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公开(公告)号：KR101726608B1
公开(公告)日：2017-04-26
申请号：KR1020150045908
申请日：2015-04-01
Applicant: 한국에너지기술연구원
Abstract: 본발명은기체분리막에관한것으로, 특히전자전도상과이온전도상의복합체를포함하는고투과성산소분리막에관한것이다. 본발명의전자전도상과이온전도상의복합체를이용한산소분리막은특정범위내의전자전도상과이온전도상의혼합부피비로열적안정성이우수하고높은산소투과도를갖는최적의산소분리막을구현할수 있다. 또한본 발명의산소분리막은테이프캐스팅(tape casting)으로제작할수 있어제조공정이간단하고, 소결이용이한장점이있다.
Abstract translation: 气体分离膜技术领域本发明涉及气体分离膜，特别涉及含有电子传导相和离子传导相的复合体的高透过氧气分离膜。 使用与本发明的离子传导电子jeondosang复杂可以实现具有在特定范围内的电子和离子jeondosang yiwoosu热稳定性，和对导电性的混合体积比高透氧性的最佳氧分离膜的氧分离膜。 此外，由于本发明的氧分离膜可以通过带式铸造制造，所以制造工艺简单并且烧结是有利的。
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公开(公告)号：KR1020170002877A
公开(公告)日：2017-01-09
申请号：KR1020150092766
申请日：2015-06-30
Applicant: 한국에너지기술연구원
Abstract: 본발명은기체분리막에관한것으로, 특히전도성활성층이양면코팅된전자전도성물질과이온전도성물질의복합체를포함하는고투과성산소분리막에관한것이다. 본발명의산소분리막은전자전도성물질및 이온전도성물질을최적부피비로혼합한이온-전자복합멤브레인층의양면에다공성전도성활성층을코팅하여열적안정성이우수하며높은산소투과도를갖는산소분리막을구현할수 있다. 또한본 발명의산소분리막은테이프캐스팅(tape casting)으로제작할수 있어제조공정이간단하고, 소결이용이한장점이있다.
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公开(公告)号：KR1020150114711A
公开(公告)日：2015-10-13
申请号：KR1020140039220
申请日：2014-04-02
Applicant: 한국에너지기술연구원
CPC classification number: C01B13/0255 , B01D69/02 , B01D71/024 , B01D2325/20 , B01D71/00 , B01D69/00 , C01B13/02
Abstract: 본발명은산소분리막에관한것으로서, 보다상세하게는페롭스카이트형구조를갖는산화물과형석구조를갖는산화물이함유된이종구조의분리막과, 상기분리막의적어도일면에페롭스카이트형구조를갖는산화물이함유된코팅층이형성된산소분리막으로, 상기이종구조의분리막은페롭스카이트형구조를갖는산화물 18 내지 40부피%와형석구조를갖는산화물 60 내지 82부피%가함유되고, 상기이종구조의분리막두께는 30 내지 300㎛이고코팅층두께는 1 내지 100㎛을유지함으로써, 코팅층의기공률, 전기전도도및 내구성이우수할뿐만아니라 850℃, 1기압및 산소분압차이가 0.21 atm 내지 10atm의조건에서, 산소투과도가 1㎖/㎠·min이상을유지할수 있는산소분리막에관한것이다.
Abstract translation: 本发明涉及氧分离膜，更具体地说，涉及氧分离膜，其包括：含有具有钙钛矿结构的氧化物和具有萤石结构的氧化物的异质结构分离膜; 和含有钙钛矿结构的氧化物的涂层，形成在分离膜的至少一个表面上，其中异质结构分离膜含有18-40体积％的具有钙钛矿结构的氧化物，和60-82体积％的氧化物 具有萤石结构，异质结构分离膜的厚度为30〜300μm，涂层的厚度保持为1-100μm。 因此，涂层的孔隙率，导电性和耐久性优异，在850℃，1atm的条件下，透氧度可以保持在1mL / cm 2·min以上， 氧分压为0.21〜10 ^（ - 4）atm。
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公开(公告)号：KR1020140122084A
公开(公告)日：2014-10-17
申请号：KR1020130038720
申请日：2013-04-09
Applicant: 한국에너지기술연구원
CPC classification number: B01D63/08 , B01D61/42 , B01D67/0083 , B01D2221/14 , B01D2257/108
Abstract: 본 발명은 이온전도성 멤브레인을 통한 기체이온의 교환 및 지지체 층에 의한 전자의 교환 반응을 통해 기체를 선택적으로 투과시키는 단위 단락 분리막을 연결 및 확장하기 위한 이온전도체 지지형 기체분리막 판형 모듈구조에 관한 것이다. 본 발명은 고온에서, 특히 CO
2 , H
2 O 분위기에서 화학적으로 안정한 형석(fluorite)계 이온전도성 멤브레인을 이용함으로써 탁월한 화학적, 기계적 내구성을 확보할 수 있으며, 외부에서 전압을 인가하지 않아도 내부 회로에 의해 기체투과가 일어나므로 저렴한 비용으로 순수한 기체를 제조할 수 있는 장점이 있다. 또한 판형 멤브레인을 적층함으로써 컴팩트한 기체제조 분리막 모듈을 구성하기에 용이하고, 지지체 공규의 간격, 너비 등을 조절함으로써 투과기구에서 전자의 전도도를 쉽게 변화시킬 수 있으므로, 기체 이온 투과도를 높일 수 있는 최적의 공정조건을 찾을 수 있다. 또한, 판형구조의 특성인 전해질의 두께를 줄일 수 있어 높은 투과율을 가지는 것이 가능하며, 금속을 제외한 지지체 및 전해질을 tape casting 방법으로도 제작할 수 있어 제조 공정이 간단하다는 장점이 있다.Abstract translation: 离子导体支撑型气体分离膜平面模块结构技术领域本发明涉及用于连接和膨胀单元短路分离膜的离子导体支撑型气体分离膜平面模块结构，用于选择性地通过离子传导膜通过气体离子交换使气体通过，并通过支撑件进行电子交换反应 层。 本发明可以使用化学稳定的萤石基离子导电膜，特别是在CO_2和H_2O的气氛下，在高温下可以保证优异的化学和机械耐久性，并且可以以低成本制造纯气体，因为气体的通过是由 内部电路不从外部施加电压。 此外，通过层叠平面膜容易构成用于制造气体的紧凑型分离膜组件，可以发现用于提高气体离子渗透性的最佳工艺条件，并且可以通过调节间隔，宽度等在渗透装置中容易地改变电子传导性， 支撑件上的穿孔等。 此外，制造工艺简单，因为气体分离膜平面组件具有高磁导率的平面结构特性的电解质的厚度可以降低，并且即使使用 胶带铸造方法。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：KR101506195B1
公开(公告)日：2015-04-06
申请号：KR1020130042781
申请日：2013-04-18
Applicant: 한국에너지기술연구원
Abstract: 본발명은이온전도성분리막을통한기체이온의교환및 지지체층에의한전자의교환반응을통해탄화수소를합성가스로안정적으로개질하기위해, 다공성금속만을지지체로사용할때 일어나는탄소침적등 코킹(coking) 문제를억제하고, 금속성분이가지는촉매특성과세라믹성분의기계적안정성을함께향상시킬수 있는모듈구조를이용하는방법을제공한다. 이를위해, 서멧지지형단락분리막모듈을경계로내부공간이제 1공간및 제 2공간으로나누어지는탄화수소개질장치의온도를 500 내지 900℃로유지한상태에서상기개질장치의제 1공간에상기기체분리막모듈의일면과접하도록탄화수소계연료기체를공급하는단계; 및상기제 1공간및 상기제 2공간, 또는상기제 1공간에서합성가스를수득하는단계를포함하는탄화수소개질방법으로, 상기서멧지지형단락분리막모듈은, 다공전도성서멧(Cermet) 지지체; 상기다공성서멧지지체의상면에접하여형성되며서로이웃하여위치하는복수개의이온전도성기체분리막; 상기다공성서멧지지체의외면에접하고상기서로이웃하여위치하는이온전도성기체분리막사이에각 분리막과접하도록위치하는연결재; 및상기이온전도성기체분리막과상기연결재의외면에형성된다공성전극활성층을포함하는, 서멧지지형단락분리막을이용한탄화수소개질방법을제공한다.
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公开(公告)号：KR1020150011975A
公开(公告)日：2015-02-03
申请号：KR1020130087232
申请日：2013-07-24
Applicant: 한국에너지기술연구원
CPC classification number: B01D63/08 , B01D53/22 , B01D53/86 , B01D63/082 , B01D69/12
Abstract: 본 발명은 기체 분리막 모듈을 제조하기 위해 열처리(소결)하는 과정에서 전기 전도성 지지체와 산소 이온 투과막의 서로 다른 열팽창 계수로 인해 응력이 발생되어 휨 현상이 발생되고 또한, 두 재료가 반응하는 문제를 피할 수 없으며 이로 인하여 기체이온 투과율이 낮아지는 문제를 해결하기 위한 것으로, 복수개의 공규가 형성된 판형 이온-전자 혼합전도 지지체; 상기 지지체의 상면에 접하여 덮는 이온-전자 혼합전도 막(membrane); 상기 혼합전도 막의 상면에 도포한 상부 다공성 촉매층; 및 상기 혼합전도 막의 하면과 상기 지지체의 공규 내측면 상부에 접하여 도포한 하부 다공성 촉매층을 포함하고; 상기 이온-전자 혼합전도 지지체와 이온-전자 혼합전도 막은 동일한 성분의 이온-전자 혼합전도 재질로 이루어진, 자가 지지형 기체 분리막 판형 모듈을 제공한다.
Abstract translation: 本发明的目的是解决在热处理（烧结）工艺中由于导电载体和氧离子可渗透膜的膨胀系数不同而引起的两种材料反应和透射率随着应力和弯曲而降低的问题， 制造气体分离膜组件。 因此，提供了一种自支撑气体分离膜板型模块，其包括：板型离子电子混合传导支撑体，其中形成有多个孔; 覆盖所述支撑体的上表面的类型的离子 - 电子混合传导膜;'涂覆在所述混合传导膜的上表面上的多孔催化剂层; 以及涂覆在混合导电膜的下表面和支撑体的孔的内侧表面的下部多孔催化剂层，其中离子 - 电子混合传导支持体和离子电子混合传导膜由相同的离子 电子混合导电材料。
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18.发明授权
公开(公告)号：KR101491522B1
公开(公告)日：2015-02-11
申请号：KR1020130130923
申请日：2013-10-31
Applicant: 한국에너지기술연구원
CPC classification number: C01B3/503 , B01D63/00 , B01D69/10 , B01D71/022 , B01D71/024
Abstract: 본 발명은 이온전도성 기체분리막을 통한 기체이온의 교환 및 전자 전도성 막에 의한 전자의 교환 반응을 통해 기체를 선택적으로 투과시키는 단락 분리막 모듈에 관한 것으로, 특히 평행하게 배열된 띠형태의 기체분리막 사이 공간에 위치한 띠 형태의 전자 전도성 막의 간격 및 너비 등을 조절함으로써 투과기구에서 전자 전도를 쉽게 변화 시킬 수 있어 최적의 산소 투과조건을 취할 수 있으며, 기체 분리막을 모듈의 프레임으로 취함으로써 기체분리막의 면적을 극대화할 수 있는 구조에 관한 것이다. 본 발명은 고온에서, 특히 CO
2 , H
2 O 분위기에서 화학적으로 안정한 형석(fluorite)계 이온전도성 기체분리막을 이용함으로써 탁월한 화학적, 기계적 내구성을 확보할 수 있으며, 외부에서 전압을 인가하지 않아도 내부 회로에 의해 기체투과가 일어나므로 저렴한 비용으로 순수한 기체를 제조할 수 있는 장점이 있다. 또한 기체분리막을 적층함으로써 콤팩트한 기체제조 분리막 모듈을 구성하기에 용이하고, 지지체의 간격, 너비 등을 조절함으로써 투과기구에서 전자의 전도도를 쉽게 변화시킬 수 있으므로, 기체 이온 투과도를 높일 수 있는 최적의 공정조건을 찾을 수 있다. 특히 전자전도성 막을 치밀구조 전자전도성 막으로하고, 기체분리막 재료와 동일한 종류의 이온전도성 전해질 재료와 전자전도성 금속산화물로 구성된 복합체를 사용할 수 있기 때문에 동시 소결시 기체분리막과 전자전도성 막 사이의 열팽창 계수 차이를 최소화할 수 있고, 구조의 특성에 따라 전해질의 두께를 줄일 수 있어 높은 투과율을 가지는 것이 가능하며, 지지체 및 전해질을 테이프 캐스팅(tape casting)으로 제작할 수 있어 제조 공정이 간단하다는 장점이 있다.Abstract translation: 本发明涉及一种短路分离膜，其通过离子传递气体分离膜通过气体离子交换反应选择性地传输气体，并通过电子传递膜进行电子交换反应。 特别地，短路分离膜可以容易地改变发送装置中的电子传输; 因此，可以获得氧传递的优化条件。 气体分离膜形成为框架的模块; 因此，气体分离膜的面积可以最大化。 气体分离膜组件包括用作支撑体的离子透射气体分离膜; 所述电子透过膜处于致密结构并且呈带状的形状，它们彼此平行且分开放置; 施加在气体分离膜结构的上侧的上部多孔电极活性层; 以及施加在气体分离膜结构的下侧的下部多孔电极活性层。 上部多孔电极活性层使用通过电子传输膜与下部多孔电极活性层电连通的条状的离子透过气体分离膜。
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公开(公告)号：KR101485957B1
公开(公告)日：2015-01-23
申请号：KR1020130064705
申请日：2013-06-05
Applicant: 한국에너지기술연구원
Abstract: 본 발명은 이온전도성 기체분리막을 통한 기체이온의 교환 및 전자 전도성 막에 의한 전자의 교환 반응을 통해 기체를 선택적으로 투과시키는 단락 분리막 모듈에 관한 것으로, 특히 기체분리막 공규에 접하여 있는 전자 전도성 막의 간격 및 너비 등을 조절함으로써 투과기구에서 전자 전도를 쉽게 변화 시킬 수 있어 최적의 산소 투과조건을 취할 수 있으며, 기체 분리막을 모듈의 프레임으로 취함으로써 기체분리막의 면적을 극대화할 수 있는 구조에 관한 것이다. 본 발명은 고온에서, 특히 CO
2 , H
2 O 분위기에서 화학적으로 안정한 형석(fluorite)계 이온전도성 기체분리막을 이용함으로써 탁월한 화학적, 기계적 내구성을 확보할 수 있으며, 외부에서 전압을 인가하지 않아도 내부 회로에 의해 기체투과가 일어나므로 저렴한 비용으로 순수한 기체를 제조할 수 있는 장점이 있다. 또한 기체분리막을 적층함으로써 컴팩트한 기체제조 분리막 모듈을 구성하기에 용이하고, 지지체 공규의 간격, 너비 등을 조절함으로써 투과기구에서 전자의 전도도를 쉽게 변화시킬 수 있으므로, 기체 이온 투과도를 높일 수 있는 최적의 공정조건을 찾을 수 있다. 특히 전자전도성 막 재료로, 치밀구조 전자전도성 막으로, 기체분리막 재료와 동일한 종류의 이온전도성 전해질 재료와 전자전도성 금속산화물로 구성된 복합체를 사용할 수 있기 때문에 동시 소결시 기체분리막과 전자전도성 막 사이의 열팽창 계수 차이를 최소화할 수 있고, 구조의 특성에 따라 전해질의 두께를 줄일 수 있어 높은 투과율을 가지는 것이 가능하며, 지지체 및 전해질을 테이프 캐스팅(tape casting)으로 제작할 수 있어 제조 공정이 간단하다는 장점이 있다.-
公开(公告)号：KR1020140142931A
公开(公告)日：2014-12-15
申请号：KR1020130064705
申请日：2013-06-05
Applicant: 한국에너지기술연구원
CPC classification number: B01D61/52 , B01D53/228 , B01D63/00 , B01D69/10 , B01D71/02
Abstract: 본 발명은 이온전도성 기체분리막을 통한 기체이온의 교환 및 전자 전도성 막에 의한 전자의 교환 반응을 통해 기체를 선택적으로 투과시키는 단락 분리막 모듈에 관한 것으로, 특히 기체분리막 공규에 접하여 있는 전자 전도성 막의 간격 및 너비 등을 조절함으로써 투과기구에서 전자 전도를 쉽게 변화 시킬 수 있어 최적의 산소 투과조건을 취할 수 있으며, 기체 분리막을 모듈의 프레임으로 취함으로써 기체분리막의 면적을 극대화할 수 있는 구조에 관한 것이다. 본 발명은 고온에서, 특히 CO
2 , H
2 O 분위기에서 화학적으로 안정한 형석(fluorite)계 이온전도성 기체분리막을 이용함으로써 탁월한 화학적, 기계적 내구성을 확보할 수 있으며, 외부에서 전압을 인가하지 않아도 내부 회로에 의해 기체투과가 일어나므로 저렴한 비용으로 순수한 기체를 제조할 수 있는 장점이 있다. 또한 기체분리막을 적층함으로써 컴팩트한 기체제조 분리막 모듈을 구성하기에 용이하고, 지지체 공규의 간격, 너비 등을 조절함으로써 투과기구에서 전자의 전도도를 쉽게 변화시킬 수 있으므로, 기체 이온 투과도를 높일 수 있는 최적의 공정조건을 찾을 수 있다. 특히 전자전도성 막 재료로, 치밀구조 전자전도성 막으로, 기체분리막 재료와 동일한 종류의 이온전도성 전해질 재료와 전자전도성 금속산화물로 구성된 복합체를 사용할 수 있기 때문에 동시 소결시 기체분리막과 전자전도성 막 사이의 열팽창 계수 차이를 최소화할 수 있고, 구조의 특성에 따라 전해질의 두께를 줄일 수 있어 높은 투과율을 가지는 것이 가능하며, 지지체 및 전해질을 테이프 캐스팅(tape casting)으로 제작할 수 있어 제조 공정이 간단하다는 장점이 있다.Abstract translation: 短路分离膜组件技术领域本发明涉及一种短路分离膜组件，其通过离子导电气体分离膜交换气体离子并通过电子传导膜交换电子来选择性地传输气体。 特别地，通过调节与气体分离膜的孔接触的电子传导膜与电子传导膜的宽度之间的间隙，可以容易地改变透射装置中的电子传导。 因此，短路分离膜组件可以获得优化的氧气渗透条件。 气体分离膜用作模块的框架，因此气体分离膜的面积可以最大化。 气体分离膜包括：气体分离膜; 多个电子传导膜结构紧凑; 上部多孔电极活性层; 和下部多孔电极活性层。
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