WO2023200126A1 - Fuel cell system off-gas catalytic burner and fuel cell device comprising same - Google Patents

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최승훈
이성욱
오덕규
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Abstract

According to one embodiment of the present invention, disclosed are a fuel cell system OFF-GAS catalytic burner and a fuel cell device comprising same, the fuel cell system OFF-GAS catalytic burner comprising: a first combustion unit including a first combustion catalyst carrier coated with a first combustion catalyst causing a first combustion reaction; and a second combustion unit connected to the first combustion unit and including a second combustion catalyst carrier coated with a second combustion catalyst causing a second combustion reaction.

Description

연료전지 시스템 OFF-GAS 촉매연소기 및 이를 포함하는 연료전지 장치Fuel cell system OFF-GAS catalytic combustor and fuel cell device including the same
본 발명은 연료전지 시스템 OFF-GAS 촉매연소기 및 이를 포함하는 연료전지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel cell system OFF-GAS catalytic combustor and a fuel cell device including the same.
촉매연소기는 가연성 가스를 연소하여 고온의 연소열을 발생시키는 장치이다. 이러한 촉매연소기에서 생성된 연소열은 수소를 생산하는 연료 개질 장치 또는 난방 등에 이용될 수 있다.A catalytic combustor is a device that generates high-temperature combustion heat by burning combustible gas. The combustion heat generated in this catalytic combustor can be used in a fuel reforming device to produce hydrogen or for heating.
종래의 촉매연소기는 운전 초기에 연료를 점화하기 위한 점화기를 구비하였으나, 점화기를 이용하는 경우 연료 점화 시 연료 배관이나 연료탱크에 화재가 발생할 수 있다.Conventional catalytic combustors are equipped with an igniter to ignite fuel at the beginning of operation, but when an igniter is used, a fire may occur in the fuel pipe or fuel tank when the fuel is ignited.
또한, 촉매연소기의 하우징은 주로 내구성과 내열성이 우수한 스테인레스강을 사용하는데, 스테인레스강을 사용하는 경우 고온의 산화 분위기에서 철을 포함하는 가루가 발생하게 되고, 이로 인해 배기측의 배관을 막게 된다.In addition, the housing of the catalytic combustor is mainly made of stainless steel, which has excellent durability and heat resistance. When stainless steel is used, powder containing iron is generated in a high-temperature oxidizing atmosphere, which blocks the exhaust pipe.
그 결과, 촉매연소기 내부의 압력이 증가하게 되고, 열점(hot spot)이 발생하게 된다.As a result, the pressure inside the catalytic combustor increases and hot spots occur.
이에 따라, 연소 촉매의 열화로 촉매연소기의 효율이 낮아지고, 수명이 짧아지는 문제점이 있다.Accordingly, there is a problem in that the efficiency of the catalytic combustor is lowered and its lifespan is shortened due to the deterioration of the combustion catalyst.
본 발명의 일 실시예에 따른 해결하고자 하는 과제는, 촉매연소기에서 가연성 가스의 연소가 수행되는 과정에서 착화를 방지하고 동시에 연소열 분포를 균일하게 하여 촉매 열화를 방지하는 것을 포함한다.The problem to be solved according to an embodiment of the present invention includes preventing ignition during combustion of combustible gas in a catalytic combustor and simultaneously preventing catalyst deterioration by making combustion heat distribution uniform.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. There will be.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따른 촉매연소기는, 제1 연소 반응을 일으키는 제1 연소 촉매가 코팅된 제1 연소 촉매 담체를 포함하는 제1 연소부 및 상기 제1 연소부와 연결되며, 제2 연소 반응을 일으키는 제2 연소 촉매가 코팅된 제2 연소 촉매 담체를 포함하는 제2 연소부를 포함할 수 있다.In order to solve the above problem, a catalytic combustor according to an aspect of the present invention includes a first combustion section including a first combustion catalyst carrier coated with a first combustion catalyst that causes a first combustion reaction, and the first combustion section; It may include a second combustion unit that is connected and includes a second combustion catalyst carrier coated with a second combustion catalyst that causes a second combustion reaction.
또한, 내측에 수용 공간을 포함하여, 상기 제1 연소부와 상기 제2 연소부를 수용하는 하우징, 상기 하우징의 일측에 연결되어, 상기 제1 연소부로 가연성 가스를 공급하는 연료 공급부, 상기 하우징의 일면에 끼워지며, 상기 제1 연소부로 혼합기체를 공급하는 혼합기체 공급부, 상기 하우징의 외측에 마련되어, 상기 하우징을 가열하는 히터 및 상기 히터에 열원을 공급하는 열원 공급부를 더 포함할 수 있다.In addition, a housing including an accommodation space inside, accommodating the first combustion unit and the second combustion unit, a fuel supply unit connected to one side of the housing and supplying combustible gas to the first combustion unit, and one surface of the housing. It may further include a mixed gas supply part that supplies a mixed gas to the first combustion unit, a heater provided on the outside of the housing to heat the housing, and a heat source supply part that supplies a heat source to the heater.
여기서, 상기 제1 연소 촉매 및 상기 제2 연소 촉매는, 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 로듐(Rh) 및 루테늄(Ru) 중에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함할 수 있다.Here, the first combustion catalyst and the second combustion catalyst may include one or more metals selected from platinum (Pt), palladium (Pd), gold (Au), rhodium (Rh), and ruthenium (Ru). .
여기서, 상기 제1 연소 촉매 담체 및 상기 제2 연소 촉매 담체는, 다공성 세라믹 물질을 포함하여 형성되고, 격벽에 의해 구획되는 복수의 셀을 포함하는 하니컴 구조일 수 있다.Here, the first combustion catalyst carrier and the second combustion catalyst carrier may be formed of a porous ceramic material and may have a honeycomb structure including a plurality of cells partitioned by partition walls.
여기서, 상기 제1 연소 촉매 담체의 제1 셀 밀도는, 상기 제2 연소 촉매 담체의 제2 셀 밀도 보다 작을 수 있다.Here, the first cell density of the first combustion catalyst carrier may be smaller than the second cell density of the second combustion catalyst carrier.
여기서, 상기 제1 연소 촉매 담체의 제1 기공률은, 상기 제2 연소 촉매 담체의 제2 기공률 보다 작을 수 있다.Here, the first porosity of the first combustion catalyst carrier may be smaller than the second porosity of the second combustion catalyst carrier.
여기서, 상기 제1 연소 촉매 담체의 상기 하우징이 연장되는 방향으로의 제1 길이는, 상기 제2 연소 촉매 담체의 상기 하우징이 연장되는 방향으로의 제2 길이 보다 작을 수 있다.Here, the first length of the first combustion catalyst carrier in the direction in which the housing extends may be smaller than the second length of the second combustion catalyst carrier in the direction in which the housing extends.
여기서, 상기 제1 연소 촉매 담체에 코팅된 상기 제1 연소 촉매의 제1 코팅량은, 상기 제2 연소 촉매 담체에 코팅된 상기 제2 연소 촉매의 제2 코팅량 보다 작을 수 있다.Here, the first coating amount of the first combustion catalyst coated on the first combustion catalyst carrier may be smaller than the second coating amount of the second combustion catalyst coated on the second combustion catalyst carrier.
여기서, 상기 제1 연소 촉매 담체와 상기 제2 연소 촉매 담체는, 상기 가연성 가스의 조건에 기초하여 상기 셀 밀도가 다르게 형성될 수 있다.Here, the first combustion catalyst carrier and the second combustion catalyst carrier may have different cell densities based on the conditions of the combustible gas.
본 발명의 다른 측면에 따른 촉매연소기를 포함하는 연료전지 장치는, 제1 연소 반응을 일으키는 제1 연소 촉매가 코팅된 제1 연소 촉매 담체를 포함하는 제1 연소부 및 상기 제1 연소부와 연결되며, 제2 연소 반응을 일으키는 제2 연소 촉매가 코팅된 제2 연소 촉매 담체를 포함하는 제2 연소부를 포함하고, 여기서, 상기 제1 연소 촉매 담체와 상기 제2 연소 촉매 담체는 서로 다른 셀 밀도로 형성될 수 있다.A fuel cell device including a catalytic combustor according to another aspect of the present invention includes a first combustion unit including a first combustion catalyst carrier coated with a first combustion catalyst that causes a first combustion reaction and connected to the first combustion unit. and a second combustion unit including a second combustion catalyst carrier coated with a second combustion catalyst that causes a second combustion reaction, wherein the first combustion catalyst carrier and the second combustion catalyst carrier have different cell densities. It can be formed as
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예 및 여러 측면에 의하면, 가연성 가스의 연소 시 촉매연소기의 입구에서 착화 되지 않도록 함으로써 연소 촉매의 내구성을 향상시킴과 동시에 연소열 분포를 균일하게 하여 열화를 방지할 수 있다.As described above, according to the embodiments and various aspects of the present invention, the durability of the combustion catalyst can be improved by preventing ignition at the inlet of the catalytic combustor during combustion of combustible gas, and at the same time, deterioration can be prevented by uniform combustion heat distribution. there is.
또한 급격한 발열에 의한 촉매연소기의 손상을 방지하여 안전하게 가연성가스를 연소할 수 있다.Additionally, it prevents damage to the catalytic combustor due to rapid heat generation and allows safe combustion of combustible gas.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the description or claims of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉매연소기를 포함하는 연료전지 장치를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing a fuel cell device including a catalytic combustor according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 촉매연소기를 나타낸 도면이다.Figure 2 is a diagram showing a catalytic combustor according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉매연소기의 연소 촉매 담체를 나타낸 도면이다.Figure 3 is a diagram showing a combustion catalyst carrier of a catalytic combustor according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 촉매연소기를 나타낸 도면이다.Figure 4 is a diagram showing a catalytic combustor according to another embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the attached drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms and, therefore, is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, combined)" with another part, this means not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another member in between. "Includes cases where it is. Additionally, when a part is said to “include” a certain component, this does not mean that other components are excluded, but that other components can be added, unless specifically stated to the contrary.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
본 발명의 일 실시예는 연료전지 시스템 OFF-GAS 촉매연소기 및 이를 포함하는 연료전지 장치에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to a fuel cell system OFF-GAS catalytic combustor and a fuel cell device including the same.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉매연소기를 포함하는 연료전지 장치를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing a fuel cell device including a catalytic combustor according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 장치(1)는 촉매연소기(10), 연료 전지(20) 및 CO 제거기(30)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a fuel cell device 1 according to an embodiment of the present invention includes a catalytic combustor 10, a fuel cell 20, and a CO remover 30.
연료전지 장치(1)는 전기화학 반응에 의하여 연료가 갖고 있는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치이다.The fuel cell device 1 is a device that converts chemical energy contained in fuel into electrical energy through an electrochemical reaction.
촉매연소기(10) 및 CO 제거기(30)는 연료 개질 장치에 포함되는 장치로서, 연료 전지(20)에 수소를 공급하기 위해 탄화수소계 연료를 수소로 개질하는 장치이다.The catalytic combustor 10 and the CO remover 30 are devices included in the fuel reforming device, and are devices that reform hydrocarbon-based fuel into hydrogen in order to supply hydrogen to the fuel cell 20.
연료 전지(20)는 전지 스택으로서, 연료 개질 장치로부터 공급받은 수소와 산소의 전기화학반응을 통해 전기를 생산한다.The fuel cell 20 is a battery stack that produces electricity through an electrochemical reaction of hydrogen and oxygen supplied from a fuel reforming device.
촉매연소기(10)는 가연성 가스와 같은 연료를 촉매와 반응시켜 연소되도록 하는 장치이다.The catalytic combustor 10 is a device that combusts fuel such as combustible gas by reacting it with a catalyst.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 촉매연소기(10)는 연소용 연료의 연소 반응을 통하여 연료 개질 장치에서의 화학반응에 필요한 열을 제공한다. 연료 개질 장치에서의 개질 반응을 위해, 개질용 연료 공급라인(11)을 통해 개질용 가스가 공급된다. 개질용 가스는 LNG, LPG 등과 같은 탄화수소 가스가 될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the catalytic combustor 10 provides heat necessary for a chemical reaction in a fuel reforming device through a combustion reaction of fuel for combustion. For reforming reaction in the fuel reforming device, reforming gas is supplied through the reforming fuel supply line 11. The reforming gas may be a hydrocarbon gas such as LNG, LPG, etc.
본 발명의 일 실시예에 따른 촉매연소기(10)는 하기 도 2 내지 도 4를 이용하여 상세히 설명한다.The catalytic combustor 10 according to an embodiment of the present invention will be described in detail using FIGS. 2 to 4 below.
또한, 연료 개질 장치에는 개질용 가스와의 개질 반응을 위해 물이 공급된다. 물은 개질용 연료 공급라인(11)으로 투입될 수 있다.Additionally, water is supplied to the fuel reforming device for a reforming reaction with the reforming gas. Water may be introduced into the fuel supply line 11 for reforming.
촉매연소기(10)에서의 연소 반응을 위해, 연소용 연료 공급라인(12)을 통해 연소용 가스가 공급된다. 연소용 가스는 개질용 가스와 마찬가지로 LPG, LNG 등과 같은 탄화수소 가스일 수 있다. 또한, 촉매연소기(10)에는 연소용 가스의 연소를 위해 혼합기체가 공급된다. 혼합기체는 연소용 연료 공급라인(12)으로 공급될 수 있다.For the combustion reaction in the catalytic combustor 10, combustion gas is supplied through the combustion fuel supply line 12. The combustion gas, like the reforming gas, may be a hydrocarbon gas such as LPG or LNG. Additionally, a mixed gas is supplied to the catalytic combustor 10 for combustion of combustion gas. The mixed gas can be supplied to the fuel supply line 12 for combustion.
CO 제거기(30)에서는 개질 반응에 의해 불가피하게 발생된 CO가 제거된다. CO 제거기(30)를 통하여, CO 농도가 낮은 개질 가스가 연료 전지(20)로 공급될 수 있다.In the CO remover 30, CO inevitably generated by the reforming reaction is removed. Through the CO remover 30, reformed gas with a low CO concentration can be supplied to the fuel cell 20.
연료 전지(20)는 애노드, 캐소드 및 애노드와 캐소드 사이에 배치된 전해질을 포함한다. 연료 개질 장치로부터 애노드에 공급되는 수소와, 캐소드에 공급되는 혼합기체에 포함된 산소가 전기화학 반응함으로써, 전기가 생성된다. Fuel cell 20 includes an anode, a cathode, and an electrolyte disposed between the anode and the cathode. Electricity is generated through an electrochemical reaction between hydrogen supplied to the anode from the fuel reforming device and oxygen contained in the mixed gas supplied to the cathode.
이때, 애노드에 공급된 수소 중 일부는 반응하지 않으며, 애노드에서 반응하지 않은 수소가 그대로 외부로 배출된다. 이러한 애노드에서 반응하지 않고 배출되는 수소를 애노드 오프 가스(Anode Off Gas; AOG)라 한다. AOG에는 수소 이외 수분이 포함되며, CO2, N2 등도 포함될 수 있다.At this time, some of the hydrogen supplied to the anode does not react, and the unreacted hydrogen is discharged to the outside as is. Hydrogen discharged from the anode without reacting is called anode off gas (AOG). AOG includes moisture other than hydrogen, and may also include CO 2 , N 2 , etc.
한편, AOG가 그대로 배출되는 것은 수소 낭비라는 문제점을 가져온다.On the other hand, discharging AOG as is brings about the problem of hydrogen waste.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 장치(1)의 촉매연소기(10)는 생성된 AOG를 이용하게 된다. 이 경우, 촉매연소기(10)에는 연료용 가스인 탄화수소 가스와 AOG가 함께 공급된다.Accordingly, the catalytic combustor 10 of the fuel cell device 1 according to an embodiment of the present invention uses the generated AOG. In this case, hydrocarbon gas, which is a fuel gas, and AOG are supplied together to the catalytic combustor 10.
다만, AOG에 포함된 수분을 촉매연소기(10)에서 증발시키는 데에는 많은 열이 필요하다. 이는 촉매연소기(10)에서의 연소 효율을 저하시키는 요인이 된다.However, a lot of heat is required to evaporate the moisture contained in AOG in the catalytic combustor (10). This becomes a factor that reduces combustion efficiency in the catalytic combustor (10).
본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 장치(1)의 촉매연소기(10)는 가연성 가스의 연소가 수행되는 과정에서 착화를 방지하고 동시에 연소열 분포를 균일하게 하여 촉매 열화를 방지하는 구조를 이용함으로써 연료전지 장치(1)에서 AOG를 사용하더라도 안전하게 가연성 가스를 연소할 수 있다.The catalytic combustor 10 of the fuel cell device 1 according to an embodiment of the present invention uses a structure that prevents ignition during the combustion of combustible gas and at the same time prevents catalyst deterioration by uniformly distributing combustion heat. Even if AOG is used in the fuel cell device (1), flammable gas can be burned safely.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 촉매연소기를 나타낸 도면이다.Figure 2 is a diagram showing a catalytic combustor according to an embodiment of the present invention.
촉매연소기(10)는 가연성 가스와 같은 연료를 촉매와 반응시켜 연소되도록 하는 장치이며, 반응이 촉매의 표면에서 발생되기 때문에 종래기술의 화염 연소 장치와 비교하여 낮은 온도에서 반응이 이루어지고, 연료의 농도가 희박한 경우에도 안정적으로 연소 반응이 수행될 수 있다.The catalytic combustor 10 is a device that combusts fuel such as combustible gas by reacting it with a catalyst. Since the reaction occurs on the surface of the catalyst, the reaction occurs at a lower temperature compared to the flame combustion device of the prior art, and the fuel Even when the concentration is rare, the combustion reaction can be performed stably.
본 발명의 일 실시예에 따른 촉매연소기(10)는 연료 개질 장치용 촉매연소기에 관한 것이다.The catalytic combustor 10 according to an embodiment of the present invention relates to a catalytic combustor for a fuel reforming device.
구체적으로, 가연성 가스(H2, CH4, CO 등)의 성분 및 농도에 기초하여 연소 촉매의 담체로 사용되는 하니컴 구조의 셀밀도를 조절함으로써, 가연성 가스로 인한 촉매 착화(ignition)를 방지하는 것은 물론 연소 촉매의 열화를 방지할 수 있다.Specifically, by controlling the cell density of the honeycomb structure used as a carrier for the combustion catalyst based on the composition and concentration of the combustible gas (H 2 , CH 4 , CO, etc.), catalyst ignition due to combustible gas is prevented. Of course, deterioration of the combustion catalyst can be prevented.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 촉매연소기(10)는 연소부(100), 하우징(200), 연료 공급부(300), 혼합기체 공급부(400) 및 배출구(500)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the catalytic combustor 10 according to an embodiment of the present invention includes a combustion unit 100, a housing 200, a fuel supply unit 300, a mixed gas supply unit 400, and an outlet 500. do.
연소부(100)는 연료가 공급되면, 연료 중에 함유된 가연성 가스(H2, CH4, CO 등)와 혼합기체가 촉매 표면에서 연소 반응을 일으킨다.When fuel is supplied to the combustion unit 100, the combustible gas (H 2 , CH 4 , CO, etc.) contained in the fuel and the mixed gas cause a combustion reaction on the catalyst surface.
본 발명의 일 실시예에 따른 촉매연소기(10)에서 연소부(100)는 제1 연소부(110), 제2 연소부(120) 및 제3 연소부(130)를 포함할 수 있다.In the catalytic combustor 10 according to an embodiment of the present invention, the combustion unit 100 may include a first combustion unit 110, a second combustion unit 120, and a third combustion unit 130.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 촉매연소기(10)는 연소부(100)가 순차적으로 연소 반응을 일으킬 수 있도록 다단 구성으로 형성될 수 있다.Accordingly, the catalytic combustor 10 according to an embodiment of the present invention may be formed in a multi-stage configuration so that the combustion unit 100 can sequentially cause combustion reactions.
제1 연소부(110)는 제1 연소 반응을 일으키는 제1 연소 촉매가 코팅된 제1 연소 촉매 담체(111)를 포함한다.The first combustion unit 110 includes a first combustion catalyst carrier 111 coated with a first combustion catalyst that causes a first combustion reaction.
구체적으로, 제1 연소 촉매(미도시)는 제1 연소 촉매 담체(111)에 코팅이 완료된 상태로써, 하기 도 3에 나타난 바와 같이, 제1 연소 촉매 담체(111)의 격벽에 코팅되어 일체로 형성된다.Specifically, the first combustion catalyst (not shown) is in a state in which coating has been completed on the first combustion catalyst carrier 111. As shown in FIG. 3 below, the first combustion catalyst (not shown) is coated on the partition wall of the first combustion catalyst carrier 111 and is integrally formed. is formed
제2 연소부(120)는 제1 연소부와 연결되며, 제2 연소 반응을 일으키는 제2 연소 촉매가 코팅된 제2 연소 촉매 담체(121)를 포함한다.The second combustion unit 120 is connected to the first combustion unit and includes a second combustion catalyst carrier 121 coated with a second combustion catalyst that causes a second combustion reaction.
또한, 제3 연소부(130)는 제2 연소부와 연결되며, 제3 연소 반응을 일으키는 제3 연소 촉매가 코팅된 제3 연소 촉매 담체(131)를 포함한다.Additionally, the third combustion unit 130 is connected to the second combustion unit and includes a third combustion catalyst carrier 131 coated with a third combustion catalyst that causes a third combustion reaction.
여기서, 제1 연소 촉매 담체(111)는, 다공성 세라믹 물질을 포함하여 형성되고, 격벽(112)에 의해 구획되는 복수의 셀(113)을 포함하는 하니컴 구조일 수 있다.Here, the first combustion catalyst carrier 111 may be formed of a porous ceramic material and may have a honeycomb structure including a plurality of cells 113 partitioned by partition walls 112.
여기서, 하니컴 구조는 압력감소를 줄이고 표면적을 넓히기 위해 내부에 벌집(honeycomb) 모양의 채널구조를 갖는 세라믹 또는 금속 담체를 사용하고 촉매 담체 내부의 채널 내벽에 촉매가 포함된 물질을 코팅한 구조를 의미한다.Here, the honeycomb structure refers to a structure in which a ceramic or metal carrier with a honeycomb-shaped channel structure inside is used to reduce pressure reduction and expand the surface area, and the inner wall of the channel inside the catalyst carrier is coated with a material containing a catalyst. do.
하니컴 구조를 구분하는 방법으로는 셀의 벽두께와 단위면적당 셀 수(셀 밀도) 표시가 일반적이다. 벽두께는 mil 단위(1mil은 1/1000인치)로 셀 밀도는 1평방 인치당의 개수(cpsi: cell per square inch)를 의미한다.Common methods for distinguishing honeycomb structures include cell wall thickness and the number of cells per unit area (cell density). Wall thickness is in mil (1 mil is 1/1000 inch) and cell density is in units per square inch (cpsi: cells per square inch).
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 다공성 세라믹 물질은 예를 들어 코디어라이트, SiC 및 Aluminum titanate중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이외에도, 각 셀간의 유체 유동이 용이하도록 마련되는 소재를 이용할 수 있다.Additionally, in one embodiment of the present invention, the porous ceramic material may include, for example, at least one of cordierite, SiC, and aluminum titanate. In addition, materials provided to facilitate fluid flow between each cell can be used.
또한, 제2 연소 촉매 담체(121)는, 다공성 세라믹 물질을 포함하여 형성되고, 격벽(122)에 의해 구획되는 복수의 셀(123)을 포함하는 하니컴 구조일 수 있다.Additionally, the second combustion catalyst carrier 121 may be formed of a porous ceramic material and may have a honeycomb structure including a plurality of cells 123 partitioned by partition walls 122 .
또한, 제2 연소 촉매 담체(131)는, 다공성 세라믹 물질을 포함하여 형성되고, 격벽(132)에 의해 구획되는 복수의 셀(133)을 포함하는 하니컴 구조일 수 있다.Additionally, the second combustion catalyst carrier 131 may be formed of a porous ceramic material and may have a honeycomb structure including a plurality of cells 133 partitioned by partition walls 132.
제1 연소 촉매 담체(111) 및 제2 연소 촉매 담체(121)의 구조는 하기 도 3에서 상세히 설명한다.The structures of the first combustion catalyst carrier 111 and the second combustion catalyst carrier 121 will be described in detail in FIG. 3 below.
본 발명의 일 실시예에 따른 촉매연소기(10)에서, 제1 연소 촉매 및 제2 연소 촉매는, 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 로듐(Rh) 및 루테늄(Ru) 중에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함할 수 있다.In the catalytic combustor 10 according to an embodiment of the present invention, the first combustion catalyst and the second combustion catalyst are platinum (Pt), palladium (Pd), gold (Au), rhodium (Rh), and ruthenium (Ru). It may contain one or more metals selected from among.
또한, 추가되는 제3 연소 촉매는, 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 로듐(Rh) 및 루테늄(Ru) 중에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함할 수 있다.Additionally, the added third combustion catalyst may include one or more metals selected from platinum (Pt), palladium (Pd), gold (Au), rhodium (Rh), and ruthenium (Ru).
본 명세서에서, 연소부(100)는 제1 연소부(110), 제2 연소부(120) 및 제3 연소부(130)를 포함하는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 이용하고자 하는 가연성 가스(H2, CH4, CO 등)의 성분 및 농도에 기초하여 연소부(100)의 개수와 구조를 변경할 수 있다.In this specification, the combustion unit 100 is shown as including a first combustion unit 110, a second combustion unit 120, and a third combustion unit 130, but is not limited thereto and includes a combustible gas to be used ( The number and structure of the combustion units 100 can be changed based on the components and concentrations of (H 2 , CH 4 , CO, etc.).
본 발명의 일 실시예에 따른 촉매연소기(10)에서, 제1 연소 촉매 담체(111)와 제2 연소 촉매 담체(121)는 서로 다른 셀 밀도로 형성된다.In the catalytic combustor 10 according to an embodiment of the present invention, the first combustion catalyst carrier 111 and the second combustion catalyst carrier 121 are formed with different cell densities.
또한, 제3 연소 촉매 담체(131)도 제1 연소 촉매 담체(111) 및 제2 연소 촉매 담체(121)와 서로 다른 셀 밀도로 형성될 수 있다.Additionally, the third combustion catalyst carrier 131 may be formed to have a different cell density than the first combustion catalyst carrier 111 and the second combustion catalyst carrier 121.
하우징(200)은 내측에 수용 공간(210)을 포함하여, 제1 연소부(110)와 제2 연소부(120)를 수용할 수 있다. 또한, 제3 연소부(130)를 수용할 수도 있다.The housing 200 includes an accommodation space 210 inside and can accommodate the first combustion unit 110 and the second combustion unit 120. Additionally, the third combustion unit 130 may be accommodated.
연료 공급부(300)는 하우징(200)의 일측에 연결되어, 제1 연소부(110)로 가연성 가스를 공급한다.The fuel supply unit 300 is connected to one side of the housing 200 and supplies combustible gas to the first combustion unit 110.
이 때, 가연성 가스는 도 1에서 설명한 바와 같이, 애노드에서 반응하지 않고 배출되는 AOG로서, 수소 이외 수분이 포함되며, CO2, N2 등도 포함될 수 있다.At this time, as described in FIG. 1, the combustible gas is AOG that is discharged without reacting at the anode, and includes moisture other than hydrogen, and may also include CO 2 , N 2 , etc.
혼합기체 공급부(400)는 하우징(200)의 일면에 끼워지며, 제1 연소부(110)로 혼합기체를 공급한다.The mixed gas supply unit 400 is inserted into one side of the housing 200 and supplies the mixed gas to the first combustion unit 110.
배출구(500)는 하우징(200)의 타측에 연결되어, 반응 결과에 의해 생성된 CO2와 발생열을 외부로 공급한다.The outlet 500 is connected to the other side of the housing 200 and supplies CO 2 and generated heat generated as a result of the reaction to the outside.
본 발명의 일 실시예에 따른 촉매연소기(10)는 도 2 하단의 화살표 방향에 나타난 바와 같이, 연료 공급부(300)에서 배출구(500) 측으로 순차적으로 연소 반응이 진행된다.In the catalytic combustor 10 according to an embodiment of the present invention, a combustion reaction proceeds sequentially from the fuel supply unit 300 to the outlet 500, as shown in the arrow direction at the bottom of FIG. 2.
구체적으로, 제1 연소부(110)에서 먼저 연소 반응이 진행되고, 이후에 제2 연소부(120)에서 연소 반응이 진행되며, 상황에 따라 제3 연소부(130)를 포함하여 제3 연소부(130)에서 연소 반응이 진행될 수 있다.Specifically, the combustion reaction proceeds first in the first combustion unit 110, and then the combustion reaction proceeds in the second combustion unit 120, and depending on the situation, a third combustion reaction is performed including the third combustion unit 130. A combustion reaction may proceed in unit 130.
이에 따라, 먼저 농후한 가연성 가스와 혼합기체가 제1 연소부(110)를 통과하면서 연소되고, 이후 희박한 가연성 가스와 혼합기체가 제2 연소부(120)를 통과하면서 연소하게 되는데, 연소 촉매를 다단으로 구성하여 가연성 가스의 연소로 인한 촉매 착화(ignition)를 방지할 수 있고, 연소열 분포를 균일하게 하여 연소 촉매의 열화를 방지할 수 있다.Accordingly, first, the rich combustible gas and the mixed gas are burned while passing through the first combustion section 110, and then the lean combustible gas and the mixed gas are burned while passing through the second combustion section 120, and the combustion catalyst is used. By configuring it in multiple stages, catalyst ignition due to combustion of combustible gas can be prevented, and combustion heat distribution can be made uniform to prevent deterioration of the combustion catalyst.
또한, 하우징(200)의 외측에 마련되어, 하우징을 가열하는 히터(미도시) 및 히터에 열원을 공급하는 열원 공급부(미도시)를 더 포함할 수 있다.In addition, provided on the outside of the housing 200, it may further include a heater (not shown) that heats the housing and a heat source supply unit (not shown) that supplies a heat source to the heater.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉매연소기의 연소 촉매 담체를 나타낸 도면이다.Figure 3 is a diagram showing a combustion catalyst carrier of a catalytic combustor according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 제1 연소 촉매 담체(111)는, 다공성 세라믹 물질을 포함하여 형성되고, 격벽(112)에 의해 구획되는 복수의 셀(113)을 포함하는 하니컴 구조일 수 있다.Referring to FIG. 3 , the first combustion catalyst carrier 111 may be formed of a porous ceramic material and may have a honeycomb structure including a plurality of cells 113 partitioned by partition walls 112 .
또한, 다공성 세라믹 물질이 외주면(114)을 둘러싸는 구조일 수 있다.Additionally, a porous ceramic material may have a structure surrounding the outer peripheral surface 114.
제2 연소 촉매 담체(121)는, 다공성 세라믹 물질을 포함하여 형성되고, 격벽(122)에 의해 구획되는 복수의 셀(123)을 포함하는 하니컴 구조일 수 있다.The second combustion catalyst carrier 121 may be formed of a porous ceramic material and may have a honeycomb structure including a plurality of cells 123 partitioned by partition walls 122 .
또한, 다공성 세라믹 물질이 외주면(124)을 둘러싸는 구조일 수 있다.Additionally, a porous ceramic material may have a structure surrounding the outer peripheral surface 124.
여기서, 제1 연소 촉매 담체(111)와 제2 연소 촉매 담체(121)는 도 3에 나타난 바와 같이 원통형으로 마련될 수 있으며, 하우징(200)의 형상에 따라 사각기둥 또는 육각기둥 형태의 다각기둥 형태로도 마련될 수도 있다.Here, the first combustion catalyst carrier 111 and the second combustion catalyst carrier 121 may be provided in a cylindrical shape as shown in FIG. 3, and may be formed into polygonal pillars in the form of square or hexagonal pillars depending on the shape of the housing 200. It may also be provided in a form.
구체적으로, 도 3에 나타난 바와 같이, 제1 연소 촉매 담체(111)의 제1 셀 밀도는, 제2 연소 촉매 담체(121)의 제2 셀 밀도 보다 작을 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 3, the first cell density of the first combustion catalyst carrier 111 may be smaller than the second cell density of the second combustion catalyst carrier 121.
예를 들어, 제1 연소 촉매 담체(111)의 제1 셀 밀도는 100 cpsi이고, 제2 연소 촉매 담체(121)의 제2 셀밀도는 200 cpsi일 수 있다.For example, the first cell density of the first combustion catalyst carrier 111 may be 100 cpsi, and the second cell density of the second combustion catalyst carrier 121 may be 200 cpsi.
또한, 순차적으로 증가시켜 제3 연소 촉매 담체(131)의 제3 셀밀도는 400 cpsi일 수 있다.Additionally, by sequentially increasing, the third cell density of the third combustion catalyst carrier 131 may be 400 cpsi.
또한, 제1 연소 촉매 담체(111)의 제1 기공률은, 제2 연소 촉매 담체(121)의 제2 기공률 보다 작을 수 있다.Additionally, the first porosity of the first combustion catalyst carrier 111 may be smaller than the second porosity of the second combustion catalyst carrier 121.
여기서, 기공률은, 연소 촉매 담체에 들어있는 기공의 전용 부피에 대한 부피 비율을 말한다.Here, porosity refers to the volume ratio of the pores contained in the combustion catalyst carrier to the exclusive volume.
또한, 도 2에 나타난 바와 같이, 제1 연소 촉매 담체(111)의 하우징이 연장되는 방향으로의 제1 길이(L1)는, 제2 연소 촉매 담체(121)의 하우징이 연장되는 방향으로의 제2 길이(L2) 보다 작을 수 있다.In addition, as shown in FIG. 2, the first length L1 in the direction in which the housing of the first combustion catalyst carrier 111 extends is the second length L1 in the direction in which the housing of the second combustion catalyst carrier 121 extends. It may be less than 2 length (L2).
또한, 제3 연소 촉매 담체(131)의 하우징이 연장되는 방향으로의 제3 길이(L3)는 제2 길이(L2) 보다 작을 수 있다.Additionally, the third length L3 in the direction in which the housing of the third combustion catalyst carrier 131 extends may be smaller than the second length L2.
또한, 제1 연소 촉매 담체(111)에 코팅된 제1 연소 촉매의 제1 코팅량은, 제2 연소 촉매 담체(121)에 코팅된 제2 연소 촉매의 제2 코팅량 보다 작을 수 있다.Additionally, the first coating amount of the first combustion catalyst coated on the first combustion catalyst carrier 111 may be smaller than the second coating amount of the second combustion catalyst coated on the second combustion catalyst carrier 121.
여기서, 제1 연소 촉매 담체(111)와 제2 연소 촉매 담체(121)는, 가연성 가스의 조건에 기초하여 셀 밀도가 다르게 형성될 수 있다.Here, the first combustion catalyst carrier 111 and the second combustion catalyst carrier 121 may have different cell densities based on combustible gas conditions.
처음 연소 반응이 일어나는 제1 연소부(110)의 제1 연소 촉매 담체(111)의 셀 밀도가 작게 형성됨으로써, 가연성 가스의 연소 시 입구에서 착화 되지 않도록 하여 연소 촉매의 내구성을 향상시킴과 동시에 연소열 분포를 균일하게 하여 열화를 방지할 수 있다.The cell density of the first combustion catalyst carrier 111 of the first combustion section 110, where the combustion reaction first occurs, is formed to be small, thereby preventing ignition at the inlet during combustion of combustible gas, thereby improving the durability of the combustion catalyst and reducing combustion heat. Deterioration can be prevented by uniform distribution.
또한, 급격한 발열에 의한 촉매연소기의 손상을 방지하여 안전하게 가연성가스를 연소할 수 있다.In addition, damage to the catalytic combustor due to rapid heat generation can be prevented and combustible gases can be burned safely.
도 2 및 도 3에 나타난 바와 같이, 하니컴 형태의 연소 촉매는 종래의 경우 셀밀도가 높은 하니컴 (300 cpsi)에 연소 촉매를 코팅하여 사용하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 촉매연소기(10)는 셀밀도가 낮은 하니컴 (100 cpsi)부터 순차적으로 셀밀도를 증가하여 농후한 가연성 가스가 연소촉매 입구에서 모두 연소되는 것을 억제시킬 수 있다.As shown in Figures 2 and 3, the honeycomb-type combustion catalyst was conventionally used by coating a honeycomb (300 cpsi) with a high cell density with the combustion catalyst, but the catalytic combustor (10) according to an embodiment of the present invention By increasing the cell density sequentially, starting from honeycomb with a low cell density (100 cpsi), it is possible to prevent the rich combustible gas from being burned at the combustion catalyst inlet.
따라서 농후한 가연성가스가 연소 촉매 입구에서 모두 연소되어 촉매 표면의 온도가 1000℃ 이상 상승하는 것을 억제하므로 연소촉매의 열화를 억제함과 동시에 내구성을 향상시키는 효과가 있다.Therefore, all of the rich combustible gas is burned at the combustion catalyst inlet, preventing the temperature of the catalyst surface from rising above 1000°C, thereby suppressing deterioration of the combustion catalyst and improving durability at the same time.
여기서, 고체산화물 연료전지(SOFC)의 수소연료 활용율을 70%로 가정하였을 경우, 양극배출가스(AOG) 조성은 H2 (18.9%), CO (2.7%), CO2 (14.2%), Steam (64.2%) 일 수 있다.Here, if the hydrogen fuel utilization rate of the solid oxide fuel cell (SOFC) is assumed to be 70%, the anode exhaust gas (AOG) composition is H 2 (18.9%), CO (2.7%), CO 2 (14.2%), and Steam. (64.2%) may be.
이처럼 수소를 포함한 농후 가연성 가스는 제1 연소부(110)에서 연소되고, 수소농도 5% 이하 감소된 희박 가연성가스는 제2 연소부(120)에서 연소된다.In this way, the rich combustible gas containing hydrogen is burned in the first combustion section 110, and the lean combustible gas with the hydrogen concentration reduced to 5% or less is burned in the second combustion section 120.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 고체산화물 연료전지 (SOFC)의 양극 배출가스 온도는 약 500℃ 정도이고, 제1 연소부(110)에서 수소를 포함한 농후 가연성 가스 연소로 제1 연소부(110) 후단의 온도는 700℃ 이고, 제2 연소부(120)에서 희박 가연성 가스 연소로 제2 연소부(120) 후단의 온도는 800℃일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the temperature of the anode exhaust gas of a solid oxide fuel cell (SOFC) is about 500°C, and the first combustion section 110 burns a rich combustible gas containing hydrogen. ) The temperature at the rear end is 700°C, and due to combustion of lean combustible gas in the second combustion unit 120, the temperature at the rear end of the second combustion unit 120 may be 800°C.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 촉매연소기를 나타낸 도면이다.Figure 4 is a diagram showing a catalytic combustor according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제1 연소 촉매 담체(111)와 제2 연소 촉매 담체(121)는, 하우징(200)의 내측에 조립 가능하도록 수용될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the first combustion catalyst carrier 111 and the second combustion catalyst carrier 121 can be accommodated inside the housing 200 to enable assembly.
이에 따라, 사용자는 가연성 가스의 조건에 기초하여 다양한 셀 밀도 구조를 갖는 연소 촉매 담체들을 조립할 수 있다.Accordingly, the user can assemble combustion catalyst carriers having various cell density structures based on combustible gas conditions.
예를 들어, 제1 연소 촉매 담체(111)와 제2 연소 촉매 담체(121)를 하우징(200) 내측에 조립하고, 제3 연소 촉매 담체(131) 보다 더 큰 셀 밀도를 갖는 제4 연소 촉매 담체(141)를 하우징(200)의 배출구 측에 조립시킬 수 있다.For example, the first combustion catalyst carrier 111 and the second combustion catalyst carrier 121 are assembled inside the housing 200, and a fourth combustion catalyst has a cell density greater than that of the third combustion catalyst carrier 131. The carrier 141 can be assembled on the outlet side of the housing 200.
이에 따라, 양극배출가스(AOG) 조성이 바뀌어도, 촉매연소기 자체를 교체하지 않고, 연소부를 교체함으로써 효율적으로 이용할 수 있다.Accordingly, even if the composition of the anode exhaust gas (AOG) changes, it can be used efficiently by replacing the combustion unit without replacing the catalytic combustor itself.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present invention described above is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. For example, each component described as unitary may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims described below, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (10)

  1. 제1 연소 반응을 일으키는 제1 연소 촉매가 코팅된 제1 연소 촉매 담체를 포함하는 제1 연소부; 및a first combustion unit including a first combustion catalyst carrier coated with a first combustion catalyst that causes a first combustion reaction; and
    상기 제1 연소부와 연결되며, 제2 연소 반응을 일으키는 제2 연소 촉매가 코팅된 제2 연소 촉매 담체를 포함하는 제2 연소부를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매연소기.A catalytic combustor connected to the first combustion unit and comprising a second combustion catalyst carrier coated with a second combustion catalyst that causes a second combustion reaction.
  2. 제1항에 있어서,According to paragraph 1,
    내측에 수용 공간을 포함하여, 상기 제1 연소부와 상기 제2 연소부를 수용하는 하우징;A housing including an accommodation space inside, to accommodate the first combustion unit and the second combustion unit;
    상기 하우징의 일측에 연결되어, 상기 제1 연소부로 가연성 가스를 공급하는 연료 공급부;a fuel supply unit connected to one side of the housing and supplying combustible gas to the first combustion unit;
    상기 하우징의 일면에 끼워지며, 상기 제1 연소부로 혼합기체를 공급하는 혼합기체 공급부;a mixed gas supply unit fitted on one side of the housing and supplying a mixed gas to the first combustion unit;
    상기 하우징의 외측에 마련되어, 상기 하우징을 가열하는 히터; 및a heater provided outside the housing to heat the housing; and
    상기 히터에 열원을 공급하는 열원 공급부를 더 포함하는 촉매연소기.A catalytic combustor further comprising a heat source supply unit that supplies heat source to the heater.
  3. 제1항에 있어서,According to paragraph 1,
    상기 제1 연소 촉매 및 상기 제2 연소 촉매는,The first combustion catalyst and the second combustion catalyst are,
    백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 로듐(Rh) 및 루테늄(Ru) 중에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매연소기.A catalytic combustor comprising one or more metals selected from platinum (Pt), palladium (Pd), gold (Au), rhodium (Rh), and ruthenium (Ru).
  4. 제1항에 있어서,According to paragraph 1,
    상기 제1 연소 촉매 담체 및 상기 제2 연소 촉매 담체는,The first combustion catalyst carrier and the second combustion catalyst carrier,
    다공성 세라믹 물질을 포함하여 형성되고, 격벽에 의해 구획되는 복수의 셀을 포함하는 하니컴 구조인 것을 특징으로 하는 촉매연소기.A catalytic combustor, characterized in that it is formed of a porous ceramic material and has a honeycomb structure including a plurality of cells partitioned by partition walls.
  5. 제1항에 있어서,According to paragraph 1,
    상기 제1 연소 촉매 담체의 제1 셀 밀도는,The first cell density of the first combustion catalyst carrier is,
    상기 제2 연소 촉매 담체의 제2 셀 밀도 보다 작은 것을 특징으로 하는 촉매연소기.A catalytic combustor, characterized in that the second cell density of the second combustion catalyst carrier is smaller than that of the second combustion catalyst carrier.
  6. 제1항에 있어서,According to paragraph 1,
    상기 제1 연소 촉매 담체의 제1 기공률은,The first porosity of the first combustion catalyst carrier is,
    상기 제2 연소 촉매 담체의 제2 기공률 보다 작은 것을 특징으로 하는 촉매연소기.A catalytic combustor, characterized in that the second porosity of the second combustion catalyst carrier is smaller than that of the second combustion catalyst carrier.
  7. 제2항에 있어서,According to paragraph 2,
    상기 제1 연소 촉매 담체의 상기 하우징이 연장되는 방향으로의 제1 길이는,The first length of the first combustion catalyst carrier in the direction in which the housing extends is,
    상기 제2 연소 촉매 담체의 상기 하우징이 연장되는 방향으로의 제2 길이 보다 작은 것을 특징으로 하는 촉매연소기.A catalytic combustor, wherein the housing of the second combustion catalyst carrier is smaller than a second length in the direction in which it extends.
  8. 제1항에 있어서,According to paragraph 1,
    상기 제1 연소 촉매 담체에 코팅된 상기 제1 연소 촉매의 제1 코팅량은,The first coating amount of the first combustion catalyst coated on the first combustion catalyst carrier is,
    상기 제2 연소 촉매 담체에 코팅된 상기 제2 연소 촉매의 제2 코팅량 보다 작은 것을 특징으로 하는 촉매연소기.A catalytic combustor, characterized in that the second coating amount of the second combustion catalyst coated on the second combustion catalyst carrier is smaller than the second coating amount.
  9. 제1항에 있어서,According to paragraph 1,
    상기 제1 연소 촉매 담체와 상기 제2 연소 촉매 담체는,The first combustion catalyst carrier and the second combustion catalyst carrier,
    가연성 가스의 조건에 기초하여 셀 밀도가 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 촉매연소기.A catalytic combustor characterized in that the cell density is formed differently based on the conditions of the combustible gas.
  10. 촉매연소기를 포함하는 연료전지 장치에 있어서,In a fuel cell device including a catalytic combustor,
    상기 촉매연소기는,The catalytic combustor,
    제1 연소 반응을 일으키는 제1 연소 촉매가 코팅된 제1 연소 촉매 담체를 포함하는 제1 연소부; 및a first combustion unit including a first combustion catalyst carrier coated with a first combustion catalyst that causes a first combustion reaction; and
    상기 제1 연소부와 연결되며, 제2 연소 반응을 일으키는 제2 연소 촉매가 코팅된 제2 연소 촉매 담체를 포함하는 제2 연소부를 포함하고,A second combustion section connected to the first combustion section and including a second combustion catalyst carrier coated with a second combustion catalyst that causes a second combustion reaction,
    상기 제1 연소 촉매 담체와 상기 제2 연소 촉매 담체는 서로 다른 셀 밀도로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 장치.A fuel cell device, wherein the first combustion catalyst carrier and the second combustion catalyst carrier are formed with different cell densities.
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