KR101001395B1 - 연료 개질기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 저온 WGS 반응부의 부피 및 촉매량을 감소시킬 수 있는 연료 개질기에 관한 것이다. 본 발명의 연료 개질기는 제1 챔버를 갖춘 반응 용기, 제1 챔버에 제1 촉매를 구비하며 제1 공간 속도를 가지고 제1 챔버에 유입된 제1 연료를 수증기 개질하여 리포메이트를 생성하는 제1 반응부, 제1 반응부에 열 에너지를 공급하는 열원부, 및 제2 촉매를 구비하며 제1 공간 속도보다 큰 제2 공간 속도를 가지고 제1 챔버에서 나오는 리포메이트의 일산화탄소 함유량을 낮추는 제2 반응부를 포함한다.
연료 개질기, 저온 WGS 촉매, 촉매량, 공간 속도

Description

연료 개질기{Fuel Reformer}
본 발명은 저온 WGS 반응부의 부피 및 촉매량을 감소시킬 수 있는 연료 개질기에 관한 것이다.
연료전지는 화학에너지를 전기에너지로 직접 변환하는 고효율의 발전시스템이며, 공해 물질의 배출이 매우 낮다는 점에서 환경 친화적이다. 따라서, 연료전지는 청정 에너지원으로써 차세대 에너지원의 하나로 주목받고 있다.
용융탄산염 연료전지(molten carbonate fuel cell), 고체산화물 연료전지(solid oxide fuel cell) 등과 같이 약 600℃ 이상에서 작동하는 고온형 연료전지와 인산형 연료전지(phosphoric acid fuel cell)와 같이 약 200℃ 이상에서 작동하는 중온형 연료전지는 대규모 발전이나 바이오 가스 플랜트(bio gas plant) 등을 주용도로 개발되고 있다. 그리고, 고분자 전해질막이 채용되어 약 100℃ 이하의 저온 영역에서 작동되는 고분자 전해질형 연료전지(polyner electrolyte fuel cell; PEFC)는 주로 수송용, 가정용, 휴대용 전원으로 개발되고 있다.
PEFC 시스템은 크게 수소 가스를 직접 이용하는 시스템과 탄화수소계 연료를 이용하는 개질기 기반의(reformer-based) 시스템으로 구분할 수 있다. 연료 개질기 는 액화천연가스(LNG), 액화프로판가스(LPG), 등유(diesel) 등의 탄화수소계 연료나 부틸 알코올 등의 알코올계 연료를 개질 반응에 의해 수소와 일산화탄소 등의 혼합물(이하, 리포메이트)로 전환한다. 개질 반응의 산화제로는 스팀이나 공기가 이용될 수 있다.
도시 가스나 천연 가스를 사용하여 수소를 생성하는 공정은 여러 단계로 이루어진다. 약 800℃에서 진행되는 개질 공정에서는 일산화탄소를 함유하는 리포메이트가 얻어지고, 리포메이트에 함유된 일산화탄소를 다시 수증기와 반응시켜 수소를 생성한다. 이러한 반응은 소위 수성가스전환(water gas shift; WGS) 반응이라 하며, 반응식은 아래와 같다.
CO + H2O ↔ CO2 + H2
WGS 반응은 잘 알려진 바와 같이 가역반응이며 반응온도에 따라 일산화탄소의 전환율이 결정된다. 반응온도가 낮아질수록 일산화탄소의 이론적 전환율을 증가한다. 그러나, 반응온도가 높아짐에 따라 반응속도가 증가하므로 반응온도가 낮아지면 같은 양의 일산화탄소를 제거하는 데 필요한 반응기의 부피는 증가한다. WGS 반응부의 적절한 부피와 효율을 고려하여 WGS 반응은 통상 고온 WGS 반응과 저온 WGS 반응의 두 단계로 진행된다. 고온 WGS 반응은 300 ~ 500℃의 범위에서 진행되며, 저온 WGS 반응은 150 ~ 250℃의 범위에서 진행된다.
그럼에도 불구하고, 저온 WGS 반응부는 반응온도가 상대적으로 많이 낮기 때 문에 연료 개질기에서 차지하는 부피가 가장 크다. 다시 말해서, 기존의 연료 개질기에서는 저온 WGS의 낮은 반응온도로 인하여 상대적으로 많은 양의 촉매를 사용해야 한다. 예컨대, 기존의 연료 개질기에서 WGS 촉매량은 연료 개질기 전체 촉매량의 약 50%를 차지할 정도로 많다. 따라서, 기존의 연료 개질기는 기동시 많은 양의 촉매를 가열해야 하기 때문에 예열 시간이 길고 에너지 소모가 크다는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 저온 WGS 반응부의 부피 및 촉매량을 감소시킬 수 있는 연료 개질기를 제공하는 데 있다. 다시 말해서, 본 발명의 목적은 촉매량을 감소시켜 장치를 소형화하고, 장치의 성능 및 효율을 향상시킬 수 있는 연료 개질기를 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면에 의하면, 제1 챔버를 갖춘 반응 용기; 제1 챔버에 제1 촉매를 구비하며 제1 공간 속도를 가지고 제1 챔버에 유입된 제1 연료를 수증기 개질하여 리포메이트를 생성하는 제1 반응부; 제1 반응부에 열 에너지를 공급하는 열원부; 및 제2 촉매를 구비하며 제1 공간 속도보다 큰 제2 공간 속도를 가지고 제1 챔버에서 나오는 리포메이트의 일산화탄소 함유량을 낮추는 제2 반응부를 포함하는 연료 개질기가 제공된다.
바람직하게, 제2 공간 속도는 220,000 내지 240,000 시간-1 범위이다. 제1 공간 속도는 2,000 내지 40,000 시간-1 범위이다. 제2 반응부의 반응온도는 600℃ 내지 850℃ 범위이다.
제1 연료는 탄화수소계 연료로서 상온에서 기체 상태인 액화 가스를 포함한다. 제1 연료는 메탄, 에탄, 프로판, 및 부탄으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 주성분으로 할 수 있다.
제2 반응부는 반응 용기 외부에 배치될 수 있다. 이 경우, 연료 개질기는 제2 반응부에 열 에너지를 공급하는 또 다른 열원부를 더 포함할 수 있다.
제2 반응부는 열원부에 의해 예열되도록 제1 반응부와 인접하게 배치될 수 있다.
제1 촉매 또는 제2 촉매는 펠릿 형태의 단위 촉매들로 이루어질 수 있다.
제1 촉매 또는 제2 촉매는 모노리스 타입의 지지체에 촉매 물질이 도포된 것일 수 있다.
제2 촉매는 주촉매인 백금, 조촉매인 세륨, 및 첨가제인 마그네슘과 칼륨으로 이루어질 수 있다.
제2 촉매의 촉매 물질은 알칼리 금속을 포함할 수 있다. 알칼리 금속은 세슘(Cs), 마그네슘(Mg), 및 칼륨(K)으로 이루어지는 군에서 선택될 수 있다.
연료 개질기는 제3 촉매를 구비하며 제2 공간 속도보다 작은 제3 공간 속도를 가지고 제1 챔버에서 나오는 리포메이트의 일산화탄소 함유량을 추가적으로 낮추는 제3 반응부를 더 포함할 수 있다. 제3 공간 속도는 2,000 내지 40,000 시간-1 범위이다. 제3 반응부는 150-250℃ 범위의 반응온도를 가진다.
연료 개질기는 제2 반응부와 제3 반응부 사이에 배치된 열교환부를 더 포함할 수 있다.
제3 촉매는 구리, 산화아연, 및 산화알루미늄으로 이루어지는 군에서 선택되는 물질을 주성분으로 할 수 있다.
연료 개질기는 제3 반응부의 후단에 배치되는 리포메이트 정화기를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 연료 개질기에 사용되는 저온 WGS 반응부의 촉매량을 상대적으로 많이 예컨대 절반 정도로 감소시킬 수 있다. 따라서, 장치의 부피를 감소시킬 수 있고, 기동 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 연료 개질기의 예열에 필요한 공기의 유량 등을 감소시킴으로써 장치의 소비 전력을 낮출 수 있다. 즉, 소형 고효율 연료 개질기를 제공할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료 개질기의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 연료 개질기(10)는 제1 연료를 개질하여 수소가 풍부한 리포메이트로 전환하는 제1 반응부(20), 제1 반응부(20)에 열을 공급하는 제1 열원부(30), 제1 반응부(20)에서 리포메이트를 받고 리포메이트의 일산화탄소 함유량을 저감하는 제2 반응부(40), 제2 반응부(40)에 열을 공급하는 제2 열원부(50), 및 제2 반응부(40)에서 리포메이트를 받고 리포메이트의 일산화탄소 함유량을 기준치 예컨대 10ppm 이하로 낮추는 제3 반응부(60)를 포함한다. 본 실시예의 연료 개질 기(10)는 수소와 산소의 전기화학적 반응에 의해 직접 전기를 생산하는 연료전지 시스템에 이용될 수 있다.
개질 반응에서 산화제로써 공기가 이용되는 경우, 제1 반응부(20)는 부분 산화(partial oxidation, POX) 개질기로서 언급될 수 있다. 산화제로써 스팀이 이용되는 경우, 제1 반응부(20)는 수증기 개질기(steam reformer, SR)로서 언급될 수 있다. 그리고, 스팀과 공기의 혼합물이 이용되는 경우, 제1 반응부(20)는 자열 개질기(autothermal reformer, ATR)로서 언급될 수 있다. POX 개질기는 작고, 값싸며, 반응이 빠르고, 광범위한 연료에 적합하다. 수증기 개질기는 고효율 시스템에 적합하다.
본 실시예에 따른 제1 반응부(20)는 제1 연료의 개질 반응을 촉진시키는 제1 촉매를 구비한다. 제1 촉매는 소정의 공간속도(gas hourly space velocity: GHSV) 예컨대, 약 2,000 내지 약 40,000 시간-1 범위를 갖도록 제1 반응부(20) 내에 배치된다. 제1 반응부(20)의 반응 온도는 제1 연료의 종류에 약 150℃ 내지 약 850℃의 범위를 가진다. 제1 촉매는 모노리스 타입의 지지체에 촉매 물질이 코팅된 형태나 펠릿 형태의 단위 촉매들로 이루어질 수 있다.
제1 연료는 석탄가스, 천연가스, 바이오매스, 메탄올, 에탄올, 휘발유 등 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 제1 연료는 탄화수소계 연료로서 상온에서 기체 상태인 액화 가스를 포함한다. 예컨대, 제1 연료로는 메탄, 에탄, 프로판, 및 부탄으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 주성분으로 하는 연료가 사용될 수 있다. 제1 연료의 제1 산화제로는 스팀이 이용될 수 있다.
제1 열원부(30)는 제1 반응부(20)에 열을 공급할 수 있도록 제1 반응부(20)에 결합하거나 인접하게 배치된다. 제1 열원부(20)는 버너나 촉매 산화 방식의 산화 반응 유닛으로 이루어질 수 있다. 촉매 산화 방식인 경우, 제1 열원부(20)는 산화촉매를 구비할 수 있다.
제2 연료로는 메탄, 에탄, 프로판, 및 부탄으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 주성분으로 하는 연료가 사용될 수 있다. 제2 연료의 제2 산화제로는 공기가 이용될 수 있다.
제2 반응부(40)는 리포메이트에 함유된 일산화탄소를 수소 또는 이산화탄소로 전환한다. 제2 반응부(40)는 제2 촉매를 구비한다. 제2 촉매는 소정의 공간속도 예컨대, 약 220,000 내지 약 240,000 시간-1 범위를 갖도록 제2 반응부(40)에 배치된다. 제2 반응부(40)의 반응 온도는 약 600℃ 내지 약 850℃의 범위를 가진다. 제2 촉매는 모노리스 타입의 지지체에 촉매 물질이 코팅된 형태나 펠릿 형태의 단위 촉매들로 이루어질 수 있다.
제2 열원부(50)는 제2 반응부(40)에 열 에너지를 공급할 수 있도록 제2 반응부(40)에 결합되거나 인접하게 배치된다. 제2 열원부(50)는 버너나 촉매 산화 방식의 산화 반응 유닛으로 이루어질 수 있다. 촉매 산화 방식인 경우, 제2 열원부(40)는 산화촉매를 구비할 수 있다.
제3 반응부(60)는 제2 반응부(40)에서 나오는 리포메이트의 일산화탄소 함유 량을 추가로 저감시킨다. 제3 반응부(60)는 제3 촉매를 구비하며, 제3 촉매는 소정의 공간속도 예컨대, 약 2,000 내지 약 40,000 시간-1 범위를 갖도록 제3 반응부(60)에 배치된다. 제3 반응부(60)의 반응 온도는 약 150℃ 내지 약 250℃의 범위를 가진다. 제3 촉매는 모노리스 타입의 지지체에 촉매 물질이 코팅된 형태나 펠릿 형태의 단위 촉매들로 이루어질 수 있다.
본 실시예의 연료 개질기(10)의 구성 및 작용은 다음의 실험 과정을 통해 좀더 명확하게 될 것이다.
제1 반응부(20)로서 스테인리스 스틸 재질의 반응기를 준비하고, 제1 연료로서 메탄(C4H10)을 사용하여 리포메이트를 생성하였다. 생성된 리포메이트의 조성은 일산화탄소(CO) 10.81%, 이산화탄소(CO2) 14.2%, CH4 0.33%, 수소(H2) 76.8%이고, 반응 조건은 리포메이트 8.3L/min, 제1 연료 600 sccm(standard cubic centimeter per minute), 제1 산화제로서의 물 6 sccm, 제1 열원부(30)에 공급되는 제2 연료 480 sccm, 및 제1 열원부(30)에 공급되는 제2 산화제로서의 공기 19L이었다.
그리고, 제2 반응부(40)로서 45㎝의 플렉서블 튜브를 이용하여 제2 촉매가 내재된 3/8인치 반응기를 준비하였다. 제2 촉매는 400 mesh, 8㎝의 모노리스 지지체에 약 2.0㏄의 촉매 물질을 도포하여 준비하였다. 제2 촉매로는 백금(Pt), 세륨(Ce), 마그네슘(Mg), 칼륨이온(K+)으로 이루어진 촉매를 사용하였다. 여기서, 백금은 주촉매이고, 세륨은 조촉매이며, 마그네슘과 칼륨이온은 첨가제이다.
다음으로, 제1 반응부(20)에서 나오는 리포메이트를 제2 반응부(40)에 공급 하였다. 제2 반응부(40)에 공급되는 리포메이트의 일산화탄소 농도는 약 10.81%이었다. 제2 열원부(50)로 제2 반응부(40)의 반응 온도를 조절하였다. 제2 반응부(40)의 반응온도를 600 ~ 850℃ 범위에서 50℃ 간격으로 변화시키면서 제2 촉매의 활성을 측정하였다. 또한, 각각의 설정된 온도에서 약 20분간의 평형 시간이 경과된 후 제2 촉매의 활성을 측정하였다. 그리고 소정의 가스 분석기(gas analyzer)와 습성 가스 측정기(wet gas meter)를 이용하여 제2 반응부(40)에서 나오는 리포메이트를 분석하였다.
Figure 112009012990600-pat00001
표 1은 제2 반응부(40)에서 나오는 리포메이트의 유량과 그 조성, 연료 개질기(10)의 주요 부위별 온도, 그리고 제1 반응부(20)의 수증기 개질 반응 조건을 나타낸다. 표 1에서 S-HTS는 제2 반응부(40)를 나타내며, Second H/S는 제2 열원부(50)를 나타내고, SR out은 제1 반응부(20)에서 나오는 리포메이트를 나타낸다. 그리고, First Fuel은 제1 반응부(20)에 공급되는 제1 연료를 나타내고, Second Fuel은 제2 반응부(40)에 공급되는 제2 연료를 나타낸다.
표 1에서 알 수 있듯이, 제2 촉매는 700℃에서 수소 가스 함유량이 약 77.1%이고 일산화탄소 함유량이 5.6%인 리포메이트를 생성하며 가장 높은 활성을 나타내었다. 제2 반응부(40)를 통과하기 전후의 리포메이트의 일산화탄소 농도는 약 10%에서 약 5.6 ~ 8.7%로 낮아졌다.
다시 말하면, 도 2에 도시한 바와 같이 제2 촉매에 의한 일산화탄소의 이산화탄소로의 전환률은 600℃에서 약 20%, 650℃에서 약 36%, 700℃에서 약 48%, 750℃에서 약 41%, 800℃에서 약 32%, 그리고 850%에서 약 20%이었다. 이처럼, 제2 촉매는 700℃에서 가장 높은 일산화탄소의 이산화탄소로의 전환률을 나타내었다.
본 실험에 의하면, 기본적으로 약 150 ~ 450℃ 범위의 반응온도를 갖는 기존의 WGS 촉매를 상대적으로 고온인 약 600 ~ 850℃ 범위의 반응온도에서 소량 이용함으로써 원하는 활성을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 그리고 반응 온도 600 ~ 850℃ 범위에서의 제2 촉매의 활성은 거의 차이가 없었다.
전술한 효과는 제2 촉매에서 공간속도(gas hourly space velocity: GHSV)를 높이면 반응 온도가 높아지는 원리를 이용하여 구현될 수 있다. 공간속도는 반응장치 단위체적당 반응물의 유량부피 즉, 촉매 단위 부피당 통과하는 반응물의 유량이다. 이러한 원리를 이용하면, 약 600 ~ 850℃ 범위의 반응온도를 갖는 새로운 고온 WGS 촉매를 개발하지 않고도 기존의 WGS 촉매를 사용하면서 그 반응 조건을 제어함으로써 초고온 전환반응(super-high temperature shift reaction; S-HTS reaction)을 가능케 한다.
본 실시예에 의하면, 제2 반응부(40)의 후단에 연결되며 제2 반응부(40)에서 나오는 리포메이트의 일산화탄소 농도를 5% 이하로 저감시키는 제3 반응부(60)에서, 제3 촉매의 사용량을 예컨대 절반 정도로 크게 낮출 수 있다. 여기서, 제3 촉매는 약 150 ~ 250℃ 범위의 반응온도를 갖는 WGS 촉매이다. 제3 촉매로는 Cu, ZnO, Al2O3 등이 사용될 수 있다.
한편, 본 실시예의 연료 개질기(10)는 제2 반응부(40)와 제3 반응부(60) 사이에 배치되는 열교환부(70)를 구비할 수 있다. 열교환부(70)는 제2 반응부(40)에서 나오는 리포메이트가 적합한 온도를 갖고 제3 반응부(60)로 유입될 수 있도록 작용한다. 리포메이트 정화기(80)는 선택적 또는 부분 산화(selective or preferential oxidation, PROX) 반응부로 구현될 수 있다. 리포메이트 정화기(80)에서 나오는 리포메이트는 1% 또는 10ppm 미만의 일산화탄소 농도를 가지고 백금 등의 귀금속을 전극으로 사용하는 연료전지에 공급될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료 개질기의 사시도이다. 도 4는 도 3의 연료 개질기를 Ⅵ-Ⅵ선으로 절취한 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예의 연료 개질기(100)는 적어도 하나의 챔버를 형성하는 하우징(112)과, 하우징(112) 내에 배치되는 제1 반응부(120), 열원부(130) 및 제2 반응부(140)를 포함한다.
하우징(112)은 소정 단면적을 가지고 실질적으로 양측 단부가 폐쇄되며 유체 유동을 위한 복수의 개구부들을 구비한 3중관 구조를 구비한다. 하우징(112)은 단열성을 갖는 금속 또는 비금속 소재로 형성될 수 있다. 하우징(112)은 제1 하우징(114), 제2 하우징(116) 및 제3 하우징(118)을 구비한다.
제1 하우징(114)은 소정의 제1 단면적을 가지면서 실질적으로 양측 단부가 폐쇄된 파이프 형태를 구비한다. 제2 하우징(116)은 제1 단면적보다 작은 제2 단면적을 가지면서 실질적으로 양측 단부가 폐쇄된 파이프 형태를 구비하고, 그 외주면에서 소정 간격을 두고 제1 하우징(114)에 의해 둘러쌓인다. 제3 하우징(118)은 제2 단면적보다 작은 제3 단면적을 가지면서 실질적으로 양측 단부가 개방된 파이프 형태를 구비하고, 그 외주면에서 소정 간격을 두고 제2 하우징(116)에 의해 둘러쌓인다.
제1 하우징(114)과 제2 하우징(116) 사이의 공간은 제1 반응부(120)용 제1 챔버를 형성하고, 제2 하우징(116)과 제3 하우징(118) 사이의 공간은 열원부(130)용 챔버를 형성한다. 제3 하우징(118)의 내부 공간에는 제2 반응부(140)가 배치된다.
제1 반응부(120)는 열원부(130)에서 열 에너지를 받고 제1 연료를 수증기 개질하여 일산화탄소 농도가 약 10%인 리포메이트를 생성한다. 제1 반응부(120)는 제1 연료와 수증기가 유입되는 적어도 하나의 제1 개구부(111a), 및 수증기 개질 반응에 의해 생성된 리포메이트가 유출되는 적어도 하나의 제2 개구부를 구비한다.
또한, 제1 반응부(120)는 제1 챔버 내에 배치되는 세라믹 또는 금속 모노리스 형태의 제1 촉매를 구비한다. 제1 촉매는 복수의 통로들(126)을 가진 제1 지지체(122), 및 제1 지지체(122)에 담지되는 활성 물질 또는 제1 촉매 물질(124)을 구비한다. 모노리스 제1 지지체(122)의 셀 밀도는 50 내지 1200 정도에서 임의로 선택될 수 있다. 제1 지지체(122)로는 알루미나(Al2O3), 실리카(SiO2), 또는 티타니아(TiO2)가 이용될 수 있고, 제1 촉매 물질(124)로는 Cu-Zn, Ni/Al2O3, Ru/ZrO2, Ru/Al2O3/Ru/CeO2-Al2O3, 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택되는 물질이 이용될 수 있다.
열원부(130)는 제2 연료를 산화시켜 열과 연소 가스를 발생시키고, 발생된 열 에너지를 제1 반응부(120) 및 제2 반응부(140)에 공급한다. 열원부(130)는 제2 연료와 공기가 유입되는 적어도 하나의 제1 개구부(131a), 및 제2 연료의 산화 반응시 발생한 연소 가스가 배출되는 적어도 하나의 제2 개구부(131b)를 구비한다.
열원부(130)의 제1 개구부(131a)에는 노즐(138)이 구비될 수 있다. 노즐(138)은 열원부(130) 내에 제2 연료를 분사한다. 또한, 열원부(130)는 점화기(139)를 구비할 수 있는데, 그 경우 점화기(139)는 제2 연료와 산화제를 전기 불꽃으로 연소시키도록 구비된다.
또한, 열원부(130)는 촉매 산화 방식의 산화반응부이며, 복수의 통로들(136)을 가진 세라믹 또는 금속 모노리스 형태의 산화촉매를 구비할 수 있다. 산화촉매는 지지체(132) 및 지지체(132)에 담지되는 산화촉매 물질(134)을 구비할 수 있다. 지지체(132)로는 알루미나(Al2O3), 실리카(SiO2), 또는 티타니아(TiO2)가 이용될 수 있고, 산화촉매 물질(134)로는 PdAl2O3, NiO, CuO, CeO2 및 Al2O3, Pu, Pd 및 Pt, 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택되는 물질이 이용될 수 있다. 다른 측면에서, 산화촉매는 활성 금속 종을 균질하게 함유하는 결정성의 전구체를 소성, 환원하는 고상정성법(solid phase crystalization method; SPC-)으로도 구현될 수 있다.
제2 반응부(140)는 열원부(130)에서 열 에너지를 받고 리포메이트 내의 일산화탄소 농도를 약 10%에서 약 8-5%로 저감시킨다. 제2 반응부(140)는 제3 하우징(118)의 내부 공간에 배치된다. 제3 하우징(118)의 일단은 제1 반응부(120)의 제2 개구부에 유체소통 가능하게 연결되며, 그 타단은 하우징(112)의 외부에 노출된다. 제2 반응부(140)에서 나오는 리포메이트는 배관 형태의 제3 하우징(118)을 통해 연료전지 스택으로 공급될 수 있다.
또한, 제2 반응부(140)는 제3 하우징(118) 내에 배치되는 세라믹 또는 금속 모노리스 형태의 제2 촉매를 구비한다. 제2 촉매는 복수의 통로들(146)을 가진 제2 지지체(142), 및 제2 지지체(142)에 담지되는 제2 촉매 물질(144)을 구비한다. 제2 촉매로는 전술한 제1 실시예에서 언급한 물질 이외에 알루미나(Al2O3), 실리카(SiO2), 또는 티타니아(TiO2)로 이루어진 지지체에 Cr2O3, Fe3O4, Cu, ZnO, Al2O3, Ni/Al2O3, 또는 Ru/Al2O3으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질이 담지된 재료가 이용될 수 있다.
본 실시예에 의하면, 단일 열원부(130)를 이용하여 제1 반응부(120)와 제2 반응부(14)의 반응온도를 제어함으로써, 열효율을 높일 수 있고, 추가적인 열원부를 생략함으로서 장치를 소형화할 수 있다. 아울러, 제2 반응부(140)에서 나오는 리포메이트의 일산화탄소 농도를 약 5% 이하로 추가적으로 감소시키는 일산화탄소 저감부에 사용되는 촉매량을 절반 정도로 감소시킬 수 있다. 예컨대, 도 1의 제1 반응부(60)에 대응하는 저온 WGS 반응부에서 WGS 촉매의 사용량을 기존 사용량의 절반 정도로 감소시킬 수 있다. 따라서, 장치의 기동 시간을 단축할 수 있고, 장치의 예열에 필요한 공기의 유량을 줄일 수 있다. 또한, 촉매량의 감소로 장치의 제조 비용을 낮출 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 연료 개질기의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예의 연료 개질기(200)는 적어도 하나의 챔버를 형성하는 하우징(212)과, 하우징(212) 내에 배치되는 제1 반응부(220), 열원부(230), 및 제2 반응부(240)를 포함한다.
하우징(212)은 3중관 구조를 형성하는 제1 하우징(214), 제2 하우징(216) 및 제3 하우징(218)을 구비한다.
제1 반응부(220)는 제1 연료를 수증기 개질하여 리포메이트(R0)를 생성한다. 제1 반응부(220)는 유체의 유입 또는 유출을 위한 복수의 개구부들(221a)를 구비한다. 또한, 제1 반응부(220)는 제3 하우징(218)과 제2 하우징(216) 사이의 공간에 배치되는 제1 촉매(223)를 구비한다. 제1 촉매(223)는 알갱이 형태의 단위 촉매들로 이루어진다. 알갱이 형태는 펠릿(pellet), 비드(bead), 에그쉘(egg shell), 또는 이들의 조합과 같은 형태를 의미한다. 제1 반응부(220)에는 제1 촉매(223)의 비산을 방지하기 위하여 제1 촉매(223)를 포위하는 망상체(228)가 구비될 수 있다.
열원부(230)는 제1 반응부(220)과 제2 반응부(240)에 열 에너지를 공급한다. 열원부(230)는 유체의 유입 또는 유출을 위한 복수의 개구부들(231a, 231b)를 구비한다. 또한, 열원부(230)는 제2 하우징(216)과 제1 하우징(214) 사이의 공간에 배치되는 산화촉매(233)를 구비한다. 산화촉매(233)는 알갱이 형태의 단위 촉매들로 이루어진다. 열원부(230)에는 산화촉매(233)의 비산을 방지하기 위하여 산화촉매(233)를 포위하는 망상체(238)가 구비될 수 있다. 열원부(230)를 이용하면, 제1 반응부(220)과 제2 반응부(240)의 반응온도를 제어할 수 있다.
다른 측면에서, 제1 촉매(223) 및/또는 산화촉매(233)는 복수의 관형반응기에 충진된 채로 각 챔버 내에 배치될 수도 있다.
제2 반응부(240)는 제1 반응부(220)에 유체소통 가능하게 연결되는 배관 형태의 제3 하우징(218) 내에 배치된다. 제3 하우징(218)의 일단은 제1 반응부(220)에 연결되는 타단은 리포메이트(R1)를 방출할 수 있도록 하우징(212) 외부로 연장된다.
제2 반응부(240)는 제2 촉매(243)를 구비하며, WGS 반응을 통해 제1 반응부(220)에서 받은 리포메이트(R0) 내의 일산화탄소 농도를 소정 크기만큼 낮춘다. 제2 촉매(243)은 제3 하우징(218) 내표면의 일부 영역에 소정량 코팅된다. 소정량은 예컨대 제1 반응부(220)의 후단에 사용되는 전체 WGS 촉매량이 150㏄라고 할 때, 약 2㏄에 해당한다. 제2 반응부(240)의 공간속도는 220,000 내지 240,000 시간-1 범위로 설정된다. 다른 측면에서 제2 반응부(240)의 반응온도는 약 600-850℃ 범위로 제어된다.
제2 촉매(243)는 기본적으로 350-450℃ 범위의 반응온도를 갖는 기존의 고온 WGS 촉매 또는 기본적으로 150-250℃ 범위의 반응온도를 갖는 기존의 저온 WGS 촉매가 이용될 수 있다. 다만, 약 600-850℃ 범위의 반응온도에 적합하도록 기존의 WGS 촉매 예컨대 백금(Pt)을 주촉매로 하는 WGS 촉매에 알칼리 금속이 첨가될 수 있다. 알칼리 금속으로는 세슘(Cs), 마그네슘(Mg) 및 칼륨(K)으로 이루어진 군에서 선택되는 물질이 이용될 수 있다. 알칼리 금속이 첨가된 WGS 촉매를 이용하면, 일산화탄소로부터 전환된 이산화탄소가 촉매 표면에서 빠르게 탈착할 수 있음으로써 높은 선택도를 가질 수 있다.
제2 반응부(240)에서 일산화탄소 농도를 예컨대 약 10.8%에서 약 8.7% 내지 약 7.1%로 소정 크기만큼 낮추면, 제2 반응부(240)의 후단에 배치되는 일산화탄소 저감부(도 1의 60 참조)의 촉매량을 크게 감소시킬 수 있다. 예컨대, 저온 WGS 촉매의 사용량을 약 200㏄ 내지 150㏄에서 약 90㏄로 낮출 수 있다.
본 실시예에 의하면, WGS 촉매의 사용량을 감소시킴으로써, 제2 반응부(240)의 후단에 설치되는 일산화탄소 저감부의 예열 시간을 예컨대 기존 7-8분에서 3-4분으로 크게 단축시킬 수 있다.
전술한 실시예들에 있어서, 연료 개질기는 제1 반응부의 전단에 배치되어 제1 연료와 물을 예열하는 제1 반응부에 공급하는 증발부를 더 구비할 수 있다. 증발부는 도 3에 도시한 단일 열원부로부터 열을 공급받도록 배치되거나 별도의 장치로 연료 개질기에 결합될 수 있다. 이러한 증발기는 본 기술분야에서 잘 알려져 있으므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
전술한 발명에 대한 권리범위는 이하의 특허청구범위에서 정해지는 것으로써, 명세서 본문의 기재에 구속되지 않으며, 청구범위의 균등 범위에 속하는 변형과 변경은 모두 본 발명의 범위에 속할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료 개질기의 블록도.
도 2는 도 1의 연료 개질기의 일산화탄소의 이산화탄소로의 전환율을 나타낸 그래프.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료 개질기의 사시도.
도 4는 도 3의 연료 개질기을 Ⅳ-Ⅳ선으로 절취한 단면도.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 연료 개질기의 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10, 100, 200 : 연료 개질기
20, 120, 220 : 제1 반응부
30, 130, 230 : 제1 열원부
40, 140, 240 : 제2 반응부
50 : 제2 열원부
60 : 제3 반응부
70 : 열교환부
80 : 리포메이트 정화기

Claims (19)

  1. 제1 챔버를 갖춘 반응 용기;
    상기 제1 챔버에 제1 촉매를 구비하며 제1 공간 속도를 가지고 상기 제1 챔버에 유입된 제1 연료를 수증기 개질하여 리포메이트를 생성하는 제1 반응부;
    상기 제1 반응부에 열 에너지를 공급하는 열원부; 및
    제2 촉매를 구비하며 상기 제1 공간 속도보다 큰 제2 공간 속도를 가지고 상기 제1 챔버에서 나오는 상기 리포메이트의 일산화탄소 함유량을 낮추는 제2 반응부를 포함하는 연료 개질기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 공간 속도는 220,000 내지 240,000 시간-1 범위인 연료 개질기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 공간 속도는 2,000 내지 40,000 시간-1 범위인 연료 개질기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 반응부의 반응온도는 600℃ 내지 850℃ 범위인 연료 개질기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 연료는 탄화수소계 연료로서 상온에서 기체 상태인 액화 가스인 연료 개질기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 연료는 메탄, 에탄, 프로판, 및 부탄으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 주성분으로 하는 연료 개질기.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제2 반응부는 상기 반응 용기 외부에 배치되며,
    상기 제2 반응부에 열 에너지를 공급하는 또 다른 열원부를 더 포함하는 연료 개질기.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제2 반응부는 상기 열원부에 의해 예열되도록 상기 제1 반응부와 인접하게 배치되는 연료 개질기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 촉매 또는 상기 제2 촉매는 펠릿 형태의 단위 촉매들로 이루어지는 연료 개질기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 촉매 또는 상기 제2 촉매는 모노리스 타입의 지지체에 촉매 물질이 도포된 것을 포함하는 연료 개질기.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 제2 촉매는 주촉매인 백금, 조촉매인 세륨, 및 첨가제인 마그네슘과 칼륨으로 이루어지는 연료 개질기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제2 촉매의 촉매 물질은 알칼리 금속을 포함하는 연료 개질기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 알칼리 금속은 세슘(Cs), 마그네슘(Mg), 및 칼륨(K)으로 이루어지는 군에서 선택되는 연료 개질기.
  14. 제2항에 있어서,
    제3 촉매를 구비하며 상기 제2 공간 속도보다 작은 제3 공간 속도를 가지고 상기 제1 챔버에서 나오는 상기 리포메이트의 일산화탄소 함유량을 추가적으로 낮추는 제3 반응부를 더 포함하는 연료 개질기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제3 공간 속도는 2,000 내지 40,000 시간-1 범위인 연료 개질기.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제3 반응부는 150-250℃ 범위의 반응온도를 가지는 연료 개질기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제2 반응부와 상기 제3 반응부 사이에 배치된 열교환부를 더 포함하는 연료 개질기.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제3 촉매는 구리, 산화아연, 및 산화알루미늄으로 이루어지는 군에서 선택되는 물질을 주성분으로 하는 연료 개질기.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 제3 반응부의 후단에 배치되는 리포메이트 정화기를 더 포함하는 연료 개질기.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101040885B1 (ko) * 2009-05-28 2011-06-16 삼성에스디아이 주식회사 촉매 연소기 및 이를 구비한 연료 개질기
US20130195736A1 (en) * 2012-02-01 2013-08-01 Delphi Technologies, Inc. Heat exchanger reformer

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005213133A (ja) 2004-02-02 2005-08-11 Nippon Oil Corp 改質器および燃料電池システム
JP2006213565A (ja) 2005-02-04 2006-08-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 水素生成器
KR100823515B1 (ko) 2007-04-24 2008-04-21 삼성에스디아이 주식회사 연료 개질 장치 및 그 구동 방법

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3909299A (en) * 1973-10-01 1975-09-30 United Technologies Corp Fuel cell system including reform reactor
WO2001019727A1 (fr) * 1999-09-10 2001-03-22 Daikin Industries, Ltd. Appareil de production de gaz hydrogene et dispositif de pile a combustible
WO2001047801A1 (fr) 1999-12-28 2001-07-05 Daikin Industries, Ltd. Dispositif modificateur
US6514472B2 (en) 2001-02-26 2003-02-04 Precision Combustion, Inc. Method for operation of a catalytic reactor
WO2002087745A1 (en) * 2001-04-26 2002-11-07 Texaco Development Corporation Compact fuel processor
US7255840B2 (en) * 2003-06-26 2007-08-14 Praxair Technology, Inc. Autothermal reactor and method for production of synthesis gas
US7824455B2 (en) * 2003-07-10 2010-11-02 General Motors Corporation High activity water gas shift catalysts based on platinum group metals and cerium-containing oxides
KR100612956B1 (ko) 2004-04-26 2006-08-16 한국과학기술연구원 고성능 수성가스 전환 반응용 촉매와 이의 제조방법
JP2007091584A (ja) 2005-09-27 2007-04-12 Samsung Sdi Co Ltd 燃料改質装置
KR20070042657A (ko) 2005-10-19 2007-04-24 삼성에스디아이 주식회사 연료 개질장치
EP2242571A2 (en) * 2008-02-14 2010-10-27 Compact GTL PLC Catalytic reaction module

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005213133A (ja) 2004-02-02 2005-08-11 Nippon Oil Corp 改質器および燃料電池システム
JP2006213565A (ja) 2005-02-04 2006-08-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 水素生成器
KR100823515B1 (ko) 2007-04-24 2008-04-21 삼성에스디아이 주식회사 연료 개질 장치 및 그 구동 방법

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