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열분해 및 전기분해의 혼합형 황 공정에 의한 수소의 제조 방법에 있어서,
SO2 흡착탑에서 흡착 용액을 이용하여 SO2 를 흡수시키고 O2를 반응기 밖으로 배출시키는 공정;
SO2 탈착탑에서 SO2 가 흡착된 흡착 용액으로부터 SO2 를 탈착시키는 공정;
상기의 탈착된 SO2 을 황산 용액이 공급되는 SO2 흡수탑에 이송시키고, 흡착 용액을 다시 SO2 흡착탑으로 순환시키는 공정;
SO2 가 용해된 H2SO4 용액을 상기 SO2 흡수탑으로부터 전기분해장치로 이송하는 공정;
상기 전기분해장치에서 수소 및 H2SO4 을 생성하는 공정;
생성된 H2SO4 을 기-액 분리장치에서 흘러나오는 황산 용액과 합류하여 감압기를 거쳐 1차 황산 다단증류탑 및 2차 다단증류탑으로 주입하여 황산 용액을 농축하는 공정;
상기의 농축된 황산을, 황산 증발기, 황산 분해기, SO3 분해기 및 열교환기를 차례로 거쳐 액상인 응축 황산 용액 및 기상인 SO2 과 O2를 생성하는 공정;
상기의 응축 황산 용액 및 기상인 SO2 과 O2를 액상과 기상으로 분리하는 공정; 및
액상인 황산 용액을 1차 황산 다단증류탑으로 순환시키고, O2로부터 SO2 을 분리시키기 위하여 기상인 SO2 과 O2를 SO2 흡착탑으로 순환시키는 공정
을 포함하는 것을 특징으로 하는, VHTR 연계 황-하이브리드 공정에 의한 수소의 제조 방법
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청구항 1 에 있어서, SO2 흡수탑과 전기분해장치는 배터리 쌍을 이루는 것을 특징으로 하는, VHTR 연계 황-하이브리드 공정에 의한 수소의 제조 방법
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청구항 2 에 있어서, 상기 배터리의 운전 조건은 25℃ ~ 40 ℃ 및 1기압 ~ 6기압인 것을 특징으로 하는 VHTR 연계 황-하이브리드 공정에 의한 수소의 제조 방법
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청구항 3 에 있어서, 상기 배터리의 운전 조건은 40℃ 및 6기압인 것을 특징으로 하는 VHTR 연계 황-하이브리드 공정에 의한 수소의 제조 방법
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청구항 1 에 있어서, 흡착 용액은 [BMIm]MeSO4, [EMIm]EtSO4, [BMIm]PF6 및 [BMIm]PF4 로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 VHTR 연계 황-하이브리드 공정에 의한 수소의 제조 방법
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청구항 1 에 있어서, SO2 흡착탑은 30℃ ~ 50 ℃ 및 5기압 ~ 7기압을 유지하는 것을 특징으로 하는 VHTR 연계 황-하이브리드 공정에 의한 수소의 제조 방법
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청구항 1 에 있어서, SO2 탈착탑은 70℃ ~ 130 ℃ 및 5기압 ~ 7기압을 유지하는 것을 특징으로 하는 VHTR 연계 황-하이브리드 공정에 의한 수소의 제조 방법
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청구항 1 에 있어서, 전기분해장치의 전기에너지는 초고온가스로(VHTR)의 고온 기체터빈에 의해 발전 공급되는 것을 특징으로 하는 VHTR 연계 황-하이브리드 공정에 의한 수소의 제조 방법
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청구항 1 에 있어서, 전기분해장치의 전기에너지는 PWR 의 스팀 터빈에 의해 발전 공급되는 것을 특징으로 하는 VHTR 연계 황-하이브리드 공정에 의한 수소의 제조 방법
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10
SO2 흡수탑, SO2 탈착탑, SO2 흡착탑, H2SO4 분해기, 전기분해장치, 기-액 분리장치, H2SO4 증류탑 및 H2SO4 증발기를 포함하는, 청구항 1 에 기재된 VHTR 연계 황-하이브리드 공정에 의한 수소의 제조 방법에 사용되는 수소 제조 장치
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11
청구항 10 에 있어서, SO2 흡착탑에 사용되는 흡착 용액은 [BMIm]MeSO4, [EMIm]EtSO4, [BMIm]PF6 및 [BMIm]PF4 로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 수소 제조 장치
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청구항 10 에 있어서, SO2 흡착탑은 30℃ ~ 50 ℃ 및 5기압 ~ 7기압을 유지하는 것을 특징으로 수소 제조 장치
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13
청구항 10 에 있어서, SO2 탈착탑은 70℃ ~ 130 ℃ 및 5기압 ~ 7기압을 유지하는 것을 특징으로 하는 수소 제조 장치
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