KR101123389B1

KR101123389B1 - 촉매를 이용한 타르의 산화제거방법

Info

Publication number: KR101123389B1
Application number: KR1020090129730A
Authority: KR
Inventors: 윤상준; 이재구; 김민경; 김용구
Original assignee: 한국에너지기술연구원
Priority date: 2009-12-23
Filing date: 2009-12-23
Publication date: 2012-03-23
Also published as: KR20110072688A

Abstract

본 발명은 촉매를 이용한 타르의 산화제거방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 바이오매스를 이용한 열분해 및 가스화발전시스템 또는 가스화장치에 연계되어 사용되며, 열분해 및 가스화과정에서 생성된 미반응물질과 타르가 포함된 합성가스를 촉매반응시키기 이전에 일정량의 산소를 공급하여 활성화에너지를 낮춤으로써 개질반응이 이루어지지 않는 저온구간에서도 촉매산화반응에 의해 타르 및 미반응물질을 산화시켜 제거하는 산화제거방법에 관한 것이다.

기존의 고온에서 합성가스에 포함되어 있는 타르성분과 잔량의 미반응물질을 제거하는 촉매 개질기술의 경우 고효율 제거를 위해서는 추가적인 열 공급이 필요하나 본 산화를 통한 제거 방법의 경우 추가적인 열 공급 없이 열분해, 가스화 과정에서 발생된 열을 이용하여 높은 효율로 산화시킴으로써 후단의 정제, 열교환, 발전시스템에서 타르로 인한 막힘, 부식 등의 문제점을 해결해 줄 뿐 아니라 산화시 발생되는 열을 활용함으로써 효율을 극대화시키거나 타르가 제거된 청정한 합성가스를 다른분야에 활용할 수 있게 하는 타르 촉매산화반응 방법에 관한 것이다.

타르, 바이오매스, 가스화, 열분해, 합성가스, 촉매산화, 저온

Description

촉매를 이용한 타르의 산화제거방법{Oxidation Removal Method of Tar Using Catalyst}

에너지의 대부분을 수입에 의존하는 우리나라에서는 국가안보와 지속적인 경제성장을 유지하기 위해 에너지 수입의존도를 최대한 감소시킬 수 있는 장기적인 에너지 수급정책의 수립과 근본적인 청정 대체에너지 개발이 필수적이다. 이러한 현실에서 바이오매스는 화석 연료의 고갈과 환경오염에 대한 우려를 해소할 수 있는 대체에너지의 한 분야로 주목받고 있다.

상기 바이오매스란 태양에너지를 받은 식물과 미생물의 광합성에 의해 생성되는 식물체, 균체와 이를 먹고 살아가는 동물체를 포함하는 생물유기체를 지칭하는 말이다. 따라서, 바이오매스 자원은 곡물 등의 전분질계 자원과 임목 및 볏짚, 왕겨와 같은 농부산물을 포함하는 셀룰로오스계의 자원, 사탕수수, 사탕무우와 같은 당질계의 자원 그 외 가축의 분뇨, 사체와 미생물의 균체를 포함하는 동물 단백질계의 자원 및 음식 폐기물 등의 유기성 폐기물까지 포함하는 포괄적인 의미를 갖는다.

현재 지구상에는 건조중량으로 약 1.8~2조 톤의 바이오매스가 존재하며 이 양의 약 10%에 해당하는 2,000억 톤의 바이오매스가 매년 생산되고 있다. 즉, 지구상에 내리쬐는 태양에너지의 약 0.1%가 바이오매스로 축적되고 있는 것이다. 또한 바이오매스는 근본적으로 CO₂에 의한 환경영향이 없으므로 화석연료를 대체할 수 있는 에너지원으로 각광받고 있다.

상기한 바와같이 바이오매스는 급속 열분해를 통한 연료유 생산 및 발전이나 수소제조방법으로 이용되고 있으며 이를 위해서는 열분해 또는 가스화공정이 이루어져야 한다. 예컨대 직접연소방법으로도 발전에 적용할 수 있으나 이 경우에는 증기터빈을 더 구비하여야 함으로 대부분 중소형으로 사용되는 바이오매스 시스템에서 시설부담과 증진된 효율을 수득하기 어려움으로 가스화공정을 통한 발전 및 수소제조방법이 적용되어야 한다.

상기 바이오매스를 이용한 발전 및 수소제조과정에는 가스화과정이 선행되어 이루어지며, 이 때 발생되는 합성가스는 대략 H₂, CO, CH₄, N₂, CO₂, O₂, 수트(soot), 타르(tar), 기타 미반응물질로 구성된다. 여기서 상기 타르와 수트 및 미반응물질은 물리적인 집진처리로 제거하기 어려우며, 가스화과정에서 탄소전환율을 낮추는 요인으로 작용함으로 장기적으로는 합성가스 정제를 위한 집진부담을 증가시킴은 물론 정제, 열교환, 발전기기 등 후단기기의 막힘, 부식으로 인하여 훼손시키는 요인이 된다.

따라서, 상기 타르와 수트 및 미반응물질을 제거하기 위한 수단으로 종래에는 스팀반응으로 합성가스의 개질이 이루어지도록 하고 잔여 수트와 기타 미반응물질은 집진장치를 통해 제거하는 방법이 사용되었다.

상기 가스화과정에서 발생된 합성가스에는 타르와 수트 및 미반응물질이 다량으로 포함되어 있다. 그러므로, 발생된 타르와 수트 모두를 스팀반응으로 개질시키려면 스팀발생장치의 크기를 증가시켜야 하고, 집진장치를 구비하여 수트 및 기타 미반응물질을 집진하며, 특히 상기 집진장치를 다단으로 구성하여 집진율을 높이도록 하는 방법을 적용할 수 있다.

그러나 바이오매스를 이용한 가스화발전시스템 또는 가스화에는 대부분이 소용량으로 구동되기 때문에 설비비용 대비 전력생산효율이 저하됨으로 별도로 이물질을 필터링하고 제거효율을 극대화 시킬 수 있는 구조의 연구가 필요하다.

특히 기존의 타르, 수트 등의 제거 방법 중 많은 연구개발이 진행되고 있는 개질방법의 경우 촉매가 없는 경우에는 타르의 열적 분해를 위해서는 반응온도가 900℃ 이상으로 운전되어야 하며, 촉매를 사용하는 경우도 600℃ 이상으로 운전하여야 한다는 어려움을 갖고 있다.

일반적으로 바이오매스의 열분해 또는 가스화시에는 고정층 또는 유동층 장비를 사용하게 되는데, 바이오매스 물질의 특성상 낮은 열량으로 인하여 반응 온도가 900℃ 이하에서 형성된다. 이 때 고정층 또는 유동층 장비의 후단에 타르 개질 반응기를 연계할 경우 타르를 함유하는 생성가스의 온도가 타르의 개질반응에 필요한 온도보다 낮기 때문에 타르와 같은 불순물을 완전히 제거하지 못하므로, 이러한 불순물의 제거 효율을 높여주기 위해서는 추가적인 열을 공급해야 하는 단점이 있다.

따라서 기존의 타르 개질을 통한 제거방법과 대비하여 낮은 온도조건에서 효과적으로 타르를 제거 시킬 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다.

이에 본 발명에 따른 촉매를 이용한 타르의 산화제거방법은,

바이오매스를 이용한 열분해 및 가스화과정에서 형성된 합성가스에 포함되어 있는 타르성분과 잔량의 미반응물질을 제거하기 위해 고온에서 개질시켜 제거하는 기존방법을 대체하기 위해 개질이 아닌 산화방법을 적용시켜 별도의 추가적인 열공급없이 가스화과정에서 발생된 열을 이용하여 상대적으로 저온에서 타르성분을 제거하는 타르의 산화제거방법의 제공을 목적으로 한다.

상기 과제를 해소하기 위한 본 발명의 촉매를 이용한 타르의 산화제거방법은,

상하에 반응챔버와 분리챔버가 접하도록 연통설치하고, 반응챔버의 측면 상부에서 분리챔버로 하향배관된 유입관을 통해 바이오매스의 가스화과정에서 생성된 합성가스를 분리챔버로 공급하고, 공급된 합성가스는 유입관과 반응챔버 내면 사이의 이격틈에 설치된 촉매산화층을 상향통과해 반응챔버 상부의 배출관으로 배출되는 촉매반응장치를 이용하여 합성가스에 포함된 타르를 산화시켜 제거하는 방법에 있어서, 유입관을 통해 합성가스를 분리챔버로 내입시켜 합성가스에 포함된 입자상물질을 분리하는 단계와; 상기 유입관과 반응챔버 내면 사이의 이격틈에 알루미나, 실리카, 백운석, 감람석으로 이루어진 군으로부터 일종 또는 이종이상 선택한 광물을 담체로 하고, 이에 백금, 루테늄, 지르코니아, 팔라듐, 구리, 망간으로 이루어진 군으로부터 일종 또는 이종이상 혼합되는 혼합광물인 촉매로 이루어진 촉매산화층을 형성하고, 상기 촉매산화층에 입자상물질이 분리된 합성가스를 유입시키는 단계와; 상기 합성가스는 100~450℃의 저온상태인 촉매산화층을 통과하면서 촉매반응에 의해 합성가스에 포함된 타르를 산화시켜 가스상물질로 제거하는 단계와; 타르성분이 제거된 합성가스를 배출하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 합성가스를 촉매산화층으로 유입시키는 단계에는 타르의 활성화에너지를 낮추기 위해 산소를 촉매산화층으로 유입시키는 단계가 포함되어 이루어질 수 있으며, 상기 촉매산화층의 촉매는 알루미나, 실리카, 백운석, 감람석으로 이루어진 군으로부터 일종 또는 이종 이상 선택한 광물을 담체로 하고, 이에 백금, 루테늄, 니켈, 지르코니아, 팔라듐, 구리, 망간으로 이루어진 군으로부터 일종 또는 이종이상 혼합되는 혼합광물로 이루어진다.

이상에서 상세히 기술한 바와 같이 본 발명의 촉매를 이용한 타르의 산화제거방법은,

상하부에 각각 반응챔버와 분리챔버를 접하여 연통설치하고, 반응챔버의 측면 상부에서 분리챔버로 하향배관된 유입관을 통해 바이오매스의 가스화과정에서 생성된 합성가스를 분리챔버로 공급하고, 공급된 합성가스는 유입관과 반응챔버 내면 사이의 이격틈에 설치된 촉매산화층을 통해 반응챔버 상부의 배출관으로 배출시키는 촉매반응장치를 이용하고, 상기 촉매산화층은 담체인 알루미나, 실리카 등에 귀금속인 백금, 루테늄, 팔라듐 등이 포함된 촉매로 형성해 개질반응이 이루어지지 않은 100~450℃의 저온에서도 촉매반응에 의한 타르의 산화 제거가 이루어지게 한다.

또한, 타르의 산화과정에서 산소를 공급하여 개질반응대비 활성화에너지가 낮추어 발열반응인 산화반응을 더 촉진시키는 효과가 있다.

따라서, 촉매반응장치의 후단의 정제, 열교환, 발전시스템에서 타르로 인한 막힘, 부식 등의 문제점을 해결해 줄 뿐 아니라 산화시 발생되는 열을 활용함으로써 효율을 극대화시키거나, 타르가 제거된 청정한 합성가스를 다른 분야에 활용할 수 있는 사용분야를 다변화하는 효과가 있다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 촉매를 이용한 타르 산화제거방법의 블록도이고, 도 2는 바이오매스의 가스화과정에 사용되는 가스화발전시스템의 전체 구성도이며, 도 3은 가스화발전시스템 중 촉매반응장치의 개략단면도이다.

참조한 바와같이 본 발명의 촉매를 이용한 타르 산화제거방법은 일반적인 촉매반응장치를 이용하여 사용하거나, 본 출원인에 의해 출원등록(특허등록 제0912249호)된 도 3의 촉매반응장치를 이용한 도 2의 가스화발전시스템 또는 수소생산장치와 연계하여 사용될 수 있다.

일예로 도 2를 참조하여 상기 가스화발전시스템을 간략히 설명하면, 스크류피더(1)에 의해 정량공급된 바이오매스를 열분해시키는 가스화장치(2)에 의해 다량의 합성가스가 생성된다. 상기 합성가스는 촉매반응장치(10)를 통과하면서 합성가 스에 포함되어 있는 타르 또는 미반응 탄화수소 성분을 산화시켜 청정 가연성가스를 생산하고, 고순도의 합성가스는 가스정제(3)와 집진(4)과정을 통해 발전기(5)에서 발전에 사용되도록 한다.

상기 촉매반응장치는 도 3을 참조한 바와같이 가스화장치에 일단이 연통된 유입관이 챔버에 내설되어 가스화된 합성가스를 유입시킨다. 상기 유입관(40)은 반응챔버의 측면 상측에 형성된 유입구를 통해 합성가스를 유입하여 반응챔버 하부에 접하여 연통설치된 분리챔버(30)로 공급한다. 이 때 상기 유입관(40)은 반응챔버(20) 내에서 반응챔버의 내주면과 일정간격 이격되도록 수직 설치된다.

따라서, 유입관(40)을 통해 분리챔버(30)로 공급된 합성가스는 반응챔버(20) 내벽과 유입관 외벽 사이의 공간으로 상측으로 이동되어 반응챔버 상단의 배출관(60)을 통해 다음공정으로 이송된다.

도 1 내지 3을 참조한 바와같이 상기 촉매반응장치를 이용한 본 발명의 타르산화방법은,

유입관을 통해 합성가스를 분리챔버로 내입시켜 합성가스에 포함된 입자상물질을 분리하는 단계가 이루어진다. 도시된 촉매반응장치의 분리챔버(30)는 수평단면적을 유입관(40)의 단면적보다 크게 형성해 합성가스 유속이 급격히 저하되도록 하여 합성가스에 내포된 입자상물질이 분리챔버 내에서 침강되어 분리가 이루어지도록 하는 것이다.

다음으로는 분리챔버에서 입자상물질이 분리된 합성가스를 촉매산화층으로 유입시키는 단계가 이루어진다. 상기 분리챔버와 반응챔버가 연통된 챔버공간은 유입관을 통해 합성가스를 내입시키고, 반응챔버의 상측에 형성된 배출관을 통해 합성가스를 배출시킨다. 따라서, 분리챔버로 유입된 합성가스는 입자상물질을 분리한 다음 배출관과 반응챔버 사이인 반응챔버(20)와 유입관(40)의 이격틈에 충전된 촉매산화층을 통과하기 위해 유입하는 단계가 이루어지는 것이다.

상기 단계에는 타르의 활성화에너지를 낮추기 위해 산소를 촉매산화층으로 유입시키는 타르 활성화에너지 낮춤단계가 포함되어 이루질 수 있다. 이 때 상기 산소의 공급 방법으로는 산소를 유입관을 통해 공급하여 이송도중에 합성가스와 혼합되어 촉매산화층을 통과되도록 하는 방법을 사용하거나, 분리챔버로 직접 산소를 공급하는 방법등 다양한 방법이 적용될 수 있다.

또한, 상기 촉매산화층에 공급되는 산소의 양은 가스화기로부터 배출되는 합성가스 내 타르의 농도 대비 0.3 ~ 1의 비율로 공급하는 것이 바람직하다.

상기 촉매산화층으로 유입되는 합성가스는 100~450℃의 저온상태인 촉매산화층을 통과하면서 촉매반응에 의해 합성가스에 포함된 타르를 산화시켜 가스상물질로 제거하는 단계가 수행된다. 상기 단계에서는 촉매산화층을 통과하는 과정에서 타르성분 및 잔량 미반응물질의 산화 제거되어 고순도의 가연성가스를 수취할 수 있다.

즉, 상기 촉매산화층(50)을 통과하는 합성가스는 가스화장치에서 직접 공급받기 때문에 고온을 띄게 된다. 따라서 합성가스에 포함되어 있는 타르와 미반응 성분은 촉매산화층을 통과하면서 합성가스에 내포된 산소, 또는 추가로 공급되는 산소와 촉매반응이 발생되어 산화제거된다.

이는 기존 흡열반응인 촉매개질법이 촉매개질층 온도를 600~900℃로 요구함으로 바이오매스 가스화기에서 발생된 열만으로는 위 온도를 충족시켜주지 못하기 때문에 추가적인 열 공급이 필요하다는 단점을 갖고 있다. 그러나, 본 발명의 촉매산화법은 산소공급으로 활성화에너지를 낮추어 발열반응을 유도함으로 100~450℃의 온도에서도 추가적인 열공급없이 타르의 제거가 가능하다.

또한, 촉매의 반응 선택성을 이용하여 합성가스 내 가연성 가스의 산화 없이 타르와 같은 불순물을 산화 제거함으로써 가연성 합성가스의 순도를 높일 수 있고, 발열반응에서 생성된 열로 스팀을 생산하는 등 활용성을 증대시킬 수 있다.

상기 과정을 통해 타르성분이 가스상물질로 산화 제거된 합성가스는 촉매산화층 상부에 형성된 배출구를 통해 다음공정으로 이송되는 배출단계가 이루어진다.

상기한 바와같이 본 발명의 촉매산화방법에 사용되는 촉매는 알루미나, 실리카, 백운석, 감람석으로 이루어진 군으로부터 일종 또는 이종이상 선택한 광물을 담체로 하고, 이에 무게비율로 0.1 ～ 10 wt% 로 백금, 루테늄, 니켈, 지르코니아, 팔라듐, 구리, 망간으로 이루어진 군으로부터 일종 또는 이종이상의 혼합광물이 혼합된다.

또한, 상기 촉매산화층은 상기 촉매가 분체 또는 구(毬)체로 충전되어 산화가 이루어지도록 하거나, 다수의 촉매유로를 갖는 다공성 소자 형태로 구성될 수 있다.

촉매산화층은 도 4a를 참조한 바와같이 하나의 원주형태의 촉매소자(51)로 형성할 수 있다. 상기 촉매소자(51)의 중심에는 유입관(40)이 삽통되는 결합구(531)가 형성되고, 상기 결합구의 외측으로 다수의 촉매유로(532)가 촉매소자 축방향으로 형성되어 합성가스가 촉매유로를 따라 이동되면서 촉매반응이 이루어지도록 할 수 있다. 따라서 촉매반응을 더욱 활성시키기 위해서는 촉매유로(532)를 형성하는 통공의 수를 증가시키고 직경은 작게하여 접촉면적을 증가시키고, 바람직하게는 이동되는 유속의 저하를 막기 위해 3~10mm의 직경을 갖도록 형성하는 것이다.

또한, 도 4b를 참조한 바와같이 촉매산화층(50)은 판체인 촉매판(52)으로 형성하여 다수개가 적층되어 형성하도록 할 수 있다. 이와같이 다수의 촉매판(52)으로 형성할 경우에는 제조시 크랙에 따른 부분적인 교체가 가능함으로 불량손실을 최소화할 수 있으며, 파손시에도 부분적인 교체가 가능하여 장시간 사용이 가능하도록 하는 장점이 있다. 이 때 상기 촉매판(52)은 전체 직경이 200mm일 때 두께는 10 ~ 50mm 내로 형성하고, 내부 통공인 촉매유로(532)의 직경은 3~10mm로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 촉매판과 합성가스의 접촉면적을 증가시키기 위해 상기 촉매유로를 다수의 다각형을 다열로 배열하는 형태 또는 매쉬형태 등 다양한 방법이 적용될 수 있다.

이하 실시예를 통해 본 발명을 설명한다.

실시예

도 1 내지 3에 도시된 바와같이 본 발명에 따른 타르의 촉매산화반응 방법은 타르발생량이 비교적 적게 배출되는 하향류식 가스화장치(2)에 연계하도록 구성하였다.

가스화장치는 우드칩 기준시 1-2톤/일 규모로 합성가스 생성량은 100~150Nm³/h 수준의 용량을 지니고 있다.

가스화장치 하부에서의 온도는 대략 800～1,000℃ 수준을 유지하므로 촉매반응장치(10)를 가급적 가스화장치(2)와 가깝게 설치하였으며, 연결부위는 캐스타블로 시공하여 연결하였다.

또한, 본 바이오매스 가스화장치는 후속공정이 전력 생산하는 용도이므로 촉매반응에 따른 산화과정 다음에 스크러버와 집진과정을 거친 다음 공급하도록 연계되어 있다.

가스화장치에 투입되는 연료인 시료로는 우드칩을 사용하였다.

사용되는 우드칩의 공업분석 및 원소 분석값을 표1에 나타내었다.

공업분석(wt%)				원소분석(wt%)					고위 발열량 (kcal/kg)
수분 (M)	휘발분 (VM)	회분 (Ash)	고정탄소 (FC)	탄소 (C)	수소 (H)	질소 (N)	산소 (O)	유황분 (S)	고위 발열량 (kcal/kg)
21.67	60.14	3.85	14.34	46.53	5.75	0.25	43.51	0.11	4,130

바이오매스 가스화에서 수행된 실험조건은 바이오매스 공급량 40~80kg/h, 온도는 연소부를 기준시 1000℃를 유지하였다.

생성가스 분석은 가스발전 전단계에 있는 Dust filter 출구에 설치된 샘플링 포트로부터 집진 및 냉각에 의한 전처리를 거친 다음 on-line 분석기(GC, HP6890)을 이용하여 분석하였다.

타르 산화용 촉매는 백금 및 루테늄을 사용하였으며 그 함량을 달리하여 각각 두 종류씩 적용하였고, 산화부위의 온도는 100～450℃ 범위로 조절하며 실험하였다.

본 실시예에 사용된 촉매의 종류를 표2에 나타내었다.

표 기	금 속	함 량	담 체
A	백금(Pt)	0.5wt%	γ-alumina
B	루테늄(Ru)	0.5wt%	γ-alumina
A-1	백금(Pt)	0.7wt%	γ-alumina
B-1	루테늄(Ru)	0.7wt%	γ-alumina

상기 바이오매스 가스화와 연계된 촉매반응장치의 산화 온도에 따른 영향을 알 수 있었다. 촉매산화반응기의 온도에 따른 합성가스 내 타르의 전환율을 도 5에 나타내었다.

도 5에 나타난 B-1 촉매의 경우 150℃ 이전부터 타르의 산화가 시작되어 280℃ 정도에서 100% 타르가 산화되어 제거되었으며, A-1 촉매의 경우 300℃ 정도에서 타르의 산화가 시작되어 420℃ 정도에는 합성가스에 포함되어 있는 타르가 100% 제거되었음을 알 수 있다.

이와같이 본 실시예에서는 420℃ 이하의 조건에서도 바이오매스의 가스화를 통하여 생성된 합성가스 내 타르를 100% 제거가 가능함을 보여준다.

한편, 상기 서술한 예는, 본 발명을 설명하고자하는 예일 뿐이다. 따라서 본 발명이 속하는 기술분야의 통상적인 전문가가 본 상세한 설명을 참조하여 부분변경 사용한 것도 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 촉매를 이용한 타르 산화제거방법의 블록도.

도 2는 바이오매스의 가스화과정에 사용되는 가스화발전시스템의 전체 구성도.

도 3은 가스화발전시스템 중 촉매반응장치의 개략단면도.

도 4a 와 도 4b는 본 발명에 따른 촉매산화층을 구성하는 촉매소자 또는 촉매판의 실시예를 도시한 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 촉매반응장치 내의 온도에 따른 타르의 전환율을 나타낸 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 촉매반응장치

20 : 반응챔버

30 : 분리챔버

40 : 유입관

50 : 촉매개질층

51 : 촉매소자 52 : 촉매판

531 : 결합구 532 : 촉매유로

60 : 배출관

Claims

상하에 반응챔버와 분리챔버가 접하도록 연통설치하고, 반응챔버의 측면 상부에서 분리챔버로 하향배관된 유입관을 통해 바이오매스의 가스화과정에서 생성된 합성가스를 분리챔버로 공급하고, 공급된 합성가스는 촉매산화층을 상향통과해 반응챔버 상부의 배출관으로 배출되는 촉매반응장치를 이용하여 합성가스에 포함된 타르를 산화시켜 제거하는 방법에 있어서,

유입관을 통해 합성가스를 분리챔버로 내입시켜 합성가스에 포함된 입자상물질을 분리하는 단계와;

상기 유입관과 반응챔버 내면 사이의 이격틈에 알루미나, 실리카, 백운석, 감람석으로 이루어진 군으로부터 일종 또는 이종이상 선택한 광물을 담체로 하고, 이에 백금, 루테늄, 지르코니아, 팔라듐, 구리, 망간으로 이루어진 군으로부터 일종 또는 이종이상 혼합되는 혼합광물인 촉매로 이루어진 촉매산화층을 형성하고, 상기 촉매산화층에 입자상물질이 분리된 합성가스를 유입시키는 단계와;

상기 합성가스는 100~450℃의 저온상태인 촉매산화층을 상향 통과하면서 촉매에 의한 발열반응유도로 합성가스에 포함된 타르를 산화시켜 가스상물질로 제거하는 발열반응에 의한 타르 산화 제거단계와;

타르성분이 제거된 합성가스를 배출하는 단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 촉매를 이용한 타르의 산화제거방법.
제1항에 있어서,

상기 합성가스를 촉매산화층으로 유입시키는 단계에는 타르의 활성화에너지를 낮추기 위해 산소를 촉매산화층으로 유입시키는 타르 활성화에너지 낮춤단계가 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 촉매를 이용한 타르의 산화제거방법.
제2항에 있어서,

상기 촉매산화층에 공급되는 산소의 양은 가스화기로부터 배출되는 합성가스 내 타르의 농도 대비 0.3 ~ 1의 비율로 공급함을 특징으로 하는 촉매를 이용한 타르의 산화제거방법.
삭제
제1항에 있어서,

상기 촉매는 담체 90 ~ 99.9wt%와 혼합광물 0.1 ~ 10 wt%의 비율로 조성됨을 특징으로 하는 촉매를 이용한 타르의 산화제거방법.