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이산화탄소 혼합가스가 흡수제와 반응하여 상기 흡수제에 흡수되는 포집 반응이 일어나는 원통 형상의 반응기;상기 반응기의 하부 일측에 연결되며 내부로 상기 이산화탄소 혼합가스를 공급하는 이산화탄소 혼합가스 주입구;상기 반응기 상단 중심부에 위치되며 상기 반응기 내부로 상기 흡수제를 분무하는 흡수제 분무 노즐;을 포함하되,상기 이산화탄소 주입구를 통하여 공급된 이산화탄소 혼합가스와 상기 흡수제의 1차 포집 반응을 유도하고,상기 반응기로부터 상기 1차 포집 반응을 거친 이산화탄소 혼합기체의 적어도 일부를 배출시켜 다시 상기 반응기 내부로 재순환시켜 2차 포집 반응을 유도하여 포집 효율을 향상시키는 것을 특징으로 하며,상기 흡수제 분무 노즐은, 다중 노즐로 이루어지되, 하나의 흡수제 공급 배관에 연결되되 상기 반응기 내부의 서로 다른 방향으로 출구가 형성된 복수 개의 서브 노즐을 포함하며, 상기 복수 개의 서브 노즐은 각각 흡수제의 분무량 및 분무속도가 개별 제어되는 것을 특징으로 하며, 각각의 서브 노즐은, 상기 반응기 내부에 마련된 적어도 하나 이상의 액적 포화도 센서로부터 상기 센서가 설치된 각각의 위치의 액적 포화도 정보를 입력받고 상기 각각의 서브 노즐의 개폐 제어 신호를 출력하는 제어부로부터 상기 서브 노즐의 개폐 제어 신호를 입력받아 상기 센서가 설치된 위치의 액적이 포화상태가 되도록 상기 각각의 서브 노즐의 개폐 정도를 제어하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집 장치
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제1항에 있어서,상기 반응기 상단 일측으로부터 상기 흡수제 분무 노즐로 연결되는 제1재순환유로를 마련하여 상기 1차 포집반응을 거친 이산화탄소 혼합가스를 상기 노즐에서 혼합제와 함께 분사시켜 상기 2차 포집 반응을 유도하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집 장치
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제1항에 있어서,상기 반응기 상단 일측으로부터 하단 일측으로 연결되는 제2재순환유로를 마련하여 상기 반응기로부터 상기 1차 포집 반응을 거친 이산화탄소 혼합기체의 적어도 일부를 배출시켜 다시 상기 반응기 내부로 재순화시켜 2차 포집 반응을 유도하여 포집 효율을 향상시키는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집 장치
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제2항에 있어서,상기 제1재순환유로의 중간 일측으로부터 상기 반응기의 하단 일측으로 연결되는 제2재순환유로를 마련하여 상기 제1재순환유로로 유입된 이산화탄소 혼합가스의 일부를 상기 반응기의 하단 일측으로 재순환시켜 3차 포집 반응을 유도하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집 장치
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제3항 또는 제4항에 있어서,제2재순환유로는 상기 반응기의 하단의 수평 접선방향으로 연결되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집 장치
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제3항 또는 제4항에 있어서,제2재순환유로는 상기 이산화탄소 주입구로 연결되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집 장치
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제2항 또는 제3항에 있어서,상기 반응기 상단에는 포집 반응을 마친 이산화탄소 혼합기체를 배출하는 기체 배출구를 포함하되,상기 제1재순환유로는 상기 기체 배출구의 중간 일측으로부터 연결되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집 장치
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제4항에 있어서,상기 반응기 상단에는 포집 반응을 마친 이산화탄소 혼합기체를 배출하는 기체 배출구를 포함하되,상기 제2재순환유로는 상기 기체 배출구의 중간 일측으로부터 연결되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집 장치
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반응기 내에서 이산화탄소 혼합가스를 흡수제와 반응시켜 상기 흡수제에 흡수 되도록 하는 이산화탄소 포집 방법으로서,(a) 상기 반응기의 하부 일측에 연결된 이산화탄소 혼합가스 주입구를 통하여 상기 반응기의 내부로 상기 이산화탄소 혼합가스를 공급하는 단계;(b) 상기 반응기 상단 중심부에 위치되는 흡수제 분무 노즐을 통하여 상기 반응기 내부로 상기 흡수제를 분무하는 단계;(c) 상기 이산화탄소 주입구를 통하여 공급된 이탄화탄소 혼합가스와 상기 흡수제의 1차 포집 반응을 일어나는 1차 포집 단계;(d) 상기 반응기로부터 상기 1차 포집 반응을 거친 이산화탄소 혼합기체의 적어도 일부를 배출시켜 다시 상기 반응기 내부로 재순환시켜 2차 포집 반응이 일어나는 2차 포집 단계;를 포함하여 포집 효율을 향상시키는 것을 특징으로 하며,상기 흡수제 분무 노즐은, 다중 노즐로 이루어지되, 하나의 흡수제 공급 배관에 연결되되 상기 반응기 내부의 서로 다른 방향으로 출구가 형성된 복수 개의 서브 노즐을 포함하며, 상기 복수 개의 서브 노즐은 각각 흡수제의 분무량 및 분무속도가 개별 제어되는 것을 특징으로 하며, 각각의 서브 노즐은, 상기 반응기 내부에 마련된 적어도 하나 이상의 액적 포화도 센서로부터 상기 센서가 설치된 각각의 위치의 액적 포화도 정보를 입력받고 상기 각각의 서브 노즐의 개폐 제어 신호를 출력하는 제어부로부터 상기 서브 노즐의 개폐 제어 신호를 입력받아 상기 센서가 설치된 위치의 액적이 포화상태가 되도록 상기 각각의 서브 노즐의 개폐 정도를 제어하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집 방법
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제9항에 있어서,상기 (d) 단계는,상기 반응기 상단 일측으로부터 상기 흡수제 분무 노즐로 연결되는 제1재순환유로를 통하여 상기 (c) 단계를 거친 이산화탄소 혼합가스를 상기 노즐에서 혼합제와 함께 분사시켜 상기 2차 포집 반응을 유도하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집 방법
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제9항에 있어서,상기 (d) 단계는,상기 반응기 상단 일측으로부터 하단 일측으로 연결되는 제2재순환유로를 통하여, 상기 반응기로부터 상기 (c) 단계를 거친 이산화탄소 혼합기체의 적어도 일부를 배출시켜 다시 상기 반응기 내부로 재순환시켜 2차 포집 반응을 유도하여 포집 효율을 향상시키는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집 방법
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제10항에 있어서,(e) 상기 제1재순환유로의 중간 일측으로부터 상기 반응기의 하단 일측으로 연결되는 제2재순환유로를 마련하여 상기 제1재순환유로로 유입된 이산화탄소 혼합가스의 일부를 상기 반응기의 하단 일측으로 재순환시켜 3차 포집 반응을 유도하는 3차 포집 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집 방법
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제11항 또는 제12항에 있어서,제2재순환유로는 상기 반응기의 하단의 수평 접선방향으로 연결되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집 방법
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제11항 또는 제12항에 있어서,제2재순환유로는 상기 이산화탄소 주입구로 연결되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집 방법
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제10항 또는 제11항에 있어서,상기 반응기 상단에는 포집 반응을 마친 이산화탄소 혼합기체를 배출하는 기체 배출구를 포함하되,상기 제1재순환유로는 상기 기체 배출구의 중간 일측으로부터 연결되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집 방법
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제13항에 있어서,상기 반응기 상단에는 포집 반응을 거친 이산화탄소 혼합기체를 배출하는 기체 배출구를 포함하되,상기 제2재순환유로는 상기 기체 배출구의 중간 일측으로부터 연결되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 포집 방법
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