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마이크로웨이브 플라즈마­촉매 하이브리드 공정을 이용한 이산화탄소로부터 가연성 합성가스 제조 장치 및 방법

  • 기술번호 : KST2015153562
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 고온의 마이크로웨이브 플라즈마-촉매 하이브리드 공정을 이용하여 온실가스인 이산화탄소로부터 가연성의 합성가스를 제조하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 플라즈마 발생장치에 이산화탄소와 소량의 메탄을 공급하여 플라즈마 형성가스 및 연료로 사용되도록 하여 수천도에 해당하는 고온의 플라즈마 화염을 생성시키고, 생성된 플라즈마로 인해 반응촉진상태인 활성화된 라디칼이 다량 형성되면서 고온에 의해 개질반응이 이루어져 수소, 일산화탄소를 포함하는 가연성의 합성가스를 형성시킨다. 또한, 플라즈마에 의해 미반응된 이산화탄소와 메탄에서 생성된 라디칼 및 이온들은 플라즈마화염 끝단인 플라즈마 반응챔버 끝단에 연통설치된 촉매반응챔버에서 촉매를 이용해 가연성 합성가스로의 전환을 촉진시키고, 사용된 촉매는 촉매재생챔버로 공급되어 연소를 통해 재생시킨 후 촉매반응챔버로 재공급하여 촉매반응이 이루이지도록 해 반응과 가연성가스 수취효율을 향상시키는 마이크로웨이브 플라즈마-촉매 하이브리드 공정을 이용한 이산화탄소로부터 가연성 합성가스를 제조하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
Int. CL C01B 3/34 (2006.01) C10K 3/02 (2006.01)
CPC C10K 3/02(2013.01) C10K 3/02(2013.01) C10K 3/02(2013.01) C10K 3/02(2013.01)
출원번호/일자 1020130097275 (2013.08.16)
출원인 한국에너지기술연구원
등록번호/일자 10-1401423-0000 (2014.05.23)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20140602) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2013.08.16)
심사청구항수 7

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 윤상준 대한민국 세종시
2 이재구 대한민국 대전 서구
3 김용구 대한민국 대전 유성구
4 서명원 대한민국 대전 유성구
5 라호원 대한민국 대전 유성구
6 오건웅 대한민국 서울 강북구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 백경업 대한민국 대전광역시 서구 둔산서로 ***, *층(둔산 *동, 산업은행B/D)(특허법인 공간)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2013.08.16 수리 (Accepted) 1-1-2013-0743417-48
2 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2013.09.16 수리 (Accepted) 1-1-2013-0847598-09
3 [우선심사신청]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Preferential Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2013.12.05 수리 (Accepted) 1-1-2013-1113313-78
4 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2013.12.20 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2014.01.06 수리 (Accepted) 9-1-2014-0000259-47
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.01.07 수리 (Accepted) 4-1-2014-5003356-15
7 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.02.04 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0083575-21
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.02.17 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0153628-82
9 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2014.02.17 수리 (Accepted) 1-1-2014-0153525-88
10 등록결정서
Decision to grant		 2014.04.02 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0235803-13
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.03.10 수리 (Accepted) 4-1-2015-0013224-83
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.01.19 수리 (Accepted) 4-1-2017-5010650-13
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.01.08 수리 (Accepted) 4-1-2019-5004978-55
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166803-39
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166801-48
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.09.01 수리 (Accepted) 4-1-2020-5197654-62
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
이산화탄소와 메탄이 혼합된 혼합가스로부터 가연성 합성가스를 제조하는 장치에 있어서,플라즈마 토치에 의해 플라즈마화염이 형성하여 혼합가스를 일부 합성가스로 전환시키는 플라즈마 가스화챔버와; 상기 플라즈마 가스화챔버의 상단에서 플라즈마가스화챔버와 동일축으로 설치되고, 플라즈마 가스화챔버로부터 공급받은 고열과 혼합가스는 촉매반응에 의해 합성가스로 전환시키고, 반응에 참여한 촉매는 연소에 의해 재생이 이루어진 후 촉매반응에 재공급하는 촉매순환과 합성가스 생산이 이루어지는 촉매가스화챔버;를 포함하여 구성되되,상기 촉매가스화챔버는, 하단이 플라즈마 가스화챔버와 동일축으로 연통되어 플라즈마 가스화챔버에서 공급되는 고온고압가스를 전량 유입받아 촉매를 상향유동화시키면서 가스화반응을 촉진시키는 내관으로 이루어진 촉매반응부와;상기 촉매반응부를 형성하는 내관을 내포하면서 내관과 동일축으로 형성된 본체관 내측 상부에 형성되어 내관의 상부 일부를 내포하고, 상광하협의 원뿔구획판에 의해 상하 구획이 이루어지면서 원뿔구획판의 내측단부와 내관 외면사이에는 연통된 촉매하강구를 형성하여 내관에서 배출된 촉매는 촉매하강구를 통해 하부로 배출시키고 가스는 상부에 포집하여 가스배출관으로 배출시키는 가스포집부와;상기 본체관내부와 내관 외부 사이에서 원뿔구획판으로 구획된 가스포집부에서 공급받은 탄소침적된 촉매를 연소시켜 촉매를 재생시키고, 하단에는 플라즈마 가스화챔버 상단으로부터 상향경사를 갖는 상광하협의 원뿔다공판이 형성되어 재생된 촉매가 원뿔다공판 상부면에 안내되어 내관 하단과 연통된 촉매유입구를 통해 촉매반응부로 재공급되도록 하는 촉매재생부와;상기 원뿔다공판에 의해 구획된 촉매재생부의 하부 공간으로 외부로부터 산소를 공급받아 원뿔다공판을 통해 상부로 공급해 촉매연소가 이루어지도록 하는 도입부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가연성 합성가스 제조장치
2 2
제1항에 있어서,상기 플라즈마 토치는, 상기 플라즈마가스화챔버에 수직배관되고 하부로부터 혼합가스를 공급받는 플라즈마발생관과; 상기 플라즈마발생관의 중간 일부분을 내포하도록 교차설치되고, 교차된 부분으로 마이크로웨이브를 고밀도 응집시켜 플라즈마발생가스를 해리시키고, 플라즈마 방전에 의해 플라즈마 화염을 형성시키는 도파관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가연성 합성가스 제조장치
3 3
삭제
4 4
제1항에 있어서,상기 촉매재생부에는 상부공간에 포집된 이산화탄소를 플라즈마 가스화챔버에 공급되는 혼합가스의 이산화탄소 공급원으로 사용되도록 하는 순환관이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 가연성 합성가스 제조장치
5 5
제1항에 있어서,상기 가스포집부와 촉매재생부를 구획하는 원뿔구획판은, 중심단부에서 하향으로 연장되어 내관 사이에 협소구간을 형성해 가스포집부의 합성가스가 촉매재생부로 유입되는 것을 차단시키는 연장관부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 가연성 합성가스 제조장치
6 6
제1항에 있어서, 상기 촉매반응부에는 내관 내면에 수평격판을 다수 수직방향으로 지그재그 설치하여 유로길이를 증가시킨 것을 특징으로 하는 가열성 합성가스 제조장치
7 7
플라즈마 화염에 의해 고열을 발생시키는 플라즈마 가스화챔버와, 상기 플라즈마 가스화챔버의 상부에 설치되어 플라즈마 가스화챔버로부터 고온을 전달받아 순환하는 촉매에 의해 가스화반응이 이루어져 합성가스를 제조하는 촉매가스화챔버를 구비한 제1항 또는 제2항 또는 제4항 내지 6항 중 어느 한 항에 의해 제조된 합성가스 제조장치를 이용한 가열성 합성가스 제조방법에 있어서,이산화탄소와 메탄이 혼합된 혼합가스를 플라즈마 가스화챔버로 공급하는 혼합가스공급단계와;상기 혼합가스공급단계에서 공급된 혼합가스에 마이크로웨이브를 조사하여 혼합가스 중 일부가 해리시키고 방전에 의해 플라즈마화염을 형성시키는 플라즈마화염 형성단계와;플라즈마화염 형성단계에서 형성된 플라즈마화염에 의해 혼합가스 중 일부를 합성가스로 전환시키는 1차 합성가스 전환단계와;상기 1차 합성가스 전환단계를 수행한 고온의 가스를 플라즈마 가스화챔버로부터 촉매가스화챔버의 촉매반응부로 공급하는 고온가스 공급단계와;공급된 고온가스를 촉매와 함께 상향 이동시키면서 촉매반응에 의해 혼합가스를 합성가스로 전환시키는 2차 합성가스 전환단계와;상기 2차 합성가스 전환단계를 수행한 합성가스를 가스포집부에 포집하여 가스배출관을 통해 수취하는 합성가스포집단계와;상기 촉매반응을 수행한 촉매를 촉매재생부로 공급하여 산소분위기에서 연소시켜 촉매표면에 침적된 탄소를 연소시켜 촉매를 재생시키는 촉매재생단계와;상기 재생된 촉매는 촉매반응부로 재공급하여 촉매반응을 수행하게 하는 촉매순환공급단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가열성 합성가스 제조방법
8 8
제7항에 있어서,상기 촉매재생단계에는 연소과정에서 발생되는 이산화탄소를 플라즈마가스화챔버로 공급되는 혼합가스의 조성원으로 사용하여 연료화하는 촉매재생가스 연료화단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가열성 합성가스 제조방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 지식경제부 삼양에코너지(주) 에너지자원기술개발사업 Dry base 20톤일급 저타르 합성가스 생산용 복합바이오매스 가스화 및 에너지 활용시스템 개발