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세라믹 중공사 접촉막 모듈을 가지는 기체 분리 장치에 있어서,세라믹 중공사막과, 복수의 상기 세라믹 중공사막을 수용하며, 상측으로 통하는 상단홀, 하측으로 통하는 하단홀, 측면에 형성된 상부 포트와 하부 포트를 가지는 하우징을 포함하는 세라믹 중공사 접촉막 모듈(ceramic hollow fiber membrane contactor, HFMC);상기 상단홀 및 상기 하단홀에 연결되며, 상측에서 하측으로 또는 하측에서 상측으로 상기 중공사막의 중공으로 흐를 대상 가스를 공급되는 제1 배관;상기 상부 포트 및 상기 하부 포트에 연결되어 상기 하우징의 내면과 상기 중공사막 사이로 흐르며 상기 대상 가스로부터 일부 성분을 흡수하는 흡수제가 공급되는 제2 배관; 및상기 대상 가스 및 상기 흡수제의 흐름 방향을 상하로 서로 반대가 되도록 제어하며, 상기 하우징에 상기 대상 가스 유입압력과 상기 흡수제의 유입압력 간의 압력차가 설정값에 도달하면, 상기 대상 가스 및 상기 흡수제의 상하 흐름 방향을 반대로 전환하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 세라믹 중공사 접촉막 모듈을 가지는 기체 분리 장치
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청구항 1에 있어서,상기 제어부는,상기 대상 가스의 유입을 위해 상기 상단홀 및 상기 하단홀 중 하나를 선택할 수 있도록 제어되는 가스 밸브;상기 흡수제의 유입을 위해 상기 상부 포트 및 상기 하부 포트 중 하나를 선택할 수 있도록 제어되는 흡수제 밸브;상기 압력차를 감지하는 압력센서; 및상기 압력센서로부터 신호를 받고, 상기 가스 밸브 및 상기 흡수제 밸브를 동작시키는 회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 세라믹 중공사 접촉막 모듈을 가지는 기체 분리 장치
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청구항 2에 있어서,상기 제어부는 상기 압력차가 상기 설정값 미만인 경우, 상기 대상 가스는 상기 상단홀로 유입되고 상기 하단홀로 유출되고, 상기 흡수제는 상기 하부 포트로 유입되고, 상기 상부 포트로 유출되도록 하는 제1 모드로 제어하고,상기 제어부는 상기 압력차가 상기 설정값 이상인 경우, 상기 대상 가스는 상기 하단홀로 유입되고 상기 상단홀로 유출되고, 상기 흡수제는 상기 상부 포트로 유입되고, 상기 하부 포트로 유출되도록 하는 제2 모드로 제어하는 것을 특징으로 하는, 세라믹 중공사 접촉막 모듈을 가지는 기체 분리 장치
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청구항 3에 있어서,상기 대상 가스는 메탄 및 이산화탄소를 포함하는 혼합 가스이고, 상기 흡수제는 상기 세라믹 중공사막을 통해 이산화탄소를 흡수하며,상기 압력차가 상기 설정값 미만인 경우, 상기 제1 모드가 상기 제2 모드보다 이산화탄소 제거 효율이 더 높고, 상기 압력차가 상기 설정값 이상인 경우, 상기 제2 모드가 상기 제1 모드보다 이산화탄소 제거 효율이 더 높은 것을 특징으로 하는, 세라믹 중공사 접촉막 모듈을 가지는 기체 분리 장치
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청구항 3에 있어서,상기 제2 모드의 이산화탄소 흡수율은 상기 제1 모드의 이산화탄소 흡수율보다 높은 것을 특징으로 하는, 세라믹 중공사 접촉막 모듈을 가지는 기체 분리 장치
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청구항 4에 있어서,상기 세라믹 중공사막은 0
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청구항 6에 있어서,상기 세라믹 중공사막의 제조시 소결온도는 1445~1455도이고,유효표면기공(effective surface porosity (m-1)은 6500 이상이고,평균 기공 크기(um)는 0
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청구항 7에 있어서,상기 혼합기체는 30 % CO2와 CH4 로 구성되고, 상기 흡수제는 모노에탄올아민(monoethanolamine, MEA)를 포함하며,CO2 흡수율이 40% 미만일때는 상기 제1 모드의 이산화탄소 제거 효율이 상기 제2 모드의 이산화탄소 제거 효율보다 높고, CO2 흡수율이 40% 이상일때는 상기 제2 모드의 이산화탄소 제거 효율이 상기 제1 모드의 이산화탄소 제거 효율보다 높은 것을 특징으로 하는, 세라믹 중공사 접촉막 모듈을 가지는 기체 분리 장치
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