KR101528334B1 - a micro channel reactor and a fabricating method thereof - Google Patents

a micro channel reactor and a fabricating method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101528334B1
KR101528334B1 KR20130066388A KR20130066388A KR101528334B1 KR 101528334 B1 KR101528334 B1 KR 101528334B1 KR 20130066388 A KR20130066388 A KR 20130066388A KR 20130066388 A KR20130066388 A KR 20130066388A KR 101528334 B1 KR101528334 B1 KR 101528334B1
Authority
KR
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
structure
method
stainless steel
microchannel reactor
metal
Prior art date
Application number
KR20130066388A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140144448A (en )
Inventor
김상훈
변지영
남석우
김도형
Original Assignee
한국과학기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Grant date

Links

Images

Abstract

본 발명은 마이크로 채널 반응기 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a microchannel reactor and a method of manufacturing the same. 본 발명에 따른 마이크로 채널 반응기는, 표면에 요철구조를 가지는 금속 구조체 및 상기 금속 구조체 상에 형성된 다공성 담체층을 포함하는 것을 특징으로 한다. Microchannel reactor according to the invention is characterized in that it comprises a porous support layer formed on the metal structure and the metallic structure having a concave-convex structure on the surface. 본 발명에 따른 마이크로 채널 반응기를 700℃ 이상의 고온에서 장시간 운전하더라도 촉매 등의 박리가 일어나지 않고, 또한 촉매의 활성이 그대로 유지될 수 있으며, 적은 양의 촉매를 사용하더라도, 대량의 촉매를 사용하는 pack-bed 형 반응기와 비교하여 동등한 정도의 성능을 발휘할 수 있다. Even driving for a long time a microchannel reactor in accordance with the present invention in more than 700 ℃ high temperature not caused the peeling of the catalyst, etc., and can be maintained the activity of the catalyst as it is, even with a small amount of catalyst, pack using a large amount of the catalyst compared with -bed reactor it can exert the same level of performance.

Description

마이크로 채널 반응기 및 그 제조방법{a micro channel reactor and a fabricating method thereof} A microchannel reactor and a manufacturing method {a micro channel reactor and a fabricating method thereof}

본 발명은 마이크로 채널 반응기 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a microchannel reactor and a method of manufacturing the same. 상세하게는 700℃ 이상의 고온에서 장시간 사용 가능한 마이크로 채널 반응기 및 그 제조방법에 관한 것이다. Particularly, to a microchannel reactor and a method of manufacturing the possible long-term use in high temperature more than 700 ℃.

기존의 불균일 촉매와 관련된 화학반응(공정촉매, 환경촉매, 수소제조와 관련된 촉매 등)에서는 세라믹(코디어라이트, 모노리스)으로 이루어진 촉매지지체를 사용하고 있다. The chemical reactions related to the traditional heterogeneous catalyst (catalyst process, environmental catalyst, the catalyst associated with hydrogen production, etc.) and a catalyst support made of ceramic (cordierite, monolithic). 이러한 촉매 지지체의 단점은 낮은 열전도도, 높은 열용량에 기인하여 열충격에 노출되거나 발열반응에서 집중된 촉매에 의해 hot spot이 발생하는 경우 부분적으로 파괴되어 장시간 동안 사용하지 못하는 단점을 지니고 있다. A disadvantage of this catalyst support may have a disadvantage is partially destroyed can not be used for extended periods of time when the hot spot caused by exposure to thermal shock due to the even lower thermal conductivity, high heat capacity, or concentrated from the exothermic reaction catalyst. 이뿐만 아니라 낮은 열전도도에 의한 초기 반응속도가 느려 응답속도에 제약을 받고 있다. This not only has received the initial reaction rate slows down the response speed limitations due to the low thermal conductivity.

상기한 산업현장에서 사용되는 기존의 세라믹 지지체의 문제를 해결하기 위해 열 전달이 우수한 금속 혹은 금속 구조체에 고비표면적의 세라믹 담체를 코팅하여 사용하려는 노력이 시도되고 있다. The efforts to use by coating a ceramic carrier of high specific surface area on the metal or metal structure with excellent heat transfer to solve the problem of the conventional ceramic substrate for use in the industrial field has been attempted. 일반적으로 금속구조체의 형태는 세라믹과 유사하게 모노리스, 폼, 망 등을 포괄적으로 포함한다. The form of a generally metal structure comprises in analogy to the ceramic monolith, foam, mesh, etc. comprehensively. 하지만, 금속 표면에 세라믹 담체를 입히게 될 경우 열에 노출되면 열팽창계수 차이에 의하여 응력이 계면에 집중되어 세라믹 담체가 박리가 되는 문제를 지니고 있다. However, it has a problem, when exposed to heat when dressed the ceramic substrate to a metal surface on the stress by thermal expansion coefficient difference is concentrated on the interface to be peeled off the ceramic substrate. 이러한 금속 표면에 코팅된 세라믹 담체의 열충격 안정성 및 접착력 향상을 위해 다양한 방법들이 시도되었다. For the thermal shock stability and improve adhesion of the ceramic substrate coated on such a metal surface has been attempted various methods.

대한민국 공개특허 KR 10-0499348에서 금속 표면과 세라믹 담체 간의 접착력 향상을 위해 금속 구조체 표면에 다공성 금속-금속산화물 층상 입자층을 전기영동증착(EPD)으로 피복한 후 활성 촉매성분을 부착하는 방법을, KR 10-0807730에서는 원자기상증착법(ALD) 또는 화학기상증착법(CVD)을 이용하여 기질-촉매 간의 계면에 촉매와 동일한 물질 또는 촉매와 동일한 표면특성을 지닌 물질을 접착층으로 코팅하여 촉매-기질 간의 접착력을 증대시켰다고 명시하고 있다. The porous metal structure in the metal surface to improve the adhesion between the metal surface and the ceramic substrate in the Republic of Korea Patent Publication KR 10-0499348 - after coating the metal oxide layer to the particle layer electrophoretic deposition (EPD) the method of attaching the active catalyst component, KR by coating the material with the same surface characteristics as the same material or the catalyst at the interface between the catalyst and the catalyst in the catalyst adhesion layer-the 10-0807730 using atomic vapor deposition (ALD) or chemical vapor deposition (CVD) substrate the adhesion between the substrate It has stated sikyeotdago increase. 또한, KR 10-0835046 와 KR 10-0670954에서는 금속 유기화학 증착법(MOCVD)을 이용하여 산화된 FeCr 합금 펠트 상에 계면층(알루미나, 알루미나+실리카, 티타니아)을 피복하여 계면 접합강도를 향상시켰다고 명시하였다. Also, KR 10-0835046 express and KR 10-0670954 In sikyeotdago improve the interfacial bonding strength by coating the interface layer (alumina, alumina + silica, titania) to a metal oxide with an organic chemical vapor deposition (MOCVD) FeCr alloy felt It was.

하지만, 이러한 중간층을 형성하기 위한 방법이 다소 복잡하기 때문에 상기에 언급한 기술들은 경제성이 떨어질 뿐만 아니라 중간층의 상세한 조절이 힘들어 촉매 층을 균일하게 코팅하거나 두께를 조절하는 데에는 한계가 있다. However, since the method for forming the intermediate layer to a rather complex technology referred to above are the limitations There are economic as well as uniform coating, or adjusting the thickness of the catalyst layer is more difficult to control in the intermediate layer fall.

KR 10-0696622 특허에 경우 기존 촉매의 코팅 기술들은 선택적으로 원하는 부분까지의 균일 코팅의 어려움을 지적하고 있으며, 이를 위해 흐름 코팅법(flow coating method)을 사용하고 있지만, 기존의 방법에서 크게 벗어나지 않아 여전히 균일하게 코팅하는 것에 문제를 갖고 있다. If the KR 10-0696622 patented coating technology of existing catalysts and points out the difficulty of uniform coating to selectively desired part, for this purpose, but using the flow-coating method (flow coating method), it does not significantly deviate from the conventional method still it has a problem with a uniform coating.

상기에 언급한 것 이외에도 고비표면적의 세라믹 담체에 촉매 활성 물질을 균일하게 분산시킴으로써 장시간 동안 고효율로 동작할 수 있는 마이크로 채널 반응기가 요구된다. In addition to those mentioned in the microchannel reactor it is capable of operating at a high efficiency for a long period of time by distributing evenly the catalytically active material to the ceramic carrier of high specific surface area are required.

본 발명은 상기 문제점을 개선하고 마이크로 채널 반응기의 요구특성을 충족시키기 위해, 금속분말이 균일하게 코팅되어 표면 요철 구조를 갖는 금속 구조체에 워시코팅법으로 세라믹 담체를 균일하게 코팅한 후 함침법으로 촉매 물질을 담지하여 촉매 지지체를 제조하고, 이를 마이크로 채널 반응기에 조립하여 700℃ 이상에서 장시간 촉매 반응의 높은 활성을 유지할 수 있는 마이크로 채널 반응기를 제공하고자 한다. The invention catalyst impregnation after uniformly coating a ceramic substrate by wash-coating a metal structure having a surface relief structure in which the metal powder is uniformly coated to improve the above-described problems and meet the required properties of the microchannel reactor carrying the material to prepare a catalyst support, and to assemble them in the microchannel reactor is to provide a microchannel reactor which can maintain a high activity of the catalytic reaction for a long time above 700 ℃.

본 발명의 일 측면은 표면에 요철구조를 가지는 금속 구조체 및 금속 구조체 상에 형성된 다공성 담체층을 가지는 촉매 지지체를 포함하는 마이크로 채널 반응기일 수 있다. One aspect of the present invention may be a microchannel reactor containing a catalyst support having a porous carrier layer formed on a metal structure and a metal structure having a concave-convex structure on the surface.

금속 구조체는 금속폼, 금속판, 금속막대, 금속파이프, 금속봉 또는 금속실린더를 포함할 수 있다. Metal structure may include a metal foam, a metal plate, metal rods, metal pipe, metal rod or metal cylinder.

요철 구조는 금속입자가 코팅되어 소결된 것으로, 금속입자의 입도는 0.5~100㎛ 이고, 요철 구조의 두께는 1~300㎛ 일 수 있다. Concave-convex structure is to be sintered is coated on the metal particles, the particle size of the metal particles is 0.5 ~ 100㎛, the thickness of the concave-convex structure may be 1 ~ 300㎛.

다공성 담체층은 알루미나(Al 2 O 3 ), 실리카(SiO 2 ), 타이타니아(TiO 2 ), 지올라이트, 세리아(Ce 2 O 3 ), 마그네시아, 바나데이트(V 2 O 5 ), 산화코발트(CoO, CoO 2 , Co 2 O 3 , Co 3 O 4 ), 산화철(FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ), 산화텅스텐(WO 3 ), 산화몰리브데늄(MoO 3 ), 산화안티몬(SbO 2 ) 및 희토류산화물(Sc, Y, La계 원소 산화물)로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. A porous carrier layer of alumina (Al 2 O 3), silica (SiO 2), titania (TiO 2), zeolites, ceria (Ce 2 O 3), magnesia, vanadate (V 2 O 5), cobalt oxide (CoO , CoO 2, Co 2 O 3 , Co 3 O 4), iron oxide (FeO, Fe 2 O 3, Fe 3 O 4), tungsten oxide (WO 3), denyum oxide molybdate (MoO 3), antimony oxide (SbO 2) and a rare earth oxide (it may include Sc, Y, 1 or more selected from the group consisting of La oxide-based elements).

다공성 담체층에는 촉매 입자가 담지될 수 있으며, 촉매 입자는 백금, 팔라듐, 로듐, 이리듐, 루테늄, 텅스텐, 크롬, 망간, 철, 코발트, 구리 및 아연으로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. A porous carrier layer and the catalyst particles to be supported thereon, the catalyst particles comprise platinum, palladium, rhodium, iridium, ruthenium, tungsten, chromium, manganese, iron, cobalt, at least one element selected from the group consisting of copper and zinc can.

본 발명의 다른 측면은 금속분말을 이용하여 금속 구조체 표면에 요철 구조를 형성하는 단계, 요철 구조가 형성된 금속 구조체 표면에 다공성 담체층을 형성하는 단계, 및 다공성 담체층에 촉매를 담지하는 단계를 포함하는 마이크로 채널 반응기의 제조방법일 수 있다. Using the other side is a metal powder of the present invention comprises the step of carrying the catalyst in the step, and a porous support layer to form a porous carrier layer in step, the metal structure surface of the concave-convex structure is formed for forming a concave-convex structure on the surface of the metal structure production method of the microchannel reactor may be.

금속 구조체는 금속폼, 금속판, 금속막대, 금속파이프, 금속봉 또는 금속실린더를 포함할 수 있다. Metal structure may include a metal foam, a metal plate, metal rods, metal pipe, metal rod or metal cylinder.

다공성 담체층은 알루미나(Al 2 O 3 ), 실리카(SiO 2 ), 타이타니아(TiO 2 ), 지올라이트, 세리아(Ce 2 O 3 ), 마그네시아, 바나데이트(V 2 O 5 ), 산화코발트(CoO, CoO 2 , Co 2 O 3 , Co 3 O 4 ), 산화철(FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ), 산화텅스텐(WO 3 ), 산화몰리브데늄(MoO 3 ), 산화안티몬(SbO 2 ) 및 희토류산화물(Sc, Y, La계 원소 산화물)로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. A porous carrier layer of alumina (Al 2 O 3), silica (SiO 2), titania (TiO 2), zeolites, ceria (Ce 2 O 3), magnesia, vanadate (V 2 O 5), cobalt oxide (CoO , CoO 2, Co 2 O 3 , Co 3 O 4), iron oxide (FeO, Fe 2 O 3, Fe 3 O 4), tungsten oxide (WO 3), denyum oxide molybdate (MoO 3), antimony oxide (SbO 2) and a rare earth oxide (it may include Sc, Y, 1 or more selected from the group consisting of La oxide-based elements).

요철 구조는 스프레이(Spray)코팅, 용사(Thermal spray)코팅, 압연(Rolling) 코팅, 또는 열확산 코팅에 의하여 형성될 수 있다. Concave-convex structure may be formed by a spray (Spray) coating, thermal spray (Thermal spray) coating, rolling (Rolling) coating, or a thermal diffusion coating.

열확산 코팅시 금속분말에 활성제를 첨가할 수 있다. When the thermal diffusion coatings can be added to the active agent to the metal powder.

다공성 담체층은 워시 코팅 또는 닥터블레이드 방법을 이용하여 형성할 수 있다. A porous carrier layer can be formed by using a wash-coating or doctor blade method.

촉매 입자는 백금, 팔라듐, 로듐, 이리듐, 루테늄, 텅스텐, 크롬, 망간, 철, 코발트, 구리 및 아연으로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. Catalyst particles may include platinum, palladium, rhodium, iridium, ruthenium, tungsten, chromium, manganese, iron, at least one element selected from the group consisting of cobalt, copper and zinc.

다공성 담체층을 형성한 후, 상기 다공성 담체층에 균열을 형성할 수 있으며, 균열은 상기 다공성 담체층을 형성한 후 150℃ 내지 900℃에서 열처리하여 형성될 수 있다. After forming the porous carrier layer, may form a crack in the porous carrier layer, a crack may be formed by heat treatment at 150 ℃ to 900 ℃ after forming the porous carrier layer.

본 발명에 따른 마이크로 채널 반응기는 700℃ 이상의 고온에서 장시간 운전하더라도 촉매 등의 박리가 일어나지 않고, 또한 촉매의 활성이 그대로 유지될 수 있다. A microchannel reactor in accordance with the present invention, even if a long time operation at a high temperature more than 700 ℃ not caused the peeling of the catalyst, etc., and can be maintained the activity of the catalyst as it is.

또한, 본 발명에 의하면 마이크로 채널 반응기는 적은 양의 촉매를 사용하더라도, 대량의 촉매를 사용하는 pack-bed 형 반응기와 비교하여 동등한 정도의 성능을 발휘할 수 있다. Further, according to the present invention, the microchannel reactor may, to exhibit the performance of the same degree as compared to the pack-bed reactor using a large amount of a catalyst even with a small amount of catalyst.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 알루미나 분말이 워시 코트된 금속 판재의 광학현미경 사진이다. 1 is an optical micrograph of a powder of alumina washcoat a metal sheet according to an embodiment of the invention.
도 2는 본 발명의 메탄의 전환율을 나타내는 그래프이다(상부: 실시예, 하부: 비교예). 2 is a graph showing the conversion rate of methane according to the invention (upper: Example, bottom: Comparative Example).

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. With reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention. 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. Embodiment of the present invention can be modified in many different forms, but the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. 또한, 본 발명의 실시 형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. In addition, embodiments of the present invention is provided to more completely describe the present invention to those having ordinary skill in the art. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. Therefore, the shape and size of the elements in the drawings may be exaggerated for more clear explanation, elements represented by the same reference numerals on the drawings, the same element.

본 발명의 일 측면은 표면에 요철구조를 가지는 금속 구조체 및 금속 구조체 상에 형성된 다공성 담체층을 가지는 촉매 지지체를 포함하는 마이크로 채널 반응기일 수 있다. One aspect of the present invention may be a microchannel reactor containing a catalyst support having a porous carrier layer formed on a metal structure and a metal structure having a concave-convex structure on the surface.

본 측면은 촉매 지지체에 있어서, 금속 구조체의 표면에 요철 구조를 형성함으로써 금속 구조체와 그 위에 코팅되는 세라믹 담체층 간의 계면의 안정성을 증가시킴으로써, 700℃ 이상에서 장시간 사용하는 동안 촉매 반응 중에 열팽창계수 차이에 의해 금속 구조체와 세라믹 담체층 간의 계면에서 세라믹 담체층이 분리되는 것을 막아 촉매 활성 저하를 방지하는 것을 특징으로 한다. This aspect is the difference of thermal expansion coefficient in the catalytic reaction for a long time in the by in increasing the interfacial stability between the by forming the uneven structure on the surface of the metal structure a ceramic carrier layer which is coated on and that the metal structures on the catalyst support, more than 700 ℃ by preventing that the ceramic substrate delamination at the interface between the metal structure and the ceramic carrier layer characterized in that to prevent catalyst deactivation.

금속 구조체는 촉매 반응시 발생하는 열을 외부로 신속하게 전달할 수 있는 열전도도가 높은 금속이면 특별한 제한은 없다. Metal structure is not particularly limited if the metal having a thermal conductivity that can quickly deliver the heat generated during the catalytic reaction to the outside high. 금속 구조체로 사용되는 금속은 Al 합금, Cu 합금, Mg 합금, Ni 합금, Ti 합금, Zr 합금, 탄소강/저합금강/고합금강(ferritic), austenitic 고합금강 또는 이들의 조합이 사용 가능하며, 그 형태에 있어서는 폼, 판, 막대, 파이프, 봉, 실린더 등 제약 없이 사용 가능하다. Metal is used as the metal structure is an Al alloy, Cu alloy, Mg alloy, Ni alloy, Ti alloy, Zr alloy, carbon steel / low alloy steel / high alloy steel (ferritic), austenitic high alloy steel, or a combination thereof, and can be used, its shape in can be used without foam, plate, bar, pipe, rod, cylinder, etc. to restrictions.

요철 구조는 금속입자가 코팅되어 소결된 것으로, 금속입자의 입도는 0.5~100㎛ 이고, 요철 구조의 두께는 1~300㎛ 일 수 있다. Concave-convex structure is to be sintered is coated on the metal particles, the particle size of the metal particles is 0.5 ~ 100㎛, the thickness of the concave-convex structure may be 1 ~ 300㎛.

본 발명에서는 금속 구조체 표면에 요철 구조를 형성하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, so as to form a concave-convex structure on the surface of metal structures. 이러한 금속 구조체 표면에서의 요철 구조는 물리적 또는 화학적 처리, 예를 들면 에칭 등으로 형성될 수 있다. Concavo-convex structure on the surface of these metal structures may be formed by physical or chemical treatment, for example etching or the like. 바람직하게는 금속 구조체 표면에 금속입자를 코팅하여 형성할 수도 있다. Preferably it may be formed by coating the metal particles on the surface of metal structures.

금속 구조체 표면에 요철구조를 형성시키기 위해 코팅되는 금속입자로는 입도 0.5㎛~100㎛ 범위의 것이 바람직하다. A metal particle to be coated to form a concave-convex structure on the surface of the metal structure is preferably of a particle size 0.5㎛ ~ 100㎛ range. 금속입자의 크기를 상기 범위보다 작은 사이즈로 하면, 코팅하였을 때 요철 구조가 형성되기보다 금속입자로 이루어진 치밀한 코팅막이 형성되기 쉽고, 반면 상기 범위보다 큰 사이즈의 금속입자는 지지체 표면에 대한 부착력이 떨어지고, 요철 구조에 의한 비표면적 향상 효과가 나타나지 않을 수 있다. If a smaller size than the above range, the size of the metal particles, likely to be a dense coating film made when the coating than to form the uneven structure in the metal particles formed, while the metal particles of larger size than the range has poor adhesion to the support surface and it can improve the surface area effect of the uneven surface can not appear.

금속입자를 금속 구조체 표면에 코팅시키는 방법으로는 금속 구조체 표면에 금속입자를 뿌리고 불활성 기체 또는 환원분위기에서 소결하거나(스프레이(Spray) 코팅), 금속 구조체 표면에 금속입자의 슬러리를 코팅한 후 소결하여 접합시키거나(슬러리 코팅), 금속 구조체 표면에 고온 또는 상온에서 금속입자를 용사하여 접합시키거나(용사(Thermal spray) 코팅), 금속 구조체 표면에 금속입자를 뿌리고 압연 후 소결하여 접착시키거나(압연(Rolling) 코팅), 또는 금속분말에 금속 구조체를 매립한 후 가열하여 금속분말이 금속 구조체에 확산하도록 하는 방법(열확산(Thermal diffusion) 코팅)을 사용할 수 있다. As a method for coating the metal particles on the surface of the metal structure is sintered and then sprinkled with metal particles are sintered in an inert gas or reducing atmosphere, or (sprayed (Spray) coating), coating a slurry of metal particles on the surface of the metal structure to the surface metal structure bonded to or (slurry coating), either joined by spraying the metal particles at a high temperature or room temperature on the surface of metal structures, or (thermal spray (Thermal spray) coating), spraying the metal particles on the surface of the metal structure to bond to sintered after rolling or (rolling (Rolling) coating), or a method of heating the metal powder after filling the metal structure in the metal powder so as to diffuse the metal structure (thermal diffusion (Thermal diffusion) may be used for coating).

금속입자의 코팅 과정에서 이루어지는 소결은 금속 구조체와 코팅된 금속입자 사이의 확산에 의해 금속입자가 금속 구조체 상에 접합되도록 하는 것이다. Sintering takes place in the coating process of the metal particles is that the metal particles by the diffusion between the metal structure and the coated metal particles are bonded to the metal structure. 이때 소결 온도 및 시간은 금속 구조체로 사용하는 금속의 종류에 따라 다르게 조절한다. The sintering temperature and time are controlled differently depending on the type of metal used for the metal structure. 예를 들어, ferritic 고합금강을 사용하는 경우에는 1000℃ 에서 3시간 정도 소결하여 1층 이상의 금속입자층이 이루어져 요철구조가 형성된다. For example, when using a high-alloy steel is ferritic sintered 3 hours at 1000 ℃ the metal particle layer at least one layer composed of the concave and convex structure is formed. 또한 융점이 낮은 Al 합금이나 Mg 합금을 금속 구조체로 사용하는 때에는 금속입자를 코팅한 후의 열처리 온도를 200~600℃ 범위로 제어하고, Cu 합금과 같이 융점이 1,000℃ 근방인 합금에서는 열처리온도가 300~800℃ 범위로 하고, Ni 합금이나 Fe 합금에서는 600~1200℃ 범위로 하는 것이 바람직하다. In addition, when the melting point using a low-Al alloy or Mg alloy into the metal structure, controlling the heat treatment temperature after coating of metal particles to 200 ~ 600 ℃ range, and the alloy having a melting point near 1,000 ℃, such as Cu alloy, the heat treatment temperature is 300 in a ~ 800 ℃ range, Ni alloy or a Fe alloy is preferably in a range of 600 ~ 1200 ℃. 또한 열처리온도가 증가하면 열처리 시간은 감소하고, 온도가 감소하면 그 시간은 증가하나, 통상 0.5 시간 이상으로 하고 24 시간은 초과하지 않는 것이 바람직하다. Also, increasing the annealing temperature decreases the heat treatment time, and when the temperature decreases the time is increased by one, it is preferable to usually not less than 0.5 times and no more than 24 hours. 열처리 시간이 너무 짧으면 충분한 접합이 일어나지 않아 금속입자가 금속구조체에서 쉽게 박리되는 현상이 생기고, 너무 길면 접합이 완벽히 되기는 하나 금속입자간 합체화가 일어나 요철의 선명성이 저하하는 등의 금속입자 및 금속구조체에 변형이 일어날 염려가 있다. The heat treatment time is too short, sufficient bonding is not happen occurs a phenomenon in which the metal particles are easily separated from the metal structure, it is too long, joining the single Although perfect metal particles between the like of the metal particles and the metal structure incorporating mad up is reduced vividness of the unevenness there are concerns arise strain. 또한 시간의 증대로 불필요한 에너지를 사용하게 되어 경제성을 악화시키는 요인이 되기도 한다. In addition, the use of unnecessary energy by increasing the time and also a factor of deteriorating the economical efficiency.

요철 구조(금속입자층)의 두께는 통상 수~수백 ㎛ 정도이며, 바람직하게는 1~300 ㎛ 일 수 있다. The thickness of the concave-convex structure (the metal particle layer) is about usually several to several hundreds ㎛, may preferably be 1 ~ 300 ㎛. 두께가 300㎛ 보다 두꺼우면 요철 구조(금속입자층)을 형성하는데 금속입자가 많이 소요되고, 그 후 형성되는 다공성 담체층의 코팅 양이 불필요하게 증가할 수 있다. If the thickness is thicker than 300㎛ consuming a lot of metal particles in forming the concavo-convex structure (the metal particle layer) may be that the coating amount of the porous carrier layer is increased not required to be formed later. 5㎛ 보다 얇으면 담체층을 물리적으로 붙잡는 힘이 감소하여 금속 구조체와의 결합력이 저하될 수 있다. Thinner than 5㎛ reduce the force to catch the carrier by the physical layer to have the bonding force between the metal structure can be lowered.

다공성 담체층은 알루미나(Al 2 O 3 ), 실리카(SiO 2 ), 타이타니아(TiO 2 ), 지올라이트, 세리아(Ce 2 O 3 ), 마그네시아, 바나데이트(V 2 O 5 ), 산화코발트(CoO, CoO 2 , Co 2 O 3 , Co 3 O 4 ), 산화철(FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ), 산화텅스텐(WO 3 ), 산화몰리브데늄(MoO 3 ), 산화안티몬(SbO 2 ) 및 희토류산화물(Sc, Y, La계 원소 산화물)로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. A porous carrier layer of alumina (Al 2 O 3), silica (SiO 2), titania (TiO 2), zeolites, ceria (Ce 2 O 3), magnesia, vanadate (V 2 O 5), cobalt oxide (CoO , CoO 2, Co 2 O 3 , Co 3 O 4), iron oxide (FeO, Fe 2 O 3, Fe 3 O 4), tungsten oxide (WO 3), denyum oxide molybdate (MoO 3), antimony oxide (SbO 2) and a rare earth oxide (it may include Sc, Y, 1 or more selected from the group consisting of La oxide-based elements).

요철구조를 포함하는 금속 구조체에 상기 기재된 세라믹 물질을 코팅하여 다공성 담체층을 형성할 수 있으며, 구체적으로는 상기 기재된 세라믹 물질을 포함하는 슬러리로 워시코팅 하거나, 또는 금속 판재의 경우 균일한 코팅층을 얻기 위해 닥터블레이드 코팅법을 사용할 수 있다. By coating the above-described ceramic material to a metal structure comprising a concave-convex structure may be formed of a porous carrier layer, specifically, to obtain a uniform coating layer for the wash coat, or a metal plate material with a slurry containing the above described ceramic materials doctor blade coating may be used to.

다공성 담체층을 형성한 후에는 금속 구조체 표면과 다공성 담체층 사이 계면에서의 접착력을 높이기 위해 150℃ 내지 900℃에서 열처리할 수 있다. After forming the porous carrier layer may be heat-treated at 150 ℃ to 900 ℃ to increase the adhesion at the interface between the metal structure and the surface of the porous carrier layer. 이 과정에서 다공성 담체층에 함유된 수분 등의 성분이 제거되면서 다공성 담체층에 균열이 형성될 수 있다. With the removal of the components such as moisture contained in the porous carrier layer in this process there is a crack in the porous carrier layer can be formed. 다공성 담체층에 형성된 균열에는 추후 촉매 입자가 침투하여 보다 안정적으로 촉매 입자를 담지할 수 있다. Cracks formed in the porous carrier layer may be a supported catalyst particles more reliably penetrates a further catalyst particles. 또한 이 과정에서 다공성 담체층이 부분적으로 소결되면서 금속 구조체 표면에 접착될 수 있다. Also as the porous carrier layer is partially sintered in the process it may be adhered to the surface of the metal structure.

다공성 담체층에는 촉매 입자가 담지될 수 있으며, 촉매 입자는 백금, 팔라듐, 로듐, 이리듐, 루테늄, 텅스텐, 크롬, 망간, 철, 코발트, 구리 및 아연으로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. A porous carrier layer and the catalyst particles to be supported thereon, the catalyst particles comprise platinum, palladium, rhodium, iridium, ruthenium, tungsten, chromium, manganese, iron, cobalt, at least one element selected from the group consisting of copper and zinc can.

촉매 성분이 용해된 용액에 다공성 담체층을 포함하는 금속 구조체를 담가 그 용액이 다공질 구조 속으로 침투해 들어가도록 하거나, 촉매 성분이 분산된 슬러리 상에 다공성 담체를 담그어 촉매 입자가 다공질 구조 속으로 들어가도록 하는 방법을 사용할 수 있다. The solution was immersed in a metal structure including porous carrier layer on the catalyst component dissolved in the solution, or to penetrate into the porous structure, the catalyst component is entered into the porous structure by immersing the catalyst particles to a porous carrier in a dispersed phase slurry the method to be used.

또는 다공성 담체층을 이루는 세라믹 물질에 촉매 활성 성분을 균일하게 분포시켜 촉매 활성 성분을 미리 포함하도록 한 다음, 이를 요철 구조를 포함하는 금속 구조체 표면에 코팅하는 방법을 사용할 수도 있다. Or to the ceramic material of the porous carrier layer uniformly distributed to the catalytically active component may be used a method of, and then, coating it on a metal structure surface including a concave-convex structure to include the catalytically active component in advance.

상기 어느 경우이든 표면에 요철 구조를 포함하는 금속 구조체에 형성된 다공성 담체층 및 촉매 성분은 열, 화학적, 물리적 진동 등 마이크로 채널 반응기가 사용되는 각종 환경에 노출되었을 때 계면 접착력이 우수하므로, 담체층을 이루는 세라믹 물질 또는 촉매 성분이 금속 구조체 표면으로부터 탈리됨으로써 발생될 수 있는 촉매 성능 저하를 방지할 수 있다. Since the either case, the porous carrier formed of the metal structure including the concave-convex structure on the surface layer and the catalyst component is excellent in interfacial adhesion when exposed to heat, chemical, physical vibration, various environments in which the microchannel reactor used, the carrier layer this forms the ceramic material or the catalyst component can be prevented catalyst degradation, which can be emitted by desorption from the surface of metal structures.

본 발명의 다른 측면은 금속분말을 이용하여 금속 구조체 표면에 요철 구조를 형성하는 단계, 요철 구조가 형성된 금속 구조체 표면에 다공성 담체층을 형성하는 단계, 및 다공성 담체층에 촉매를 담지하는 단계를 포함하는 마이크로 채널 반응기의 제조방법일 수 있다. Using the other side is a metal powder of the present invention comprises the step of carrying the catalyst in the step, and a porous support layer to form a porous carrier layer in step, the metal structure surface of the concave-convex structure is formed for forming a concave-convex structure on the surface of the metal structure production method of the microchannel reactor may be.

금속 구조체는 금속폼, 금속판, 금속막대, 금속파이프, 금속봉 또는 금속실린더를 포함할 수 있다. Metal structure may include a metal foam, a metal plate, metal rods, metal pipe, metal rod or metal cylinder.

다공성 담체층은 알루미나(Al 2 O 3 ), 실리카(SiO 2 ), 타이타니아(TiO 2 ), 지올라이트, 세리아(Ce 2 O 3 ), 마그네시아, 바나데이트(V 2 O 5 ), 산화코발트(CoO, CoO 2 , Co 2 O 3 , Co 3 O 4 ), 산화철(FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ), 산화텅스텐(WO 3 ), 산화몰리브데늄(MoO 3 ), 산화안티몬(SbO 2 ) 및 희토류산화물(Sc, Y, La계 원소 산화물)로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. A porous carrier layer of alumina (Al 2 O 3), silica (SiO 2), titania (TiO 2), zeolites, ceria (Ce 2 O 3), magnesia, vanadate (V 2 O 5), cobalt oxide (CoO , CoO 2, Co 2 O 3 , Co 3 O 4), iron oxide (FeO, Fe 2 O 3, Fe 3 O 4), tungsten oxide (WO 3), denyum oxide molybdate (MoO 3), antimony oxide (SbO 2) and a rare earth oxide (it may include Sc, Y, 1 or more selected from the group consisting of La oxide-based elements).

요철 구조는 스프레이(Spray)코팅, 용사(Thermal spray)코팅, 압연(Rolling) 코팅, 또는 열확산 코팅에 의하여 형성될 수 있다. Concave-convex structure may be formed by a spray (Spray) coating, thermal spray (Thermal spray) coating, rolling (Rolling) coating, or a thermal diffusion coating.

열확산 코팅시 금속분말에 활성제를 첨가할 수 있다. When the thermal diffusion coatings can be added to the active agent to the metal powder. 열확산 코팅시 활성제를 첨가하는 것은 금속분말의 확산을 촉진시키기 위한 것이다. The addition of the thermal diffusion coating during active agent is to promote the diffusion of the metallic powder. 활성제는 금속 분말에 따라 적합한 활성제를 첨가할 수 있다. Active agent can be added a suitable surfactant according to the metal powder. 구체적으로 금속분말로 알루미늄 분말을 사용하는 경우에는 할라이드계 활성제를 사용할 수 있다. When specifically, the use of aluminum powder as the metal powder may be selected from halide-based active agent.

다공성 담체층은 워시 코팅 또는 닥터블레이드 방법을 이용하여 형성할 수 있다. A porous carrier layer can be formed by using a wash-coating or doctor blade method.

촉매 입자는 백금, 팔라듐, 로듐, 이리듐, 루테늄, 텅스텐, 크롬, 망간, 철, 코발트, 구리 및 아연으로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. Catalyst particles may include platinum, palladium, rhodium, iridium, ruthenium, tungsten, chromium, manganese, iron, at least one element selected from the group consisting of cobalt, copper and zinc.

다공성 담체층을 형성한 후, 상기 다공성 담체층에 균열을 형성할 수 있으며, 균열은 상기 다공성 담체층을 형성한 후 150℃ 내지 900℃에서 열처리하여 형성될 수 있다. After forming the porous carrier layer, may form a crack in the porous carrier layer, a crack may be formed by heat treatment at 150 ℃ to 900 ℃ after forming the porous carrier layer.

본 발명의 일 측면에서 설명한 제조방법 중 본 측면의 내용과 중복되는 사항은 앞에서 설명한 바와 동일하다. Information and overlapping information in this aspect of the manufacturing method described in one aspect of the present invention is the same as described above.

본 발명에 따른 마이크로 채널 반응기는 표면에 요철구조를 가지는 금속 구조체 및 상기 금속 구조체 상에 형성된 다공성 담체층을 포함하는 촉매 지지체를 포함하기 때문에, 700℃ 이상의 고온에서 장시간 운전하더라도 촉매 등의 박리가 일어나지 않고, 또한 촉매의 활성이 그대로 유지될 수 있다. A microchannel reactor in accordance with the present invention because they contain a catalyst support that comprises a porous support layer formed on the metal structure and the metallic structure having a concave-convex structure on the surface, even if a long time operation at least 700 ℃ high temperature without causing any separation of the catalyst, etc. but, it can also be maintained the activity of the catalyst as it is. 또한, 적은 양의 촉매를 사용하더라도, 대량의 촉매를 사용하는 pack-bed 형 반응기와 비교하여 동등한 정도의 성능을 발휘할 수 있다. Further, even with a small amount of catalyst, it can exhibit the performance of the same degree as compared to the pack-bed reactor using a large amount of catalyst.

이하에서는 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명에 대하여 보다 상세하게 설명한다. It will hereinafter be described in more detail with respect to the present invention through examples and comparative examples.

< 실시예 > <Example>

촉매 지지체 제조 The catalyst support prepared

금속 판재에 균일한 표면 요철 구조를 제조하기 위해 다음과 같이 실시하였다. For the production of a surface relief structure uniformly on the metal plate it was carried out as follows. 스테인레스 스틸(STS430) 판재와 균일하게 잘 혼합된 혼합분말(FeAl + 1wt% NH 4 Cl)을 준비하였다. Stainless steel (STS430) plate material and the uniformly mixed powder was mixed well (FeAl + 1wt% NH 4 Cl ) was prepared. 준비된 혼합분말을 도가니 속에 채우고 그 속에 상기 금속 판재를 묻어놓은 상태에서 900℃에서 1시간 동안 열처리를 실시하였다. Filling a prepared mixed powder in the crucible to heat treatment for one hour at 900 ℃ in the off state to bury the metal plate was carried out in it. 열확산을 이용하여 표면에 비교적 균일하게 요철구조를 갖는 판재를 제조하였다. A plate material by using a thermal diffusion having a relatively uniform concavo-convex structure on the surface was prepared.

금속 판재 위에 다공성 세라믹 담체를 코팅하기 위해 비교적 표면적이 높은 감마형 산화알루미늄(γ-Al 2 O 3 )분말(AEROXIDE®AluC)을 증류수와 함께 마멸분쇄기(Attrition mill)로 분쇄 혼합하였다. Metal sheet a porous ceramic carrier of gamma-aluminum oxide is a relatively high surface area to coat (γ-Al 2 O 3) on top of the powder with distilled water (AEROXIDE®AluC) were mixed and pulverized by attrition grinder (Attrition mill). 증류수와 산화알루미늄 분말의 혼합 농도는 40중량%로 하였다. Mixture of distilled water and the concentration of aluminum oxide powder was set to 40% by weight. 균일한 분산을 위해 질산(HNO 3 )으로 pH를 4로 맞추었고, 90분간 분쇄 혼합 하였다. For uniform dispersion was adjusted to pH 4 by nitric acid (HNO 3), it was mixed and pulverized for 90 minutes. 상기에서 형성된 알루미나 슬러리를 금속판재 위에 떨어뜨리고 닥터블레이드를 사용하여 균일하게 판재 위에 코팅을 하였다. Dropping the alumina slurry formed in the above metal plate was coated uniformly over a plate using a doctor blade. 산화알루미늄이 표면에 형성된 금속 판재를 120℃에서 1시간 동안 건조한 후 750℃에서 2시간 동안 소성하였다. While the metal sheet is aluminum oxide formed on the surface for one hour at 120 ℃ was baked for 2 hours in a dry, after 750 ℃. 도 1에 이와 같이 제조된 알루미나 분말이 워시 코트된 금속 판재의 광학현미경 사진을 나타내었다. Also the alumina powder prepared in this way in 1 shows an optical micrograph of a washcoat of a metal plate material.

메탄의 CO 2 개질 성능 평가 CO 2 reforming of methane Evaluation

메탄의 CO 2 개질반응을 위해 Ni의 전구체로 Ni(NO 3 ) 2 ·6H 2 O가 사용되었다. Ni (NO 3) as the precursor to the Ni methane reforming of CO 2 · 6H 2 O was used 2. 5wt% Ni을 함침법으로 γ-Al 2 O 3 에 주입하였다. As also a 5wt% Ni-precipitation method was injected into the γ-Al 2 O 3. Ni 전구체를 γ-Al 2 O 3 담체가 갖는 함수량에 해당하는 물에 용해시켰다. A Ni precursor was dissolved in the water for the water content with the Al 2 O 3 carrier-γ. 고르게 잘 분산된 용액을 γ-Al 2 O 3 /FeAl/STS430 위에 떨어뜨려 닥터블레이드를 사용하여 캐스팅한 후 24시간 동안 상온에서 건조를 실시하였다. The solution was evenly dispersed uniformly drying was performed at room temperature for 24 hours, then cast by drop over γ-Al 2 O 3 / FeAl / STS430 using a doctor blade. 이후에 수분과 염화물을 제거하기 위해 120℃에서 1시간 동안의 건조와 850℃에서 3시간 동안 하소를 실시하였다. After the calcination was carried out during the drying and at 120 ℃ 850 ℃ for 1 hour 3 hours to remove water and the chloride.

상기에서 제조한 촉매를 마이크로 채널 반응기에 조립하여 메탄의 CO 2 개질로 평가하였다. Assembling the catalyst prepared in the microchannel reactor was evaluated by CO 2 reforming of methane. 고온 반응에서 가스가 새는 것을 방지하기 위해 측면에 레이저 용접을 실시하였다. Laser welding was conducted on the side in order to prevent the gas leakage from the high temperature reaction. 조립된 마이크로 채널 반응기는 평행한 형태의 전기로에 장착되었으며, 반응기로부터 나오는 가스를 가스크로마토그래피를 사용하여 분석하였다. The assembled microchannel reactor was equipped with an electric furnace in a parallel form, the gas was analyzed by gas chromatography coming out from the reactor. 메탄의 CO 2 개질을 통하여 메탄의 전환율을 관찰한 결과를 도 2에 나타내었다. The observation of a conversion rate of methane through the CO 2 reforming of methane is shown in Fig.

비교를 위해 pack-bed형 촉매도 함께 비교하여 나타내었다. For the purpose of comparison are shown in comparison with FIG pack-bed catalyst. 촉매활성에서 pack-bed형 반응기가 높게 나오는 이유는 사용된 Ni 촉매의 양의 차이 때문이다. The reason is pack-bed reactor in the catalytic activity comes higher because the amount of the difference between the Ni catalyst. 실제, 마이크로 채널 반응기에서 사용한 Ni촉매는 약 5mg 인데 반해, pack-bed 반응에서 사용된 Ni 촉매의 양은 94mg 으로 약 19 배 가량 차이가 난다. While is about the Ni catalyst used in practice, the microchannel reactor 5mg, the amount of Ni in the catalyst pack-bed reaction smells by about 19-fold difference in 94mg. 이는 금속판재 위에 코팅된 γ-Al 2 O 3 담체의 양이 pack-bed형 촉매에서 사용된 것보다 더 적다. This is the amount of Al 2 O 3 carrier-coated γ on the metal plate smaller than that used in the pack-bed catalyst. 동일한 효율을 위해서는 촉매양이 더 필요하겠지만, 마이크로 채널 반응기에서는 더 적은 양으로도 반응효율을 충분히 낼 수 있으리라 여겨진다. Although catalyst quantity is required more in order for the same efficiency, with less amount of the microchannel reactor it is also considered assuming enough to create a reaction efficiency. 또한 120시간의 장시간 평가에서 반응효율이 떨어지지 않음을 확인할 수 있었다. Also it was confirmed that the reaction efficiency does not fall in the long time of the evaluation 120 hours.

본 발명에서 사용한 용어는 특정한 실시예를 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하고자 하는 것이 아니다. The terms used in the present invention is intended to describe particular embodiments, and not intended to limit the invention. 단수의 표현은 문맥상 명백하지 않는 한, 복수의 의미를 포함한다고 보아야 할 것이다. Expression in the singular will see that includes a plurality of means that are not readily apparent in the context. “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재한다는 것을 의미하는 것이지, 이를 배제하기 위한 것이 아니다. Terms such as "comprise" or "gajida" is that which mean that features, numbers, steps, operations, elements, or a combination thereof is present as described in the specification, is not intended to exclude them. 본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. The present invention is directed to, defined by the appended claims it is not limited by the above-described embodiment and the accompanying drawings. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다. Thus, is based on a variety of changes and modifications by those skilled in the art may be made without departing from the scope of the invention as set forth in the claims is possible, also to fall within the scope of the invention something to do.

Claims (15)

  1. 스테인레스 스틸 구조체; Stainless steel structure;
    상기 구조체 표면에 형성된 알루미나이드 요철구조; Aluminide uneven structure formed on the structure surface; And
    상기 구조체 및 요철구조 상에 형성된 다공성 담체층;을 가지는 700℃ 이상에서 촉매 반응을 유지할 수 있는 촉매 지지체를 포함하는 마이크로 채널 반응기. Microchannel reactor containing a catalyst support capable of maintaining the catalyst in the reaction above 700 ℃ with; porous carrier layer formed on the structure and the uneven structure.
  2. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 스테인레스 스틸 구조체는 스테인레스 스틸폼, 스테인레스 스틸판, 스테인레스 스틸 막대, 스테인레스 스틸 파이프, 스테인레스 스틸봉 또는 스테인레스 스틸 실린더를 포함하는 마이크로 채널 반응기. The stainless steel structure is a stainless steel foam, a stainless steel plate, a stainless steel rod, stainless steel, stainless steel rods or the microchannel reactor comprising a stainless steel cylinder.
  3. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 요철 구조는 FeAl 입자가 상기 스테인레스 스틸 구조체 상에 코팅되어 소결된 것으로, 상기 FeAl 입자의 입도는 0.5~100㎛ 이고, 상기 요철 구조의 두께는 1~300㎛ 인 마이크로 채널 반응기. The concave-convex structure is to be coated FeAl particles on the stainless steel sintered structure, the particle size of the particle is 0.5 ~ 100㎛ FeAl, the microchannel reactor, the thickness of the concave-convex structure is 1 ~ 300㎛.
  4. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 다공성 담체층은 알루미나(Al 2 O 3 ), 실리카(SiO 2 ), 타이타니아(TiO 2 ), 지올라이트, 세리아(Ce 2 O 3 ), 마그네시아, 바나데이트(V 2 O 5 ), CoO, CoO 2 , Co 2 O 3 및 Co 3 O 4 에서 선택되는 산화코발트, FeO, Fe 2 O 3 및 Fe 3 O 4 에서 선택되는 산화철, 산화텅스텐(WO 3 ), 산화몰리브데늄(MoO 3 ), 산화안티몬(SbO 2 ) 및 희토류산화물로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 마이크로 채널 반응기. The porous support layer of alumina (Al 2 O 3), silica (SiO 2), titania (TiO 2), zeolites, ceria (Ce 2 O 3), magnesia, vanadate (V 2 O 5), CoO , CoO 2, the cobalt oxide, FeO, Fe 2 O 3 and Fe 3 O iron oxide, tungsten oxide selected from 4 (WO 3), denyum oxide molybdate (MoO 3), oxide selected from Co 2 O 3 and Co 3 O 4 antimony (SbO 2) and the microchannel reactor comprising at least one element selected from the group consisting of rare earth oxides.
  5. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 다공성 담체층에는 촉매 입자가 담지된 마이크로 채널 반응기. Wherein the porous carrier layer has a microchannel reactor, the catalyst particles are supported.
  6. 제5항에 있어서, 6. The method of claim 5,
    상기 촉매 입자는 백금, 팔라듐, 로듐, 이리듐, 루테늄, 텅스텐, 크롬, 망간, 철, 코발트, 구리 및 아연으로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 마이크로 채널 반응기. The catalyst particles microchannel reactor containing a platinum, palladium, rhodium, iridium, ruthenium, tungsten, chromium, manganese, iron, cobalt, at least one element selected from the group consisting of copper and zinc.
  7. 스테인레스 스틸 구조체에 FeAl 분말 및 할라이드 물질을 혼합한 혼합물을 접촉시키는 단계; Contacting a mixture of the powder and FeAl halide material in a stainless steel structure;
    상기 혼합물이 접촉된 구조체를 150 내지 900℃ 에서 열처리 하여 상기 구조체 표면에 알루미나이드 요철 구조를 형성하는 단계; The step of thermally treating the structure of the mixture in contact at 150 to 900 ℃ form an aluminide concavo-convex structure on the surface structure; And
    상기 다공성 담체층에 촉매 입자를 담지하는 단계를 포함하는 마이크로 채널 반응기의 제조방법. The method of the microchannel reactor comprising a step of carrying the catalyst particles in the porous carrier layer.
  8. 제7항에 있어서, The method of claim 7,
    상기 스테인레스 스틸 구조체는 스테인레스 스틸폼, 스테인레스 스틸판, 스테인레스 스틸 막대, 스테인레스 스틸 파이프, 스테인레스 스틸봉 또는 스테인레스 스틸 실린더를 포함하는 마이크로 채널 반응기의 제조방법. The stainless steel structure manufacturing method of the microchannel reactor comprising a stainless steel foam, a stainless steel plate, a stainless steel rod, stainless steel, stainless steel rods or stainless steel cylinder.
  9. 제7항에 있어서, The method of claim 7,
    상기 다공성 담체층은 알루미나(Al 2 O 3 ), 실리카(SiO 2 ), 타이타니아(TiO 2 ), 지올라이트, 세리아(Ce 2 O 3 ), 마그네시아, 바나데이트(V 2 O 5 ), CoO, CoO 2 , Co 2 O 3 및 Co 3 O 4 에서 선택되는 산화코발트, FeO, Fe 2 O 3 및 Fe 3 O 4 에서 선택되는 산화철, 산화텅스텐(WO 3 ), 산화몰리브데늄(MoO 3 ), 산화안티몬(SbO 2 ) 및 희토류산화물로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 마이크로 채널 반응기의 제조방법. The porous support layer of alumina (Al 2 O 3), silica (SiO 2), titania (TiO 2), zeolites, ceria (Ce 2 O 3), magnesia, vanadate (V 2 O 5), CoO , CoO 2, the cobalt oxide, FeO, Fe 2 O 3 and Fe 3 O iron oxide, tungsten oxide selected from 4 (WO 3), denyum oxide molybdate (MoO 3), oxide selected from Co 2 O 3 and Co 3 O 4 antimony (SbO 2) and a method of manufacturing a microchannel reactor comprising at least one element selected from the group consisting of rare earth oxides.
  10. 제7항에 있어서, The method of claim 7,
    상기 요철 구조는 열확산 코팅에 의하여 형성되는 마이크로 채널 반응기의 제조방법. The concave-convex structure A method for fabricating a microchannel reactor is formed by a thermal diffusion coating.
  11. 제7항에 있어서, The method of claim 7,
    상기 할라이드 물질은 NH 4 Cl인 것을 특징으로 하는 마이크로 채널 반응기의제조방법. The halide material A method of manufacturing a microchannel reactor, characterized in that NH 4 Cl.
  12. 제7항에 있어서, The method of claim 7,
    상기 다공성 담체층은 워시 코팅 또는 닥터블레이드 방법을 이용하여 형성하는 마이크로 채널 반응기의 제조방법. The porous support layer is manufactured of a microchannel reactor to form by using a wash-coating or doctor blade method.
  13. 제7항에 있어서, The method of claim 7,
    상기 촉매 입자는 백금, 팔라듐, 로듐, 이리듐, 루테늄, 텅스텐, 크롬, 망간, 철, 코발트, 구리 및 아연으로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 마이크로 채널 반응기의 제조방법. The catalyst particles The method of the microchannel reactor comprising a platinum, palladium, rhodium, iridium, ruthenium, tungsten, chromium, manganese, iron, cobalt, at least one element selected from the group consisting of copper and zinc.
  14. 제7항에 있어서, The method of claim 7,
    상기 다공성 담체층을 형성한 후, 상기 다공성 담체층에 균열을 형성하는 마이크로 채널 반응기의 제조방법. After the formation of the porous carrier layer, a method of manufacturing a microchannel reactor to form a crack in the porous carrier layer.
  15. 제14항에 있어서, 15. The method of claim 14,
    상기 균열은 상기 다공성 담체층을 형성한 후 150℃ 내지 900℃ 에서 열처리하여 형성되는 마이크로 채널 반응기의 제조방법. The cracking process for producing a microchannel reactor is formed by heat treatment at 150 ℃ to 900 ℃ after forming the porous carrier layer.
KR20130066388A 2013-06-11 2013-06-11 a micro channel reactor and a fabricating method thereof KR101528334B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130066388A KR101528334B1 (en) 2013-06-11 2013-06-11 a micro channel reactor and a fabricating method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130066388A KR101528334B1 (en) 2013-06-11 2013-06-11 a micro channel reactor and a fabricating method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140144448A true KR20140144448A (en) 2014-12-19
KR101528334B1 true KR101528334B1 (en) 2015-06-12

Family

ID=52674684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130066388A KR101528334B1 (en) 2013-06-11 2013-06-11 a micro channel reactor and a fabricating method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101528334B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100499348B1 (en) * 2002-11-05 2005-07-04 주식회사 엔비켐 A Method for Coating Double-Layered Particles of Metal-Metal Oxide and Depositing Active Catalyst Particles onto Metal Substrates for Preparing Metal Monolith Catalyst Modules
KR100626619B1 (en) * 2005-05-27 2006-09-14 주식회사 두산 The manufacturing method of microchannel reactor with coated catalyst inside the metallic microchannel and reactor thereof
KR101009079B1 (en) * 2003-05-02 2011-01-18 벨로시스, 인코포레이티드 Process for converting a hydrocarbon to an oxygenate or a nitrile
KR20120126340A (en) * 2011-05-11 2012-11-21 한국과학기술연구원 Method of fabrication of porous supported materials on metal structure and catalysts modules prepared by the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100499348B1 (en) * 2002-11-05 2005-07-04 주식회사 엔비켐 A Method for Coating Double-Layered Particles of Metal-Metal Oxide and Depositing Active Catalyst Particles onto Metal Substrates for Preparing Metal Monolith Catalyst Modules
KR101009079B1 (en) * 2003-05-02 2011-01-18 벨로시스, 인코포레이티드 Process for converting a hydrocarbon to an oxygenate or a nitrile
KR100626619B1 (en) * 2005-05-27 2006-09-14 주식회사 두산 The manufacturing method of microchannel reactor with coated catalyst inside the metallic microchannel and reactor thereof
KR20120126340A (en) * 2011-05-11 2012-11-21 한국과학기술연구원 Method of fabrication of porous supported materials on metal structure and catalysts modules prepared by the same

Also Published As

Publication number Publication date Type
KR20140144448A (en) 2014-12-19 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4499205A (en) High activity catalyst for reforming of methanol and process of preparing same
US4247422A (en) Metallic supported catalytic system and a method of making it
US3767453A (en) Method of depositing a high surface area alumina film on a relatively low surface area support
US6964697B2 (en) Metal solution-diffusion membrane and method for producing the same
Calle-Vallejo et al. Tailoring the catalytic activity of electrodes with monolayer amounts of foreign metals
Coq et al. Bimetallic palladium catalysts: influence of the co-metal on the catalyst performance
Güttel et al. Ex-post size control of high-temperature-stable yolk–shell Au,@ ZrO 2 catalysts
US20030083196A1 (en) Method for preparation of catalytic material for selective oxidation and catalyst members thereof
Ma et al. A redox‐mediator‐free solar‐driven Z‐scheme water‐splitting system consisting of modified Ta3N5 as an oxygen‐evolution photocatalyst
Huo et al. The mechanism of potassium promoter: enhancing the stability of active surfaces
US5795456A (en) Multi-layer non-identical catalyst on metal substrate by electrophoretic deposition
US4252690A (en) Metallic catalyst and process for preparing the same
JP2006181484A (en) Catalyst, exhaust gas cleaning catalyst and method for preparing the catalyst
US7323432B2 (en) Catalyst assembly
US20140301909A1 (en) System and Method for ZPGM Catalytic Converters
US20160136617A1 (en) Synergized PGM Catalyst with Low PGM Loading and High Sulfur Resistance for Diesel Oxidation Application
US20040086637A1 (en) Method of coating catalyst carrier layer of metal-metal oxide, method of depositing active catalyst particles onto metal substrates for preparing metal monolith catalyst modules, and module thereby
JP2002221022A (en) Diesel particulate filter and method for manufacturing the same
Kang et al. Shaping electrocatalysis through tailored nanomaterials
CN101062484A (en) Hydrogenation catalyst and its preparation method
US20090075156A1 (en) Porous Electrolessly Deposited Coatings
JPH11138020A (en) Honeycomb-like catalyst carrier and production thereof
US5993979A (en) Skeletal columnar coatings
JPH11169726A (en) Functional material having photocatalytic function and composite functional material and manufacture thereof
JP2012508096A (en) Chabazite zeolite catalyst having a low silica / alumina ratio

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant