학회 | 한국화학공학회 |
학술대회 | 2008년 봄 (04/23 ~ 04/25, 제주ICC) |
권호 | 14권 1호, p.746 |
발표분야 | 에너지/환경 |
제목 | 상업용 연료전지 수소 공급을 위한 천연가스 수증기 개질 반응기 운전 평가 |
초록 | 상업용 연료전지 수소 공급을 위한 천연가스 연료 개질기는 10kW 급 상업용 고분자 전해질 연료전지 시스템에서 요구되는 수소의 공급량(10.0 Nm3/hr, 순수 수소 기준)을 제공함과 동시에 고분자 전해질 연료전지의 스택 운전 조건(80℃이하)에서 사용되는 전극 촉매의 피독을 방지하기 위하여 불순물로 작용하는 CO의 농도가 10ppm 이하인 수소 고농도의 합성 가스를 제조 공급할 수 있어야 한다. 천연가스를 개질하여 상업용 고분자 전해질 연료전지 스택에서 요구하는 고농도의 수소를 포함하는 합성가스를 고효율로 제조하기 위해서는 수소 전환율이 우수한 천연가스 수증기 개질 반응용 촉매가 필수적이며, 또한 강력한 흡열반응인 수증기 개질 반응은 천연가스 버너를 통하여 반응에 필요한 열을 공급하게 되며, 전체의 열효율을 결정하게 되는 버너의 연소에 의한 열원 공급의 최적 시스템 설계가 우선되어야 한다. 수증기 개질 반응은 강한 흡열반응(ΔH=49.7kcal/mol)으로 본 연구에서는 천연가스를 원료로 사용하였다. 우선 공급 원료인 천연가스의 반응열 공급과 반응물의 예열을 위해 버너에 의해 열원을 제공하고, 과잉 공급된 열을 효율적으로 이용하기 위하여 반응기내에 열교환기를 장착하는 등 반응물로 공급되는 물을 증발하여 수증기로 공급할 수 있도록 설계하였다. 또한 비금속 계열의 상용촉매를 사용하여 열교환이 용이한 수증기 개질 반응기를 설계 제작하여 그 성능을 평가하였다. |
저자 | 양혜경1, 신석재1, 박종원2, 신장식1 |
소속 | 1유니슨 기술(연), 2RTI 엔지니어링 |
키워드 | 개질; 수증기 개질; 천연가스; SR |
원문파일 | 초록 보기 |