KR102247197B1 - 암모니아 개질기 - Google Patents

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KR102247197B1
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정석용
조병옥
김영래
이성훈
노경민
박종권
김성훈
이현준
김태완
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(주)원익머트리얼즈
주식회사 원익홀딩스
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Abstract

본 발명은 암모니아를 촉매를 이용한 열처리를 통해서 수소와 질소로 분해하는 암모니아 개질기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 암모니아 개질기는 본체부 내에 촉매층이 형성된 상태에서, 암모니아가 본체부의 상부에서 하부로 공급되고, 열원이 본체부의 하부에서 공급되어 상부로 이동한 후 다시 하부로 이동하면서 암모니아와 촉매층에 충분한 열을 전달함으로써, 암모니아의 분해율을 향상시킬 수 있다.

Description

암모니아 개질기{Ammonia reformer}
본 발명은 암모니아 개질기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 암모니아를 촉매를 이용한 열처리를 통해서 수소와 질소로 분해하는 암모니아 개질기에 관한 것이다.
수소는 자연계에 존재하는 원소들 중에 가장 작은 원자들로 구성되어 원소로서, 다양한 산업 분야에 사용되고 있다. 특히 수소는 수소자동차, 연료 전지 등에 사용되고 있다.
수소는 자연계에서 포집하여 사용할 수도 있지만, 포집 효율이 떨어지고 장치의 구동에 필요한 만큼 충분한 수소를 연속적으로 제공하는 데는 한계가 있다.
따라서 수소를 연속적으로 제공할 필요성이 있는 수소를 사용하는 수소자동차 및 모든 화학 공정에 연속적인 수소 생산의 원천으로 암모니아를 사용하는 방법이 있다.
이러한 암모니아를 이용한 수소 생산방법으로 암모니아 개질기를 이용하여 암모니아를 질소와 수소로 분해하는 방법이 이용되고 있다. 이러한 암모니아의 분해방법은 촉매 및 열을 이용하여 암모니아를 수소와 질소가스로 분해하는 것이다.
하지만 기존의 암모니아 분해 방법은 암모니아의 분해율이 낮아서 실용적이지 못한 문제점을 안고 있다.
한편, 암모니아는 반도체, LED, 디스플레이 등 다양한 제조 전자 제품의 제조에 사용될 수 있다. 암모니아가 전자 제품의 제조에 사용될 경우, 암모니아가 폐가스에 포함되어 배출될 수 있다. 암모니아가 폐가스에 일정 농도 이상 포함될 경우 유해하기 때문에, 폐가스에 포함된 암모니아를 처리하는 경우에도 암모니아 개질기가 사용될 수 있다.
국내공개특허공보 제2020-0036865호 (2020.04.07.)
따라서 본 발명의 목적은 암모니아의 분해율을 향상시킬 수 있는 암모니아 개질기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 암모니아의 공급 방식을 개선하여 촉매층에서 채널링이 발생하는 것을 억제할 수 있는 암모니아 개질기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 촉매층에 공급되는 암모니아를 충분히 예열할 수 있는 암모니아 개질기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 촉매층의 온도 분포를 균일하게 하여 촉매층 전반에 걸쳐 안정적으로 암모니아를 분해할 수 있는 암모니아 개질기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 촉매층의 하부가 합성가스의 유로를 막거나 합성가스의 유로로 촉매가 손실되는 것을 억제할 수 있는 암모니아 개질기를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내부 공간을 갖는 본체부; 상기 내부 공간에 촉매들로 형성된 촉매층; 상기 본체부의 상부에서 상기 내부 공간으로 암모니아를 공급하여 상기 암모니아를 상기 내부 공간의 상부에서 하부로 이동시키는 암모니아 공급부; 상기 본체부의 하부에 연결되어, 열원을 상기 내부 공간의 하부로 공급한 후 상기 내부 공간의 상부로 이동시키고, 다시 상기 내부 공간의 하부로 이동시키면서 상기 내부 공간으로 열을 방출하는 수직 방향으로 굴곡된 배관을 구비하는 열원 공급부; 상기 본체부의 하부에 연결되며, 상기 내부 공간의 상부에서 하부로 이동하면서 열 손실이 발생된 열원인 배기가스를 배출하는 배기가스 배출부; 및 상기 본체부의 하부에 연결되며, 상기 내부 공간의 상부로 공급된 암모니아가 아래로 내려와 상기 촉매층을 통과하면서 열과 촉매에 의해 분해된 산소와 질소 가스를 포함하는 합성가스를 상기 본체부 밖으로 배출하는 합성가스 배출부;를 포함하는 암모니아 개질기를 제공한다.
상기 본체부는, 상기 내부 공간을 수평 방향으로 상기 본체부의 하부에서 상부로 제1 내부 공간, 제2 내부 공간 및 제3 내부 공간으로 구분하는 제1 및 제2 격벽을 포함할 수 있다.
상기 본체부의 하부와 상기 제1 격벽이 형성하는 상기 제1 내부 공간의 하부에 상기 합성가스 배출부가 연결된다.
상기 제1 및 제2 격벽이 형성하는 상기 제2 내부 공간에 상기 연소 배기가스 배출부가 연결된다.
상기 제2 격벽과 상기 본체부의 상부에 형성되는 제3 내부 공간에 상기 촉매층이 형성되고, 상기 제3 내부 공간의 상부에 상기 암모니아 공급부가 연결된다.
상기 열원 공급부는, 상기 본체부의 외부에서 열원을 주입하되, 상기 제1 내부 공간에 삽입되어 상기 제1 내부 공간의 중심에 뻗어 있는 열원 주입관; 상기 열원 주입관에 연결되어 상기 제1 및 제2 격벽을 수직으로 관통하여 상기 제3 내부 공간의 상부로 뻗어 있는 메인 열원 공급관; 상기 메인 열원 공급관의 상단부에서 방사형으로 분기된 복수의 연결관; 및 일단이 상기 복수의 연결관에 각각 연결되고, 상기 일단과 연결된 타단이 상기 제2 격벽을 관통하여 상기 제2 내부 공간에 연결되도록 뻗어 있는 복수의 브랜치 열원 공급관;을 포함할 수 있다.
상기 열원 주입관을 통해 공급된 열원은 상기 메인 열원 공급관, 상기 복수의 연결관 및 상기 복수의 브랜치 열원 공급관을 통과한 후 배기가스로 상기 제2 내부 공간으로 이동할 수 있다.
상기 메인 열원 공급관 및 상기 복수의 브랜치 열원 공급관은 수직 방향으로 서로 평행하게 형성되며, 상기 메인 열원 공급관의 내경이 상기 브랜치 열원 공급관의 내경 보다는 크다.
상기 복수의 연결관은, 상기 메인 열원 공급관을 중심으로 상기 제3 내부 공간 내에 상기 복수의 브랜치 열원 공급관이 균일하게 배치될 수 있도록 상기 제3 내부 공간의 상부에서 상기 제2 내부 공간의 내측면을 향하여 분기되어 있다.
상기 연결관은, 상기 메인 열원 공급관의 상단부에서 방사형으로 분기된 복수의 제1 연결관; 및 상기 복수의 제1 연결관에 각각 방사형으로 분기된 복수의 제2 연결관;을 포함할 수 있다.
상기 복수의 제2 연결관에 각각 상기 적어도 하나의 브랜치 열원 공급관이 연결된다.
상기 브랜치 열원 공급관은, 상기 제3 내부 공간으로 열을 방출할 수 있도록 상기 외주면에서 돌출된 복수의 방열핀;을 포함한다.
본 발명에 따른 암모니아 개질기는, 상기 제3 내부 공간의 제2 격벽 위에 쌓인 상기 촉매층 위에 적층되며, 상기 제3 내부 공간의 상부로 주입된 암모니아를 상기 열원 공급부에서 공급된 열을 전달하여 예열하는 내열성을 갖는 입자들로 형성된 예열층;을 더 포함할 수 있다.
상기 내열성을 갖는 입자는 Al2O3 또는 ZrO2 펠렛을 포함할 수 있다.
상기 합성가스 배출부는, 상기 제1 및 제2 격벽을 관통하여 연결하며, 상기 제3 내부 공간에서 생성된 합성가스를 상기 제1 내부 공간으로 이동시키는 복수의 노즐관; 및 상기 제1 내부 공간의 하부에 연결되며, 상기 제1 내부 공간으로 이동한 합성가스를 상기 본체부 밖으로 배출하는 합성가스 배출관;을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 암모니아 개질기는, 상기 제2 격벽의 상부면에 노출된 상기 노즐관의 입구에 결합되며, 상기 제3 내부 공간에서 생성된 합성가스는 통과시키고, 상기 촉매층의 촉매가 상기 노즐관의 입구를 막거나 입구를 통하여 손실되는 것을 방지하는 필터 캡;을 더 포함할 수 있다.
상기 필터 캡은, 상기 노즐관의 입구를 덮으며, 상부가 볼록한 캡 머리; 및 상기 캡 머리의 하부에 연결되어 상기 노즐관의 입구에 삽입되며, 상기 제3 내부 공간과 상기 노즐관을 연통시켜 상기 제3 내부 공간에서 생성된 합성가스를 상기 노즐관을 통하여 상기 제1 내부 공간으로 이동시키는 연결구멍을 형성하는 캡 다리;를 포함할 수 있다.
그리고 상기 촉매층을 형성하는 상기 촉매는 활성 금속(active metal), 담체(support), 및 상기 담체에 담지되는 촉진체(promoter)를 포함할 수 있다.
상기 활성 금속은 귀금속(noble metal) 또는 비귀금속(non-noble metal)을 포함할 수 있다.
상기 귀금속은 Ru, Pt, Pd, Rh 및 Ir 중에 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 비귀금속은 Ni, Co, Fe, Cu, W 또는 Mo 기반의 산화물, Cs 및 V 중에 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 담체는 TiO2, ZrO2, Al2O3, SiO2 및 Zeolite 중에 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고 상기 촉진체는 K, Mg, Ca, Ba, Fe, Co, Ni, Cu 및 Zn 중에 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 암모니아 개질기는 본체부 내에 촉매층이 형성된 상태에서, 암모니아가 본체부의 상부에서 하부로 공급되고, 열원이 본체부의 하부에서 공급되어 상부로 이동한 후 다시 하부로 이동하면서 암모니아와 촉매층에 충분한 열을 전달함으로써, 암모니아의 분해율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 암모니아 개질기는 암모니아를 본체부의 상부에 공급하여 아래로 이동하면서 촉매층에 의해 분해되도록 함으로써, 초기 기동 과정에서 촉매층의 압력에 의한 채널링이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
본체부 내에는 촉매층 위에 예열층이 형성된 구조를 갖기 때문에, 본체부의 상부로 공급된 암모니아는 예열층을 통하여 분해에 필요한 온도로 충분히 예열된 후 촉매층으로 전달되기 때문에, 암모니아의 분해율을 더욱 향상시킬 수 있다.
열은 본체부 내부에 균일하게 분포된 복수의 브랜치 열원 공급관과, 복수의 브랜치 열원 공급관의 외주면에 형성된 방열핀을 통하여 촉매층과 암모니아로 전달되기 때문에, 촉매층의 온도 분포를 균일하게 하여 촉매층 전반에 걸쳐 안정적으로 암모니아를 분해할 수 있다.
그리고 암모니아의 분해에 의해 생성된 합성가스(산소 및 질소 가스)가 배출되는 본체부의 노즐관 입구에 볼록한 삿갓 형태의 필터 캡을 설치함으로써, 촉매층의 하부가 합성가스의 유로를 막거나 합성가스의 유로로 촉매가 손실되는 것을 억제하면서 생성된 합성가스만을 본체부 밖으로 효과적으로 배출시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 암모니아 개질기를 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 암모니아 개질기를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2의 암모니아 개질기의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 암모니아 개질기의 정면도이다.
도 5는 도 2의 5-5선 부분 절개 사시도이다.
도 6은 도 2의 6-6선 부분 절개 사시도이다.
도 7은 도 2의 본체부에서 본체 커버를 제거한 상태의 평면도이다.
도 8은 도 5의 노즐관의 입구에 삽입되는 필터 캡을 보여주는 저면 사시도이다.
도 9는 도 5의 노즐관의 입구에 필터 캡이 삽입된 상태를 보여주는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 암모니아 개질기를 보여주는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 암모니아 개질기(100)는 상부에서 아래로 이동하는 암모니아에 균일하게 열과 촉매에 접촉하여 반응하도록 유도하여 수소와 질소를 분해하는 장치이다. 이러한 본 실시예에 따른 암모니아 개질기(100)는 본체부(10), 촉매층(31), 암모니아 공급부(40), 열원 공급부(50), 배기가스 배출부(70) 및 합성가스 배출부(80)를 포함한다. 본체부(10)는 내부 공간(15)을 갖는다. 촉매층(31)은 내부 공간(15)에 촉매들로 형성된다. 암모니아 공급부(40)는 본체부(10)의 상부에서 내부 공간(15)으로 암모니아를 공급하여 암모니아를 내부 공간(15)의 상부에서 하부로 이동시킨다. 열원 공급부(50)는 본체부(10)의 하부에 연결되어, 열원을 내부 공간(15)의 하부로 공급한 후 내부 공간(15)의 상부로 이동시키고, 다시 내부 공간(15)의 하부로 이동시키면서 내부 공간(15)으로 열을 방출하는 수직 방향으로 굴곡된 배관을 구비한다. 배기가스 배출부(70)는 본체부(10)의 하부에 연결되며, 내부 공간(15)의 상부에서 하부로 이동하면서 열 손실이 발생된 열원인 배기가스를 배출한다. 그리고 합성가스 배출부(80)는 본체부(10)의 하부에 연결되며, 내부 공간(15)의 상부로 공급된 암모니아가 아래로 내려와 촉매층(31)을 통과하면서 열과 촉매에 의해 분해되는 산소와 질소 가스를 포함하는 합성가스를 본체부(10) 밖으로 배출한다. 그 외 본 실시예에 따른 암모니아 개질기(100)는 예열층(33)과 필터 캡(90)을 더 포함할 수 있다.
여기서 본체부(10)는 내부 공간(15)을 수평 방향으로 본체부(10)의 하부에서 상부로 제1 내부 공간(17), 제2 내부 공간(18) 및 제3 내부 공간(19)으로 구분하는 제1 및 제2 격벽(21,23)을 포함한다.
제1 내부 공간(17)은 본체부(10)의 하부와 제1 격벽(21)이 형성하는 공간이다. 제1 내부 공간(17)의 하부에 합성가스 배출부(80)가 연결된다.
제2 내부 공간(18)은 제1 및 제2 격벽(21,23) 사이에 형성되는 공간이다. 제2 내부 공간(18)에 상기 배기가스 배출부(70)가 연결된다.
그리고 제3 내부 공간(19)은 제2 격벽(23)과 본체부(10)의 상부가 형성하는 공간이다. 제3 내부 공간(19)에 촉매층(31)이 형성되고, 제3 내부 공간(19)의 상부에 암모니아 공급부(40)가 연결된다. 암모니아의 분해가 제3 내부 공간(19)에서 이루어지기 때문에, 제1 내지 제3 내부 공간(17,18,19) 중 제3 내부 공간(19)이 가장 크다.
촉매층(31)은 제3 내부 공간(19)의 제2 격벽(23) 위에 일정 높이로 충전된다. 촉매층(31)의 촉매와 촉매층(31)으로 전달되는 열을 이용하여 촉매층(31)을 통과하는 암모니아를 수소와 질소 가스로 분해한다.
이러한 촉매층(31)을 형성하는 촉매는 활성 금속(active metal), 담체(support), 및 담체에 담지되는 촉진체(promoter)를 포함할 수 있다.
활성 금속은 귀금속(noble metal) 또는 비귀금속(non-noble metal)을 포함할 수 있다. 여기서 귀금속은 Ru, Pt, Pd, Rh 및 Ir 중에 적어도 하나를 포함할 수 있다. 비귀금속은 Ni, Co, Fe, Cu, W 또는 Mo 기반의 산화물, Cs 및 V 중에 적어도 하나를 포함할 수 있다.
담체는 TiO2, ZrO2, Al2O3, SiO2 및 Zeolite 중에 적어도 하나를 포함하는 금속산화물일 수 있다. 이러한 담체는 분말을 활용한 압출 방식을 통하여 차압이 발생하지 않는 범위에서 다양한 제형으로 제조될 수 있다. 예컨대 담체는 분말 타입, 팰렛 타입(pellet type), 비드 타입(bead type), 스퀘어 타입(square type), 1홀 실린더(링) 타입(1 hole cylindrical(ring) type), 2홀 실린더 타입(2 hole cylindrical type), 3홀 실린더 타입(3 hole cylindrical type), 4홀 실린더 타입(4 hole cylindrical type), 쿼드라로브 타입(quadralobe type) 등이 될 수 있다.
그리고 촉진체는 담체 상에 또는 활성 금속의 담지 시에 담지를 할 수 있으며, 담체의 물성 개선 또는 활성 금속의 성능 증진을 위해 활용되는 소재이다. 예컨대 촉진체는 K, Mg, Ca, Ba, Fe, Co, Ni, Cu 및 Zn 중에 적어도 하나를 포함할 수 있다.
암모니아 공급부(40)는 암모니아를 제3 내부 공간(19)의 상부로 주입한다. 암모니아 공급부(40)가 암모니아를 제3 내부 공간(19)의 상부에서 주입하여 제3 내부 공간(19)의 하부로 이동할 수 있도록 하는 경우, 초기 기동 과정에서 촉매층(31)에서 채널링이 발생되는 것을 억제하기 위해서이다.
열원 공급부(50)는 열원을 제1 내부 공간(17)을 통하여 주입한다. 제1 내부 공간(17)으로 주입된 열원은 제1 및 제2 격벽(21,23)을 관통하여 제3 내부 공간(19)으로 공급된다. 제3 내부 공간(19)으로 공급된 열원은 제3 내부 공간(19)의 상부에서 하부로 이동하면서, 제3 내부 공간(19)의 공급된 암모니아의 분해열에 사용되면서 열 손실이 발생되고, 열 손실이 발생된 열원인 배기가스는 제2 격벽(23)을 통하여 제3 내부 공간(19)에서 제2 내부 공간(18)으로 이동한 후, 제2 내부 공간(18)에 연결된 배기가스 배출부(70)를 통하여 본체부(10) 밖으로 배출된다.
열원 공급부(50)는 수직 방향으로 굴곡된 배관을 제3 내부 공간(19) 내에 전체적으로 균일하게 분포시킴으로써, 제3 내부 공간(19) 내의 온도 분포를 균일하게 할 수 있다. 이로 인해 제3 내부 공간(19)으로 공급되는 암모니아는 제3 내부 공간(19) 전체에서 분해되어 합성가스로 생성된다.
암모니아는 제3 내부 공간(19)의 상부에서 하부로 이동하면서 촉매층(31)을 통과하게 되고, 제3 내부 공간(19)에 공급된 열원에서 방출되는 열과 촉매에 의해 분해되어 산소와 질소 가스를 포함하는 합성가스로 생성된다.
생성된 합성가스는 제3 내부 공간(19)에서 제1 및 제2 격벽(21,23)을 관통하여 제1 내부 공간(17)으로 이동한다. 이동한 합성가스는 제3 내부 공간(19)에 연결되는 합성가스 배출부(80)를 통하여 본체부(10) 밖으로 배출된다.
예열층(33)은 제3 내부 공간(19)의 제2 격벽(23) 위에 쌓인 촉매층(31) 위에 적층되며, 제3 내부 공간(19)의 상부로 주입된 암모니아를 열원 공급부(50)에서 공급된 열을 전달하여 예열하는 내열성을 갖는 입자들로 형성될 수 있다. 내열성을 갖는 입자는 열적 안정성, 열전달 특성, 차압 발생이 적은 형태의 조건을 만족하는 소재로서, 예컨대 Al2O3 또는 ZrO2 펠렛이 사용될 수 있다. 예열층(33)은 암모니아의 분해 온도 조건인 약 600℃로 제3 내부 공간(19)으로 공급된 암모니아를 예열할 수 있다.
제3 내부 공간(19)은 하부에 촉매층(31)이 형성되고, 촉매층(31) 위에 예열층(33)이 형성된 구조를 갖는다. 제3 내부 공간(19)의 상부를 통하여 암모니아가 공급되어 예열층(33)에 먼저 접촉하게 된다. 따라서 암모니아는 예열층(33)을 지나 촉매층(31)에서 분해되기 전에, 예열층(33)에 의해 분해 온도 조건을 충족한 상태에서 촉매층(31)으로 이동하기 때문에, 암모니아의 수소 및 질소 가스로의 분해 전환율을 높일 수 있다.
암모니아의 분해가 촉매층(31)에서 이루어지기 때문에, 제3 내부 공간(19)에서 촉매층(31)이 예열층(33) 보다는 높이가 높으면 더 많은 부피를 차지한다.
이와 같은 본 실시예에 따른 암모니아 개질기(100)에 대해서, 도 2 내지 도 6을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 암모니아 개질기(100)를 보여주는 사시도이다. 도 3은 도 2의 암모니아 개질기(100)의 분해 사시도이다. 도 4는 도 2의 암모니아 개질기(100)의 정면도이다. 도 5는 도 2의 5-5선 부분 절개 사시도이다. 그리고 도 6은 도 2의 6-6선 부분 절개 사시도이다.
본 실시예에 따른 암모니아 개질기(100)는 촉매층(31)과 예열층(33)을 제외한 부분은 암모니아의 분해가 이루어지는 온도를 견딜 수 있는 스테인리스 스틸 소재로 제조될 수 있다. 예컨대 암모니아 개질기(100)는 600℃ 이상의 온도를 견딜 수 있는 스테인리스 스틸 소재로 제조된다. 본체부(10)로 열원을 공급하는 열원 공급부(50) 부분은 800℃ 이상의 온도를 견딜 수 있는 스테인리스 스틸 소재로 제조된다.
본체부(10)는 내부 공간(15)을 갖는 원통 형태로 구현될 수 있다. 이러한 본체부(10)는 메인 본체(11)와, 메인 본체(11)에 결합되는 본체 커버(13)를 포함한다. 메인 본체(11)와 본체 커버(13)가 결합되어 내부 공간(15)을 형성한다.
메인 본체(11)는 상부가 개방된 형태를 가지며, 상단의 가장자리 둘레에 본체 커버(13)와 결합되는 메인 플랜지(12)가 형성되어 있다. 메인 본체(11)의 안쪽에 제1 및 제2 격벽(21,23)이 형성되고, 제2 격벽(23) 위의 제3 내부 공간(19) 부분에 열원 공급부(50)의 수직 방향으로 굴곡된 배관이 형성된다.
본체 커버(13)는 하부가 개장된 형태를 가지며, 하단의 가장자리 둘레에 메인 플랜지(12)와 결합되는 커버 플랜지(14)가 형성되어 있다. 메인 플랜지(12) 위에 커버 플랜지(14)가 탑재된 상태에서, 메인 플랜지(12) 및 커버 플랜지(14)는 볼트 및 너트와 같은 체결부재로 결합될 수 있다. 필요에 따라 메인 플랜지(12)와 커버 플랜지(14) 사이에 암모니아 또는 합성가스가 누출되는 것을 방지할 수 있는 개스킷 또는 오-링이 개재될 수 있다.
열원 공급부(50)는 열원 주입관(51), 메인 열원 공급관(53), 복수의 연결관(55) 및 복수의 브랜치 열원 공급관(61)을 포함한다. 열원 주입관(51)은 본체부(10)의 외부에서 열원을 주입하되, 제1 내부 공간(17)에 삽입되어 제1 내부 공간(17)의 중심에 뻗어 있다. 메인 열원 공급관(53)은 열원 주입관(51)에 연결되어 제1 및 제2 격벽(21,23)을 수직으로 관통하여 제3 내부 공간(19)의 상부로 뻗어 있다. 복수의 연결관(55)은 메인 열원 공급관(53)의 상단부에서 방사형으로 분기된다. 그리고 복수의 브랜치 열원 공급관(61)은 일단이 복수의 연결관(55)에 각각 연결되고, 일단과 연결된 타단이 제2 격벽(23)을 관통하여 제2 내부 공간(18)에 연결되도록 뻗어 있다. 여기서 열원 주입관(51)을 통해 공급된 열원은 메인 열원 공급관(53), 복수의 연결관(55) 및 복수의 브랜치 열원 공급관(61)을 통과한 후 배기가스로 제2 내부 공간(18)으로 이동한다.
열원 주입관(51)은 제1 내부 공간(17)에 대응되는 메인 본체(11)의 외측면에서 제1 내부 공간(17)의 중심을 향하여 수평 방향으로 뻗어 있다. 이때 열원은 LPG 또는 LNG의 연소가스를 포함한다.
메인 열원 공급관(53)은 일단이 열원 주입관(51)에 연결되고, 일단과 연결된 타단이 제1 및 제2 격벽(21,23)을 수직으로 관통하여 제3 내부 공간(19)의 상부에 위치한다. 따라서 메인 열원 공급관(53)은 열원 주입관(51)으로 주입된 열원을 제3 내부 공간(19)의 상부로 이동시킨다.
메인 열원 공급관(53)의 제1 및 제2 격벽(21,23)을 관통하는 부분은 제2 내부 공간(18)과 연통되어 있다. 이로 인해 메인 열원 공급관(53)은 열원 주입관(51)과 제1 격벽(21)을 연결되는 부분과, 제2 격벽(23)에서 제3 내부 공간(19)의 상부로 뻗어 있는 부분이 관으로 형성된다.
한편 본 실시예에서는 메인 열원 공급관(53)이 제2 내부 공간(18)과 연통되게 형성된 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 메인 열원 공급관(53)의 제2 내부 공간(18)을 통과하는 부분이 제2 내부 공간(18)과 분리되게 관으로 형성될 수 있다. 즉 메인 열원 공급관(53)이 하나의 관으로 형성될 수 있다.
메인 열원 공급관(53)의 상부에 연결된 복수의 연결관(55) 및 복수의 브랜치 열원 공급관(61)의 연결 구조에 대해서, 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 7은 도 2의 본체부(10)에서 본체 커버(13)를 제거한 상태의 평면도이다.
복수의 연결관(55)은 메인 열원 공급관(53)과 복수의 브랜치 열원 공급관(61)의 연결을 매개한다. 즉 메인 열원 공급관(53)으로 공급된 열원은 복수의 연결관(55)을 통하여 각각 복수의 브랜치 열원 공급관(61)으로 공급된다.
이러한 복수의 연결관(55)은 메인 열원 공급관(53)을 중심으로 제3 내부 공간(19) 내에 복수의 브랜치 열원 공급관(61)이 균일하게 배치될 수 있도록 제3 내부 공간(19)의 상부에서 제3 내부 공간(19)의 내측면을 향하여 수직 및 수평 배관을 병용하여 방사형으로 분기되어 있다.
즉 연결관(55)은 복수의 제1 연결관(57)과, 복수의 제2 연결관(59)을 포함한다.
복수의 제1 연결관(57)은 메인 열원 공급관(53)의 상단부에서 방사형으로 분기된다. 복수의 제1 연결관(57)은 수평 방향으로 서로 등각을 이루도록 분기될 수 있다.
그리고 복수의 제2 연결관(59)은 복수의 제1 연결관(57)에서 각각 방사형으로 분기된다. 복수의 제2 연결관(59)은 제1 연결관(57)의 아래에 배치되되, 수평 방향으로 방사형으로 분기될 수 있다. 복수의 제2 연결관(59)에 각각 적어도 하나의 브랜치 열원 공급관(61)이 연결된다. 본 실시예에서는 제1 연결관(57)에 3개의 제2 연결관(59)이 연결되고, 3개의 제2 연결관(59)에 각각 2개의 브랜치 열원 공급관(61)이 연결된다. 3개의 제2 연결관(59)은 제1 연결관(57)을 중심으로 주위에 브랜치 열원 공급관(61)이 균일하게 분포할 수 있도록, 영문자 “L”자형으로 굴곡된 형태로 형성될 수 있다. 즉 제1 연결관(57)을 중심으로 3개의 제2 연결관(59)이 바람개비 형태로 배치될 수 있다. 3개의 제2 연결관(59)은 일단이 제1 연결관(57)에 연결되고, 굴곡된 부분과 타단에 각각 브랜치 열원 공급관(61)이 연결될 수 있다.
한편 본 실시예에서는 제2 연결관(59)이 영문자 “L”자형으로 구현된 예를 개시하였지만, 영문자 “C”자형 또는 일자형으로 구현될 수도 있다.
이와 같이 제3 내부 공간(19)의 중심에 배치된 메인 열원 공급관(53)을 중심으로 복수의 제1 연결관(57)이 방사형으로 분기되고, 복수의 제1 연결관(57)의 말단에서 복수의 제2 연결관(59)이 방사형으로 분기되고, 복수의 제2 연결관(59)에 각각 복수의 브랜치 열원 공급관(61)이 연결된 구조를 갖기 때문에, 메인 열원 공급관(53)으로 공급된 열원을 분기하여 제3 내부 공간(19) 전체에 균일하게 전달할 수 있다.
브랜치 열원 공급관(61)은 일단이 제2 연결관(59)에 연결되고, 타단이 제2 격벽(23)을 관통하여 제2 내부 공간(18)에 연결되도록 수직 하방으로 뻗어 있다. 따라서 브랜치 열원 공급관(61)은 제2 연결관(59)을 통하여 공급받은 열원을 아래로 이동시킨다. 열원은 제3 내부 공간(19)의 상부에서 하부로 이동하면서 예열층(33)과 촉매층(31)에 열을 전달한다. 그리고 열 손실이 발생된 열원인 배기가스는 제2 내부 공간(18)으로 배출된다.
브랜치 열원 공급관(61)으로 공급된 열원의 열을 제3 내부 공간(19)으로 효과적으로 방출할 수 있도록, 브랜치 열원 공급관(61)의 외주면에는 복수의 방열핀(63)이 형성되어 있다. 복수의 방열핀(63)은 브랜치 열원 공급관(61)의 외주면에 균일하게 형성될 수 있다.
브랜치 열원 공급관(61)에 형성된 복수의 방열핀(63)을 통하여 예열층(33), 촉매층(31) 및 암모니아와의 접촉 면적을 높을 수 있기 때문에, 브랜치 열원 공급관(61)으로 공급된 열원에 따른 열을 예열층(33), 촉매층(31) 및 암모니아로 효과적으로 전달할 수 있다.
메인 열원 공급관(53)과 복수의 브랜치 열원 공급관(61)은 수직 방향으로 서로 평행하게 형성된다. 메인 열원 공급관(53)에서 브랜치 열원 공급관(61)으로 안정적으로 열원이 이동할 수 있도록, 메인 열원 공급관(53)의 내경이 브랜치 열원 공급관(61)의 내경 보다는 크다.
배기가스 배출부(70)는 제2 내부 공간(18)에 대응되는 메인 본체(11)의 외측면을 관통하여 연결된다. 배기가스 배출부(70)는 제2 내부 공간(18)에 연결된 배출관으로, 제2 내부 공간(18)을 중심으로 마주보는 양쪽에 형성될 수 있다. 배기가스 배출부(70)의 배출관은 열원 주입관(51)이 연결되는 위치와는 어긋난 위치에 연결될 수 있다. 예컨대 배기가스 배출부(70)의 배출관은 열원 주입관(51)은 수평면에 대해서 서로 직교하는 위치에 배치될 수 있다.
그리고 합성가스 배출부(80)는 제3 내부 공간(19)에서 생성된 합성가스를 제3 내부 공간(19)으로부터 본체부(10) 밖으로 배출한다. 이러한 합성가스 배출부(80)는 복수의 노즐관(81)과 합성가스 배출관(83)을 포함한다. 복수의 노즐관(81)은 제1 및 제2 격벽(21,23)을 관통하여 연결하며, 제3 내부 공간(19)에서 생성된 합성가스를 제1 내부 공간(17)으로 이동시킨다. 그리고 합성가스 배출관(83)은 제1 내부 공간(17)의 하부에 연결되며, 제1 내부 공간(17)으로 이동한 합성가스를 본체부(10) 밖으로 배출한다.
여기서 복수의 노즐관(81)은 제3 내부 공간(19)에서 생성된 합성가스를 효과적으로 제1 내부 공간(17)으로 이동할 수 있도록, 메인 열원 주입관(51)을 중심으로 균일하게 형성될 수 있다. 복수의 노즐관(81)은 복수의 브랜치 열원 공급관(61)이 배치된 영역에 형성될 수 있다. 예컨대 제1 및 제2 연결관(57,59)을 중심으로 복수의 브랜치 열원 공급관(61)이 배치되기 때문에, 복수의 브랜치 열원 공급관(61)이 형성하는 영역 안에 복수의 노즐관(81)이 배치될 수 있다. 이와 같이 복수의 노즐관(81)을 배치하는 이유는 복수의 브랜치 열원 공급관(61)이 형성된 영역에서 주로 합성가스의 생성이 이루어지기 때문이다.
이러한 노즐관(81)은 제1 및 제2 격벽(21,23)을 관통하는 관 형태로 구현되며, 입구가 제2 격벽(23)의 상부면에서 일정 높이로 돌출되어 있다. 아래에 설명하겠지만, 돌출된 노즐관(81)의 입구에 필터 캡(90)이 결합된다.
복수의 노즐관(81)은 제1 및 제2 격벽(21,23)을 관통하는 관 형태로 구현되기 때문에, 제2 격벽(23)에 위치하는 노즐관(81)의 입구를 촉매가 가려 합성가스의 배출을 방해할 수 있다. 또는 노즐관(81)의 입구를 통하여 촉매가 손실될 수 있다.
따라서 노즐관(81)의 입구에는 필터 캡(90)이 삽입된다. 필터 캡(90)에 대해서는 도 8 및 도 9를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 8은 도 5의 노즐관(81)의 입구에 삽입되는 필터 캡(90)을 보여주는 저면 사시도이다. 그리고 도 9는 도 5의 노즐관(81)의 입구에 삿갓 형태의 필터 캡(90)이 삽입된 상태를 보여주는 단면도이다.
필터 캡(90)은 제2 격벽(23)의 상부면에 노출된 노즐관(81)의 입구에 결합되며, 제3 내부 공간(19)에서 생성된 합성가스는 통과시키고, 촉매층(31)의 촉매가 노즐관(81)의 입구를 막거나 입구를 통하여 손실되는 것을 방지한다.
이러한 필터 캡(90)은 캡 머리(91)와 캡 다리(93)를 포함하다. 캡 머리(91)는 노즐관(81)의 입구를 덮으며, 상부가 볼록한 형태를 갖는다. 그리고 캡 다리(93)는 캡 머리(91)의 하부에 연결되어 노즐관(81)의 입구에 삽입되며, 제3 내부 공간(19)과 노즐관(81)을 연통시켜 제3 내부 공간(19)에서 생성된 합성가스를 노즐관(81)을 통하여 제1 내부 공간(17)으로 이동시키는 연결구멍(99)을 형성한다.
여기서 캡 머리(91)는 상부가 볼록한 껍질 형태로 구현될 수 있다. 즉 캡 머리(91)는 상부는 볼록하고 하부에 공간이 형성되어 있다. 캡 머리(91)의 외경은 노즐관(81)의 외경 보다는 크다. 따라서 필터 캡(90)이 노즐관(81)에 삽입되면, 캡 머리(91)는 노즐관(81)의 입구를 덮게 된다.
캡 다리(93)는 서로 교차하는 한 쌍의 삽입편(95)이 캡 머리(91)의 하부에 연결되어 캡 머리(91) 아래로 돌출된 구조를 가질 수 있다. 한 쌍의 삽입편(95)은 하단부가 노즐관(81)에 삽입된다. 한 쌍의 삽입편((5)은 서로 직교하게 교차할 수 있다.
이러한 한 쌍의 삽입편(95)은 연결부(96) 및 삽입부(98)를 포함한다. 연결부(96)는 캡 머리(91)의 하부면에 연결되며, 노즐관(81)의 입구 보다는 크다. 그리고 삽입부(98)는 연결부(96) 보다는 폭이 좁게 형성되며, 노즐관(81)의 입구를 통하여 노즐관(81) 안으로 삽입된다.
이때 한 쌍의 삽입편(95)은 연결부(96)와 삽입부(98) 간에 걸림턱(97)을 형성하기 때문에, 노즐관(81)의 입구가 형성된 상단은 걸림턱(79)에 걸려 지지된다.
이로 인해 걸림턱(97)을 기준으로 노즐관(81)에 삽입된 삽입부(98)와 연결부(96) 간에 제3 내부 공간(19)과 연결되는 연결구멍(99)을 형성한다.
따라서 필터 캡(90)이 노즐관(81)에 삽입되면, 캡 머리(91)가 노즐관(81)의 입구를 덮고 있기 때문에, 촉매가 노즐관(81)의 입구를 막거나 입구를 통하여 손실되는 것을 방지할 수 있다. 또한 노즐관(81)에 삽입된 필터 캡(90)은 노즐관(81)과 제3 내부 공간(19) 간에 연결구멍(99)을 형성하기 때문에, 제3 내부 공간(19)에서 생성된 합성가스를 노즐관(81)을 통하여 제1 내부 공간(17)으로 배출할 수 있다.
한편 본 실시예에 따른 필터 캡(90)은 한 쌍의 삽입편(95)이 서로 직교하게 연결되어 캡 다리(93)를 형성하는 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 캡 다리는 하나의 삽입편으로 구현될 수도 있고, 3개 이상의 삽입편으로 구현될 수 있다.
또는 캡 다리는 단차진 관 형으로 구현될 수 있다. 즉 캡 다리는 캡 머리의 하부에 연결되는 상부 관과, 노즐관의 입구에 삽입되는 하부 관을 포함할 수 있다. 상부 관은 하단이 노즐관의 입구가 형성된 상단에 걸릴 수 있도록 외주면에 단차를 형성할 수 있다. 캡 머리에 가려지는 상부 관의 외주면에 연결구멍을 형성할 수 있다.
또는 캡 다리는 관 형으로 구현되고, 캡 다리의 안쪽에 제2 격벽(23) 위로 돌출된 노즐관의 입구 부분을 삽입할 수 있다. 캡 머리에 가려지는 캡 다리의 외주면에 연결구멍을 형성할 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 따른 암모니아 개질기(100)는 본체부(10) 내에 촉매층(31)이 형성된 상태에서, 암모니아가 본체부(10)의 상부에서 하부로 공급되고, 열원이 본체부(10)의 하부에서 공급되어 상부로 이동한 후 다시 하부로 이동하면서 암모니아와 촉매층(31)에 충분한 열을 전달함으로써, 암모니아의 분해율을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에 따른 암모니아 개질기(100)는 암모니아를 본체부(10)의 상부에 공급하여 아래로 이동하면서 촉매층(31)에 의해 분해되도록 함으로써, 초기 기동 과정에서 촉매층(31)에서 채널링이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
본체부(10) 내에는 촉매층(31) 위에 예열층(33)이 형성된 구조를 갖기 때문에, 본체부(10)의 상부로 공급된 암모니아는 예열층(33)을 통하여 분해에 필요한 온도로 충분히 예열된 후 촉매층(31)으로 전달되기 때문에, 암모니아의 분해율을 더욱 향상시킬 수 있다.
열은 본체부(10) 내부에 균일하게 분포된 복수의 브랜치 열원 공급관(61)과, 복수의 브랜치 열원 공급관(61)의 외주면에 형성된 방열핀(63)을 통하여 촉매층(31)과 암모니아로 전달되기 때문에, 촉매층(31)의 온도 분포를 균일하게 하여 촉매층(31) 전반에 걸쳐 안정적으로 암모니아를 분해할 수 있다.
그리고 암모니아의 분해에 의해 생성된 합성가스(수소 및 질소 가스)가 배출되는 본체부(10)의 노즐관(81) 입구에 볼록한 삿갓 형태의 필터 캡(90)을 설치함으로써, 촉매층(31)의 하부가 합성가스의 유로를 막거나 합성가스의 유로로 촉매가 손실되는 것을 방지하면서 생성된 합성가스만을 본체부(10) 밖으로 효과적으로 배출시킬 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
10 : 본체부 11 : 메인 본체
12 : 메인 플랜지 13 : 본체 커버
14 : 커버 플랜지 15 : 내부 공간
17 : 제1 내부 공간 18 : 제2 내부 공간
19 : 제3 내부 공간 21 : 제1 격벽
23 : 제2 격벽 31 : 촉매층
33 : 예열층 40 : 암모니아 공급부
50 : 열원 공급부 51 : 열원 주입관
53 : 메인 열원 공급관 55 : 연결관
57 : 제1 연결관 59 : 제2 연결관
61 : 브랜치 열원 공급관 63 : 방열핀
70 : 배기가스 배출부 80 : 합성가스 배출부
81 : 노즐관 83 : 합성가스 배출관
90 : 필터 캡 91 : 캡 머리
93 : 캡 다리 95 : 삽입편
96 : 연결부 97 : 걸림턱
98 : 삽입부 99 : 연결구멍
100 : 암모니아 개질기.

Claims (14)

  1. 상부 및 하부가 각각 외부에 통하며, 내부 공간을 갖는 본체부;
    상기 내부 공간에 촉매들로 형성된 촉매층;
    상기 본체부의 상부에서 상기 내부 공간으로 암모니아를 공급하여 상기 암모니아를 상기 내부 공간의 상부에서 하부로 이동시키는 암모니아 공급부;
    상기 본체부의 하부에 연결되어, 열원을 상기 내부 공간의 하부로 공급한 후 상기 내부 공간의 상부로 이동시키고, 다시 상기 내부 공간의 하부로 이동시키면서 상기 내부 공간으로 열을 방출하는 수직 방향으로 굴곡된 배관을 구비하는 열원 공급부;
    상기 본체부의 하부에 연결되며, 상기 내부 공간의 상부에서 하부로 이동하면서 열 손실이 발생된 열원인 배기가스를 배출하는 배기가스 배출부; 및
    상기 본체부의 하부에 연결되며, 상기 내부 공간의 상부로 공급된 암모니아가 아래로 내려와 상기 촉매층을 통과하면서 열과 촉매에 의해 분해된 수소와 질소 가스를 포함하는 합성가스를 상기 본체부 밖으로 배출하는 합성가스 배출부;를 포함하며,
    상기 본체부는
    상기 내부 공간을 수평 방향으로 상기 본체부의 하부에서 상부로 제1 내부 공간, 제2 내부 공간 및 제3 내부 공간으로 구분하는 제1 및 제2 격벽을 포함하고,
    상기 열원 공급부는,
    상기 본체부의 외부에서 열원을 주입하되, 상기 제1 내부 공간에 삽입되어 상기 제1 내부 공간의 중심에 뻗어 있는 열원 주입관;
    상기 열원 주입관에 연결되어 상기 제1 및 제2 격벽을 수직으로 관통하여 상기 제3 내부 공간의 상부로 뻗어 있는 메인 열원 공급관;
    상기 메인 열원 공급관의 상단부에서 방사형으로 분기된 복수의 연결관; 및
    일단이 상기 복수의 연결관에 각각 연결되고, 상기 일단과 연결된 타단이 상기 제2 격벽을 관통하여 상기 제2 내부 공간에 연결되도록 뻗어 있는 복수의 브랜치 열원 공급관;을 포함하고,
    상기 열원 주입관을 통해 공급된 열원은 상기 메인 열원 공급관, 상기 복수의 연결관 및 상기 복수의 브랜치 열원 공급관을 통과한 후 배기가스로 상기 제2 내부 공간으로 이동하고,
    상기 브랜치 열원 공급관은, 상기 제3 내부 공간으로 열을 방출할 수 있도록 상기 외주면에서 돌출된 복수의 방열핀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 암모니아 개질기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 본체부의 하부와 상기 제1 격벽이 형성하는 상기 제1 내부 공간의 하부에 상기 합성가스 배출부가 연결되고, 상기 제1 및 제2 격벽이 형성하는 상기 제2 내부 공간에 상기 배기가스 배출부가 연결되며, 상기 제2 격벽과 상기 본체부의 상부에 형성되는 제3 내부 공간에 상기 촉매층이 형성되고, 상기 제3 내부 공간의 상부에 상기 암모니아 공급부가 연결되는 것을 특징으로 하는 암모니아 개질기.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 메인 열원 공급관 및 상기 복수의 브랜치 열원 공급관은, 수직 방향으로 서로 평행하게 형성되며, 상기 메인 열원 공급관의 내경이 상기 브랜치 열원 공급관의 내경 보다는 큰 것을 특징으로 하는 암모니아 개질기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 연결관은, 상기 메인 열원 공급관을 중심으로 상기 제3 내부 공간 내에 상기 복수의 브랜치 열원 공급관이 균일하게 배치될 수 있도록 상기 제3 내부 공간의 상부에서 상기 제2 내부 공간의 내측면을 향하여 분기되어 있는 것을 특징으로 하는 암모니아 개질기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 연결관은,
    상기 메인 열원 공급관의 상단부에서 방사형으로 분기된 복수의 제1 연결관; 및
    상기 복수의 제1 연결관에 각각 방사형으로 분기된 복수의 제2 연결관;을 포함하고,
    상기 복수의 제2 연결관에 각각 상기 적어도 하나의 브랜치 열원 공급관이 연결된 것을 특징으로 하는 암모니아 개질기.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제3 내부 공간의 제2 격벽 위에 쌓인 상기 촉매층 위에 적층되며, 상기 제3 내부 공간의 상부로 주입된 암모니아를 상기 열원 공급부에서 공급된 열을 전달하여 예열하는 내열성을 갖는 입자들로 형성된 예열층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 암모니아 개질기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 내열성을 갖는 입자는 Al2O3 또는 ZrO2 펠렛을 포함하는 것을 특징으로 하는 암모니아 개질기.
  11. 제3항에 있어서, 상기 합성가스 배출부는, 상기 제1 및 제2 격벽을 관통하여 연결하며, 상기 제3 내부 공간에서 생성된 합성가스를 상기 제1 내부 공간으로 이동시키는 복수의 노즐관; 및
    상기 제1 내부 공간의 하부에 연결되며, 상기 제1 내부 공간으로 이동한 합성가스를 상기 본체부 밖으로 배출하는 합성가스 배출관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 암모니아 개질기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 격벽의 상부면에 노출된 상기 노즐관의 입구에 결합되며, 상기 제3 내부 공간에서 생성된 합성가스는 통과시키고, 상기 촉매층의 촉매가 상기 노즐관의 입구를 막거나 입구를 통하여 손실되는 것을 방지하는 필터 캡;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 암모니아 개질기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 필터 캡은, 상기 노즐관의 입구를 덮으며, 상부가 볼록한 캡 머리; 및
    상기 캡 머리의 하부에 연결되어 상기 노즐관의 입구에 삽입되며, 상기 제3 내부 공간과 상기 노즐관을 연통시켜 상기 제3 내부 공간에서 생성된 합성가스를 상기 노즐관을 통하여 상기 제1 내부 공간으로 이동시키는 연결구멍을 형성하는 캡 다리;를 포함하는 것을 특징으로 하는 암모니아 개질기.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 촉매는 활성 금속(active metal), 담체(support), 및 상기 담체에 담지되는 촉진체(promoter)를 포함하고,
    상기 활성 금속은 귀금속(noble metal) 또는 비귀금속(non-noble metal)을 포함하고,
    상기 귀금속은 Ru, Pt, Pd, Rh 및 Ir 중에 적어도 하나를 포함하고,
    상기 비귀금속은 Ni, Co, Fe, Cu, W 또는 Mo 기반의 산화물, Cs 및 V 중에 적어도 하나를 포함하고,
    상기 담체는 TiO2, ZrO2, Al2O3, SiO2 및 Zeolite 중에 적어도 하나를 포함하고,
    상기 촉진체는 K, Mg, Ca, Ba, Fe, Co, Ni, Cu 및 Zn 중에 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 암모니아 개질기.
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