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산성가스를 포함하는 원료가스가 주입되면 철 킬레이트 흡수제가 산성가스를 흡수하고, 복수의 단수를 가지는 흡수탑;상기 흡수탑 하부에서 배출되는 산성가스를 흡수한 철 킬레이트 흡수제가 주입되고, 산소 공급으로 흡수제를 재생하는 재생탑;일측이 상기 흡수탑에 연결되고, 다른 일측이 흡착탑에 연결되어, 흡수탑으로부터 이송된 산성가스가 제거된 제1 처리가스 중의 수분을 제거한 제2 처리가스를 흡착탑으로 이송하는 수분제거장치; 및상기 흡수탑에서 상기 제2 처리가스 중 불순물을 제거하는 적어도 2 이상의 흡착탑;을 포함하는 산성가스 분리 시스템으로,상기 흡수탑, 재생탑 또는 이들 모두의 하부에 pH측정수단을 포함하고,상기 pH측정수단으로부터 흡수탑, 재생탑 또는 이들 모두의 철 킬레이트 흡수제 pH를 측정하고, 상기 pH의 변화를 연속적으로 감지하여 산성가스 분리 공정을 모니터링하는 것을 특징으로 하는, 산성가스 분리 시스템
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제1항에 있어서,상기 수분제거장치는 산성가스가 제거된 제1처리가스를 냉각하여 제1처리가스 중의 수분을 응축하여 제거하고,상기 응축된 수분을 흡수탑으로 이송하는 것을 특징으로 하는, 산성가스 분리 시스템
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제1항에 있어서,상기 흡수탑은 철 킬레이트 흡수제와 가스가 100 이하의 속도 비(L/G, cc/L, liquid flow rate/gas flow rate)로 주입되는 것을 특징으로 하는, 산성가스 분리 시스템
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제1항에 있어서,상기 흡수탑은 철 킬레이트 흡수제와 가스가 30 내지 70의 속도 비(L/G, cc/L, liquid flow rate/gas flow rate)로 주입될 때, 산성가스의 제거효율이 99
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제1항에 있어서,상기 흡수탑 및 재생탑의 하부에 수위(level) 측정수단을 포함하고,상기 수위 측정수단으로부터 흡수탑 및 재생탑의 철 킬레이트 흡수제 수위 변화를 연속적으로 감지하여, 철 킬레이트 흡수제가 수위를 일정하게 유지하면서 순환 이동하도록 하는 것을 특징으로 하는, 산성가스 분리 시스템
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제5항에 있어서,상기 흡수탑 및 재생탑의 하부에 적어도 하나의 가압수단을 더 포함하고,상기 가압수단은 상기 수위 측정수단으로부터 연속적으로 감지된 흡수탑 및 재생탑의 철 킬레이트 흡수제 수위 변화를 기반으로 자동적으로 작동하여, 철 킬레이트 흡수제가 수위를 일정하게 유지하면서 순환 이동하도록 하는 것을 특징으로 하는, 산성가스 분리 시스템
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제1항에 있어서,상기 흡수탑에서 측정한, 산성가스 분리 시스템의 운전 전 또는 운전 직후(Start-up)의 pH는 8
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제1항에 있어서,상기 흡수탑에서 측정한, 산성가스 분리 시스템의 운전 중 pH는 7
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제1항에 있어서,상기 적어도 2 이상의 흡착탑은, 하나의 흡착탑에서 상기 제2처리가스 중 불순물을 흡착하고 흡착제가 파과되는 시점에 다른 하나의 흡착탑으로 제2처리가스를 보내는 동작이 연속적으로 작동되는 것을 특징으로 하는, 산성가스 분리 시스템
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제1항에 있어서,상기 흡수탑 및 재생탑은 스트럭쳐드 패킹(structured packing)이 충진된 것이고,상기 스트럭쳐드 패킹의 비표면적은 500 m2/m3 내지 2500 m2/m3인 것을 특징으로 하는, 산성가스 분리 시스템
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제1항에 있어서,상기 산성가스는, 이산화탄소(CO2), 황화수소(H2S), 염산(HCl), 황산화물(SOx), 불산(HF), 염소(Cl2), 불소(F2) 삼염화붕소(BCl3), 삼불화염소(ClF3) 및 브롬화수소(HBr)로 이루어진 군 중 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 산성가스 분리 시스템
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제1항에 있어서,상기 흡수탑의 원료가스 주입구와 출구 사이의 압력 차이는 0
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산성가스 분리 방법으로,산성가스를 포함하는 원료가스를 흡수탑으로 주입하는 주입 단계;상기 원료가스 내 산성가스를 철 킬레이트 흡수제로 흡수하는 흡수 단계;상기 흡수 단계에서 배출되는 산성가스를 흡수한 철 킬레이트 흡수제를 재생탑으로 주입하고 산소를 공급하여 재생하는 재생 단계;상기 흡수탑에서 산성가스가 제거된 제1 처리가스 중의 수분을 제거한 제2 처리가스를 배출하는 수분제거단계;상기 제2 처리가스를 흡착탑으로 주입하고, 제2 처리가스 중 불순물을 제거하는 흡착 단계; 및상기 흡수탑, 재생탑 또는 이들 모두의 하부에 pH측정수단을 구비하여, 상기 pH측정수단으로부터 흡수탑, 재생탑 또는 이들 모두의 철 킬레이트 흡수제 pH를 측정하고, 상기 pH의 변화를 연속적으로 감지하여 산성가스 분리 공정을 모니터링하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 산성가스 분리 방법
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제13항에 있어서,상기 수분제거장치는 산성가스가 제거된 제1 처리가스를 냉각하여 제1 처리가스 중 수분을 응축하여 제거하고, 상기 응축된 수분을 흡수탑으로 이송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 산성가스 분리 방법
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제13항에 있어서,자동 제어 시스템을 통해 자동적으로 각 단계를 연속적으로 수행하는 것을 특징으로 하는, 산성가스 분리 방법
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