KR101246714B1 - Penetrating high pressure micro-channel reacting device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마이크로 채널의 확산조립으로 인한 고압에의 취약성을 해소할 수 있는 투과형 고압 마이크로 채널 반응장치에 관한 것으로, 일측에 원료가스 공급관이 설치되는 봄베; 및 상기 봄베 내에 배치되며, 상기 원료가스 공급관으로부터 공급된 원료가스가 내부로 유통가능한 반응부를 포함하고, 상기 반응부는 상기 반응부와 상기 봄베 내부의 공간에 유통되고 상기 원료가스가 반응하여 발생되는 반응가스가 흐르는 반응가스유로와, 상기 봄베 외부로부터 유입되고 상기 봄베 외부로 배출되는 열전달가스가 흐르고 상기 반응가스유로에 대하여 격리되며 상기 반응가스유로와 접하여 열전달이 이루어지는 열전달가스유로를 가지며, 상기 반응가스유로에는 개질촉매가 배치되고, 원료가스가 상기 개질촉매의 수직한 방향으로 관통이동하며 접촉되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a transmission-type high-pressure micro-channel reactor that can eliminate the vulnerability to high pressure due to the diffusion assembly of the micro-channel, the cylinder having a raw material gas supply pipe is installed on one side; And a reaction unit disposed in the cylinder, wherein the source gas supplied from the source gas supply pipe is circulated therein, wherein the reaction unit is circulated in the reaction unit and the space inside the bomb and is reacted by the source gas. And a heat transfer gas passage through which a gas flows, and a heat transfer gas flowing from the outside of the bomb and discharged to the outside of the bomb flows, is isolated from the reaction gas passage, and heat transfers in contact with the reaction gas passage. The reforming catalyst is disposed in the flow path, and the source gas is in contact with each other while penetrating in the vertical direction of the reforming catalyst.

Description

투과형 고압 마이크로 채널 반응장치{Penetrating high pressure micro-channel reacting device}Penetrating high pressure micro-channel reacting device

본 발명은 투과형 고압 마이크로 채널 반응장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마이크로 채널의 확산조립으로 인한 고압에의 취약성을 해소할 수 있는 투과형 고압 마이크로 채널 반응장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a transmissive high pressure microchannel reactor, and more particularly, to a transmissive high pressure microchannel reactor that can eliminate the vulnerability to high pressure due to diffusion assembly of the microchannel.

마이크로 채널 촉매반응기(Micro Channel Catalyst Reactor : MCCR)는 열전달, 촉매와 반응물의 접촉효율이 우수하여, 단위 부피당 냉각 또는 가열에 필요한 열 유속이 매우 빠르기 때문에 발열 또는 흡열량이 큰 반응기 구성 기술로 적합하다. 이러한 구성으로, 각종 촉매 반응기에서 소량의 촉매를 사용하면서 다량의 반응물을 처리할 수 있다Micro Channel Catalyst Reactor (MCCR) is excellent in heat transfer, contact efficiency between catalyst and reactant, and is very suitable for the construction of reactors with large heat generation or endotherm because the heat flux required for cooling or heating per unit volume is very fast. With this configuration, it is possible to treat a large amount of reactants while using a small amount of catalyst in various catalytic reactors.

특히, 상기 마이크로 채널 촉매반응기는, 고압 운용시 공간 속도를 더욱 향상 할 수 있기 때문에 가급적 고압운전이 바람직하다. 그러나, 마이크로 채널 반응기를 구성 특성상 다수의 플레이트를 확산접합의 접합방식으로 접합하였기 때문에, 이러한 마이크로 채널 촉매반응기에 고압을 부여할 때 접합부가 망실될 위험이 있다.
In particular, since the micro-channel catalytic reactor can further improve the space velocity during high pressure operation, high pressure operation is preferable. However, since the microchannel reactor is joined to a plurality of plates by the joining method of diffusion bonding due to its configuration, there is a risk that the joint is lost when high pressure is applied to the microchannel catalytic reactor.

상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 마이크로 채널의 확산조립으로 인한 고압에의 취약성을 해소할 수 있는 고압 마이크로 채널 반응장치를 제공하는 데에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention devised to solve the above problems is to provide a high pressure micro channel reaction apparatus that can solve the vulnerability to high pressure due to diffusion assembly of the micro channel.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일측에 원료가스 공급관이 설치되는 봄베; 및 상기 봄베 내에 배치되며, 상기 원료가스 공급관으로부터 공급된 원료가스가 내부로 유통가능한 반응부를 포함하고, 상기 반응부는 상기 반응부와 상기 봄베 내부의 공간에 유통되고 상기 원료가스가 반응하여 발생되는 반응가스가 흐르는 반응가스유로와, 상기 봄베 외부로부터 유입되고 상기 봄베 외부로 배출되는 열전달가스가 흐르고 상기 반응가스유로에 대하여 격리되며 상기 반응가스유로와 접하여 열전달이 이루어지는 열전달가스유로를 가지며, 상기 반응가스유로에는 개질촉매가 배치되고, 원료가스가 상기 개질촉매의 수직한 방향으로 관통이동하며 접촉되는 것을 특징으로 하는 고압 마이크로 채널 반응장치이다.The present invention for achieving the above object, the cylinder is provided with a raw material gas supply pipe on one side; And a reaction unit disposed in the cylinder, wherein the source gas supplied from the source gas supply pipe is circulated therein, wherein the reaction unit is circulated in the reaction unit and the space inside the bomb and is reacted by the source gas. And a heat transfer gas passage through which a gas flows, and a heat transfer gas flowing from the outside of the bomb and discharged to the outside of the bomb flows, is isolated from the reaction gas passage, and heat transfers in contact with the reaction gas passage. The reforming catalyst is disposed in the flow path, and the source gas is a high-pressure micro-channel reactor characterized in that the through-through contact with the reforming catalyst in the vertical direction.

상기 반응부는, 상기 봄베를 관통하여 설치되는 열전달가스 배출관과 연결되는 하단플레이트의 상측으로, 상기 봄베 내부의 공간과 연통되는 개방반응채널을 상부에 가지는 개방반응플레이트와 상기 봄베 내부의 공간과 격리되는 열전달채널을 상부에 가지는 열전달플레이트가 교대로 적층되되 최상측에 개방반응플레이트가 배치되고, 상기 최상측에 위치하는 개방반응플레이트의 상측으로 개질촉매가 설치되는 개질플레이트가 배치되며, 상기 개질플레이트의 상측으로 상기 개질촉매에 대면하는 역전반응채널이 하부에 형성되는 역전반응플레이트가 배치되고, 상기 역전반응플레이트의 상측에는 상기 봄베를 관통하여 설치되는 열전달가스 공급관 및 반응가스 배출관과 연결되는 상단플레이트가 배치되며, 상기 열전달채널의 양단에는 상기 열전달플레이트를 관통하는 열전달가스 관통홀이 형성되고, 상기 개방반응채널의 일단에는 상기 개방반응플레이트를 관통하는 반응가스 관통홀이 형성되며, 상기 역전반응채널의 양단에는 상기 역전반응플레이트를 관통하는 반응가스 관통홀이 형성되고, 상기 개방반응플레이트, 상기 역전반응플레이트 및 상기 개질플레이트에는 열전달플레이트의 열전달가스 관통홀과 연결되어 열전달가스를 연통시키는 열전달가스 연통홀이 형성되고, 상기 열전달플레이트에는 상기 열전달플레이트에 접하는 개방반응플레이트의 반응가스 관통홀과 연결되어 반응가스를 연통시키는 반응가스 연통홀이 형성되며, 상기 반응가스유로는 상기 원료가스 공급관과 상기 봄베 내부공간과 상기 개방반응채널과 상기 반응가스 연통홀과 상기 반응가스 관통홀과 상기 역전반응플레이트와 상기 반응가스 배출관으로 이루어지며, 상기 열전달가스유로는 상기 열전달가스 공급관과 상기 열전달채널과 상기 열전달가스 연통홀과 상기 열전달가스 관통홀과 상기 열전달가스 배출관으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The reaction unit, the upper side of the lower plate connected to the heat transfer gas discharge pipe is installed through the cylinder, is isolated from the open reaction plate and the space inside the cylinder having an open reaction channel in communication with the space inside the cylinder at the top Heat transfer plates having heat transfer channels on top of each other are alternately stacked, and an open reaction plate is disposed on the uppermost side, and a reforming plate on which an reforming catalyst is installed on an upper side of the open reaction plate located on the uppermost side is disposed. An inverted reaction plate having a reverse inversion reaction channel facing the reforming catalyst is disposed above, and an upper plate connected to a heat transfer gas supply pipe and a reaction gas discharge pipe installed through the cylinder at an upper side of the inversion reaction plate. The thermoelectric device is disposed at both ends of the heat transfer channel. A heat transfer gas through hole penetrating the moon plate is formed, and a reaction gas through hole penetrating the open reaction plate is formed at one end of the open reaction channel, and a reaction penetrating the reverse reaction plate is formed at both ends of the inversion reaction channel. A gas through hole is formed, and the open reaction plate, the reverse reaction plate and the reforming plate are connected to a heat transfer gas through hole of a heat transfer plate to form a heat transfer gas communication hole for communicating a heat transfer gas, and the heat transfer plate A reaction gas communication hole is connected to the reaction gas through-hole of the open reaction plate in contact with the plate to communicate the reaction gas. The reaction gas flow path includes the source gas supply pipe, the cylinder inner space, the open reaction channel, and the reaction gas. Communication holes, the reaction gas through holes, and the inverted board The plate and the reaction gas discharge pipe, wherein the heat transfer gas flow path is characterized in that the heat transfer gas supply pipe, the heat transfer channel, the heat transfer gas communication hole, the heat transfer gas through hole and the heat transfer gas discharge pipe.

또, 상기 상단플레이트와 상기 역전반응플레이트 사이에는 하나 이상의 열전달플레이트가 적층되는 것을 특징으로 한다.In addition, at least one heat transfer plate may be stacked between the upper plate and the inversion reaction plate.

또, 상기 상단플레이트와 상기 역전반응플레이트 사이에는 하나 이상의 열전달플레이트와 하나 이상의 폐쇄반응플레이트가 교대로 적층되고, 상기 폐쇄반응플레이트는 상기 봄베 내부의 공간과 격리되는 폐쇄반응채널을 상부에 가지며, 상기 폐쇄반응채널의 양단에는 상기 폐쇄반응플레이트를 관통하는 반응가스 관통홀이 형성되고, 상기 폐쇄반응플레이트에는 열전달플레이트의 열전달가스 관통홀과 연결되어 열전달가스를 연통시키는 열전달가스 연통홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, at least one heat transfer plate and at least one closed reaction plate are alternately stacked between the upper plate and the inversion reaction plate, and the closed reaction plate has a closed reaction channel at an upper portion that is isolated from the space inside the bomb, A reaction gas through hole penetrating the closed reaction plate is formed at both ends of the closed reaction channel, and a heat transfer gas communication hole is connected to the heat transfer gas through hole of the heat transfer plate to communicate the heat transfer gas. It is done.

또, 상기 개질플레이트는, 중심부에 개질촉매가 삽입고정되는 개질홀더가 형성되고, 상기 개질플레이트의 하부에는 상기 개질촉매를 지지하도록 상기 개질홀더보다 작은 직경의 지지부가 형성되는 지지플레이트가 설치되는 것을 특징으로 한다.The reforming plate may include a reforming holder in which a reforming catalyst is inserted and fixed in a central portion thereof, and a support plate in which a support having a diameter smaller than the reforming holder is formed in the lower portion of the reforming plate to support the reforming catalyst. It features.

또, 상기 개질홀더에서 상기 개질촉매의 상측으로 믹싱유로블럭이 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, a mixing euro block is installed above the reforming catalyst in the reforming holder.

또, 상기 열전달가스 공급관에는 발열가스 또는 흡열가스가 공급되는 것을 특징으로 한다.In addition, the heat transfer gas supply pipe is characterized in that the exothermic gas or the endothermic gas is supplied.

또, 상기 발열가스가 공급되는 경우, 상기 열전달가스 공급관은 연료가스 공급관과 산소공급관으로 이루어지며, 상기 연료가스 공급관과 상기 산소공급관은 상기 열전달가스유로에 연결되는 것을 특징으로 한다.
In addition, when the exothermic gas is supplied, the heat transfer gas supply pipe is composed of a fuel gas supply pipe and an oxygen supply pipe, and the fuel gas supply pipe and the oxygen supply pipe are connected to the heat transfer gas flow path.

본 발명을 통하여, 고압하에서도 안정적으로 반응을 유도할 수 있는 마이크로 채널 반응장치를 구현할 수 있다.Through the present invention, it is possible to implement a micro-channel reactor capable of stably inducing a reaction under high pressure.

특히, 수소 정제공정을 분리막과 연계한 수소 제조 장치로 활용시 수소가 포함된 분리막 미투과 가스를 연료로 활용할 수 있기 때문에 효율이 우수한 수소제조 시스템으로 활용할 수 있다.
In particular, when the hydrogen purification process is used as a hydrogen production apparatus in conjunction with the separator, the membrane can be used as a fuel because it can utilize the non-permeable gas containing the hydrogen as a fuel.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 투과형 고압 마이크로 채널 반응장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 고압 마이크로 채널 반응장치의 반응부의 개략도이다.
도 3은 도 2의 반응부의 역전반응플레이트의 사시도이다.
도 4는 도 2의 반응부의 개질플레이트 주변의 단면도이다.1 is a perspective view of a transmission type high pressure micro channel reactor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of a reaction unit of the high pressure microchannel reactor of FIG. 1.
3 is a perspective view of the inversion reaction plate of the reaction unit of FIG.
4 is a cross-sectional view around the reforming plate of the reaction unit of FIG. 2.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to components of the following drawings, it is determined that the same components have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings, and it is determined that they may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. Detailed descriptions of well-known functions and configurations will be omitted.

본 발명에 따른 고압 마이크로 채널 반응장치(100)의 기본적인 특징은, 봄베(102)라는 압력용기 속에 복수의 플레이트를 확산접합하여 이루어진 반응부(114)를 배치시키는 것에 의해, 상기 반응부(114)의 확산접합부에 걸리는 압력에 대하여 상기 봄베(102)에 공급되는 압력을 외압으로 상쇄시키는 것에 있다.A basic feature of the high-pressure microchannel reactor 100 according to the present invention is that the reaction part 114 is arranged by disposing a reaction part 114 formed by diffusion bonding a plurality of plates in a pressure vessel called a cylinder 102. The pressure supplied to the cylinder 102 is offset by the external pressure against the pressure applied to the diffusion bonding portion of the.

따라서, 상기 고압 마이크로 채널 반응장치(100)는 일측에 원료가스 공급관(104)이 설치되는 봄베(102)와, 상기 봄베(102) 내에 배치되며, 상기 원료가스 공급관(104)으로부터 공급된 원료가스가 내부로 유통가능한 반응부(114)를 포함하여 이루어진다.Therefore, the high pressure micro-channel reactor 100 includes a cylinder 102 having a raw material gas supply pipe 104 installed at one side thereof, and a raw material gas disposed in the cylinder 102 and supplied from the raw material gas supply pipe 104. It includes a reaction unit 114 that can be distributed to the inside.

상기 봄베(102)의 형상으로는 일반적으로 구형, 또는 상하단에 반구형이 결합된 원통형을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 다만, 상기 반응부(114)가 복수의 플레이트를 접합하여 형성되는 것에 의해 일정한 높이를 가지는 단면이 다각형 또는 원형의 기둥형상을 가지기 때문에 도 1에 도시된 바와 같이, 상하단에 반구형이 결합된 원통형을 사용하는 것이 바람직하다.As the shape of the cylinder 102, generally, a spherical shape, or a cylindrical shape with a hemispherical shape coupled to the upper and lower ends may be used, but is not limited thereto. However, since the reaction part 114 is formed by joining a plurality of plates, the cross section having a constant height has a polygonal or circular columnar shape, as shown in FIG. It is preferable to use.

상기 반응부(114)는 상술한 바와 같이 복수의 플레이트를 확산접합하여 이루어질 수 있다. 상기 반응부(114)의 형상은 단면이 다각형 또는 원형의 기둥형상으로 이루어지며, 압력에 대한 취약부를 최소화하기 위해서는 원형의 단면을 가지는 플레이트를 사용하는 것이 바람직하다.The reaction unit 114 may be formed by diffusion bonding a plurality of plates as described above. The shape of the reaction part 114 is made of a polygonal or circular columnar cross section, it is preferable to use a plate having a circular cross section in order to minimize the weak part to the pressure.

상기 반응부(114)에는 기본적으로, 화학반응을 통해 목적하는 산물을 얻기 위한 반응가스가 흐르는 반응가스유로와, 상기 반응가스에 대해 열을 공급하거나 제거하는 열전달가스가 흐르는 상기 반응가스유로와 접촉하는 열전달가스유로를 가진다.Basically, the reaction part 114 is in contact with a reaction gas flow path through which a reaction gas flows to obtain a desired product through a chemical reaction, and a heat transfer gas that supplies or removes heat to the reaction gas. Has a heat transfer gas path.

특히, 상기 반응가스유로에는 개질촉매(164)가 배치되고, 원료가스가 상기 개질촉매(164)의 수직한 방향으로 관통이동하며 접촉되는 것을 특징으로 한다.In particular, the reforming catalyst 164 is disposed in the reaction gas flow passage, and the source gas is in contact with each other while penetrating in the vertical direction of the reforming catalyst 164.

상기 봄베(102) 내부공간으로 반응가스(또는 원료가스)를 제공하는 것에 의해 적층되는 플레이트의 개수가 증가하는 경우에 각 플레이트에 균등한 압력으로 반응가스의 분기공급이 가능하며, 일정한 압력의 유지가 가능하다. 따라서, 상기 반응가스유로는 상기 봄베(102) 내부공간과 연통되게 된다. 반대로, 상기 열전달가스유로는 반응가스유로에 대해 격리된다.When the number of plates to be stacked is increased by providing the reaction gas (or raw material gas) to the inner space of the cylinder 102, branching of the reaction gas is possible at equal pressure to each plate, and the constant pressure is maintained. Is possible. Therefore, the reaction gas flow path is in communication with the interior of the bomb 102. In contrast, the heat transfer gas flow path is isolated from the reaction gas flow path.

이 결과, 상기 반응부(114)는 상기 봄베(102)의 내부공간과 연통되는 반응가스유로와, 상기 봄베(102)의 내부공간과 격리되는 열전달가스유로를 형성하도록 구성된다. 이러한 상기 반응부(114)는 상기 봄베(102)를 관통하여 설치되는 열전달가스 배출관(112)과 연결되는 하단플레이트(118)의 상측으로, 상기 봄베(102) 내부의 공간과 연통되는 개방반응채널(175,195)을 상부에 가지는 개방반응플레이트(170,190)와 상기 봄베(102) 내부의 공간과 격리되는 열전달채널(185,205)을 상부에 가지는 열전달플레이트(180,200)가 교대로 적층되되 최상측에 개방반응플레이트(170)가 배치된다. 그리고, 상기 최상측에 위치하는 개방반응플레이트(170)의 상측으로 개질촉매(164)가 설치되는 개질플레이트(160)가 배치되며, 상기 개질플레이트(160)의 상측으로 상기 개질촉매(164)에 대면하는 역전반응채널(155)이 하부에 형성되는 역전반응플레이트(150)가 배치되고, 상기 역전반응플레이트(150)의 상측에는 상기 봄베(102)를 관통하여 설치되는 열전달가스 공급관 및 반응가스 배출관(106)과 연결되는 상단플레이트(116)가 배치된다.As a result, the reaction unit 114 is configured to form a reaction gas flow passage communicating with the interior space of the cylinder 102 and a heat transfer gas flow passage isolated from the interior space of the cylinder 102. The reaction unit 114 is an upper side of the lower plate 118 connected to the heat transfer gas discharge pipe 112 installed through the cylinder 102, and an open reaction channel communicating with a space inside the cylinder 102. The open reaction plates 170 and 190 having the upper portion (175, 195) and the heat transfer plates 180 and 200 having the upper portion of the heat transfer channels 185 and 205 separated from the space inside the cylinder 102 are alternately stacked, but the open reaction plates are disposed on the uppermost side. 170 is disposed. In addition, a reforming plate 160 on which the reforming catalyst 164 is installed is disposed above the open reaction plate 170 positioned at the uppermost side, and the reforming catalyst 164 is disposed above the reforming plate 160. The inversion reaction plate 150 having the inversion reaction channel 155 facing the bottom is disposed, and the heat transfer gas supply pipe and the reaction gas discharge pipe which are installed through the cylinder 102 on the upper side of the inversion reaction plate 150. An upper plate 116 connected with the 106 is disposed.

상기 상단플레이트(116)와 상기 역전반응플레이트(150) 사이에는 하나 이상의 열전달플레이트(120,140)가 적층될 수 있다. 또는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 상단플레이트(116)와 상기 역전반응플레이트(150) 사이에는 하나 이상의 열전달플레이트(120,140)와 하나 이상의 폐쇄반응플레이트(130)가 교대로 적층될 수 있다.One or more heat transfer plates 120 and 140 may be stacked between the upper plate 116 and the inversion reaction plate 150. Alternatively, as shown in FIG. 2, one or more heat transfer plates 120 and 140 and one or more closed reaction plates 130 may be alternately stacked between the upper plate 116 and the inversion reaction plate 150.

상기 열전달플레이트(120,140,180,200)는 좌우 양측으로 배치되는 열전달채널(125,145,185,205)을 가지며, 상기 열전달채널(125,145,185,205)의 양단에는 상기 열전달플레이트(120,140,180,200)를 관통하는 열전달가스 관통홀(121,123,141,143,181,183,201,203)이 형성된다. 그리고, 상기 열전달채널(125,145,185,205) 및 상기 열전달가스 관통홀(121,123,141,143,181,183,201,203)에 대하여 격리되는 반응가스 연통홀(122,124,142,144,182,184,202,204)이 배치된다. 상기 반응가스 연통홀(124,144,164,184)은 상하방향 중 어느 일방에 형성될 수 있으며, 본 발명에서는 상하 양측에 배치되는 것으로 도시하였다.The heat transfer plates 120, 140, 180, and 200 have heat transfer channels 125, 145, 185, and 205 disposed on both left and right sides, and heat transfer gas through holes 121, 123, 141, 143, 181, 183, 201, 203, 203, 203, and 205 are formed at both ends of the heat transfer channels 125, 145, 185, and 205. In addition, reaction gas communication holes 122, 124, 142, 144, 182, 184, 202, and 204 which are isolated from the heat transfer channels 125, 145, 185 and 205 and the heat transfer gas through holes 121, 123, 141, 143, 181, 183, 201 and 203 are disposed. The reaction gas communication holes 124, 144, 164, 184 may be formed in any one of the up and down direction, it is shown in the present invention to be disposed on both sides up and down.

상기 열전달채널(125,145,185,205)은 열전달가스의 접촉면적을 확보하기 위해 상기 열전달가스 관통홀(121,123,141,143,181,183,201,203) 사이에 복수의 오목한 홈으로 형성된다. 상기 열전달채널(125,145,185,205)에는 연소를 보조하기 위해 연소촉매가 도포될 수 있다.The heat transfer channels 125, 145, 185, and 205 are formed with a plurality of concave grooves between the heat transfer gas through holes 121, 123, 141, 143, 181, 183, 201 and 203 to secure the contact area of the heat transfer gas. A combustion catalyst may be applied to the heat transfer channels 125, 145, 185 and 205 to assist combustion.

다음으로, 상기 개방반응플레이트(170,190)는 좌우 양측으로 상기 열전달플레이트(180,200)의 좌우 양측에 형성된 상기 열전달가스 관통홀(181,183,201,203)과 동일한 위치에 형성되는 열전달가스 연통홀(171,173,191,193)이 형성된다. 이 때, 상기 열전달가스 관통홀(181,183,201,203)과, 상기 열전달가스 연통홀(171,173,191,193)은 동일한 형상 및 단면적을 가지는 것이 열전달 가스의 이동에 바람직하다. 본 발명의 실시예에서는 상기 열전달가스 관통홀(181,183,201,203)과, 상기 열전달가스 연통홀(171,173,191,193)는 모두 원호형상의 슬릿으로 형성된다. Next, the open reaction plates 170 and 190 are formed at the same position as the heat transfer gas through holes 181, 183, 201 and 203 formed at the left and right sides of the heat transfer plates 180 and 200, respectively. In this case, it is preferable that the heat transfer gas through holes 181, 183, 201 and 203 and the heat transfer gas communication holes 171, 173, 191 and 193 have the same shape and cross-sectional area. In the embodiment of the present invention, the heat transfer gas through holes 181, 183, 201 and 203 and the heat transfer gas communication holes 171, 173, 191 and 193 are all formed of arc-shaped slits.

그리고, 상기 개방반응플레이트(170,190)의 상부에는 상하측에 걸쳐 개방반응채널(175,195)가 형성된다. 상기 개방반응채널(175,195)의 상측에는 반응가스 관통홀(134,154,174,194)이 형성되며, 상기 개방반응채널(175,195)의 하측은 상기 봄베(102)의 내부공간과 유통된다.In addition, open reaction channels 175 and 195 are formed on upper and lower sides of the open reaction plates 170 and 190. Reaction gas through holes 134, 154, 174 and 194 are formed at the upper side of the open reaction channels 175 and 195, and the lower side of the open reaction channels 175 and 195 is distributed with the interior space of the cylinder 102.

상기 개방반응채널(175,195)은 반응가스의 접촉면적을 확보하기 위해 상기 반응가스 관통홀(174,194)에서 상기 개방반응플레이트(170,190)의 하단에 걸쳐 복수의 오목한 홈으로 형성된다. 상기 개방반응플레이트(170,190)의 하단까지 상기 개방반응채널(175,195)이 형성되는 것에 의해, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 개방반응플레이트(170,190)와 상기 열전달플레이트(160,180)가 적층된 경우에 외부에서 상기 개방반응채널(175,195)이 노출된다. 이렇게 노출된 상기 개방반응채널(175,195)에 의해 상기 봄베(102) 내의 원료가스가 상기 개방반응플레이트(170,190) 내부로 진입하게 된다. 또, 상기 개방반응채널(175,195)에는 반응가스의 반응을 보조하기 위해 반응촉매가 도포될 수 있다. 또, 상기 반응촉매는 입자상 물질로 상기 개방반응채널(175,195)을 충진하는 것도 가능하다. 따라서, 원료가스가 도포된 반응촉매 또는 입자상 반응촉매에 접촉하는 것에 의해 개질반응이 활성화될 수 있다.The open reaction channels 175 and 195 are formed with a plurality of concave grooves across the lower ends of the open reaction plates 170 and 190 in the reaction gas through holes 174 and 194 to secure the contact area of the reaction gases. As the open reaction channels 175 and 195 are formed to the lower ends of the open reaction plates 170 and 190, as shown in FIG. 1, when the open reaction plates 170 and 190 and the heat transfer plates 160 and 180 are stacked. The open reaction channels 175 and 195 are exposed from the outside. The open reaction channels 175 and 195 are exposed so that the source gas in the cylinder 102 enters into the open reaction plates 170 and 190. In addition, a reaction catalyst may be applied to the open reaction channels 175 and 195 to assist the reaction of the reaction gas. In addition, the reaction catalyst may fill the open reaction channels 175 and 195 with particulate matter. Therefore, the reforming reaction can be activated by contacting the reaction catalyst or particulate reaction catalyst to which the source gas is applied.

상기 반응가스 관통홀(174,194)은 상기 반응가스 연통홀(184,204)과 동일한 위치에 배치된다. 그리고, 이 때, 상기 반응가스 관통홀(174,194)과 상기 반응가스 연통홀(164,184)은 동일한 형상 및 단면적을 가지는 것이 반응가스의 이동에 바람직하다. 본 발명의 실시예에서는 상기 반응가스 관통홀(174,194)과, 상기 반응가스 연통홀(164,184)은 모두 원호형상의 슬릿으로 형성된다.The reaction gas through holes 174 and 194 are disposed at the same position as the reaction gas communication holes 184 and 204. At this time, the reaction gas through holes 174 and 194 and the reaction gas communication holes 164 and 184 preferably have the same shape and cross-sectional area for the movement of the reaction gas. In the embodiment of the present invention, the reaction gas through holes 174 and 194 and the reaction gas communication holes 164 and 184 are all formed of arc-shaped slits.

상기 상단플레이트(116)는 상기 봄베(102)를 관통하여 설치되는 열전달가스 공급관과 연결되고, 상기 하단플레이트(118)는 상기 봄베(102)를 관통하여 설치되는 열전달가스 배출관(112)과 연결된다. 또, 상기 상단플레이트(116) 및 상기 하단플레이트(118) 중 일방에는 상기 반응가스유로에서 형성되는 반응가스를 배출시키는 반응가스 배출관(106)이 연결된다.The upper plate 116 is connected to the heat transfer gas supply pipe is installed through the cylinder 102, the lower plate 118 is connected to the heat transfer gas discharge pipe 112 is installed through the cylinder 102. . In addition, one of the upper plate 116 and the lower plate 118 is connected to the reaction gas discharge pipe 106 for discharging the reaction gas formed in the reaction gas flow path.

상기 개질플레이트(160)는, 중심부에 개질촉매(164)가 삽입 고정되는 개질홀더(169)가 형성되고, 상기 개질플레이트(160)의 하부에는 상기 개질촉매(164)를 지지하도록 상기 개질홀더(162)보다 작은 직경의 지지부(169)가 형성되는 지지플레이트(166)가 설치된다.The reforming plate 160 has a reforming holder 169 in which a reforming catalyst 164 is inserted and fixed at the center thereof, and a reforming holder (164) is supported at the lower portion of the reforming plate 160 to support the reforming catalyst 164. A support plate 166 is provided in which a support 169 having a diameter smaller than 162 is formed.

상기 개질촉매(164)는 니켈파우더(평균입경2.5㎛)를 압력 618 kgf/cm2에서 가압하여 두께 1.2 mm로 성형하였다. 성형체는 수소 가스분위기에서 900℃에서 2시간 소결하여 원형의 디스크를 제작하고, 이를 사각형 형태로 절단하여 제작한다. 상기 개질촉매(164)는 개질원료에 따라서 변화될 수 있다. 메탄, 경유, 휘발유의 경우 니켈 파우더를 사용하여 제조될 수 있고, 에탄올 또는 메탄올을 원료로 사용하여 합성가스 제조를 목표로 할 경우 구리를 주성분으로 하는 미세금속 파우더를 사용하여 제조할 수 있다.The reforming catalyst 164 was molded to a thickness of 1.2 mm by pressing a nickel powder (average particle diameter of 2.5 μm) at a pressure of 618 kg f / cm 2 . The molded body is sintered at 900 ° C. for 2 hours in a hydrogen gas atmosphere to produce a circular disk, and cut into a rectangular shape. The reforming catalyst 164 may vary depending on the reforming material. Methane, diesel, gasoline can be prepared using nickel powder, and if ethanol or methanol is used as a raw material, it can be prepared using fine metal powder containing copper as a main component.

또, 상기 개질홀더(165)에서 상기 개질촉매(164)의 상측으로 믹싱유로블럭(162)이 설치될 수 있다. 상기 믹싱유로블럭(162)은 금속메쉬부재 또는 다공성 금속판으로 이루어질 수 있다.In addition, a mixing euro block 162 may be installed in the reforming holder 165 above the reforming catalyst 164. The mixing euro block 162 may be formed of a metal mesh member or a porous metal plate.

이러한 개질촉매(164)와 믹싱유로블럭(162)에 의한 개질반응은, 본 출원인의 대한민국 특허 출원 (10-2009-0124091)과 같이 개질가스와 평행한 방향으로 접촉되는 방법보다 많은 개질가스와의 접촉 면적이 크기 때문에 개질성능에서 보다 큰 활성을 나타낸다. 이와 같은 개질촉매(164)와 믹싱유로블럭(162)의 배치로 인하여, 원료가스가 상기 개질촉매(164)의 평면과 수직한 방향으로 이동이 가능하다.The reforming reaction by the reforming catalyst 164 and the mixing euro block 162 is performed with more reformed gas than the method of contacting the reformed gas in a direction parallel to the reformed gas, such as the Korean patent application (10-2009-0124091). Since the contact area is large, it shows more activity in the reforming performance. Due to the arrangement of the reforming catalyst 164 and the mixing euro block 162, the source gas can be moved in a direction perpendicular to the plane of the reforming catalyst 164.

상기 역전반응플레이트(150)의 하부에는 역전반응채널(155)이 형성되고, 상기 역전반응채널(155)의 양단에는 상기 역전반응플레이트(150)를 관통하는 반응가스 관통홀(152,154)이 형성된다.Reverse inversion reaction channels 155 are formed below the inversion reaction plate 150, and reaction gas through holes 152 and 154 that penetrate the inversion reaction plate 150 are formed at both ends of the inversion reaction channel 155. .

상기 역전반응플레이트(150), 상기 개질플레이트(160), 및 상기 지지플레이트(166)에는 열전달플레이트의 열전달가스 관통홀과 연결되어 열전달가스를 연통시키는 열전달가스 연통홀(151,153,161,163,167,168)이 형성된다.The inversion reaction plate 150, the reforming plate 160, and the support plate 166 are formed with heat transfer gas communication holes 151, 153, 161, 163, 167 and 168 connected to the heat transfer gas through holes of the heat transfer plate to communicate the heat transfer gas.

그리고, 상기 폐쇄반응플레이트(130)는 상기 봄베(102) 내부의 공간과 격리되는 폐쇄반응채널(135)을 상부에 가지며, 상기 폐쇄반응채널(135)의 양단에는 상기 폐쇄반응플레이트(130)를 관통하는 반응가스 관통홀(132,134)이 형성된다. 그리고, 상기 폐쇄반응플레이트(130)에는 열전달플레이트의 열전달가스 관통홀과 연결되어 열전달가스를 연통시키는 열전달가스 연통홀(131,133)이 형성된다.The closed reaction plate 130 has a closed reaction channel 135 separated from the space inside the cylinder 102, and the closed reaction plate 130 is disposed at both ends of the closed reaction channel 135. Reactive gas through holes 132 and 134 are formed therethrough. The closed reaction plate 130 is formed with heat transfer gas communication holes 131 and 133 connected to the heat transfer gas through holes of the heat transfer plate to communicate the heat transfer gas.

상기 열전달가스 공급관은 상기 발열가스가 공급되는 경우, 연료가스 공급관(108)과 산소공급관(110)으로 이루어질 수 있다. 또, 상기 열전달가스 공급관은흡열가스가 공급되는 경우에는 하나 이상의 관으로 형성될 수 있다. 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이 2개의 열전달가스 공급관(108,110)으로 형성되는 경우에는 발열반응과 흡열반응 모두에 대해서 적용이 가능하다.The heat transfer gas supply pipe may include a fuel gas supply pipe 108 and an oxygen supply pipe 110 when the exothermic gas is supplied. In addition, the heat transfer gas supply pipe may be formed of one or more pipes when the endothermic gas is supplied. Therefore, as shown in FIG. 2, the two heat transfer gas supply pipes 108 and 110 may be applied to both an exothermic reaction and an endothermic reaction.

본 발명의 실시예에 따른 고압 마이크로 채널 반응장치(100)는 기본적으로 상술한 바와 같이 구성된다. 이러한 구성을 통해, 상기 반응가스유로는 상기 원료가스 공급관(104)과 상기 봄베(102) 내부공간과 상기 개방반응채널(175,195)과 상기 반응가스 연통홀(124,144,164,184)과 상기 반응가스 관통홀(132,134,152,154,174,194)과 상기 개질촉매(164)와 상기 역전반응채널(155)과 상기 폐쇄반응채널(135)과 상기 반응가스 배출관(106)으로 이루어진다. 여기서, 상기 폐쇄반응채널(135)은 상술한 바와 같이 생략될 수 있다.The high pressure micro channel reactor 100 according to the embodiment of the present invention is basically configured as described above. Through such a configuration, the reaction gas flow paths of the source gas supply pipe 104, the cylinder 102, the open reaction channels 175, 195, the reaction gas communication holes 124, 144, 164, 184, and the reaction gas through holes 132, 134, 152, 154, 174, 194 ), The reforming catalyst 164, the inversion reaction channel 155, the closed reaction channel 135, and the reaction gas discharge pipe 106. Here, the closed reaction channel 135 may be omitted as described above.

그리고, 상기 열전달가스유로는 상기 열전달가스 공급관(108,110)과 상기 열전달채널(125,145,185,205)과 상기 열전달가스 연통홀(131,133,151,153,161,163,167,168,171,173,191,193)과 상기 열전달가스 관통홀(121,123,141,143,181,183,201,203)과 상기 열전달가스 배출관(112)으로 이루어지게 된다.In addition, the heat transfer gas flow path be written with the heat transfer gas supply pipe (108 110) and the heat-conducting channel (125 145 185 205) and the heat transfer gas communication holes (131,133,151,153,161,163,167,168,171,173,191,193) and the heat transfer gas through hole (121123141143181183201203) and the heat transfer gas discharge pipe 112 do.

예를 들어, 상기 고압 마이크로 채널 반응장치(100)로 흡열반응인 탄화수소 개질반응을 하는 경우에는 상기 원료가스 공급관(104)에 탄화수소(HC)와 스팀의 혼합물을 공급하고, 상기 연료가스 공급관(108) 및 상기 산소 공급관(110)에 연료인 탄화수소와 산화제인 산소를 각각 공급한다.For example, in the case of the endothermic hydrocarbon reforming reaction with the high pressure microchannel reactor 100, a mixture of hydrocarbon (HC) and steam is supplied to the source gas supply pipe 104, and the fuel gas supply pipe 108 is provided. ) And the oxygen supply pipe 110 supplies a hydrocarbon as a fuel and oxygen as an oxidant, respectively.

따라서, 상기 탄화수소(HC)와 스팀의 혼합물의 압력으로 상기 봄베(102) 내부에 일정한 압력이 부여되고, 탄화수소(HC)와 스팀의 혼합물은 상기 개방반응채널(175,195)을 통해 상기 개방반응플레이트(170,190) 내부로 유입되고, 상기 반응가스 연통홀(184,204)과 상기 반응가스 관통홀(174,194)에 의해 형성되는 관형상의 통로를 지나 상기 개질촉매(164)를 통과하면서 개질되고, 상기 역전채널(155)을 지나 상기 반응가스 연통홀(122,124,142,144)과 상기 반응가스 관통홀(132,134,152,154)을 경유하여 상기 반응가스 배출관(106)으로 배출된다. 이와 동시에 탄화수소와 산소는 상기 열전달플레이트(120,140,180,200)를 지나면서 연소돼서, 상하로 접촉된 상기 폐쇄반응플레이트(130), 상기 역전반응플레이트(140), 및 상기 개방반응플레이트(170,190)에 열을 공급하게 된다. 그리고, 연소된 배가스는 상기 열전달가스 연통홀(131,133,151,153,161,163,167,168,171,173,191,193)과 상기 열전달가스 관통홀(121,123,141,143,181,183,201,203)에 의해 형성되는 관형상의 통로를 지나 상기 열전달가스 배출관(112)으로 배출된다.Therefore, a constant pressure is applied to the cylinder 102 by the pressure of the mixture of hydrocarbons (HC) and steam, and the mixture of hydrocarbons (HC) and steam is passed through the open reaction channels (175, 195). It is introduced into the 170,190, and is reformed while passing through the reforming catalyst 164 through the tubular passage formed by the reaction gas communication holes (184,204) and the reaction gas through holes (174,194), the inversion channel ( The reaction gas is discharged to the reaction gas discharge pipe 106 via the reaction gas communication holes 122, 124, 142 and 144 and the reaction gas through holes 132, 134, 152 and 154. At the same time, hydrocarbon and oxygen are burned while passing through the heat transfer plates 120, 140, 180, and 200, and supply heat to the closed reaction plates 130, the inversion reaction plates 140, and the open reaction plates 170, 190 which are in contact with each other. Done. The combusted exhaust gas is discharged to the heat transfer gas discharge pipe 112 through a tubular passage formed by the heat transfer gas communication holes 131, 133, 151, 153, 161, 163, 167, 168, 171, 173, 191 and 193 and the heat transfer gas through holes 121, 123, 141, 143, 181, 183, 201 and 203.

또 다른 예로써, 상기 고압 마이크로 채널 반응장치(100)로 발열반응인 PrOx, WGS, MTN 반응을 수행하는 경우에는, 상기 원료가스 공급관(104)에 원료가스를 공급하고, 상기 연료가스 공급관(108) 및 상기 산소 공급관(110)에 냉각용 열전달가스를 공급한다. 이 때, 상기 산소 공급관(110)은 폐쇄하는 것도 가능하다. 발열반응 역시 원료가스 및 열전달가스의 흐름은 흡열반응과 같으며, 열의 이동이 상기 반응플레이트(130,150,170,190)에서 상기 열전달플레이트(120,140,180,200)로 흐른다는 차이가 있다.As another example, when performing the PrOx, WGS, MTN reaction exothermic reaction to the high-pressure micro-channel reactor 100, the source gas is supplied to the source gas supply pipe 104, the fuel gas supply pipe 108 And a heat transfer gas for cooling the oxygen supply pipe (110). At this time, the oxygen supply pipe 110 may be closed. Exothermic reaction is also the flow of the source gas and heat transfer gas is the same as the endothermic reaction, there is a difference that the movement of heat flows from the reaction plates (130,150,170,190) to the heat transfer plates (120,140,180,200).

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
As described above, it has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, but those skilled in the art various modifications and changes of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below I can understand that you can.

100: 고압 마이크로 채널 반응장치 102: 봄베
104: 원료가스 공급관 106: 반응가스 배출관
108: 연료가스 공급관 110: 산소 공급관
112: 열전달가스 배출관 114: 반응부
116: 상단플레이트 118: 하단플레이트
120,140,180,200: 열전달플레이트
121,123,141,143,181,183,201,203: 열전달가스 관통홀
122,124,142,144,182,184,202,204: 반응가스 연통홀
125,145,185,205: 열전달채널 130: 폐쇄반응플레이트
131,133,151,153,161,163,167,168,171,173,191,193: 열전달가스 연통홀
132,134,152,154,172,174,192,194: 반응가스 관통홀
135: 폐쇄반응채널 150: 역전반응플레이트
155: 역전반응채널 160: 개질플레이트
162: 믹싱유로블럭 164: 개질촉매
165: 촉매홀더 166: 지지플레이트
169: 지지부 170,190: 개방플레이트
175,195: 개방반응채널100: high pressure microchannel reactor 102: cylinder
104: source gas supply pipe 106: reaction gas discharge pipe
108: fuel gas supply pipe 110: oxygen supply pipe
112: heat transfer gas discharge pipe 114: reaction part
116: top plate 118: bottom plate
120,140,180,200: heat transfer plate
121,123,141,143,181,183,201,203: Heat transfer gas through hole
122,124,142,144,182,184,202,204: Reaction gas communication hole
125,145,185,205: heat transfer channel 130: closed reaction plate
131,133,151,153,161,163,167,168,171,173,191,193: heat transfer gas communication hole
132,134,152,154,172,174,192,194: reaction gas through hole
135: closed reaction channel 150: reverse reaction plate
155: inversion reaction channel 160: reforming plate
162: mixing euro block 164: reforming catalyst
165: catalyst holder 166: support plate
169: support 170,190: open plate
175,195: open reaction channel

Claims (8)

일측에 원료가스 공급관이 설치되는 봄베; 및
상기 봄베 내에 배치되며, 상기 원료가스 공급관으로부터 공급된 원료가스가 내부로 유통가능한 반응부를 포함하고,
상기 반응부는 상기 반응부와 상기 봄베 내부의 공간에 유통되고 상기 원료가스가 반응하여 발생되는 반응가스가 흐르는 반응가스유로와, 상기 봄베 외부로부터 유입되고 상기 봄베 외부로 배출되는 열전달가스가 흐르고 상기 반응가스유로에 대하여 격리되며 상기 반응가스유로와 접하여 열전달이 이루어지는 열전달가스유로를 가지며,
상기 반응가스유로에는 개질촉매가 배치되고, 원료가스가 상기 개질촉매의 수직한 방향으로 관통이동하며 접촉되고,
상기 반응부는,
상기 봄베를 관통하여 설치되는 열전달가스 배출관과 연결되는 하단플레이트의 상측으로, 상기 봄베 내부의 공간과 연통되는 개방반응채널을 상부에 가지는 개방반응플레이트와 상기 봄베 내부의 공간과 격리되는 열전달채널을 상부에 가지는 열전달플레이트가 교대로 적층되되 최상측에 개방반응플레이트가 배치되고,
상기 최상측에 위치하는 개방반응플레이트의 상측으로 개질촉매가 설치되는 개질플레이트가 배치되며,
상기 개질플레이트의 상측으로 상기 개질촉매에 대면하는 역전반응채널이 하부에 형성되는 역전반응플레이트가 배치되고,
상기 역전반응플레이트의 상측에는 상기 봄베를 관통하여 설치되는 열전달가스 공급관 및 반응가스 배출관과 연결되는 상단플레이트가 배치되며,
상기 열전달채널의 양단에는 상기 열전달플레이트를 관통하는 열전달가스 관통홀이 형성되고, 상기 개방반응채널의 일단에는 상기 개방반응플레이트를 관통하는 반응가스 관통홀이 형성되며, 상기 역전반응채널의 양단에는 상기 역전반응플레이트를 관통하는 반응가스 관통홀이 형성되고,
상기 개방반응플레이트, 상기 역전반응플레이트 및 상기 개질플레이트에는 열전달플레이트의 열전달가스 관통홀과 연결되어 열전달가스를 연통시키는 열전달가스 연통홀이 형성되고, 상기 열전달플레이트에는 상기 열전달플레이트에 접하는 개방반응플레이트의 반응가스 관통홀과 연결되어 반응가스를 연통시키는 반응가스 연통홀이 형성되며,
상기 반응가스유로는 상기 원료가스 공급관과 상기 봄베 내부공간과 상기 개방반응채널과 상기 반응가스 연통홀과 상기 반응가스 관통홀과 상기 역전반응플레이트와 상기 반응가스 배출관으로 이루어지며,
상기 열전달가스유로는 상기 열전달가스 공급관과 상기 열전달채널과 상기 열전달가스 연통홀과 상기 열전달가스 관통홀과 상기 열전달가스 배출관으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고압 마이크로 채널 반응장치.
Bomb which raw material gas supply pipe is installed on one side; And
It is disposed in the cylinder, the source gas supplied from the source gas supply pipe includes a reaction portion that can be distributed therein,
The reaction unit flows in the reaction unit and the space inside the bomb and a reaction gas flow through which a reaction gas generated by reacting the raw material gas flows, and a heat transfer gas flowing from the outside of the bomb and discharged to the outside of the bomb flows. Has a heat transfer gas flow path is isolated from the gas flow path and the heat transfer is in contact with the reaction gas flow path,
A reforming catalyst is disposed in the reaction gas flow passage, and source gas is in contact with each other while penetrating in a vertical direction of the reforming catalyst.
The reaction unit,
The upper side of the lower plate connected to the heat transfer gas discharge pipe is installed through the cylinder, the open reaction plate having an open reaction channel in communication with the space inside the cylinder and the heat transfer channel insulated from the space inside the cylinder The heat transfer plate is placed alternately with the open reaction plate on the top,
A reforming plate having a reforming catalyst installed above the open reaction plate located at the uppermost side is disposed,
An inversion reaction plate is disposed above the reforming plate, in which a inversion reaction channel facing the reforming catalyst is formed below.
An upper plate connected to a heat transfer gas supply pipe and a reaction gas discharge pipe installed through the bomb is disposed above the inversion reaction plate,
Heat transfer gas through holes penetrating the heat transfer plate are formed at both ends of the heat transfer channel, and reaction gas through holes penetrating the open reaction plate are formed at one end of the open reaction channel, and both ends of the inversion reaction channel are formed. A reaction gas through hole penetrating the inversion reaction plate is formed,
The open reaction plate, the reverse transfer plate and the reforming plate are formed with a heat transfer gas communication hole connected to the heat transfer gas through hole of the heat transfer plate to communicate the heat transfer gas, and the heat transfer plate of the open reaction plate in contact with the heat transfer plate. A reaction gas communication hole is formed in communication with the reaction gas through hole to communicate the reaction gas.
The reaction gas flow passage consists of the source gas supply pipe, the bomb inner space, the open reaction channel, the reaction gas communication hole, the reaction gas through hole, the inversion reaction plate and the reaction gas discharge pipe,
And the heat transfer gas flow passage comprises the heat transfer gas supply pipe, the heat transfer channel, the heat transfer gas communication hole, the heat transfer gas through hole, and the heat transfer gas discharge pipe.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 상단플레이트와 상기 역전반응플레이트 사이에는 하나 이상의 열전달플레이트가 적층되는 것을 특징으로 하는 고압 마이크로 채널 반응장치.
The high pressure microchannel reactor according to claim 1, wherein at least one heat transfer plate is stacked between the top plate and the inversion reaction plate.
제1항에 있어서, 상기 상단플레이트와 상기 역전반응플레이트 사이에는 하나 이상의 열전달플레이트와 하나 이상의 폐쇄반응플레이트가 교대로 적층되고, 상기 폐쇄반응플레이트는 상기 봄베 내부의 공간과 격리되는 폐쇄반응채널을 상부에 가지며, 상기 폐쇄반응채널의 양단에는 상기 폐쇄반응플레이트를 관통하는 반응가스 관통홀이 형성되고, 상기 폐쇄반응플레이트에는 열전달플레이트의 열전달가스 관통홀과 연결되어 열전달가스를 연통시키는 열전달가스 연통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 고압 마이크로 채널 반응장치.
The method of claim 1, wherein one or more heat transfer plates and one or more closed reaction plates are alternately stacked between the top plate and the inversion reaction plate, and the closed reaction plates are provided to close the closed reaction channel, which is isolated from the space inside the cylinder. The reaction gas through hole penetrating the closed reaction plate is formed at both ends of the closed reaction channel, and the heat transfer gas communication hole is connected to the heat transfer gas through hole of the heat transfer plate to communicate the heat transfer gas. High pressure micro channel reactor, characterized in that formed.
제1항에 있어서, 상기 개질플레이트는, 중심부에 개질촉매가 삽입고정되는 개질홀더가 형성되고, 상기 개질플레이트의 하부에는 상기 개질촉매를 지지하도록 상기 개질홀더보다 작은 직경의 지지부가 형성되는 지지플레이트가 설치되는 것을 특징으로 하는 고압 마이크로 채널 반응장치.
The support plate according to claim 1, wherein the reforming plate has a reforming holder in which a reforming catalyst is inserted and fixed in a central portion thereof, and a support portion having a smaller diameter than the reforming holder is formed in the lower portion of the reforming plate to support the reforming catalyst. High pressure micro-channel reactor characterized in that the installation.
제5항에 있어서, 상기 개질홀더에서 상기 개질촉매의 상측으로 믹싱유로블럭이 설치되는 것을 특징으로 하는 고압 마이크로 채널 반응장치.
6. The high pressure microchannel reactor according to claim 5, wherein a mixing euro block is provided above the reforming catalyst in the reforming holder.
제1항에 있어서, 상기 열전달가스 공급관에는 발열가스 또는 흡열가스가 공급되는 것을 특징으로 하는 고압 마이크로 채널 반응장치.
The high pressure microchannel reactor according to claim 1, wherein an exothermic gas or an endothermic gas is supplied to the heat transfer gas supply pipe.
제7항에 있어서, 상기 발열가스가 공급되는 경우, 상기 열전달가스 공급관은 연료가스 공급관과 산소공급관으로 이루어지며, 상기 연료가스 공급관과 상기 산소공급관은 상기 열전달가스유로에 연결되는 것을 특징으로 하는 고압 마이크로 채널 반응장치.The method of claim 7, wherein when the heating gas is supplied, the heat transfer gas supply pipe is composed of a fuel gas supply pipe and an oxygen supply pipe, wherein the fuel gas supply pipe and the oxygen supply pipe are connected to the heat transfer gas flow path. Micro Channel Reactor.
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