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연료전지의 연료 전후처리 및 열교환이 이루어지는 장치에 있어서, 스텍 배출가스가 흐르면서 연소촉매에 의해 연소되는 제1 채널과, 연료전지 스텍의 연료가스가 상기 스텍 배출가스와 반대로 흐르면서 개질촉매에 의해 개질되는 제2 채널을 포함하고,상기 제1 채널과 상기 제2 채널 사이에 열교환이 이루어지며,여기서, 제1 채널에는 개질된 연료가스에 의해 가열되는 제1 가열부와, 가열된 스텍배출가스가 연소 촉매에 의해 연소되는 연소부와, 및 연소된 스텍배출가스가 연료가스를 가열하면서 냉각되는 제1 냉각부가 차례로 존재하는 것을 특징으로 하는 장치
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제1항에 있어서, 공기가 상기 스텍 배출가스와 반대로 흐르면서 제1 채널과 열교환하는 제3 채널을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치
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제1항에 있어서, 상기 제2 채널에는 연소된 스텍배출가스에 의해서 가열되는 가열되는 제2 가열부와, 가열된 연료가스가 개질 촉매에 의해 개질되는 개질부와, 개질된 연료가스가 스텍배출가스를 가열하면서 냉각되는 제2 냉각부가 차례로 존재하는 것을 특징으로 하는 장치
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제2항에 있어서, 상기 제3 채널에는 연소된 스텍배출가스에 의해서 가열되는 제3 가열부와, 상기 가열된 공기가 상기 스텍배출가스를 가열하면서 냉각되는 제3 냉각부가 차례로 존재하는 것을 특징으로 하는 장치
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제1항에 있어서, 개질된 연소가스는 수성 가스 전환반응을 더 거치는 것을 특징으로 하는 장치
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제6항에 있어서, 상기 개질된 연소가스는 수성가스 전환반응 후 일산화탄소의 선별 산화 반응을 더 거치는 것을 특징으로 하는 장치
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제1항에 있어서, 상기 스텍 배출가스에 연료가스를 추가로 혼합하여 연소시키는 것을 특징으로 하는 장치
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제1항에 있어서, 상기 제2 채널의 입구에서 투입된 물이 가열되어 수증기로 변환되고, 상기 수증기가 메탄 투입구를 통해서 유입된 메탄과 혼합되는 것을 특징으로 하는 장치
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제9항에 있어서, 상기 물은 제2 채널의 입구에 모세관 이용해서 유입되는 것을 특징으로 하는 장치
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제1항에 있어서, 상기 제1 채널은 쉘앤튜브(shell and tube)형 열교환기의 튜브 채널 또는 판형 열교환기의 홀수 채널이며, 상기 제2 채널은 쉘앤튜브(shell and tube)형 열교환기의 쉘 채널 또는 판형 열교환기의 짝수 채널인 것을 특징으로 하는 장치
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제2항에 있어서, 상기 제1 채널은 쉘앤튜브(shell and tube)형 열교환기의 튜브 채널 또는 판형 열교환기의 홀수 채널이며, 쉘앤튜브(shell and tube)형 열교환기의 쉘 채널 또는 판형 열교환기의 짝수 채널은 길이 방향으로 두 개로 분할되어, 하나는 제2 채널, 다른 하나는 제3 채널을 이루는 것을 특징으로 하는 장치
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제1항에 있어서, 상기 촉매들은 채널 내벽에 피복되거나 주름판형의 와이어 매쉬 또는 매트에 피복되어 장착되는 것을 특징으로 하는 장치
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제1항에 있어서, 연소된 스텍 배출 가스의 온도는 개질 반응의 온도보다 높은 것을 특징으로 하는 장치
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제1항에 있어서, 상기 연료전지는 저온형 연료전지이며, 상기 연소촉매가 피복된 부위는 단열되고, 상기 연소 촉매와 상기 개질 촉매는 이격되어 설치되는 것을 특징으로 하는 장치
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제1항에 있어서, 상기 연료전지는 고온형 연료전지이며, 상기 연소촉매가 피복된 부위와 상기 개질 촉매가 피복된 부위가 겹치는 것을 특징으로 하는 장치
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스택에서 배출되는 가스를 이용하여 연료가스를 처리하는 방법에 있어서,스텍 배출가스를 개질된 연소가스와 열교환하여 가열하고, 가열된 스텍배출가스를 연소시켜 승온시키며, 승온된 스텍배출가스를 개질전 연료가스와 열교환하여 냉각시켜 배출하고,연료가스를 스텍 배출가스와 반대로 흘리면서, 개질 전 연료가스를 연소된 스텍 배출가스와 열교환하여 가열하고, 가열된 연료가스를 개질하고, 개질된 연료가스를 연소전 스택배출가스와 열교환하여 냉각시켜 연료전지의 연료극으로 보내는 것을 특징으로 하는 방법
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제17항에 있어서, 스텍배출가스에 연료가스를 추가로 혼합하여 개질 반응이 일어나는 온도보다 높은 온도로 승온시키는 것을 특징으로 하는 방법
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제17항에 있어서, 공기를 스텍 배출가스와 반대로 흘리면서, 공기를 연소된 스텍배출가스와 열교환하여 가열하고, 가열된 공기를 연소전 스택배출가스와 열교환하여 냉각시켜 연료전지의 공기극으로 보내는 것을 특징으로 하는 방법
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쉘앤튜브형 열교환기의 튜브측 채널 또는 판형 열교환기의 홀수 채널에 연소 촉매를 길이 방향의 소정 부위에 장착하고 스텍 배출가스를 흘리고, 쉘앤튜브형 열교환기의 쉘측 채널 또는 판형 열교환기의 짝수 채널을 길이 방향으로 양분하여 한쪽 채널에는 양극 유입용 공기를 스텍 배출가스와 반대 방향 (counter current)로 흘리고, 다른 쪽 채널에는 길이 방향 소정 부위에 수증기 개질반응용 촉매를 장착하고 음극 유입용 연료가스를 스텍 배출가스와 반대 방향 (counter current)로 흘려서, 열전도성 금속판을 사이에 두고 열 교환이 일어나는 하는 것을 특징으로 하는 연료 전후처리 및 열교환이 동시에 진행되는 통합 장치
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제20항에 있어서, 연소 촉매와 개질반응용 촉매는 길이 방향 비슷한 위치에 장착되어지고, 스텍 배출가스 흐름 방향 기준 연소촉매 전에는 공기 및 연료가스에서 열이 공급되어 스텍 배출가스 온도를 촉매 연소에 필요한 발화점까지 올리고 촉매 연소 후에는 급격히 온도가 상승하면서 열전달 방향이 바뀌어서 연료가스와 공기가 가열되면서 흡열인 연료의 개질반응에 열을 공급하면서 스텍 배출가스는 지속적으로 냉각되어 최종적으로 대기로 배출될 수 있고, 공기와 연료가스도 개질반응 지점을 지난 후에는 스택 배출가스의 온도가 더 낮아서 열을 전달하고 지속적으로 냉각되어 스텍 운전 온도 이하 또는 근처까지 접근하여 배출되게 하는 것을 특징으로 하는 연료 전후처리 및 열교환이 동시에 진행되는 통합 장치
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