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이산화탄소를 흡수탑(1)에 공급하기 위한 이산화탄소 공급유로(2); 이산화탄소 흡수제를 공급하기 위한 흡수제 공급유로(30);상기 이산화탄소 공급유로(2)로부터 공급된 이산화탄소를 상기 흡수제 공급유로(30)로부터 공급된 흡수제에 접촉 흡수시켜, 이산화탄소가 흡수된 흡수액을 제조하는 흡수탑(1);상기 흡수액을 공급받아 전기를 발생시키는 이온발전장치(7); 및상기 이온발전장치(7)를 통과한 상기 흡수액을 공급받아 이산화탄소, 수증기 및 재생흡수액으로 분리시키는 재생탑(20);을 포함하고, 분리된 상기 이산화탄소는 상기 흡수탑(1)의 상기 이산화탄소 공급유로(2)로 공급되고, 상기 재생흡수액은 상기 흡수제 공급유로(30)로 공급되어 폐루프를 형성하는 것을 특징으로 하는 자가발전수단을 이용한 이산화탄소 포집장치
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제1항에 있어서, 상기 이온발전장치(7)는 양이온 유로(7f), 음이온 유로(7g), 및 상기 양이온 유로(7f)와 상기 음이온 유로(7g) 사이에 배치되고, 상기 이산화탄소가 흡수된 흡수액이 이동하는 흡수액 유로(7e)를 포함하고,상기 양이온 유로(7f)를 통과하는 제1 유동액, 상기 음이온 유로(7g)를 통과하는 제2 유동액, 및 제1 유동액과 상기 흡수액의 농도차인 제1 전위차 및 제2 유동액과 상기 흡수액의 농도차인 제2 전위차에 의하여 전기를 발생시키는 것을 특징으로 하는 자가발전수단을 이용한 이산화탄소 포집장치
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제1항에 있어서, 상기 이온발전장치(7)에서 발생된 전기로 구동되고 상기 재생탑(20)에 열을 공급하여 이산화탄소 분리를 원활하게 하는 재열기(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전수단을 이용한 이산화탄소 포집장치
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제1항에 있어서, 상기 재생탑(20)에서 분리된 상기 수증기는 응축 및 상기 재생탑(20)에서 분리된 이산화탄소는 냉각시켜 배출시키는 응축기(21)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전수단을 이용한 이산화탄소 포집장치
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제1항에 있어서, 상기 이온발전장치(7)를 통과한 상기 흡수액을 상기 흡수탑(1)의 흡수액 공급유로로 공급하는 제1 흡수액순환유로(32) 및 상기 이온발전장치(7)를 통과한 상기 흡수액을 상기 재생탑(20)에 공급하는 제2 흡수액순환유로(33)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전수단을 이용한 이산화탄소 포집장치
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제5항에 있어서, 상기 재생탑(20)에서 배출되는 상기 재생흡수액을 제1 흡수액순환유로(32)로 공급하는 제3 흡수액순환유로(36)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전수단을 이용한 이산화탄소 포집장치
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제6항에 있어서, 상기 제3 흡수액순환유로(36)에는 제3 액체수송펌프(6c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전수단을 이용한 이산화탄소 포집장치
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제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 배출된 이산화탄소를 상기 흡수탑(1)으로 공급하기 위한 제1 이산화탄소재순환유로(34)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전수단을 이용한 이산화탄소 포집장치
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제8항에 있어서, 상기 제1 이산화탄소재순환유로(34)는 추가로 이산화탄소 저장장치(35)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전수단을 이용한 이산화탄소 포집장치
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제1항에 있어서, 상기 재생탑(20)은 상기 이온발전장치(7)를 통과한 상기 흡수액을 상부로 유입되어 하부로 내려오면서 재생흡수액을 분리시키는 것을 특징으로 하는 자가발전수단을 이용한 이산화탄소 포집장치
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제2항에 있어서, 상기 양이온 유로(7f)와 상기 흡수액 유로(7e) 사이에 형성된 양이온 교환막(7a), 및 상기 음이온 유로(7g)와 상기 흡수액 유로(7e) 사이에 형성된 음이온 교환막(7b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전수단을 이용한 이산화탄소 포집장치
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제11항에 있어서, 상기 양이온 교환막(7a)과 이격되어 대향 배치된 양이온 전극(7c)과 상기 음이온 교환막(7b)과 이격되어 대향 배치된 음이온 전극(7d)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전수단을 이용한 이산화탄소 포집장치
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제1항에 있어서, 상기 흡수제는 용매 및 용질을 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전수단을 이용한 이산화탄소 포집장치
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제13항에 있어서, 상기 용질은 아민류(Amines), 알칼리 금속 중탄산염(alkali metal bicarbonates), 탄산염(carbonates), 수산화물(hydroxides), 붕산염(borates), 인산염(phosphates), NaCl, H2SO4, HCl, NaOH, KOH, 또는 Na2NO3인 수용성 전해질과 프로필렌카보네이트(Propylene Carbonate, PC), 디에틸카보네이트(Diethyl Carbonate, DEC), 또는 테트라하이드로푸란(Tetrahydrofuran, THF)인 유기성 전해질 중에서 선택된 하나 이상인 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전수단을 이용한 이산화탄소 포집장치
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제13항에 있어서, 상기 용매는 물의 존재 형태인 순수, 담수, 기수, 염수, 또는 알코올과 물의 혼합매의 수계 용매와; 헥산의 지방족 탄화수소류; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 또는 메틸나프탈렌의 방향족 탄화수소류; 퀴놀린, 또는 피리딘의 복소고리 화합물; 아세톤, 메틸에틸케톤, 또는 시클로헥사논의 케톤류; 아세트산메틸, 또는 아크릴산메틸의 에스테르류; 디에틸렌트리아민, 또는 N,N-디메틸아미노프로필아민의 아민류; 디에틸에테르, 프로필렌옥사이드, 또는 테트라히드로푸란(THF)의 에테르류: N-메틸피롤리돈 (NMP), 디메틸포름아미드, 또는 디메틸아세트아미드의 아미드류 ; 헥사메틸포스팔아미드, 또는 디메틸술폭사이드의 비프로톤성 극성 용매인 유기계 용매 중에서 선택된 하나 이상인 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전수단을 이용한 이산화탄소 포집장치
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제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡수제는 용매가 40~95 wt%, 용질은 5~60 wt%인 것을 특징으로 하는 자가발전수단을 이용한 이산화탄소 포집장치
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제13항에 있어서, 상기 흡수제는 첨가제로서 부식방지제, 응집보조제, 산소억제제(antioxidants), 산소소거제(O2 scavenger), 소포제 또는 이들의 혼합물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전수단을 이용한 이산화탄소 포집장치
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제 18항에 있어서, 상기 첨가제는 상기 흡수제의 1wt% 이하인 함량으로 포함되는 것을 특징으로 하는 자가발전수단을 이용한 이산화탄소 포집장치
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제6항에 있어서, 상기 흡수액 및 상기 제3 흡수액순환유로(36)를 통과하는 상기 재생흡수액이 통과하면서 열교환되는 열교환기(5)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 발전수단을 이용한 이산화탄소 포집장치
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제1항에 있어서, 상기 흡수액을 상기 재생탑(20)에 유입하기 전에 가열하고, 상기 이온발전장치(7)에서 발생된 전기로 구동되는 예열기(25)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전수단을 이용한 이산화탄소 포집장치
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제2항에 있어서, 상기 이온발전장치(7)를 통과하여 배출된 상기 제1 유동액 및 알칼리금속용액을 혼합하여 알칼리탄산염 슬러리를 제조하기 위한 제1 혼합기(12)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전수단을 이용한 이산화탄소 포집장치
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제2항에 있어서, 상기 이온발전장치(7)를 통과하여 배출된 상기 제2 유동액 및 미세조류 (microalgae)를 혼합하여 바이오매스(biomass)를 제조하기 위한 제2 혼합기(13)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전수단을 이용한 이산화탄소 포집장치
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