KR102167986B1 - 수소 발생 장치 - Google Patents

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KR102167986B1
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Abstract

본 발명은, 증기를 전기 분해하여 수소를 생산하는 장치로서, 가열 대상인 물을 공급하는 물 공급부; 가연성 폐기물을 소각하고, 소각에 의해 발생된 열을 이용하여 제1 증기를 발생시켜 배출하는 증기 발생부; 상기 증기 발생부에서 발생된 상기 제1 증기를 재가열하여 온도와 압력을 상승시켜 제2 증기로 배출하는 재가열부; 상기 재가열부에서 배출되는 상기 제2 증기를 수전해 처리하여 수소를 생산하는 수소 생산부; 상기 증기 발생부에서 상기 재가열부로 상기 제1 증기를 이동시키는 제1 증기 공급관; 및 상기 재가열부에서 상기 수소 생산부로 상기 제2 증기의 온도를 유지하며 이동시키는 제2 증기 공급관;을 포함하는 수소 생산 장치를 제공한다.
본 발명은, 폐기물을 소각하여 얻은 열을 이용하여 증기를 생산하고, 화석 연료를 사용하여 생산된 증기를 승온시킨 후 수전해 공정에 의해 수소를 생산할 수 있다.

Description

수소 발생 장치{Apparatus for producing hydrogen}
본 발명은 수소 발생 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐기물을 소각에 의해 얻어진 열을 이용하여 증기를 발생시키고 발생된 증기를 수전해 처리하여 수소를 생산할 수 있는 수소 발생 장치에 관한 것이다.
화석연료의 과다 사용으로 지구 온난화 현상이 심각해지는 상황에서 이를 완화할 수 있는 방법으로 수소를 생산하여 에너지로 이용하는 것이 제시되고 있다.
수소는 연소가 용이하며, 연소열이 크고, 공해물질이 생성되지 않아 일반연료, 수소자동차, 수소비행기, 연료전지, 핵융합에너지 등의 청정한 에너지원으로 인식되고 있다.
이와 같은 수소를 생성하는 일반적인 방법으로 화석연료에서 열분해, 가스화 방법으로 수소를 생산하는 기술과 물을 전기분해하여 수소를 생산하는 방법이 있으나 모두 에너지 소비가 큰 것이 문제이다.
액체인 물을 전기분해하여 수소를 생산하는데 소비되는 전력량은 "Jensen et. al, IJHE 2007"자료에 의하면 3.57~4.46 kWh/㎥.H2 이나 700℃ 증기는 2.4 kWh/㎥.H2 이므로 전력량 절감이 32.8~46.2% 정도 된다. 따라서 가장 낮은 에너지를 소비하면서 증기를 생산하기 위해서는 기존 소각로에서 낮은 압력, 온도(약 200℃)의 증기를 생산 한 후 다시 화석연료를 이용하여 700℃로 재 가열하여 사용할 경우 화석연료 사용량을 약 73% 정도 절감할 수 있다. 따라서 약 27% 정도의 화석연료를 사용하고 수전해장치에서 필요로 하는 고온 증기를 생산할 수 있으므로 수전해장치의 낮은 전력량 소비율을 감안하면 물을 전기분해 하여 수소를 생산하는 에너지 대비 소비되는 화석연료 에너지량과 수전해장치의 낮은 소비 전력량을 고려하면 전체적인 에너지 절감은 5.8~19.2% 정도 이다.
그러나, 상기와 같이 화석 연료를 이용하여 수소를 생성하는 과정에서 발생되는 탄소가 지구 온난화의 원인 물질인 이산화탄소를 발생시키기 때문에, 화석 연료를 이용하여 수소 생산은 오염물질을 발생시킨다는 문제점이 있다.
따라서, 오염 물질의 발생을 감소시키며 수소를 생산할 수 있는 기술의 개발을 필요로 하고 있다.
한편, 2015년 기준 국내에서 발생한 가연성 폐기물 전체량은 2,211만 톤이다. 이 중에서 생활폐기물에서 유래한 발생량은 678만 톤이고, 사업장폐기물에서 유래한 발생량은 1,439만 톤이며 건설폐기물에서 유래한 발생량은 945만 톤이다.
기존에는 가연성 폐기물을 단순 소각에 의해 처리하는 방법만이 사용되고 있지만, 소각 시에는 발생되는 열은 별도의 사용없이 대기중으로 발산시킬 뿐이므로 이를 처리할 기술 개발을 필요로 하고 있다.
본 발명에 대한 선행기술로 공개특허 1999-74976호를 예시할 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 폐기물을 소각하여 얻은 열을 이용하여 증기를 생산하고, 화석 연료를 사용하여 생산된 증기를 승온시킨 후 수전해 공정에 의해 수소를 생산할 수 있는 수소 생산 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 증기를 전기 분해하여 수소를 생산하는 장치로서, 가열 대상인 물을 공급하는 물 공급부; 가연성 폐기물을 소각하고, 소각에 의해 발생된 열을 이용하여 제1 증기를 발생시켜 배출하는 증기 발생부; 상기 증기 발생부에서 발생된 상기 제1 증기를 재가열하여 온도와 압력을 상승시켜 제2 증기로 배출하는 재가열부; 상기 재가열부에서 배출되는 상기 제2 증기를 수전해 처리하여 수소를 생산하는 수소 생산부; 상기 증기 발생부에서 상기 재가열부로 상기 제1 증기를 이동시키는 제1 증기 공급관; 및 상기 재가열부에서 상기 수소 생산부로 상기 제2 증기의 온도를 유지하며 이동시키는 제2 증기 공급관;을 포함하는 수소 생산 장치를 제공한다.
상기 물 공급부에서 공급되는 물을 압축하여 상기 증기 발생부로 공급하는 압축부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 증기의 온도는, 180~220℃ 일 수 있다.
상기 제1 증기 공급관은, 내주면과 외주면 상에 단열 처리될 수 있다.
상기 재가열부는, 화석 연료에 의해 동작하는 보일러(boiler)를 포함할 수 있다.
상기 제2 증기의 온도는 700~800℃ 일 수 있다.
상기 제2 증기 공급관은, 일정한 직경을 갖고, 내부로는 상기 제2 증기가 이동하는 제1 단위 공급관과, 진공 분위기를 제공하고, 내측으로 상기 제1 단위 공급관이 배치되는 제2 단위 공급관과, 내측으로 상기 제2 단위 공급관이 배치되고, 상기 재가열부에서 배출되는 상기 제2 증기의 일부가 이동하는 제3 단위 공급관과, 상기 재가열부에서 배출되는 상기 제2 증기의 일부를 상기 수소 생산부측으로 배치되는 상기 제3 단위 공급관의 단부를 통해 상기 제3 단위 공급관으로 공급하는 제4 단위 공급관과, 일단은 상기 재가열부 측으로 연결되는 상기 제3 단위 공급관으로 단부로 연결되고, 타단은 상기 재가열부 측으로 연결되는 상기 제1 증기 공급관의 단부로 연결되어, 상기 제3 단위 공급관에서 사용된 상기 제2 증기는 상기 재가열부로 순환시키는 제5 단위 공급관을 포함할 수 있다.
상기 제3 단위 공급관의 직경은 상기 제1 단위 공급관의 직경의 3배 이상일 수 있다.
상기 제3 단위 공급관에서 상기 제2 증기의 이동 방향은 상기 제1 단위 공급관에서의 상기 제2 증기의 이동 방향과 대향할 수 있다.
상기와 같은 본 발명은, 폐기물을 소각하여 얻은 열을 이용하여 증기를 생산하고, 화석 연료를 사용하여 생산된 증기를 승온시킨 후 수전해 공정에 의해 수소를 생산할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 발생 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 A 부분의 구성을 상세하게 나타내는 단면도이다.
도 3은 증기의 수전해 처리에 의한 수소 생산에 필요한 에너지를 나타내는 표이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 발생 장치의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 2는 도 1의 A 부분의 구성을 상세하게 나타내는 단면도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 발생 장치(100)는 물 공급부(110), 증기 발생부(120), 재가열부(130), 수소 생산부(140), 제1 증기 공급관(150) 및 제2 증기 공급관(160)을 포함한다.
물 공급부(110)는 증기 발생에 사용되는 물을 공급한다.
물 공급부(110)를 통해 공급되는 물은 소정 정도로 압축된 후, 후술하는 증기 발생부(130)로 공급될 수 있다. 이를 위해, 물 공급부(110)에서 공급되는 물을 압축하여 공급하는 압축부(미도시)가 더 포함될 수 있다. 압축부는 원심형 다단 펌프를 이용하여 증기 발생에 사용되는 물의 압축을 수행할 수 있다.
원심형 다단 펌프는 널리 알려진 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
증기 발생부(120)는 생활환경 또는 산업 현장에서 발생되는 가연성 폐기물을 연소시키고, 가연성 폐기물의 연소에 의해 얻어지는 열을 이용하여 물 공급부(110)에서 공급되는 물을 소정의 온도와 압력을 갖는 제1 증기로 발생시킨다.
증기 발생부(120)는 가연성 폐기물이 소각되는 소각로와 소각 중 발생된 열과 물 공급부(110)에서 공급되는 물의 열교환을 위한 열교환기를 포함한다.
열교환기는 소각로(132)에서 소각 중 발생된 열과 물 공급부(110)에서 공급되는 물이 서로 열교환되도록 하여, 물이 제1 증기로 변환되도록 한다.
여기서, 소각로는 공급되는 물의 압력에 대한 내구성을 갖도록 제작되는 것이 바람직하다. 그리고, 연소에 사용되는 가연성 폐기물은 소정의 건조기를 이용하여 연소에 적합한 수준으로 건조된 상태인 것이 바람직하다.
또한, 가연성 폐기물의 저위발열량은 2,500~4,000kcal 정도이고 수분이 5~30 질량%, 회분과 불연물질이 20~40질량% 포함되어 있어 연소성이 불량하다.
따라서, 가연성 폐기물을 이용하는 증기 발생부(120)에서 발생되는 제1 증기의 온도는 180~220℃ 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 제1 증기의 온도는 200℃ 일 수 있다.
또한, 제1 증기는 소정의 압력을 가질 수 있다.
다음의 [표 1]은 제1 증기압력이 3 bar일 때 온도에 따른 엔탈피값을 나타낸다.
3 bar 과열수증기 생산에 필요한 엔탈피
과열증기 온도(℃) 엔탈피(enthalpy) (kcal/kg)
133.6(포화온도) 650.9
200 684.4
300 733.1
500 832.6
600 884.5
700 938.0
800 993.1
상기와 같이, 제1 증기의 온도가 200℃ 이상으로 설정된다면, 증기 생산에 필요한 엔탈피가 증가되므로, 제1 증기의 온도는 200℃ 인 것이 바람직하다. 또한, 제1 증기의 압력도 3 bar로 설정되는 것이 바람직하다.
제1 증기 공급관(150)은 소정의 직경과 길이를 갖는 관으로서, 증기 발생부(120)에서 발생된 제1 증기를 후술하는 재가열부(130)로 공급한다.
제1 증기 공급관(150)은 내벽과 외벽에 단열 처리를 수행하여, 제1 증기의 공급 과정에서 제1 증기의 온도 저하가 방지되도록 하는 것이 바람직하다.
재가열부(130)는 증기 발생부(130)에서 발생되는 제1 증기를 가열하여, 제1 증기의 온도보다 높은 온도를 갖는 고온의 제2 증기를 생산하여 배출한다.
재가열부(130)는 석유, 석탄과 같은 화석 연료를 연소시켜 얻어지는 연소열을 이용하여 제1 증기를 가열하여, 온도가 상승한 제2 증기를 배출한다.
재가열부(130)는 화석 연료를 사용하는 보일러(boiler)를 포함한다.
가연성 폐기물은 열량과 연소성이 상대적으로 낮아 가연성 폐기물의 연소만으로는 고온의 증기를 얻기 어려워 재가열부(130)는 석탄, 석유와 같은 화석 연료를 사용하는 것이 바람직하다.
따라서, 열량이 낮고 연소성이 낮은 가연성 폐기물을 이용하여 저온, 저압의 증기를 대량 생산한 후, 화석연료를 사용하여 발전과 산업체에서 필요로 하는 온도, 압력의 증기를 생성하는 경우, 화석연료만을 사용하여 필요로 하는 온도, 압력의 증기를 생성하는 경우보다 연료 절감 효과가 상승된다.
재가열부(130)에서 배출되는 제2 증기의 온도는 700~800℃ 인 것이 바람직하다.
도 3은 증기의 온도에 따른 수소 생산부에서의 전력 소비율을 나타내는 그래프이다.
도 3을 참조하면, 증기의 온도가 높을수록 후술하는 수소 생산부(140)에서 수소 생산에 필요로 하는 전력이 감소함을 알 수 있다. 그리고, 증기의 온도 상승에 필요한 에너지는 증기의 온도가 높을수록 증가하므로, 전체적인 에너지 소모량을 고려하였을 때, 제2 증기의 온도는 제2 증기의 온도는 700~800℃ 인 것이 바람직함을 알 수 있다.
제2 증기 공급관(160)은 재가열부(130)에서 배출되는 제2 증기의 온도가 유지되는 상태에서 후술하는 수소 생산부(140)로 공급한다.
제2 증기 공급관(160)은 제2 증기의 공급 과정에서 제2 증기의 온도 유지를 위하여 다음과 같이 구성된다.
제2 증기 공급관(160)은 제1 단위 공급관(160A), 제2 단위 공급관(160B), 제3 단위 공급관(160C), 제4 단위 공급관(160D) 및 제5 단위 공급관(160E)을 포함한다.
제1 단위 공급관(160A)은 소정의 직경을 갖는 관으로서, 재가열부(130)에서 후술하는 수소 생산부(140)로 제2 증기가 이동한다.
제2 단위 공급관(160B)은 소정의 직경을 갖는 관으로서, 중심축 상으로는 제1 단위 공급관(160A)이 배치된다.
제2 단위 공급관(160B)의 내주면과 제1 단위 공급관(160A)의 외주면 사이의 공간은 진공으로 유지되도록 하여, 제1 단위 공급관(160A)을 따라 이동하는 제2 증기의 열이 방열되지 않도록 한다.
제3 단위 공급관(160C)은 소정의 직경을 갖는 관으로서, 중심축 상으로는 제2 단위 공급관(160B)이 배치된다.
제3 단위 공급관(160C)의 내주면과 제2 단위 공급관(160B)의 외주면 사이의 공간으로는 재가열부(130)에서 배출되는 제2 증기의 일부를 유입시켜, 제1 단위 공급관(160A)을 따라 이동하는 제2 증기의 열이 방열되지 않도록 한다.
제4 단위 공급관(160D)은, 일단은 재가열부(130)에 연결되고, 타단은 후술하는 수소 생산부(140) 측으로 배치되는 제3 단위 공급관(160C)의 단부 일측으로 연결된다. 제4 단위 공급관(160D)은 재가열부(130)에서 배출되는 제2 증기의 일부를 제3 단위 공급관(160C) 내로 공급한다.
제5 단위 공급관(160E)은, 일단은 재가열부(130) 측으로 배치되는 제3 단위 공급관(160C)의 단부 일측으로 연결되고, 타단은 제1 증기 공급관(150)의 단부 일측으로 연결된다.
제5 단위 공급관(160E)은 제3 단위 공급관(160C)의 내주면과 제2 단위 공급관(160B)의 외주면 사이를 이동하는 제2 증기의 열이 대기중으로 방열되며 온도가 저하된 후, 재가열부(130)로 재순환되도록 한다.
재가열부(130)에서 재가열된 제2 증기의 일부는 제3 단위 공급관(160C)의 내주면과 제2 단위 공급관(160B)의 외주면 사이로 다시 공급될 수 있다. 또한, 재가열된 제2 증기의 일부는 수송 생산부(140)로 공급될 수 있다.
수소 생산부(140)는 제2 증기 공급관(160)을 통해 공급되는 제2 증기를 수전해 처리하여 수소를 생산한다.
수전해 처리는 증기에 대하여 소정의 전원을 인가하여, 증기를 수소와 산소로 분리 배출하는 공정으로, 널리 알려진 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은, 폐기물을 소각하여 얻은 열을 이용하여 증기를 생산하고, 화석 연료를 사용하여 생산된 증기를 승온시킨 후 수전해 공정에 의해 수소를 생산할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 수소 발생 장치 110: 물 공급부
120: 증기 발생부 130: 재가열부
140: 수소 생산부 150: 제1 증기 공급관
160: 제2 증기 공급관(제1 내지 제5 단위 공급관을 포함함)

Claims (9)

  1. 증기를 전기 분해하여 수소를 생산하는 장치로서,
    가연성 폐기물을 소각하고, 소각에 의해 발생된 열을 이용하여 제1 증기를 발생시켜 배출하는 증기 발생부;
    상기 증기 발생부로 상기 제1 증기 발생에 사용되는 물을 공급하는 물 공급부;
    상기 증기 발생부에서 발생된 상기 제1 증기를 재가열하여 온도와 압력을 상승시켜 제2 증기로 배출하는 재가열부;
    상기 재가열부에서 배출되는 상기 제2 증기를 수전해 처리하여 수소를 생산하는 수소 생산부;
    상기 증기 발생부에서 상기 재가열부로 상기 제1 증기를 이동시키는 제1 증기 공급관; 및
    상기 재가열부에서 상기 수소 생산부로 상기 제2 증기의 온도를 유지하며 이동시키는 제2 증기 공급관;을 포함하고,
    상기 제2 증기 공급관은,
    일정한 직경을 갖고, 내부로는 상기 제2 증기가 이동하는 제1 단위 공급관과,
    진공 분위기를 제공하고, 내측으로 상기 제1 단위 공급관이 배치되는 제2 단위 공급관과,
    내측으로 상기 제2 단위 공급관이 배치되고, 상기 재가열부에서 배출되는 상기 제2 증기의 일부가 이동하는 제3 단위 공급관과,
    상기 재가열부에서 배출되는 상기 제2 증기의 일부를 상기 수소 생산부측으로 배치되는 상기 제3 단위 공급관의 단부를 통해 상기 제3 단위 공급관으로 공급하는 제4 단위 공급관과,
    일단은 상기 재가열부 측으로 연결되는 상기 제3 단위 공급관으로 단부로 연결되고, 타단은 상기 재가열부 측으로 연결되는 상기 제1 증기 공급관의 단부로 연결되어, 상기 제3 단위 공급관에서 사용된 상기 제2 증기는 상기 재가열부로 순환시키는 제5 단위 공급관을 포함하는 수소 생산 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 물 공급부에서 공급되는 물을 압축하여 상기 증기 발생부로 공급하는 압축부를 더 포함하는 수소 생산 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 증기의 온도는, 180~220℃ 인 수소 생산 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 증기 공급관은,
    내주면과 외주면 상에 단열 처리되는 수소 생산 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 재가열부는,
    화석 연료에 의해 동작하는 보일러(boiler)를 포함하는 수소 생산 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 증기의 온도는 700~800℃ 인 수소 생산 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제3 단위 공급관의 직경은 상기 제1 단위 공급관의 직경의 3배 이상인 수소 생산 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3 단위 공급관에서 상기 제2 증기의 이동 방향은 상기 제1 단위 공급관에서의 상기 제2 증기의 이동 방향과 대향하는 수소 생산 장치.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005232524A (ja) * 2004-02-18 2005-09-02 Ebara Corp 固体酸化物電解質を用いた水素製造システム
JP2018184631A (ja) * 2017-04-25 2018-11-22 国立大学法人九州大学 水素製造方法および水素製造供給装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR101371688B1 (ko) * 2011-09-19 2014-03-12 주식회사 선진중공업 스팀 발생장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005232524A (ja) * 2004-02-18 2005-09-02 Ebara Corp 固体酸化物電解質を用いた水素製造システム
JP2018184631A (ja) * 2017-04-25 2018-11-22 国立大学法人九州大学 水素製造方法および水素製造供給装置

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