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수전해를 통해 수소 및 산소 가스를 생산하되, 전해질 수용액이 냉각되어 재사용되고, 하나 이상의 제2 열교환기(150)에서 수소 정제를 위한 흡착제 재생을 위한 열을 공급하는 수소 생산부(100);흡착제가 내장된 수소 정제 베드를 이용하여 상기 수소 생산부(100)에서 생산된 수소 가스 내에 혼합된 수증기를 제거하여 정제된 수소 가스를 생성하는 수소 고순도화부(200); 및상기 수소 고순도화부(200)에서 생성된 수소 가스를 상기 제2 열교환기(150)로 공급하여 가열한 후 흡착제에 포함된 수분을 제거하여 흡착제를 재생하도록 상기 수소 정제 베드로 공급하는 열교환배관부(300)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수소 생산 시스템
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제1항에 있어서, 상기 수소 생산부(100)는,물을 분해하여 수소와 산소를 생산하는 수전해 장치(110);상기 수전해 장치(110)의 음극(cathode)에서 배출되는 가스를 공급받아 수소 가스와 액상의 전해질 수용액을 분리하는 수소 상 분리기(120);상기 수전해 장치(110)의 양극(anode)에서 배출되는 가스를 공급받아 산소 가스와 액상의 전해질 수용액을 분리하는 산소 상 분리기(130);상기 수소 상 분리기(120)의 수소 배출 유로 및 상기 산소 상 분리기(130)의 산소 배출 유로가 동시에 경유하거나 각각 독립적으로 경유하도록 결합되어 열교환에 의해 상기 수소와 상기 산소를 냉각시키는 하나 이상의 제1열교환기(140); 상기 수소 상 분리기(120)와 상기 산소 상 분리기(130)에서 상 분리되어 상기 수전해 장치(110)로 재 공급되는 전해질 수용액과 상기 수소 고순도화부(200)에서 공급된 수소 가스를 공급받아, 상기 전해질 수용액의 열에 의해 상기 수소 가스를 가열하여 상기 수소 정제 베드로 공급하는 상기 하나 이상의 제2 열교환기(150); 및상기 수소 상 분리기(120) 및 산소 상 분리기(130)의 하류 측에 각각 설치되어 분리된 수소와 산소 가스에 포함된 전해질 수용액 증기를 응축하여 분리되는 응축기(160)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수소 생산 시스템
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제2항에 있어서,상기 수소 상 분리기(120)의 하류 측에 설치된 응축기(160)에서 상기 수소 고순도화부로 배출되는 수고 가스의 온도는 30 내지 35℃인 것을 특징으로 하는 수소 생산 시스템
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제1항에 있어서, 상기 수소 고순도화부(200)는,내부에 흡착제를 수납하는 제1 수소 정제 베드(210)와 제2 수소 정제 베드(220)를 포함하는 상기 수소 정제 베드;상기 수소 생산부(100)에서 생산된 수소 가스를 상기 제1 수소 정제 베드(210) 또는 제2 수소 정제 베드(220) 중 어느 하나의 수소 정제 베드로 선택적으로 공급하도록 유로를 개폐하는 제1 삼방향유로밸브(230);상기 열교환배관부(300)에서 공급되는 가열된 수소 가스를 상기 제1 수소 정제 베드(210) 또는 제2 수소 정제 베드(220) 중 어느 하나의 수소 정제 베드로 선택적으로 공급하도록 유로를 개폐하는 제2 삼방향유로밸브(240); 및상기 제1 수소 정제 베드(210) 또는 제2 수소 정제 베드(220) 중 어느 하나의 수소 정제 베드에서 상기 흡착제의 수분을 제거하고 배출되는 수소 가스를 선택적으로 배기시키도록 유로를 개폐하는 제3 삼방향유로밸브(250)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 생산 시스템
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제4항에 있어서,상기 제1 수소 정제 베드(210)와 제2 수소 정제 베드(220)는
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제1항에 있어서, 상기 열교환배관부(300)는,수소 정제 베드에서 정제되어 배출되는 수소 가스를 선택적으로 공급받아 배출하는 제4 삼방향유로밸브(305);상기 제4 삼방향유로밸브(305)의 수소 가스 배출 측에 설치되어 수소 가스를 외부로 배출하고, 일부의 수소 가스를 상기 제2 열교환기(150) 측으로 분리하여 배출하는 제5 삼방향유로밸브(306);상기 제5 삼방향유로밸브(306)에서 분리되어 배출되는 일부의 수소 가스 상기 제2 열교환기(150)로 공급하는 저온수소배관부(310); 및상기 제2 열교환기(150)에서 가열된 수소 가스를 흡착 베드로 구동한 후의 상기 수소 정제 베드로 공급하는 고온수소배관부(320)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수소 생산 시스템
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제1항에 있어서,상기 제2 열교환기(150)에서 상기 수소 정제 베드로 공급되는 수소 가스의 온도는 70 ℃ 내지 350℃인 것을 특징으로 하는 수소 생산 시스템
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