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연료와 수증기를 반응시켜 수소를 생산하고, 수소생산과정에서 발생된 혼합가스에서 CO2를 흡수한 CO2흡수제는 재생과정을 통해 반복 사용되도록 하는 수소생산장치에 있어서,
수직설치된 통체의 챔버로 내부의 하측에 설치된 가스분산판(23)에 의해 챔버를 하부 도입실(21)과 상부 반응실(22)로 구획하고, 상기 도입실에는 연료공급관과 스팀공급관을 연통설치하고, 상기 상부 반응실에는 가스분산판(231)을 다수 설치하여 반응실을 수직으로 다층 구획하고, 구획된 다층반응실은 최상층으로부터 CO2흡수제가 충전된 CO2흡수제층(24)과 촉매가 충전된 촉매층(25)을 순차적으로 적층되도록 형성하고, 적층된 상하 CO2흡수제층 간에는 각각 하강이송관(26,27)을 설치하여 상부 CO2흡수제층의 CO2흡수제를 하부 CO2흡수제층으로 공급하고, 챔버 상단에는 수소배출구(28)가 형성된 수소생산반응기(20)와;
상기 수소생산반응기의 최하단 CO2흡수제층으로부터 CO2흡수제를 공급받아 유동화에 의한 CO2흡수제의 재생반응이 이루어지도록 하고, 재생된 CO2흡수제는 챔버내부에 수직으로 관통설치되고 내부에 고체분사가스가 분사되는 고체분사관(31)의 고체유입구(311)로 유입되어 수소생산반응기의 최상부 CO2흡수제층으로 공급하고, 챔버 상단에는 유동화가스를 배출하는 유동화가스배출구(32)가 형성된 재생반응기(30);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 다단유동층 고순도 수소생산 장치
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제1항에 있어서,
상기 수소생산반응기(20)의 수소배출구(28)로 배출되는 가스를 유입하여 기체와 고체를 분리하는 제1사이클론(40)과;
상기 제1사이클론을 통과한 기체성분을 응축시켜 미반응된 스팀을 응축분리하는 응축기(50);가 더 장착되는 것을 특징으로 하는 다단유동층 고순도 수소생산 장치
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제1항에 있어서,
상기 하강이송관(26)은 수소생산반응기(20) 내에 설치하고, 상기 하강이송관의 상단은 상부 CO2흡수제층의 저면에서 상부로 돌출형성하고, 하강이송관의 하단은 하부 CO2흡수제층의 저면과 이격되도록 설치되데,
상기 동일한 CO2흡수제층(24)에 위치하는 일측 하강이송관의 하단은 타측 하강이송관의 상단보다 낮게 위치하도록 하여 상부로부터 하강 투입된 CO2흡수제가 일정시간 CO2흡수반응이 이루어진 후 하부의 CO2흡수제층으로 공급되도록 한 것을 특징으로 하는 다단유동층 고순도 수소생산 장치
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제1항에 있어서,
상기 하강이송관(27)은 수소생산반응기(20) 외부에 설치하고, 상기 하강이송관의 상단과 하단은 각각 상하부 CO2흡수제층의 저면에서 상부로 이격된 위치에 연통되도록 설치되데,
상기 동일한 CO2흡수제층(24)에 위치하는 일측 하강이송관의 하단은 타측 하강이송관의 상단보다 낮은 위치에 연통되도록 하여 상부로부터 하강 투입된 CO2흡수제가 일정시간 CO2흡수반응이 이루어진 후 하부의 CO2흡수제층으로 공급되도록 한 것을 특징으로 하는 다단유동층 고순도 수소생산 장치
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제1항에 있어서,
상기 재생반응기(30)의 고체분사관(31) 상단과 수소생산반응기(20) 사이에는 제2사이클론(41)을 개재하여 고체성분인 재생된 CO2흡수제와 고체분사가스를 분리하여 재생된 CO2흡수제만 수소생산반응기의 최상부 CO2흡수제층(24)에 공급되도록 한 것을 특징으로 하는 다단유동층 고순도 수소생산 장치
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제1항에 있어서,
재생반응기(30)의 일측에는 CO2흡수제 배출관(241)과 투입관(242)을 연통시켜 반응성이 저하된 CO2흡수제의 교체가 이루어지도록 하고,
상기 수소생산반응기(20)의 각 촉매층(25)에는 상부에 촉매투입관(252)을 연통시키고 하부에 촉매배출관(251)을 연통시켜 반응성이 저하된 촉매를 교체하도록 한 것을 특징으로 하는 다단유동층 고순도 수소생산 장치
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