公开(公告)号：KR101504113B1

公开(公告)日：2015-03-19

申请号：KR1020130036095

申请日：2013-04-03

Applicant: (주)티피에스

Inventor： 윤석훈 ,  이원근 ,  김헌덕 ,  조범래

IPC: C01B3/26 ,  B01J7/00 ,  B01J4/00

Abstract: 본 발명은 수소가스 제조 반응장치 및 이를 이용한 수소가스 제조방법에 관한 것으로 탄화수소가 포함된 메탄가스, 프로판가스, 부탄가스로 이루어진 군에서 1종 또는 2종 이상이 각각 혼합되어 이루어지는 반응원료가 공급되는 유입관과, 상기 유입관 상에 구비되어 반응원료를 공급 또는 차단하는 제어밸브와, 상기 유입관에 연결되어 반응원료를 공급받으며, 내측에는 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co), 카본 블랙(Carbon black)으로 이루어진 군에서 1종 또는 2종 이상이 각각 혼합되어 이루어져 반응원료를 고체상의 탄소와 수소로 분해하는 촉매가 구비되고, 외측에는 내측에서 반응원료가 고체상의 탄소와 수소로 분해되면서 발생 되는 열이 외부로 손실되는 것을 방지하기 위한 단열재가 구비되는 반응기와, 상기 반응기의 외측에 구비되며, 반응기에서 반응원료가 고체상의 탄소와 수소로 분해되도록 반응기에 반응열을 공급하는 히터와, 상기 반응기와 연결되어 반응기 내에서 반응원료가 분해된 고체상의 탄소와 수소를 공급받으며, 상부에는 수소를 배출하는 수소배출구가 형성되고, 하부에는 고체상의 탄소를 배출하는 탄소배출구가 형성되며, 탄소배출구에는 고체상의 탄소를 배출할 시에 수소가 유출되는 것을 방지하는 밸브가 형성되는 원통형의 분리용기와, 상기 분리용기의 상부에 구비되어 일측에 연결되는 수소배출구로부터 수소를 공급받아 수소 내에 포함된 소량의 탄소 미립자를 분리하며, 상부에는 소량의 탄소 미립자가 분리된 수소가 배출되는 수소배출관로가 구비되고, 하부에는 분리용기의 상부와 연결되어 수소로부터 분리된 소량의 탄소 미립자가 분리용기로 배출되는 탄소배출관로가 구비되는 원통형의 소형분리용기와, 상기 소형분리용기의 수소배출관로와 일측이 연결되어 수소를 공급받으며, 내측에는 수소배출관로에서 공급받은 수소에서 소량의 탄소 미립자를 분리하도록 탄소 미립자보다 작은 개구부가 형성된 실크망 또는 SUS(Steel use stainless)망으로 이루어진 군에서 어느 하나로 형성되는 필터가 구비되고, 타측에는 수소에 포함된 소량의 탄소 미립자가 분리된 수소가 배출되는 배출관로가 형성되는 필터부와, 상기 히터와 연결되어 히터의 온도를 800~1200℃로 제어하는 제어부와, 상기 분리용기의 탄소배출구 하부에 구비되어 탄소배출구를 통해 배출되는 탄소를 회수하는 회수용기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수소가스 제조 반응장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 탄화수소가 포함된 메탄가스, 프로판가스, 부탄가스로 이루어진 군에서 1종 또는 2종 이상이 각각 혼합되어 이루어지는 반응원료를 유입관을 통하여 원통형의 반응기로 공급하는 제1단계와, 상기 반응기에 공급된 반응원료를 반응기의 외측에 구비되어 반응기에 800~1200℃의 반응열을 공급하는 히터 및 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co), 카본 블랙(Carbon black)으로 이루어진 군에서 1종 또는 2종 이상이 각각 혼합되어 이루어진 촉매를 이용하여 고체상의 탄소와 수소로 분해하여 원통형의 분리용기로 공급하는 제2단계와, 상기 반응기에서 공급받은 고체상의 탄소와 수소를 분리용기에서 분리하여 고체상의 탄소는 분리용기의 하부에 형성되는 탄소배출구로 배출하여 탄소배출구의 하부에 구비되는 회수용기로 회수하며, 수소는 분리용기의 상부에 구비되는 수소배출구로 원통형의 소형분리용기에 공급하는 제3단계와, 상기 분리용기에서 소형분리용기로 공급되는 수소 내에 포함된 소량의 탄소 미립자를 분리하여 분리된 소량의 탄소 미립자를 소형분리용기의 하부 및 분리용기 상부에 연결 형성된 탄소배출관로를 사용하여 분리용기로 배출하며, 소량의 탄소 미립자가 분리된 수소는 소형분리용기 상부에 형성된 수소배출관로를 사용하여 수소배출관로의 일측에 연결 구비된 필터부로 공급하는 제4단계와, 상기 소형분리용기에서 필터부로 공급되는 수소 내에 포함된 소량의 탄소 미립자를 필터부 내측에 구비된 탄소 미립자보다 작은 개구부가 형성된 실크망 또는 SUS(Steel use stainless)망으로 이루어진 군에서 어느 하나로 형성되는 필터를 사용하여 수소 내에 포함된 소량의 탄소 미립자를 완전히 분리하여 배출관로를 통하여 수소만을 배출하는 제5단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수소가스 제조 반응장치를 이용한 수소가스 제조방법을 제공한다.

公开(公告)号：KR1020140120443A

公开(公告)日：2014-10-14

申请号：KR1020130036095

申请日：2013-04-03

Applicant: (주)티피에스

Inventor： 윤석훈 ,  이원근 ,  김헌덕 ,  조범래

IPC: C01B3/26 ,  B01J7/00 ,  B01J4/00

CPC classification number: C01B3/26 ,  C01B2203/041 ,  C01B2203/1041 ,  C01B2203/1614

Abstract: 본 발명은 수소가스 제조 반응장치 및 이를 이용한 수소가스 제조방법에 관한 것으로 탄화수소가 포함된 반응원료가 공급되는 유입관과, 상기 유입관에 연결되어 반응원료를 공급받으며, 내측에는 반응원료를 고체상의 탄소와 수소로 분해하는 촉매가 구비되고, 외측에는 내측에서 반응원료가 고체상의 탄소와 수소로 분해되면서 발생 되는 열이 외부로 손실되는 것을 방지하기 위한 단열재가 구비되는 반응기와, 상기 반응기의 외측에 구비되며, 반응기에서 반응원료가 고체상의 탄소와 수소로 분해되도록 반응기에 반응열을 공급하는 히터와, 상기 반응기와 연결되어 반응기 내에서 반응원료가 분해된 고체상의 탄소와 수소를 공급받으며, 상부에는 수소를 배출하는 수소배출구가 형성되고, 하부에는 고체상의 탄소를 배출하는 탄소배출구가 형성되며, 탄소배출구에는 고체상의 탄소를 배출할 시에 수소가 유출되는 것을 방지하는 밸브가 형성되는 원통형의 분리용기와, 상기 분리용기의 상부에 구비되어 일측에 연결되는 수소배출구로부터 수소를 공급받아 수소 내에 포함된 소량의 탄소 미립자를 분리하며, 상부에는 소량의 탄소 미립자가 분리된 수소가 배출되는 수소배출관로가 구비되고, 하부에는 분리용기의 상부와 연결되어 수소로부터 분리된 소량의 탄소 미립자가 분리용기로 배출되는 탄소배출관로가 구비되는 원통형의 소형분리용기와, 상기 소형분리용기의 수소배출관로와 일측이 연결되어 수소를 공급받으며, 내측에는 수소배출관로에서 공급받은 수소에서 소량의 탄소 미립자를 분리하도록 필터가 구비되고, 타측에는 수소에 포함된 소량의 탄소 미립자가 분리된 수소가 배출되는 배출관로가 형성되는 필터부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수소가스 제조 반응장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 탄화수소가 포함된 반응원료를 유입관을 통하여 원통형의 반응기로 공급하는 제1단계와, 상기 반응기에 공급된 반응원료를 반응기의 외측에 구비되어 반응기에 800~1200℃의 반응열을 공급하는 히터 및 촉매를 이용하여 고체상의 탄소와 수소로 분해하여 원통형의 분리용기로 공급하는 제2단계와, 상기 반응기에서 공급받은 고체상의 탄소와 수소를 분리용기에서 분리하여 고체상의 탄소는 분리용기의 하부에 형성되는 탄소배출구로 배출하며, 수소는 분리용기의 상부에 구비되는 수소배출구로 원통형의 소형분리용기에 공급하는 제3단계와, 상기 분리용기에서 소형분리용기로 공급되는 수소 내에 포함된 소량의 탄소 미립자를 분리하여 분리된 소량의 탄소 미립자를 소형분리용기의 하부 및 분리용기 상부에 연결 형성된 탄소배출관로를 사용하여 분리용기로 배출하며, 소량의 탄소 미립자가 분리된 수소는 소형분리용기 상부에 형성된 수소배출관로를 사용하여 수소배출관로의 일측에 연결 구비된 필터부로 공급하는 제4단계와, 상기 소형분리용기에서 필터부로 공급되는 수소 내에 포함된 소량의 탄소 미립자를 필터부 내측에 구비된 필터를 사용하여 수소 내에 포함된 소량의 탄소 미립자를 완전히 분리하여 배출관로를 통하여 수소만을 배출하는 제5단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수소가스 제조 반응장치를 이용한 수소가스 제조방법을 제공한다.

Abstract translation: 氢气制造用反应器及其制造方法技术领域本发明涉及氢气的制造用反应器及其制造方法，更具体而言，涉及一种氢气的制造用反应器，其将甲烷气体，丙烷气体和包含碳水化合物的丁烷气体分解为氢 用于通过使用在加热器中产生的反应热和装在反应器中的催化剂来生产氢气的反应材料，碳氢和氢气。 本发明具有制备高纯度氢气的优点，因为不产生副产物，因为没有水气转化反应过程而使氢气制造用反应器小型化，并且由于制造制造反应器的制造成本 氢气低，设备简单。