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산성가스 포집 장치 및 이를 이용한 산성가스 포집 방법

  • 기술번호 : KST2020003164
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 산성가스 포집 장치 및 이를 이용한 산성가스 포집 방법에 관한 것으로써 보다 상세하게는, 흡수탑에서 이산화탄소와 결합된 흡수제를 탈거탑으로 분산 공급함으로써 공정 효율을 향상시킬 수 있는 산성가스 포집 장치 및 이를 이용한 산성가스 포집 방법에 관한 발명이다.
Int. CL B01D 53/14 (2006.01.01)
CPC B01D 53/1475(2013.01) B01D 53/1475(2013.01) B01D 53/1475(2013.01)
출원번호/일자 1020180085447 (2018.07.23)
출원인 한국전력공사, 한국중부발전(주)
등록번호/일자 10-2092196-0000 (2020.03.17)
공개번호/일자 10-2020-0010861 (2020.01.31) 문서열기
공고번호/일자 (20200323) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2018.07.23)
심사청구항수 23

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전력공사 대한민국 전라남도 나주시
2 한국중부발전(주) 대한민국 충청남도 보령시 보령북로

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 곽노상 대전광역시 유성구
2 심재구 대전광역시 유성구
3 이정현 대전광역시 유성구
4 이지현 대전광역시 서구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 한양특허법인 대한민국 서울특별시 강남구 논현로**길 **, 한양빌딩 (도곡동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국전력공사 전라남도 나주시
2 한국중부발전(주) 충청남도 보령시 보령북로
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2018.07.23 수리 (Accepted) 1-1-2018-0725957-42
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2018.10.12 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2018.12.06 수리 (Accepted) 9-1-2018-0065339-07
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.07.09 수리 (Accepted) 4-1-2019-5136129-26
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.07.10 수리 (Accepted) 4-1-2019-5136893-80
6 심사처리보류(연기)보고서
Report of Deferment (Postponement) of Processing of Examination		 2019.09.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2019-0105172-03
7 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2019.11.11 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2019-0814183-67
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2020.01.10 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2020-0031538-40
9 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2020.01.10 수리 (Accepted) 1-1-2020-0031539-96
10 등록결정서
Decision to grant		 2020.03.17 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2020-0196556-88
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.03.27 수리 (Accepted) 4-1-2020-5072225-46
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
연소 후 배기가스에 포함된 산성가스를 포집하기 위한 포집 장치에 있어서,이산화탄소가 포함된 배가스와 흡수제가 서로 반응하여 흡수액을 생성하는 흡수탑;상기 흡수탑으로부터 유출된 상기 흡수액을 분산시키는 분산기;분산된 상기 흡수액이 유동하는 유로 각각에 설치되어 상기 흡수액을 열교환시키는 열교환기;열교환 된 상기 흡수액이 유입되며, 상기 흡수액에 포함된 상기 이산화탄소가 탈거되는 탈거탑;을 포함하고,상기 분산기는, 상기 흡수탑으로부터 유출된 상기 흡수액을 1차분산흡수액과 나머지 분산흡수액으로 분산시키는 1차분산기; 상기 나머지 분산흡수액을 2차분산흡수액과 3차분산흡수액으로 분산시키는 2차분산기;를 포함하며,상기 열교환기는, 상기 1차분산흡수액이 열교환되는 1차열교환기; 상기 2차분산흡수액이 열교환되는 2차열교환기; 상기 3차분산흡수액이 열교환되는 3차열교환기;를 포함하고,상기 탈거탑과 연동되며, 내부에 스팀이 유입되어 상기 탈거탑으로부터 유입된 상기 흡수액을 간접 가열시키는 리보일러를 포함하며,상기 탈거탑 내부에서 재생된 흡수제를 냉각시킨 후 상기 흡수탑으로 재유입시키는 흡수제 냉각기를 포함하고,상기 1차분산기에 의해 분산된 상기 1차분산흡수액은 1차열교환기에서 상기 탈거탑 내부에서 발생되는 혼합가스와 상기 1차분산흡수액이 열교환된 후, 상기 1차분산흡수액과 상기 혼합가스에 포함되어있던 증기가 상기 탈거탑 내부로 유입되며,상기 2차분산기에 의해 분산된 상기 2차분산흡수액은 2차열교환기에서 상기 탈거탑 내부에서 발생되는 혼합가스와 상기 2차분산흡수액이 열교환된 후, 상기 2차분산흡수액과 상기 혼합가스에 포함되어있던 증기가 상기 탈거탑 내부로 유입되며,상기 2차분산기에 의해 분산된 상기 2차분산흡수액을 제외한 상기 3차분산흡수액은 3차열교환기에서 상기 탈거탑 내부에서 발생되는 혼합가스와 상기 3차분산흡수액이 열교환된 후, 상기 1차분산흡수액과 상기 혼합가스에 포함되어있던 증기가 상기 탈거탑 내부로 유입되되,상기 혼합가스는 증기 및 이산화탄소를 포함하고,상기 탈거탑의 높이방향 위치에 있어서, 일정량의 이산화탄소가 탈거된 상기 1차분산흡수액이 상기 탈거탑 내부로 유입되는 높이는 상기 2차분산흡수액이 열교환 된 후 상기 탈거탑 내부로 유입되는 높이 보다 상측이고,상기 2차분산흡수액이 열교환 된 후 상기 탈거탑 내부로 유입되는 높이는 상기 3차분산흡수액이 열교환 된 후 상기 탈거탑 내부로 유입되는 높이보다 상측인 것을 특징으로 하는 산성가스 포집 장치
2 2
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제1항에 있어서,상기 흡수액은,상기 1차분산흡수액으로 10~30%, 상기 2차분산흡수액으로 30~50%, 상기 3차분산흡수액으로 30~50%로 분산되는 것을 특징으로 하는 산성가스 포집 장치
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제1항에 있어서,상기 열교환기는 판상열교환기인 것을 특징으로 하는 산성가스 포집 장치
8 8
제1항에 있어서,상기 흡수제로는 아민계, 무기염계, 아미노산염, 암모니아수 중 어느 하나 또는 하나 이상이 혼합되어 사용되는 것을 특징으로 하는 산성가스 포집 장치
9 9
이산화탄소가 포함된 배가스와 흡수제가 서로 반응하여 흡수액을 생성하는 흡수탑;상기 흡수탑으로부터 유출된 상기 흡수액을 분산시키는 분산기;분산된 상기 흡수액이 유동하는 유로 각각에 설치되어 상기 흡수액을 열교환시키는 열교환기;열교환된 상기 흡수액이 유입되며, 상기 흡수액에 포함된 상기 이산화탄소가 탈거되는 탈거탑;을 포함하고,상기 분산기는, 상기 흡수탑으로부터 유출된 상기 흡수액을 1차분산흡수액과 나머지 분산흡수액으로 분산시키는 1차분산기; 상기 나머지 분산흡수액을 2차분산흡수액과 3차분산흡수액으로 분산시키는 2차분산기;를 포함하며,상기 열교환기는, 상기 1차분산흡수액이 열교환되는 1차열교환기; 상기 2차분산흡수액이 열교환되는 2차열교환기; 상기 3차분산흡수액이 열교환되는 3차열교환기;를 포함하고,상기 탈거탑과 연동되며, 내부에 스팀이 유입되어 상기 탈거탑으로부터 유입된 상기 흡수액을 간접 가열시키는 리보일러를 포함하며,상기 탈거탑 내부에서 재생된 흡수제를 냉각시킨 후 상기 흡수탑으로 재유입시키는 흡수제 냉각기를 포함하는 것을 특징으로 하는 산성가스 포집 장치를 이용한 포집 방법에 있어서,상기 이산화탄소가 포함된 배가스와 흡수제가 흡수탑 내부에서 서로 반응하는 단계;상기 배가스에 포함된 이산화탄소와 상기 흡수제가 결합된 흡수액이 상기 흡수탑으로부터 유출되어 분산기에 의해 분산되는 단계;분산된 상기 흡수액 중 1차분산흡수액 반응 단계;분산된 상기 흡수액 중 3차분산흡수액 반응 단계;분산된 상기 흡수액 중 2차분산흡수액 반응 단계;흡수제가 상기 흡수탑으로 재유입되는 단계;를 포함하고,상기 배가스에 포함된 이산화탄소와 상기 흡수제가 결합된 흡수액이 상기 흡수탑으로부터 유출되어 분산기에 의해 분산되는 단계는, 상기 흡수액이 1차분산기에 의해 1차분산흡수액과 나머지 분산흡수액으로 분산되는 1차분산단계; 상기 나머지 분산흡수액이 2차분산기에 의해 2차분산흡수액과 3차분산흡수액으로 분산되는 2차분산단계;를 포함하며,상기 1차분산기에 의해 분산된 상기 1차분산흡수액은 1차열교환기에서 상기 탈거탑 내부에서 발생되는 혼합가스와 상기 1차분산흡수액이 열교환된 후, 상기 1차분산흡수액과 상기 혼합가스에 포함되어있던 증기가 상기 탈거탑 내부로 유입되며,상기 제2차분산기에 의해 분산된 상기 2차분산흡수액은 2차열교환기에서 상기 탈거탑 내부에서 발생되는 혼합가스와 상기 2차분산흡수액이 열교환된 후, 상기 2차분산흡수액과 상기 혼합가스에 포함되어있던 증기가 상기 탈거탑 내부로 유입되며,상기 제2차분산기에 의해 분산된 상기 2차분산흡수액을 제외한 상기 3차분산흡수액은 3차열교환기에서 상기 탈거탑 내부에서 발생되는 혼합가스와 상기 3차분산흡수액이 열교환된 후, 상기 1차분산흡수액과 상기 혼합가스에 포함되어있던 증기가 상기 탈거탑 내부로 유입되되,상기 혼합가스는 증기 및 이산화탄소를 포함하고,상기 탈거탑의 높이방향 위치에 있어서, 일정량의 이산화탄소가 탈거된 상기 1차분산흡수액이 상기 탈거탑 내부로 유입되는 높이는 상기 2차분산흡수액이 열교환 된 후 상기 탈거탑 내부로 유입되는 높이 보다 상측이고,상기 2차분산흡수액이 열교환 된 후 상기 탈거탑 내부로 유입되는 높이는 상기 3차분산흡수액이 열교환 된 후 상기 탈거탑 내부로 유입되는 높이보다 상측인 것을 특징으로 하는 산성가스 포집 방법
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제9항에 있어서,상기 분산된 상기 흡수액 중 1차분산흡수액 반응 단계는,1차열교환기에서 상기 탈거탑 내부에서 발생되는 혼합가스와 상기 1차분산흡수액이 열교환되는 단계;상기 1차분산흡수액과 상기 혼합가스에 포함되어있던 증기가 상기 탈거탑 내부로 유입되는 단계;상기 탈거탑 내부로 유입된 상기 1차분산흡수액이 리보일러로 이동하여 상기 리보일러로 공급되는 스팀에 의해 간접 가열되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 산성가스 포집 방법
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제11항에 있어서,상기 1차열교환기에서 상기 탈거탑 내부에서 발생되는 혼합가스와 상기 1차분산흡수액이 열교환되는 단계에서, 상기 혼합가스의 온도는 상기 1차분산흡수액의 온도보다 높은 것을 특징으로 하는 산성가스 포집 방법
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제11항에 있어서,상기 1차열교환기에서 상기 탈거탑 내부에서 발생되는 혼합가스와 상기 1차분산흡수액이 열교환되는 단계는,상기 1차열교환기에서의 열교환에 의해 상기 1차분산흡수액이 승온되는 단계;열교환에 의해 상기 1차분산흡수액에 포함된 이산화탄소 중 일정량의 이산화탄소가 상기 1차분산흡수액으로부터 탈거되는 단계; 열교환에 의해 상기 혼합가스에 포함된 전체 이산화탄소가 상기 혼합가스에 포함된 증기로부터 완전 분리되는 단계;상기 혼합가스에 포함된 증기가 상기 열교환기 내부로 유입되는 냉각수에 의해 간접 냉각되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 산성가스 포집 방법
15 15
제11항에 있어서,상기 1차분산흡수액과 상기 혼합가스에 포함되어있던 증기가 상기 탈거탑 내부로 유입되는 단계에서, 상기 1차분산흡수액은 일정량의 이산화탄소가 탈거된 상태인 것을 특징으로 하는 산성가스 포집 방법
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제14항에 있어서,상기 1차분산흡수액과 상기 혼합가스에 포함되어있던 증기가 상기 탈거탑 내부로 유입되는 단계에서, 상기 혼합가스에 포함되어 있던 증기는 상기 냉각수에 의해 간접 냉각된 후 응축기에 의해 응축된 응축물 상태인 것을 특징으로 하는 산성가스 포집 방법
17 17
제11항에 있어서,상기 1차분산흡수액과 상기 혼합가스에 포함되어있던 증기가 상기 탈거탑 내부로 유입되는 단계에서,상기 탈거탑 내부로 유입되는 상기 혼합가스의 증기와 상기 1차분산흡수액의 온도는 상기 혼합가스의 온도 보다 낮은 것을 특징으로 하는 산성가스 포집 방법
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제11항에 있어서,상기 탈거탑 내부로 유입된 상기 1차분산흡수액이 리보일러로 이동하여 상기 리보일러로 공급되는 스팀에 의해 간접 가열되는 단계에서는,상기 스팀에 의한 간접 가열에 의해 상기 1차분산흡수액에 포함된 흡수제가 상기 1차분산흡수액에 포함되는 물 및 탈거되지 못한 나머지 이산화탄소로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 산성가스 포집 방법
19 19
제18항에 있어서,상기 1차분산흡수액에 포함되는 물 및 탈거되지 못한 나머지 이산화탄소로부터 분리된 흡수제는 상기 탈거탑 내부로 유입되는 것을 특징으로 하는 산성가스 포집 방법
20 20
제18항에 있어서,상기 1차분산흡수액에 포함되는 흡수제가 분리된 상기 물 및 상기 나머지 이산화탄소는 상기 탈거탑 내부로 유입되어 상기 1차열교환기에서 상기 1차분산흡수액과 열교환되는 혼합가스가 되는 것을 특징으로 하는 산성가스 포집 방법
21 21
제9항에 있어서,상기 분산된 상기 흡수액 중 3차분산흡수액 반응 단계는,3차열교환기에서 상기 탈거탑 내부의 흡수제와 상기 3차분산흡수액이 열교환되는 단계;상기 3차열교환기에서의 열교환에 의해 상기 3차분산흡수액이 승온되어 상기 탈거탑 중앙부로 유입되는 단계;상기 탈거탑 내부로 유입된 상기 3차분산흡수액이 리보일러로 이동하여 상기 리보일러로 공급되는 스팀에 의해 간접 가열되는 단계;상기 스팀에 의한 간접가열에 의해 상기 3차분산흡수액에 포함된 흡수제가 상기 3차분산흡수액에 포함되는 물 및 이산화탄소로부터 분리되는 단계;상기 3차분산흡수액에서 상기 흡수제가 분리된 상기 물 및 이산화탄소가 상기 탈거탑 내부로 유입되어 상기 1차열교환기에서 상기 1차분산흡수액과 열교환되는 혼합가스가 되는 단계;상기 3차분산흡수액에 포함되어 물 및 이산화탄소로부터 분리된 흡수제가 상기 탈거탑 내부로 유입되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 산성가스 포집 방법
22 22
제21항에 있어서,상기 3차열교환기에서 상기 탈거탑 내부의 흡수제와 상기 3차분산흡수액이 열교환되는 단계에서, 상기 흡수제의 온도는 상기 3차분산흡수액의 온도보다 높은 것을 특징으로 하는 산성가스 포집 방법
23 23
제9항에 있어서,상기 분산된 상기 흡수액 중 2차분산흡수액 반응 단계는,2차열교환기에서 상기 2차분산흡수액과 상기 탈거탑 내부의 흡수제가 열교환되는 단계;상기 2차열교환기에서의 열교환에 의해 상기 2차분산흡수액이 승온되어 상기 탈거탑 중앙부로 유입되는 단계;상기 2차분산흡수액이 리보일러로 이동하여 상기 리보일러로 공급되는 스팀에 의해 간접 가열되는 단계;상기 스팀에 의한 간접가열에 의해 상기 2차분산흡수액에 포함된 흡수제가 상기 2차분산흡수액에 포함되는 물 및 이산화탄소로부터 분리되는 단계;상기 2차분산흡수액에서 상기 흡수제가 분리된 상기 물 및 이산화탄소가 상기 탈거탑 내부로 유입되어 상기 1차열교환기에서 상기 1차분산흡수액과 열교환되는 혼합가스가 되는 단계;상기 2차분산흡수액에 포함되어 물 및 이산화탄소로부터 분리된 흡수제가 상기 탈거탑 내부로 유입되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 산성가스 포집 방법
24 24
제23항에 있어서,상기 2차열교환기에서 상기 2차분산흡수액과 상기 탈거탑 내부의 흡수제가 열교환되는 단계에서 상기 흡수제의 온도는 상기 2차분산흡수액의 온도보다 높은 것을 특징으로 하는 산성가스 포집 방법
25 25
제9항에 있어서,상기 3차열교환기에서 상기 3차분산흡수액을 열교환시킨 상기 흡수제는 상기 1차분산흡수액, 상기 2차분산흡수액 및 상기 3차분산흡수액에 포함되어 물 및 이산화탄소와 분리 된 후 상기 탈거탑 내부로 유입된 흡수제인 것을 특징으로 하는 산성가스 포집 방법
26 26
제25항에 있어서,상기 2차열교환기에서 상기 2차분산흡수액과 열교환되는 상기 흡수제는 상기 3차열교환기에서 상기 3차분산흡수액을 열교환시킨 상기 흡수제인 것을 특징으로 하는 산성가스 포집 방법
27 27
삭제
28 28
삭제
29 29
제9항에 있어서,상기 흡수제가 상기 흡수탑으로 재유입되는 단계는,상기 2차열교환기에서 상기 2차분산흡수액과 상기 탈거탑 내부의 흡수제가 열교환되는 단계에서의 상기 흡수제가 열교환 후 흡수제 냉각기에 의해 냉각되어 상기 흡수탑으로 재유입되는 것을 특징으로 하는 산성가스 포집 방법
30 30
제9항에 있어서,상기 이산화탄소가 포함된 배가스와 흡수제가 흡수탑 내부에서 서로 반응하는 단계에서,상기 흡수탑에는 상기 배가스에 포함된 이산화탄소와 상기 흡수제의 접촉반응 시 발생되는 흡수제 증기가 비말동반하는 것을 방지하기 위한 세척용 물이 유입되는 것을 특징으로 하는 산성가스 포집 방법
31 31
제30항에 있어서,상기 이산화탄소가 제거된 상기 배가스는 상기 흡수탑 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 산성가스 포집 방법
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