KR20090020690A - 개질기, 및 기상 개질유에 대해 연료 및 산화제를 반응시키기 위한 방법 - Google Patents

개질기, 및 기상 개질유에 대해 연료 및 산화제를 반응시키기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 산화 영역(10)과, 기화 영역(16)과, 촉매식 H2 생성 영역(20)을 포함하며, 상기 산화 영역(10)은 산화제 함유 배출가스를 발생시키면서 산화를 위한 연료 및 산화제의 기상 혼합물을 공급받을 수 있고, 상기 기화 영역(16)은 연료를 함유하는 기화기 가스 혼합물을 발생시키기 위해 연료 및 기화기 가스를 공급받을 수 있으며, 상기 촉매식 H2 생성 영역(20)은 기상 개질유를 생성하기 위해 기화된 연료 및 산화제 함유 배출가스를 포함하는 가연성 개질용 가스 혼합물을 공급받을 수 있고, 기상 개질유에 대해 연료 및 산화제를 반응시키기 위한 개질기에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 기화 영역(16)에서의 자기 점화의 위험을 없애기 위해, 개질용 가스 혼합물을 생성하고 촉매식 H2 생성 영역(20)에 이러한 개질용 가스 혼합물을 공급하도록, 촉매식 H2 생성 영역(20)에 대한 입력부 상류에 혼합 수단 및 공급 수단(28)이 삽입되며, 상기 혼합 수단 및 공급 수단(28)은 한편으로는 산화 영역(10)으로부터 산화제 함유 배출가스를 공급받을 수 있고 다른 한편으로는 기화 영역(16)으로부터 연료를 함유하는 기화기 가스 혼합물을 공급받을 수 있고, 이때 촉매식 H2 생성 영역(20)에서 생성되는 개질유를 기화기 가스로서 기화 영역(16)으로 복귀시키기 위한 복귀 수단(26)이 마련되도록 제안된다.
본 발명에 따른 양태는 기화 영역(16)에서 어떠한 가연성 가스 혼합물도 형성되지 않도록 한다.
본 발명은 또한 기상 개질유에 대해 연료 및 산화제를 반응시키기 위한 상응하는 방법에 관한 것이다.

Description

개질기, 및 기상 개질유에 대해 연료 및 산화제를 반응시키기 위한 방법{REFORMER, AND METHOD FOR REACTING FUEL AND OXIDANT TO GASEOUS REFORMATE}
본 발명은 기상 개질유에 대해 연료 및 산화제를 반응시키기 위한 개질기로서, 산화 영역과, 기화 영역과, 촉매식 H2 생성 영역을 포함하며, 상기 산화 영역은 산화제 함유 배출가스를 발생시키면서 산화를 위한 연료 및 산화제의 기상 혼합물을 공급받을 수 있고, 상기 기화 영역은 연료를 함유하는 기화기 가스 혼합물을 발생시키기 위해 연료 및 기화기 가스를 공급받을 수 있으며, 상기 촉매식 H2 생성 영역은 기상 개질유를 생성하기 위해 기화된 연료 및 산화제 함유 배출가스를 포함하는 가연성 개질용 가스 혼합물을 공급받을 수 있는 것인 개질기에 관한 것이다.
본 발명은 또한 기상 개질유에 대해 연료 및 산화제를 반응시키기 위한 방법으로서, 산화제 함유 배출가스를 발생시키면서 산화 영역에서 기상 산화제와 혼합되는 연료를 산화시키는 단계, 기화 영역에서 기화기 가스와 연료를 기화시켜 연료를 함유하는 기화기 가스 혼합물을 생성하는 단계, 및 기상 개질유를 생성하기 위해 촉매식 H2 생성 영역에서 기화된 연료 및 산화제 함유 배출가스를 포함하는 개질용 가스 혼합물을 개질시키는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
DE 103 59 205 A1으로부터 알려진 바와 같은 일반적인 개질기 및 일반적인 방법은 다양한 응용 분야에서 사용되지만, 특히 연료 전지에 수소 농후 가스 혼합물을 공급하는 역할을 하며, 이후에 수소 농후 가스 혼합물로부터 전기화학적 반응에 기초하여 전기 에너지가 발생된다. 이러한 연료 전지는, 예컨대 보조 동력 유닛(APU)과 같은 자동차 분야에 적용된다.
공지된 방법은 실질적으로 3단계 과정으로 표현된다. 제1 단계에서, 산화 영역은 연료 함유 탄화수소, 예컨대 디젤을 공급받고, 산화되며, 즉 발열 반응으로 연소되고, 이에 따라 보통 800 내지 1000 ℃의 고온인 배출가스를 생성하는데, 연소 공기의 충분한 초기 산소 농도를 갖는 배출가스는 산화제, 즉 보통 산소를 여전히 함유한다. 산소를 함유하는 고온의 배출가스는 이후에, 추가적인 연료가 분배되는 기화 영역에 도입된다. 일반적인 경우와 같이 액체 연료가 사용되는 경우에, 액체 연료는 높은 온도 때문에 기화하여 연료와 배출가스의 가연성 혼합물을 형성하는데, 이후 상기 가연성 혼합물은 촉매 부분 산화(CPOX) 공정으로 알려진 공정에서 보통 부분 산화 촉매를 이용하여 촉매식 H2 생성 영역에서 수소 농후 가스, 합성 가스, 또는 개질유로 개질된다. 개질유는 실질적으로 연료 전지에 공급되며, 연료 전지에서 개질유는 알려진 법칙에 따라 물을 형성하는 산소와 함께 전기 에너지를 발생시키기 위해 사용된다.
이러한 공지된 공정에서의 단점은, 기화 영역에서 가연성 혼합물이 형성되어, 하류 촉매를 매연으로 완전히 덮고 불가피하게 전술한 공정을 중단시키도록 하 는 결과를 초래할 수 있는 자연적인 자기 점화의 위험이 존재한다는 것이다. 현재로서는 기화되는 연료에 대해 연소되는 연료의 비율을 매우 정확하게 제어함으로써 자연적인 자기 점화에 대처하고 있는데, 이는 개질기의 안정적인 작동이 가능한 파라메타 범위를 크게 제한하는 결과를 초래한다.
본 발명은, 개질유에 대해 연료 및 산화제를 반응시키는 개질기 및 방법으로서, 적어도 부분적으로 전술한 단점을 극복할 수 있도록 하며 특히 안정적인 작동을 허용하는 작동 파라메타의 변화 폭을 넓힌 개질기 및 방법을 이용 가능하게 하려는 목적에 기초한다.
이러한 목적은 독립 청구항의 특징에 의해 달성된다.
본 발명의 유리한 실시예는 종속 청구항에 기재되어 있다.
개질용 가스 혼합물을 생성하며 촉매식 H2 생성 영역에 이러한 개질용 가스 혼합물을 공급하기 위해 촉매식 H2 생성 영역에 대한 입력부 상류에 혼합 수단 및 공급 수단이 삽입되고, 상기 혼합 수단 및 공급 수단은 한편으로는 산화 영역으로부터 산화제 함유 배출가스를 공급받을 수 있으며 다른 한편으로는 기화 영역으로부터 연료를 함유하는 기화기 가스 혼합물을 공급받을 수 있고, 이때 촉매식 H2 생성 영역에서 생성되는 개질유를 기화기 가스로서 기화 영역으로 복귀시키기 위한 수단이 마련된다는 점에서, 본 발명은 일반적인 개질기에 기초한다.
개질용 기상 혼합물을 생성하기 위해 산화제 함유 배출가스를 기화기 가스 혼합물과 혼합하는 단계 및 상기 혼합물을 촉매식 H2 생성 영역에 공급하고 촉매식 H2 생성 영역에서 생성된 개질유를 기화기 가스로서 기화 영역으로 복귀시키는 단계를 포함하여 개질용 가스 혼합물을 생성한다는 점에서, 본 발명은 일반적인 방법에 기초한다.
본 발명에 따른 개질기 및 본 발명에 따른 방법의 효과 및 장점을 이제 함께 언급할 것이다.
종래 기술과는 달리, 산화 영역으로부터의 고온 배출가스가 이제는 기화기 가스로서 기화 영역에서 사용되지 않지만, 대신 개질 영역에서 생성되는 개질유가 기화기 가스로서 기화 영역에 복귀하며, 기화 영역에서는 개질유의 높은 온도 때문에 기화기 가스에 기화된 연료가 농후하도록 하는 본 발명의 의도에 따라 본 발명의 개질기 또는 방법이 제공된다.
이제 산화제가 부족하기 때문에 수소 처리된 개질유는 기화된 연료와 함께 더 이상 가연성 혼합물을 형성하지 못하며, 이는 기화 영역에서의 자연적인 자기 점화의 위험을 방지한다. 가연성 혼합물은 우선 하류의 혼합 수단 및 공급 수단에 의해 생성되며, 이때 기화 영역으로부터의 연료 농후 개질유와 산화 영역으로부터의 산화제 함유 배출가스를 혼합함으로써 가연성 개질용 가스 혼합물이 비로소 형성되고 이를 촉매식 H2 생성 영역에 공급한다.
본 발명의 또 다른 장점은, 기화기 가스로서 사용되는 개질유에 함유된 수소에 의해 이제 농후해진 연료의 기화에서 매연으로 덮이는 것이 줄여든다는 점이다. 연료의 기화는 보통 캐리어 가스에 의해 제어되므로, 심지어는 연료에 함유된 성분의 끓는점보다 상당히 낮은 기화 온도로도 연료를 기화시키기에 충분하다. 또한, 이러한 온도의 저하에 따라 이제 매연 형성을 줄이면서 급격하지 않게 연료의 기화가 이루어진다.
혼합 수단 및 공급 수단은 분사기로서 구성되는 것이 유리하며, 분사기는 무엇보다도 자연적인 자기 점화의 위험을 수반하며 가연성 혼합물을 포함하는 대용량의 영역이 형성되지 않는다는 장점을 갖는다. 다른 면에서, 촉매식 H2 생성 영역에 가연성 혼합물을 고속으로 안정하게 공급하는 것은 플래시백(flashback)을 배제시킨다.
분사기는 배출가스로 작동되는 것을 장점으로 하며, 즉 가연성 개질용 가스 혼합물을 혼합하고 공급하기 위한 에너지원으로서 이 경우에는 산화 영역으로부터의 산화제 함유 배출가스의 운동 에너지로 작동되는 장점을 이용한다. 분사기의 기계적 특성을 정확하게 설정함으로써, 산화제 함유 배출가스와 농후해진 기화기 가스를 혼합하는 비율은 이 경우에 구성요소의 지속적인 능동 제어를 필요로 하지 않으면서도 장기간 최적화될 수 있다. 분사기는, 예컨대 벤츄리 노즐의 원리에 따라 작동될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 기화 영역에서의 농후해진 연료의 기화는 이 경우에 비교적 낮은 온도에서 이루어질 수 있다는 장점을 얻는다. 다른 한편으로는, 촉매식 H2 생성 영역에서 발생되는 개질유의 온도는 보통 매우 높다. 이러한 이유로 본 발명의 한 가지 유리한 추가적인 실시예에서는, 이 경우에 복귀하는 중인 개질유로부터 열을 빼앗게 된다. 이는, 예컨대 복귀 수단이 복귀하는 개질유를 냉각시키기 위한 열교환기 수단을 포함한다는 점에서 달성 가능하다. 바람직하게는, 필요에 따라 열교환기 수단이 운전되고 정지되도록 할 수 있다. 결과적으로 회수된 열은, 예컨대 하류 연료 전지 시스템에서의 공정 공기 스트림을 예열하기 위해 이용될 수 있고, 촉매식 H2 생성 영역, 2차 연소기 또는 시스템의 다른 구성요소에서 연료를 예열하기 위한 열원으로서 이용하는 것도 또한 고려할 수 있다.
본 발명에 따라 제시되는 바와 같이 기화 영역으로 개질유를 복귀시키는 것 이외에도, 생성되는 개질유는 촉매식 H2 생성 영역으로, 즉 촉매식 H2 생성 영역의 구간에서 복귀 수단을 이용하여 직접 분기될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 빠른 복귀 속도의 가스 스트림이 재순환되는 것을 보장하도록 촉매식 H2 생성 영역에서 가스 탐지기(gas sniffer)를 사용할 수 있다. 반면에, 촉매식 H2 생성 영역의 하류 영역에서, 예컨대 촉매식 H2 생성 영역의 연료 전지 하류 바로 다음에서 복귀 수단을 이용하는 것도 또한 가능하다. 연료 전지에서의 전기화학적 산화의 결과로서, 산소 농도가 증가하며, 복귀하는 가스 유동의 O/C 비율과 또한 이에 따른 촉매에서의 O/C 비율이 증가하는데, O/C 비율은 매연으로 덮이는 데 결정적인 영향을 준다. 열역학적인 관점에서, O/C 비율의 증가에 따라 매연으로 덜 덮이게 되므로, 동적 효과가 매연으로 덮는 것에 있어서 미미한 역할을 할 때, 이런 측면에서 연료 전지 다음에 복귀하도록 하는 것은 개질기 다음에 복귀하도록 하는 것보다 유리할 수 있다.
보통, 연료 전지에 공급되는 수소는 완전하게 산소와 반응하여 물이 되지 않으며, 연료 전지 애노드의 배출가스는 이에 따라 일반적으로 유효한 농도의 수소를 함유한다.
이런 이유로, 본 발명의 한 가지 특별한 실시예에서는, 물론 전술한 복귀 가능성의 조합도 마찬가지로 구현될 수 있지만, 전술한 애노드 배출가스 및 배출가스를 기화 영역에 복귀시키도록 한다.
본 발명의 한 가지 매우 유리한 추가적인 실시예에 있어서, 산화제 함유 배출가스와 혼합되기 이전에 기화기 가스 혼합물로부터 오염물을 제거하도록 한다. 이러한 목적을 위해, 기화기 가스 혼합물로부터 오염물을 제거하도록 혼합 수단과 공급 수단 사이에, 즉 구체적으로는 분사기와 기화 영역 사이에 가스 클리너가 마련되는 것이 바람직하다. 이러한 장치에 있어서, 이 장치는 부분적으로 개질유에 함유된 수소와의 반응에 의해 무해하게 만드는 과정에서, 예컨대 기화기 가스에 함유된 금속 또는 매연 전구체와 같은 촉매 독소를 흡수하는 것인 공지된 바와 같은 촉매 보호 장치를 포함할 수 있다.
설명한 바와 같이, 본 발명은 개질유를 생성하기 위한 개질기 및 방법에 관한 것이다. 그러나, 본 발명은 또한 개질유가 직접 생성되지 않는 개질기의 작동 모드에서도 장점을 갖는다는 것에 주목해야 한다. 본 명세서에서 재생 모드라고 부르는 이러한 모드에 있어서, 기화 영역에서의 연료 농후화는 행해지지 않고, 이에 따라 촉매식 H2 생성 영역에서는 어떠한 개질유도 형성되지 않는다. 대신, 연소 배출가스가 산화 영역으로부터 촉매식 H2 생성 영역을 통해 유동한다. 재생 모드에 있어서, 이러한 가스는 복귀 수단을 매개로 기화 영역에 공급되며, 촉매식 H2 생성 영역으로 복귀하기에 앞서 혼합 수단 및 공급 수단을 매개로 "신선한" 연소 배출가스와 혼합된다. 이러한 방식으로 배출가스를 재순환시킴으로써, 기화 영역 및/또는 하류 가스 클리너에 형성되어 있는 임의의 매연 퇴적물은 연소되며 이에 따라 관련된 구성요소가 재생된다.
이제 첨부 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 예로서 상세하게 설명한다.
도 1은 종래 기술의 개질기의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 2는 복수 개의 선택적인 보조 구성요소를 포함하는, 본 발명에 따른 개질기의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 개질기의 변형예의 구조를 나타내는 개략도이다.
이제 도 1을 참고하면, 종래 기술의 개질기의 구조의 개략도가 도시되어 있다. 산화 영역을 포함하는 버너(10)에서, 공기는 제1 공급 도관(12)을 통해 공급되며, 액체 연료, 예컨대 디젤은 제2 공급 도관(14)을 통해 공급된다. 버너(10)는 보통 연소 공기와 연료의 가연성 가스 혼합물을 형성하기 위한 혼합 영역(도시 생략)을 포함하며, 이러한 혼합 영역은 실제 산화 영역의 상류에 마련된다. 버너(10)에서의 연소로부터 발생되며 연소 중에 반응하지 않은 산화제를 또한 포함하는 배출가스는, 이 배출가스가 기화기 가스로서 작용하는 기화기(16)에 공급된다. 기화기(16)는 기화기 가스를 농후하게 하기 위한 추가적인 액체 연료를 위해 공급 도관(18)을 포함한다. 높은 온도 때문에, 공급 도관(18)을 통해 공급되는 액체 연료는 기화한다. 농후해진 가스, 즉 기화기 가스와 기화된 연료의 혼합물은 가연성 개질기 가스 혼합물을 형성하며, 이 혼합물은 구체적으로 CPOX 촉매를 포함하는 촉매식 H2 생성을 위한 하류 영역(20)에 공급된다. 촉매식 H2 생성 영역(20)에서, 수소 처리된 개질유는 촉매식으로 형성되어 하류 연료 전지(22)에 공급될 수 있다. 연료 전지의 배출가스는 도 1에 "시스템으로"의 배출로 나타낸 바와 같이 시스템의 구조에 따라 적절하게 처리된다.
이제 도 2을 참고하면, 본 발명에 따른 개질기의 개략도가 도시되어 있으며, 도 2에서는 도 1에서와 동일한 구성요소에는 동일한 도면부호가 표시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같은 실시예에 있어서, 가스 탐지기(24)는 연료 전지의 상류에 삽입된다. 도 2에 도시된 바와 같은 개략도에서는 도시된 구성요소가 반드시 필요한 대상 요소는 아니지만 실질적인 기능 요소라는 점을 주목해야 한다. 따라서, 가스 탐지기(24)는 또한 촉매식 H2 생성 영역(20)에 통합될 수 있다. 가스 탐지기(24)의 기능은 촉매식 H2 생성 영역(20)에서 생성된 수소 처리된 개질유의 일부를 복귀 도관(26)을 통해 기화기(16)까지 복귀시키는 것이다. 다시 말하면, 종래 기술과는 달리, 버너(10)로부터의 배출가스가 아니라 복귀 도관(26)을 통해 복귀하는 개질유가 기화기(16)에서 기화기 가스로서 사용된다.
기화기(16)로부터의 농후해진 기화기 가스뿐만 아니라 버너(10)로부터의 배출가스는 함께 분사기(28)에 공급되며, 이때 분사기는 버너(10)로부터의 배출가스로 작동되는 노즐로서 구성되는 것이 바람직하다. 분사기(28)에서는, 2개의 가스 스트림이 혼합되며 결과적인 가연성 혼합물이 촉매식 H2 생성 영역(20)에 공급된다.
도 2에 도시된 바와 같은 실시예에 있어서, 선택적인 열교환기(30)는 선택적인 특징을 나타내기 위해 도 2에 점선으로 표시된 바와 같이 복귀 도관(26)에 통합된다. 열교환기(30)는 필요에 따라 운전되고 정지되도록 바람직하게 구성될 수 있으며, 특히 복귀 도관(26)을 통해 복귀하는 개질유를 냉각시키는 기능을 한다. 열교환기(30)는 기화기(16) 내의 온도를 최적 구간에서 유지하기 위해 능동 온도 제어기로서 사용될 수 있다. 또한, 열교환기는 기화기에서의 온도를 설정하기 위해 사용될 수 있으므로, 매연 산화를 개시함에 있어서 매연의 점화 온도를 얻게 되며, 이에 따라 기화기의 매연이 제거되고, 다시 말하면 기화기가 재생된다.
도 2에 나타낸 바와 같은 실시예에서의 추가적인 선택사항으로서, 가스 클리너(32)는 기화기(16)와 분사기(28) 사이에 배치되도록 마련될 수 있다. 이러한 가스 클리너(32)는 각각 가스 스트림으로부터 소위 촉매 독소를 제거하는 역할을 하여 유해한 화합물(매연 전구체)을 안전한 화합물로 전환시킨다. 이러한 전환은, 예컨대 복귀하는 수소에 의해, 예컨대 아세틸렌, 에틸렌, 다환식(polycyclic) 방향족 화합물에 의해 행해질 수 있다.
이제 도 3을 참고하면, 도 2에 도시된 바와 실질적으로 동일한 구조가 도시되어 있으며, 또한 동일한 구성요소에서는 동일한 도면부호가 표시되어 있다. 그러나, 도 2와는 달리, 도 3은 가스 탐지기(24)가 이 경우에 연료 전지(22)의 하류에 기능적으로 배치되는 방식을 도시하고 있으며, 본 발명의 이러한 변형은 연료 전지(22)의 애노드 배출가스가 재순환될 수 있도록 허용한다.
물론, 구체적인 설명에서 언급되고 도면에 도시된 바와 같은 실시예는 단지 본 발명의 예시적인 양태를 설명하려는 의도임을 이해해야 하며, 당업자라면 의도대로 광범위하게 변형할 수 있다. 예를 들면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 실시예를 단순히 조합할 수 있으며, 이에 따라 기화기(16)는 촉매식 H2 생성 영역(20)으로부터의 개질유 및 연료 전지(22)로부터의 연료 전지 배출가스 양자 모두를 기화기 가스로서 공급받게 된다.
전술한 설명, 도면 및 청구범위에 개시된 바와 같은 본 발명의 특징은 자체로 또는 임의의 조합으로 본 발명을 달성하기 위해 필수적일 수 있음은 물론이다.

Claims (12)

  1. 산화 영역(10)과, 기화 영역(16)과, 촉매식 H2 생성 영역(20)을 포함하며, 상기 산화 영역(10)은 산화제 함유 배출가스를 발생시키면서 산화를 위한 연료 및 산화제의 기상 혼합물을 공급받을 수 있고, 상기 기화 영역(16)은 연료를 함유하는 기화기 가스 혼합물을 발생시키기 위해 연료 및 기화기 가스를 공급받을 수 있으며, 상기 촉매식 H2 생성 영역(20)은 기상 개질유를 생성하기 위해 기화된 연료 및 산화제 함유 배출가스를 포함하는 가연성 개질용 가스 혼합물을 공급받을 수 있는 기상 개질유에 대해 연료 및 산화제를 반응시키기 위한 개질기로서,
    개질용 가스 혼합물을 생성하며 촉매식 H2 생성 영역(20)에 이러한 개질용 가스 혼합물을 공급하기 위해 촉매식 H2 생성 영역(20)에 대한 입력부 상류에 혼합 및 공급 수단(28)이 삽입되고, 상기 혼합 및 공급 수단(28)은 한편으로는 산화 영역(10)으로부터 산화제 함유 배출가스를 공급받을 수 있으며 다른 한편으로는 기화 영역(16)으로부터 연료를 함유하는 기화기 가스 혼합물을 공급받을 수 있고, 이때 촉매식 H2 생성 영역(20)에서 생성되는 개질유를 기화기 가스로서 기화 영역(16)으로 복귀시키기 위한 복귀 수단(26)이 마련되는 것을 특징으로 하는 개질기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 혼합 및 공급 수단은 분사기(28)로서 구성되는 것을 특징으로 하는 개질기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 분사기(28)는 산화제 함유 배출가스의 공급에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 개질기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 복귀 수단(26)은 각각 복귀하는 개질유를 냉각하기 위한 열교환기 수단(30)을 포함하여 기화기에서의 매연 산화가 개시되도록 하는 것을 특징으로 하는 개질기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 열교환기 수단(30)은 필요에 따라 운전되고 정지되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 개질기.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 촉매식 H2 생성 영역(20)으로부터 개질유를 배출하기 위한 상기 복귀 수단(26)은 촉매식 H2 생성 영역(20)에서 작동하는 것을 특징으로 하는 개질기.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 개질유를 배출하기 위한 상기 복귀 수단(26)은 촉매식 H2 생성 영역(20)의 하류 영역에서 작동하는 것을 특징으로 하는 개질기.
  8. 제7항에 있어서, 개질유를 배출하기 위한 상기 복귀 수단(26)은 촉매식 H2 생성 영역(20)의 하류에 있는 연료 전지(22)의 애노드 배출가스 도관에서 작동하는 것을 특징으로 하는 개질기.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 혼합 및 공급 수단(28)과 기화 영역(16) 사이에는 기화기 가스 혼합물로부터 오염물을 제거하기 위한 가스 클리너(32)가 마련되는 것을 특징으로 하는 개질기.
  10. 산화제 함유 배출가스를 발생시키면서 산화 영역(10)에서 기상 산화제와 혼합된 연료를 산화시키는 단계,
    기화 영역(16)에서 기화기 가스와 연료를 기화시켜 연료를 함유하는 기화기 가스 혼합물을 생성하는 단계, 및
    기상 개질유를 생성하기 위해 촉매식 H2 생성 영역(20)에서 기화된 연료 및 산화제 함유 배출가스를 포함하는 개질용 가스 혼합물을 개질시키는 단계를 포함하는 기상 개질유에 대해 연료 및 산화제를 반응시키기 위한 방법으로서,
    개질용 기상 혼합물을 생성하기 위해 산화제 함유 배출가스는 연료를 함유하는 기화기 가스 혼합물과 혼합되며 상기 혼합물은 촉매식 H2 생성 영역(20)에 공급되고, 이때 촉매식 H2 생성 영역(20)에서 생성된 개질유는 기화기 가스로서 기화 영 역(16)으로 복귀하는 것을 특징으로 하는 기상 개질유에 대해 연료 및 산화제를 반응시키기 위한 방법.
  11. 제10항에 있어서, 복귀하는 개질유로부터 복귀 중에 열을 빼앗는 것을 특징으로 하는 기상 개질유에 대해 연료 및 산화제를 반응시키기 위한 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 산화제 함유 배출가스와 혼합되기에 앞서 상기 기화기 가스 혼합물로부터 오염물을 제거하는 것을 특징으로 하는 기상 개질유에 대해 연료 및 산화제를 반응시키기 위한 방법.
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