KR20070019986A - 콤팩트형 증기 개질기 - Google Patents

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Abstract

신규한 콤팩트형 증기 개질기(1)는 천연 가스 또는 다른 연료의 증기 개질을 하나의 장치로 결합하며, 순차적인 일산화탄소 제거(CO cleaning)를 포함한다. 제어되는 촉매식 일산화탄소(CO) 제거는 후속 반응기(37, 39, 39a)에서 정밀한 온도 제어에 의해 달성된다. 온도 제어는 증발기(34)의 압력 제어 작동에 의해 가능하게 달성된다.
개질기, 반응기, 증발기, 예열 장치, 환형 챔버

Description

콤팩트형 증기 개질기{COMPACT STEAM REFORMER}
본 발명은 콤팩트형 증기 개질기 및 증기 개질을 위한 방법에 관한 것이다.
수소 생산을 위한 탄화수소의 증기 개질 과정에서 가스 생산용 재료 흐름 및 가열용 재료 흐름은 자동-열 개질 공정(auto-thermal reforming)과 대조적으로 개별적으로 계속된다. 이러한 방식으로 증기 개질 과정 동안 연소 공기로부터 질소에 의한 수소 희석이 방지된다.
콤팩트 증기 개질기는 DE 101 19 083 A1호에서 공개되었고, 본 공보에서 공정수(process water)는 개질물에 의해 실질적으로 증발되어 냉각된다. 연소로부터의 폐열은 공기를 예열시키는 것에 의해 회수된다. NOx 생성은 불꽃없는 산화 공정을 사용하여 방지된다. 이러한 개질기는 빠른 출력 조정(output regulation)을 허용하여 대략 80%에 이르는 효율 등급을 갖는다.
유사한 개질기가 WO 02/085781호에서 공지되어 있으며, 이는 개질기의 외부 절연재에 대해 최대한 활용된다.
이러한 개질기는 계획된 예상치를 충족시킨다. 그러나, 공정 조정의 단순화 및 열 회수 효율에 대해 추가적인 개선 사항이 요구된다. 더욱이, 개질물에서 일산화탄소(CO) 첨가를 가능한 한 많이 없애야만 한다. 이것은 일산화탄소에 민감한 하류 연결(downstream connected) 연료 전지가 손상되지 않도록 완전하게 발생하여야 한다.
일산화탄소 함유 공정 가스를 소위 일산화탄소-산화제(CO-oxidator)에 전달하는 것이 EP 1 031 374 A2호에서 공지되었으며, 일산화탄소-산화제는 동시에 개질물 냉각제로 이용된다. 냉각은 증발기에서 유입되는 공정 가스를 증발시켜서 달성된다.
전술된 사항에 기초하여 공정 수행 및 열 회수 효율에 대해 최초로 기술되는 콤팩트형 증기 개질기를 개선시키는 것이 발명의 목적이다.
이러한 목적은 청구항 1과 일치하는 콤팩트형 증기 개질기 및 청구항 15와 일치하는 방법에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 콤팩트형 증기 개질기는 버너에 의해 가열되는 반응기를 구비한다. 고비율의 열 회수 예열 장치가 버너에 제공된다. 이것은 개질 공정의 효율을 증가시킨다. 개질기는 추가적으로 후속 반응기(follow-up reactor)를 포함하며, 후속 반응기가 변위 반응(shift reaction)을 수행하여, 원료 개질물에 함유된 일산화탄소 부분으로부터 후속 산화 및/또는 메탄이 발생하도록 설계된다. 후속 반응기는 관 증발기(pipe evaporator)와 열 교환식으로 연결되며, 이는 제어되는 방식으로 후속 반응기의 온도를 고정 수준으로 유지시킨다. 이에 의해, 후속 반응의 의도된 선택성이, 하중 변화(load change)의 경우에도 유지된다. 관 증발기는 시간에 대해, 그리고 공간에 대해 후속 반응기에서의 온도를 균일하게 한다. 관 증발기에서 재료 흐름은 후속 반응기에서 열 수송을 일으켜서, 후속 반응기는 하중 변화에 빠르게 적응할 수 있다. 이것은 특히 관 증발기 및 후속 반응기가 정흐름(co-current flow)과 일치하여 작동한다면 적용된다.
증발기 온도의 결정에 의해 후속 반응기의 온도는 동시에 매우 제한된 경계 범위 내로 특정되어 일산화탄소 함유량이 50 ppm보다 적은 값으로 감소될 수 있다. 이러한 이유 때문에, 촉매 후속 처리, 필터링 또는 다른 후속 처리의 공정 가스가 과다하게 된다. 콤팩트형 증기 개질기에 의해 발생되는 더 많은 가스는 수소 연료 전지에 직접 전달될 수 있다.
후속 반응기의 온도는 증기압의 조정에 의해 가장 간단한 방식으로 세팅될 수 있다. 전체 작동 상태에 대한 증기 발생 온도는 증기압을 따라 동시에 고정된다. 따라서, 예를 들면 관 코일 및 관 사이의 공간에 가능한 촉매제의 배치로서 관 증발기의 구현과 같은, 후속 반응기 및 압력-조정 증발기 사이의 밀접한 열 접속(close thermal connection)은, 낮은-일산화탄소 수소(low-CO hydrogen)의 발생을 위한 양호한 조건을 발생시킨다.
콤팩트형 증기 개질기는 관 증발기 또는 다른 증발기에 연결되는 제트 펌프를 구비할 수 있으며, 제트 펌프는 미리 선택된 조성의 연료-증기 혼합물을 발생시켜서 반응기에 공급한다. 이것은 제어 기술에 의해 콤팩트형 증기 개질기의 특히 간단한 제어에 대한 기초를 제공한다. 예를 들면, 증기 양은 공급 수량의 적합한 미터링(metering)에 의해 제어된다. 개질을 위해 개질기에 공급되는 연료량은 개별적으로 제어될 필요 없으며, 대신 제트 펌프에 의해 미터링된다.
보다 상세한 양호한 실시예는 도면, 명세서 또는 청구범위에 의해 이루어진다.
본 발명의 예시적인 실시예는 도면에 도시된다.
도 1은 연료 전지가 부착된 콤팩트형 증기 개질기의 개략도.
도 2는 공정 가스의 온도 곡선의 다이어그램.
도 3은 가열 가스의 온도 곡선의 다이어그램.
도 4는 도 2 및 도 3에 따른 다이어그램에 대해 작업 구간이 배분된 콤팩트형 증기 개질기의 개략적인 종단면도.
증기 개질기(1)의 종단면도가 도 1에 도시되어 있다. 여기에는 길이(L)의 외부 셀(2; outer shell) 및 직경(D)의 원형 횡단면이 나타나 있다. 이는 원통형이거나, 또는 일부가 원통형인 계단형(stepped)일 수 있다. 모든 커넥터(3)는 상단면(4)을 통해 양호하게 전달된다.
바닥이 밀폐된, 개질기 관(5)은 셀(2; shell) 내부에 동심으로 셀에서 거리를 두고 배치된다. 셀(2)과 개질기 관(5) 사이에 제공되는 환형 공간은 단열을 위해 단열재(6)로 충전된다. 연료 및 증기의 혼합을 위한 공급 라인(7)은 상단면(4)으로 통하며, 직선으로 시작하여 개질기 관의 하단면에 있는 공급 커넥터(8)로 단열재(6)를 관통하여 회전하는 것에 의해 하향으로 연장된다. 하부, 개질기 관의 컵 형태 단면은 실제 개질 공정을 수행하는 반응기(9)의 외부 셀을 구성한다. 반 응기(9)는 내부 방향으로, 바닥에서 컵 형태로 밀폐되고 상단의 단면(4) 상에 계속되는 내측 개질기 관(11)에 의해 경계가 구분된다. 개질 공정용 촉매제(12)는 내측 개질기 관(11)의 하부 단면과 외측 개질기 관(5)의 하부 단면 사이의 컵 형태 환형 공간에 배치된다. 바람직하게 개질기 관(11)은 내측 및 외측 상에 촉매제(12)와, 개질기 관(11)에 의해 둘러싸인 연소 챔버(15) 사이에서 열전달을 위해 이용되는 리브(13, 14)를 구비한다. 버너(16)는 연소 챔버에 할당되어 촉매제(12)를 가열하기 위해 이용되며 연소 챔버(15) 내로 유입되는 연료는 불꽃없이 산화되도록 설계된다. 수많은 가스와 공기 노즐(17, 18)은 이러한 목적으로 제공되며, 동일한 방향으로 정렬되고, 링 모양으로 배치되어, 대량의 순환을 발생시킨다. 노즐의 링과 동심으로 배치된, 중공의 원통형 가이드 몸체(19)는 도 1의 화살표에 의해 지시되는 대량의 순환에 조력할 수 있다.
공기 노즐(18) 및 가스 노즐(17)은 폐열을 이용하는 예열 장치(20)를 통해 공급된다. 이러한 예열 장치의 부분들은 개질기 관(11)의 상단부의 내부에 형성된 배기 가스 도관(23)을 통해 코일의 형태로 제조되는 라인(21, 22)이다. 이러한 방식으로 연소 챔버(15)에 공급되는 공급 가스 및 연소 가스가 예열된다. 높은 회수도(recouperation degree) 및 이에 따른 배기 가스의 냉각이 이루어된다. 바람직하게 (1-ΔT2/ΔT1)>0.8이며, 여기서 ΔT1은 예열 장치(20)의 배기 가스 도관(23)의 입구 및 출구 사이의 배기 가스 차이이며, ΔT2는 출구의 배기 가스 온도와 출구의 새로운 공기 온도 사이의 차이이다. (1-ΔT2/ΔT1)은 적어도 0.5보다 크다.
점화용 버너(Z) 또는 전기 가열 장치가 중심에 제공될 수 있어서, 불꽃없는 산화가 시작될 때까지 연소 챔버(15)를 예열 시키도록 이용된다.
지금까지 기술된 증기 개질기(1)는 외측 회수 관(5)과 내측 회수 관(11) 사이의 환형 공간(10)에 배치되는 증기 발생기(24)를 포함하며, 열처리-기술 방식으로 이것들에 연결된다. 바람직하게 증기 발생기(24)는 관 코일(pipe coil)에 의해 구성되며, 관 코일은 수개의 섹션으로 나뉘어서 예열 장치에 대해 동심으로 배치된다. 관(25)은 그 사이에 배치되어서, 내측 개질기 관(11)과 함께 추가적인 환형 공간(26)을 둘러싼다. 이러한 공간은 외측 개질물 관(5)과 환형 공간(10)을 관통하는 관(25) 사이에 형성되는 개질물 도관으로부터 배기 가스 도관(23)의 열 단열을 위한 단열 재료(27)로 충전된다.
증기 발생기(24)는 공급수 커넥터(28)를 구비하며, 이로부터 시작하여 제 1 관 코일 섹션(29)이 개질물 도관을 관통하며, 개질물 도관은 개질물 출구(31)에서 종결된다. 관 코일 섹션(29)은 역흐름 방식(counterflow manner)으로 작동하는 급수/개질물 역흐름 냉각 장치(water/reformate counterflow radiator)를 구성한다.
관 코일(29)은 축선 방향으로 공간(26)을 관통하는, 가교 관(32; bridging pipe)에 연결된다. 그 후, 개질물 도관을 구성하는 외측 환형 공간(10) 내로 되돌아가며, 관 코일 섹션(33)으로 계속 이어진다. 이것은 급수 가열기인 동시에 개질물 급냉 냉각기(shock cooler, quench cooler, 도 3 및 도 5의 A 섹션)를 구성한다. 가스-투과 환형 단열 몸체(34)가 관 코일 섹션(33)과 촉매제(12) 사이에 배치되어, 하중이 없을 때, 즉 공급수 셀과 흐름(flow-through)이 0이거나 0에 가까운 경우에 증기 발생기(24)의 과열을 방지한다.
추가적인 관 코일 섹션(35)이 관 코일 섹션(33)에 계속되어 몇몇 코일(36, 38; 도 3 및 도 5의 B섹션)로 구성된다. 이러한 코일(36, 38)은 촉매제 내에 매입되며, 촉매제는 또한 코일 사이 공간을 충전하며 후속 반응기를 구성한다. 여기에서, 제 1 코일(36)은 예를 들면, CO-변위 촉매제(37; CO-shift catalyzer) 내에 매입된다. 본 예시적인 실시예에서 후속 코일(38, 도 3 및 도 5에서 C섹션)은 메탄-발생 촉매제(39; methane-generating catalyst) 내에 매입된다. 촉매제(37, 39)는 예를 들면, 직조 철망 장치(woven wire device) 등과 같이, 적합한 촉매제 본체에 부착될 수 있으며, 또는 코일(36, 38) 사이의 루즈 벌크 재료(loose bulk material)로서 적층되거나, 또는 리브 관으로 형성되는 증발기의 리브 상에 직접 형성될 수 있다.
이러한 방식으로 증발기(24)는 A, B, C 3개의 섹션, 즉, 급수의 적어도 부분적인 증발 및 개질물의 급속 냉각을 위한 관 코일 섹션(33), 및 코일(36, 38)에 의해 구성되는 섹션으로 구분되며, 코일에서 추가적으로 급수의 대규모 범위의 완전한 증발이 각각의 촉매제(37, 39)와 열교환에 의해 제공된다. 촉매제(37, 39)는 2 단계 후속 반응기를 구성한다.
증발기의 출구는 상승 관(41; ascending pipe)을 통해, 증발기(24)에서의 압력이 관통 흐름과 관계없이 일정하게 유지시키는 압력 제어 밸브(42)와 연결된다. 압력 제어 밸브(42)에 의해 방출된 증기는 제트 펌프(44)의 추진 노즐 커넥터(43)에 전달되며, 제트 펌프의 흡입 커넥터(45)가 연료 공급 라인에 연결된다. 제트 펌프의 출구는 공급 라인(7)에 증기 및 연료의 혼합물을 공급한다.
급수 펌프(46)는 급수 커넥터(28)에 급수를 제공한다. 급수 펌프는 온도 센서(48)에 의해 감지되는 촉매제(12) 온도에 기초하여 제어 장치(47)에 의해 제어 또는 조정되어, 촉매제(12)의 온도가 일정하게 유지된다. 버너에 대한 공기 요구량 및 연료 전지가 에너지 공급 PCH4, 및 그에 따른 급수 온도에 비례하기 때문에, 공기 블로워(49; air blower)의 조정 비율은 제어 장치(47)에 의해 특정되는 급수 펌프(46)의 조정 비율을 간단한 방식으로 따라갈 수 있다.
공기 및 연소 가스는 라인(21, 22)을 통해 공급된다. 연료 전지의 연료극(anode)으로부터 잔류 가스는 연소 가스로서 이용될 수 있다.
개질물은 연료 전지(52)의 연료극 입력에 전달된다. 연료극에 의해 발생된 잔류 가스는 라인(53)을 통해 예열 장치(20)에 전달된다. 블로워(49)는 공기를 연료 전지의 공기극(cathode) 및 예열 장치(20)에 운반한다.
전술된 증기 개질기는 다음과 같이 작동된다.
도 2 내지 도 4를 참조로 설명한다. 여기서, 곡선 부분(Ⅰ; branch)에 의해, 도면은 라인(21, 22)을 통해 공급되는 가스, 즉 공기 및 연소 가스의 온도를 도시한다. 곡선 부분(Ⅱ)은 역류로 밖으로 전달되는 배출 가스의 온도를 도시한다. 표시된 온도는 도 4에 도시된 증기 개질기(1), 특히 그 회수기에서의 온도 곡선을 반영한다. 도 3에서 곡선의 루프-형태 부분(Ⅲ)은 불꽃없는 산화 과정에서 연소 챔버(15)의 온도를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 가스는 연소 챔버(15)에서 수개의 순환을 수행한다. 공지된 바와 같이, 예컨대, 대략 800℃까지 예열되는 공기 및 가스를 얻는 것은 150℃의 배기 가스 온도에서 가능하다.
도 2의 곡선은 개질될 가스 및 이미 개질된 가스의 온도 곡선을 나타낸다. 곡선 부분(Ⅳ)은 급수 예열기인 동시에 급수/개질물 역흐름 냉각기인, 관 코일 섹션(29)에서 급수의 가열을 나타낸다. 가압하여 예열되는 현재 급수는 약 100℃ 이상의 온도에서 증발기(24)에 전달된다. 초기에, 이것은 곡선의 하부 수평 부분(V)에 의해 나타난다. 예열된 급수는 점(Ⅵ)에서 증발기로 유입된다. 이것은 관 코일 섹션(33)에서 증발 온도(곡선 Ⅷ)에 이르게 되어서, 전체 증발기(24)를 관통하여, 증발기 내에서 천천히 증발한다. 이러한 과정에서, 예를 들면 곡선의 수평 부분(Ⅷ)에 의해 도시된 바와 같이, 200℃의 증발 온도를 유지한다. 가열 관과 동일한 방식으로, 관 증발기(24)는 후속 반응기에 대한 일정한 온도로 세팅된다. 증발 온도(TS)는 초과되지 않는다. 증발기 온도의 크기는 압력 제어 밸브(42)에서의 증발기 압력에 의해 세팅된다.
도 2와 일치하는 온도 곡선은 하중이 변화하는 경우에서도, 특히 마지막 단계에서 좁은 제한 범위 내로 유지된다. 후속 반응의 선택도(selectivity)는 이러한 방식으로 유지된다. 마지막 후속 반응기 단계에서 세팅된 온도는 여기서 압력 제어에 의해서만 영향을 받는다.
증발기(24)로부터 발생된 증기는 제트 펌프(44)에 도착한다. 제트 펌프는 추진 노즐 직경 및 혼합 노즐 직경 사이의 비율에 의해 증기/연료 비율을 고정시킨 다. 제트 펌프(44)는 흡입 커넥터(45)를 통해 목표된 양을 흡입하여 증기와 혼합한다. 공정에서 증기 온도는 초기에 약간 떨어지며(도 2에서 곡선 부분(XI)), 그 중 초기에서 혼합된 연소 가스의 온도가 갑자기 상승한다(곡선 부분(X)). 그 후 온도는 공급 커넥터(8)에 이를 때까지(곡선 부분(XI)) 천천히 상승한다. 촉매제(12)에서 곡선 온도는 온도 센서(49)에 의해 감지되는 온도(TR)에 이를 때까지 곡선 부분(XⅡ)와 일치하여 계속 증가하며, 급수에서 미터링에 의해 일정하게 조정된다. 촉매제(12)에 의해 발생되는 개질물은 이러한 온도로 반응기(9)를 떠난다. 증발기(24)의 제 1 섹션(관 코일 섹션(33))을 만났을 때, 개질물은 섹션 A에서 급속 냉각된다(도 2, 곡선 부분(XⅢ)).
그 후, 냉각된 개질물은 촉매제(37 및 39)에 도착한다. 거기서, CO 전환(CO conversion)을 위한 후속 반응이 발생한다. 정밀한 온도 제어는, 특히 존재하는 CO2 부분(CO2 portions)의 지나치게 많은 메탄 발생을 방지한다.
전술된 증기 개질기(1)는 본래 안정되게 작동한다. 전기적 출력 Pel의 증가되는 수용는 연료극으로부터 잔류 가스의 열량값을 악화시킨다. 따라서, 온도 센서(49)에서의 온도가 떨어지면, 제어 장치는 급수 운반을 증가시켜서 증기발생 및 개질물 발생을 증가시킨다. 연료극으로부터 잔류 가스의 결과적인 증가는 연료 챔버(15)에서 버너 출력을 증가시킨다. 이러한 방식으로 증기 개질기(1)는 하중에 자동적인 정합을 수행한다.
실제로 구현된 증기 개질기(1)는 다음의 특성값을 갖는다.
Figure 112006064319160-PCT00001
V [m3/h] - 표준 상태에서 부피 유량
Hu [kWh/m3] - 열량값
개질기에서 연료극으로부터의 잔류 가스와 가열할 때 수소로의 전환 효율:
Figure 112006064319160-PCT00002
* 연료 전지에서 전환되는 수소(일반적으로 75%)
신규한 개질기의 실시예:
- 바깥 치수: L = 0.6m, D = 0.3m
- 공정 가스: 10 kWh/m3 열량값의 1 m3/h 천연 가스
- 급수: 15 bar(= 3 m3/h 증기, S/C = 3)에서 2.5 kg/h
- 가열 가스: 10 kWh/m3 열량값의 0.41 m3/h 천연 가스
- 개질물: 3 kWh/m3 열량값의 4 m3/h H2
- 효율 ηR = 85 %
연료극으로부터의 잔류 가스를 가열할 경우 (메탄 발생 동안 형성된 CH4를 포함하는, 개질물로부터 25%의 H2 ):
- 유효 수소: 3 kWh/m3 열량값의 2.7 m3/h
- 효율 ηR = 81 %
영향받을 수 있는 개질물의 손실은 각각 ΔTW(ΔTW는 벽 온도와 주변 온도의 차이), ΔT2 및 ΔTR에 비례한다. 이것들은 더욱이 그을음 없는(soot-free) 개질물 및 변위 반응(shift reaction)을 위해 필요한 개질물에서의 초과 증기의 함수이다.
신규한 콤팩트형 증기 개질기(1)는 천연 가스 또는 다른 연료의 증기 개질을 하나의 장치로 결합하며, 순차적인 일산화탄소 제거(CO cleaning)를 포함한다. 제어되는 촉매식 일산화탄소(CO) 제거는 후속 반응기(37, 39, 39a)에서 정밀한 온도 제어에 의해 달성된다. 온도 제어는 증발기(34)의 압력 제어 작동에 의해 가능하게 달성된다.

Claims (19)

  1. 버너(16)와,
    상기 버너(9)에 의해 가열되어 연료 및 H2O 증기로부터 개질물(reformate)을 발생시키는데 이용되는 반응기(9)와,
    상기 버너(16)에 연결되어, 배기 가스 열을 회수하는 동안 공급되는 공기 및/또는 공급되는 연료를 예열하는, 열 회수 계수(ΔT1/ΔT2)가 0.5보다 큰 예열 장치(20)와,
    상기 예열 장치(20)를 둘러싸고, 개질물이 흐르며 외부를 향해 단열되는 환형 챔버(10)와,
    상기 환형 챔버(10)에 배치되어 압력하에서 H2O 증기를 발생시키는데 이용되는 관 증발기(20), 및
    상기 환형 챔버에 또한 배치되고 급수가 흐르는 것을 통해 상기 관 증발기(24)와 열 접속되며, 상기 발생된 개질물의 일산화탄소 부분의 대규모 제거를 위한 후속 반응기(37, 39, 39a)를 포함하는 콤팩트형 증기 개질기(1).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 개질물 및 급수는 동일한 방향으로 상기 후속 반응기(37, 39, 39a) 및 상기 관 증발기(24)를 통해 흐르는 것을 특징으로 하는 콤팩트형 증기 개질기.
  3. 제 1 항에 있어서, 급수/개질물 역흐름 냉각기(29)는 상기 관 증발기(24) 입구측 및 상기 후속 반응기(37, 39, 39a)의 출구측에 연결되는 것을 특징으로 하는 콤팩트형 증기 개질기.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 후속 반응기(37, 39, 39a)는 변위 촉매제(37), 및/또는 메탄 발생 촉매제(39) 및/또는 후속 산화 촉매제(39a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 콤팩트형 증기 개질기.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 관 증발기(24)는 내압 관 코일(pressure-proof pipe coil)로 설계되며, 상기 내압 관 코일은 상기 후속 반응을 촉진시키는 촉매제(37, 39, 39a)가 배치되는 코일 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 콤팩트형 증기 개질기.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 관 증발기(24)는 내압 리브형 관으로 형성되는 것을 특징으로 하는 콤팩트형 증기 개질기.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 관 증발기(24)의 출구에 압력 조정기(42)가 연결되는 것을 특징으로 하는 콤팩트형 증기 개질기.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 압력 조정기(42)는 압력을 조정하여 상기 증발 관(24)에서 상기 급수의 증발 온도가 130℃ 내지 280℃로 세팅되는 것을 특징으로 하는 콤팩트형 증기 개질기.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 후속 반응기(37, 39, 39a)와 열 접속되는 영역에서, 상기 관 증발기(24)내의 재료 흐름은 액상(liquid phase)을 포함하는 것을 특징으로 하는 콤팩트형 증기 개질기.
  10. 제 1 항에 있어서, 제트 펌프(44)는 상기 관 증발기(24)에 연결되어 흡입에 의해 연료를 첨가하고, 상기 반응기(9)에 공급하는 H2O 증기/연료 혼합물을 발생시키는데 이용되는 것을 특징으로 하는 콤팩트형 증기 개질기.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제트 펌프(44)는 조정되지 않는 제트 펌프인 것을 특징으로 하는 콤팩트형 증기 개질기.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 반응기(9)는 온도 센서(48)와 연결되어, 온도가 떨어지면 상기 급수 공급이 증가되고, 이에 대한 역 또한 성립하는 방식으로 상기 온도 센서가 상기 관 증발기(24)의 급수 공급에 영향을 주도록 이용되는 것을 특징으로 하는 콤팩트형 증기 개질기.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 온도 센서(48)는 상기 버너(16)에 연소 공기를 공급하는 블로워(blower)(49)를 제어하는 것을 특징으로 하는 콤팩트형 증기 개질기.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 버너(16)는 연결된 연료 전지(52)의 애노드(anode)로부터 잔류 가스가 적어도 부분적으로 공급되는 것을 특징으로 하는 콤팩트형 증기 개질기.
  15. 압력을 가해 H2O 증기를 발생시키는 증발기(24) 및 상기 증발기(24)에 연결되는 제트 펌프(44)를 구비하는 증기 개질기에 의한 연료의 증기 개질 방법으로서,
    상기 증발기(24)에서 발생된 증기는 추진제로 상기 제트 펌프(44)에 공급되며, 흡입으로 연료를 첨가함으로써, H2O 증기/연료 혼합물이 발생되어 반응기(9)에 공급되는 증기 개질기에 의한 연료의 증기 개질 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 증발기(24)는 후속 반응기(37, 39, 39a)와 열 접촉에 의해 가열되며, 상기 후속 반응기는 발생된 개질물의 일산화탄소 부분의 대규모 제거에 이용되는 것을 특징으로 하는 증기 개질기에 의한 연료의 증기 개질 방법.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 증발기(24)의 작동은 상기 증발기의 압력의 조정에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 증기 개질기에 의한 연료의 증기 개질 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 증발기 압력은 상기 증발기(24)의 작동 동안 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 증기 개질기에 의한 연료의 증기 개질 방법.
  19. 제 15 항에 있어서, 상기 증발기(24)의 출력 조정은 상기 증발기(24)에 공급되는 급수량을 조정하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 증기 개질기에 의한 연료의 증기 개질 방법.
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