KR20120061602A - Reforming apparatus - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A modifying apparatus is provided to uniformly pass reactive raw materials through a modifying catalytic part by heating the entire part of the modifying catalytic part based on radiation heat. CONSTITUTION: Reactive raw materials are introduced into a housing(110), and modifying gas is discharged from the housing. One or more modifying catalytic parts(130) are embedded in the housing. While the transferring of the reactive raw materials, a modifying reaction is generated to form modifying gas. One or more heating parts(150) are arranged at the modifying catalytic parts. The modifying reaction of the modifying catalytic parts is activated based on the transmission of the radiation heat.

Description

개질 장치{REFORMING APPARATUS}Reforming unit {REFORMING APPARATUS}

본 발명은 개질 장치에 관한 것이며, 상세하게는 복사열을 매개로 하여 개질촉매부를 가열시킴으로써 열효율과 개질효율을 향상시킬 수 있는 개질 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a reforming apparatus, and more particularly, to a reforming apparatus capable of improving thermal efficiency and reforming efficiency by heating a reforming catalyst unit through radiant heat.

일반적으로, 연료 개질 장치는 수소를 함유한 일반 반응원료, 예컨대 LNG, LPG, 바이오 가스 등의 탄화수소로부터 연료전지가 요구하는 수소를 많이 포함하는 개질가스로 변환시키는 장치로서, 연료전지 발전시스템에 사용되고 있다. In general, a fuel reformer is a device for converting a hydrogen-containing general reaction raw material such as hydrocarbons such as LNG, LPG, biogas, etc. into reformed gas containing a large amount of hydrogen required by a fuel cell. have.

이하에서는 종래에 일반적으로 사용되고 있는 연료 개질 장치에 대해 개략적으로 설명하기로 한다. 도 1은 종래 기술에 따른 원통형 연료 개질 장치의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
Hereinafter, the fuel reforming apparatus which is generally used in the prior art will be briefly described. 1 schematically illustrates a cross section of a cylindrical fuel reformer according to the prior art.

종래의 연료 개질 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 원통형 형상을 가진 개질장치하우징(1), 개질장치하우징(1) 내부에 설치되고 촉매가 충전된 고리형상의 개질촉매층(5), 개질장치하우징(1) 내부로 열원을 제공토록 개질장치하우징(1)의 상부 또는 하부에 설치된 버너(2)를 포함한다.
As shown in FIG. 1, the conventional fuel reforming apparatus includes a reformer housing 1 having a cylindrical shape, an annular reforming catalyst layer 5 installed inside the reformer housing 1 and filled with a catalyst, and a reformer. And a burner 2 installed above or below the reformer housing 1 to provide a heat source into the housing 1.

종래기술에서, 연료투입구(2a)를 통해 버너(2)로 공급된 연료는 공기투입구(3)를 통해 유입된 공기와 연소반응하여 화살표 방향(F)을 따라 고온의 연소가스가 개질장치하우징(1) 내부로 유입된다. In the prior art, the fuel supplied to the burner 2 through the fuel inlet 2a burns and reacts with the air introduced through the air inlet 3 so that the high-temperature combustion gas is reformed along the arrow direction F. 1) It is introduced inside.

고온의 연소가스는 개질장치하우징(1) 내의 가이드원통관(1a)과 개질촉매층(5) 내측 사이에 형성된 촉매층가열유로(4)를 통과하면서 개질촉매층(5)으로 열을 공급한 후, 연소가스배출구(6)를 통해 외부로 배출된다. The hot combustion gas passes through the catalyst bed heating passage 4 formed between the guide cylinder tube 1a in the reformer housing 1 and the inside of the reforming catalyst layer 5, and supplies heat to the reforming catalyst layer 5, and then burns. It is discharged to the outside through the gas outlet (6).

개질장치하우징(1)의 상단에 위치된 반응원료도입구(7)를 통해 개질장치하우징(1) 내로 유입된 반응원료, 예컨대 탄화수소 성분이 함유된 반응원료는 반응원료 예열유로(11)를 경유하여, 상기의 고온의 연소가스와 흡열반응하여 고온 상태의 개질촉매층(5)을 통과한다.Reaction raw materials, such as hydrocarbon components, that are introduced into the reformer housing 1 through the reaction raw material inlet 7 located at the top of the reformer housing 1 are passed through the reaction raw material preheating passage 11. In this manner, the endothermic reaction with the high temperature combustion gas passes through the reforming catalyst layer 5 in a high temperature state.

반응원료는 개질촉매층(5)을 통과하면서, 수증기 또는 물과 개질반응하여 다량의 수소를 함유한 개질가스(G)를 형성한다. 이후, 개질가스(G)는 개질장치하우징(1)의 상단에 위치된 개질가스배출구(8)를 통해 배출된다.
As the reaction raw material passes through the reforming catalyst layer 5, the reaction raw material is reformed with steam or water to form reformed gas G containing a large amount of hydrogen. Thereafter, the reformed gas G is discharged through the reformed gas outlet 8 located at the upper end of the reformer housing 1.

그러나, 종래 기술에 따른 연료 개질 장치는, 흡열반응을 위해 버너(2)에서 발생된 열이 개질장치하우징(1) 전체에 걸쳐 균일하게 전달되지 않거나 반응원료가 개질촉매층(5)에 균일하게 통과하지 않아 열효율 및 개질 효율이 저하되는 결과를 보이기도 했다. However, in the fuel reformer according to the prior art, the heat generated from the burner 2 for the endothermic reaction is not uniformly transmitted throughout the reformer housing 1 or the reaction raw material is uniformly passed through the reforming catalyst layer 5. As a result, the thermal efficiency and the reforming efficiency were lowered.

또한, 종래의 연료 개질 장치는 고온의 연료가스가 유동되는 유로와, 반응원료가 개질촉매층(5)으로 유입 및 유출되는 유로의 복잡한 구조로 인해, 연료 개질 장치의 제작의 어렵고, 더불어 제조원가 상승의 문제점도 있다. In addition, the conventional fuel reforming device is difficult to manufacture a fuel reforming device due to the complicated structure of a flow path through which hot fuel gas flows and a flow path through which reactant raw materials flow into and out of the reforming catalyst layer 5, thereby increasing production costs. There is also a problem.

아울러, 종래의 원통형 연료 개질 장치는 버너(2)를 보호토록 제공된 버너보호단열재(9)와 반응원료도입구(7)를 보호하기 위해 연소실상단에 위치된 연소부상단단열재(10)가 설치되어 장치의 무게가 무겁고, 고온가스 유로 및 반응원료의 유로가 복잡하여 장치 제작이 어려웠다. 이에 따라, 제작원가가 증가하고, 반응원료 및 연료, 공기의 공급압력이 증가하는 문제점이 있다.In addition, the conventional cylindrical fuel reforming device is provided with a burner protection insulation material (9) provided to protect the burner (2) and a combustion injury insulation material (10) located at the upper end of the combustion chamber to protect the reaction raw material inlet (7). The weight of the device is heavy, and the flow path of the hot gas flow path and the reaction raw material is complicated, making the device difficult. Accordingly, there is a problem that the manufacturing cost increases, the supply pressure of the reaction raw material, fuel, and air increases.

더불어, 종래의 연료 개질 장치는 개질장치하우징(1)의 전체 부피에 비해 개질촉매층(5)의 부피가 상대적으로 작기 때문에, 다량의 반응원료를 개질할 때 넓은 설치공간이 요구되기도 한다. In addition, the conventional fuel reforming device has a relatively small volume of the reforming catalyst layer 5 compared to the total volume of the reformer housing 1, so that a large installation space may be required when reforming a large amount of reaction raw materials.

또한, 개질장치하우징(1)의 하부에 위치된 버너(2)로부터 발생된 화염에 의해 연소부상단단열재(10)가 파손되어, 정기적으로 연료 개질 장치를 보수해야 한다. 이에 따라, 종래기술에 따른 연료 개질 장치는 유지보수비용이 증가된다. In addition, the combustion insulator 10 is damaged by the flame generated from the burner 2 located under the reformer housing 1, and the fuel reformer must be regularly repaired. Accordingly, the fuel reforming apparatus according to the prior art increases the maintenance cost.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 복사열을 매개로 하여 개질촉매부를 전체적으로 가열하여, 반응원료가 개질촉매부를 균일하게 통과하게 할 수 있도록 하는 개질 장치를 제공하는 것이다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the present invention is to provide a reforming apparatus that allows the reaction raw material to uniformly pass through the reforming catalyst by heating the reforming catalyst as a whole through the radiant heat. It is.

또한, 본 발명은 반응원료가 투입되는 반응원료투입구에 다공부를 형성하여 개질촉매부 전반에 걸쳐 반응원료가 분포될 수 있도록 하는 개질 장치를 제공하는 것이다. In addition, the present invention is to provide a reforming device to form a porous portion in the reaction raw material inlet to which the reaction raw material is injected to distribute the reaction raw material throughout the reforming catalyst.

아울러, 본 발명은 개질촉매부와 가열부의 적층이 용이한 개질 장치를 제공하는 것이다. In addition, the present invention provides a reforming apparatus in which the reforming catalyst portion and the heating portion can be easily laminated.

본 발명의 일 실시예에 따른 개질 장치는 반응원료가 투입되고 개질가스가 배출되는 장치하우징; 장치하우징에 내장되어, 반응원료가 통과되면서 개질반응을 일으켜 개질가스를 형성하도록 제공된 하나 이상의 개질촉매부; 및 개질촉매부에 하나 이상 구비되면서, 복사열의 전달을 매개로 하여 개질촉매부의 개질반응을 활성화시키도록 제공된 가열부를 포함하는 것이 바람직하다.The reforming apparatus according to an embodiment of the present invention comprises a device housing in which the reaction raw material is input and the reformed gas is discharged; At least one reforming catalyst unit provided in the apparatus housing and provided to generate a reforming gas by passing a reaction raw material to form a reforming reaction; And a heating unit provided at one or more reforming catalyst units and provided to activate a reforming reaction of the reforming catalyst unit through the transfer of radiant heat.

본 발명의 일 실시예에서, 가열부는 개질촉매부로 열을 전달토록 개질촉매부와 접촉되도록 위치된 복사관; 복사관의 일단에 설치되어, 복사관 내부로 고온가스를 공급토록 제공된 열공급유닛; 및 복사관의 타단에 설치되어, 배출되는 고온가스로부터 열을 회수하는 열회수유닛을 포함하는 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, the heating unit comprises: a radiation tube positioned to be in contact with the reforming catalyst unit to transfer heat to the reforming catalyst unit; A heat supply unit installed at one end of the radiation tube and provided to supply hot gas into the radiation tube; And a heat recovery unit installed at the other end of the radiation tube to recover heat from the discharged hot gas.

본 발명의 일 실시예에서, 가열부는 열회수유닛에 의해 예열된 공기가 열공급유닛으로 공급되도록, 열공급유닛과 열회수유닛을 연결하는 공기유동관을 더 포함하는 것이 바람직하다. In one embodiment of the present invention, the heating unit preferably further includes an air flow tube connecting the heat supply unit and the heat recovery unit, so that the air preheated by the heat recovery unit is supplied to the heat supply unit.

본 발명의 일 실시예에서, 가열부는 개질촉매부의 일측면에 위치된 열공급유닛과 열회수유닛과, 개질촉매부의 타측면에 위치된 열공급유닛과 열회수유닛이 상호 간에 교차되도록 배치된 것이 바람직하다. In one embodiment of the present invention, the heating unit is preferably arranged so that the heat supply unit and the heat recovery unit located on one side of the reforming catalyst portion, the heat supply unit and the heat recovery unit located on the other side of the reforming catalyst portion cross each other.

본 발명의 일 실시예에서, 복사관은 내부에 가열코일이 더 구비된 것이 바람직하다. In one embodiment of the invention, the radiation tube is preferably further provided with a heating coil therein.

본 발명의 일 실시예에서, 장치하우징의 반응원료유입구에는 반응원료를 개질촉매부로 균일하게 분배토록 제공된 다공부가 형성된 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, it is preferable that a porous portion provided at the reaction raw material inlet of the apparatus housing is provided to uniformly distribute the reaction raw material to the reforming catalyst portion.

본 발명의 일 실시예에서, 다공부에는 다공부의 반경의 크기에 따라, 중심축을 기준으로 상이한 각도로 기울어진 복수 개의 개구가 형성된 것이 바람직하다. In one embodiment of the present invention, it is preferable that a plurality of openings are formed in the porous portion inclined at different angles with respect to the central axis according to the size of the radius of the porous portion.

본 발명의 일 실시예에서, 장치하우징의 반응원료유입구와 개질촉매부 사이 공간과, 개질촉매부와 장치하우징의 개질가스배출구 사이 공간 중 적어도 하나의 공간에는 반응원료와 혼합되는 물 또는 수증기를 예열하는 예열관이 더 설치된 것이 바람직하다.
In one embodiment of the present invention, at least one of the space between the reaction raw material inlet of the apparatus housing and the reforming catalyst portion, and the space between the reforming catalyst portion and the reforming gas outlet of the apparatus housing preheats water or steam mixed with the reaction raw material. It is preferable that a preheating tube is installed.

본 발명은 복사열을 매개로 하여 개질촉매부를 전체적으로 가열함으로써, 개질촉매부 전반에 걸쳐 고르게 열전달되도록 하여 반응원료가 개질촉매부 전반에 걸쳐 통과되도록 할 수 있다.In the present invention, by heating the reforming catalyst as a whole through the radiant heat, the reaction raw material can be passed evenly through the reforming catalyst by allowing heat to be evenly transmitted throughout the reforming catalyst.

또한, 본 발명은 반응원료가 투입되는 반응원료투입구에 다공부가 형성되어 개질촉매부 전반에 걸쳐 반응원료가 분포될 수 있도록 할 수 있다. In addition, the present invention may be a porous portion formed in the reaction raw material inlet in which the reaction raw material is added to allow the reaction raw material to be distributed throughout the reforming catalyst.

아울러, 본 발명은 개질촉매부와 가열부가 적층이 용이한 구조로하여, 소형부터 대형까지의 개질 장치의 크기 변화에 따라 개질촉매부와 가열부의 적층개수를 가변시켜 개질용량을 가변시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 가정용으로부터 산업용까지 전반적으로 사용될 수 있다. In addition, the present invention has a structure in which the reforming catalyst unit and the heating unit can be easily stacked, and the reforming capacity can be varied by varying the stacking number of the reforming catalyst unit and the heating unit according to the size change of the reforming apparatus from small to large. Accordingly, the present invention can be used as a whole from household to industrial.

더욱이, 본 발명은 개질촉매부를 통과하는 반응원료 유동 구조를 단순화하여 개질장치의 제작이 용이하고, 더불어, 유지 및 보수 작업을 용이하게 할 수 있다. Furthermore, the present invention simplifies the reaction raw material flow structure passing through the reforming catalyst part, thereby facilitating the fabrication of the reforming apparatus, and also facilitating maintenance and repair work.

도 1은 종래 기술에 따른 원통형 연료 개질 장치의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 개질 장치의 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 개질 장치의 평단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 개질장치의 측단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에서, 복사관에 가열코일이 설치된 상태도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에서, 개질촉매부가 적층된 개질 장치의 사시도를 개략적으로 도시한 것이다. 1 schematically illustrates a cross section of a cylindrical fuel reformer according to the prior art.
2 schematically illustrates a perspective view of a reforming apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view of a reforming apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 schematically shows a side cross-sectional view of the reforming apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 schematically shows a state diagram in which the heating coil is installed in the radiation tube in one embodiment of the present invention.
FIG. 6 schematically illustrates a perspective view of a reforming apparatus in which a reforming catalyst unit is stacked in an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 개질 장치에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
Hereinafter, a reforming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 개질 장치의 사시도이고, 도 3은 개질 장치의 평단면도이고, 도 4는 개질장치의 측단면도를 개략적으로 도시한 것이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에서, 복사관에 가열코일이 설치된 상태도를 개략적으로 도시한 것이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에서, 개질촉매부가 적층된 개질 장치의 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
2 is a perspective view of a reforming apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a plan sectional view of the reforming apparatus, and FIG. 4 schematically shows a side cross-sectional view of the reforming apparatus. And, Figure 5 schematically shows a state diagram in which the heating coil is installed in the radiation tube in one embodiment of the present invention, Figure 6 schematically shows a perspective view of a reforming apparatus in which the reforming catalyst is laminated in an embodiment of the present invention It is shown as.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 개질 장치(100)는 장치하우징(110), 개질촉매부(130)와 가열부(150)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the reforming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a device housing 110, a reforming catalyst unit 130, and a heating unit 150.

본 발명의 일 실시예에 따른 장치하우징(110)은 내부가 중공된 형상을 가진다. 본 발명의 일 실시예는 장치하우징(110)의 외관 형상에 대해서 특정하게 한정하지 않으며, 이에 따라 본 발명의 일 실시예에서 장치하우징(110)은 육면체 사각통형상, 또는 원통형 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. Device housing 110 according to an embodiment of the present invention has a hollow shape inside. One embodiment of the present invention is not specifically limited to the external shape of the device housing 110, according to one embodiment of the present invention according to the device housing 110 has a variety of shapes, such as a rectangular hexahedral cylindrical shape, or a cylindrical shape Can have

장치하우징(110)의 일측면에는 장치하우징(110) 내부로 반응원료(G1)가 투입되는 반응원료유입구(111)가 형성되고, 장치하우징(110)의 타측면에는 개질가스(G2)가 배출되는 개질가스배출구(115)가 형성된 것이 바람직하다. A reaction raw material inlet 111 into which the reaction raw material G1 is introduced into the apparatus housing 110 is formed at one side of the apparatus housing 110, and the reformed gas G2 is discharged at the other side of the apparatus housing 110. It is preferable that the reformed gas outlet 115 is formed.

여기서, 반응원료(G1)로는 예컨대 LNG, LPG, 바이오 가스 등 탄화수소가 함유된 가스가 사용될 수 있다. 반응원료(G1)는 장치하우징(110) 내부에서 개질촉매부(130)를 통과하면서 장치하우징(110) 내의 수증기 또는 물과 개질반응하여 수소가 다량 함유된 개질가스(G2)로 변환된다. Here, for example, a gas containing hydrocarbons such as LNG, LPG, and biogas may be used as the reaction raw material G1. The reaction raw material G1 is reformed and reacted with water vapor or water in the device housing 110 while passing through the reforming catalyst unit 130 inside the device housing 110 and converted into reformed gas G2 containing a large amount of hydrogen.

본 발명의 일 실시예에서, 반응원료유입구(111)는 깔대기 형상을 가지는 것이 바람직하다. 이때, 반응원료유입구(111)는 깔대기부분과 기둥부분으로 구분될 수 있으며, 반응원료유입구의 깔대기부분(113)은 장치하우징(110)의 일측면에 연통된다.In one embodiment of the present invention, the reaction raw material inlet 111 preferably has a funnel shape. At this time, the reaction raw material inlet 111 may be divided into a funnel portion and a pillar portion, the funnel portion 113 of the reaction raw material inlet is in communication with one side of the device housing 110.

본 발명의 일 실시예에서, 반응원료유입구의 깔대기부분(113)은 반응원료(G1)가 개질촉매부(130)로 고르게 분배될 수 있도록 반응원료유입구의 기둥부분(112)에서 장치하우징(110)의 일측면으로 갈수록 직경이 점차적으로 커지는 것이 바람직하다. 여기서, 반응원료유입구의 깔대기부분(113)은 복수 개의 개구(113a)가 형성된 다공부로 이루어지는 것이 바람직하다. In one embodiment of the invention, the funnel portion 113 of the reaction raw material inlet is the device housing 110 in the column portion 112 of the reaction raw material inlet so that the reaction raw material (G1) can be evenly distributed to the reforming catalyst 130. It is preferable that the diameter gradually increases toward one side of the). Here, the funnel portion 113 of the reaction raw material inlet is preferably made of a porous portion formed with a plurality of openings (113a).

복수 개의 개구(113a)는 다공부의 중심축을 기준으로 다공부의 반경의 크기에 따라 상이한 각도로 기울어져 형성된 것이 바람직하다. 이때, 복수 개의 개구(113a)는 동일한 반경에서 원주방향을 따라 동일한 각도로 기울어지도록 형성되어, 상호 간에 이격되어 배치되는 것이 바람직하다. Preferably, the plurality of openings 113a are inclined at different angles according to the size of the radius of the porous portion with respect to the central axis of the porous portion. At this time, the plurality of openings 113a are formed to be inclined at the same angle along the circumferential direction at the same radius, and are preferably spaced apart from each other.

본 발명의 일 실시예에 따른 개구(113a)의 직경은 반응원료유입구의 기둥부분(112)에서 장치하우징(110)의 일측면으로 갈수록 직경이 점차적으로 커지는 것이 바람직하다. The diameter of the opening 113a according to an embodiment of the present invention is preferably gradually increased in diameter from the pillar portion 112 of the reaction raw material inlet toward one side of the apparatus housing 110.

본 발명의 일 실시예에서, 반응원료유입구의 기둥부분(112)을 통과한 반응원료(G1)는 반응원료유입구의 깔대기부분(113)인 다공부의 복수 개의 개구(113a)를 통과하면서 장치하우징(110) 내부 공간으로 확산된다.In one embodiment of the present invention, the reaction raw material (G1) passing through the column portion 112 of the reaction raw material inlet passes through the plurality of openings (113a) of the porous portion that is the funnel portion 113 of the reaction raw material inlet 110 is diffused into the interior space.

다만, 본 발명의 일 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 장치하우징(110) 내부공간에 대해 이하에서, 반응원료유입구(111)와 개질촉매부(130) 사이의 공간을 확산공간(114)이라 지칭하고, 개질촉매부(130)와 개질가스배출구(115) 사이의 공간을 수축공간(118)이라 지칭하기로 한다. However, in an embodiment of the present invention, for convenience of description, the space between the reaction raw material inlet 111 and the reforming catalyst unit 130 is referred to as the diffusion space 114 below for the internal space of the apparatus housing 110. The space between the reforming catalyst 130 and the reformed gas outlet 115 will be referred to as a shrinkage space 118.

여기서, 확산공간(114)으로 확산된 반응원료(G1)는 일정 조건(예컨대, 고온 상태)에서 개질촉매부(130)를 통과하면서, 개질촉매부(130)의 개질촉매를 매개로 하여 물(예컨대, 수증기 또는 물)과 화학적 반응(즉, 개질 반응)을 일으킨다. Here, the reaction raw material G1 diffused into the diffusion space 114 passes through the reforming catalyst unit 130 under a predetermined condition (for example, a high temperature state), and the water (referred to as water) through the reforming catalyst of the reforming catalyst unit 130. E.g., water vapor or water) and a chemical reaction (i.e., a reforming reaction).

이러한 개질 반응에 따라, 탄화수소 성분이 포함된 반응원료(G1)는 다량의 수소가 함유한 개질가스(G2)로 변환되고, 이러한 개질가스(G2)는 개질촉매부(130)를 나와 수축공간(118)을 경유하여 개질가스배출구(115)를 통해 배출된다. According to this reforming reaction, the reaction raw material (G1) containing the hydrocarbon component is converted to reformed gas (G2) containing a large amount of hydrogen, the reformed gas (G2) exits the reforming catalyst unit 130 and shrinkage space ( 118 is discharged through the reformed gas outlet 115.

개질가스배출구(115)는 장치하우징(110)의 수축공간(118)과 연통되도록 장치하우징(110)의 타측면에 구비된다. 개질가스배출구(115)는 수축공간(118) 내의 개질가스(G2)가 용이하게 배출되도록 깔대기 형상을 가지는 것이 바람직하다.The reformed gas outlet 115 is provided on the other side of the device housing 110 to communicate with the contraction space 118 of the device housing 110. The reformed gas outlet 115 preferably has a funnel shape so that the reformed gas G2 in the contracted space 118 is easily discharged.

이때, 개질가스배출구의 깔대기부분(116)은 수축공간(118)과 연통된다. 그리고, 개질가스배출구의 깔대기부분(116)의 직경은 장치하우징(110)의 타측면에서 개질가스배출구의 기둥부분(117)으로 갈수록 점차적으로 작아지는 것이 바람직하다. At this time, the funnel portion 116 of the reformed gas outlet is in communication with the contraction space 118. And, the diameter of the funnel portion 116 of the reformed gas outlet is preferably smaller gradually toward the pillar portion 117 of the reformed gas outlet from the other side of the device housing 110.

이에 따라, 수축공간(118)에서 개질가스배출구의 깔대기부분(116)으로 모여진 개질가스(G2)는 개질가스배출구의 기둥부분(117)을 통해 외부로 배출된다.
Accordingly, the reformed gas G2 collected at the funnel portion 116 of the reformed gas outlet in the contracted space 118 is discharged to the outside through the pillar portion 117 of the reformed gas outlet.

한편, 본 발명의 일 실시예에서, 개질촉매부(130)는 장치하우징(110)에 내장된다. 이때, 개질촉매부(130)는 장치하우징(110)의 중앙에 위치되어, 개질촉매부(130)를 기준으로 장치하우징(110) 내부공간이 확산공간(114)과 수축공간(118)으로 구획되도록 한다.On the other hand, in one embodiment of the present invention, the reforming catalyst unit 130 is embedded in the device housing (110). In this case, the reforming catalyst unit 130 is located at the center of the device housing 110, and the inner space of the device housing 110 is divided into a diffusion space 114 and a contraction space 118 based on the reforming catalyst unit 130. Be sure to

개질촉매부(130)는 니켈 활성촉매층, 금속 산화물, 및 알칼리 금속 또는 알칼리토금속을 포함하는 탄화수소 개질촉매로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.The reforming catalyst unit 130 is preferably formed of a hydrocarbon reforming catalyst including a nickel active catalyst layer, a metal oxide, and an alkali metal or an alkaline earth metal, but is not limited thereto.

개질촉매부(130)는 개질촉매부(130)를 통과하는 반응원료(G1)가 물분자와 개질반응되는 부분이다. 일반적으로, 개질촉매부(130)를 이루는 개질촉매는 고온에서 개질반응을 유도한다. The reforming catalyst unit 130 is a portion where the reaction raw material G1 passing through the reforming catalyst unit 130 is reformed with water molecules. In general, the reforming catalyst forming the reforming catalyst unit 130 induces a reforming reaction at a high temperature.

다만, 개질촉매의 개질반응온도는 개질촉매의 성분에 따라 가변되므로, 본 발명의 일 실시예에서는 개질촉매의 개질반응온도 범위에 대해 특정하게 한정하지 않기로 한다. However, since the reforming reaction temperature of the reforming catalyst is varied according to the components of the reforming catalyst, one embodiment of the present invention does not specifically limit the reforming reaction temperature range of the reforming catalyst.

개질촉매부(130)는 평평한 평판 형상을 가지는 것이 바람직하다. 다만, 본 발명의 일 실시예에서 개질촉매부(130)는 장치하우징(110)의 내측면 둘레를 따라 장치하우징(110)의 내측면에 접촉되도록 위치되는 것이 바람직하므로, 본 발명의 일 실시예에서 개질촉매부(130)의 형상은 장치하우징(110)의 형상에 따라 다양하게 가변될 수 있다.The reforming catalyst 130 preferably has a flat plate shape. However, in one embodiment of the present invention, since the reforming catalyst 130 is preferably positioned to contact the inner surface of the device housing 110 along the inner circumference of the device housing 110, the embodiment of the present invention. The shape of the reforming catalyst unit 130 may vary in accordance with the shape of the device housing 110.

본 발명의 일 실시예에서, 개질촉매부(130)는 평판 형상으로 인해 적층이 용이한 구조를 가진다. 이로 인해, 개질촉매부(130)는 도 6에 도시된 바와 같이 복수 개가 구비될 수 있으며, 이때, 복수 개의 개질촉매부(130) 중 인접한 개질촉매부(130) 사이에는 후술할 가열부(150)가 배치될 수 있다.
In one embodiment of the present invention, the reforming catalyst 130 has a structure that is easy to laminate due to the flat plate shape. For this reason, the reforming catalyst unit 130 may be provided in plural as shown in FIG. 6, and at this time, the heating unit 150 which will be described later between adjacent reforming catalyst units 130 among the plurality of reforming catalyst units 130. ) May be arranged.

이하에서는, 개질촉매부(130)로 열을 전달토록 제공된 가열부(150)에 대해 설명하기로 한다. Hereinafter, the heating unit 150 provided to transfer heat to the reforming catalyst unit 130 will be described.

본 발명의 일 실시예에서, 가열부(150)는 복사열의 전달을 매개로 하여 개질촉매부(130)의 개질반응을 활성화시키도록 제공된 것이다. In one embodiment of the present invention, the heating unit 150 is provided to activate the reforming reaction of the reforming catalyst unit 130 through the transfer of radiant heat.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가열부(150)는 복사관, 복사관의 일단에 연결된 열공급유닛, 복사관의 타단에 연결된 열회수유닛, 및 열공급유닛과 열회수유닛을 연결하는 공기유동관을 구비하는 것이 바람직하다. As shown in Figure 2 to 4, the heating unit 150 according to an embodiment of the present invention is a radiation tube, a heat supply unit connected to one end of the radiation tube, a heat recovery unit connected to the other end of the radiation tube, and the heat supply unit and It is preferable to have an air flow tube connecting the heat recovery unit.

본 발명의 일 실시예에서, 가열부(150)는 개질촉매부(130)의 두께에 따라, 예를 들어 개질촉매부(130)의 두께가 얇은 경우에는 하나의 가열부(150)가 개질촉매부(130)의 일측면과 접촉되도록 위치되고, 개질촉매부(130)의 두께가 두꺼운 경우에는 두개의 가열부(150)가 개질촉매부(130)의 양측면에 각각 접촉되도록 위치되는 것이 바람직하다. In one embodiment of the present invention, the heating unit 150 according to the thickness of the reforming catalyst unit 130, for example, when the thickness of the reforming catalyst unit 130, one heating unit 150 is reforming catalyst When the reforming catalyst 130 is positioned to be in contact with one side of the portion 130, and the thickness of the reforming catalyst 130 is thick, it is preferable that the two heating units 150 are positioned to be in contact with both sides of the reforming catalyst 130, respectively. .

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 개질촉매부(130)가 두꺼운 경우, 개질촉매부(130)의 일측면에 위치된 가열부(150)를 제 1 가열부(160)라 지칭하고, 개질촉매부(130)의 타측면에 위치된 가열부(150)를 제 2 가열부(170)라 지칭하기로 한다.
Meanwhile, in one embodiment of the present invention, for convenience of description, when the reforming catalyst unit 130 is thick, the heating unit 150 located on one side of the reforming catalyst unit 130 may include the first heating unit 160. The heating unit 150 located on the other side of the reforming catalyst unit 130 will be referred to as a second heating unit 170.

우선, 이하에서, 제 1 가열부(160)에 대해 설명하기로 한다.First, the first heating unit 160 will be described below.

본 발명의 일 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 제 1 가열부(160)를 이루는 구성요소를 제 1 복사관(161), 제 1 열공급유닛(163), 제 1 열회수유닛(166) 및 제 1 공기유동관(168)이라 지칭하기로 한다. In an embodiment of the present invention, for convenience of description, the components constituting the first heating unit 160 may include a first radiation pipe 161, a first heat supply unit 163, a first heat recovery unit 166, and a first heat recovery unit 166. 1 will be referred to as the air flow pipe (168).

본 발명의 일 실시예에서, 제 1 복사관(161)은 내부가 중공된 직관형, U형, W형, 또는 사형(蛇形)으로 구부러진 형상을 가지는 것이 바람직하다. 다만, 제 1 복사관(161)의 형상은 본 발명의 일 실시예에 개시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 개질촉매부(130)의 측면에 전체적으로 접촉될 수 있는 형상이라면 다양한 형상으로 변형 및 변경될 수 있다. In one embodiment of the present invention, it is preferable that the first radiation pipe 161 has a shape which is bent in a straight tube shape, a U shape, a W shape, or a sand shape having a hollow inside. However, the shape of the first radiation pipe 161 is not limited to that disclosed in one embodiment of the present invention, and may be modified and changed into various shapes as long as the shape of the first radiation pipe 161 may be in total contact with the side of the reforming catalyst unit 130. Can be.

본 발명의 일 실시예에서, 제 1 복사관(161)은 내부에 제 1 열공급유닛(163)으로부터 공급된 고온의 연소가스(G3)가 유동되고, 개질촉매부(130)의 일측면에 접촉되도록 위치되어, 제 1 복사관(161)의 복사열이 개질촉매부(130)로 전달되도록 한다. 이때, 제 1 복사관(161)과 개질촉매부(130) 사이에는 흡열반응이 일어나고, 이에 따라 개질촉매부(130)가 가열된다. In one embodiment of the present invention, the first radiation pipe 161 is a high-temperature combustion gas (G3) supplied from the first heat supply unit 163 flows therein, and contacts one side of the reforming catalyst 130 It is positioned so that the radiant heat of the first radiation pipe 161 is transmitted to the reforming catalyst unit 130. At this time, an endothermic reaction occurs between the first radiation tube 161 and the reforming catalyst unit 130, and thus the reforming catalyst unit 130 is heated.

본 발명의 일 실시예에서, 제 1 복사관(161)에는 제 1 및/또는 제 2 복사관(171)을 유동하는 고온의 연소가스(G3)의 유동을 원활하게 하도록 하는 송풍기(미도시)가 연결될 수도 있다. In one embodiment of the present invention, a blower (not shown) to smooth the flow of the high-temperature combustion gas (G3) flowing through the first and / or second radiation pipe 171 in the first radiation pipe 161. May be connected.

또한, 제 1 복사관(161)은 개질촉매부(130)로의 열전달을 더욱 용이하게 하도록, 내부에 가열코일(180)이 설치될 수 있다.In addition, the first radiation pipe 161 may be provided with a heating coil 180 therein, to facilitate the heat transfer to the reforming catalyst 130.

본 발명의 일 실시예에서, 제 1 복사관(161)의 일단에는 제 1 열공급유닛(163)이 연결되고, 고온의 연소가스(G3)가 배출되는 제 1 복사관(161)의 타단에는 제 1 열회수유닛(166)이 연결된다. In one embodiment of the present invention, the first heat supply unit 163 is connected to one end of the first radiation pipe 161, and the other end of the first radiation pipe 161 through which the high-temperature combustion gas G3 is discharged. 1 heat recovery unit 166 is connected.

여기서, 제 1 열공급유닛(163)은 제 1 복사관(161)의 일단에 탈착가능하게 결합된 제 1 버너(164)와 제 1 버너(164)에 연결된 제 1 연료투입구(165)를 구비한다. 제 1 연료투입구(165)에는 제 1 공기유동관(168)이 연결되어, 제 1 열회수유닛(166)에서 회수된 열에 의해 가열된 공기가 유입된다. 여기서, 제 1 열공급유닛(163)과 제 1 공기유동관(168)은 장치하우징(110)의 외측에 위치되는 것이 바람직하다.Here, the first heat supply unit 163 includes a first burner 164 detachably coupled to one end of the first radiation pipe 161 and a first fuel inlet 165 connected to the first burner 164. . A first air flow pipe 168 is connected to the first fuel inlet 165, and the air heated by the heat recovered by the first heat recovery unit 166 is introduced. Here, the first heat supply unit 163 and the first air flow pipe 168 is preferably located outside the device housing 110.

제 1 열회수유닛(166)은 제 1 복사관(161)의 타단에 형성된 제 1 연소가스배출구(167) 상에 설치되어, 제 1 연소가스배출구(167)를 통해 배출되는 고온의 연소가스(G3)로부터 열을 회수한다. 제 1 연소가스배출구(167)는 장치하우징(110)을 관통하여 장치하우징(110)의 측면에 위치되는 것이 바람직하다. The first heat recovery unit 166 is installed on the first combustion gas outlet 167 formed at the other end of the first radiation pipe 161, and the hot combustion gas G3 discharged through the first combustion gas outlet 167. Heat is recovered. The first combustion gas outlet 167 is preferably located on the side of the device housing 110 through the device housing 110.

제 1 열회수유닛(166)은 회수열을 통해 제 1 공기투입구(169)를 통해 유입된 공기를 예열한다. 이렇게 예열된 공기는 제 1 공기유동관(168)을 통해 제 1 연료투입구(165)로 유입된 연료와 함께 제 1 버너(164)로 공급되어 고온의 연소가스(G3)를 형성한다.
The first heat recovery unit 166 preheats the air introduced through the first air inlet 169 through the recovery heat. The preheated air is supplied to the first burner 164 together with the fuel introduced into the first fuel inlet 165 through the first air flow pipe 168 to form a high temperature combustion gas G3.

다음으로, 제 2 가열부(170)에 대해 설명하기로 한다.Next, the second heating unit 170 will be described.

본 발명의 일 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 제 2 가열부(170)를 이루는 구성요소를 제 2 복사관(171), 제 2 열공급유닛(173), 제 2 열회수유닛(176) 및 제 2 공기유동관(178)이라 지칭하기로 한다. In an embodiment of the present invention, for convenience of description, the components constituting the second heating unit 170 may include a second radiation pipe 171, a second heat supply unit 173, a second heat recovery unit 176, and a second heat recovery unit 176. 2 will be referred to as the air flow pipe (178).

본 발명의 일 실시예에서, 제 2 복사관(171)은 제 1 복사관(161)과 동일한 형상을 가지는 것이 바람직하다. 그리고, 제 2 복사관(171)은 내부에 제 2 열공급유닛(173)으로부터 공급된 고온의 연소가스(G3)가 유동되며, 제 2 복사관(171)에는 고온의 연소가스(G3)의 유동을 원활하게 하도록 하는 송풍기(미도시)가 연결될 수도 있고, 개질촉매부(130)로의 열전달을 더욱 용이하게 하도록, 내부에 가열코일(180)이 설치될 수 있다.In one embodiment of the present invention, it is preferable that the second radiation pipe 171 has the same shape as the first radiation pipe 161. The second radiation pipe 171 has a high temperature combustion gas G3 supplied from the second heat supply unit 173 therein, and a high temperature combustion gas G3 flows in the second radiation pipe 171. A blower (not shown) may be connected to facilitate the operation, and a heating coil 180 may be installed therein to further facilitate heat transfer to the reforming catalyst 130.

그리고, 제 2 복사관(171)은 제 1 복사관(161)과 대응되도록, 개질촉매부(130)의 타측면에 접촉되도록 배치되어, 제 2 복사관(171)의 복사열이 개질촉매부(130)로 전달되도록 한다. 이때, 제 2 복사관(171)과 개질촉매부(130) 사이에는 흡열반응이 일어나고, 이에 따라 개질촉매부(130)가 가열된다. In addition, the second radiation pipe 171 is disposed to be in contact with the other side of the reforming catalyst 130 so as to correspond to the first radiation pipe 161, so that the radiant heat of the second radiation pipe 171 is modified catalyst ( 130). At this time, an endothermic reaction occurs between the second radiation tube 171 and the reforming catalyst unit 130, and thus the reforming catalyst unit 130 is heated.

한편, 제 2 복사관(171)의 일단에는 제 2 열공급유닛(173)이 연결되고, 고온의 연소가스(G3)가 배출되는 제 2 복사관(171)의 타단에는 제 2 열회수유닛(176)이 연결된다. Meanwhile, the second heat supply unit 173 is connected to one end of the second radiation pipe 171, and the second heat recovery unit 176 is connected to the other end of the second radiation pipe 171 through which the high-temperature combustion gas G3 is discharged. This is connected.

제 2 열공급유닛(173)은 제 2 복사관(171)의 일단에 탈착가능하게 결합된 제 2 버너(174)와 제 2 버너(174)에 연결된 제 2 연료투입구(175)를 구비한다. 제 2 연료투입구(175)에는 제 2 공기유동관(178)이 연결되어, 제 2 열회수유닛(176)에서 회수된 열에 의해 가열된 공기가 유입된다. 여기서, 제 2 열공급유닛(173)과 제 2 공기유동관(178)은 장치하우징(110)의 외측에 위치되는 것이 바람직하다.The second heat supply unit 173 includes a second burner 174 detachably coupled to one end of the second radiation pipe 171 and a second fuel inlet 175 connected to the second burner 174. A second air flow tube 178 is connected to the second fuel inlet 175, and the air heated by the heat recovered from the second heat recovery unit 176 is introduced. Here, the second heat supply unit 173 and the second air flow tube 178 are preferably located outside the device housing 110.

제 2 열회수유닛(176)은 제 2 복사관(171)의 타단에 형성된 제 2 연소가스배출구(177) 상에 설치되어, 제 2 연소가스배출구(177)를 통해 배출되는 고온의 연소가스(G3)로부터 열을 회수한다. 제 2 연소가스배출구(177)는 장치하우징(110)을 관통하여 장치하우징(110)의 측면에 위치되는 것이 바람직하다. The second heat recovery unit 176 is installed on the second combustion gas outlet 177 formed at the other end of the second radiation pipe 171, and the high temperature combustion gas G3 discharged through the second combustion gas outlet 177. Heat is recovered. The second combustion gas outlet 177 is preferably located on the side of the device housing 110 through the device housing 110.

제 2 열회수유닛(176)은 회수열을 통해 제 2 공기투입구(179)를 통해 유입된 공기를 예열한다. 이렇게 예열된 공기는 제 2 공기유동관(178)을 통해 제 2 연료투입구(175)로 유입된 연료와 함께 제 2 버너(174)로 공급되어 고온의 연소가스(G3)를 형성한다.The second heat recovery unit 176 preheats the air introduced through the second air inlet 179 through the recovery heat. The preheated air is supplied to the second burner 174 together with the fuel introduced into the second fuel inlet 175 through the second air flow tube 178 to form a high temperature combustion gas G3.

본 발명의 일 실시예에서, 제 2 열공급유닛(173)은 제 1 열공급유닛(163)과 교차되도록, 예를 들어, 제 1 공급유닛이 개질촉매부(130)의 일측면 상부에 위치될 때 제 2 열공급유닛(173)은 개질촉매부(130)의 타측면 하부에 위치되는 것이 바람직하다.In one embodiment of the invention, when the second heat supply unit 173 intersects with the first heat supply unit 163, for example, when the first supply unit is positioned above one side of the reforming catalyst unit 130. The second heat supply unit 173 is preferably located below the other side of the reforming catalyst unit 130.

그리고, 제 2 열회수유닛(176)은 제 1 열회수유닛(166)과 교차되도록, 예를 들어, 제 1 회수유닛이 개질촉매부(130)의 일측면 하부에 위치될 때 제 2 열회수유닛(176)은 개질촉매부(130)의 타측면 상부에 위치되는 것이 바람직하다.In addition, the second heat recovery unit 176 intersects with the first heat recovery unit 166, for example, when the first recovery unit is located below one side of the reforming catalyst 130, the second heat recovery unit 176. ) Is preferably located above the other side of the reforming catalyst 130.

본 발명의 일 실시예는, 제 1 가열부(160)의 제 1 열공급유닛(163)과 제 1 열회수유닛(166)과 제 2 가열부(170)의 제 2 열공급유닛(173)과 제 2 열회수유닛(176)이 상호 간에 반대 방향으로 위치되도록 배치함으로써, 제 1 및 제 2 복사관(171)을 유동하는 고온의 연소가스(G3)의 복사열을 매개로 하여 개질촉매부(130)가 전반적으로 균일한 온도로 가열되도록 할 수 있다. One embodiment of the present invention, the first heat supply unit 163 of the first heating unit 160, the first heat recovery unit 166 and the second heat supply unit 173 and the second of the second heating unit 170 By arranging the heat recovery units 176 so as to be located in opposite directions to each other, the reforming catalyst 130 is generally formed through the radiant heat of the hot combustion gas G3 flowing through the first and second radiation pipes 171. Can be heated to a uniform temperature.

이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 개질 장치(100)는 제 1 및 제 2 가열부(160, 170)를 통해 개질촉매부(130)를 전체적으로 가열함으로써, 반응원료(G1)가 개질촉매부(130) 전반에 걸쳐 통과되도록 하여, 반응원료(G1)를 효율적으로 예열할 수 있다. 이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 개질 장치(100)는 열효율 및 개질 효율을 향상시킬 수 있다.
Thus, the reforming apparatus 100 according to the embodiment of the present invention heats the reforming catalyst unit 130 entirely through the first and second heating units 160 and 170, so that the reaction raw material G1 is the reforming catalyst unit. The reaction raw material G1 can be preheated efficiently by allowing it to pass through the entirety of the 130. For this reason, the reforming apparatus 100 according to the embodiment of the present invention may improve thermal efficiency and reforming efficiency.

한편, 본 발명의 일 실시예의 도면 상에 구체적으로 개시되지 않았으나, 장치하우징(110) 내부의 확산공간(114)과 수축공간(118) 중 적어도 하나의 공간 또는 양쪽 모두의 공간에는 추가복사관 및/또는 예열관이 설치될 수 있다. On the other hand, although not specifically disclosed on the drawings of an embodiment of the present invention, the additional radiation pipe and at least one space or both spaces of the diffusion space 114 and the contraction space 118 inside the device housing 110 and both And / or a preheating tube can be installed.

추가복사관 및/또는 예열관은 내부가 중공된 직관형, U형, W형, 또는 사형(蛇形)으로 구부러진 형상을 가지는 것이 바람직하다. 다만, 추가복사관 및/또는 예열관의 형상은 본 발명의 일 실시예에 개시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 개질촉매부(130)의 측면에 전체적으로 접촉될 수 있는 형상이라면 다양한 형상으로 변형 및 변경될 수 있다. It is preferable that the additional radiation tube and / or the preheating tube have a shape bent into a straight tube shape, a U shape, a W shape, or a sand shape with a hollow inside. However, the shape of the additional radiation tube and / or the preheating tube is not limited to those disclosed in one embodiment of the present invention, if the shape that can be in total contact with the side of the reforming catalyst 130, the deformation and change to various shapes Can be.

본 발명의 일 실시예에서, 추가복사관은 장치하우징(110) 내부의 확산공간(114)과 수축공간(118) 중 적어도 하나의 공간 또는 양쪽 모두의 공간에 위치되고, 제 1 및/또는 제 2 연소가스배출구(177)와 연결되어, 제 1 및/또는 제 2 복사관(171)에서 배출된 고온의 연소가스(G3)가 유동될 수 있도록 할 수 있다.In one embodiment of the invention, the additional radiation tube is located in at least one or both of the diffusion space 114 and the contraction space 118 inside the device housing 110, and the first and / or first 2 may be connected to the combustion gas outlet 177 to allow the high temperature combustion gas G3 discharged from the first and / or second radiation pipe 171 to flow.

추가복사관이 설치된 장치하우징(110) 내부의 확산공간(114)과 수축공간(118) 중 적어도 하나의 공간 또는 양쪽 모두의 공간은, 추가복사관을 유동하는 고온의 연소가스(G3)로부터 열을 공급받아 가열된다. 이에 따라, 장치하우징(110)의 열효율이 향상될 것이다.The space of at least one or both of the diffusion space 114 and the contraction space 118 inside the apparatus housing 110 in which the additional radiation pipe is installed is heated from the hot combustion gas G3 flowing through the additional radiation pipe. Is heated. Accordingly, the thermal efficiency of the device housing 110 will be improved.

본 발명의 일 실시예에서, 예열관은 장치하우징(110) 내부의 확산공간(114)에서, 제 1 연소가스배출구(167)와 연결되어, 제 1 복사관(161)에서 공급된 고온의 연소가스(G3)가 유동되며, 장치하우징(110) 내부로 물을 공급하는 공급관에 인접하게 위치되어, 공급관으로 열을 전달토록 제공된 것이다. 예열관으로 인해, 개질촉매부(130)에서 반응원료(G1)와 개질반응을 일으키도록 제공되는 수증기 또는 물이 예열되어, 물이 반응원료(G1)와 용이하게 반응토록 유도할 수 있다.
In one embodiment of the present invention, the preheating tube is connected to the first combustion gas outlet 167 in the diffusion space 114 inside the device housing 110, so that the high temperature combustion is supplied from the first radiation tube 161. The gas G3 flows and is located adjacent to a supply pipe for supplying water into the device housing 110 to provide heat to the supply pipe. Due to the preheating tube, the steam or water provided to cause the reforming reaction with the reaction raw material G1 in the reforming catalyst unit 130 is preheated, so that the water can be easily reacted with the reaction raw material G1.

위에 설명된 예시적인 실시예는 제한적이기보다는 본 발명의 모든 관점들 내에서 설명적인 것이 되도록 의도되었다. 따라서 본 발명은 본 기술 분야의 숙련된 자들에 의하여 본 명세서 내에 포함된 설명들로부터 얻어질 수 있는 많은 변형 및 상세한 실행이 가능하다. 다음의 청구범위에 의하여 한정된 바와 같이 이러한 모든 변형 및 변경은 본 발명의 범위 및 사상 내에 있는 것으로 고려되어야 한다.
The illustrative embodiments described above are intended to be illustrative within all aspects of the invention rather than limiting. Accordingly, the present invention is capable of many modifications and detailed implementations which may be obtained from those contained within the specification by those skilled in the art. All such modifications and variations are considered to be within the scope and spirit of the invention as defined by the following claims.

100: 개질 장치 110: 장치하우징
130: 개질촉매부 150: 가열부
160: 제 1 가열부 161: 제 1 복사관
163: 제 1 열공급유닛 164: 제 1 버너
165: 제 1 연료투입구 166: 제 1 열회수유닛
167: 제 1 연소가스배출구 168: 제 1 공기유동관
169: 제 1 공기투입구
170: 제 2 가열부 171: 제 2 복사관
173: 제 2 열공급유닛 174: 제 2 버너
175: 제 2 연료투입구 176: 제 2 열회수유닛
177: 제 2 연소가스배출구 178: 제 2 공기유동관
179: 제 2 공기투입구 180: 가열코일100: reforming unit 110: device housing
130: reforming catalyst unit 150: heating unit
160: first heating unit 161: first radiation tube
163: first heat supply unit 164: first burner
165: first fuel inlet 166: first heat recovery unit
167: first combustion gas outlet 168: first air flow tube
169: first air inlet
170: second heating unit 171: second radiation tube
173: second heat supply unit 174: second burner
175: second fuel inlet 176: second heat recovery unit
177: second combustion gas outlet 178: second air flow pipe
179: second air inlet 180: heating coil

Claims (8)

반응원료가 투입되고 개질가스가 배출되는 장치하우징;
상기 장치하우징에 내장되어, 상기 반응원료가 통과되면서 개질반응을 일으켜 개질가스를 형성하도록 제공된 하나 이상의 개질촉매부; 및
상기 개질촉매부에 하나 이상 구비되면서, 복사열의 전달을 매개로 하여 상기 개질촉매부의 개질반응을 활성화시키도록 제공된 가열부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 개질 장치.
A device housing in which a reaction raw material is input and a reformed gas is discharged;
At least one reforming catalyst unit provided in the apparatus housing and provided to generate a reforming gas by passing the reaction raw material to form a reforming reaction; And
A heating unit provided at one or more of the reforming catalyst unit and provided to activate a reforming reaction of the reforming catalyst unit through the transfer of radiant heat;
Reformer comprising a.
제 1 항에 있어서, 상기 가열부는
상기 개질촉매부로 열을 전달토록 상기 개질촉매부와 접촉되도록 위치된 복사관;
상기 복사관의 일단에 설치되어, 상기 복사관 내부로 고온가스를 공급토록 제공된 열공급유닛; 및
상기 복사관의 타단에 설치되어, 배출되는 고온가스로부터 열을 회수하는 열회수유닛;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 개질 장치.
The method of claim 1, wherein the heating unit
A radiation tube positioned to contact the reforming catalyst portion to transfer heat to the reforming catalyst portion;
A heat supply unit installed at one end of the radiation pipe and provided to supply hot gas into the radiation pipe; And
A heat recovery unit installed at the other end of the radiation tube to recover heat from the discharged hot gas;
Reforming apparatus comprising a.
제 2 항에 있어서, 상기 가열부는
상기 열회수유닛에 의해 예열된 공기가 상기 열공급유닛으로 공급되도록,
상기 열공급유닛과 상기 열회수유닛을 연결하는 공기유동관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개질 장치.
The method of claim 2, wherein the heating unit
The air preheated by the heat recovery unit is supplied to the heat supply unit,
The reformer further comprises an air flow pipe connecting the heat supply unit and the heat recovery unit.
제 2 항에 있어서, 상기 가열부는
상기 개질촉매부의 일측면에 위치된 열공급유닛과 열회수유닛과,
상기 개질촉매부의 타측면에 위치된 열공급유닛과 열회수유닛이 상호 간에 교차되도록 배치된 것을 특징으로 하는 개질 장치.
The method of claim 2, wherein the heating unit
A heat supply unit and a heat recovery unit located on one side of the reforming catalyst unit;
The reforming apparatus, characterized in that the heat supply unit and the heat recovery unit located on the other side of the reforming catalyst portion intersect each other.
제 2 항에 있어서,
상기 복사관은 내부에 가열코일이 더 구비된 것을 특징으로 하는 개질 장치.
The method of claim 2,
The radiation tube is a reforming apparatus characterized in that the heating coil is further provided therein.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치하우징의 반응원료유입구에는 반응원료를 상기 개질촉매부로 균일하게 분배토록 제공된 다공부가 형성된 것을 특징으로 하는 개질 장치.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
And a porous portion provided at the reaction raw material inlet of the apparatus housing to uniformly distribute the reaction raw material to the reforming catalyst portion.
제 6 항에 있어서, 상기 다공부에는
상기 다공부의 반경의 크기에 따라, 중심축을 기준으로 상이한 각도로 기울어진 복수 개의 개구가 형성된 것을 특징으로 하는 개질 장치.
The method of claim 6, wherein the porous portion
And a plurality of openings inclined at different angles with respect to the central axis according to the size of the radius of the porous part.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치하우징의 반응원료유입구와 상기 개질촉매부 사이 공간과, 상기 개질촉매부와 상기 장치하우징의 개질가스배출구 사이 공간 중 적어도 하나의 공간에는 상기 반응원료와 혼합되는 물 또는 수증기를 예열하는 예열관이 더 설치된 것을 특징으로 하는 개질 장치. 6. The method according to any one of claims 1 to 5,
A preheating tube for preheating water or steam mixed with the reaction raw material in at least one of the space between the reaction raw material inlet of the apparatus housing and the reforming catalyst portion, and the space between the reforming catalyst portion and the reforming gas outlet of the apparatus housing. The reformer, characterized in that more installed.
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