일반기술

활성탄과 제올라이트를 함께 사용한 이산화탄소 회수용압력변동흡착장치

일반적으로 혼합기체를 분리하는데는 흡수, 막분리 및 흡착공정 등이 주로 연구되고 있으며 그 중에서 흡착원리를 이용한 압력변동흡착공정은 중·소규모 공정을 대상으로 하여 투자비와 에너지 비용이 적게 소요되므로 많은 발전을 거듭해왔다. 압력변동흡착공정의 특징은 특정물질을 잘 흡착하는 흡착제를 이용하여 높은 압력에서의 흡착량이 낮은 압력에서의 흡착량보다 많다는 성질을 이용하여 압력을 변화시키면서 흡착과 탈착을 반복하며 기체 혼합물을 분리하는 흡착기술로서 공정으로 확립된지 약30년 정도 되었다. 본 기술은 강한 흡착질인 이산화탄소의 회수를 위하여 기존의 가압, 흡착, 감압, 진공탈착의 4단계를 기초로 하여 감압단계에서 손실되는 이산화탄소의 양을 줄이고자 압력균등화단계를 도입했을 때의 영향, 또한 순도를 높이기 위하여 진공단계에서 회수된 고순도의 생성물을 이용하는 세정단계의 영향 등을 고려하여 성능 향상을 위한 단계들의 조합을 통하여 가압단계와 흡착단계를 거쳐 진공단계에서 이산화탄소가 회수되도록 최적의 공정을 구성하기 위한 공정 및 압력변동 흡착장치인 것이다.본 기술은 배기가스의 공급부는 유량조절밸브와 분기관과 자동개폐밸브로 구성되며, 흡착부는 3개의 흡착탑으로 구성되며, 배출부는 자동개폐밸브와 분기관과 압력조절밸브로 구성되고, 흡착탑의 상부는 압력균등화를 위하여 자동개폐밸브와 분기관으로 연결되어 구성되며, 생성물의 세정을 위하여 각 흡착탑의 하부로 기체가 유량조절밸브, 자동개폐밸브와 분기관을 통하여 공급되도록 구성되며, 이산화탄소 회수부는 자동개폐밸브와 분기관에 연결된 진공펌프를 통하여 생성물 저장탱크로 회수고 자동개폐밸브을 통하여 고순도의 이산화탄소를 얻게 되도록 구성으로 이루어 진다.이와같은 구성으로 이루어진 본 기술은 진공공정에 탑상부 연결형 압력균등화, 생성물을 이용한 세정을 조합하여 구성되는 것이 특징으로서 하나의 진공펌프와 3개의 흡착탑만으로 원하는 순도의 생성물을 얻을 수 있으므로 장치비가 적게들고 진공펌프 1대의 전력비용 만으로 운전이 가능하여 경제적이다.