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수소를 사용하여 이산화탄소를 전환하는 시스템에 있어서, 일측에는 이산화탄소 및 수소가 유입되는 유입구가 형성되고 타측에는 반응 생성물이 배출되는 배출구가 형성되는 케이스, 및 상기 케이스 내부 공간에 배치되고 역수성 가스 전환 반응용 촉매 및 피셔-트롭쉬 반응용 촉매가 동시에 충진되어, 역수성 가스 전환 반응과 피셔-트롭쉬 반응이 함께 진행됨으로써 일산화탄소 수율을 향상시키며, 또한 피셔-트롭쉬 반응에서 발생하는 반응열이 역수성 가스 전환 반응에 사용되도록 하는 촉매 반응기를 포함하는 것을 특징으로 일산화탄소 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 전환 시스템
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제1항에 있어서, 상기 일산화탄소 생성부의 후단부에 배치되고 상기 일산화탄소 생성부로부터 생성된 반응 생성물을 공급받아 반응 생성물로부터 H20 및 탄화수소 중 하나 이상을 분리 제거하는 제거부; 및 상기 제거부의 후단에 배치되고 내부에 피셔-트롭쉬 반응용 촉매가 충진되고, 상기 제거부로부터 가스상 물질을 공급받아 피셔-트롭쉬 반응을 진행하는 탄화수소 생성부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 전환 시스템
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제1항에 있어서,상기 일산화탄소 생성부에 충진되는 피셔-트롭쉬 반응용 촉매는, Fe를 기반으로 하며, Cu, K, Co, Zn 및 Al 중 적어도 하나 이상이 더 포함되는 촉매를 사용함을 특징으로 하는 이산화탄소 전환 시스템
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제1항에 있어서,상기 일산화탄소 생성부의 촉매 반응기는,역수성 가스 전환 반응용 촉매가 충진된 촉매층과 피셔-트롭쉬 반응용 촉매가 충진된 촉매층이 적어도 한 번 이상 교대로 반복 적층되거나, 역수성 가스 전환 반응용 촉매와 피셔-트롭쉬 반응용 촉매가 균일하게 혼합된 것을 특징으로 하는 이산화탄소 전환 시스템
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제1항에 있어서,상기 일산화탄소 생성부의 촉매 반응기는,내부 공간을 격벽 또는 반응관에 의해 적어도 2개 이상의 반응 영역으로 구획하고, 구획된 각각의 반응 영역에 역수성 가스 전환 반응용 촉매 또는 피셔-트롭쉬 반응용 촉매가 충진되되,서로 인접한 반응 영역에는 서로 상이한 촉매가 충진되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 전환시스템
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제1항에 있어서,상기 일산화탄소 생성부의 촉매 반응기는,내부 공간을 격벽 또는 반응관에 의해 적어도 2개 이상의 반응 영역으로 구획하고, 구획된 각각의 반응 영역에 역수성 가스 전환 반응용 촉매가 충진된 촉매층과 피셔-트롭쉬 반응용 촉매가 충진된 촉매층이 적어도 한 번 이상 교대로 반복 적층되되, 서로 인접한 반응 영역에서 동일 높이에 위치한 촉매층은 서로 상이한 촉매가 충진되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 전환 시스템
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제1항에 있어서,상기 일산화탄소 생성부의 촉매 반응기에는,피셔-트롭쉬 반응용 촉매와 역수성 가스 전환 반응용 촉매가 1 : 99 ~ 99 : 1의 질량비로 존재하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 전환 시스템
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제1항에 있어서,상기 역수성 가스 전환 반응용 촉매는 Cu, Li, Rh, Mo, Pt, Ce 및 Pd으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 금속이 포함된 것을 특징으로 하는 이산화탄소 전환 시스템
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수소를 사용하여 이산화탄소를 전환시키는 방법에 있어서, 역수성 가스 전환 반응용 촉매 및 피셔-트롭쉬 반응용 촉매가 동시에 충진된 반응기로 이산화탄소 및 수소가 유입되어 일산화탄소가 생성되도록 하는 일산화탄소 생성단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 전환 방법
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제9항에 있어서,상기 일산화탄소의 생성단계 후, 일산화탄소의 생성단계의 반응 생성물을 공급받아 반응 생성물로부터 H20 및 탄화수소 중 하나 이상을 분리 제거하는 제거단계; 및상기 제거단계 후의 가스 상 물질을 공급받아 피셔-트롭쉬 반응용 촉매에 의해 탄화수소를 생성하는 탄화수소 생성단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 전환 방법
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제10항에 있어서,상기 일산화탄소 생성단계의 반응 온도는 300 ~ 475 ℃이고, 탄화수소 생성단계의 반응온도는 200 ℃ ~ 350 ℃인 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 전환 방법
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제9항에 있어서, 일산화탄소 생성단계가 역수성 가스 전환 반응용 촉매와 피셔-트롭쉬 반응용 촉매가 균일하게 혼합된 반응기에서 수행되거나, 역수성 가스 전환 반응용 촉매층과 피셔-트롭쉬 반응용 촉매층이 적어도 한 번 이상 교대로 반복 적층되되, 반응기내로 유입되는 이산화탄소 및 수소가 역수성 가스 전환 반응용 촉매층과 먼저 접촉되도록 촉매층이 배치된 반응기에서 수행되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 전환 방법
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