탄소 포집

아민 세정

아민 세정은 발전소, 화학물질 처리 공장, 제철소와 같이 대단위의 규모 산업에 적합한 용매 기반 탄소 포집 방법입니다. 배출량이 많은 여러 산업이 클러스터에 모여 있다면 아민 세정 시스템을 중앙 집중화하여 하나의 설비를 여러 공장이 함께 사용할 수 있습니다.

먼저, 연도 가스, 다른 말로 배기 가스를 냉각탑 내에서 실온보다 약간 높은 온도로 냉각합니다. 그런 다음 냉각된 연도 가스가 흡수탑으로 들어가며, 여기서 액상 알칼리 흡착제인 아민과 만납니다. 연도 가스의 CO₂가 아민에 용해되어 갇힙니다. 다른 모든 가스는 탑을 타고 계속 상승하여 배출됩니다.

이제 아민에 높은 농도의 CO_{2 가 포함되어 있습니다.} 이를 분리하기 위해 아민은 진공 상태에서 증기로 가열되는 재생 타워로 이송됩니다. 진공을 적용함으로써 아민의 끓는점을 낮출 수 있습니다. 증기는 포집된 이산화탄소를 매우 높은 순도로 방출합니다. 고온에서는 아민이 분해됩니다. 따라서, 끓는점을 낮추면 아민이 보존되고 올바르게 처리한다면 몇 년 동안이라도 재사용할 수 있습니다. 따라서 아민 재생은 더욱 지속 가능하고 비용 효율적인 결과로 이어집니다. 새 아민은 구입하기에 비싸고 폐기도 까다롭기 때문입니다.

최종 단계 는 CO₂를 수집 용기로 이송하는 것입니다. 진공 펌프가 포집된 가스를 재생 타워로부터 흡입하여 수집 용기로 보냅니다. 그런 다음 이산화탄소를 재사용 또는 저장 용도로 운송하며, 아민 액체는 흡수탑으로 돌아갑니다.

이동층 공정

탄소 포집의 이동층 공정은 흡착 반응기, 탈착 반응기 및 흡착제 건조기의 세 단계로 구성됩니다. 이 공정 중 CO₂는 고체 흡착제에 의해 포집됩니다. 이는 다공성 소재로 만들어진 구체로, 아민 용매에 포화되어 시스템의 세 영역을 순환합니다.

흡착 반응기
공정은 흡착 반응기에서 시작합니다. 여기서 산업 공정으로부터 연도 가스가 유입되고 CO₂가 흡착제에 의해 흡착됩니다. 방법은 다르지만 이 단계는 아민 세정 공정과 정확히 동일하게 작동하여 이산화탄소가 아민 용매에 용해되어 갇힙니다.

탈착 반응기
CO₂가 가득 찬 고체 흡착제가 탈착 반응기로 이동합니다. 반응기로 증기를 불어 넣으면 고체 흡착제에서 응축되고, CO₂가 방출되어 추출이 가능해집니다.

탈착 반응기의 배출구에 연결된 진공 펌프가 CO₂를 흡입합니다. 가스가 진공 펌프를 통해 이동하여 배출구의 수집 용기 안으로 들어갑니다. 여기서 재사용 또는 저장을 위해 운송됩니다.

흡착제 건조기
다음으로, 습기로 포화된 고체 흡착제가 흡착제 건조기로 이동합니다. 블로어가 따뜻한 공기를 건조기 안으로 밀어 넣어 습기 함량을 줄입니다. 이후 고체 흡착제를 흡착제 건조기에서 배출하면 재사용할 준비가 됩니다.

진공 스윙 흡착(VSA)

압력 스윙 흡착(PSA) 또는 진공 압력 스윙 흡착(VPSA)으로도 알려진 진공 스윙 흡착(VSA)은 이동층 공정과 동일하게 일반적인 CO₂ 분리 공정 단계인 흡착, 탈착 및 재생을 따라갑니다.

흡착
먼저, 연도 가스가 소위 흡착 베드를 고압으로 통과합니다. 이것은 다른 포집 방법과 마찬가지로 아민 기반이거나 활성탄 또는 제올라이트 등 다른 화합물로 만든 다공성 물질인 고체 흡착제로 만들어진 필터 유형입니다. 다른 가스를 통과시키면서 CO₂ 분자를 선택적으로 포집합니다.

탈착
CO₂와 연도 가스 내 나머지 가스가 분리되고, 흡착 베드가 포화되면 진공을 챔버 내에 적용합니다. 결과적으로 포집된 이산화탄소 분자의 압력이 낮아져 흡착층에서 분리되거나 탈착되어 기체 상태로 돌아갑니다. 이와 동시에 온도가 높아지면 탈착 공정 효율이 더욱 높아집니다.

재생
아민 세정 공정과 마찬가지로 이산화탄소 방출 공정도 아민 기반 흡착 베드를 재생하여 재사용할 수 있습니다.

이후, 분자가 높은 순도로 회수되어 운송 또는 저장할 수 있습니다.

멤브레인을 사용한 탄소 포집은 쉽게 확장 가능한 방법이기 때문에, 바이오 가스 업그레이드 또는 석유 화학 정제 공정 등 소규모에서 중간 규모의 이산화탄소 배출원에 적합합니다. 멤브레인 포집 공정은 여러 가지 다른 멤브레인으로 구성됩니다. 멤브레인 소재는 필터 역할을 하여 CO₂는 쉽게 침투할 수 있지만 다른 가스는 통과하지 못합니다.

이러한 멤브레인에 진공 및 압력을 적용하면 공정의 전반적인 효율성을 높일 수 있습니다. 진공 및 압력은 각 멤브레인 전반의 차압을 유지하는 데 도움이 됩니다. 멤브레인 한쪽에서는 진공 펌프를 사용해 압력을 낮추고 다른 쪽에서는 블로어를 사용해 압력을 높입니다. 그러면 멤브레인을 통과하는 CO₂의 투과율이 증가합니다.

멤브레인 포집은 일반적으로 별개의 두 단계로 나뉘며, 각 단계는 병렬로 작동하는 여러 멤브레인 모듈로 구성되어 있습니다. 두 번 필터링하면 연도 가스가 최대한으로 분리 및 제거되고 회수된 CO₂의 순도가 높아집니다.

이산화탄소 제거 방법과 관계없이, CO₂는 다른 용도로 활용되거나 영구적으로 저장됩니다.

활용

이산화탄소는 다양한 산업에 필요한 중요한 자원입니다. 전 세계적으로 매년 CO₂는 2억 3천만 톤 이상이 필요합니다. 가장 큰 소비처는 비료 산업이며, 그 다음은 오일 회수율 향상을 위해 가스를 사용하는 정유 및 가스 부문입니다.

하지만 다른 상용 분야에서도 중요한 상품입니다. 이 가스는 화재 진압 시스템에, 온실에서 식물 생장을 촉진하는 용도로, 식품 및 음료 생산에도 사용됩니다.

활용하지 않으면 대기 중으로 내버려야 할 이산화탄소를 재사용하면 더욱 순환적이고 지속 가능한 시스템을 만들 수 있습니다.

저장

포집된 이산화탄소를 취급하는 두 번째 옵션은 영구적으로 저장하는 것입니다. 이산화탄소는 지하 암반 깊숙한 곳에 저장할 수 있습니다.

이를 위해 먼저 CO₂를 물과 혼합하여 탄산을 만듭니다. 그런 다음, 지표면 아래로 펌프질해 밀어 넣습니다. 탄산수는 산성을 띠고 있어, 현무암 암반 내부의 무기물을 녹이고 이온을 물 내부로 내어 놓습니다.

시간이 지남에 따라 이온이 이산화탄소와 반응하여 결합합니다. 이 광물화를 통해 고체가 형성됩니다. 이산화탄소는 그 자체로 암석의 필수적인 구성 요소이기 때문입니다.

2년 후 혼합물의 90% 이상에서 이러한 과정이 완료됩니다. 이 과정을 거쳐 안전하고 영구적으로 이산화탄소가 안착되어 대기 중으로 다시 돌아가지 않습니다.

CO2를 단단한 암석으로

직접 해양 포집은 자연 환경으로부터 이산화탄소를 제거할 수 있는 방법으로, 현재 구체적인 방안을 개발 중입니다.

지구의 해양은 자연적인 탄소 저장고로, 수십 년에 걸쳐 공기 중의 CO₂가 해양에서 확산되고 용해됩니다. 해수의 상층을 처리하면 포함된 이산화탄소를 제거할 수 있습니다. 포집된 물의 소량(1% 미만)은 산을 만들기 위해 전용되어 전처리됩니다. 나머지 포집된 해수에 산이 첨가되면 CO₂를 추출하는 화학 공정을 시작합니다. 그런 다음 해수의 pH를 원래 수준으로 복원해 바다로 돌려보냅니다.

이런 공정을 거치면 해수가 방금 제거한 것과 동일한 양의 CO₂ 를 흡수하여 매우 지속 가능한 솔루션으로 전환할 수 있습니다.

해수만을 사용하는 이산화탄소 포집은 흡착제나 용매를 사용하지 않고 부산물도 생성되지 않기 때문에 매우 환경 친화적인 방법입니다.

탄소 포집에는 사용되는 유형과 기술에 따라 다양한 진공 기술이 사용됩니다.

건식 스크류, 클로, 액봉식 진공 펌프 모두 직접 공기 포집(DAC)에 사용할 수 있으며, 산업 포집 방법에는 로터리 베인 및 회전 로브 진공 펌프뿐만 아니라 사이드 채널 블로어도 사용됩니다.

당사의 제품 찾기를 살펴보거나 문의해주십시오. 귀사의 응용 분야에 적합한 솔루션을 기꺼이 찾아드리겠습니다.

직접 공기 포집(DAC)은 대기 중에서 바로 이산화탄소를 추출하는 탄소 포집 방법입니다.

산업 탄소 포집과 달리 배출원 가까이에 있을 필요가 없기 때문에 어디서나 가능합니다.

포집된 탄소는 지구 표면 아래에 영구적으로 저장하거나, 공정에 이산화탄소가 필요한 산업에서 재사용할 수 있습니다.

Busch (부쉬)의 진공 펌프는 전 세계적으로 탄소 포집 공정에 사용되고 있습니다. 산업 탄소 포집과 직접 공기 포집 등 모든 종류의 탄소 포집 기술에서 진공 펌프를 찾아볼 수 있습니다.

당사의 진공 펌프는 탄소 포집 및 저장에 중요한 역할을 하기 때문에 더욱 친환경적인 세상에 기여하고 있다고 할 수 있습니다. 당사의 펌프는 이산화탄소가 대기로부터 효과적, 효율적으로 제거되어 재사용되거나 안전하게 저장되도록 합니다.

직접 공기 포집(DAC)은 배출원에 위치하지 않고 기존에 존재했던 이산화탄소를 대기 중에서 제거합니다.

포집 시스템을 공장이나 발전소에 배치할 필요가 없고, 다른 산업과 완전히 독립적으로 어디든 위치할 수 있습니다.

DAC는 차량 등, 시스템을 직접적으로 장착할 수 없는 배출원에서 배출되는 탄소를 포집하는 방법이며, 역사적 탄소, 즉, 탄소 포집 기술이 개발되기 전 오랫동안 대기 중에 축적된 이산화탄소를 포집할 수 있습니다.

예, 탄소 포집 과정에서 포집된 이산화탄소는 재사용할 수 있습니다.

CO₂는 다양한 산업에서 중요한 자원입니다. 극히 적은 사례만 들어 보자면, 비료 및 화재 진압 시스템 생산에 사용되며, 온실에서 식물 생장을 촉진하는 용도로도 사용됩니다.

활용하지 않으면 대기 중으로 내버려야 할 이산화탄소를 재사용하면 더욱 순환적이고 지속 가능한 시스템을 만들 수 있습니다.

탄소 포집은 CO₂ 배출량을 최소화할 수 있으므로 기존 발전소가 대기에 끼치는 전반적인 영향을 최소화할 수 있습니다.

산업 탄소 포집 시스템은 화석 연료를 사용하여 운영되는 기존 발전소에 추가 장착할 수 있습니다.

또한 직접 공기 포집(DAC) 시스템을 이용하면 탄소 포집으로 과거의 배출 가스도 대기에서 제거 할 수 있습니다.

탄소 포집은 세계가 더욱 친환경적인 발전으로 이행하는 동안에 기존 기술의 영향을 완화할 수 있는 방법이라 할 수 있습니다.