KR930020198A - 생물학적 원료로부터 전기 에너지를 발생시키는 방법 - Google Patents

생물학적 원료로부터 전기 에너지를 발생시키는 방법 Download PDF

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Abstract

생물학적 원료로부터 전기 에너지를 발생시키기 위한 방법은 다음과 같은 단계들로 실현된다. 천연 황이 충분히 없는 생물학적 원료를 사용하고, 산화 반응기에서 부분적 산화에 의해 생물학적 윈료로부터 연소성 기체를 발생시키며, 사실상 산화질소가 없은 연소성 기체로 하기 위해 산소/생물학적 원료의 성분비와 기체상 온도를 조절하고 유지하며, 연소성 기체에 포함된 부유물을 분리기에서 제거한 다음, 구멍이 있는 양극, 구멍이 있는 음극 및 적당한 전해질을 갖는 연료 전지에서 부유물이 없는 연소성 기체를 전기 에너지로 변환한다.

Description

생물학적 원료로부터 전기 에너지를 발생시키는 방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 탄산 용해물로 구성된 전해질을 갖는 본 발명에 따른 방법을 실행시키기 위한 장치를 개략적으로 도시한 도면.
제2도는 아인산을 포함하고 있는 전해질을 갖는 본 발명에 따른 방법을 실행시키기 위한 장치를 개략적으로 도시한 도면.
제3도는 고체 산화물 연료 전지를 갖는 본 발명에 따른 방법을 실행시키기 위한 장치를 개략적으로 도시한 도면.

Claims (37)

  1. 생물학적 원표로부터 전기 에너비를 발생시키기 위한 방법에 있어서, a)천연 황이 거의 없는 생물학적 원료(1)를 제공하고, b)산소 기화제를 가지고 생물학적 원료(1)로부터, 산화 반응기(2)에서의 부분적 산화에 의해 일산화탄소와 수소를 포함하는 연소성 기체를 발생시키며, c)사실상 산화질소가 없는 연소성 기체로 만들기 위해 산소/생물학적 원료의 성분비와 기체상 온도를 산화 반응기(2)에서 조절하고 유지하며, d)산화 반응기로부터 추출된 연소성 기체에 포함되어 있는 부유물을 분리기(8)에서 제거하고, e)구멍이 있는 양극(11), 구멍이 있는 음극(12) 및 탄산 용해물로 구성되는 전해질(14)을 갖는 연료 전지(10)에서 부유물이 없는 연소성 기체를 전기 에너지로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 탄산 용해물은 대체로 알칼리 금속 탄산염과 알칼리 금속알루미늄산염으로 구성되고, 연료 전지(10)의 동작 온도에서 패스터스 흐름특성을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이산화탄소 재순환기(17)의 양극쪽에서 빠져나오는 연소성 소모 기체로부터 추출되어 음극쪽으로 흐르는 연소제에 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,식물들이 생물학적 원료(1)로서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부분적 산화는 외부적으로 발생되는 열과 대체로 수증기를 포함하고 있는 기화제의 공급에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 부분적 산화에 필요한 열은 연소하는 생물학적 원료 (1)에 의해 외부적으로 발생되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 부분적 산화에 피요한 연소성 기체를 연소시킴으로써 외부적으로 발생되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 부분적 산화에 필요한 외부적으로 발생되는 열은 열 교환기를 통해 통상적인 열 전송 기체 수단에 의해 산화 반응기(2)로 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부분적 산화는 외부적으로 발생되는 열의 공급없이도 대체로 수증기, 분자산소 및 공기를 각각 포함하고 있는 기화제에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 산화 반응기(2)에서 생물학적 원료(1)의 부분적 산화는 기화제로서의 공기에 의해 열적으로 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 생물학적 원료(1′)로부터 전기 에너지를 발생시키기 위한 방법에 있어서, a)천연 황이 거의 없는 생물학적 원료(1′)를 제공하고, b)산화 기화제를 가지고 생물학적 원료(1′)로부터, 산화 반응기(2′)에서의 부분적 산화에 의해 일산화탄소와 수소를 포함하는 연소성 기체를 발생시키며, c)사실상 산화질소가 없는 연소성 기체로 만들기 위해 산소/생물학적원료의 성분비와 기체상 온도를 산화 반응기 (2′)에서 조절하고 유지하며, d)산화 반응기로부터 추출된 연소성 기체에 포함되어 있는 부유물을 분리기(8′)에서 제거하고, e)구멍이 있는 양극, 구멍이 있는 음극 및 산성 전해질(14′)을 갖는 연료전지(10′)에서 부유물이 없는 연소성 기체를 전기 에너비로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 전해질 (14′)은 티오산 또는 아인산을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 연소성 기체는 일산화타소를 수소와 이산화탄소를 변환하기 위한 수증기와 열의 공급에 의해 물 시프트 반응기에 처리되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 연료 전지(10′)는 130℃ 이상의 온도에서 동작하고 백금/로듐 촉매가 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 연료 장치(10′)는 130℃이하의 온도에서 동작하고, 몰리브뎀 및/ 또는 텅스텐 산화물이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제11항, 제12항, 제14항 및 제15항의 어느 한 항에 있어서,식물들이 생물학적 원료(1′)로서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제11항, 제12항, 제14항 및 제15항의 어느 한 항에 있어서, 상기 부분적 산화는 외부적으로 발생되는 열과 대체로 수증기를 포함하고 있는 기화제의 공급에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제17항 있어서, 상기 부분적 산화에 필요한 열은 연소하는 생물학적 원료(1′)에 의해 외부적으로 발생된는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제17항 있어서, 상기 부분적 산화에 필요한 열은 연소성 기체를 연소시킴으로써 외부적으로 발생되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제17항 있어서, 상기 부분적 산화에 필요한 외부적으로 발생되는 열은 열 교환기를 통해 통상적인 열전송 기체 수단에 의해 산화 반응기(2′)로 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제11항, 제12항, 제14항 및 제15항의 어느 한 항에 있어서, 상기 부분적 산화는 외부적으로 발생되는 열의 공급없이도 대체로 수증기, 분자 산소 및 공기를 각각 포함하고 있는 기화제에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제11항, 제12항, 제14항 및 제15항의 어느 한 항에 있어서, 상기 산화 반응기(2′)에서 생물학적 원료(1′)의 부분적 산화는 기화제로서의 공기에 의해 열적으로 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 생물학적 원료로부터 전기 에너지를 발생시키기 위한 방법에 있어서, a)천연 황이 거의 없는 생물학적 원료(1)를 제공하고, b)산소 기화제를 가지고 생물학적 원료(1)로부터, 산화 반응기(2)에서의 부분적 산화에 의해 일사화탄소와 수소를 포함하는 연소성 기체를 발생시키며, c)사실상 산화질소가 없는 연소성 기체로 만들기 위해 산소/생물학적 원료의 성분비와 기체상 온도를 산화 반응기(2)에서 조절하고 유지하며, d)산화 반응기로부터 추출된 연소성 기체에 포함되에 있는 부유물을 분리기(8)에서 제거하고, e)구멍이 있는 양극(11″), 구멍이 있는 음극(12″) 및 금속 산화물로 구성되는 전해질(14″)을 갖는 연료 전지(10″)에서 부유물이 없는 연소성 기체를 전기 에너지로 변환하는 단계를 포함하는데, 상기 연료전지(10″)는 최소 800℃의 온도에서 동작하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 연표 전기(10″)는 적어도 1000℃의 온도, 바람직하게는 적어도 1200℃의 온도에서 동작하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제23항 또는 제24항에 있어서, 산화지르코늄과 산화칼슘과의 화합물 또는 산화지르코늄과 산화이트륨과의 화합물이 전해질 (14″)로서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제23항 또는 제24항에 있어서, 니켈 또는 코발트를 갖는 산화지르코늄의 세라믹 금속의 양극(11″)으로서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제23항 또는 제24항에 있어서,또는 산화인듐이 음극(12″)으로서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제23항 또는 제24항에 있어서, 상기 연소성 기체는 일산화탄소를 수소와 이산화탄소를 변환하기 위한 수증기와 열의 공급에 의해 물 시프트 반응기에서 처리되는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제23항 또는 제24항에 있어서, 상기 연소성 기체는 촉매(25″), 바람직하게는 천이 금속 촉매, 가장 바람직하게는 니켈 촉매를 갖는 교정기를 통해 전기 에너지로 변환하기 바로 직전에 전도되고, 상기 촉매(25″)는 연료 전지(10″)와 동일한 온도 수준에서 동작되는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제23항 또는 제24항에 있어서, 구멍위의 층인 불활성막에 박막 방식으로 도포되는 음극(12″), 전해질(14″) 및 양극(11″)으로 구성되는 상기 연료 전지가 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제23항 또는 제24항에 있어서,식물들이 생물학적 원료(1)로서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제23항 또는 제24항에 있어서, 상기 부분적 산화는 외부적으로 발생되는 열과 대체로 수증기를 포함하고 있는 기화제의 공급에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제32항에 있어서, 상기 부분적 산화에 필요한 열은 생물학적 원료(1)의 연소에 의해 외부적으로 발생되는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제32항에 있어서, 상기 부분적 산화에 필요한 열은 연소성 기체의 연소에 의해 부분적으로 발생되는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 제32항에 있어서, 상기 부분적 산화에 필요한 외부적으로 발생되는 열은 열 교환기를 통해서 통상적인 열 전송 기체 수단에 의해 산화 반응기(2)로 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제23항 또는 제24항에 있어서, 상기 부분적 산화는 외부적으로 발생되는 열의 공급없이도 대체로 수증기, 분자 산소 및 공기를 각각 포함하고 있는 기화제에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제23항 또는 제24항에 있어서, 상기 산화 반응기(2)에서 생물학적 원료(1)의 부분적 산화는 기화제로서의 공기에 의해 열적으로 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
    ※ 참고사항 : 최초 출원된 내용에 의하여 공개하는 것임.
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