KR20200085633A - High purity methane production system and high purity methane production method using same - Google Patents
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Abstract
이산화탄소가 용해된 흡수액을 유입받는 흡수액 유입구, 상기 흡수액에 포함된 수소이온을 수소분자로 환원시키는 환원성 금속 및 상기 환원된 수소분자와 상기 이산화탄소를 메탄으로 생산하는 메탄 생성균이 제공되는 메탄화 반응조, 및 상기 생산된 메탄을 유출하는 메탄 유출구;를 포함하는 메탄 생성부를 갖는, 고순도 메탄 생산 시스템이 제공된다.An absorption liquid inlet for receiving an absorption liquid in which carbon dioxide is dissolved, a reducing metal for reducing hydrogen ions contained in the absorption liquid to hydrogen molecules, and a methanation reaction tank provided with the reduced hydrogen molecules and a methane producing bacteria producing carbon dioxide as methane, and A high-purity methane production system is provided, having a methane generating unit comprising a methane outlet that discharges the produced methane.
Description
본 발명은 고순도 메탄 생산 시스템 및 그를 이용한 고순도 메탄 생산 방법에 관련된 것으로, 상세하게는 환원성 금속 및 메탄 생성균에 의해, 바이오가스로부터 고순도 메탄을 생산하는 시스템 및 그를 이용한 고순도 메탄 생산 방법에 관련된 것이다.The present invention relates to a high-purity methane production system and a high-purity methane production method using the same, and more particularly, to a system for producing high-purity methane from biogas by a reducing metal and methane-producing bacteria and a high-purity methane production method using the same.
환경문제에 관한 인식이 높아지면서, 이산화탄소 저감 및 처리에 대한 이슈가 전세계적인 주목을 받고 있다. As awareness of environmental issues increases, issues related to carbon dioxide reduction and treatment are drawing attention worldwide.
종래에는, 이산화탄소를 제거하기 위해, 이산화 탄소를 포집하는 방법, 흡착시키는 방법, 또는 분리막을 이용해 분리하는 방법 등이 이용되고 있다. Conventionally, in order to remove carbon dioxide, a method of capturing carbon dioxide, a method of adsorbing, or a method of separating using a separator is used.
예를 들어, 대한민국특허 공개공보 KR20130046626A에는, 다공성 멤브레인을 이용하여, 메탄과 이산화탄소 함량이 각각 88~92 중량% 및 8~12 중량%인 CBM(Cold Bed Methane)으로부터 메탄을 분리하는 방법으로서, 상기 다공성 멤브레인의 전면 및 후면의 압력 차이가 5~7 MPa인 메탄 분리 방법이 개시되어 있다. For example, in the Republic of Korea Patent Publication KR20130046626A, using a porous membrane, as a method of separating methane from CBM (Cold Bed Methane) having a methane and carbon dioxide content of 88 to 92% by weight and 8 to 12% by weight, respectively, the above A method for separating methane with a pressure difference of 5 to 7 MPa between the front and rear surfaces of a porous membrane is disclosed.
하지만, 종래의 이산화탄소를 처리하는 기술들은, 이산화탄소를 분리 회수하는 방법에 치중되어 있다. 따라서, 상기 분리 회수된 이산화탄소를 재처리 하기 위한 추가 공정이 요구된다. 따라서, 공정이 복잡할 뿐만 아니라, 추가 처리 비용이 발생하여 비효율적이다.However, conventional technologies for treating carbon dioxide are focused on a method of separating and recovering carbon dioxide. Therefore, an additional process for reprocessing the separated and recovered carbon dioxide is required. Therefore, the process is not only complicated, but also incurs additional processing costs, which is inefficient.
이에 따라, 환경문제의 원인이 되는 이산화탄소를 제거함과 동시에, 에너지 자원 즉, 천연가스로 재생할 수 있는 방법이 필요한 실정이다.Accordingly, there is a need for a method capable of removing carbon dioxide, which is a cause of environmental problems, and simultaneously regenerating energy resources, that is, natural gas.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 이산화탄소를 제거함과 동시에, 고순도 메탄을 생산하는 고순도 메탄 생산 시스템을 제공하는 데 있다. One technical problem to be solved by the present invention is to provide a high-purity methane production system that simultaneously removes carbon dioxide and produces high-purity methane.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 수중에 존재하는 수소이온을 수소분자로 환원시키는 환원성 금속이 제공되는 고순도 메탄 생산 시스템을 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a high-purity methane production system in which a reducing metal that reduces hydrogen ions present in water to hydrogen molecules is provided.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 환원된 수소분자와 수중에 용해된 이산화탄소를 메탄으로 생산하는 메탄 생성균이 제공되는 고순도 메탄 생산 시스템을 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a high-purity methane production system in which methane-producing bacteria that produce reduced hydrogen molecules and carbon dioxide dissolved in water as methane are provided.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 환원성 금속이 표면에 부착된 담체를 제공하는 고순도 메탄 생산 시스템을 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a high-purity methane production system that provides a carrier with a reducing metal attached to the surface.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 환원성 금속 및 메탄 생성균을 이격시키는 담체를 제공하는 고순도 메탄 생산 시스템을 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a high-purity methane production system that provides a carrier separating the reducing metal and methane producing bacteria.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 93% 이상 함량의 메탄을 생산하는 고순도 메탄 생산 방법을 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a high-purity methane production method for producing a methane content of at least 93%.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 수중에 용해된 이산화탄소를 메탄으로 생산하는 고순도 메탄 생산 방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a high-purity methane production method for producing carbon dioxide dissolved in water as methane.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 메탄으로 환원되기 전 이산화탄소를 수중에 용해시킨 흡수액을 반송하는 고순도 메탄 생산 방법을 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a high-purity methane production method for returning an absorbent solution in which carbon dioxide is dissolved in water before being reduced to methane.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 수중에 흡수 및 용해된 이산화탄소를 메탄으로 환원시켜 생산하는 단계, 및 메탄으로 환원되지 않은 이산화탄소가 용해된 흡수액을 반송하는 단계가 순환하여 반복 수행되는 고순도 메탄 생산 방법을 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is a high purity in which the steps of producing carbon dioxide absorbed and dissolved in water by reduction with methane, and the step of returning the absorbent liquid in which carbon dioxide not reduced by methane is dissolved are repeatedly performed. It is to provide a method for producing methane.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.The technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above.
상술된 기술적 과제를 해결하기 위해, 고순도 메탄 생산 시스템을 제공한다.In order to solve the above technical problem, a high-purity methane production system is provided.
일 실시 예에 따르면, 상기 고순도 메탄 생산 시스템은, 이산화탄소가 용해된 흡수액을 유입받는 흡수액 유입구, 상기 흡수액에 포함된 수소이온을 수소분자로 환원시키는 환원성 금속 및 상기 환원된 수소분자와 상기 이산화탄소를 메탄으로 생산하는 메탄 생성균이 제공되는 메탄화 반응조, 및 상기 생산된 메탄을 유출하는 메탄 유출구를 포함하는 메탄 생성부를 가질 수 있다.According to one embodiment, the high-purity methane production system, the absorption liquid inlet for receiving the absorption liquid dissolved carbon dioxide, a reducing metal for reducing hydrogen ions contained in the absorption liquid to hydrogen molecules and the reduced hydrogen molecules and the carbon dioxide methane It may have a methane generation unit including a methanation reaction tank provided with a methane producing bacteria produced by, and a methane outlet to discharge the produced methane.
일 실시 예에 따르면, 상기 고순도 메탄 생산 시스템은, 이산화탄소 및 메탄을 포함하는 바이오가스가 유입되는 가스 유입구, 상기 이산화탄소를 흡수액에 용해시키는 이산화탄소 흡수조, 상기 메탄을 배출하는 메탄 배출구, 및 상기 메탄 생성부의 흡수액 유입구와 연통되어, 상기 이산화탄소 흡수조의 이산화탄소가 용해된 흡수액을 제공하는 흡수액 유출구를 포함하는 이산화탄소 용해부를 가질 수 있다.According to one embodiment, the high-purity methane production system, a gas inlet through which biogas containing carbon dioxide and methane flows, a carbon dioxide absorption tank for dissolving the carbon dioxide in an absorbent liquid, a methane outlet for discharging the methane, and the methane production It may have a carbon dioxide dissolving portion that is in communication with a negative absorption liquid inlet, and includes an absorption liquid outlet that provides an absorption liquid in which carbon dioxide in the carbon dioxide absorption tank is dissolved.
일 실시 예에 따르면, 상기 메탄 생성부는, 상기 메탄화 반응조에서 메탄으로 생성되지 않은 이산화탄소를, 상기 이산화탄소 용해부로 반송시키는 흡수액 반송구를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, the methane generation unit may further include an absorption liquid return port for transporting carbon dioxide not generated as methane in the methanation reaction tank to the carbon dioxide dissolving unit.
일 실시 예에 따르면, 상기 이산화탄소 용해부의 가스 유입구와 연통되어, 바이오가스를 제공하는 바이오가스 제공부를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, a biogas providing unit that provides biogas by communicating with the gas inlet of the carbon dioxide dissolving unit may be further included.
일 실시 예에 따르면, 상기 메탄 생성부의 메탄 유출구 및 상기 이산화탄소 용해부의 메탄 배출구와 연통되어, 상기 메탄이 유입되는 메탄 저장부를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the methane outlet of the methane generating unit and the methane outlet of the carbon dioxide dissolving unit are in communication, and may further include a methane storage unit through which the methane is introduced.
일 실시 예에 따르면, 상기 환원성 금속이 표면에 부착된 담체를 더 포함하며, 상기 환원성 금속 및 상기 메탄 생성균은, 상기 담체에 의해 서로 이격될 수 있다.According to an embodiment, the reducing metal further includes a carrier attached to the surface, and the reducing metal and the methane producing bacteria may be spaced apart from each other by the carrier.
일 실시 예에 따르면, 상기 담체는 상기 수소이온을 수소분자로 환원시킬 수 있다.According to an embodiment, the carrier may reduce the hydrogen ions to hydrogen molecules.
일 실시 예에 따르면, 상기 담체의 크기는 75~425 μm일 수 있다.According to one embodiment, the size of the carrier may be 75 ~ 425 μm.
일 실시 예에 따르면, 상기 환원성 금속의 주성분은 영가철일 수 있다.According to an embodiment, the main component of the reducing metal may be zero iron.
상술된 기술적 과제를 해결하기 위해, 고순도 메탄 생산 방법을 제공한다.In order to solve the above technical problem, a method for producing high-purity methane is provided.
일 실시 예에 따르면, 상기 고순도 메탄 생산 방법은, 이산화탄소가 용해된 흡수액을 유입시키는 단계, 상기 흡수액에 포함된 수소이온을 환원성 금속에 의해 수소분자로 환원시키는 단계, 상기 환원된 수소분자와 상기 이산화탄소를 메탄 생성균에 의해 메탄으로 생산하는 단계, 및 상기 생산된 메탄을 유출하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the high-purity methane production method, the step of introducing an absorption liquid in which carbon dioxide is dissolved, reducing hydrogen ions contained in the absorption liquid into hydrogen molecules by a reducing metal, the reduced hydrogen molecules and the carbon dioxide It may include the step of producing as methane by methane producing bacteria, and the step of flowing out the produced methane.
일 실시 예에 따르면, 상기 흡수액을 유입시키는 단계 이전에, 이산화탄소 및 메탄을 포함하는 바이오가스가 유입되는 단계, 및 상기 이산화탄소를 흡수액에 용해시키는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, prior to the step of introducing the absorbent liquid, a step of introducing biogas containing carbon dioxide and methane, and dissolving the carbon dioxide in the absorbent liquid may be further included.
일 실시 예에 따르면, 상기 이산화탄소를 흡수액에 용해시키는 단계에서, 상기 바이오가스에 포함된 메탄을 배출하는 것을 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, in the step of dissolving the carbon dioxide in the absorbent liquid, it may further include discharging methane contained in the biogas.
일 실시 예에 따르면, 상기 환원성 금속이 부착된 담체를 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the reducing metal may further include the step of preparing a carrier attached.
일 실시 예에 따르면, 상기 환원성 금속이 부착된 담체를 제조하는 단계는, 용매 중에, 환원성 금속을 첨가하여, 환원성 금속이온 용액을 제조하는 단계, 상기 환원성 금속이온 용액에 담체를 혼합하여, 혼합용액을 제조하는 단계, 및 상기 혼합용액에 환원제를 첨가하여, 상기 담체에 상기 환원성 금속이온을 부착시키는 단계를 포함할 수 있다. According to one embodiment, the step of preparing the carrier to which the reducing metal is attached, adding a reducing metal in a solvent to prepare a reducing metal ion solution, mixing the carrier with the reducing metal ion solution, and mixing solution It may include the step of manufacturing, and adding a reducing agent to the mixed solution, the step of attaching the reducing metal ion to the carrier.
본 발명의 실시 예에 따르면, 바이오가스 중의 메탄은 1차 수집하고, 상기 바이오가스 중의 이산화탄소는 흡수액에 용해시켜, 환원성 금속 및 메탄 생성균에 의해, 메탄으로 생산하여 2차 수집하는 고순도 메탄 생산 시스템 및 고순도 메탄 생산 방법이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, methane in the biogas is first collected, carbon dioxide in the biogas is dissolved in an absorbent solution, and produced by methane, a reducing metal and a methane-producing bacteria, second-generation high-purity methane production system, and A method for producing high purity methane is provided.
이에 따라, 이산화탄소를 제거함과 동시에, 고순도 메탄을 생산할 수 있다.Accordingly, high-purity methane can be produced while removing carbon dioxide.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고순도 메탄 생산 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이산화탄소 용해부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 4는 본 발명의 실시 예에 따른 메탄 생성부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 고순도 메탄 생산 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 단계 S140을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실험 예 1-1 및 2-1에 따른 담체의 사진이다.
도 8은 본 발명의 실험 예 1-2 및 2-2에 따른 환원성 금속이 표면에 부착된 담체의 사진이다.
도 9는 본 발명의 실험 예 1-1 및 2-1에 따른 담체의 수소 발생량을 비교하여 나타낸 그림이다.
도 10은 본 발명의 실험 예 1-2 및 2-2에 따른 환원성 금속이 표면에 부착된 각각의 담체가 가진 수소 발생량 특성을 나타내는 그림이다.1 is a view for explaining a high-purity methane production system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a carbon dioxide melting unit according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are views for explaining a methane generating unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method for producing high-purity methane according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart for explaining step S140.
7 is a photograph of a carrier according to Experimental Examples 1-1 and 2-1 of the present invention.
8 is a photograph of a carrier in which a reducing metal according to Experimental Examples 1-2 and 2-2 of the present invention is attached to a surface.
9 is a view showing a comparison of the hydrogen generation amount of the carriers according to Experimental Examples 1-1 and 2-1 of the present invention.
10 is a view showing the hydrogen generation characteristics of each carrier attached to the surface of the reducing metal according to Experimental Examples 1-2 and 2-2 of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical spirit of the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed contents are thorough and complete and that the spirit of the present invention is sufficiently conveyed to those skilled in the art.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 게재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 형상 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In the present specification, when a component is referred to as being on another component, it means that it may be formed directly on another component, or a third component may be placed between them. In addition, in the drawings, the shape and the thickness of the regions are exaggerated for effective description of the technical content.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.Further, in various embodiments of the present specification, terms such as first, second, and third are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component. Therefore, what is referred to as the first component in one embodiment may be referred to as the second component in another embodiment. Each embodiment described and illustrated herein also includes its complementary embodiment. Also, in this specification,'and/or' is used to mean including at least one of the components listed before and after.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다. In the specification, a singular expression includes a plural expression unless the context clearly indicates otherwise. Also, terms such as “include” or “have” are intended to indicate the existence of features, numbers, steps, elements or combinations thereof described in the specification, and one or more other features, numbers, steps, or configurations. It should not be understood as excluding the possibility or presence of elements or combinations thereof. In addition, in this specification, "connecting" is used in a sense to include both indirectly connecting a plurality of components, and directly connecting.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, terms such as “…unit”, “…group”, and “module” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. have.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In addition, in the following description of the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted.
환경문제에 관한 인식이 높아지면서, 이산화탄소 저감 및 처리에 대한 이슈가 전세계적인 주목을 받고 있다. As awareness of environmental issues increases, issues related to carbon dioxide reduction and treatment are drawing attention worldwide.
환경문제의 원인이 되는 이산화탄소를, 제거할 뿐만 아니라 에너지 자원으로써 사용한다면, 일거양득의 효과를 누릴 수 있다.If carbon dioxide, which is a cause of environmental problems, is not only removed, but also used as an energy resource, the benefits can be achieved.
따라서, 본 발명에서는, 이산화탄소를 제거함과 동시에, 에너지 자원 즉, 천연가스로 재생하는 것을 목표로 한다.Accordingly, the present invention aims to remove carbon dioxide and to regenerate it as an energy resource, that is, natural gas.
상기 목표를 달성하기 위해 이하, 본 발명의 실시 예에 따른 천연가스 구체적으로, 고순도 메탄 생산 시스템이 설명된다. In order to achieve the above goal, a natural gas according to an embodiment of the present invention, specifically, a high-purity methane production system is described.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고순도 메탄 생산 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이산화탄소 용해부를 설명하기 위한 도면이고, 도 3 및 4는 본 발명의 실시 예에 따른 메탄 생성부를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a high-purity methane production system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view for explaining a carbon dioxide melting unit according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are embodiments of the present invention It is a view for explaining the methane generating unit according to.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 고순도 메탄 생산 시스템(1000)은, 메탄 생성부(100), 이산화탄소 용해부(200), 바이오가스 제공부(300), 메탄 저장부(400), 및 재생조(500)를 포함할 수 있다. 이하, 각 구성에 대해 상세히 설명하기로 한다.Referring to Figure 1, the high-purity
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 바이오가스 제공부(300)는, 상기 이산화탄소 용해부(200)로 바이오가스(BG)를 제공할 수 있다. As illustrated in FIG. 1, the
구체적으로, 상기 바이오가스 제공부(300)는, 바이오가스 유출구를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 바이오가스 제공부(300)는, 상기 바이오가스 유출구를 통해 바이오 가스(BG)를 상기 이산화탄소 용해부(200)로 제공할 수 있는 것이다.Specifically, the
여기서, 바이오가스(BG)는, 이산화탄소(CO2) 및 메탄(CH4)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 바이오가스(BG)는, 40~50%의 이산화탄소 및 50~60%의 메탄을 포함할 수 있다. Here, the biogas (BG) may include carbon dioxide (CO 2 ) and methane (CH 4 ). Specifically, the biogas (BG) may include 40-50% carbon dioxide and 50-60% methane.
상술된 본 발명의 목표를 달성하기 위해, 바이오가스(BG)를 에너지 자원 즉, 천연가스로 재생하여 이용하기 위해서는, 상기 바이오가스(BG) 중의 이산화탄소를 메탄으로 생산하여, 메탄의 함량이 93% 이상이 되어야 한다.In order to achieve the object of the present invention described above, in order to use biogas (BG) as an energy resource, that is, natural gas, to produce carbon dioxide in the biogas (BG) as methane, the content of methane is 93% It should be ideal.
종래 바이오가스(BG)의 재생 처리는, 바이오가스(BG) 중 이산화탄소를 분리하여, 상기 바이오가스(BG) 중 메탄 함량을 상대적으로 높이는 방법을 이용하고 있다. Conventional biogas (BG) regeneration treatment uses a method of separating carbon dioxide from biogas (BG) to relatively increase the methane content in the biogas (BG).
하지만, 상기 분리된 이산화탄소를 처리하기 위한 추가 공정이 요구된다. 따라서, 공정이 복잡할 뿐만 아니라, 추가 처리 비용이 발생하여 비효율적이다.However, an additional process for treating the separated carbon dioxide is required. Therefore, the process is not only complicated, but also incurs additional processing costs, which is inefficient.
그러나, 본 발명의 실시 예에 따르면, 바이오가스(BG) 중 이산화탄소를 메탄으로 생산할 수 있다. 즉, 종래의 방법과 달리, 바이오가스(BG) 중 이산화탄소를 분리하여, 메탄의 상대적 함량을 높이는 것이 아니라, 상기 바이오가스(BG) 중 이산화탄소를 메탄으로 재생하는 것에 의해, 상기 바이오가스(BG)에 기존하는 메탄 함량과 더불어, 전체 메탄 함량을 높이는 것이다. However, according to an embodiment of the present invention, carbon dioxide in biogas (BG) may be produced as methane. That is, unlike the conventional method, by separating carbon dioxide from the biogas (BG), rather than increasing the relative content of methane, by regenerating carbon dioxide in the biogas (BG) as methane, the biogas (BG) In addition to the existing methane content, it is to increase the total methane content.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 분리된 이산화탄소를 처리하기 위한 추가 공정이 불필요하여 효율적이다.Therefore, according to an embodiment of the present invention, an additional process for treating the separated carbon dioxide is unnecessary and efficient.
뿐만 아니라, 유입된 바이오가스(BG) 중의 이산화탄소가 메탄으로 전환 생산되어, 상기 바이오가스(BG)에 기존하는 메탄과 함께 배출되는 것에 의해, 바이오가스(BG) 유입량 대비 메탄 배출량 즉, 메탄 생산성이 향상될 수 있다. In addition, carbon dioxide in the introduced biogas (BG) is converted to methane and produced, and discharged together with the existing methane in the biogas (BG), so that the methane emission compared to the inflow of biogas (BG), that is, methane productivity Can be improved.
도 2를 참조하면, 상기 이산화탄소 용해부(200)는, 가스 유입구(110), 이산화탄소 흡수조(120), 메탄 배출구(130), 및 흡수액 유출구(140)를 포함할 수 있다. 이하, 각 구성에 대해 설명하기로 한다.2, the carbon
상기 이산화탄소 용해부(200)의 가스 유입구(110)는, 상기 이산화탄소 및 메탄을 포함하는 바이오가스(BG)가 유입되는 통로일 수 있다. 즉, 상기 가스 유입구(110)는, 상술된 바이오가스 제공부(300)의 바이오가스 유출구와 연통될 수 있다. 이에 따라, 상기 가스 유입구(110)는, 상기 바이오가스 제공부(300)에서 유출된 바이오가스(BG)를 상기 이산화탄소 용해부(200)로 유입시킬 수 있는 것이다.The
상기 이산화탄소 흡수조(120)는, 흡수액(142)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 이산화탄소 흡수조(120)는, 상기 유입된 바이오가스(BG) 중 이산화탄소를 흡수액(142)에 용해시킬 수 있다.The carbon
동일 컨디션에서, 이산화탄소의 용해도는 메탄의 용해도보다 클 수 있다. 구체적으로, 이산화탄소의 용해도는 메탄의 용해도보다 약 10배 가량 클 수 있다. In the same condition, the solubility of carbon dioxide may be greater than that of methane. Specifically, the solubility of carbon dioxide may be about 10 times greater than that of methane.
이에 따라, 상기 이산화탄소 흡수조(120)로 유입된 상기 바이오가스(BG) 중 이산화탄소가, 상기 흡수액(142)에 용해될 수 있는 것이다.Accordingly, carbon dioxide in the biogas (BG) introduced into the carbon
한편, 상기 이산화탄소 흡수조(120)로 유입된 상기 바이오가스(BG) 중 메탄은, 상기 흡수액(142)에 용해되지 않고 기체 상으로 존재할 수 있다.Meanwhile, methane in the biogas (BG) introduced into the carbon
본 발명의 목표에 따라, 바이오가스(BG)로부터 고순도 메탄을 생산하기 위해, 바이오가스(BG) 중의 이산화탄소는 상기 이산화탄소 흡수조(120)의 흡수액(142)에 용해되고, 상기 흡수액(142)에 용해되지 않은 메탄은 배출되어 에너지 자원으로써 저장될 수 있다. According to the object of the present invention, in order to produce high-purity methane from biogas (BG), carbon dioxide in the biogas (BG) is dissolved in the
이를 위해, 상기 메탄 배출구(130)는, 상기 흡수액(142)에 용해되지 않은 메탄을 배출할 수 있다. To this end, the
상기 메탄 배출구(130)를 통해 배출된 메탄은, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 메탄 저장부(400)에 저장될 수 있다. The methane discharged through the
상기 흡수액 유출구(140)는, 상기 이산화탄소 용해부(200)와 상기 메탄 생성부(100)를 연통시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 흡수액 유출구(140)에 의해, 상기 이산화탄소 용해부(200)의 이산화탄소가 용해된 흡수액(142)이, 상기 메탄 생성부(100)로 유입될 수 있는 것이다.The
즉, 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 이산화탄소 용해부(200)에서, 상기 바이오가스 제공부(300)로부터 유입된 바이오가스(BG) 중 이산화탄소는 상기 흡수액(142)에 용해시켜 상기 메탄 생성부(100)로 유입시킬 수 있고, 상기 바이오가스(BG) 중 메탄은 상기 메탄 저장부(400)로 배출하여 저장할 수 있다. That is, according to an embodiment of the present invention, in the carbon
이에 따라, 상기 고순도 메탄 생산 시스템(1000)은, 본 발명의 목표에 따라, 바이오가스(BG)로부터 메탄을 수집하여 1차 저장할 수 있는 것이다.Accordingly, the high-purity
도 3을 참조하면, 상기 메탄 생성부(100)는, 흡수액 유입구(10), 메탄화 반응조(20), 메탄 유출구(30), 및 흡수액 반송구(40)를 포함할 수 있다. 이하, 각 구성에 대해 설명하기로 한다.Referring to FIG. 3, the
상기 메탄 생성부(100)의 흡수액 유입구(10)는, 상기 이산화탄소가 용해된 흡수액(142)이 유입되는 통로일 수 있다. 즉, 상기 흡수액 유입구(10)는, 상술된 이산화탄소 용해부(200)의 흡수액 유출구(140)와 연통될 수 있다. 이에 따라, 상기 흡수액 유입구(10)는, 상기 이산화탄소 용해부(200)에서 유출된 흡수액(142)을 상기 메탄 생성부(100)로 유입시킬 수 있는 것이다.The
상기 메탄화 반응조(20)는, 상기 흡수액 유입구(10)를 통해 유입된 흡수액(142)의 이산화탄소를 메탄으로 생성할 수 있다. 이를 위해, 상기 메탄화 반응조(20)는, 환원성 금속(RM) 및 메탄 생성균(MB)을 포함할 수 있다. The
구체적으로, 상기 메탄화 반응조(20)는, 상기 흡수액(142)에 포함된 수소이온(H+)을 상기 환원성 금속(RM)에 의해 수소분자(H2)로 환원시킬 수 있다. 이후 상기 메탄화 반응조(20)는, 상기 환원된 수소분자를, 상기 메탄 생성균(MB)에 의해, 상기 흡수액(142)에 용해된 이산화탄소의 탄소분자와 결합시켜 메탄으로 생산할 수 있는 것이다. Specifically, the
일 실시 예에 따르면, 상기 환원성 금속(RM)의 주성분은 영가철(ZVI; zerovalent iron, FeO) 일 수 있다. 예를 들어, 상기 환원성 금속(RM)의 주성분은, 철, 제강 공정에서 폐기물로 발생하는 파쇠(scrap iron)로부터 수득된 영가철일 수 있다. 또는 상기 환원성 금속(RM)의 주성분은, 합성하여 수득된 나노 영가철(nZVI; nano zerovalent iron)일 수 있다. According to one embodiment, the main component of the reducing metal (RM) may be zerovalent iron (ZVI; zerovalent iron, Fe O ). For example, the main component of the reducible metal (RM) may be iron or iron, obtained from scrap iron generated as waste in the steelmaking process. Alternatively, the main component of the reducible metal (RM) may be nano zerovalent iron (nZVI) obtained by synthesis.
일 실시 예에 따르면, 상기 메탄 생성균(MB)은 혐기성 미생물일 수 있다. 이에 따라, 무산소 환경에서도 이산화탄소를 메탄으로 용하게 생산할 수 있다. According to one embodiment, the methane-producing bacteria (MB) may be anaerobic microorganisms. Accordingly, carbon dioxide can be produced as methane even in an oxygen-free environment.
상기 메탄 유출구(30)는, 상기 생산된 메탄을 배출할 수 있다. 이를 위해, 상기 메탄 유출구(30)는 상기 메탄 저장부(400)와 연통될 수 있다. 이에 따라, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 메탄 유출구(30)를 통해 배출된 메탄이, 상기 메탄 저장부(400)에 저장될 수 있는 것이다.The
앞서 상술된 바와 같이, 본 발명의 목표에 따라, 바이오가스(BG)로부터 고순도 메탄을 생산하기 위해, 상기 이산화탄소 용해부(200)에서, 상기 바이오가스 제공부(300)로부터 유입된 바이오가스(BG) 중 메탄은 상기 메탄 저장부(400)로 배출하여 1차 저장할 수 있다.As described above, according to the object of the present invention, in order to produce high-purity methane from biogas (BG), in the carbon
이후, 상기 바이오가스 제공부(300)로부터 유입된 바이오가스(BG) 중 이산화탄소는 상기 흡수액(142)에 용해시켜 상기 메탄 생성부(100)로 유입될 수 있다. 상기 메탄 생성부(100)에서, 상기 유입된 흡수액(142)의 이산화탄소를 메탄으로 생산하고, 상기 메탄 저장부(400)로 배출하여 저장할 수 있다. Thereafter, carbon dioxide in the biogas (BG) introduced from the
이에 따라, 상기 고순도 메탄 생산 시스템(1000)은, 본 발명의 목표에 따라, 바이오가스(BG)로부터 메탄을 생산하여 2차 저장할 수 있는 것이다.Accordingly, the high-purity
한편, 상기 메탄 생성부(100)는, 상기 메탄화 반응조(20)에서 상기 메탄으로 생산되지 않은 이산화탄소가 용해된 흡수액(142)을, 이산화탄소 용해부(200)로 반송시킬 수 있다.On the other hand, the
이를 위해, 상기 메탄 생성부(100)는, 상기 메탄으로 생산되지 않은 이산화탄소를 상기 이산화탄소 용해부(200)로 반송시키는, 흡수액 반송구(40)를 포함할 수 있다. To this end, the
상기 흡수액 반송구(40)는, 상기 이산화탄소 용해부(200)의 가스 유입구(110)와 연통될 수 있다. 이에 따라, 상기 메탄 생성부(100)에서 상기 메탄으로 생산되지 않은 이산화탄소가 용해된 흡수액(142)을 상기 이산화탄소 용해부(200)로 반송시킬 수 있는 것이다.The absorbent
상기 이산화탄소 용해부(200)로 반송된 상기 흡수액(142)은, 다시 상기 메탄 생성부(100)로 유입될 수 있다. 이에 따라, 상기 메탄 생성부(100)에서 상기 메탄으로 생산되지 않은 흡수액(142)의 이산화탄소를 메탄을 재생산할 수 있는 것이다. The
즉, 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 흡수액(142)에 용해된 이산화탄소를 메탄으로 생산하고, 상기 메탄으로 생산되지 않은 이산화탄소가 용해된 흡수액(142)을 반송하는 순환 공정이 반복하여 수행될 수 있다. That is, according to an embodiment of the present invention, a cyclic process of producing carbon dioxide dissolved in the
따라서, 상기 고순도 메탄 생산 시스템(1000)은, 본 발명의 목표에 따라, 고순도의 메탄을 생산할 수 있는 것이다. 여기서 고순도의 메탄이라 함은, 93% 이상 함량의 메탄을 의미한다.Therefore, the high-purity
상기 고순도의 메탄을 생산하기 위해, 일 실시 예에 따르면, 상기 고순도 메탄 생산 시스템(1000)은, 상기 흡수액 반송구(40)와, 상기 이산화탄소 가스 유입구(110)의 연통부에 혼합장치를 포함할 수 있다. In order to produce the high-purity methane, according to one embodiment, the high-purity
상기 혼합장치는, 상기 메탄 생성부(100)의 흡수액 반송구(40)를 통해 반송된 흡수액(142)에, 상기 이산화탄소 용해부(200)의 가스 유입구(110)로 유입되는 새로운 바이오가스(BG) 중의 이산화탄소를 용해시킬 수 있다. The mixing device, a new biogas (BG) flowing into the
즉, 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 새롭게 유입된 바이오가스(BG) 중의 이산화탄소를 용해시키기 위해, 상기 반송된 흡수액(142)을 재사용할 수 있는 것이다. That is, according to an embodiment of the present invention, in order to dissolve carbon dioxide in the newly introduced biogas (BG), the absorbed liquid 142 returned may be reused.
이에 따라, 상기 재사용되는 흡수액(142)에는, 이미 용해된 이산화탄소 및 새롭게 유입된 바이오가스(BG)로부터 용해된 이산화탄소가 포함될 수 있다.Accordingly, the reused
따라서, 메탄을 생산하기 위한 공급원이 증가되는 효과가 있다. 이에 따라, 상기 고순도 메탄 생산 시스템(1000)은, 상기 공급원으로부터, 목표하는 적정 함량의 메탄을 용이하게 생산할 수 있다.Therefore, there is an effect that the source for producing methane is increased. Accordingly, the high-purity
상기 고순도의 메탄을 생산하기 위해, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 새로운 바이오가스(BG) 유입 없이, 상기 메탄으로 생산되지 않은 흡수액(142)의 반송이 수행될 수 있다.In order to produce the high-purity methane, according to another embodiment of the present invention, without the introduction of the new biogas (BG), the return of the
이에 따라, 상기 고순도 메탄 생산 시스템(1000)은, 상기 바이오가스(BG)의 1회 유입만으로, 상기 흡수액(142)에 용해된 이산화탄소를 메탄으로 생산하고, 상기 메탄으로 생산되지 않은 이산화탄소가 용해된 흡수액(142)을 반송하는 순환 공정이 반복하여 수행할 수 있다. Accordingly, the high-purity
즉, 상기 고순도 메탄 생산 시스템(1000)은, 상기 바이오가스(BG)의 1회 유입만으로, 순환 공정을 반복 수행하여 적정 함량의 메탄을 생산할 수 있는 것이다. That is, the high-purity
상술된 바와 같이, 상기 메탄화 반응조(20)는, 상기 환원성 금속(RM)에 의해, 상기 흡수액(142)에 포함된 수소이온을 수소분자로 환원시킬 수 있다. 이후 상기 메탄 생성균(MB)에 의해, 상기 환원된 수소분자를 상기 흡수액(142)에 용해된 이산화탄소의 탄소분자와 결합시켜 메탄으로 생산할 수 있다.As described above, the
하지만, 일례에 의하면, 상기 환원성 금속(RM)과 상기 메탄 생성균(MB)이 근거리에 공존하는 경우, 상기 메탄 생성균(MB)의 생장 및 생물학적 대사가 저해될 수 있다. However, according to an example, when the reductive metal (RM) and the methanogen (MB) coexist at a short distance, growth and biological metabolism of the methanogen (MB) may be inhibited.
따라서, 본 발명에서는 상기 메탄 생성균(MB)의 생장 및 생물학적 대사를 저해시키기 않고, 상기 흡수액(142)에 용해된 이산화탄소를 상기 메탄으로 생산하는 방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a method for producing carbon dioxide dissolved in the
도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 메탄 생성부(100)는, 상기 환원성 금속(RM)이 표면에 부착된 담체(S)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 환원성 금속(RM) 및 상기 메탄 생성균(MB)은, 상기 담체(S)에 의해 서로 이격될 수 있다.According to an embodiment of the present invention with reference to FIG. 4, the
따라서, 상기 메탄 생성균(MB)의 생장 및 생물학적 대사를 저해시키지 않고, 상기 흡수액(142)에 용해된 이산화탄소를 상기 메탄으로 용이하게 생산할 수 있는 것이다.Therefore, without inhibiting the growth and biological metabolism of the methane-producing bacteria (MB), it is possible to easily produce carbon dioxide dissolved in the
상기 담체(S)는, 상기 환원성 금속(RM)과 마찬가지로, 상기 수소이온을 수소분자로 환원시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 메탄 생성균(MB)이, 상기 환원된 수소분자를, 상기 흡수액(142)에 용해된 이산화탄소의 탄소분자와 결합시켜 메탄으로 생산할 수 있다.The carrier (S), like the reducing metal (RM), can reduce the hydrogen ions to hydrogen molecules. Accordingly, the methane-producing bacteria (MB) can be produced as methane by combining the reduced hydrogen molecules with carbon molecules of carbon dioxide dissolved in the
일 실시 예에 따르면, 상기 담체의 크기는 75~425 μm일 수 있다. According to one embodiment, the size of the carrier may be 75 ~ 425 μm.
상기 담체(S)는 유기 담체 또는 무기 담체 중에서 적어도 어느 하나일 수 있다. 예를 들어, 상기 담체(S)가 무기 담체인 경우, 제철 제강공정에서 부산물로 발생하는 파쇠, 슬러리, 또는 스케일로부터 수득될 수 있다. The carrier (S) may be at least one of an organic carrier or an inorganic carrier. For example, when the carrier (S) is an inorganic carrier, it can be obtained from scrap, slurry, or scale generated as a by-product in the steelmaking process.
일 실시 예에 따르면, 상기 담체(S)는, 상기 환원성 금속(RM) 외에, 상기 메탄 생성균(MB)과 부착될 수도 있다. 즉, 상기 환원성 금속(RM)과 상기 메탄 생성균(MB)이 상기 담체(S)의 각각 다른 부분에 부착됨으로써, 상기 환원성 금속(RM)과 상기 메탄 생성균(MB) 간에 이격될 수 있는 것이다.According to one embodiment, the carrier (S), in addition to the reducing metal (RM), may be attached to the methane producing bacteria (MB). That is, the reductive metal (RM) and the methanogen (MB) are attached to different parts of the carrier (S), so that the reductive metal (RM) and the methanogen (MB) can be spaced apart.
일 실시 예에 따르면, 상기 메탄 생성부(100)에서, 상기 흡수액(142)에 포함된 수소이온을 수소분자로 환원시키는 과정에서, 상기 환원성 금속(RM) 또는 상기 담체(S)의 환원력이 소진될 수 있다.According to one embodiment, in the process of reducing the hydrogen ions contained in the
또는, 상기 메탄 생성부(100)에서, 상기 환원된 수소분자를, 상기 흡수액(142)에 용해된 이산화탄소의 탄소분자와 결합시켜 메탄으로 생산시키는 과정에서, 상기 메탄 생성균(MB)의 수가 감소할 수 있다.Alternatively, in the
이에 본 발명에서는, 상기 환원성 금속(RM), 상기 메탄 생성균(MB), 또는 상기 담체(S) 중에서 적어도 어느 하나를 재생하는 방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a method for regenerating at least one of the reducing metal (RM), the methane producing bacteria (MB), or the carrier (S).
다시 도 1을 참조하면, 상기 고순도 메탄 생산 시스템(1000)은, 상기 메탄 생성부(100)와 연통된 재생조(500)를 포함할 수 있다. 상기 재생조(500)는, 상기 환원성 금속(RM), 상기 메탄 생성균(MB), 또는 상기 담체(S) 중에서 적어도 어느 하나를 재생할 수 있다. Referring back to FIG. 1, the high-purity
이에 따라, 상기 재생조(500)는, 상기 메탄 생성부(100)로부터 제공받은, 재생이 필요한 환원성 금속(RM), 메탄 생성균(MB), 또는 담체(S) 중에서 적어도 어느 하나를 재생할 수 있다.Accordingly, the
상기 재생조(500)는, 상기 재생된 환원성 금속(RM), 메탄 생성균(MB), 또는 담체(S) 중에서 적어도 어느 하나를 상기 메탄 생성부(100)로 반송할 수 있다. 이에 따라, 상기 고순도 메탄 생산 시스템(1000)은, 상기 환원성 금속(RM) 또는 상기 담체(S)의 환원력이 소진, 및 상기 메탄 생성균(MB) 수의 감소 없이, 상기 바이오가스(BG) 중의 이산화탄소를 상기 메탄으로 용이하게 생산할 수 있다. The
일 실시 예에 따르면, 상기 재생조(500)는 상기 환원성 금속(RM) 재생하는 제1 재생조와, 상기 담체(S)를 재생하는 제2 재생조를 분리하여 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 상기 환원성 금속(RM)과 상기 메탄 생성균(MB)이 근거리의 공존을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 메탄 생성균(MB)의 생장 및 생물학적 대사 저해를 방지할 수 있다. According to an embodiment, the
이상, 본 발명의 실시 예에 따른 고순도 메탄 생산 시스템(1000)이 설명되었다. 상기 고순도 메탄 생산 시스템(1000)을 이용하는 경우, 이산화탄소를 제거함과 동시에 고순도 메탄을 생산할 수 있다. In the above, the high purity
이하, 상기 고순도 메탄 생산 시스템(1000)을 이용한 고순도 메탄 생산 방법을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for producing high-purity methane using the high-purity
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 고순도 메탄 생산 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 6은 단계 S140을 설명하기 위한 순서도이다.5 is a flowchart for explaining a method for producing high-purity methane according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a flowchart for explaining step S140.
도 5를 참조하면, 상기 고순도 메탄 생산 방법은, 이산화탄소 및 메탄을 포함하는 바이오가스가 유입되는 단계(S110), 상기 이산화탄소를 흡수액에 용해시키는 단계(S120), 상기 이산화탄소가 용해된 흡수액을 유입시키는 단계(S130), 환원성 금속이 부착된 담체를 제조하는 단계(S140), 상기 흡수액에 포함된 수소이온을 상기 환원성 금속에 의해 수소분자로 환원시키는 단계(S150), 상기 환원된 수소분자와 상기 이산화탄소를 메탄 생성균에 의해 메탄으로 생산하는 단계(S160), 및 상기 생산된 메탄을 유출하는 단계(S170)를 포함할 수 있다. Referring to Figure 5, the high-purity methane production method, the step of introducing a biogas containing carbon dioxide and methane (S110), the step of dissolving the carbon dioxide in the absorption liquid (S120), the carbon dioxide is dissolved in the absorption liquid Step (S130), preparing a carrier to which a reducing metal is attached (S140), reducing hydrogen ions contained in the absorbent liquid to hydrogen molecules by the reducing metal (S150), the reduced hydrogen molecules and the carbon dioxide It may include the step of producing methane by methane producing bacteria (S160), and the step of discharging the produced methane (S170).
이하, 각 단계에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, each step will be described.
단계 S110Step S110
단계 S110에서, 이산화탄소 및 메탄을 포함하는 바이오가스(BG)가 유입될 수 있다. 바이오가스(BG)는, 40~50%의 이산화탄소 및 50~60%의 메탄을 포함할 수 있다. In step S110, biogas (BG) including carbon dioxide and methane may be introduced. Biogas (BG) may include 40-50% carbon dioxide and 50-60% methane.
상술된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 후술되는 단계들에 의해, 상기 바이오가스(BG) 중의 이산화탄소를 메탄으로 생산하여, 메탄의 함량이 93% 이상인 천연가스가 생산될 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, by the steps described below, by producing carbon dioxide in the biogas (BG) as methane, natural gas having a methane content of 93% or more can be produced.
단계 S120Step S120
단계 S120에서, 상기 이산화탄소를 흡수액(142)에 용해시킬 수 있다. 상술된 바와 같이, 동일 컨디션에서, 이산화탄소의 용해도는 메탄의 용해도보다 클 수 있다. 이에 따라, 상기 유입된 상기 바이오가스(BG) 중 이산화탄소가, 상기 흡수액(142)에 용해될 수 있다.In step S120, the carbon dioxide may be dissolved in the
한편, 단계 120에서, 상기 바이오가스(BG) 중 상기 흡수액(142)에 용해되지 않은 메탄은, 배출되어 저장될 수 있다. 즉, 본 발명의 목표에 따라, 바이오가스(BG)로부터 메탄을 수집하여 1차 저장할 수 있는 것이다.Meanwhile, in
단계 S130Step S130
단계 S130에서, 상기 이산화탄소가 용해된 흡수액(142)을 유입시킬 수 있다.In step S130, the
상기 이산화탄소가 용해된 흡수액(142)은, 후술되는 단계에서 환원성 금속(RM), 담체(S), 및 메탄 생성균(MB)에 제공되어, 메탄으로 생산될 수 있다. The
단계 S140Step S140
단계 S140에서, 환원성 금속(RM)이 부착된 담체(S)를 제조할 수 있다.In step S140, it is possible to prepare a carrier (S) to which a reducing metal (RM) is attached.
본 발명의 실시 예에 따르면, 단계 S140는 순서에 제한되지 않고 선택적으로 수행될 수 있다. 구체적으로, 단계 S130 이전의 단계에서, 순서에 제한되지 않고 선택적으로 수행될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, step S140 is not limited to the order and may be selectively performed. Specifically, in the step before step S130, it is not limited to the order and may be selectively performed.
단계 S140을 보다 상세히 설명하기 위해, 도 6을 참조하기로 한다. To describe step S140 in more detail, reference will be made to FIG. 6.
도 6을 참조하면, 단계 S140은, 환원성 금속이온 용액을 제조하는 단계(S142), 상기 환원성 금속이온 용액에 담체를 혼합하여, 혼합용액을 제조하는 단계(S144), 및 상기 담체에 상기 환원성 금속이온을 부착시키는 단계(S142)를 포함할 수 있다. 이하, 각 단계에 대하여 설명하기로 한다.Referring to FIG. 6, in step S140, preparing a reducing metal ion solution (S142), mixing a carrier with the reducing metal ion solution, preparing a mixed solution (S144), and the reducing metal on the carrier It may include the step of attaching the ions (S142). Hereinafter, each step will be described.
단계 S142Step S142
단계 S142에서, 환원성 금속이온 용액을 제조할 수 있다. In step S142, a reducing metal ion solution may be prepared.
상기 환원성 금속이온 용액을 제조하기 위해, 먼저 환원성 금속(RM)을 준비할 수 있다. 예를 들어, 상기 환원성 금속(RM)의 주성분은 철, 제강 공정에서 폐기물로 발생하는 파쇠로부터 수득된 영가철 수 있다. 또는 상기 환원성 금속(RM)의 주성분은, 합성하여 수득된 나노 영가철일 수 있다In order to prepare the reducing metal ion solution, first, a reducing metal (RM) may be prepared. For example, the main component of the reducible metal (RM) may be iron, zero iron obtained from scraps generated as waste in the steelmaking process. Alternatively, the main component of the reducing metal (RM) may be nano-young iron obtained by synthesis.
용매 중에, 상기 환원성 금속(RM)을 첨가하여 상기 환원성 금속이온 용액을 제조할 수 있다. 예를 들어, 상기 용매는, 95%의 에탄올 수용액일 수 있고, 제조된 상기 환원성 금속이온 용액은 Fe3 + 이온 용액일 수 있다.In the solvent, the reducing metal (RM) may be added to prepare the reducing metal ion solution. For example, the solvent may be an aqueous ethanol solution of 95%, and the prepared reducing metal ion solution may be Fe 3 + ionic solution.
단계 S144Step S144
단계 S144에서, 상기 환원성 금속(RM)이온 용액에 담체(S)를 혼합하여, 혼합용액을 제조할 수 있다. In step S144, the reducing metal (RM) ion solution may be mixed with a carrier (S) to prepare a mixed solution.
상기 혼합용액을 제조하기에 앞서, 상기 담체(S)를 준비할 수 있다. Prior to preparing the mixed solution, the carrier (S) may be prepared.
상기 담체(S)는 산성 용액으로 산처리하여 준비될 수 있다. 예를 들어, 상기 담체(S)는 무기 담체일 수 있고, 10%의 염산 및 10%의 질산이 혼합된 산성 용액으로 산처리하여 준비될 수 있다.The carrier (S) may be prepared by acid treatment with an acidic solution. For example, the carrier (S) may be an inorganic carrier, and may be prepared by acid treatment with an acidic solution in which 10% hydrochloric acid and 10% nitric acid are mixed.
이후, 상기 환원성 금속(RM)이온 용액에, 상기 산처리된 담체(S)를 혼합하여 상기 혼합용액을 제조할 수 있다. 예를 들어, 상기 환원성 금속(RM)이온 용액이 Fe3+ 이온 용액이고, 상기 담체가 무기 담체인 경우, Fe3 +/무기 담체 혼합용액이 제조될 수 있다.Thereafter, the acid-treated carrier (S) may be mixed with the reducing metal (RM) ion solution to prepare the mixed solution. For example, when the reducing metal (RM) ion solution is a Fe 3+ ionic solution, and the carrier is an inorganic carrier, a mixed solution of Fe 3 + /inorganic carrier may be prepared.
단계 S146Step S146
단계 S146에서, 상기 혼합용액에 환원제를 첨가할 수 있다. 예를 들어, 상기 환원제는, NaBH4 수용액일 수 있다.In step S146, a reducing agent may be added to the mixed solution. For example, the reducing agent may be an aqueous NaBH 4 solution.
상기 혼합용액을 교반하면서 상기 환원제를 첨가하여, 상기 담체(S)에 상기 환원성 금속이온(RM)을 부착시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 혼합용액을 300 rpm으로 교반하면서, 상기 환원제를 느린 속도로 떨어뜨려 부착시킬 수 있다.The reducing agent may be added to the carrier (S) while stirring the mixed solution to attach the reducing metal ion (RM). For example, while stirring the mixed solution at 300 rpm, the reducing agent can be attached by dropping at a slow speed.
이에 따라, 단계 S144에서 예를 들어 상술된 Fe3 +/무기 담체 혼합용액의 Fe3 + 이온이 영가철로 환원되고, 상기 영가철이 상기 무기 담체(S)에 부착될 수 있다.Accordingly, in step S144, for example, the Fe 3 + / Fe 3 + ions of the mixed solution of the inorganic carrier described above are reduced to zero iron, and the zero iron can be attached to the inorganic carrier (S).
이후, 상기 혼합용액에 환원제를 첨가하여 수득한 고형물을 복수 회 세척 및 건조하여, 상기 환원성 금속(RM)이 부착된 담체(S)를 수득할 수 있다.Thereafter, the solid obtained by adding a reducing agent to the mixed solution is washed and dried a plurality of times to obtain a carrier (S) to which the reducing metal (RM) is attached.
다시 도 5를 참조하여, 단계 S150 내지 S170을 설명하기로 한다.Referring to FIG. 5 again, steps S150 to S170 will be described.
단계 S150Step S150
단계 S150에서, 단계 S130으로부터 제공된 상기 흡수액에 포함된 수소이온을, 단계 S140을 통해 제공된 환원성 금속(RM)에 의해 수소분자로 환원시킬 수 있다. In step S150, hydrogen ions contained in the absorbent liquid provided from step S130 may be reduced to hydrogen molecules by the reducing metal (RM) provided through step S140.
또한, 상기 수소이온을 상기 환원성 금속(RM)이 부착된 담체(S)에 의해 수소분자로 환원시킬 수 있다. In addition, the hydrogen ions can be reduced to hydrogen molecules by a carrier (S) to which the reducing metal (RM) is attached.
상술된 바와 같이, 상기 담체(S)는, 상기 환원성 금속(RM) 및 상기 메탄 생성균(MB)을 이격시킬 수 있다. As described above, the carrier (S) may space the reducing metal (RM) and the methane-producing bacteria (MB).
이에 따라, 상기 상기 환원성 금속(RM)과 상기 메탄 생성균(MB)이 근거리의 공존을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 메탄 생성균(MB)의 생장 및 생물학적 대사 저해를 방지할 수 있다Accordingly, the reductive metal (RM) and the methane-producing bacteria (MB) can prevent coexistence of a short distance. Therefore, it is possible to prevent the growth and biological metabolism of the methanogenic bacteria (MB).
단계 S160Step S160
단계 S160에서, 상기 환원된 수소분자와 상기 이산화탄소를 메탄 생성균(MB)에 의해 메탄으로 생산할 수 있다. In step S160, the reduced hydrogen molecule and the carbon dioxide may be produced as methane by methane producing bacteria (MB).
일 실시 예에 따르면, 상기 메탄 생성균(MB)은 혐기성 미생물일 수 있다. 이에 따라, 무산소 환경에서도 이산화탄소를 메탄으로 용하게 생산할 수 있다.According to one embodiment, the methane-producing bacteria (MB) may be anaerobic microorganisms. Accordingly, carbon dioxide can be produced as methane even in an oxygen-free environment.
단계 S170Step S170
단계 S170에서, 상기 생산된 메탄을 유출할 수 있다. In step S170, the produced methane may be discharged.
상술된 바와 같이, 단계 120에서, 상기 바이오가스(BG) 중 상기 흡수액(142)에 용해되지 않은 메탄은, 배출되어 1차 저장된 바 있다.As described above, in
이후, 단계 S160에서 상기 바이오가스(BG) 중 흡수액(142)에 용해된 이산화탄소가 상기 메탄으로 생산되어, 단계 S170에서 배출되어 2차 저장될 수 있는 것이다. Thereafter, carbon dioxide dissolved in the
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따르면 바이오가스(BG)로부터 고순도 메탄을 생산할 수 있다. Accordingly, according to an embodiment of the present invention, high purity methane can be produced from biogas (BG).
본 발명의 실시 예에 따르면, 단계 S130 내지 단계 S160은 순환하여 반복 수행될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, steps S130 to S160 may be repeatedly performed repeatedly.
즉, 단계 S160에서 상기 메탄으로 생산되지 않은 이산화탄소를 포함하는 흡수액(142)이, 단계 S130으로 유입될 수 있다. 이후, S140 내지 S170이 다시 수행되는 동안, 단계 S160에서 상기 메탄으로 생산되지 않은 이산화탄소를 포함하는 흡수액(142)이, 단계 S130으로 재유입될 수 있다.That is, in step S160, the
따라서, 이러한 순환 공정이 반복 수행되는 것에 의해, 고순도 메탄을 생산할 수 있다. Therefore, it is possible to produce high-purity methane by repeating this circulation process.
본 명세서에서는, 바이오가스(BG)에 포함된 이산화탄소를 저감시키는 방법을 실시 예로 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 바이오가스(BG) 이외에 제철, 시멘트, 또는 석유화학과 같은 이산화탄소가 배출되는 산업에서, 이산화탄소 저감을 위한 기술로도 활용 가능하다.In this specification, a method for reducing carbon dioxide contained in biogas (BG) has been described as an example, but is not limited thereto. In the industry in which carbon dioxide such as steel, cement, or petrochemical is discharged in addition to the biogas (BG) It can also be used as a technology for carbon dioxide reduction.
이하, 본 발명의 구체적인 실험 예가 설명된다.Hereinafter, specific experimental examples of the present invention will be described.
도 7은 본 발명의 실험 예 1-1 및 2-1에 따른 담체의 사진이고, 도 8은 본 발명의 실험 예 1-2 및 2-2에 따른 환원성 금속이 표면에 부착된 담체의 사진이다.7 is a photograph of a carrier according to Experimental Examples 1-1 and 2-1 of the present invention, and FIG. 8 is a photograph of a carrier having a reducing metal attached to the surfaces according to Experimental Examples 1-2 and 2-2 of the present invention. .
도 7을 참조하면, 각각의 크기가, 75 μm~2.8 mm인 실험 예 1-1에 따른 담체, 및 75~425 μm인 실험 예 2-1에 따른 담체를 제조하였다.Referring to FIG. 7, carriers according to Experimental Example 1-1 having respective sizes of 75 μm to 2.8 mm, and carriers according to Experimental Example 2-1 having 75 to 425 μm were prepared.
즉, 실험 예 1-1에 사용한 담체는 실험 예 2-1에 사용한 담체에 비해 큰 입자가 많이 포함되어 있었다. That is, the carrier used in Experimental Example 1-1 contained many larger particles than the carrier used in Experimental Example 2-1.
또한, 도 8을 참조하면, 도 7에 사용되었던 각각의 담체를 이용하여 환원성 금속(나노 영가철)을 부착하였으며, 실험 예 1-2에서는 실험 예 1-1의 담체, 실험 예 2-2에서는 실험 예 2-1의 담체에 환원성 금속을 부착하여 제조하였다.In addition, referring to FIG. 8, a reducing metal (nano-young iron) was attached using each carrier used in FIG. 7, and in Experimental Example 1-2, the carrier of Experimental Example 1-1 and in Experimental Example 2-2 It was prepared by attaching a reducing metal to the carrier of Experimental Example 2-1.
도 9는 본 발명의 실험 예 1-1 및 2-1에 따른 담체의 수소 발생량을 비교하여 나타낸 그림이며, 도 10은 본 발명의 실험 예 1-2 및 2-2에 따른 환원성 금속이 표면에 부착된 각각의 담체가 가진 수소 발생량 특성을 나타내는 그림이다.9 is a view showing a comparison of the hydrogen generation amount of the carriers according to Experimental Examples 1-1 and 2-1 of the present invention, and FIG. 10 is a reducing metal according to Experimental Examples 1-2 and 2-2 of the present invention. This figure shows the characteristics of the amount of hydrogen generated by each attached carrier.
도 9를 참조하면, 환원성 금속이 부착되기 전 실험 예 1-1에 따른 담체의 최대 수소 발생량은 6.74 μmol/g, 실험 예 2-1에 따른 담체의 최대 수소 발생량은 32.48 μmol/g인 것을 확인할 수 있다. 이러한 실험 결과를 통해, 본 발명의 실험 예 2-1에 따른 담체 즉, 입자 크기가 작은 담체가, 큰 비표면적을 가짐에 따라, 높은 수소발생량(32.48 μmol/g) 및 수소발생 속도(최대 7.24 μmol/d)를 보여주고 있음을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 9, it was confirmed that the maximum hydrogen generation amount of the carrier according to Experimental Example 1-1 was 6.74 μmol/g, and the maximum hydrogen generation amount of the carrier according to Experimental Example 2-1 was 32.48 μmol/g before the reducing metal was attached. Can be. Through these experimental results, as the carrier according to Experimental Example 2-1 of the present invention, that is, the carrier having a small particle size, has a large specific surface area, a high hydrogen generation amount (32.48 μmol/g) and a hydrogen generation rate (up to 7.24) μmol/d).
또한, 도 10을 참조하면, 실험 예 1-2에 따른 환원성 금속이 표면에 부착된 담체의 최대 수소 발생량은 12.88 μmol/g, 실험 예 2-2에 따른 환원성 금속이 표면에 부착된 담체의 최대 수소 발생량은 150.61 μmol/g인 것을 알 수 있다. 이러한 실험 결과를 통해, 본 발명의 실험 예 2-2에 따른 담체, 즉, 입자 크기가 작은 담체에 환원성 금속이 부착된 경우, 큰 비표면적을 가짐에 따라 수소발생량과 수소발생 속도 모두 매우 높은 값을 보여주고 있다.In addition, referring to FIG. 10, the maximum hydrogen generation amount of the carrier with the reducing metal according to Experimental Example 1-2 attached to the surface is 12.88 μmol/g, the maximum of the carrier with the reducing metal according to Experimental Example 2-2 attached to the surface. It can be seen that the amount of hydrogen generated is 150.61 μmol/g. Through these experimental results, when the reducing metal is attached to the carrier according to Experimental Example 2-2 of the present invention, that is, a carrier having a small particle size, both the amount of hydrogen generation and the rate of hydrogen generation are very high as it has a large specific surface area. Is showing.
뿐만 아니라, 도 9의 실험 예 2-1에 따른 담체와, 도 10의 실험 예 2-2에 따른 담체(환원성 금속이 표면에 부착된 담체)의 수소 발생 특성을 비교하였을 때, 실험 예 2-2에 따른 담체, 환원성 금속이 표면에 부착된 담체의 최대 수소발생 속도가 4.6~7.7배로 크게 증가한 것을 확인할 수 있다.In addition, when comparing the hydrogen generation properties of the carrier according to Experimental Example 2-1 in FIG. 9 and the carrier according to Experimental Example 2-2 in FIG. 10 (a carrier having a reducible metal attached to the surface), Experimental Example 2- It can be seen that the maximum hydrogen generation rate of the carrier according to 2 and the carrier on which the reducible metal is attached to the surface has increased significantly from 4.6 to 7.7 times.
따라서, 본 발명의 실험 예에 따른 환원성 금속이 표면에 부착된 담체는, 바이오 메탄화에 적용하기 적합한 것을 알 수 있다. Therefore, it can be seen that the carrier with the reducing metal attached to the surface according to the experimental example of the present invention is suitable for application to biomethane.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.As described above, the present invention has been described in detail using preferred embodiments, but the scope of the present invention is not limited to specific embodiments, and should be interpreted by the appended claims. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.
1000: 고순도 메탄 생산 시스템
100: 메탄 생성부
10: 흡수액 유입구
20: 메탄화 반응조
30: 메탄 유출구
40: 흡수액 반송구
200: 이산화탄소 용해부
110: 가스 유입구
120: 이산화탄소 흡수조
130: 메탄 배출구
140: 흡수액 유출구
142: 흡수액
300: 바이오가스 제공부
400: 메탄 저장부
500: 재생조
BG: 바이오가스
RM: 환원성 금속
MB: 메탄 생성균
S: 담체1000: high purity methane production system
100: methane generating unit
10: absorbent liquid inlet
20: methanation reaction tank
30: Methane outlet
40: absorbent liquid return port
200: carbon dioxide melting section
110: gas inlet
120: carbon dioxide absorption tank
130: methane outlet
140: absorbent outlet
142: absorbent liquid
300: biogas provider
400: methane storage
500: regeneration tank
BG: Biogas
RM: reducing metal
MB: methane producing bacteria
S: carrier
Claims (14)
상기 흡수액에 포함된 수소이온을 수소분자로 환원시키는 환원성 금속 및 상기 환원된 수소분자와 상기 이산화탄소를 메탄으로 생산하는 메탄 생성균이 제공되는 메탄화 반응조; 및
상기 생산된 메탄을 유출하는 메탄 유출구;를 포함하는 메탄 생성부를 갖는, 고순도 메탄 생산 시스템.
An absorption liquid inlet for receiving an absorption liquid in which carbon dioxide is dissolved;
A methanation reaction tank provided with a reductive metal for reducing hydrogen ions contained in the absorbent liquid to hydrogen molecules and a methane producing bacteria producing the reduced hydrogen molecules and the carbon dioxide as methane; And
High-purity methane production system having a methane generating unit comprising; methane outlet to discharge the produced methane.
이산화탄소 및 메탄을 포함하는 바이오가스가 유입되는 가스 유입구;
상기 이산화탄소를 흡수액에 용해시키는 이산화탄소 흡수조;
상기 메탄을 배출하는 메탄 배출구; 및
상기 메탄 생성부의 흡수액 유입구와 연통되어, 상기 이산화탄소 흡수조의 이산화탄소가 용해된 흡수액을 제공하는 흡수액 유출구;를 포함하는 이산화탄소 용해부를 갖는, 고순도 메탄 생산 시스템.
According to claim 1,
A gas inlet through which biogas containing carbon dioxide and methane flows;
A carbon dioxide absorption tank for dissolving the carbon dioxide in an absorption liquid;
A methane outlet for discharging the methane; And
A high-purity methane production system comprising a carbon dioxide dissolving portion comprising; an absorption liquid outlet communicating with the absorption liquid inlet of the methane generating portion to provide an absorption liquid in which carbon dioxide in the carbon dioxide absorption tank is dissolved.
상기 메탄 생성부는,
상기 메탄화 반응조에서 메탄으로 생성되지 않은 이산화탄소를, 상기 이산화탄소 용해부로 반송시키는 흡수액 반송구를 더 포함하는, 고순도 메탄 생산 시스템.
According to claim 2,
The methane generating unit,
A high-purity methane production system further comprising an absorption liquid return port for returning carbon dioxide that is not produced as methane in the methanation reaction tank to the carbon dioxide dissolution section.
상기 이산화탄소 용해부의 가스 유입구와 연통되어, 바이오가스를 제공하는 바이오가스 제공부를 더 포함하는, 고순도 메탄 생산 시스템.
According to claim 2,
A high-purity methane production system further comprising a biogas providing unit communicating with the gas inlet of the carbon dioxide melting unit and providing biogas.
상기 메탄 생성부의 메탄 유출구 및 상기 이산화탄소 용해부의 메탄 배출구와 연통되어, 상기 메탄이 유입되는 메탄 저장부를 더 포함하는, 고순도 메탄 생산 시스템.
According to claim 2,
A high-purity methane production system further comprising a methane storage unit through which the methane flows, in communication with the methane outlet of the methane generation unit and the methane outlet of the carbon dioxide melting unit.
상기 환원성 금속이 표면에 부착된 담체를 더 포함하며,
상기 환원성 금속 및 상기 메탄 생성균은, 상기 담체에 의해 서로 이격되는, 고순도 메탄 생산 시스템.
According to claim 1,
The reducing metal further comprises a carrier attached to the surface,
The reducing metal and the methane-producing bacteria are spaced apart from each other by the carrier, high-purity methane production system.
상기 담체는 상기 수소이온을 수소분자로 환원시키는, 고순도 메탄 생산 시스템.
The method of claim 6,
The carrier is a high-purity methane production system that reduces the hydrogen ions to hydrogen molecules.
상기 담체의 크기는 75~425 μm인, 고순도 메탄 생산 시스템.
The method of claim 6,
The size of the carrier is 75-425 μm, high purity methane production system.
상기 환원성 금속의 주성분은 영가철인, 고순도 메탄 생산 시스템.
According to claim 1,
The main component of the reducing metal is zero iron, high-purity methane production system.
상기 흡수액에 포함된 수소이온을 환원성 금속에 의해 수소분자로 환원시키는 단계;
상기 환원된 수소분자와 상기 이산화탄소를 메탄 생성균에 의해 메탄으로 생산하는 단계; 및
상기 생산된 메탄을 유출하는 단계;를 포함하는 고순도 메탄 생산 방법.
Introducing an absorbent solution in which carbon dioxide is dissolved;
Reducing hydrogen ions contained in the absorbent liquid to hydrogen molecules by a reducing metal;
Producing the reduced hydrogen molecule and the carbon dioxide as methane by methane producing bacteria; And
The step of discharging the produced methane; high purity methane production method comprising a.
상기 흡수액을 유입시키는 단계 이전에,
이산화탄소 및 메탄을 포함하는 바이오가스가 유입되는 단계; 및
상기 이산화탄소를 흡수액에 용해시키는 단계;를 더 포함하는 고순도 메탄 생산 방법.
The method of claim 10,
Before the step of introducing the absorbent liquid,
A step of introducing biogas containing carbon dioxide and methane; And
Dissolving the carbon dioxide in the absorbent; high purity methane production method further comprising.
상기 이산화탄소를 흡수액에 용해시키는 단계에서,
상기 바이오가스에 포함된 메탄을 배출하는 것을 더 포함하는, 고순도 메탄 생산 방법.
The method of claim 11,
In the step of dissolving the carbon dioxide in the absorbent liquid,
The method further comprises discharging methane contained in the biogas, high purity methane production method.
상기 환원성 금속이 부착된 담체를 제조하는 단계를 더 포함하는, 고순도 메탄 생산 방법.
The method of claim 10,
A method of producing high purity methane further comprising the step of preparing a carrier to which the reducing metal is attached.
상기 환원성 금속이 부착된 담체를 제조하는 단계는,
용매 중에, 환원성 금속을 첨가하여, 환원성 금속이온 용액을 제조하는 단계;
상기 환원성 금속이온 용액에 담체를 혼합하여, 혼합용액을 제조하는 단계; 및
상기 혼합용액에 환원제를 첨가하여, 상기 담체에 상기 환원성 금속이온을 부착시키는 단계;를 포함하는, 고순도 메탄 생산 방법.The method of claim 13,
The step of preparing a carrier to which the reducing metal is attached,
Preparing a reducing metal ion solution by adding a reducing metal in a solvent;
Preparing a mixed solution by mixing a carrier with the reducing metal ion solution; And
And adding a reducing agent to the mixed solution to attach the reducing metal ion to the carrier.
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