KR100992869B1 - 이산화탄소 농도 조절을 통한 다량의 수소를 발생하는 가스화 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이산화탄소 농도 조절을 통한 다량의 수소를 발생하는 가스화 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 가스화기에 물(H2O)과 산소(O2) 및 이산화탄소(CO2)를 공급하고, 보일러에서 배출되는 이산화탄소(CO2)가 포함된 배가스를 가스화기로 재순환시키면서 이산화탄소(CO2)의 농도를 조절함으로써 일산화탄소(CO)와 수소(H2)의 발생량을 증가시키도록 하는 이산화탄소 농도 조절을 통한 다량의 수소를 발생하는 가스화 방법 및 장치에 관한 것이다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 가스화기에 물(H2O)과 산소(O2) 및 이산화탄소(CO2)를 공급하고, 보일러에서 배출되는 이산화탄소(CO2)가 포함된 배가스를 가스화기로 재순환시키면서 이산화탄소(CO2)의 농도를 조절함으로써 일산화탄소(CO)와 수소(H2)의 발생량을 증가시킴으로써 수소의 생산량을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 가스화기에 물(H2O)과 산소(O2) 및 이산화탄소(CO2)를 공급하고, 보일러에서 배출되는 이산화탄소(CO2)가 포함된 배가스를 가스화기로 재순환시키면서 이산화탄소(CO2)의 농도를 조절함으로써 일산화탄소(CO)와 수소(H2)의 발생량을 증가시킴으로써 수소의 생산량을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.
Description
본 발명은 가스화 방법 및 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 가스화기에 물(H2O)과 산소(O2) 및 이산화탄소(CO2)를 공급하고, 가스화기에서 배출되는 이산화탄소가 포함된 배가스를 가스화기로 재순환시키면서 주입되는 가스의 농도를 조절함으로써 일산화탄소(CO)와 수소(H2)의 발생량을 증가시키도록 하며, 발생된 일산화탄소(CO)는 수성가스반응기와 연계하여 최종적으로 수소생산시 필요한 일산화탄소(CO)를 보다 많이 제공하여 1차 가스화기에서 수소 생산증대 및 2차 수성가스반응기에 과량의 일산화탄소 공급 후 수소생산을 증대시키도록 하는 이산화탄소 농도 조절을 통한 다량의 수소를 발생하는 가스화 방법 및 장치에 관한 것이다.
공장 등의 산업체에서 발생되는 폐유, 폐유기용제 등과 같은 고분자 액상 폐기물이나 석탄, 폐타이어와 같은 고분자 고상 유기물을 가스화한다는 것은 고분자 유기물 내의 탄소, 수소 성분을 가스상의 연료인 일산화탄소와 수소가스가 주성분인 합성가스(Syngas)로 전환하는 것을 의미한다.
즉, 폐유, 폐플라스틱, 석탄, 폐타이어와 같은 고분자 유기물에 산소를 주입하여 연소할 때에는 산화반응이 일어나게 되고, 산화반응을 통해 생성된 증기(H2O)와 이산화탄소(CO2)가 1200℃를 넘는 고온으로 유지되는 밀폐된 공간에서 고분자 유기물과 반응할 때에는 환원반응(개질반응)이 일어나 연료가스인 수소(H2)와 일산화탄소(CO)와, 이산화탄소(CO2)로 가스화되는 것이다. 다시 말해 모든 탄화물질은 1200℃ 이상에서 개질되어 수소(H2)와 일산화탄소(CO)와, 이산화탄소(CO2)로 가스화되는 것이다.
이러한 가스화 공정은 도 1에 도시된 바와 같이 가스화기에 폐유, 폐유기용제 등과 같은 고분자 액상 폐기물이나 석탄, 폐타이어와 같은 고분자 고상 유기물과, 물(H2O)과 산소(O2)를 공급하여 가스화를 수행한다. 이를 화학식으로 나타내면 다음과 같다.
그리고, 가스화기(10)로부터 유출되는 분해 가스의 현열을 현열 보일러(20)를 통해 회수한 후 냉각기(30)를 통해 분해 가스를 냉각시킨다. 이때 현열 보일러(20)는 분해 가스가 보유하는 열량을 회수하여 수증기를 발생활용시키는 보일러로서 분해 가스를 200℃ 까지 냉각시킨다. 생산된 수증기는 그 자체로 또는 스팀터빈으로 자체공정에 필요한 전력생산 등에 활용될 수 있다.
냉각이 완료된 분해 가스는 집진기(40)를 통해 먼지가 집진된 후, 정제기(50)로 공급되어 분해 가스를 세정물과 접촉시켜 황화수소나 염화수소 등의 산성가스와, 다이옥신, SOx, NOx와 같은 산화물질을 제거한다.
그런 다음, 수성가스 전환반응기(WGS, Water Gas Shift reactor)(60)에서 분해 가스의 일산화탄소(CO)와 수증기(H2O)를 반응시켜 아래의 화학식과 같이 이산화탄소(CO2)와 수소(H2)로 전환시킨다.
그리고, 전환된 이산화탄소(CO2)와 수소(H2)중 이산화탄소(CO2)를 PSA(Pressure swing Absorbent) 가스분리기(70)에서 신형아민, 암모니아수, 탄산염 등을 사용하여 액상 흡수하고, 수소가스를 분리하며, 그 외의 가스는 방출한다.
한편, 사회구조가 복잡해지고 고도화되면서 세계 각국의 에너지 소비는 지속적으로 증가하고 있다. 그러나 현재 에너지 소비의 근간이 되는 석유, 천연가스 등의 화석에너지의 고갈이 점차 다가오고 있으며 지구온난화와 같은 전지구적 환경 문제가 크게 부각되고 있다. 21세기들어 많은 국가들은 풍부한 자원으로부터 얻을 수 있으며 연소 생성물이 환경을 오염시키지 않고 에너지의 저장 및 수송이 가능한 화학물질인 수소(H2)가 유력한 대안으로 인식되고 있다.
수소 자원을 생산하는 방법으로 전 세계 수송천연가스 개질 공정이 널리 연소 생고 있으나 가격의 불안정, 천연가스 매립지의 지역별 편차 등으로 인해서 석탄으로부터 수소를 생산하기 위한 연구 및 개발이 확대되고 있다. 특히 이산화탄소 저장 기술 확대의 핵심 공정으로써 석탄 가스화를 통한 수소 기술이 큰 각광을 받고 있다.
그러나, 이러한 종래의 가스화 방법을 통해서는 생산된 합성가스중의 수소를 이용하기보다는 합성가스들 전체의 에너지를 직접적으로 이용할 수 있는 복합발전 이나 생산수소의 공장자체이용이 더 일반적이다. 이는 생산된 합성가스중의 수소가 경제성이 많지 않게 소량으로 생산되거나 다량 생산되더라도 이를 압축,저장,운송한 후에 사용하기 위해서는 추가 비용이 지나치게 많이 들어감으로 인해 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 가스화기에 물(H2O)과 산소(O2) 및 이산화탄소(CO2)를 공급하고, 가스화기에서 배출되는 이산화탄소(CO2)가 포함된 배가스를 가스화기로 재순환시키면서 주입하거나 반응에 필요한 이산화탄소(CO2)의 농도를 조절하여 혼합주입함으로써 가스화기내에서 반응이 보다 많이 일어나도록 하여 일산화탄소(CO)와 수소(H2)의 발생량을 증가시킴으로써 수소의 생산량을 증대시키도록 하는 이산화탄소 농도 조절을 통한 다량의 수소를 발생하는 가스화 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
가스상 또는 액상의 이산화탄소(CO2)가 저장되는 가스 저장탱크와; 고분자 액상 폐기물 또는 고분자 고상 유기물에 물(H2O)과 산소(O2) 및 상기 가스 저장탱크와 가스 공급관을 통해 연결되어 이산화탄소를 공급받아 가스화를 수행하는 가스화기와; 상기 가스화기로부터 유출되는 분해 가스의 현열을 회수하는 보일러와; 상기 보일러에서 배출되는 고온의 분해 가스를 냉각시키는 냉각기와; 냉각이 완료된 분해 가스의 먼지를 집진하는 집진기와; 집진이 완료된 분해 가스를 세정물과 접촉시켜 산성가스와, 다이옥신, 산화물질을 제거하는 정제기와; 분해 가스의 일산화탄소(CO)와 수증기(H2O)를 반응시켜 이산화탄소와 수소(H2)로 전환시키는 수성가스 전환반응기; 및 상기에서 전환된 이산화탄소와 수소중 이산화탄소를 액상 흡수하고, 수소가스를 분리하는 PSA(Pressure swing Absorbent) 가스분리기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 이산화탄소 농도 조절을 통한 다량의 수소를 발생하는 가스화 장치는 상기 보일러와 상기 가스화기를 상호 연결시키고, 상기 보일러에서 배출되는 배가스를 상기 가스화기로 재순환시키는 가스 순환관을 더 구비한다.
여기에서 또한, 상기 이산화탄소 농도 조절을 통한 다량의 수소를 발생하는 가스화 장치는 상기 가스화기 내부의 이산화탄소 농도를 일정하게 유지하는 농도 조절기를 더 포함한다.
여기에서 또, 상기 농도 조절기는 상기 가스화기 내부의 이산화탄소,수소,일산화탄소 중 어느 하나의 가스 농도를 측정하는 농도 측정 센서와; 상기 가스 공급관에 설치되는 제 1전자 밸브와; 상기 가스 순환관에 설치되는 제 2전자 밸브; 및 상기 제 1전자 밸브와, 제 2전자 밸브를 제어하여 상기 가스화기 내부의 가스 농도를 기준 농도 범위로 유지하는 컨트롤러로 이루어진다.
여기에서 또, 상기 컨트롤러는 상기 농도 측정 센서로부터 측정된 상기 가스화기 내부의 가스 농도가 기준 농도 미만인 경우 상기 제 2전자 밸브와, 제 1전자 밸브의 개폐도를 각각 순차적으로 제어하여 1순위로 상기 보일러의 이산화탄소가 재순환되도록 하며, 상기 보일러의 이산화탄소의 재순환에도 기준 농도 미만인 경우 2순위로 상기 가스 저장 탱크의 이산화탄소가 재순환되도록 한다.
여기에서 또, 상기 가스 저장탱크는 상기 PSA 가스분리기에서 흡수된 액상 이산화탄소 또는 이를 기체로 변환시킨 가스상 이산화탄소가 저장시키거나 또는 이산화탄소의 양이 공정내에서 공급이 불가능한 경우 외부 이산화탄소가 저장된다.
본 발명의 다른 특징은,
상기 이산화탄소 농도 조절을 통한 다량의 수소를 발생하는 가스화 장치를 이용한 가스화 방법에 있어서, 고분자 액상 폐기물 또는 고분자 고상 유기물이 투입된 가스화기 내로 물(H2O)과 산소(O2) 및 이산화탄소(CO2)를 공급하여 가스화를 수행하는 가스화 공정과; 상기 가스화기로부터 유출되는 분해 가스의 현열을 보일러를 통해 회수하는 현열 회수 공정과; 상기 보일러에서 배출되는 고온의 분해 가스를 냉각기를 통해 냉각시키는 냉각 공정과; 냉각이 완료된 분해 가스의 먼지를 집진기를 통해 집진하는 집진 공정과; 집진이 완료된 분해 가스를 정제기에서 세정물과 접촉시켜 산성가스와, 산화물질을 제거하는 정제 공정과; 분해 가스의 일산화탄소(CO)와 수증기(H2O)를 수성가스 전환반응기를 통해 반응시켜 이산화탄소와 수소(H2)로 전환시키는 수성가스 전환반응 공정; 및 전환된 이산화탄소와 수소중 이산화탄소를 PSA(Pressure swing Absorbent) 가스분리기를 통해 액상 흡수하고, 수소가스를 분리하는 분리 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 가스화 공정은 상기 보일러에서 배출되는 이산화탄소가 포함된 배가스를 상기 가스화기로 재순환시거나 또는 가스 저장탱크에 저장된 가스상 또는 액상의 이산화탄소를 상기 가스화기로 공급한다.
따라서, PSA 가스분리기에서 분리된 이산화탄소를 화학공정에 필요한 수요처에 활용할 수도 있지만, 본 발명에서는 회수된 이산화탄소를 가스화기내에 가스화에 필요한 가스로 재활용 또는 재주입함으로 공정자체에서 지속적으로 일정량의 이산화탄소가 순환함으로 최종출구에서의 배출량은 줄어드는 효과를 나타낼 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 이산화탄소 농도 조절을 통한 다량의 수소를 발생하는 가스화 방법 및 장치에 따르면, 가스화기에 물(H2O)과 산소(O2) 및 이산화탄소(CO2)를 공급하고, 보일러에서 배출되는 이산화탄소(CO2)가 포함된 배가스를 가스화기로 재순환시키면서 이산화탄소(CO2)의 농도를 조절함으로써 일산화탄소(CO)와 수소(H2)의 발생량을 증가시킴으로써 수소의 생산량을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래의 가스화 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 개요도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이산화탄소 농도 조절을 통한 다량의 수소를 발생하는 가스화 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 개요도이다.
도 3은 본 발명에 따른 이산화탄소 농도 조절을 통한 다량의 수소를 발생하는 가스화 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이산화탄소 농도 조절을 통한 다량의 수소를 발생하는 가스화 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 개요도이다.
도 3은 본 발명에 따른 이산화탄소 농도 조절을 통한 다량의 수소를 발생하는 가스화 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
이하, 본 발명에 따른 이산화탄소 농도 조절을 통한 다량의 수소를 발생하는 가스화 장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
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. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 이산화탄소 농도 조절을 통한 다량의 수소를 발생하는 가스화 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 개요도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 이산화탄소 농도 조절을 통한 다량의 수소를 발생하는 가스화 장치(1)는 가스화기(10)와, 보일러(20)와, 냉각기(30)와, 집진기(40)와, 정제기(50)와, 수성가스 전환반응기(60)와, PSA 가스분리기(70)와, 가스 저장탱크(80)와, 가스 순환관(90) 및 농도 조절기(100)로 구성된다.
먼저, 가스화기(10)와, 보일러(20)와, 냉각기(30)와, 집진기(40)와, 정제기(50)와, 수성가스 전환반응기(60)와, PSA 가스분리기(70)는 종래와 동일 구성으로 동일 도부호를 부여하고, 그 중복 설명은 생략한다. 또한, 냉각기(30)는 경우에 따라 필수설치설비가 아닐 수 있으며 그 기능을 수행하는 설비가 냉각기 전후단에서 설치되어질 수 있다. 또, 정제기(50)는 하나의 공정 또는 동일기능을 수행하는 각각의 공정으로 나누어져 설치될 수 있다.
그리고, 가스 저장탱크(80)는 가스상 또는 액상의 이산화탄소(CO2)가 저장되고, 이를 가스 공급관(81)을 통해 가스화기(10)로 공급한다. 여기에서, 가스 저장탱크(80)는 PSA 가스분리기(70)에서 흡수된 액상 이산화탄소 또는 이를 기체로 변환시킨 가스상 이산화탄소가 저장되는 것이 바람직하고, 선택에 따라 외부에서 공급된 이산화탄소를 저장하여 활용할 수 있다.
또한, 가스 순환관(90)은 보일러(20)와 가스화기(10)를 상호 연결시키고, 보일러(20)에서 배출되는 배가스, 즉 이산화탄소를 가스화기(10)로 재순환시킨다.
또, 농도 조절기(100)는 가스화기(10) 내부의 가스 농도를 일정하게 유지시키도록 농도 측정 센서(101)와, 제 1전자 밸브(103)와, 제 2전자 밸브(105)와, 컨트롤러(107)로 이루어진다.
농도 측정 센서(101)는 가스화기(10) 내부의 이산화탄소, 수소, 일산화탄소 중 어느 하나의 가스 농도를 측정하여 측정 신호를 컨트롤러(107)로 출력한다.
제 1전자 밸브(103)는 컨트롤러(107)의 제어에 따라 개폐 및 개폐도가 조절되고, 가스 공급관(81)에 설치되어 가스 저장탱크(80)에서 가스화기(10)로 공급되는 이산화탄소의 공급량을 조절한다.
제 2전자 밸브(105)는 컨트롤러(107)의 제어에 따라 개폐 및 개폐도가 조절되고, 가스 순환관(90)에 설치되어 보일러(20)에서 가스화기(10)로 공급되는 이산화탄소의 공급량을 조절한다.
컨트롤러(107)는 농도 측정 센서(101)로부터 측정된 가스화기(10) 내부의 가스 농도(이산화탄소, 수소, 일산화탄소 중 어느 하나의 가스 농도)가 기준 농도 미만인 경우 제 2전자 밸브(105)와, 제 1전자 밸브(103)의 개폐도를 각각 순차적으로 제어하여 1순위로 보일러(20)의 이산화탄소가 재순환되도록 하며, 보일러(20)의 이산화탄소의 재순환에도 기준 농도 미만인 경우 2순위로 가스 저장 탱크(80)의 이산화탄소가 재순환되도록 한다. 이때, 기준 농도는 선택에 따라 가변이 가능하다.
반대로, 컨트롤러(107)는 농도 측정 센서(101)로부터 측정된 가스화기(10) 내부의 가스 농도가 기준 농도 초과하는 경우에도 상기와 같은 동작으로 제 1전자 밸브(103)와, 제 2전자 밸브(105)의 개폐도를 각각 순차적으로 제어한다.
이하, 본 발명에 따른 이산화탄소 농도 조절을 통한 다량의 수소를 발생하는 가스화 방법을 도 2 및 도 3을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 이산화탄소 농도 조절을 통한 다량의 수소를 발생하는 가스화 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
먼저, 고분자 액상 폐기물 또는 고분자 고상 유기물이 투입된 가스화기(10) 내로 물(H2O)과 산소(O2) 및 이산화탄소(CO2)를 공급하여 가스화를 수행한다(S100). 이때, 컨트롤러(107)는 제 2전자 밸브(105)와, 제 1전자 밸브(103)의 개폐도를 각각 순차적으로 제어하여 가스화기(10) 내부에 이산화탄소를 공급하되, 농도 측정 센서(101)로부터 측정된 가스화기(10) 내부의 이산화탄소, 수소, 일산화탄소 중 어느 하나의 가스 농도가 기준 농도 미만인 경우 상기에서 설명한 바와 같이 제 2전자 밸브(105)와, 제 1전자 밸브(103)의 개폐도를 각각 순차적으로 제어하여 가스화기(10) 내부의 이산화탄소 농도를 조절한다.
그리고, 가스화기(10)로부터 유출되는 분해 가스의 현열을 보일러(20)를 통해 회수하고(S110), 보일러에서 배출되는 고온의 분해 가스를 냉각기(30)를 통해 냉각시킨다(S120).
분해 가스의 냉각이 완료되면, 분해 가스의 먼지를 집진기(40)를 통해 집진하고(S130), 집진이 완료된 분해 가스를 정제기(50)에서 세정물과 접촉시켜 산성가스(황화수소나 염화수소)와, 산화물질(다이옥신, SOx, NOx)을 제거한다(S140).
그런 다음, 분해 가스의 일산화탄소(CO)와 수증기(H2O)를 수성가스 전환반응기(60)를 통해 반응시켜 이산화탄소와 수소(H2)로 전환시키고(S150), 전환된 이산화탄소와 수소중 이산화탄소를 PSA 가스분리기(70)를 통해 액상 흡수하고, 수소가스를 분리한다(S160).
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 가스화기 20 : 보일러
30 : 냉각기 40 : 집진기
50 : 정제기 60 : 수성가스 전환반응기
70 : PSA 가스분리기 80 : 가스 저장탱크
90 : 가스 순환관 100 : 농도 조절기
101 : 농도 측정 센서 103, 105 :제 1, 2전자 밸브
107 : 컨트롤러
30 : 냉각기 40 : 집진기
50 : 정제기 60 : 수성가스 전환반응기
70 : PSA 가스분리기 80 : 가스 저장탱크
90 : 가스 순환관 100 : 농도 조절기
101 : 농도 측정 센서 103, 105 :제 1, 2전자 밸브
107 : 컨트롤러
Claims (8)
- 가스상 또는 액상의 이산화탄소(CO2)가 저장되는 가스 저장탱크와;
고분자 액상 폐기물 또는 고분자 고상 유기물에 물(H2O)과 산소(O2) 및 상기 가스 저장탱크와 가스 공급관을 통해 연결되어 이산화탄소를 공급받아 가스화를 수행하는 가스화기와;
상기 가스화기로부터 유출되는 분해 가스의 현열을 회수하는 보일러와;
상기 보일러에서 배출되는 고온의 분해 가스를 냉각시키는 냉각기와;
냉각이 완료된 분해 가스의 먼지를 집진하는 집진기와;
집진이 완료된 분해 가스를 세정물과 접촉시켜 산성가스와, 산화물질을 제거하는 정제기와;
분해 가스의 일산화탄소(CO)와 수증기(H2O)를 반응시켜 이산화탄소와 수소(H2)로 전환시키는 수성가스 전환반응기와;
상기에서 전환된 이산화탄소와 수소중 이산화탄소를 액상 흡수하고, 수소가스를 분리하는 PSA(Pressure Swing Absorbent) 가스분리기와;
상기 보일러와 상기 가스화기를 상호 연결시키고, 상기 보일러에서 배출되는 배가스를 상기 가스화기로 재순환시키는 가스 순환관; 및
상기 가스화기 내부의 이산화탄소, 수소, 일산화탄소 중 어느 하나의 가스 농도를 측정하는 농도 측정 센서와, 상기 가스 공급관에 설치되는 제 1전자 밸브와, 상기 가스 순환관에 설치되는 제 2전자 밸브와, 상기 농도 측정 센서로부터 측정된 상기 가스화기 내부의 가스 농도가 기준 농도 미만인 경우 상기 제 2전자 밸브와, 제 1전자 밸브의 개폐도를 각각 순차적으로 제어하여 1순위로 상기 보일러의 이산화탄소가 재순환되도록 하며, 상기 보일러의 이산화탄소의 재순환에도 기준 농도 미만인 경우 2순위로 상기 가스 저장 탱크의 이산화탄소가 재순환되도록 하여 상기 가스화기 내부의 가스 농도를 기준 농도 범위로 유지하는 컨트롤러로 이루어지는 농도 조절기를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 농도 조절을 통한 다량의 수소를 발생하는 가스화 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 가스 저장탱크는,
상기 PSA 가스분리기에서 흡수된 액상 이산화탄소 또는 이를 기체로 변환시킨 가스상 이산화탄소가 저장되거나 또는 이산화탄소의 양이 공정내에서 공급이 불가능한 경우 외부 이산화탄소가 저장되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 농도 조절을 통한 다량의 수소를 발생하는 가스화 장치. - 제 1 항의 이산화탄소 농도 조절을 통한 다량의 수소를 발생하는 가스화 장치를 이용한 가스화 방법에 있어서,
고분자 액상 폐기물 또는 고분자 고상 유기물이 투입된 가스화기 내로 물(H2O)과 산소(O2) 및 이산화탄소(CO2)를 공급하여 가스화를 수행하는 가스화 공정과;
상기 가스화기로부터 유출되는 분해 가스의 현열을 보일러를 통해 회수하는 현열 회수 공정과;
상기 보일러에서 배출되는 고온의 분해 가스를 냉각기를 통해 냉각시키는 냉각 공정과;
냉각이 완료된 분해 가스의 먼지를 집진기를 통해 집진하는 집진 공정과;
집진이 완료된 분해 가스를 정제기에서 세정물과 접촉시켜 산성가스와, 산화물질을 제거하는 정제 공정과;
분해 가스의 일산화탄소(CO)와 수증기(H2O)를 수성가스 전환반응기를 통해 반응시켜 이산화탄소와 수소(H2)로 전환시키는 수성가스 전환반응 공정; 및
전환된 이산화탄소와 수소중 이산화탄소를 PSA(Pressure Swing Absorbent) 가스분리기를 통해 액상 흡수하고, 수소가스를 분리하는 분리 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 농도 조절을 통한 다량의 수소를 발생하는 가스화 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 가스화 공정은,
상기 보일러에서 배출되는 이산화탄소가 포함된 배가스를 상기 가스화기로 재순환시키거나 또는 가스 저장탱크에 저장된 가스상 또는 액상의 이산화탄소를 상기 가스화기로 공급하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 농도 조절을 통한 다량의 수소를 발생하는 가스화 방법.
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| KR20100061153A KR100992869B1 (ko) | 2010-06-28 | 2010-06-28 | 이산화탄소 농도 조절을 통한 다량의 수소를 발생하는 가스화 방법 및 장치 |
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| KR (1) | KR100992869B1 (ko) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10386019B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-08-20 | Southwire Company, Llc | Flow control and gas metering process |
| KR20220116380A (ko) * | 2021-02-14 | 2022-08-23 | 엄환섭 | 폐 플라스틱을 전자파 플라스마 토치로 개질 하여 수소를 생산하는 장치와 방법 |
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2010
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| US10969060B2 (en) | 2013-03-15 | 2021-04-06 | Southwire Company, Llc | Flow control and gas metering process |
| KR20220116380A (ko) * | 2021-02-14 | 2022-08-23 | 엄환섭 | 폐 플라스틱을 전자파 플라스마 토치로 개질 하여 수소를 생산하는 장치와 방법 |
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