KR20220128567A - On-site Hydrogen filling station - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 암모니아 기반의 On-site 수소충전소에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 액화 암모니아를 이용해 수소를 생산하고 필요한 곳에 공급할 수 있는 암모니아 기반의 On-site 수소충전소에 관한 것이다.The present invention relates to an ammonia-based on-site hydrogen charging station, and more particularly, to an ammonia-based on-site hydrogen charging station that can produce hydrogen using liquefied ammonia and supply it to a required place.
최근 화석연료의 무분별한 사용에 따른 지구온난화 문제가 대두되고 있다. 이에 청정에너지원으로서 수소(H2)의 생산 및 활용에 대한 다양한 연구가 활발히 진행중이다.Recently, the problem of global warming due to the indiscriminate use of fossil fuels is emerging. Accordingly, various studies on the production and utilization of hydrogen (H2) as a clean energy source are being actively conducted.
수소를 활용하여 연료전지를 운전하는 경우 기존 내연기관의 2~3배에 이르는 에너지 전환 효율을 기대할 수 있고, 향후 수소는 연료전지를 통한 전기 생산, 자동차 분야, 선박 분야 등 다양한 분야에 적용될 것으로 예상되고 있다.When a fuel cell is operated using hydrogen, energy conversion efficiency can be expected to be two to three times higher than that of an existing internal combustion engine. is becoming
한편, 수소를 생산하는 기술은 화석연료 기반의 부생수소, 추출수소, 재생에너지 기반의 수전해 수소가 대표적이다.On the other hand, hydrogen production technology is representative of fossil fuel-based byproduct hydrogen, extracted hydrogen, and renewable energy-based water electrolysis hydrogen.
에너지로서의 수소를 일반 생활인프라까지 수송하기 위한 설비로서, 수소충전소는 수소를 수급하는 방식에 따라 크게 Off-site형과 On-site형 2가지로 구분될 수 있다.As a facility for transporting hydrogen as energy to general life infrastructure, hydrogen charging stations can be largely divided into two types, off-site type and on-site type, depending on the method of supplying hydrogen.
먼저, Off-site 수소충전소는 다른 지역에서 생산한 수소를 수소충전소까지 운반해 공급하는 방식이다.First, the off-site hydrogen charging station is a method of transporting hydrogen produced in other regions to the hydrogen charging station and supplying it.
Off-site 수소충전소는 수송 방식에 따라 파이프라인 공급 방식 수소충전소와 튜브 트레일러 공급 방식 수소충전소로 나뉜다.Off-site hydrogen charging stations are divided into pipeline supply type hydrogen charging stations and tube trailer supply type hydrogen charging stations according to the transport method.
현재 가장 보편화된 수소충전소는 튜브 트레일러 공급 방식으로 운송 비용이 발생하지만 운송 인프라 구축을 위한 설비 투자 비용이 발생하지 않는다는 장점이 있으나, 많은 공간의 부지를 필요로 하며, 수소의 저장량이 200kg ~400kg으로 한계가 있어 수소차 기준 하루 80대 밖에 충전하지 못하기 때문에 수시로 수소 탱크의 교체가 필요하여 수소의 운송 및 교체 비용의 운영비가 비싼 문제점이 있다.Currently, the most common hydrogen refueling station is a tube trailer supply method, which incurs transportation costs, but has the advantage of not incurring equipment investment costs for transportation infrastructure, but requires a lot of space, and the hydrogen storage capacity is 200kg to 400kg. Since there is a limit to charging only 80 hydrogen vehicles per day, the hydrogen tank needs to be replaced frequently, which has a problem in that the operating cost of hydrogen transportation and replacement is high.
한편, On-site 수소충전소는 수소충전소에서 직접 수소를 생산해 공급하는 방식이다.On the other hand, the on-site hydrogen refueling station produces and supplies hydrogen directly from the hydrogen refueling station.
On-site 수소충전소는 수소의 생산 방식에 따라 천연가스 추출(개질) 수소충전소와 수전해 수소충전소로 나뉜다. 천연가스 추출 수소충전소의 경우 구축해 둔 천연가스 공급라인을 활용해 수소를 생산할 수 있으므로 수소의 운송 및 저장 비용이 적은 장점이 있지만, CH4를 추출하기 위한 장치 및 정제기와 같은 수소 생산 설비 구축에 비용이 발생하며 고온환경을 조성하기 위해 부대비용이 많이 들며, 또한 화석연료(천연가스)를 사용하므로 CO2가 발생(폭발성 가스로 안전비용 및 폭발 리스크 존재)되는 문제점이 있다.On-site hydrogen refueling stations are divided into natural gas extraction (reforming) hydrogen refueling stations and water electrolysis hydrogen refueling stations according to the production method of hydrogen. In the case of a natural gas extraction hydrogen charging station, hydrogen can be produced using the established natural gas supply line, so the transportation and storage cost of hydrogen is low. There is a problem in that ancillary costs are high to create a high-temperature environment, and since fossil fuels (natural gas) are used, CO2 is generated (safety costs and explosion risks exist as explosive gases).
본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 암모니아를 이용하여 수소를 생산하고 필요한 장소에 공급할 수 있는 암모니아 기반의 On-site 수소충전소를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide an ammonia-based on-site hydrogen charging station capable of producing hydrogen using ammonia and supplying it to a necessary place in order to solve the above problems.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 액상암모니아를 저장하는 암모니아저장탱크부(100)와, 상기 암모니아저장탱크부(100)로부터 공급된 액상암모니아를 이용해 수소를 생산하는 수소생산부(200)와, 상기 수소생산부(200)에서 생산된 수소를 저장하는 수소저장부(300)와, 수소충전이 필요한 외부장비와 접속되어 상기 수소저장부(300)에 저장된 수소를 상기 외부장비에 공급하기 위한 디스펜서부(400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 암모니아 기반의 On-site 수소충전소를 개시한다.The present invention was created to achieve the object of the present invention as described above, and an ammonia
상기 암모니아저장탱크부(100)는, 지면 아래 사방이 방호벽(2)으로 둘러싸여 지상과 분리된 지하공간(B)에 설치될 수 있다.The ammonia
상기 암모니아저장탱크부(100)는, 상기 지하공간(B)에 위치되는 액상암모니아가 저장되는 저장탱크(110)와, 액상암모니아공급부(10)와 연통되며 상기 저장탱크(110)로 액상암모니아를 유입시키는 액상암모니아유입관(120)과, 상기 수소생산부(200)와 연통되며 상기 저장탱크(110)로부터 액상암모니아를 유출시키는 액상암모니아유출관(130)을 포함할 수 있다.The ammonia
상기 암모니아저장탱크부(100)는, 상기 저장탱크(110)의 리크여부를 감지하는 리크감지부(140)와, 상기 저장탱크(110)의 리크발생 시 상기 지하공간(B)으로 기상암모니아를 용해시킬 수 있는 용매(23)를 분사하는 용매분사부(150)를 추가로 포함할 수 있다.The ammonia
상기 암모니아저장탱크부(100)는, 상기 저장탱크(110) 내부의 온도 및 압력 중 적어도 하나를 측정하기 위한 적어도 하나 이상의 센서(160)를 추가로 포함할 수 있다.The ammonia
상기 암모니아저장탱크부(100)는, 상기 저장탱크(110)의 외측에 설치되어 액상암모니아의 온도를 조절하는 온도조절부(170)를 추가로 포함할 수 있다.The ammonia
상기 수소생산부(200)는, 상기 암모니아저장탱크부(100)에 저장된 액상암모니아를 공급받아 기상암모니아로 기화시키는 기화기(210)와, 상기 기화기(210)에서 기화된 기상암모니아를 질소와 수소로 분해하는 반응기(220)와, 상기 반응기(220)를 통과한 혼합가스 중 미반응 암모니아를 흡착하는 흡착기(230)와, 상기 흡착기(230)를 통과한 혼합가스로부터 수소를 분리하는 분리기(240)를 포함할 수 있다.The
상기 수소생산부(200)는, 상기 반응기(220) 내의 기상암모니아를 가열하기 위한 가열부(250)와, 상기 반응기(220)와 상기 흡착기(230) 사이에 설치되어 상기 혼합가스의 열을 회수하는 열교환기(260)를 추가로 포함할 수 있다.The
상기 수소생산부(200)는, 상기 기화기(210)를 통과한 기상암모니아의 적어도 일부를 상기 가열부(250) 및 상기 반응기(220)로 각각 분배하기 위한 암모니아분배기(270)와, 상기 분리기(240)에서 분리된 수소의 적어도 일부를 상기 가열부(250) 및 상기 수소저장부(300)로 각각 분배하는 수소분배기(280)를 추가로 포함할 수 있다.The
상기 수소생산부(200)는, 상기 암모니아분배기(270) 및 상기 수소분배기(280)를 통해 상기 가열부(250)로 공급된 암모니아 및 수소가 연소된 후 생성된 배가스를 상기 분리기(240)의 열원으로 사용하기 위한 배가스수송라인(292)을 추가로 포함할 수 있다.The
상기 기화기(210)는, 상기 기화기(210)를 통과하는 액상암모니아와 열교환하는 유체가 흐르는 제1유로(P1)를 포함하며, 상기 열교환기(260)는, 상기 열교환기(260)를 통과하는 상기 혼합가스와 열교환하는 유체가 흐르는 제2유로(P2)를 포함할 수 있다.The
상기 수소생산부(200)는, 상기 제1유로(P1) 및 제2유로(P2)를 순환연통시키는 유체순환라인(294) 및 상기 유체순환라인(294)을 따라 유체를 순환시키기 위하여 상기 유체순환라인(294)에 설치되는 순환펌프(296)를 추가로 포함할 수 있다.The
본 발명에 암모니아 기반의 On-site 수소충전소는, 암모니아를 이용하여 CO2 발생 없이 수소를 생산하고 공급함으로써 수소의 운송 및 저장 비용을 최소화 하며 친환경수소 생산 및 공급이 가능한 이점이 있다.In the present invention, the ammonia-based on-site hydrogen charging station uses ammonia to produce and supply hydrogen without CO 2 generation, thereby minimizing the transportation and storage cost of hydrogen and has the advantage of producing and supplying eco-friendly hydrogen.
도 1은, 본 발명에 따른 암모니아 기반의 On-site 수소충전소를 보여주는 블록도이다.
도 2는, 도 1의 수소충전소의 암모니아저장탱크부를 보여주는 개념도이다.
도 3은, 도 1의 수소충전소의 수소생산부를 보여주는 블록도이다.
도 4 내지 도 6은, 도 3의 구성 일부를 보여주는 개념도이다.
도 7은, 도 1의 수소충전소의 수소저장부 및 디스펜서부를 보여주는 개념도이다.1 is a block diagram showing an ammonia-based on-site hydrogen charging station according to the present invention.
FIG. 2 is a conceptual view showing an ammonia storage tank unit of the hydrogen filling station of FIG. 1 .
3 is a block diagram showing a hydrogen production unit of the hydrogen charging station of FIG. 1 .
4 to 6 are conceptual views illustrating a part of the configuration of FIG. 3 .
7 is a conceptual diagram showing a hydrogen storage unit and a dispenser unit of the hydrogen charging station of FIG. 1 .
이하 본 발명에 따른 암모니아 기반의 On-site 수소충전소에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an ammonia-based on-site hydrogen charging station according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 암모니아 기반의 On-site 수소충전소는, 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 액상암모니아를 저장하는 암모니아저장탱크부(100)와, 상기 암모니아저장탱크부(100)로부터 공급된 액상암모니아를 이용해 수소를 생산하는 수소생산부(200)와, 상기 수소생산부(200)에서 생산된 수소를 저장하는 수소저장부(300)와, 수소충전이 필요한 외부장비와 접속되어 상기 수소저장부(300)에 저장된 수소를 상기 외부장비에 공급하기 위한 디스펜서부(400)를 포함한다.The ammonia-based on-site hydrogen charging station according to the present invention, as shown in FIGS. 1 to 7 , includes an ammonia
상기 암모니아저장탱크부(100)는, 액상암모니아를 저장하기 위한 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The ammonia
암모니아는 독성을 가지며 누출 시 인체에 치명적인 영향을 미칠 수 있는 물질인 바, 액상암모니아를 저장하고 취급하는데 안전장치를 구비하는 것이 필요하다.Ammonia is toxic and is a substance that can have a fatal effect on the human body when leaked, so it is necessary to have a safety device for storing and handling liquid ammonia.
이에, 상기 암모니아저장탱크부(100)는, 액상의 위험물인 액상암모니아를 안전하게 저장하기 위하여, 지면(G) 아래 사방이 방호벽(2)으로 둘러싸여 지상과 분리된 지하공간(B)에 설치될 수 있다.Accordingly, the ammonia
보다 구체적으로, 상기 암모니아저장탱크부(100)는, 상기 지하공간(B)에 위치되는 액상암모니아가 저장되는 저장탱크(110)와, 액상암모니아공급부(10)와 연통되며 상기 저장탱크(110)로 액상암모니아를 유입시키는 액상암모니아유입관(120)과, 상기 수소생산부(200)와 연통되며 상기 저장탱크(110)로부터 액상암모니아를 유출시키는 액상암모니아유출관(130)을 포함할 수 있다.More specifically, the ammonia
상기 저장탱크(110)는, 액상암모니아를 저장하기 위한 탱크로서, 방호벽(2)으로 둘러싸인 지하공간(B)에 위치되며 규격에 따라 다양한 형상 및 크기로 구성될 수 있다.The
상기 저장탱크(110)는, 후술하는 온도조절부(170) 설치를 위하여 이중자켓(jacket) 타입으로 구성될 수 있다.The
상기 액상암모니아유입관(120)은, 저장탱크(110)로 액상암모니아를 공급하기 위한 관으로, 지상의 액상암모니아공급부(10)와 연통될 수 있다.The liquid
상기 액상암모니아공급부(10)는, 액상암모니아를 저장탱크(110)로 공급하기 위한 설비로, 도 1에 도시된 바와 같이, 탱크로리 컨테이너를 이용한 운송차량으로 구성될 수 있다.The liquid
이때, 상기 액상암모니아공급부(10)는, 저장탱크(110)가 설치된 지하공간(B)의 상측 지상에 설정된 액상암모니아공급위치까지 이동하여 위치되며, 저장탱크(110)의 액상암모니아유입관(120)과 연결된 후 저장탱크(110)로 액상암모니아를 제공하게 된다.At this time, the liquid
상기 액상암모니아공급(10)부와 저장탱크(110) 사이의 액상암모니아유입관(120)에는 액상암모니아의 공급을 조절하기 위한 하나 이상의 밸브(12)가 설치될 수 있다.One or
상기 액상암모니아유출관(130)은, 저장탱크(110)에 저장된 액상암모니아를 후술하는 수소생산부(200)로 공급하기 위한 관으로, 다양한 구성이 가능하며, 수소생산부(200)로의 액상암모니아 공급을 조절하기 위한 하나 이상의 밸브(132)가 설치될 수 있다.The liquid
또한, 상기 암모니아저장탱크부(100)는, 상기 저장탱크(110)의 리크여부를 감지하는 리크감지부(140)와, 상기 저장탱크(110)의 리크발생 시 상기 지하공간(B)으로 기상암모니아를 용해시킬 수 있는 용매를 분사하는 용매분사부(150)를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the ammonia
상기 리크감지부(140)는, 저장탱크(110)의 리크여부를 감지하기 위한 구성으로, 다양한 구성이 가능하다.The
예로서, 상기 리크감지부(140)는, 지하공간(B) 내에 설치되어 지하공간(B) 내의 암모니아의 농도를 감지하는 암모니아 검지기일 수 있다. 이때, 상기 리크감지부(140)에서 감지된 암모니아 농도가 미리 설정된 기준을 초과하는 경우 저장탱크(110)에 리크가 발생되어 암모니아가 누출된 것으로 판단될 수 있다.For example, the
상기 용매분사부(150)는, 저장탱크(110)의 리크발생 시 상기 지하공간(B)으로 기상암모니아를 용해시킬 수 있는 용매(23)를 분사하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The
상기 용매분사부(150)는, 지하공간(B)으로 분사될 용매(23)를 저장하는 용매저장부(20)와, 지하공간(B)의 상측에 설치되어 용매(23)가 흐르는 유로를 형성하는 용매유로(152)와, 용매유로(152)에 구비되며 용매유로(152)를 따라 흐르는 유로가 분사되는 하나 이상의 분사구(154)를 포함할 수 있다.The
상기 용매저장부(20)는, 용매(23)가 저장되는 저장부로, 다양한 구성이 가능하며 지상에 설치될 수 있다.The
상기 용매유로(152)는, 용매저장부(20)와 연결관(156)을 통해 연통되어 용매(23)가 흐르는 유로로, 다양한 형상이 가능하며 지하공간(B)의 상측에 다양한 패턴으로 설치될 수 있다.The
상기 용매저장부(20)와 용매유로(152) 사이에는 용매(23)의 흐름을 제어하기 위한 하나 이상의 밸브(22)가 설치될 수 있다.One or
상기 분사구(154)는, 용매유로(152)에 형성되는 구성으로 용매유로(152)를 따라 복수로 형성됨이 바람직하다. 또한 상기 분사구(154)에는 용매(23)의 원활한 분사를 위한 노즐이 설치될 수 있다.The injection holes 154 are preferably formed in a plurality of
여기서, 용매(23)는, 지하공간(B) 내의 기상암모니아를 용해시키기 위한 물질로, 물이나 중화제 등 다양한 물질로 구성될 수 있다.Here, the solvent 23 is a material for dissolving gaseous ammonia in the underground space B, and may be composed of various materials such as water or a neutralizing agent.
상기 분사구(154)를 통해 용매(23)가 분사되면 지하공간(B) 내의 기상암모니아가 용해되어 지하공간(B) 내의 암모니아 농도가 기준 이하로 감소됨으로써 안전을 확보할 수 있다.When the solvent 23 is injected through the
또한, 상기 암모니아저장탱크부(100)는, 상기 저장탱크(110) 내부의 온도 및 압력 중 적어도 하나를 측정하기 위한 적어도 하나 이상의 센서(160)를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the ammonia
보다 바람직하게는, 상기 암모니아저장탱크부(100)는, 저장탱크(110) 내부의 온도를 측정하는 센서(160)와 내부의 압력을 측정하는 센서(160)를 각각 구비할 수 있다.More preferably, the ammonia
상기 센서(160)를 통해 저장탱크(110) 내부의 온도 및 압력이 적정한 상태로 유지되도록 저장탱크(110) 내의 환경을 유지할 수 있으며, 그에 따라 설비의 운용을 안정적으로 할 수 있으며, 암모니아로 인한 위험성을 최소화 할 수 있다.Through the
이를 위하여, 상기 암모니아저장탱크부(100)는, 상기 저장탱크(110)의 외측에 설치되어 액상암모니아의 온도를 조절하는 온도조절부(170)를 추가로 포함할 수 있다.To this end, the ammonia
상기 온도조절부(170)는, 저장탱크(110)의 온도를 조절하기 위한 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The
예로서, 상기 온도조절부(170)는, 저장탱크(110)의 외측면에 다양한 형상 및 패턴으로 설치되며 내부에 냉매(Coolant)가 흐르는 냉매유로일 수 있다.For example, the
상기 온도조절부(170)는, 저장탱크(110)가 이중자켓구조로 구성되는 경우 저장탱크(110)의 외벽에 설치될 수 있다. 상기 온도조절부(170)는 냉매순환을 통해 상압에서 암모니아가 액상 상태에서 저장될 수 있도록 할 수 있다.The
이때, 상기 온도조절부(170)는, 지상에 설치되며 냉매 순환을 위한 냉매순환장치(30)와 결합될 수 있다.At this time, the
상기 냉매순환장치(30)는, 온도조절부(170)를 따라 냉매가 순환할 수 있도록 온도조절부(170)와 연통되며 냉매가 유출입되는 한 쌍의 순환유로(34)를 포함하며, 한 쌍의 순환유로(34)에는 냉매의 순환을 제어하기 위한 하나 이상의 밸브(31)가 각각 구비될 수 있다.The
상기 수소생산부(200)는, 암모니아저장탱크부(100)로부터 공급된 액상암모니아를 이용해 수소를 생산하기 위한 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The
상기 수소생산부(200)는 지상에 설치될 수 있으며, 상기 수소생산부(200)와 암모니아저장탱크부(100) 사이에는 액상암모니아유출관(130)과 연결되어 액상암모니아를 저장탱크(110)에서 수소생산부(200)까지 이송하기 위한 암모니아이송펌프(60)가 설치될 수 있다.The
상기 암모니아이송펌프(62) 전후 중 적어도 하나에는 액상암모니아의 이송을 제어하기 위한 적어도 하나의 밸브(62)가 설치될 수 있다.At least one
상기 수소생산부(200)는, 암모니아저장탱크부(100)에 저장된 액상암모니아를 공급받아 기상암모니아로 기화시키는 기화기(210)와, 기화기(210)에서 기화된 기상암모니아를 질소와 수소로 분해하는 반응기(220)와, 반응기(220)를 통과한 혼합가스 중 미반응 암모니아를 흡착하는 흡착기(230)와, 흡착기(230)를 통과한 혼합가스로부터 수소를 분리하는 분리기(240)를 포함할 수 있다.The
상기 기화기(210)는, 저장탱크(110)로부터 이송된 액상암모니아를 기상암모니아로 기화시키는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The
상기 기화기(210)로 유입되는 액상암모니아는 0℃ 내지 3℃의 저온상태로, 기화기(210) 내에서 액상암모니아를 가열함으로써 액상암모니아를 기상암모니아로 기화시킬 수 있다.The liquid ammonia flowing into the
상기 기화기(210) 내에서의 액상암모니아 가열은, 다양한 방식이 활용될 수 있으며, 예로서 상기 기화기(210)는, 기화기(210)를 통과하는 액상암모니아와 열교환하는 유체가 흐르는 제1유로(P1)를 포함할 수 있다.Liquid ammonia heating in the
이러한 경우, 고온의 유체가 제1유로(P1)를 따라 이동하며 기화기(210) 내의 액상암모니아를 기화시킬 수 있다.In this case, the high-temperature fluid may move along the first flow path P1 to vaporize the liquid ammonia in the
상기 기화기(210)를 통해 기화된 기상암모니아는 반응기(220)로 주입될 수 있다.Gas-phase ammonia vaporized through the
상기 반응기(220)는, 기화기(210)에서 기화된 기상암모니아를 질소와 수소로 분해하는 구성으로, 암모니아를 통해 수소를 생산할 수 있다면 다양한 구성이 가능하다.The
예로서, 상기 반응기(220)는, 암모니아를 질소와 수소로 분해하는 암모니아분해촉매층(222)을 포함할 수 있다.For example, the
상기 암모니아분해촉매층(222)은, 금속 또는 비금속 촉매를 모두 포함할 수 있으며, 특정 재질에 한정되지 않는다.The ammonia
한편, 상기 암모니아분해촉매층(222)을 통한 암모니아분해는 다소 고온환경에서 수행됨이 바람직하다.On the other hand, the ammonia decomposition through the ammonia
이에, 상기 수소생산부(200)는, 반응기(220) 내의 기상암모니아를 가열하기 위한 가열부(250)를 추가로 포함할 수 있다.Accordingly, the
상기 가열부(250)는, 반응기(220) 내의 기상암모니아를 가열할 수 있다면 다양한 열원이 적용될 수 있으며, 예로서, 원료를 연소시켜 발열하는 연소기로 구성될 수 있다.The
상기 가열부(250)는, 수소를 원료로 하여 연소되는 연소기 일 수 있으나, 보다 구체적으로는 안정적인 발열을 위하여 수소 및 암모니아가 혼합된 가스를 원료로하는 연소기일 수 있다.The
상기 가열부(250)로의 연료공급방식은 후술하기로 한다.A fuel supply method to the
상기 반응기(220)를 통해, 암모니아가 분해된 질소 및 산소와 암모니아분해촉매층(222)과 반응하지 않은 미반응 암모니아를 포함하는 혼합가스가 생성될 수 있다.Through the
상기 반응기(220)를 통과한 질소, 산소, 및 미반응 암모니아를 포함하는 혼합가스는 흡착기(230)로 주입될 수 있다.The mixed gas including nitrogen, oxygen, and unreacted ammonia that has passed through the
상기 흡착기(230)는, 반응기(220)를 통과한 혼합가스 중 미반응 암모니아를 흡착하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The
그런데, 상기 반응기(220)를 통과한 혼합가스는 고온상태인데, 흡착기(230)를 통한 미반응 암모니아 흡착은 고온환경에서 잘 이루어지지 않는다.However, the mixed gas that has passed through the
이에, 상기 수소생산부(200)는, 반응기(220)를 통과한 혼합가스의 온도를 미반응 암모니아 흡착에 적정한 온도까지 낮추기 위하여, 반응기(220)와 흡착기(230) 사이에 설치되어 혼합가스의 열을 회수하는 열교환기(260)를 추가로 포함할 수 있다.Accordingly, the
이때, 상기 반응기(220)를 통과한 질소, 산소, 및 미반응 암모니아를 포함하는 혼합가스는 흡착기(230)로 바로 주입되는 것이 아니라, 열교환기(260)로 주입되어 열교환을 마친 후 흡착기(230)로 주입된다.At this time, the mixed gas including nitrogen, oxygen, and unreacted ammonia that has passed through the
상기 열교환기(260)는, 혼합가스의 열을 회수할 수 있다면 다양한 열교환방식이 가능하다.The
예로서, 상기 열교환기(260)는, 열교환기(260)를 통과하는 혼합가스와 열교환하는 유체가 흐르는 제2유로(P2)를 포함할 수 있다.For example, the
이러한 경우, 상대적으로 저온의 유체가 제2유로(P2)를 따라 이동하며 열교환기(260) 내의 혼합가스의 열을 회수할 수 있다.In this case, the relatively low temperature fluid moves along the second flow path P2 , and heat of the mixed gas in the
이때, 상기 수소생산부(200)는, 기화기(210)의 제1유로(P1) 및 열교환기(260)의 제2유로(P2)를 순환연통시키는 유체순환라인(294) 및 유체순환라인(294)을 따라 유체를 순환시키기 위하여 유체순환라인(294)에 설치되는 순환펌프(296)를 추가로 포함할 수 있다.At this time, the
이를 통해, 제2유로(P2)를 따라 흐르며 혼합가스의 열을 회수한 고온의 유체(예로서, 스팀)는 유체순환라인(294)을 따라 제1유로(P1)로 이송되며 기화기(210)의 액상암모니아를 가열할 수 있다. 기화기(210)를 통해 액상암모니아로 열이 회수된 유체(예로서, 스팀이 열을 빼앗겨 액화된 상태)는 다시 유체순환라인(294)을 따라 제2유로(P2)로 이송되어 고온의 혼합가스의 열을 다시 회수할 수 있다.Through this, the high-temperature fluid (eg, steam) flowing along the second flow path P2 and recovering the heat of the mixed gas is transferred to the first flow path P1 along the
상기 열교환기(260)를 통과하여 열이 회수된 혼합가스(예로서, 25℃ 이하)는 상술한 흡착기(230)로 주입될 수 있다.The mixed gas (eg, 25° C. or less) from which heat is recovered by passing through the
상기 흡착기(230)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 서로 병렬연결된 2개 이상의 흡착모듈(230a, 230b)을 포함할 수 있다.The
예로서, 상기 흡착기(230)는, 서로 병렬 연결된 제1흡착모듈(230a), 제2흡착모듈(230b), 및 흡착기(230) 내에서의 혼합가스가 흐르는 방향을 제어하기 위한 복수의 밸브들(V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8)을 포함할 수 있다.For example, the
이때, 상기 제1흡착모듈(230a) 및 제2흡착모듈(230b)는, 연속적인 암모니아흡착을 위하여 서로 교번하여 사용될 수 있다.In this case, the
즉, 상기 흡착모듈(230a, 230b)들 중 제1흡착모듈(230a)이 혼합가스의 미반응 암모니아를 흡착하는 동안, 나머지 하나의 제2흡착모듈(230b)는 미반응 암모니아 흡착을 위한 준비과정으로서 재생(또는 교체)될 수 있다.That is, while the
예로서, 제1흡착모듈(230a)이 미반응 암모니아를 흡착하는 동안 제1밸브(V1), 제3밸브(V3), 제4밸브(V4), 제6밸브(V6)는 개방되어 제1흡착모듈(230a)을 통과한 혼합가스는 후술하는 분리기(240)로 주입될 수 있다.For example, while the
이때, 제2밸브(V2), 제5밸브(V5), 제7밸브(V7), 제8밸브(V8)는 폐쇄된 상태를 유지할 수 있다.In this case, the second valve V2, the fifth valve V5, the seventh valve V7, and the eighth valve V8 may maintain a closed state.
제1흡착모듈(230a)에서 미반응 암모니아흡착이 진행됨에 따라, 일정 시간이 경과한 후 제1흡착모듈(230a)이 포화되는 경우, 반대로 제2밸브(V2), 제5밸브(V5), 제7밸브(V7), 제8밸브(V8)는 개방되어 제2흡착모듈(230b)로 혼합가스가 주입될 수 있다.As unreacted ammonia adsorption proceeds in the
이때, 제1밸브(V1), 제3밸브(V3), 제4밸브(V4), 제6밸브(V6)는 폐쇄되어 제1흡착모듈(230a)의 재생(또는 교체)이 이루어질 수 있다.At this time, the first valve V1, the third valve V3, the fourth valve V4, and the sixth valve V6 are closed, so that regeneration (or replacement) of the
즉, 제1흡착모듈(230a)과 제2흡착모듈(230b)을 통해 미반응 암모니아 흡착을 중단 없이 연속적으로 이루어질 수 있도록 할 수 있다.That is, it is possible to continuously adsorb unreacted ammonia through the
도 5의 경우, 상기 흡착기(230)가 서로 병렬연결된 2개의 흡착모듈(230a, 230b)을 포함하는 실시예를 중심으로 설명하였으나, 상기 흡착기(230)가 단일한 흡착모듈을 포함하거나 또는 시스템 용량에 따라 직렬, 병렬 등 다양한 방식으로 연결된 3개 이상의 흡착모듈을 포함하는 실시예도 가능함은 물론이다.In the case of FIG. 5 , the
상기 제1흡착모듈(230a) 또는 제2흡착모듈(230b)을 통과한 혼합가스(질소 및 수소 포함)는 분리기(240)로 주입될 수 있다.The mixed gas (including nitrogen and hydrogen) passing through the
이때, 흡착기(230)와 분리기(240) 사이에는 분리기(240)를 통한 수소분리가 보다 효율적으로 이루어지도록 흡착기(230)를 통과한 혼합가스를 고압으로 압축하는 제1압축기(70)가 설치될 수 있다.At this time, between the
상기 흡착기(230)를 통과한 혼합가스는 제1압축기(70)를 통해 고압(예로서, 20bar)으로 압축된 후 분리기(240)로 주입될 수 있다.The mixed gas passing through the
한편, 본 발명은 흡착기(230)에서 미처 흡착되지 않은 암모니아가 분리기(240)로 주입되는 것을 방지하기 위하여, 분리기(240) 전단, 보다 구체적으로는 제1압축기(70) 전단에 설치되어, 분리기(240)로 주입되는 혼합가스 내의 암모니아 농도를 감지하는 암모니아농도센서(92)를 추가로 포함할 수 있다.On the other hand, in the present invention, in order to prevent ammonia that has not been adsorbed in the
상기 암모니아농도센서(92)는, 통과되는 혼합가스 내의 암모니아 농도가 미리 설정된 기준(예로서, 0.1~1ppm 정도)을 벗어나는지 여부를 실시간으로 감지하여 설비의 정상작동 여부를 체크할 수 있다.The
상기 분리기(240)는, 상기 흡착기(230)를 통과한 혼합가스로부터 수소를 분리하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The
예로서, 상기 분리기(240)는, 질소와 수소 분리를 위한 PSA(Pressure Swing Absorption) 또는 수소분리막일 수 있다.For example, the
도 6는, 상기 분리기(240)가 PSA로 구성된 경우를 도시한 실시예이다. 여기서, 상기 분리기(240)는, 특정 조건(예로서, 20bar, 0℃ 내지 20℃)에서 주입되는 혼합가스 중 질소를 흡착하고 수소만 배출하여 혼합가스로부터 수소가 분리되도록 구성될 수 있다.6 is an embodiment showing a case in which the
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 분리기(240)는, 서로 병렬 연결된 복수의 분리모듈(240a, 240b)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 6 , the
한편, 도 6의 경우, 상기 분리기(240)가 서로 병렬연결된 2개의 분리모듈(240a, 240b)을 포함하는 실시예를 중심으로 설명하였으나, 상기 분리기(240)가 단일한 분리모듈을 포함하거나 또는 시스템 용량에 따라 직렬, 병렬 등 다양한 방식으로 연결된 3개 이상의 분리모듈을 포함하는 실시예도 가능함은 물론이다.On the other hand, in the case of FIG. 6 , the
보다 구체적으로, 상기 분리기(240)는, 서로 병렬 연결된 제1분리모듈(240a), 제2분리모듈(240b), 및 분리기(240) 내에서 혼합가스가 흐르는 방향을 제어하기 위한 복수의 밸브(V11, V12, V21, V22)들을 포함할 수 있다.More specifically, the
이때, 상기 제1분리모듈(240a) 및 제2분리모듈(240b)은, 연속적인 수소분리를 위하여 서로 교번하여 사용될 수 있다.In this case, the
즉, 상기 분리모듈(240a, 240b)들 중 제1분리모듈(240a)이 혼합가스의 수소를 분리하는 동안, 나머지 하나의 제2분리모듈(240b)은 수소 분리를 위한 준비과정으로서 재생(또는 교체)될 수 있다.That is, while the
예로서, 제1분리모듈(240a)이 혼합가스에서 수소를 분리하는 동안, 제1분리모듈(240a)에 대응되는 밸브들(V11, V21)은 개방되며, 제2분리모듈(240b)에 대응되는 밸브들(V12, V22)는 폐쇄된다.For example, while the
제1분리모듈(240a)은 혼합가스 중 수소만을 분리하여 배출하므로, 제1분리모듈(240a)을 통과한 수소는 V21 밸브를 통해 후술하는 수소저장부(300)로 주입될 수 있다.Since the
제1분리모듈(240a)에서 수소분리가 진행됨에 따라, 일정 시간이 경과 한 후 제1분리모듈(240a)이 포화되는 경우, 반대로 V11, V21 밸브는 폐쇄되어 제1분리모듈(240a)이 재생(또는 교체)되고, V12, V22 밸브가 개방되어 제2분리모듈(240b)로 혼합가스가 주입될 수 있다.As hydrogen separation proceeds in the
마찬가지로, 제2분리모듈(240b)을 통과하여 분리된 수소는 V22 밸브를 통해 후술하는 수소저장부(300)로 주입될 수 있다.Similarly, hydrogen separated by passing through the
즉, 제1분리모듈(240a)과 제2분리모듈(240b)을 통해 수소 분리를 중단 없이 연속적으로 이루어질 수 있도록 할 수 있다.That is, hydrogen separation can be continuously performed without interruption through the
그런데, 제1분리모듈(240a) 또는 제2분리모듈(240b)을 통한 질소흡착은 저온환경(20bar, 0℃ 내지 20℃)에서 이루어지는 반면, 제1분리모듈(240a) 또는 제2분리모듈(240b)의 재생(질소배출)은 상대적으로 고온환경이 조성될 필요가 있다.By the way, while nitrogen adsorption through the
이때, 상기 제1분리모듈(240a) 또는 제2분리모듈(240b)의 재생을 위한 열원으로서, 상술한 가열부(250)에서 배출되는 고온의 배가스가 활용될 수 있다.At this time, as a heat source for regeneration of the
도 3에 도시된 바와 같이, 가열부(250)를 통한 연소의 결과로서 형성되는 고온의 배가스는 제1분리모듈(240a) 및 제2분리모듈(240b)의 외벽을 따라 이동되며 제1분리모듈(240a) 및 제2분리모듈(240b)의 온도를 재생에 적합한 온도까지 상승시킬 수 있다.3, the high-temperature exhaust gas formed as a result of combustion through the
이때, 분리기(240) 측에서 가열부(250)의 배가스가 흐르는 방향을 제어하기 위한 다수의 밸브들(V41, V42, V51, V52)이 구비될 수 있다.At this time, a plurality of valves (V41, V42, V51, V52) for controlling the flow direction of the exhaust gas of the
제1분리모듈(240a)의 재생이 필요한 경우, V51, V41이 개방되어 제1분리모듈(240a)의 온도가 상승되며, 제1분리모듈(240a)의 외벽을 타고 흐르던 배가스는 V41을 통해 외부로 배기(V, vent)된다.When regeneration of the
재생과정에 의해 제1분리모듈(240a)에서 배출된 질소는 V31 밸브를 타고 진공펌프(80)를 통해 외부로 배기(V, vent)된다. 이때, 제2분리모듈(240b)의 V52, V42, V32는 폐쇄상태를 유지한다.The nitrogen discharged from the
반대로, 제2분리모듈(240b)의 재생이 필요한 경우, V52, V42이 개방되어 제2분리모듈(240b)의 온도가 상승되며, 제2분리모듈(240b)의 외벽을 타고 흐르던 배가스는 V42을 통해 외부로 배기(V, vent)된다.Conversely, when regeneration of the
재생과정에 의해 제2분리모듈(240b)에서 배출된 질소는 V32 밸브를 타고 진공펌프(80)를 통해 외부로 배기(V, vent)된다. 이때, 제1분리모듈(240a)의 V51, V41, V31는 폐쇄상태를 유지한다.The nitrogen discharged from the
즉, 본 발명의 기화기(210)의 가열을 위한 가열부(250)의 배가스는, 분리기(240)의 재생을 위한 열원으로도 활용될 수 있는 이점이 있다.That is, the exhaust gas of the
상기 제1분리모듈(240a) 또는 제2분리모듈(240b)을 통과한 수소는 수소저장부(300)로 주입될 수 있다.Hydrogen that has passed through the
이때, 분리기(240)와 수소저장부(300) 사이에는 분리기(240)를 통과한 수소를 고압으로 압축하는 제2압축기(40)가 설치될 수 있다.At this time, between the
한편, 본 발명은 분리기(240)를 통과한 가스의 수소 농도를 실시간으로 체크하기 위하여, 디스펜서부(400) 전단, 보다 구체적으로는 제2압축기(40) 전단에 설치되어 통과하는 수소농도를 감지하는 수소농도센서(94)를 추가로 포함할 수 있다.On the other hand, in the present invention, in order to check the hydrogen concentration of the gas that has passed through the
상기 수소농도센서(94)는, 통과되는 가스가 미리 설정된 기준(예로서, 99.995%이상) 이상의 수소 농도를 충족하는지 여부를 실시간으로 감지하여 설비의 정상작동 여부를 체크할 수 있다.The
상기 수소저장부(300)는, 제2압축기(40)를 통해 고압으로 압축된 수소를 저장하는 구성으로, 고압수소 또는 액화수소를 저장하도록 구성된다면 다양한 구성이 가능하다.The
상기 디스펜서부(400)는, 수소충전이 필요한 외부장비와 접속되어 상기 수소저장부(300)에 저장된 수소를 상기 외부장비에 공급하기 위한 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The
여기서 외부장비는, 수소를 연로로 사용하는 장비를 모두 포함할 수 있으며, 예로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 연료전지를 이용한 수소차(50)일 수 있다.Here, the external equipment may include all equipment using hydrogen as a fuel, and for example, as shown in FIG. 7 , may be a
이하, 상술한 구성을 포함하는 암모니아 기반의 On-site 수소충전소의 순환시스템을 자세히 설명한다.Hereinafter, the circulation system of the ammonia-based on-site hydrogen charging station including the above-described configuration will be described in detail.
도 3을 참조하면, 상기 수소생산부(200)는, 기화기(210)를 통과한 기상암모니아의 적어도 일부를 가열부(250) 및 반응기(220)로 각각 분배하기 위한 암모니아분배기(270)와, 분리기(240)에서 분리된 수소의 적어도 일부를 가열부(250) 및 수소저장부(300)로 각각 분배하는 수소분배기(280)를 추가로 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the
상기 암모니아분배기(270)는, 기화기(210)와 반응기(220) 사이에 설치되어 기화기(210)를 통과한 대다수의 기상암모니아를 반응기(220)로 주입하고 적어도 일부를 가열부(250)로 분배하기 위한 구성으로, 다양한 구성이 가능하다.The
유사하게, 수소분배기(280)는, 분리기(240)와 수소저장부(300) 사이(보다 구체적으로는 제2압축기(40)) 사이에 설치되어, 분리기(240)에서 분리되어 배출된 대다수의 수소를 압축기(40)를 통해 수소저장부(300)에 주입하고 적어도 일부를 가열부(250)로 분배하기 위한 구성으로, 다양한 구성이 가능하다.Similarly, the
이를 통해, 상기 가열부(250)는, 암모니아와 수소를 각각 공급받아 연소를 위한 연료로서 활용할 수 있다.Through this, the
상기 암모니아분배기(270) 및 상기 수소분배기(280)를 통해 상기 가열부(250)로 공급된 암모니아 및 수소가 연소된 후 생성된 배가스는 분리기(240)의 열원으로서 활용될 수 있음은 상술한 바와 같다.The exhaust gas produced after the ammonia and hydrogen supplied to the
보다 구체적으로, 상기 수소생산부(200)는, 상기 암모니아분배기(270) 및 상기 수소분배기(280)를 통해 상기 가열부(250)로 공급된 암모니아 및 수소가 연소된 후 생성된 배가스를 상기 분리기(240)의 열원으로 사용하기 위한 배가스수송라인(292)을 포함할 수 있다.More specifically, the
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.Since the above has only been described with respect to some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, the scope of the present invention as noted above should not be construed as being limited to the above embodiments, and It will be said that the technical idea and the technical idea accompanying the fundamental are all included in the scope of the present invention.
100 : 액상암모니아저장부
200 : 수소생산부
300 : 수소저장부
400 : 디스펜서부100: liquid ammonia storage unit 200: hydrogen production unit
300: hydrogen storage unit 400: dispenser unit
Claims (11)
상기 암모니아저장탱크부(100)로부터 공급된 액상암모니아를 이용해 수소를 생산하는 수소생산부(200)와,
상기 수소생산부(200)에서 생산된 수소를 저장하는 수소저장부(300)와,
수소충전이 필요한 외부장비와 접속되어 상기 수소저장부(300)에 저장된 수소를 상기 외부장비에 공급하기 위한 디스펜서부(400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 암모니아 기반의 On-site 수소충전소.An ammonia storage tank unit 100 for storing liquid ammonia, and
A hydrogen production unit 200 for producing hydrogen using the liquid ammonia supplied from the ammonia storage tank unit 100;
A hydrogen storage unit 300 for storing the hydrogen produced by the hydrogen production unit 200, and
Ammonia-based on-site hydrogen charging station, characterized in that it is connected to external equipment requiring hydrogen charging and comprises a dispenser unit 400 for supplying hydrogen stored in the hydrogen storage unit 300 to the external equipment.
상기 암모니아저장탱크부(100)는, 지면 아래 사방이 방호벽(2)으로 둘러싸여 지상과 분리된 지하공간(B)에 설치되는 것을 특징으로 하는 암모니아 기반의 On-site 수소충전소.The method according to claim 1,
The ammonia storage tank unit 100 is an ammonia-based on-site hydrogen charging station, characterized in that it is installed in an underground space (B) separated from the ground by being surrounded by a protective wall (2) on all sides below the ground.
상기 암모니아저장탱크부(100)는,
상기 지하공간(B)에 위치되는 액상암모니아가 저장되는 저장탱크(110)와, 액상암모니아공급부(10)와 연통되며 상기 저장탱크(110)로 액상암모니아를 유입시키는 액상암모니아유입관(120)과, 상기 수소생산부(200)와 연통되며 상기 저장탱크(110)로부터 액상암모니아를 유출시키는 액상암모니아유출관(130)을 포함하는 것을 특징으로 하는 암모니아 기반의 On-site 수소충전소.3. The method according to claim 2,
The ammonia storage tank unit 100,
A storage tank 110 for storing liquid ammonia located in the underground space B, and a liquid ammonia inlet pipe 120 communicating with the liquid ammonia supply unit 10 and introducing liquid ammonia into the storage tank 110 and , Ammonia-based on-site hydrogen charging station, characterized in that it communicates with the hydrogen production unit (200) and comprises a liquid ammonia outlet pipe (130) for discharging liquid ammonia from the storage tank (110).
상기 암모니아저장탱크부(100)는, 상기 저장탱크(110)의 리크여부를 감지하는 리크감지부(140)와, 상기 저장탱크(110)의 리크발생 시 상기 지하공간(B)으로 기상암모니아를 용해시킬 수 있는 용매(23)를 분사하는 용매분사부(150)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 암모니아 기반의 On-site 수소충전소.4. The method of claim 3,
The ammonia storage tank unit 100 includes a leak detection unit 140 for detecting whether the storage tank 110 is leaking, and vapor phase ammonia into the underground space B when a leak occurs in the storage tank 110 . Ammonia-based on-site hydrogen charging station, characterized in that it further comprises a solvent spraying unit 150 for spraying a solvent 23 that can be dissolved.
상기 암모니아저장탱크부(100)는, 상기 저장탱크(110) 내부의 온도 및 압력 중 적어도 하나를 측정하기 위한 적어도 하나 이상의 센서(160)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 암모니아 기반의 On-site 수소충전소.The method according to claim 1,
The ammonia storage tank unit 100, ammonia-based on-site, characterized in that it further comprises at least one sensor 160 for measuring at least one of temperature and pressure inside the storage tank 110 hydrogen refueling station.
상기 암모니아저장탱크부(100)는, 상기 저장탱크(110)의 외측에 설치되어 액상암모니아의 온도를 조절하는 온도조절부(170)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 암모니아 기반의 On-site 수소충전소.The method according to claim 1,
The ammonia storage tank unit 100 is installed on the outside of the storage tank 110, ammonia-based on-site hydrogen, characterized in that it further comprises a temperature control unit 170 for controlling the temperature of the liquid ammonia charging station.
상기 수소생산부(200)는, 상기 암모니아저장탱크부(100)에 저장된 액상암모니아를 공급받아 기상암모니아로 기화시키는 기화기(210)와, 상기 기화기(210)에서 기화된 기상암모니아를 질소와 수소로 분해하는 반응기(220)와, 상기 반응기(220)를 통과한 혼합가스 중 미반응 암모니아를 흡착하는 흡착기(230)와, 상기 흡착기(230)를 통과한 혼합가스로부터 수소를 분리하는 분리기(240)를 포함하는 것을 특징으로 하는 암모니아 기반의 On-site 수소충전소.The method according to claim 1,
The hydrogen production unit 200 includes a vaporizer 210 that receives liquid ammonia stored in the ammonia storage tank unit 100 and vaporizes it into vapor phase ammonia, and decomposes vapor phase ammonia vaporized in the vaporizer 210 into nitrogen and hydrogen. a reactor 220, an adsorber 230 for adsorbing unreacted ammonia among the mixed gas passing through the reactor 220, and a separator 240 for separating hydrogen from the mixed gas passing through the adsorber 230. Ammonia-based on-site hydrogen charging station, characterized in that it comprises.
상기 수소생산부(200)는,
상기 반응기(220) 내의 기상암모니아를 가열하기 위한 가열부(250)와, 상기 반응기(220)와 상기 흡착기(230) 사이에 설치되어 상기 혼합가스의 열을 회수하는 열교환기(260)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 암모니아 기반의 On-site 수소충전소.8. The method of claim 7,
The hydrogen production unit 200,
A heating unit 250 for heating the gaseous ammonia in the reactor 220, and a heat exchanger 260 installed between the reactor 220 and the adsorber 230 to recover the heat of the mixed gas are additionally provided. Ammonia-based on-site hydrogen charging station, characterized in that it comprises.
상기 수소생산부(200)는,
상기 기화기(210)를 통과한 기상암모니아의 적어도 일부를 상기 가열부(250) 및 상기 반응기(220)로 각각 분배하기 위한 암모니아분배기(270)와, 상기 분리기(240)에서 분리된 수소의 적어도 일부를 상기 가열부(250) 및 상기 수소저장부(300)로 각각 분배하는 수소분배기(280)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 암모니아 기반의 On-site 수소충전소.9. The method of claim 8,
The hydrogen production unit 200,
An ammonia distributor 270 for distributing at least a portion of the vapor phase ammonia that has passed through the vaporizer 210 to the heating unit 250 and the reactor 220, respectively, and at least a portion of the hydrogen separated by the separator 240 Ammonia-based on-site hydrogen charging station, characterized in that it further comprises a hydrogen distributor (280) for distributing each to the heating unit (250) and the hydrogen storage unit (300).
상기 수소생산부(200)는, 상기 암모니아분배기(270) 및 상기 수소분배기(280)를 통해 상기 가열부(250)로 공급된 암모니아 및 수소가 연소된 후 생성된 배가스를 상기 분리기(240)의 열원으로 사용하기 위한 배가스수송라인(292)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 암모니아 기반의 On-site 수소충전소.10. The method of claim 9,
The hydrogen production unit 200, after combustion of ammonia and hydrogen supplied to the heating unit 250 through the ammonia distributor 270 and the hydrogen distributor 280, is a heat source of the separator 240. Ammonia-based on-site hydrogen charging station, characterized in that it further comprises an exhaust gas transport line (292) for use as a.
상기 기화기(210)는, 상기 기화기(210)를 통과하는 액상암모니아와 열교환하는 유체가 흐르는 제1유로(P1)를 포함하며,
상기 열교환기(260)는, 상기 열교환기(260)를 통과하는 상기 혼합가스와 열교환하는 유체가 흐르는 제2유로(P2)를 포함하며,
상기 수소생산부(200)는, 상기 제1유로(P1) 및 제2유로(P2)를 순환연통시키는 유체순환라인(294) 및 상기 유체순환라인(294)을 따라 유체를 순환시키기 위하여 상기 유체순환라인(294)에 설치되는 순환펌프(296)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 암모니아 기반의 On-site 수소충전소.9. The method of claim 8,
The vaporizer 210 includes a first flow path P1 through which a fluid exchanging heat with liquid ammonia passing through the vaporizer 210 flows,
The heat exchanger 260 includes a second flow path P2 through which a fluid exchanging heat with the mixed gas passing through the heat exchanger 260 flows,
The hydrogen production unit 200, a fluid circulation line 294 for circulating communication between the first flow path P1 and the second flow path P2, and the fluid circulation line 294 to circulate the fluid along the fluid circulation line 294 Ammonia-based on-site hydrogen charging station, characterized in that it further comprises a circulation pump (296) installed in the line (294).
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