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바이오가스 내의 메탄과 이산화탄소를 직접 반응시켜 수소를 포함하는 합성가스를 생산하는 건식개질반응부; 및상기 건식개질반응부를 통해 생성된 합성가스 내의 일산화탄소를 수증기와 반응시켜 이산화탄소와 수소를 생성하며, 생성된 이산화탄소를 포집하는 가스전환부; 를 포함하며,상기 일산화탄소와 수증기의 반응에 따라 포집된 이산화탄소는 상기 건식개질반응부에서 바이오가스 내의 메탄과 반응시 재활용되고,상기 가스전환부는 수소생성촉매 및 이산화탄소 포집용 흡착제를 포함하며, 상기 수소생성촉매 및 이산화탄소 포집용 흡착제는 1:9 내지 9:1의 중량비율로 포함되고,상기 건식개질반응부는 하기 [화학식 6]으로 표시되는 화합물을 포함하는 촉매를 포함하고, 상기 [화학식 6]으로 표시되는 화합물을 포함하는 촉매는 700~900℃의 온도에서 60 내지 120 시간의 운전 동안 80% 이상의 메탄 전환율을 나타내는 수소생산장치
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제1항에 있어서,상시 수소생성촉매는 Cu, Ni 및 Fe으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 전이금속을 포함하는 수소생산장치
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제1항에 있어서,상기 이산화탄소 포집용 흡착제는 알칼리금속 복염계 흡착제 또는 하이드로탈사이트계 흡착제를 포함하는, 수소생산장치
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제5항에 있어서,상기 알칼리금속 복염계 흡착제는 알칼리토 금속 탄산염이 공침 또는 함침 공정을 통해 제조된 흡착제이고,상기 하이드로탈사이트계 흡착제는 하기 [화학식 1] 내지 [화학식 4] 중 어느 하나로 표시되는 염화물과 [화학식 5]로 표시되는 탄산염을 혼합해 수열합성공정 혹은 공침 공정을 통해 제조된 흡착제인, 수소생산장치
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제1항에 있어서,상기 수소생산장치는 상기 건식개질반응부의 폐열을 상기 가스전환부로 전달하는 열전달부를 더 포함하고, 상기 열전달부는 수증기를 생성하는 스팀발생기; 및 상기 건식개질반응부에서 생성된 합성가스를 예열하는 예열부;를 포함하는 수소생산장치
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제9항에 있어서,상시 예열부는 상기 건식개질 반응부의 폐열을 열원으로 작동되는 수소생산장치
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제1항에 있어서,상기 가스전환부와 연결된 수소가스 포집부를 더 포함하는 수소생산장치
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건식개질반응부 및 가스전환부를 포함하는 수소생산장치를 통한 수소생산방법으로서, 건식개질반응부에서, 바이오가스 내의 메탄과 이산화탄소를 직접 반응시켜 합성가스를 생산하는 단계; 및 가스전환부에서, 상기 건식개질반응부를 통해 생성된 합성가스 내의 일산화탄소를 수증기와 반응시켜 이산화탄소와 수소를 생성하고, 생성된 이산화탄소를 포집하는 단계; 를 포함하며,상기 일산화탄소와 수증기의 반응에 따라 포집된 이산화탄소는 상기 건식개질반응부에서 바이오가스 내의 메탄과 반응시 재활용되고,상기 가스전환부는 수소생성촉매 및 이산화탄소 포집용 흡착제를 포함하며, 상기 수소생성촉매 및 이산화탄소 포집용 흡착제는 1:9 내지 9:1의 중량비율로 포함되고,상기 건식개질반응부는 하기 [화학식 6]으로 표시되는 화합물을 포함하는 촉매를 포함하고, 상기 [화학식 6]으로 표시되는 화합물을 포함하는 촉매는 700~900℃의 온도에서 60 내지 120 시간의 운전 동안 80% 이상의 메탄 전환율을 나타내는 수소생산방법
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