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하우징; 상기 하우징 내에 장착된 중공사 분리막; 및 상기 중공사 분리막을 구성하는 중공사 분리막 외측과 상기 하우징 내측에 의해 정의되는 흡수제 충진 공간;을 포함하는 흡수 모듈의 흡수제 충진 공간으로 흡수제를 공급하는 단계(단계 1);수소(H2) 및 이산화탄소(CO2)를 포함하는 제철 부생가스를 중공사(hollow fiber) 분리막의 중공사 내부로 주입하는 단계(단계 2);제철 부생가스 중 이산화탄소가 선택적으로 흡수제에 용해될 수 있도록 상기 흡수 모듈 내의 압력을 조절하는 단계(단계 3); 및흡수제 충진 공간의 이산화탄소가 용해된 흡수제와 중공사 내부의 수소를 포함하는 가스를 각각 흡수 모듈 외부로 분리 배출하는 단계(단계 4);를 포함하는 제철 부생가스로부터 이산화탄소 포집 및 수소 회수 방법
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제1항에 있어서,상기 단계 2의 제철 부생가스는 0
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제1항에 있어서,상기 단계 2의 제철 부생가스는 수성가스 전환(WGS;Water-Gas Shift) 공정이 수행된 제철 부생가스 또는 수성가스 전환이 수행되지 않은 제철 부생가스이고, 상기 수성가스 전환이 수행된 제철 부생가스는 15 부피% 내지 50 부피%인 수소 및 20 부피% 내지 50 부피%인 이산화탄소를 포함하는 것을 특징으로 하는 제철 부생가스로부터 이산화탄소 포집 및 수소 회수 방법
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4
제1항에 있어서,상기 단계 4의 이산화탄소가 용해된 흡수제로부터 이산화탄소를 탈기하는 단계(단계 5);를 더 포함하는 것을 것을 특징으로 하는 제철 부생가스로부터 이산화탄소 포집 및 수소 회수 방법
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5
제1항에 있어서,상기 제철 부생가스와 흡수제의 유량비(제철 부생가스 유량/흡수제 유량)는 0
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6
제1항에 있어서,상기 단계 4에서 분리된 수소를 포함하는 가스를 기체 분리막을 사용하여 수소(H2)를 정제하는 단계(단계 6);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제철 부생가스로부터 이산화탄소 포집 및 수소 회수 방법
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7
제1항에 있어서,상기 단계 3에서 흡수 모듈 내의 압력은 0
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8
하우징; 상기 하우징 내에 장착된 중공사 분리막; 및 상기 중공사 분리막을 구성하는 중공사 분리막 외측과 상기 하우징 내측에 의해 정의되는 흡수제 충진 공간;을 포함하는 흡수 모듈;상기 흡수 모듈의 흡수제 충진 공간으로 흡수제를 공급하기 위한 흡수제 공급부;상기 흡수 모듈의 중공사 분리막의 중공사 내부로 수소(H2) 및 이산화탄소(CO2)를 포함하는 제철 부생가스를 공급하기 위한 가스 공급부; 및상기 흡수제로 용해되지 않은 수소를 포함하는 기체만을 상기 흡수 모듈 외부로 배출하는 배출구;를 포함하는 제철 부생가스로부터 이산화탄소 포집 및 수소 회수 장치
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제8항에 있어서,상기 수소 회수 장치는,상기 흡수 모듈 내 제철 부생가스의 압력을 제어하는 가스 압력제어부; 및상기 흡수 모듈 내 흡수제의 압력을 제어하는 흡수제 압력제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제철 부생가스로부터 이산화탄소 포집 및 수소 회수 장치
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10
제8항에 있어서,상기 수소 회수 장치는,상기 흡수 모듈과 연결되어 흡수제가 통과하는 탈기 모듈; 및상기 탈기 모듈 내부의 압력을 조절하는 제1 감압 펌프;를 더 포함하고,상기 탈기 모듈은,하우징; 상기 하우징 내에 장착되어 상기 분리된 이산화탄소가 중공사 외부로 투입되는 중공사 분리막; 상기 중공사 분리막을 구성하는 중공사 분리막 외측과 상기 하우징 내측에 의해 정의되는 흡수제 충진 공간; 및 상기 중공사 분리막을 구성하는 중공사 분리막 내부인 이산화탄소 탈기 공간;을 포함하는 것을 특징으로 하는 제철 부생가스로부터 이산화탄소 포집 및 수소 회수 장치
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제8항에 있어서,상기 수소 회수 장치는,상기 흡수 모듈과 연결되고, 흡수 모듈에서 배출되는 가스에서 수소(H2)를 정제하기 위한 기체 분리막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제철 부생가스로부터 이산화탄소 포집 및 수소 회수 장치
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제10항에 있어서,상기 수소 회수 장치는,상기 흡수 모듈 및 탈기 모듈과 연결된 흡수제 탈기 탱크; 및상기 흡수제 탈기 탱크 내부의 압력을 조절하는 제2 감압 펌프;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제철 부생가스로부터 이산화탄소 포집 및 수소 회수 장치
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제8항 또는 제10항에 있어서,상기 중공사 분리막은 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 폴리클로로트리플루오르에틸렌(PCTFE), 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF), 폴리프로필렌(PP), 퍼플루오르알콕시 알칸(perfluoroalkoxy alkanes), 플루오리네이티드 에틸렌 프로필렌(fluorinated ethylene propylene), 에틸렌테트라플루오로에틸렌(ETFE), 에틸렌플루오리네이티드에틸렌프로필렌(EFEP) 및 폴리페닐린(polyphenylene)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하는 제철 부생가스로부터 이산화탄소 포집 및 수소 회수 장치
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제8항 또는 제10항에 있어서,상기 중공사 분리막의 평균 기공 크기는 0
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제8항 또는 제10항에 있어서,상기 흡수제는 물, 폴리프로필렌 카보네이트(PC) 및 폴리에틸렌글리콜 디메틸 에테르(PEGDME)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 제철 부생가스로부터 이산화탄소 포집 및 수소 회수 장치
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제8항 또는 제10항에 있어서,상기 흡수 모듈 또는 탈기 모듈은 적어도 1개 이상이 직렬 연결 또는 병렬 연결 또는 직렬 병렬 혼합 연결되는 것을 특징으로 하는 제철 부생가스로부터 이산화탄소 포집 및 수소 회수 장치
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