에너지저장부; 및 상기 에너지저장부에 저장된 수분을 상기 회수반응기 측으로 공급하는 수분공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포집시스템 내에서 발생된 에너지를 이용한 수분공급장치에 관한 것이다. The present invention relates to a dry carbon dioxide capture system, a water supply method, and a method of operating the collection system that can supply water using energy generated in the process itself. To an apparatus for supplying water into a recovery reactor of a dry carbon dioxide capture system, the apparatus comprising: an exhaust gas cooling unit for cooling an exhaust gas to be introduced into a recovery reactor; A first heat exchange passage through which the exhaust gas flows into the exhaust gas cooling section through a separate line to absorb the heat of the exhaust gas to heat the water; An energy storage unit for storing moisture produced in the first heat exchange passage; And a water supply unit for supplying water stored in the energy storage unit to the collection reactor. [0002] The present invention relates to a water supply apparatus using energy generated in a collection system.
Description
본 발명은 공정자체에서 발생된 에너지를 이용하여 수분공급이 가능한 건식 이산화탄소 포집시스템, 수분공급방법 및 그 포집시스템의 운전방법에 대한 것이다. The present invention relates to a dry carbon dioxide capture system, a water supply method, and a method of operating the collection system that can supply water using energy generated in the process itself.
종래에 CO2회수 공정으로는 습식법에 의한 공정이 사용되었다. 즉, CO2를 포함하는 가스를 아민류 계통의 용액을 통과시켜 CO2를 흡수하게 하고 재생탑에서 그 용액을 재생하여 사용하는 방법이며, 이러한 습식법은 공정과정에 폐수가 추가로 발생되는 단점이 있다.Conventionally, a wet process was used for the CO 2 recovery process. That is, a method in which CO 2 -containing gas is passed through a solution of an amine-based system to absorb CO 2 , and the solution is regenerated and used in a regeneration tower. Such a wet method has a disadvantage in that wastewater is additionally generated in the process .
따라서 상기 습식법의 단점을 해소하기 위한 대안으로 건식법에 의한 CO2의 회수방법이 제안되었다. 상기 건식법을 이용한 시스템은 두개의 반응기를 이용하여 CO2를 회수하는 것으로, 회수반응기에 공급된 CO2를 고체흡수제(건식흡수제)에 흡착제거하고, 상기 고체흡수제는 재생반응기로 유입되어 흡착된 CO2를 제거하고, 고체흡수제를 다시 회수반응기에 공급하는 과정으로 이루어진다.Accordingly, a CO 2 recovery method by a dry method has been proposed as an alternative to solve the disadvantage of the wet method. System using the dry method is the that the recovery of CO 2 using two reactors, removal of adsorbing the CO2 supply into the recovery reactor to a solid absorbent (dry absorbent), and wherein the solid absorbing agent is introduced into the regeneration reactor adsorbing CO 2 And then supplying the solid absorbent to the recovery reactor again.
도 1은 종래 건식 이산화탄소 포집시스템(1)의 구성도를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 배가스공급관을 통해 외부로부터 공급된 이산화탄소가 함유된 배가스가 회수반응기(40)로 유입되게 된다. 그리고, 회수반응기(40)에서 배가스는 고체흡수제와 접촉하여 흡수되게 된다. FIG. 1 shows a configuration of a conventional dry carbon
이때, 이하의 반응이 일어나게 된다. At this time, the following reaction occurs.
M2CO3(s) + CO2(g) +H2O(g) 2MHCO3(s) → 2MHCO3(s)M 2 CO 3 (s) + CO 2 (g) + H 2 O (g) 2MHCO 3 (s)? 2MHCO 3 (s)
M2CO3(s)는 알칼리계열 고체흡수제이며, M은 Na 또는 K이고, s는 고체상태, g는 기체상태를 의미한다. 그리고, 이산화탄소를 흡수한 고체흡수제는 기체와 함께 회수반응기(40) 상부측으로 토출되어 회수싸이클론(50)으로 유입되게 된다. 회수싸이클론(50)을 통해 이산화탄소를 흡수하고 있는 고체흡수제만을 분리하여 하부측으로 배출하고 기체는 상부측으로 분리하여 배출하게 된다. M 2 CO 3 (s) is an alkali-based solid absorbent, M is Na or K, s is a solid state, and g is a gaseous state. The solid absorbent absorbing the carbon dioxide is discharged to the upper side of the
회수싸이클론(50)에서 배출된 이산화탄소를 흡수한 고체흡수제는 루프실(60)을 거쳐 재생반응기(70)로 유입되게 된다. 재생반응기(70)에서는 재생가스가 유입되어 상기 반응식의 역반응이 일어나면서, 이산화탄소를 흡수한 고체흡수제에서 이산화탄소가 분리되게 된다. The solid absorbent absorbing the carbon dioxide discharged from the recovered
그리고, 재생반응기(70)에서 이산화탄소와, 고체흡수제가 분리되어 토출되게 되고, 재생싸이클론(73)을 통해 기체인 이산화탄소와 수증기만이 상부측으로 배출되어 포집된다. 재생반응기(70) 하부측으로는 고체흡수제가 토출되며 흡수제 냉각기(3)를 통해 냉각된 후, 다시 회수반응기(40)로 재순환되게 된다. Then, the carbon dioxide and the solid absorbent are separated and discharged from the
현재 석탄화력발전소에서 발생되는 연소 배가스의 이산화탄소는 13 ~ 15 vol.% 수준이지만, 대부분 FGD(Flus gas desulfurization)가 50℃ 정도에서 운전되기 때문에 연소 배가스 중 수분은 10 ~ 12 vol.% 수준이다. At present, carbon dioxide in the combustion flue gas from the coal-fired power plant is 13 ~ 15 vol.%, But since the flue gas desulfurization (FGD) is operated at about 50 ° C, the water content in the combustion flue gas is about 10 ~ 12 vol.%.
또한, 반응식의 반응속도 증가를 위해 반응물질인 H2O와 CO2의 몰비를 화학량론적 계수(stoichiometric coefficient)보다 다소 높은 약 1.5 정도 수준으로 운전하여야 한다. In order to increase the reaction rate of the reaction equation, the molar ratio of H2O to CO2, which is a reaction material, should be operated at a level of about 1.5, which is slightly higher than the stoichiometric coefficient.
이 경우 반응에 필요한 추가적인 수분을 회수반응기에 주입해야 하며, 이렇게 주입된 수분 중 미반응 수분은 배출구를 통해 배출되게 되기 때문에, 추가로 주입되는 수분은 계속 소모되어 지속적으로 수분을 공급해주어야 한다. In this case, the additional water required for the reaction should be injected into the recovery reactor, and unreacted water in the injected water is discharged through the discharge port. Therefore, the additional injected water must be continuously consumed and continuously supplied with water.
종래 이러한 회부반응기로 수분을 주입하기 위해서는 별도의 증기 발생기를 구비하여, 포화증기를 지속적으로 공급하기 위하여 별도의 에너지를 소비하여야 하였다. 따라서 과도한 에너지가 소비되고, 시스템이 비대해지며 경제적이지 못한 문제점이 존재하였다. Conventionally, in order to inject moisture into the beating reactor, a separate steam generator is provided to consume additional energy in order to continuously supply the saturated steam. Therefore, there is a problem that excessive energy is consumed, the system is uneven, and it is not economical.
따라서, 별도의 에너지를 소비하지 않고, 이산화탄소 포집공정에서 자연 발생되어 소비되어지는 에너지를 활용하여 회수반응기에 필요한 수분을 공급할 수 있는 방안이 요구되었다. Therefore, there has been a demand for a method capable of supplying water necessary for the recovery reactor by utilizing the energy that is naturally generated and consumed in the carbon dioxide capture process without consuming any additional energy.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 포집시스템 내에서 발생되는 자체 에너지를 이용하여 회수반응기에 필요한 수분을 공급할 수 있는, 공정자체에서 발생된 에너지를 이용하여 수분공급이 가능한 건식 이산화탄소 포집시스템, 수분공급방법 및 그 포집시스템의 운전방법을 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for supplying water necessary for a recovery reactor using self- The present invention is directed to a dry carbon dioxide capture system, a water supply method, and a method of operating the capture system, which can supply water using energy generated in the capture system.
본 발명의 일실시예에 따르면, 알칼리계열 고체흡수제를 이용하여 CO2를 흡수하는 회수반응기에 추가로 필요한 수분주입을 연소 배가스 냉각부의 에너지와 재생반응기 후단의 재생싸이클론에서 토출되는 고온의 가스(CO2 + H2O) 흐름 중 H2O를 응축시켜 고농도의 CO2를 분리하는 에너지, 그리고, 재생반응기에서 뜨거워진 고체흡수제를 70℃ 정도로 식혀서 회수반응기로 공급하는 흡수제 냉각기를 두 개로 나누어서 전단 부분에서 고체흡수제를 100℃ 정도까지 식히면서 얻는 에너지를 이용하여, 회수반응기에 필요한 수분을 공급할 수 있는 건식 이산화탄소 포집시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. According to one embodiment of the present invention, the water injection necessary for the recovery reactor for absorbing CO 2 using the alkali-based solid absorbent is performed by supplying the energy of the combustion exhaust gas cooling unit and the high temperature gas discharged from the regeneration cyclone CO2 + H2O) The energy that separates the high concentration of CO2 by condensing H2O in the stream, and the absorbent cooler that is cooled to 70 ℃ and supplied to the recovery reactor are divided into two, so that the solid absorbent is 100 The present invention is directed to a dry carbon dioxide capture system capable of supplying water required for a recovery reactor by using energy obtained by cooling down to about < RTI ID = 0.0 >
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. It can be understood.
본 발명의 제1목적은, 건식 이산화탄소 포집시스템의 회수반응기 내로 수분을 공급하기 위한 장치에 있어서, 회수반응기로 유입될 배가스를 냉각하기 위한 배가스냉각부; 별도의 라인을 통해 상기 배가스냉각부로 유입되어 상기 배가스의 열을 흡수하여 물이 가열되는 제1열교환유로; 상기 제1열교환유로에서 생산된 수분이 저장되는 에너지저장부; 및 상기 에너지저장부에 저장된 수분을 상기 회수반응기 측으로 공급하는 수분공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포집시스템 내에서 발생된 에너지를 이용한 수분공급장치로서 달성될 수 있다. A first object of the present invention is to provide an apparatus for supplying moisture into a recovery reactor of a dry carbon dioxide capture system, comprising: an exhaust gas cooling unit for cooling an exhaust gas to be introduced into a recovery reactor; A first heat exchange passage through which the exhaust gas flows into the exhaust gas cooling section through a separate line to absorb the heat of the exhaust gas to heat the water; An energy storage unit for storing moisture produced in the first heat exchange passage; And a water supply unit for supplying the water stored in the energy storage unit to the collection reactor. The water supply unit may be a water supply unit using energy generated in the collection system.
그리고, 재생반응기와 재생싸이클론에 의해 분리되어 토출된 고체흡수제를 냉각하기 위한 흡수제냉각기; 및 별도의 라인을 통해 상기 흡수제냉각기로 유입되어 상기 흡수제의 열을 흡수하여 물이 가열되는 제2열교환유로;를 포함하고, 상기 제2열교환유로에서 생산된 수분은 상기 에너지저장부에 저장되는 것을 특징으로 할 수 있다. An absorbent cooler for cooling the solid absorbent separated and discharged by the regeneration reactor and the regeneration cyclone; And a second heat exchange channel which is connected to the absorbent cooler through a separate line and absorbs heat of the absorbent to heat water, and moisture produced in the second heat exchange channel is stored in the energy storage unit .
또한, 건식 이산화탄소 포집시스템의 재생반응기에서 분리되어 토출된 이산화탄소를 냉각하기 위한 기체냉각기; 상기 제1열교환유로와 연결되며 상기 제1열교환유로에서 가열된 수분이 상기 기체냉각기로 유입되어 상기 이산화탄소의 열을 흡수하여 가열되는 제3열교환유로를 포함하고, 상기 에너지저장부는 제3열교환유로에서 생산된 수분을 저장되는 것을 특징으로 할 수 있다. A gas cooler for cooling carbon dioxide separated and discharged from the regeneration reactor of the dry carbon dioxide capture system; And a third heat exchange channel connected to the first heat exchange channel and heated by absorbing the heat of the carbon dioxide introduced into the gas cooler and heated by the first heat exchange channel, And the produced water is stored.
그리고, 상기 제1열교환유로 일측에 구비되어 제1물탱크에 저장된 물을 상기 배가스냉각부 측으로 펌핑하는 제1물펌프와, 상기 제2열교환유로 일측에 구비되어 제2물탱크에 저장된 물을 상기 흡수제냉각기 측으로 펌핑하는 제2물펌프를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. A first water pump provided at one side of the first heat exchange channel for pumping the water stored in the first water tank to the exhaust gas cooling unit side; and a second water pump provided at one side of the second heat exchange channel, And a second water pump for pumping the water to the absorbent cooler side.
또한, 상기 제1물펌프를 제어하여, 상기 배가스냉각부 측으로 유입되는 물의 유량을 조절하고, 제2물펌프를 제어하여, 상기 흡수제냉각기 측으로 유입되는 물의 유량을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. The apparatus further includes a control unit for controlling the first water pump to control the flow rate of water flowing into the exhaust gas cooling unit side and controlling the second water pump to control the flow rate of water flowing into the absorbent cooling unit .
그리고, 상기 에너지저장부 일측에 구비되어 저장된 수분을 가열하는 증기발생기와, 상기 에너지저장부와 상기 수분공급부 사이에 구비된 수분공급라인 일측에 구비되어 상기 에너지저장부에 저장된 수분을 상기 수분공급부로 펌핑하는 증기공급펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. The steam generator includes a steam generator installed at one side of the energy storage unit to heat moisture stored therein, and a water supply line provided between the energy storage unit and the water supply unit to supply moisture stored in the energy storage unit to the water supply unit And a steam supply pump for pumping the steam.
또한, 상기 에너지저장부에 저장된 수분의 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하고, 제어부는 상기 온도센서에서 측정된 값을 기반으로 상기 제1물펌프, 상기 제2물펌프, 상기 증기발생기, 및 상기 증기공급펌프의 구동을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다. The controller may further comprise a temperature sensor for measuring the temperature of the water stored in the energy storage unit, wherein the controller controls the first water pump, the second water pump, the steam generator, And controls the driving of the steam supply pump.
본 발명의 제2목적은, 건식 이산화탄소 포집시스템의 회수반응기 내로 수분을 공급하기 위한 방법에 있어서, 회수반응기로 유입될 배가스가 배가스냉각부로 유입되고, 별도의 라인인 제1열교환유로를 통해 물이 상기 배가스냉각부로 유입되어 상기 배가스의 열을 흡수하여 물이 가열되는 단계; 건식 이산화탄소 포집시스템의 재생반응기에서 분리되어 토출된 이산화탄소가 기체냉각기로 유입되고, 상기 제1열교환유로와 연결된 제3열교환유로를 통해 상기 제1열교환유로에서 가열된 수분이 상기 기체냉각기로 유입되어 상기 이산화탄소의 열을 흡수하여 가열되는 단계; 상기 제3열교환유로에서 생산된 수분이 에너지저장부에 저장되는 단계; 및 상기 에너지저장부에 저장된 수분이 수분공급부를 통해 상기 회수반응기 측으로 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포집시스템 내에서 발생된 에너지를 이용한 수분공급방법으로서 달성될 수 있다. A second object of the present invention is to provide a method for supplying water into a recovering reactor of a dry carbon dioxide collecting system in which a flue gas to be introduced into a recovery reactor flows into an exhaust gas cooling section, Cooling the exhaust gas, absorbing heat of the exhaust gas to heat the water; The carbon dioxide discharged from the regeneration reactor of the dry carbon dioxide capture system flows into the gas cooler and the water heated in the first heat exchange channel flows into the gas cooler through the third heat exchange channel connected to the first heat exchange channel, Absorbing the heat of carbon dioxide and heating it; Storing water produced in the third heat exchange passage in an energy storage unit; And supplying water stored in the energy storage unit to the recovery reactor through a water supply unit. [0031] According to another aspect of the present invention, there is provided a method of supplying moisture using energy generated in a collection system.
그리고, 재생반응기와 재생싸이클론에 의해 분리되어 토출된 고체흡수제가 흡수제냉각기로 유입되고, 별도의 라인인 제2열교환유로를 통해 물이 상기 흡수제냉각기로 유입되어 상기 흡수제의 열을 흡수하여 가열되는 단계; 및 상기 제2열교환유로에서 생산된 수분이 상기 에너지저장부에 저장되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. Then, the solid absorbents separated and discharged by the regeneration reactor and the regeneration cyclone are introduced into the absorbent cooler, the water is introduced into the absorbent cooler through the second heat exchange path, which is a separate line, and absorbs the heat of the absorbent to be heated step; And storing the moisture produced in the second heat exchange passage in the energy storage unit.
또한, 온도센서가 상기 에너지저장부에 저장된 수분의 온도를 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. The method may further include the step of the temperature sensor measuring the temperature of the moisture stored in the energy storing unit.
그리고, 제어부가 상기 온도센서에서 측정된 값을 기반으로 상기 제1열교환유로에 구비된 제1물펌프를 제어하여 배가스냉각부로 유입되는 물의 유량을 조절하고, 상기 제2열교환유로에 구비된 제2물펌프를 제어하여 상기 흡수제냉각기로 유입되는 물의 유량을 조절하며, 상기 증기발생기, 및 상기 증기공급펌프의 구동을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다. The control unit controls the first water pump provided in the first heat exchange channel based on the value measured by the temperature sensor to adjust the flow rate of water flowing into the exhaust gas cooling unit, Controls the water pump to control the flow rate of water flowing into the absorber cooler, and controls the operation of the steam generator and the steam supply pump.
본 발명의 제3목적은, 건식 이산화탄소 포집시스템에 있어서, 앞서 언급한 제 1목적에 따른 수분공급장치; 상기 수분공급장치의 배가스냉각부에 의해 냉각된 배가스가 유입되어, 상기 배가스에 고체흡수제를 접촉하여 배가스 내의 이산화탄소를 회수하는 회수반응기; 상기 회수반응기에서 토출된 기체와, 이산화탄소를 흡수한 고체흡수제를 분리하는 회수싸이클론; 상기 회수싸이클론에서 분리된 이산화탄소를 흡수한 고체흡수제가 유입되어 재생가스와 반응하여 이산화탄소를 분리하는 재생반응기; 상기 재생반응기에서 토출된 이산화탄소와, 고체흡수제를 분리하여 토출시키는 재생싸이클론; 재생싸이클론에서 토출된 고체흡수제가 유입되어 냉각되는 흡수제냉각기; 및 상기 흡수제냉각기와 상기 회수반응기 사이에 구비되어 냉각된 고체흡수제가 상기 회수반응기로 유입되는 고체재순환관;을 포함하고, 제1열교환유로를 통해 물이 상기 배가스냉각부를 거쳐 가열된 후, 연속적으로 제3열교환유로를 통해 상기 재생싸이클론의 기체배출관에 연결된 기체냉각기로 유입되어 가열되고, 제2열교환유로를 통해 물이 상기 흡수제냉각기를 거쳐 가열되며, 가열된 수분은 에너지저장부에 저장되고, 에너지저장부와 연결된 상기 수분공급장치의 수분공급부는 배가스냉각부로 유입되는 배가스에 수분을 공급하는 것을 특징으로 하는 공정자체에서 발생된 에너지를 이용하여 수분공급이 가능한 건식 이산화탄소 포집시스템으로서 달성될 수 있다. A third object of the present invention is to provide a dry carbon dioxide capture system comprising: a water supply device according to the first object mentioned above; A recovery reactor for introducing the exhaust gas cooled by the exhaust gas cooling unit of the water supply device and contacting the solid absorbent to the exhaust gas to recover carbon dioxide in the exhaust gas; A recovery cyclone for separating the gas discharged from the recovery reactor and the solid absorbent absorbing carbon dioxide; A regenerating reactor in which the solid absorbent absorbing the carbon dioxide separated from the recovered cyclone enters and reacts with the regeneration gas to separate the carbon dioxide; A regenerative cyclone separating and discharging the carbon dioxide discharged from the regeneration reactor and the solid absorbent; An absorbent cooler in which a solid absorbent discharged from the regenerating cyclone flows and is cooled; And a solid recycle tube provided between the absorbent cooler and the recovery reactor to allow the cooled solid absorbent to flow into the recovery reactor, wherein water is heated via the exhaust gas cooling unit through the first heat exchange channel, The gas is introduced into the gas cooler connected to the gas discharge pipe of the regenerating cyclone through the third heat exchange channel and heated, the water is heated via the second heat exchange channel via the absorbent cooler, the heated moisture is stored in the energy storage, The moisture supply unit of the water supply device connected to the energy storage unit supplies moisture to the flue gas introduced into the flue gas cooling unit. The dry carbon dioxide capture system can supply water using energy generated in the process itself .
또한, 상기 배가스냉각부는, 상기 수분공급부에 의해 수분이 공급된 배가스와, 제1열교환유로에 의해 유입되는 물이 열교환되어 상기 물을 가열하고 상기 배가스를 냉각하는 제1배가스냉각부와, 상기 제1배가스냉각부 토출단에 연속적으로 구비되어 상기 배가스를 냉각하는 제2배가스냉각부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다. The exhaust gas cooling unit may further include a first exhaust gas cooling unit for heating the water to cool the exhaust gas by exchanging heat between the exhaust gas supplied with the moisture by the water supply unit and the water introduced by the first heat exchange path, And a second exhaust gas cooling unit continuously provided at a discharge end of the first exhaust gas cooling unit to cool the exhaust gas.
그리고, 상기 흡수제냉각기는, 상기 재생반응기 하부 및 재생싸이클론의 고체배출관을 통해 공급된 고체흡수제와, 제2열교환유로에 의해 유입되는 물이 열교환되어 상기 물을 가열하고 상기 배가스를 냉각하는 제1흡수제냉각기와, 상기 제1흡수제냉각기 토출단에 연속적으로 구비되어 상기 고체흡수제를 냉각하는 제2흡수제냉각기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다. The absorbent cooler may include a solid absorbent supplied through a solid discharge pipe of the regeneration reactor and a regeneration cyclone, and water introduced through the second heat exchange flow path to heat the water to cool the exhaust gas, And a second absorbent cooler continuously provided at the first absorbent cooler discharge end to cool the solid absorbent.
또한, 상기 기체냉각기는, 상기 재생싸이클론의 기체배출관을 통해 공급된 이산화탄소와, 제3열교환유로에 의해 유입되는 수분이 열교환되어 상기 수분이 증발되고 상기 이산화탄소를 냉각하는 제1기체냉각기와, 상기 제1기체냉각기 토출단에 연속적으로 구비되어 상기 이산화탄소를 냉각하여 포집장치 측으로 토출시키는 제2기체냉각기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다. The gas cooler may further include a first gas cooler for exchanging heat between the carbon dioxide supplied through the gas discharge pipe of the regenerating cyclone and the moisture introduced by the third heat exchange path to evaporate the moisture and cool the carbon dioxide, And a second gas cooler provided continuously to the first gas cooler discharge end for discharging the carbon dioxide to the collecting device side.
그리고, 상기 재생싸이클론의 기체배출관에 분기되어 토출된 이산환탄소 일부를 재생가스로서 상기 재생반응기 측으로 유입시키는 바이패스관을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. The apparatus may further include a bypass pipe for introducing a part of the discharged carbon dioxide branched into the gas discharge pipe of the regenerating cyclone as a regeneration gas into the regenerating reactor.
본 발명의 제4목적은, 건식 이산화탄소 포집시스템의 운전방법에 있어서, 배가스가 수분공급부에서 공급된 수분과 함께 제1배가스냉각부로 유입되어, 제1열교환유로에 의해 공급된 물에 의해 냉각되고, 물은 가열되는 단계; 제2배가스냉각부에서 배가스가 2차 냉각되는 단계; 냉각된 배가스가 회수반응기로 유입되어 고체흡수제가 상기 배가스에 함유된 이산화탄소를 흡수하는 단계; 회수싸이클론이 기체를 분리하여 이산화탄소를 흡수한 고체흡수제를 재생반응기로 유입시키는 단계; 재생반응기에서 이산화탄소를 흡수한 고체흡수제의 이산화탄소를 분리하는 단계; 재생싸이클론이 고체흡수제를 고체배출관으로 토출하고, 이산화탄소를 기체배출관으로 토출시키는 단계; 제1흡수제냉각기로 유입된 고체흡수제가 제2열교환유로에 의해 공급된 물에 의해 냉각되고, 물은 가열되어 기화되는 단계; 및 제2흡수제냉각기에서 고체흡수제가 2차 냉각되어 고체재순환관을 통해 상기 회수반응기로 공급되는 단계를 포함하고, 상기 재생싸이클론의 기체배출관으로 토출된 이산화탄소는 기체냉각기로 유입되어 상기 제1열교환유로와 연결된 제3열교환유로를 통해 공급된 수분에 의해 냉각되고 상기 수분은 기화되며, 상기 기체냉각기와 상기 제1흡수제냉각기에서 생산된 수증기는 에너지저장부에 저장되며, 저장된 수증기는 상기 수분공급부로 공급되는 것을 특징으로 하는 공정자체에서 발생된 에너지를 이용하여 수분공급이 가능한 건식 이산화탄소 포집시스템의 운전방법으로서 달성될 수 있다. A fourth object of the present invention is to provide a method of operating a dry carbon dioxide capture system in which an exhaust gas is introduced into a first exhaust gas cooling unit together with water supplied from a water supply unit, is cooled by water supplied by a first heat exchange channel, The water being heated; Cooling the exhaust gas in the second exhaust gas cooling section; Cooling the flue-gas into the recovery reactor to absorb the carbon dioxide contained in the flue-gas; Withdrawing the recovered cyclone separating the gas and introducing the carbon dioxide-absorbed solid absorbent into the regeneration reactor; Separating the carbon dioxide of the solid absorbent that has absorbed the carbon dioxide in the regeneration reactor; The regenerating cyclone discharging the solid absorbent into the solid discharge pipe and discharging the carbon dioxide into the gas discharge pipe; The solid absorbent introduced into the first absorbent cooler is cooled by water supplied by the second heat exchange flow path, and the water is heated and vaporized; And a second absorbent cooler, wherein the solid absorbent is secondarily cooled and fed to the recovery reactor via a solid recycle line, wherein the carbon dioxide discharged into the gas discharge pipe of the regenerative cyclone flows into the gas cooler, The water vapor generated in the gas cooler and the first absorbent cooler is stored in the energy storage unit and the stored water vapor is supplied to the water supply unit The present invention is directed to a method of operating a dry carbon dioxide capture system capable of supplying water using energy generated in a process itself.
본 발명의 일실시예에 따르면, 포집시스템 내에서 발생되는 자체 에너지를 이용하여 회수반응기에 필요한 수분을 공급할 수 있는, 공정자체에서 발생된 에너지를 이용하여 수분공급이 가능한 효과를 갖는다. According to an embodiment of the present invention, water can be supplied by using the energy generated in the process itself, which can supply the necessary moisture to the recovery reactor using its own energy generated in the collection system.
본 발명의 일실시예에 따르면, 알칼리계열 고체흡수제를 이용하여 CO2를 흡수하는 회수반응기에 추가로 필요한 수분주입을 연소 배가스 냉각부의 에너지와 재생반응기 후단의 재생싸이클론에서 토출되는 고온의 가스(CO2 + H2O) 흐름 중 H2O를 응축시켜 고농도의 CO2를 분리하는 에너지, 그리고, 재생반응기에서 뜨거워진 고체흡수제를 70℃ 정도로 식혀서 회수반응기로 공급하는 흡수제 냉각기를 두 개로 나누어서 전단 부분에서 고체흡수제를 100℃ 정도까지 식히면서 얻는 에너지를 이용하여 회수반응기에 필요한 수분을 공급할 수 있는 효과를 갖는다. According to one embodiment of the present invention, the water injection necessary for the recovery reactor for absorbing CO 2 using the alkali-based solid absorbent is performed by supplying the energy of the combustion exhaust gas cooling unit and the high temperature gas discharged from the regeneration cyclone CO 2 + H 2 O) The energy that separates the high concentration of CO 2 by condensing the H 2 O stream and the absorbent cooler that cools the solid absorbent heated in the regeneration reactor to about 70 ° C. and feeds it to the recovery reactor is divided into two, It is possible to supply the necessary moisture to the recovery reactor by using the energy obtained by cooling the solid absorbent to about 100 ° C.
본 발명의 일실시예에 따르면, 회수반응기에 필요한 추가적인 수분을 시스템 내부에서 조달하기 때문에 이를 위한 별도의 에너지 소비가 없어 경제적이고 효율적인 장점이 있다. According to an embodiment of the present invention, additional water required for the recovery reactor is supplied from inside the system, so there is no additional energy consumption for economizing and efficient efficiency.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It should be understood, however, that the effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs It will be possible.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 종래 건식 이산화탄소 포집시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공정자체에서 발생된 에너지를 이용하여 수분공급이 가능한 건식 이산화탄소 포집시스템의 구성도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배가스 흐름과, 고체흡수제 흐름을 나타낸 이산화탄소 포집시스템의 운전방법의 흐름도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 배가스 공급팬, 수분공급부, 제1배가스냉각부, 제2배가스냉각부 측을 나타낸 건식 이산화탄소 포집시스템의 부분 구성도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 회수반응기, 회수싸이클론, 루프실 측을 나타낸 건식 이산화탄소 포집시스템의 부분 구성도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 재생반응기, 재생싸이클론, 제1흡수제냉각기, 제2흡수제냉각기 측을 나타낸 건식 이산화탄소 포집시스템의 부분 구성도,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 재생싸이클론에서 토출된 이산화탄소의 흐름을 나타낸 이산화탄소 포집시스템의 운전방법의 흐름도,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 재생싸이클론, 제1기체냉각기, 제2기재냉각기, 이산화탄소 포집장치 측을 나타낸 건식 이산화탄소 포집시스템의 부분 구성도,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 수분공급부, 제1배가스냉각부, 제1기체냉각기, 제1흡수제냉각기, 에너지 저장부 측을 나타낸 건식 이산화탄소 포집시스템의 부분 구성도,
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 공급되는 수분의 생산 흐름을 나타낸 이산화탄소 포집시스템의 운전방법의 흐름도,
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부의 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, It should not be construed as limited.
1 is a configuration diagram of a conventional dry carbon dioxide capture system,
FIG. 2 is a configuration diagram of a dry carbon dioxide capture system capable of supplying water using energy generated in a process itself according to an embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a flow chart of an exhaust gas flow according to an embodiment of the present invention, a method of operating a carbon dioxide capture system showing a solid absorbent flow,
FIG. 4 is a partial view of a dry carbon dioxide capture system showing an exhaust gas supply fan, a water supply unit, a first exhaust gas cooler, and a second exhaust gas cooler according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a partial block diagram of a dry carbon dioxide capture system showing a recovery reactor, a recovered cyclone, and a loop chamber side according to an embodiment of the present invention;
6 is a partial schematic view of a dry carbon dioxide capture system showing a regeneration reactor, a regeneration cyclone, a first sorbent cooler, and a second sorbent cooler side, according to one embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a flowchart of a method of operating a carbon dioxide capture system showing a flow of carbon dioxide discharged from a regenerative cyclone according to an embodiment of the present invention;
FIG. 8 is a partial structural view of a dry carbon dioxide capture system showing a regeneration cyclone, a first gas cooler, a second substrate cooler, and a carbon dioxide capture device side according to an embodiment of the present invention;
9 is a partial structural view of a dry carbon dioxide capture system showing a water supply unit, a first exhaust gas cooling unit, a first gas cooler, a first absorbent cooler, and an energy storage unit side according to an embodiment of the present invention;
FIG. 10 is a flow chart of a method of operating a carbon dioxide capture system showing a production flow of supplied water according to an embodiment of the present invention;
11 is a block diagram illustrating a signal flow of a control unit according to an embodiment of the present invention.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more readily apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.In this specification, when an element is referred to as being on another element, it may be directly formed on another element, or a third element may be interposed therebetween. Also in the figures, the thickness of the components is exaggerated for an effective description of the technical content.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.Embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional views and / or plan views that are ideal illustrations of the present invention. In the drawings, the thicknesses of the films and regions are exaggerated for an effective description of the technical content. Thus, the shape of the illustrations may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown, but also include changes in the shapes that are produced according to the manufacturing process. For example, the area shown at right angles may be rounded or may have a shape with a certain curvature. Thus, the regions illustrated in the figures have attributes, and the shapes of the regions illustrated in the figures are intended to illustrate specific forms of regions of the elements and are not intended to limit the scope of the invention. Although the terms first, second, etc. have been used in various embodiments of the present disclosure to describe various components, these components should not be limited by these terms. These terms have only been used to distinguish one component from another. The embodiments described and exemplified herein also include their complementary embodiments.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. The terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements.
아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.In describing the specific embodiments below, various specific details have been set forth in order to explain the invention in greater detail and to assist in understanding it. However, it will be appreciated by those skilled in the art that the present invention may be understood by those skilled in the art without departing from such specific details. In some instances, it should be noted that portions of the invention that are not commonly known in the description of the invention and are not significantly related to the invention do not describe confusing reasons to explain the present invention.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 공정자체에서 발생된 에너지를 이용하여 수분공급이 가능한 건식 이산화탄소 포집시스템(100)의 구성 및 작동방법에 대해 설명한다. 본 발명의 일실시예에 따른 건식 이산화탄소 포집시스템(100)의 각 구성에 대해 설명하고, 작동방법과 관련하여 배가스와 고체흡수제의 흐름, 토출된 이산화탄소의 흐름, 회수반응기(40)에 공급되는 수분의 흐름을 중심으로 설명하도록 한다. Hereinafter, the construction and operation of a dry carbon
먼저, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공정자체에서 발생된 에너지를 이용하여 수분공급이 가능한 건식 이산화탄소 포집시스템(100)의 구성도를 도시한 것이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배가스 흐름과, 고체흡수제 흐름을 나타낸 이산화탄소 포집시스템(100)의 운전방법의 흐름도를 도시한 것이다. 2 is a block diagram of a dry carbon
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 공정자체에서 발생된 에너지를 이용하여 수분공급이 가능한 건식 이산화탄소 포집시스템(100)은 배가스공급팬, 제1배가스냉각부(20), 제2배가스냉각부(30), 회수반응기(40), 회수싸이클론(50), 루프실(60), 재생반응기(70), 재생싸이클론(73), 제1흡수제냉각기(80), 제2흡수제냉각기(90), 기체배출관(74), 바이패스관(75), 제1기체냉각기(110), 제2기체냉각기(120), 에너지저장부(130) 등을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다. 2, a dry carbon
후에 설명되는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 공정자체에서 발생된 에너지를 이용하여 수분공급이 가능한 건식 이산화탄소 포집시스템(100)은, 제1배가스냉각부(20)에서 발생되는 에너지와, 재생반응기(70)와 재생싸이클론(73)을 거쳐 토출된 기체(CO2+H2O)가 유입되는 제1기체냉각기(110)에서 발생되는 에너지, 그리고, 재생반응기(70) 하부 및 재생싸이클론(73)에서 토출되는 고체흡수제가 유입되는 제1흡수제냉각기(80)에서 발생되는 에너지를 이용하여 회수반응기(40)에 필요한 수분을 생산하여 공급하게 된다. As will be described later, the dry carbon
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 배가스 공급팬, 제1배가스냉각부(20), 제2배가스냉각부(30) 측을 나타낸 건식 이산화탄소 포집시스템(100)의 부분 구성도를 도시한 것이다. 도 2, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 먼저, 연소 배가스는 배가스 공급팬을 통해 유입되게 되며, 이러한 연소 배가스는 회수반응기(40)에 필요한 수분을 에 의해 포화증기를 공급받게 된다. 이러한 수분을 공급받은 연소 배가스는 먼저 제1배가스냉각부(20)를 거치면서 1차 냉각되게 된다(S1). 제1배가스냉각부(20)에서는 별도의 라인인 제1열교환유로(23)를 통해 제1물탱크(21)에 저장된 물이 제1물펌프(22)에 의해 공급되게 되며, 물과 연소 배가스가 열교환되면서, 배가스는 냉각되고, 물은 가열되게 된다(S2). 4 is a partial structural view of a dry carbon
그리고, 제1배가스냉각부(20)에서 토출된 배가스는 제2배가스냉각부(30)를 거치면서 2차 냉각되게 된다(S3). 제2배가스냉각부(30)에서도 별도의 라인인 냉각유로(31)를 흐르는 냉각매체와 열교환되면서 배가스가 냉각되게 된다. The exhaust gas discharged from the first exhaust
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 회수반응기(40), 회수싸이클론(50), 루프실(60) 측을 나타낸 건식 이산화탄소 포집시스템(100)의 부분 구성도를 도시한 것이다. 도 2, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 냉각된 배가스는 회수반응기(40)의 하단 측으로 유입되게 되며(S4), 회수반응기(40) 내 존재하는 알칼리계열 고체흡수제는 유입된 배가스에서 이산화탄소를 흡수하게 된다(S5). 또한, 이러한 회수반응기(40) 내에서의 반응은 발열반응이므로, 별도의 반응기 냉각유로(41)를 구비하여 냉각, 온도조절이 가능하도록 구성될 수 있다. FIG. 5 is a partial block diagram of a dry carbon
회수반응기(40)에서 반응에 의해 생산된 이산화탄소를 흡수한 고체흡수제(고체)와 기체는 함께 상단으로 토출되게 되며, 토출된 고체와 기체는 회수싸이클론(50)을 통해 분리되게 된다. 회수싸이클론(50)에서 분리된 기체는 상부측으로 배출되게 되고, 이산화탄소를 흡수한 고체흡수제는 루프실(60)을 거쳐 재생반응기(70)로 유입되게 된다(S6). The solid absorbent (solid) absorbing the carbon dioxide produced by the reaction in the
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 재생반응기(70), 재생싸이클론(73), 제1흡수제냉각기(80), 제2흡수제냉각기(90) 측을 나타낸 건식 이산화탄소 포집시스템(100)의 부분 구성도를 도시한 것이다. 도 2, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 재생반응기(70) 내에서 이산화탄소를 흡수한 고체흡수제에서 다시 이산화탄소와 고체흡수제가 분리되게 된다. 즉, 회수반응기(40) 내에서의 역반응이 진행된다. 재생반응기(70)에서 토출되는 기체(CO2 + H2O)와 고체(고체흡수제)는 토출되어 재생싸이클론(73)을 거쳐(S7) 고체와 기체가 분리되게 된다. 기체인 CO2와 H2O는 상부측으로 토출되고, 재생된 고체흡수제는 재생반응기(70) 하부 및 재생싸이클론(73) 하단으로 토출되어 제1흡수제냉각기(80) 측으로 유입되게 된다(S8). Figure 6 is a schematic view of a dry carbon
고체흡수제는 제1흡수제냉각기(80)를 거치면서 냉각되게 된다. 이때, 별도의 제2열교환유로(83)를 통해 제1물탱크(21)에 저장된 물이 제2물펌프(82)를 통해 제1흡수제냉각기(80)를 거치면서 고체흡수제의 열을 흡수하여 기화되게 된다(S9). The solid absorbent is cooled through the first absorbent cooler (80). At this time, the water stored in the
그리고, 제1흡수제냉각기(80)에서 1차 냉각된 고체흡수제는 고체배출관(84)을 통해 연속적으로 제2흡수제냉각기(90)를 거치면서 2차 냉각된다(S10). 제2흡수제냉각기(90)에서는 별도의 라인인 공랭라인(91)을 통해 고체흡수제를 냉각하게 된다. 그리고, 제2흡수제냉각기(90)와 회수반응기(40) 사이에 구비되는 고체재순환관(42)을 통해 회수반응기(40)로 공급되게 된다(S11). The solid absorbent that has been firstly cooled in the first
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 재생싸이클론(73)에서 토출된 이산화탄소의 흐름을 나타낸 이산화탄소 포집시스템(100)의 운전방법의 흐름도를 도시한 것이다. 그리고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 재생싸이클론(73), 제1기체냉각기(110), 제2기체냉각기(120), 이산화탄소 포집장치(200) 측을 나타낸 건식 이산화탄소 포집시스템(100)의 부분 구성도를 도시한 것이다. FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of operating a carbon
도 2, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 앞서 언급한 재생싸이클론(73)의 기체배출관(74)을 통해 토출된 CO2와 H2O 일부는 재생반응기(70)의 재생가스로서 공급될 수 있다(S100). 즉, 바이패스관(75)이 재생반응기(70)의 재생가스공급관(71)과 연결되어 재생싸이클론(73)의 기체배출관(74)을 통해 토출된 CO2와 H2O 일부가 재생반응기(70) 내로 유입되게 된다. 또한, 이러한 바이패스관(75)과, 재생가스공급관(71) 일측에 재생가스공급팬(72), 조절밸브 등을 구비하여 바이패스되어 재생반응기(70)로 공급되는 CO2와 H2O의 유량을 조절할 수 있도록 구성될 수 있다. 2, 7, and 8, a part of CO 2 and H 2 O discharged through the
그리고 나머지 CO2와 H2O는 제1기체냉각기(110)로 유입되게 된다(S200). 이러한 제1기체냉각기(110)에서, 기체는 별도의 제3열교환유로(111)를 통해 유입되는 물과 열교환되면서 냉각되고, 제3열교환유로(111)를 통해 유입되는 물은 기화되게 된다. 후에 다시한번 설명되는 바와 같이, 제3열교환유로(111)는 앞서 언급한 제1배가스냉각부(20)의 제1열교환유로(23)와 연결되게 되며, 제1배가스냉각부(20)에서 1차 가열된 물이 제1기체냉각기(110)에서 재가열되면서 기화되게 된다(S300). The remaining CO 2 and H 2 O are introduced into the first gas cooler 110 (S200). In this
그리고, 제1기체냉각기(110)에서 토출된 이산화탄소는 제2기체냉각기(120)에서 다시 한번 냉각되고(S400), 포집장치(200) 측으로 유입되어 수분이 제거되고 액화되게 된다(S500). The carbon dioxide discharged from the
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따라 시스템(100) 내에서 발생되는 에너지를 활용하여 수분을 생산, 공급하는 구성 및 방법을 중심으로 다시 한번 설명하도록 한다. Hereinafter, a configuration and a method for producing and supplying moisture using energy generated in the
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른, 제1배가스냉각부(20), 제1기체냉각기(110), 제1흡수제냉각기(80), 에너지저장부(130) 측을 나타낸 건식 이산화탄소 포집시스템(100)의 부분 구성도를 도시한 것이다. 그리고, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 공급되는 수분의 생산 흐름을 나타낸 이산화탄소 포집시스템(100)의 운전방법의 흐름도를 도시한 것이다. 또한, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부(300)의 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다. 9 is a schematic diagram of a dry carbon
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제1열교환유로(23)의 제1물탱크(21)에서 물이 제1배가스냉각부(20)로 유입되게 되고(S21), 제1배가스냉각부(20)에서 회수반응기(40)로 유입될 배가스와 열교환되게 된다(S22). 이때 배가스는 냉각되며, 제1열교환유로(23)의 물은 가열되게 된다. 예를 들어, 상온의 물은 가열되어 약 72℃정도로 가열되게 된다. 또한, 제어부(300)는 제1열교환유로(23) 일측에 구비된 제1물펌프(22)를 제어하여 제1배가스냉각부(20)로 유입되는 물의 유량을 조절할 수 있다. 9 and 10, water is introduced into the first exhaust
또한, 제1열교환유로(23)와 제3열교환유로(111)는 서로 연결되어 있어, 제1배가스냉각부(20)에서 가열된 물은 제1기체냉각기(110)를 거쳐 가열되어 기화되게 된다(S23). 즉, 제1기체냉각기(110)에서는 재생싸이클론에서 토출된 이산화탄소, 수증기와 열교환되어 물은 가열되어 기화되고, 이산화탄소는 냉각, 수증기를 응축(액화)되게 된다. 이때, 예를 들어 물은 약 132℃의 수증기로 토출되며, 이산화탄소는 약 100℃ 정도로 냉각되게 된다. The first
반면, 제2열교환유로(83)에서, 제2물탱크(81)의 물은 제2물펌프(82)의 구동에 의해 제1흡수제냉각기(80) 측으로 유입되어(S31) 가열, 기화되게 된다. 즉, 제1흡수제냉각기(80)에서는 재생싸이클론의 하부측으로 토출된 고체흡수제와, 제2열교환유로(83)의 물이 서로 열교환되면서, 고체흡수제는 냉각되고, 물은 가열되어 기화되게 된다(S32). 예를 들어, 고체흡수제는 약 180℃에서 약 100℃ 정도로 냉각되며, 물은 약 170℃로 가열되게 된다. 이때 제어부(300)는 제2물펌프(82)를 제어하여 제1흡수제냉각기(80)로 유입되는 물의 유량을 조절할 수 있다. On the other hand, in the second
S21, S22, S23을 거치면서 가열된 수증기와, S31, S32를 거치면서 가열된 주증기는 함께, 에너지저장부(130)로 유입되게 되며(S40), 생산된 수분은 수분공급라인(11)을 통해 로 유입되며, 에 의해 회수반응기(40)에 필요한 수분을 공급하게 된다(S50). 또한, 온도센서(310)는 온도를 실시간으로 측정하여 필요하다면 제어부(300)가 에너지저장부(130)에 구비된 증기발생기(131)를 구동하여 필요한 열을 공급할 수도 있다. The steam heated while passing through S21, S22 and S23 and the main steam heated while passing through S31 and S32 are simultaneously introduced into the energy storage unit 130 (S40). The produced moisture is supplied to the
또한, 수분공급라인(11) 일측에는 증기공급펌프(132)와, 조절밸브(12)를 구비하여 제어부(300)의 제어를 통해 공급되는 수분의 유량을 조절할 수 있도록 구성될 수 있다. The
또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.It should be noted that the above-described apparatus and method are not limited to the configurations and methods of the embodiments described above, but the embodiments may be modified so that all or some of the embodiments are selectively combined .
1:종래 건식 이산화탄소 포집시스템
2:배가스 공급팬
3:흡수제 냉각기
10:수분공급부
11:수분공급라인
12:조절밸브
20:제1배가스냉각부
21:제1물탱크
22:제1물펌프
23:제1열교환유로
30:제2배가스냉각부
31:냉각유로
40:회수반응기
41:반응기 냉각유로
42:고체재순환관
50:회수싸이클론
60:루프실
70:재생반응기
71:재생가스공급관
72:재생가스 공급팬
73:재생싸이클론
74:기체배출관
75:바이패스관
80:제1흡수제냉각기
81:제2물탱크
82:제2물펌프
83:제2열교환유로
84:고체배출관
90:제2흡수제냉각기
91:공랭라인
100:공정자체에서 발생된 에너지를 이용하여 수분공급이 가능한 건식 이산화탄소 포집시스템
110:제1기체냉각기
111:제3열교환유로
120:제2기체냉각기
130:에너지저장부
131:증기발생기
132:증기공급펌프
200:포집장치
300:제어부
310:온도센서1: Conventional dry carbon dioxide capture system
2: Flue gas supply fan
3: Absorbent cooler
10:
11: water supply line
12: Regulating valve
20: First exhaust gas cooling section
21: First water tank
22: First water pump
23: first heat exchange channel
30: second exhaust gas cooling section
31:
40: recovery reactor
41: reactor cooling flow path
42: Solid recycle tube
50: Recovery Cyclone
60: loop room
70: regeneration reactor
71: regeneration gas supply pipe
72: Regeneration gas supply fan
73: Regenerative cyclone
74: gas discharge pipe
75: bypass pipe
80: First absorbent cooler
81: Second water tank
82: Second water pump
83: Second heat exchange channel
84: Solid discharge pipe
90: Second absorbent cooler
91:
100: A dry carbon dioxide capture system capable of supplying water using energy generated from the process itself
110: first gas cooler
111: third heat exchange channel
120: Secondary gas cooler
130: Energy storage unit
131: Steam generator
132: Steam supply pump
200: collecting device
300:
310: Temperature sensor
Claims (17)
회수반응기로 유입될 배가스를 냉각하기 위한 배가스냉각부;
별도의 라인을 통해 상기 배가스냉각부로 유입되어 상기 배가스의 열을 흡수하여 물이 가열되는 제1열교환유로;
상기 제1열교환유로에서 생산된 수분이 저장되는 에너지저장부;
상기 에너지저장부에 저장된 수분을 상기 회수반응기 측으로 공급하는 수분공급부;
재생반응기와 재생싸이클론에 의해 분리되어 토출된 고체흡수제를 냉각하기 위한 흡수제냉각기; 및
별도의 라인을 통해 상기 흡수제냉각기로 유입되어 상기 흡수제의 열을 흡수하여 물이 가열되는 제2열교환유로;를 포함하고,
상기 제2열교환유로에서 생산된 수분은 상기 에너지저장부에 저장되는 것을 특징으로 하는 포집시스템 내에서 발생된 에너지를 이용한 수분공급장치.
An apparatus for supplying water into a recovery reactor of a dry carbon dioxide capture system,
An exhaust gas cooling unit for cooling the exhaust gas to be introduced into the recovery reactor;
A first heat exchange passage through which the exhaust gas flows into the exhaust gas cooling section through a separate line to absorb the heat of the exhaust gas to heat the water;
An energy storage unit for storing moisture produced in the first heat exchange passage;
A water supply unit for supplying water stored in the energy storage unit to the recovery reactor;
An absorber cooler for cooling the solid absorbent separated and discharged by the regeneration reactor and the regeneration cyclone; And
And a second heat exchange passage through which the water is heated by absorbing the heat of the absorbent introduced into the absorbent cooler through a separate line,
And water produced in the second heat exchange passage is stored in the energy storage unit.
건식 이산화탄소 포집시스템의 재생반응기에서 분리되어 토출된 이산화탄소를 냉각하기 위한 기체냉각기;
상기 제1열교환유로와 연결되며 상기 제1열교환유로에서 가열된 수분이 상기 기체냉각기로 유입되어 상기 이산화탄소의 열을 흡수하여 가열되는 제3열교환유로를 포함하고,
상기 에너지저장부는 제3열교환유로에서 생산된 수분을 저장되는 것을 특징으로 하는 포집시스템 내에서 발생된 에너지를 이용한 수분공급장치.
The method according to claim 1,
A gas cooler for cooling the carbon dioxide separated and discharged from the regeneration reactor of the dry carbon dioxide capture system;
And a third heat exchange channel connected to the first heat exchange channel and heated by absorbing the heat of the carbon dioxide introduced into the gas cooler by the moisture heated in the first heat exchange channel,
Wherein the energy storage unit stores water produced in the third heat exchange channel.
상기 제1열교환유로 일측에 구비되어 제1물탱크에 저장된 물을 상기 배가스냉각부 측으로 펌핑하는 제1물펌프와,
상기 제2열교환유로 일측에 구비되어 제2물탱크에 저장된 물을 상기 흡수제냉각기 측으로 펌핑하는 제2물펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 포집시스템 내에서 발생된 에너지를 이용한 수분공급장치.
The method of claim 3,
A first water pump provided at one side of the first heat exchange channel for pumping the water stored in the first water tank to the exhaust gas cooling unit side,
And a second water pump provided at one side of the second heat exchange channel for pumping the water stored in the second water tank to the absorbent cooler side.
상기 제1물펌프를 제어하여, 상기 배가스냉각부 측으로 유입되는 물의 유량을 조절하고, 제2물펌프를 제어하여, 상기 흡수제냉각기 측으로 유입되는 물의 유량을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포집시스템 내에서 발생된 에너지를 이용한 수분공급장치.
5. The method of claim 4,
Further comprising a control unit for controlling the first water pump to control a flow rate of water flowing into the exhaust gas cooling unit side and a second water pump to control a flow rate of water flowing into the absorbent cooler unit Water supply device using energy generated in the collection system.
상기 에너지저장부 일측에 구비되어 상기 저장된 수분을 가열하는 증기발생기와, 상기 에너지저장부와 상기 수분공급부 사이에 구비된 수분공급라인 일측에 구비되어 상기 에너지저장부에 저장된 수분을 상기 수분공급부로 펌핑하는 증기공급펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포집시스템 내에서 발생된 에너지를 이용한 수분공급장치.
6. The method of claim 5,
A steam generator provided at one side of the energy storage unit for heating the stored moisture; and a water supply unit provided at one side of the water supply line provided between the energy storage unit and the water supply unit, for pumping moisture stored in the energy storage unit to the water supply unit Wherein the steam supply pump further comprises a steam supply pump for supplying steam to the steam generator.
상기 에너지저장부에 저장된 수분의 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하고,
제어부는 상기 온도센서에서 측정된 값을 기반으로 상기 제1물펌프, 상기 제2물펌프, 상기 증기발생기, 및 상기 증기공급펌프의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 포집시스템 내에서 발생된 에너지를 이용한 수분공급장치.
The method according to claim 6,
Further comprising a temperature sensor for measuring the temperature of the moisture stored in the energy storage unit,
Wherein the control unit controls the driving of the first water pump, the second water pump, the steam generator, and the steam supply pump based on the value measured by the temperature sensor. Used water supply device.
회수반응기로 유입될 배가스가 배가스냉각부로 유입되고, 별도의 라인인 제1열교환유로를 통해 물이 상기 배가스냉각부로 유입되어 상기 배가스의 열을 흡수하여 물이 가열되는 단계;
건식 이산화탄소 포집시스템의 재생반응기에서 분리되어 토출된 이산화탄소가 기체냉각기로 유입되고, 상기 제1열교환유로와 연결된 제3열교환유로를 통해 상기 제1열교환유로에서 가열된 수분이 상기 기체냉각기로 유입되어 상기 이산화탄소의 열을 흡수하여 가열되는 단계;
상기 제3열교환유로에서 생산된 수분이 에너지저장부에 저장되는 단계; 및
상기 에너지저장부에 저장된 수분이 수분공급부를 통해 상기 회수반응기 측으로 공급하는 단계;를 포함하고,
재생반응기와 재생싸이클론에 의해 분리되어 토출된 고체흡수제가 흡수제냉각기로 유입되고, 별도의 라인인 제2열교환유로를 통해 물이 상기 흡수제냉각기로 유입되어 상기 흡수제의 열을 흡수하여 가열되고, 상기 제2열교환유로에서 생산된 수분이 상기 에너지저장부에 저장되는 것을 특징으로 하는 포집시스템 내에서 발생된 에너지를 이용한 수분공급방법.
A method for supplying moisture into a recovery reactor of a dry carbon dioxide capture system,
The exhaust gas to be introduced into the recovery reactor flows into the exhaust gas cooling unit, water is introduced into the exhaust gas cooling unit through the first heat exchange flow path, which is a separate line, and the water is heated by absorbing the heat of the exhaust gas;
The carbon dioxide discharged from the regeneration reactor of the dry carbon dioxide capture system flows into the gas cooler and the water heated in the first heat exchange channel flows into the gas cooler through the third heat exchange channel connected to the first heat exchange channel, Absorbing the heat of carbon dioxide and heating it;
Storing water produced in the third heat exchange passage in an energy storage unit; And
And supplying moisture stored in the energy storage unit to the recovery reactor through a water supply unit,
The solid absorbents separated and discharged by the regenerating reactor and the regenerating cyclone are introduced into the absorbent cooler and water is absorbed into the absorbent cooler through the second heat exchange channel which is a separate line to absorb the heat of the absorbent, And water produced in the second heat exchange passage is stored in the energy storage unit.
온도센서가 상기 에너지저장부에 저장된 수분의 온도를 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포집시스템 내에서 발생된 에너지를 이용한 수분공급방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the temperature sensor measures the temperature of the water stored in the energy storage unit.
상기 에너지저장부 일측에 구비되어 상기 저장된 수분을 가열하는 증기발생기와, 상기 에너지저장부와 상기 수분공급부 사이에 구비된 수분공급라인 일측에 구비되어 상기 에너지저장부에 저장된 수분을 상기 수분공급부로 펌핑하는 증기공급펌프를 포함하고,
제어부는 상기 온도센서에서 측정된 값을 기반으로 상기 제1열교환유로에 구비된 제1물펌프를 제어하여 배가스냉각부로 유입되는 물의 유량을 조절하고, 상기 제2열교환유로에 구비된 제2물펌프를 제어하여 상기 흡수제냉각기로 유입되는 물의 유량을 조절하며, 상기 증기발생기, 및 상기 증기공급펌프의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 포집시스템 내에서 발생된 에너지를 이용한 수분공급방법.
11. The method of claim 10,
A steam generator provided at one side of the energy storage unit for heating the stored moisture; and a water supply unit provided at one side of the water supply line provided between the energy storage unit and the water supply unit, for pumping moisture stored in the energy storage unit to the water supply unit A steam supply pump,
The control unit controls the first water pump provided in the first heat exchange passage based on the value measured by the temperature sensor to adjust the flow rate of water flowing into the exhaust gas cooling unit, Wherein the control unit controls the flow rate of water flowing into the absorbent cooler, and controls the operation of the steam generator and the steam supply pump.
제 1항 및 제3항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 수분공급장치;
상기 수분공급장치의 배가스냉각부에 의해 냉각된 배가스가 유입되어, 상기 배가스에 고체흡수제를 접촉하여 배가스 내의 이산화탄소를 회수하는 회수반응기;
상기 회수반응기에서 토출된 기체와, 이산화탄소를 흡수한 고체흡수제를 분리하는 회수싸이클론;
상기 회수싸이클론에서 분리된 이산화탄소를 흡수한 고체흡수제가 유입되어 재생가스와 반응하여 이산화탄소를 분리하는 재생반응기;
상기 재생반응기에서 토출된 이산화탄소와, 고체흡수제를 분리하여 토출시키는 재생싸이클론;
재생반응기 및 재생싸이클론에서 토출된 고체흡수제가 유입되어 냉각되는 흡수제냉각기; 및
상기 흡수제냉각기와 상기 회수반응기 사이에 구비되어 냉각된 고체흡수제가 상기 회수반응기로 유입되는 고체재순환관;을 포함하고,
제1열교환유로를 통해 물이 상기 배가스냉각부를 거쳐 가열된 후, 연속적으로 제3열교환유로를 통해 상기 재생싸이클론의 기체배출관에 연결된 기체냉각기로 유입되어 가열되고, 제2열교환유로를 통해 물이 상기 흡수제냉각기를 거쳐 가열되며, 가열된 수분은 에너지저장부에 저장되고,
에너지저장부와 연결된 상기 수분공급장치의 수분공급부는 배가스냉각부로 유입되는 배가스에 수분을 공급하는 것을 특징으로 하는 공정자체에서 발생된 에너지를 이용하여 수분공급이 가능한 건식 이산화탄소 포집시스템.
In a dry carbon dioxide capture system,
A water supply device according to any one of claims 1 and 3 to 7;
A recovery reactor for introducing the exhaust gas cooled by the exhaust gas cooling unit of the water supply device and contacting the solid absorbent to the exhaust gas to recover carbon dioxide in the exhaust gas;
A recovery cyclone for separating the gas discharged from the recovery reactor and the solid absorbent absorbing carbon dioxide;
A regenerating reactor in which the solid absorbent absorbing the carbon dioxide separated from the recovered cyclone enters and reacts with the regeneration gas to separate the carbon dioxide;
A regenerative cyclone separating and discharging the carbon dioxide discharged from the regeneration reactor and the solid absorbent;
An absorber cooler in which a solid absorbent discharged from the regeneration reactor and the regeneration cyclone flows and is cooled; And
And a solid recycle tube provided between the absorbent cooler and the recovery reactor to allow the cooled solid absorbent to flow into the recovery reactor,
The water is heated through the exhaust gas cooling unit through the first heat exchange channel and then continuously flows into the gas cooler connected to the gas discharge pipe of the regenerating cyclone through the third heat exchange channel and heated, Heated by the absorbent cooler, the heated moisture is stored in the energy storage,
Wherein the water supply unit of the water supply device connected to the energy storage unit supplies water to the flue gas introduced into the flue gas cooling unit. The dry carbon dioxide capture system is capable of supplying water using energy generated in the process itself.
상기 배가스냉각부는,
상기 수분공급부에 의해 수분이 공급된 배가스와, 제1열교환유로에 의해 유입되는 물이 열교환되어 상기 물을 가열하고 상기 배가스를 냉각하는 제1배가스냉각부와, 상기 제1배가스냉각부 토출단에 연속적으로 구비되어 상기 배가스를 냉각하는 제2배가스냉각부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공정자체에서 발생된 에너지를 이용하여 수분공급이 가능한 건식 이산화탄소 포집시스템.
13. The method of claim 12,
The exhaust gas cooling unit includes:
A first exhaust gas cooler for heating the water and cooling the exhaust gas by exchanging heat between the exhaust gas supplied with moisture by the water supply unit and the water introduced by the first heat exchange path; And a second exhaust gas cooling unit continuously provided for cooling the exhaust gas, wherein the second exhaust gas cooling unit is capable of supplying water using energy generated in the process itself.
상기 흡수제냉각기는,
상기 재생반응기 및 상기 재생싸이클론의 고체배출관을 통해 공급된 고체흡수제와, 제2열교환유로에 의해 유입되는 물이 열교환되어 상기 물을 가열하고 상기 배가스를 냉각하는 제1흡수제냉각기와, 상기 제1흡수제냉각기 토출단에 연속적으로 구비되어 상기 고체흡수제를 냉각하는 제2흡수제냉각기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공정자체에서 발생된 에너지를 이용하여 수분공급이 가능한 건식 이산화탄소 포집시스템.
14. The method of claim 13,
The absorbent cooler comprises:
A first absorbent cooler for heat-exchanging heat between the solid absorbent supplied through the regenerating reactor and the solid discharge pipe of the regenerating cyclone and the water introduced by the second heat exchange channel to cool the exhaust gas by heating the water; And a second absorber cooler continuously provided at an absorber cooler discharge end to cool the solid absorbent, wherein the moisture absorbent is capable of supplying water using energy generated in the process itself.
상기 기체냉각기는,
상기 재생싸이클론의 기체배출관을 통해 공급된 이산화탄소와, 제3열교환유로에 의해 유입되는 수분이 열교환되어 상기 수분이 증발되고 상기 이산화탄소를 냉각하는 제1기체냉각기와, 상기 제1기체냉각기 토출단에 연속적으로 구비되어 상기 이산화탄소를 냉각하여 포집장치 측으로 토출시키는 제2기체냉각기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공정자체에서 발생된 에너지를 이용하여 수분공급이 가능한 건식 이산화탄소 포집시스템.
15. The method of claim 14,
The gas cooler includes:
A first gas cooler for exchanging heat between the carbon dioxide supplied through the gas discharge pipe of the regenerating cyclone and the water introduced by the third heat exchanging passage to evaporate the water and cool the carbon dioxide; And a second gas cooler that is continuously provided to cool the carbon dioxide and discharge the carbon dioxide to the collecting device. The dry carbon dioxide collecting system according to claim 1,
상기 재생싸이클론의 기체배출관에 분기되어 토출된 이산화탄소 일부를 재생가스로서 상기 재생반응기 측으로 유입시키는 바이패스관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공정자체에서 발생된 에너지를 이용하여 수분공급이 가능한 건식 이산화탄소 포집시스템.
16. The method of claim 15,
And a bypass pipe for introducing a part of the carbon dioxide branched and discharged to the gas discharge pipe of the regenerating cyclone as a regeneration gas into the regenerating reactor side. Collection system.
배가스가 수분공급부에서 공급된 수분과 함께 제1배가스냉각부로 유입되어, 제1열교환유로에 의해 공급된 물에 의해 냉각되고, 물은 가열되는 단계;
제2배가스냉각부에서 배가스가 2차 냉각되는 단계;
냉각된 배가스가 회수반응기로 유입되어 고체흡수제가 상기 배가스에 함유된 이산화탄소를 흡수하는 단계;
회수싸이클론이 기체를 분리하여 이산화탄소를 흡수한 고체흡수제를 재생반응기로 유입시키는 단계;
재생반응기에서 이산화탄소를 흡수한 고체흡수제의 이산화탄소를 분리하는 단계;
재생싸이클론이 고체흡수제를 고체배출관으로 토출하고, 이산화탄소를 기체배출관으로 토출시키는 단계;
제1흡수제냉각기로 유입된 고체흡수제가 제2열교환유로에 의해 공급된 물에 의해 냉각되고, 물은 가열되어 기화되는 단계; 및
제2흡수제냉각기에서 고체흡수제가 2차 냉각되어 고체재순환관을 통해 상기 회수반응기로 공급되는 단계를 포함하고,
상기 재생싸이클론의 기체배출관으로 토출된 이산화탄소는 기체냉각기로 유입되어 상기 제1열교환유로와 연결된 제3열교환유로를 통해 공급된 수분에 의해 냉각되고 상기 수분은 기화되며, 상기 기체냉각기와 상기 제1흡수제냉각기에서 생산된 수증기는 에너지저장부에 저장되며, 저장된 수증기는 상기 수분공급부로 공급되는 것을 특징으로 하는 공정자체에서 발생된 에너지를 이용하여 수분공급이 가능한 건식 이산화탄소 포집시스템의 운전방법.A method of operating a dry carbon dioxide capture system according to claim 12,
The flue gas is introduced into the first flue gas cooling portion together with the water supplied from the water supply portion, cooled by the water supplied by the first heat exchange flow path, and the water is heated;
Cooling the exhaust gas in the second exhaust gas cooling section;
Cooling the flue-gas into the recovery reactor to absorb the carbon dioxide contained in the flue-gas;
Withdrawing the recovered cyclone separating the gas and introducing the carbon dioxide-absorbed solid absorbent into the regeneration reactor;
Separating the carbon dioxide of the solid absorbent that has absorbed the carbon dioxide in the regeneration reactor;
The regenerating cyclone discharging the solid absorbent into the solid discharge pipe and discharging the carbon dioxide into the gas discharge pipe;
The solid absorbent introduced into the first absorbent cooler is cooled by water supplied by the second heat exchange flow path, and the water is heated and vaporized; And
In a second absorbent cooler, the solid absorbent is secondarily cooled and fed to the recovery reactor via a solid recycle line,
The carbon dioxide discharged into the gas discharge pipe of the regenerating cyclone is introduced into the gas cooler and is cooled by the moisture supplied through the third heat exchange channel connected to the first heat exchange flow path, the water is vaporized, and the gas cooler and the first Wherein the water vapor produced in the absorber cooler is stored in an energy storage unit, and the stored water vapor is supplied to the water supply unit, wherein the water vapor can be supplied using energy generated in the process itself.
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