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기술 내용

- 특허기술명 : 연료전지 시스템용 개질장치

-산업기술분류 : 에너지자원-신재생에너지-연료전지

-국방과학기술분류 : 탄약/에너지-전원/전력발생/공급-에너지 생산/변환

-소속기관 : 국과연 레이저무기체계단 1팀

-발명자 : 김영철|지현진|조성백|강인용

-출원번호 : 10-2012-0049082

-출원일 : 2012-05-09

-등록번호 : 10-1179539

-등록일 : 2012-08-29

-개요 : 연료, 물 및 공기의 혼합물을 유입하여 개질 반응에 의해 수소가 풍부한 개질 가스를 생성하는 본개질 반응부(120)와, 본개질 반응부(120)의 외측에 본개질 반응부(120)의 중심축에 대해 동심으로 배치되어 상기 개질 가스에 함유된 황 성분을 제거하는 탈황 반응부(130)와, 본개질 반응부(120)와 탈황 반응부(130) 사이에 본개질 반응부(120)의 중심축에 대해 동심으로 배치되어 상기 황 성분이 제거된 상기 개질 가스에 함유된 미전환 탄화수소 물질을 선택적으로 분해하여 수소 및 메탄으로 전환하는 후개질 반응부(140)를 하나의 반응부로 구성하여 이루어진 통합 개질 반응부(110);상기 통합 개질 반응부(110)의 후단에 후개질 반응부(140)의 유로와 연통되도록 설치되어, 후개질 반응부(140)로부터 배출되는 개질 가스에 함유된 일산화탄소를 저감하도록 다관식 형태의 고온수성 가스 전환 반응부(150)와 다관식 형태의 저온수성 가스 전환 반응부(160)로 이루어지는 일산화탄소 저감 반응부(150, 160);상기 통합 개질 반응부(110)와 상기 일산화탄소 저감 반응부(150, 160) 사이에 설치되어, 정상 운전 전의 초기 시동 시간을 줄이도록 통합 개질 반응부(110)와 일산화탄소 저감 반응부(150, 160)에 열을 공급하는 열원부(170);상기 통합 개질 반응부(110)의 외주에 설치되어, 상기 통합 개질 반응부(110)로부터 배출되는 개질 가스의 온도 제어를 위한 열교환부(181);상기 일산화탄소 저감 반응부(150, 160)의 후단에 설치되어, 일산화탄소 저감 반응부(150, 160)로부터 배출되는 개질 가스의 온도 제어를 위한 열교환부(182, 183);를 포함하고,상기 고온수성가스 전환 반응부(150)는 양단이 개방된 원통형 쉘(151)과, 원통형 쉘(151) 내에 수용되는 복수개의 튜브(152)와, 각 튜브(152)의 선단부를 수용하여 지지하기 위한 복수개의 수용공(153a～153c)과 상기 쉘(151) 내부와 후개질 반응부(140)의 가스 배출관(140d)이 연통되도록 각 가스 배출관(140d)의 단부를 수용 지지하여 고정하기 위한 복수개의 지지공(153d)을 갖는 전면 원형 지지판(153)과, 각 튜브(152)의 후단부를 수용하여 지지하기 위한 복수개의 수용공(154a～154c)과 복수개의 가스 배출공(154d)을 갖는 후면 원형 지지판(154)과, 복수개의 튜브(152) 사이에 형성되어 상기 지지공(153d)에 지지된 후개질 반응부(140)의 가스 배출관(140d)으로부터 배출되는 개질 가스가 통과되는 유로와, 상기 유로에 충전되어 유로를 따라 이동하는 개질 가스와 촉매 반응을 하기 위한 펠릿 형태의 고온계 촉매를 포함하고,상기 저온수성가스 전환 반응부(160)는 고온수성가스 전환 반응부(150)의 후단에 배치되며, 복수개의 튜브(161)와, 각 튜브(161)의 선단부를 수용하여 지지하기 위한 복수개의 수용공(162a～162c)을 갖는 전면 원형 지지판(162)과, 각 튜브(161)의 후단부를 수용하여 지지하기 위한 복수개의 수용공을 갖는 후면 원형 지지판(163)과, 상기 튜브(161) 내부에 형성되어 고온수성가스 전환 반응부(150)의 가스 배출공(154d)으로부터 배출되는 개질 가스가 통과되는 유로와, 상기 유로에 충전되어 유로를 따라 이동하는 개질 가스와 촉매 반응을 하기 위한 펠릿 형태의 저온계 촉매를 포함하며,상기 통합 개질 반응부(110), 상기 일산화탄소 저감 반응부(150, 160), 상기 열원부(170) 및 상기 열교환부(181, 182, 183)는 하나의 하우징 내부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템용 개질장치