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유기물질의 초임계수 기화에 의한 수소 농축 기체를 생산하는 촉매제조방법에 있어서,
정제된 활성탄에 이트리움 전구체가 용해된 수용액을 살수하여 이트리움이 활성탄 표면에 흡착되도록 담지하는 제1함침과정(S1)과;
상기 이트리움을 담지한 활성탄을 상압 건조기에서 건조하는 제1건조과정(S2)과;
상기 건조된 이트리움 활성탄에 니켈 전구체가 용해된 수용액을 살수하여 니켈이 활성탄 표면에 흡착되도록 담지하는 제2함침과정(S3)과;
상기 이트리움-니켈을 담지한 활성탄을 상압 건조기에서 건조하는 제2건조과정(S4)과;
상기 건조된 이트리움-니켈/활성탄을 500℃의 가스분위기에서 소성시키는 소성과정(S5)과;
상기 소성된 이트리움-니켈/활성탄을 수소나 수소가 함유된 기체가 흐르는 분위기에서 이트리움 및 니켈 촉매를 환원하는 환원과정(S6);을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이트리움-니켈/활성탄 촉매 제조방법
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유기물질의 초임계수 기화에 의한 수소 농축 기체를 생산하는 촉매제조방법에 있어서,
정제된 활성탄에 니켈 전구체가 용해된 수용액을 살수하여 니켈이 활성탄 표면에 흡착되도록 담지하는 제1함침과정(S1)과;
상기 니켈을 담지한 활성탄을 상압 건조기에서 건조하는 제1건조과정(S2)과;
상기 건조된 니켈 활성탄에 이트리움 전구체가 용해된 수용액을 살수하여 이트리움이 활성탄 표면에 흡착되도록 담지하는 제2함침과정(S3)과;
상기 이트리움-니켈을 담지한 활성탄을 상압 건조기에서 건조하는 제2건조과정(S4)과;
상기 건조된 이트리움-니켈/활성탄을 500℃의 가스분위기에서 소성시키는 소성과정(S5)과;
상기 소성된 이트리움-니켈/활성탄을 수소나 수소가 함유된 기체가 흐르는 분위기에서 이트리움 및 니켈 촉매를 환원하는 환원과정(S6);을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이트리움-니켈/활성탄 촉매 제조방법
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유기물질의 초임계수 기화에 의한 수소 농축 기체를 생산하는 촉매제조방법에 있어서,
정제된 활성탄에 이트리움-니켈 전구체가 용해된 수용액을 살수하여 이트리움-니켈이 활성탄 표면에 흡착되도록 담지하는 함침과정(S1)과;
상기 이트리움-니켈을 담지한 활성탄을 상압 건조기에서 건조하는 건조과정(S2)과;
상기 건조된 이트리움-니켈/활성탄을 500℃의 가스분위기에서 소성시키는 소성과정(S5)과;
상기 소성된 이트리움-니켈/활성탄을 수소나 수소가 함유된 기체가 흐르는 분위기에서 이트리움 및 니켈 촉매를 환원하는 환원과정(S6);을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이트리움-니켈/활성탄 촉매 제조방법
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제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 건조과정에서의 건조온도는 90~100℃ 범위에서 12 ~ 36시간 이루어지는 것을 특징으로 하는 이트리움-니켈/활성탄 촉매 제조방법
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5
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소성과정(S5)에서 가스분위기는 질소분위기 인 것을 특징으로 하는 이트리움-니켈/활성탄 촉매 제조방법
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6
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소성과정(S5)에서 가스분위기는 헬륨분위기 인 것을 특징으로 하는 이트리움-니켈/활성탄 촉매 제조방법
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7
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 환원과정(S6)에서의 환원은 400℃에서 6 ~ 24 시간 이루어지는 것을 특징으로 하는 이트리움-니켈/활성탄 촉매 제조방법
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8
이트리움-니켈이 담지된 니켈/활성탄 촉매가 충전된 반응기를 이용한 수소제조시스템에 있어서,
이트리움-니켈/활성탄 촉매가 충전되는 촉매충전 기화부(21b)와, 반응물질의 예열을 위한 예열부(21a)로 구획된 반응관(21)과, 상기 기화부 온도를 직접 측정하는 기화부 열전대(213)와, 상기 예열부 온도를 직접 측정하는 예열부 열전대(211)와, 상기 반응관의 외주연에 다수개가 접설되어 반응온도를 측정하는 열전대(23)와, 상기 반응관을 내포하고 열을 가하는 통체의 가열로(22)와, 상기 반응관의 양단 외주연에 접설되는 전단가열기(25a) 및 후단가열기(25b)와, 상기 반응관을 지지하는 지지대(28)를 포함하여 구성되는 반응기(20)와;
상기 반응기 전단과 연통된 크로스(34)에 각각 공급관(11)으로 연결되어 고압펌프(32a,32b)에 의해 투입되는 물과 반응물질의 량을 측정하는 디지털저울(31a,31b)이 저면에 장착되도록 하되, 상기 공급관에는 밸브(33a, 33b)를 장착하여 선택적인 공급이 가능하도록 하는 제1저장조(30a) 및 제2저장조(30b)와;
상기 반응기의 후단에는 배출관(12)이 연통설치되고, 상기 배출관에는 반응기에서 배출된 생성물질에서의 고형물을 제거하는 고형물제거기(40)와;
상기 배출관내의 압력을 측정하는 고압압력계(50)와;
상기 배출관 내부의 압력을 제어하는 후압제어기(60)와;
상기 후압제어기를 통과하면서 상압으로 감압된 생성물질을 기상과 액상으로 분리하는 기-액분리기(70)와;
상기 기상의 생성 기체시료를 채집하는 기체채집부(80)와;
상기 생성 기체의 유속을 실시간으로 측정하는 기체 유량 측정기(90);를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이트리움-니켈/활성탄 촉매를 이용한 유기물질의 초임계수 기화에 의한 수소제조시스템
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제 8항에 있어서,
상기 반응기(20)에는 유입되는 반응물질의 예열을 방지하고, 배출되는 생성물질을 상온으로 냉각시키도록 전단과 후단에 각각 열교환기(27a,27b)가 장착되는 것을 특징으로하는 이트리움-니켈/활성탄 촉매를 이용한 유기물질의 초임계수 기화에 의한 수소제조시스템
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제 9항에 있어서,
상기 반응기 후단에 열교환기(27b)가 장착된 반응관(21) 내의 비반응부분은 충전재로 충전하되, 상기 충전재는 모래, 소성알루니마, 활성탄으로 이루어진 군으로부터 1종 이상을 선택 사용됨을 특징으로 하는 이트리움-니켈/활성탄 촉매를 이용한 유기물질의 초임계수 기화에 의한 수소제조시스템
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제8항에 기재된 이트리움-니켈/활성탄촉매가 충전된 수소제조시스템을 이용하여 초임계수기화가 이루어지도록 하는 운전방법에 있어서,
제1저장조에 담수된 순수한 물을 제1고압펌프를 이용하여 촉매가 충전된 기화부를 갖는 반응기로 유입시키는 단계;
유입된 물이 기-액분리기로 나오는 것을 확인한 후 후압제어기를 이용하여 반응기 내의 압력을 반응압력까지 상승시키는 단계;
반응기 내의 압력이 반응압력에 도달한 상태에서 제1저장조의 밸브를 닫고, 라인 상의 누수와 같은 이상 현상이 없으면 반응기 내의 예열부가열기, 전단가열기, 후단가열기와 가열로를 이용하여 반응기 온도를 반응온도로 상승시키는 단계;
상기 반응기의 온도가 목적온도에서 안정화되면 제2고압펌프를 이용하여 제2저장조의 반응물질을 반응기로 투입한 후 밸브를 닫도록 하여 반응물질이 예열된 후 초임계수 기화반응을 수행하도록 하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이트리움-니켈/활성탄 촉매를 이용한 유기물질의 초임계수 기화에 의한 수소제조시스템의 운전방법
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제 11항에 있어서,
상기 초임계수 기화대상물질로 사용되는 반응물질은 1~20wt%의 유기물질 농도를 갖는 수용액, 각종 유기성 발효폐액을 사용하는 것을 특징으로 하는 이트리움-니켈/활성탄 촉매를 이용한 유기물질의 초임계수 기화에 의한 수소제조시스템의 운전방법
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제 11항에 있어서,
상기 이트리움-니켈/활성탄 촉매가 충전된 반응기의 반응물질 초임계수 기화반응은 550-700℃의 반응온도와, 22
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