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가연성 폐기물을 가스화한 공정으로부터 생상된 합성가스 내의 일산화탄소를 수소로 전환시키는 수성가스 반응장치에 있어서,
중공부가 형성된 통체로 하측에는 상부반응공간과 하부 포집공간을 구획하는 다공판(211)이 설치되고, 상기 다공판의 상부에는 일산화탄소를 수소로 전환시키기 위한 촉매가 적층된 반응챔버(21)와, 상기 반응챔버의 외면에 설치되어 내부 반응챔버의 열이 외부로 배출되는 것을 방지하는 단열층(22)으로 구성된 가스반응조(20)와;
가연성 폐기물을 가스화하여 수취한 합성가스를 저장하는 합성가스저장조(30)와;
상기 합성가스저장조의 합성가스를 예열기(41)로 가열한 후 가스반응조로 공급하는 합성가스공급관(40)과;
상기 합성가스와 반응되도록 증기발생기(52)에 의해 발생된 증기를 예열기(51)로 가열한 후 가스반응조로 공급하는 증기공급관(50)과;
상기 합성가스공급관(40)과 대향되게 설치하여 반응에 의해 개질된 가스를 배출시키는 반응가스배출관(60);을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 합성가스를 이용한 고정층 및 유동층 수성가스 반응장치
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제1항에 있어서,
상기 합성가스공급관(40a)과 증기공급관(50a)은 가스반응조 상부와 연통되어 상부에서 하부방향으로 공급되도록 하고,
상기 반응가스배출관(60a)은 가스반응조의 하부 포집공간에 연통되어 배출이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 합성가스를 이용한 고정층 및 유동층 수성가스 반응장치
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제1항에 있어서,
상기 합성가스공급관(40b)과 증기공급관(50b)은 가스반응조 하부 포집공간에 연통되어 하부에서 상부방향으로 공급되도록 하고,
상기 반응가스배출관(60b)은 가스반응조의 상부에 연통되어 배출이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 합성가스를 이용한 고정층 및 유동층 수성가스 반응장치
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제1항에 있어서,
상기 합성가스공급관(40a,40b), 증기공급관(50a,50b), 반응가스배출관(60a,60b)은 상하부로 복수로 구비하여 가스반응조(20) 상하부에 각각 연통시켜 합성가스 및 증기가 상부에서 하부방향 또는 하부에서 상부방향으로 선택적인 유동이 이루어지도록 하고,
상기 개질된 반응가스는 합성가스와 대향되는 방향의 반응가스배출관(60a,60b)으로 배출되도록 한 것을 특징으로 하는 합성가스를 이용한 고정층 및 유동층 수성가스 반응장치
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제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 증기발생기(52)에서 발생된 증기는 증기공급관에서 분기된 증기혼합관(53)을 통해 합성가스공급관의 예열기(41)로 공급되어 합성가스와 혼합되어 가스반응조(20)로 공급되도록 한 것을 특징으로 하는 합성가스를 이용한 고정층 및 유동층 수성가스 반응장치
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제1항에 있어서,
상기 가스반응조(20)에는 상부반응공간과, 촉매적층공간과, 하부포집공간에 각각 온도측정기(71)를 설치하고, 상기 상부반응공간의 측면에는 증기주입관(72)이 연통설치되어 제어기(70)를 통해 온도측정기의 센싱온도에 따라 저온의 증기를 공급하여 가스반응조 내의 반응온도를 조절하도록 한 것을 특징으로 하는 합성가스를 이용한 고정층 및 유동층 수성가스 반응장치
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제1항에 있어서,
상기 가스반응조(20)에는 촉매(212)를 적층시키는 다공판(211)을 이단으로 설치하여 촉매에 의한 반응이 이단층에서 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 합성가스를 이용한 고정층 및 유동층 수성가스 반응장치
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제1항에 있어서,
상기 가스반응조(20)의 단열층(22)에는 히터(221)가 내설되어 내부 반응챔버(21)가 일정온도를 유지하도록 한 것을 특징으로 하는 합성가스를 이용한 고정층 및 유동층 수성가스 반응장치
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가연성 폐기물을 가스화한 공정으로부터 생상된 합성가스 내의 일산화탄소를 수소로 전환시키기 위해 합성가스와 증기를 유입받고, 반응챔버 내부에 설치된 다공판에 촉매가 적층되고, 외부에는 단열층이 형성되어 열손실을 방지하도록 한 가스반응조를 구비한 수성가스반응장치를 이용한 수소생산방법에 있어서,
일산화탄소가 고농도로 분포된 합성가스를 예열기로 가열시켜 공급하는 단계(S1)와;
상기 공급되는 합성가스에 예열기를 가열된 증기를 혼합하는 혼합단계(S2)와;
상기 합성가스와 증기의 혼합물을 촉매로 개질시켜 수소비중을 증가시키는 촉매개질단계(S3)와;
상기 촉매개질단계에서 생산된 반응가스를 포집하는 회수단계(S4);를 포함하여 이루어지되,
상기 촉매개질단계(S3)에는 개질온도가 300℃이상으로 과열되면 200℃이하의 저온증기를 추가로 공급하여 개질온도가 200 ~ 300 ℃사이로 유지되도록 하는 온도조절단계(S5)가 더 이루어짐을 특징으로 하는 합성가스를 이용한 고정층 및 유동층 수성가스 반응장치를 이용한 수소 생산방법
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제9항에 있어서,
상기 예열기를 통과한 합성가스와 증기는 170 ~ 270 ℃의 온도를 갖도록 하고, 혼합비율은 1
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