KR101028804B1 - Apparatus for manufacturing brown gas and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A device for manufacturing brown gas is provided to make brown gas mass production and to miniaturize the manufacturing device. CONSTITUTION: A device for manufacturing brown gas comprises an electrolytic cell(10), a water supply line(22), an electric insulating water supply header(20), a drain line(42), electric insulating drainage header(40), a power source(60) and a brown gas exhausting pipe(30). The electrolytic cells are applied to order to manufacture brown gas. The water supply lines are applied to order to supply electrolytic liquid to a plurality of electrolytic cells. The drain lines discharge the electrolyte discharged from the multiple electrolytic cell. The electric insulating drainage header is connected to a plurality of drain lines. The power source supplies the current electrolyzing electrolyte. The brown gas exhausting pipe discharges the brown gas to outside.

Description

브라운 가스 제조 장치 및 브라운 가스 제조 방법 {APPARATUS FOR MANUFACTURING BROWN GAS AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}Brown gas production apparatus and brown gas manufacturing method {APPARATUS FOR MANUFACTURING BROWN GAS AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 브라운 가스 제조 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 다량의 브라운 가스를 발생시키기 위한 제조 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for producing brown gas and a method for producing the same. More particularly, the present invention relates to a manufacturing apparatus for generating a large amount of Brown gas and a manufacturing method thereof.

브라운 가스는 물을 전기 분해하여 얻어진 기체를 의미한다. 기체에는 당량비로서 수소 및 산소가 2:1의 비율로 혼합되어 있다. 물을 전기 분해하는 경우, 음극에서는 수소가 얻어지고, 양극에서는 산소가 얻어진다. 브라운 가스는 수소 및 산소를 분리 채집하지 않고 한번에 포집하여 제조된다. 브라운 가스를 연소시키는 경우, 그 연소물로서 물만 발생하므로, 환경 오염에 대한 우려가 없다.Brown gas means a gas obtained by electrolyzing water. In the gas, hydrogen and oxygen are mixed in an equivalent ratio of 2: 1. When water is electrolyzed, hydrogen is obtained at the cathode and oxygen is obtained at the anode. Brown gas is produced by collecting the hydrogen and oxygen at once without collecting them. When Brown gas is combusted, only water is generated as the combusted product, so there is no concern about environmental pollution.

다만, 물을 전기 분해하여 수소 및 산소를 별도로 포집하기 위해서는 브라운 가스 제조 장치의 특수 설계가 필요하므로, 현재는 중소용량의 브라운 가스 제조 장치만 개발되고 있다. 따라서 친환경적인 브라운 가스 사용처를 확대하기 위해서는 브라운 가스를 대량으로 제조 할 수 있고, 그 크기를 최소화한 브라운 가스 제조 장치의 설계가 필요하다.However, in order to separate the hydrogen and oxygen by electrolysis of water separately, a special design of the brown gas production apparatus is required. Currently, only a small and medium capacity brown gas production apparatus has been developed. Therefore, in order to expand the use of environment-friendly brown gas, it is necessary to design a brown gas manufacturing apparatus that can manufacture a large amount of brown gas and minimize its size.

다량의 브라운 가스를 제조할 수 있는 브라운 가스 제조 방법을 제공하고자 한다. 또한, 그 크기가 작으면서 다량의 브라운 가스를 제조할 수 있는 브라운 가스 제조 장치를 제공하고자 한다.It is an object of the present invention to provide a brown gas production method capable of producing a large amount of brown gas. In addition, the present invention is to provide a brown gas production apparatus that can produce a large amount of brown gas while the size is small.

본 발명의 일 실시예에 따른 브라운 가스의 제조 장치는, i) 브라운 가스를 제조하도록 적용되고 한 쌍의 열들을 이루면서 일방향을 따라 나란히 배열된 복수의 전해조들, ii) 복수의 전해조들 각각의 하부와 연결되어 복수의 전해조들 각각에 전해액을 공급하도록 적용된 복수의 급수 라인들, iii) 복수의 급수 라인들과 연결되고, 일방향을 따라 길게 뻗어 있으며, 한 쌍의 열들 사이에 위치하는 전기 절연성 급수 헤더, iv) 복수의 전해조들 각각의 상부와 연결되어 복수의 전해조들 각각으로부터 나오는 전해액을 배출시키는 복수의 배수 라인들, v) 복수의 배수 라인들과 연결되고, 급수 헤드와 마주하는 전기 절연성 배수 헤더, vi) 복수의 전해조들에 전기적으로 연결되어 복수의 전해조들에 포함된 전해액을 전기 분해하는 전류를 공급하는 전원, 및 vii) 복수의 전해조들 각각의 상단과 연결되어 복수의 전해조들에서 제조된 브라운 가스를 외부로 배출시키는 브라운 가스 배출관을 포함한다.Apparatus for producing brown gas according to an embodiment of the present invention comprises: i) a plurality of electrolysers adapted to produce brown gas and arranged side by side along one direction while forming a pair of rows, ii) a lower portion of each of the plurality of electrolysers A plurality of feed water lines adapted to supply electrolyte to each of the plurality of electrolysers, iii) an electrically insulated feed water header connected to the plurality of feed water lines, extending in one direction, and positioned between a pair of rows iv) a plurality of drain lines connected to the top of each of the plurality of electrolysers to discharge electrolyte from each of the plurality of electrolysers, v) an electrically insulated drain header connected to the plurality of drain lines and facing the feed head vi) a power source electrically connected to the plurality of electrolyzers to supply a current for electrolyzing the electrolyte contained in the plurality of electrolyzers, and vii) It is associated with a number of electrolytic cell each of the upper includes a brown gas discharge pipe for discharging the Brown gas produced in a plurality of the electrolytic cell to the outside.

급수 헤더는, i) 급수 헤더의 내부에 형성되어 일방향을 따라 뻗은 급수 통로, 및 ii) 복수의 급수 라인들과 연통되고, 급수 헤더의 측면에 형성되어 복수의 급수 라인들이 나사 결합되도록 적용된 복수의 급수용 분기 통로들을 포함할 수 있다. 급수 통로와 복수의 급수용 분기 통로들은 상호 실질적으로 직각을 이루면서 교차하고, 급수 헤더는 일체형의 수지로 제조될 수 있다. 배수 헤더는, i) 배수 헤더의 내부에 형성되어 일방향을 따라 뻗은 배수 통로, 및 ii) 복수의 배수 통로들과 연통되고, 배수 헤더의 측면에 형성되어 복수의 배수 라인들이 나사 결합되도록 적용된 복수의 배수용 분기 통로들을 포함할 수 있다. 배수 통로와 복수의 배수용 분기 통로들은 상호 실질적으로 직각을 이루면서 교차하고, 배수 헤더는 일체형의 수지로 제조될 수 있다.The water supply header includes: a) a plurality of water supply passages formed in the water supply header and extending in one direction, and ii) communicating with the plurality of water supply lines, and formed on the side of the water supply header so that the plurality of water supply lines are screwed together. It may include branch passages for water supply. The water supply passage and the plurality of water supply branch passages cross each other at substantially right angles, and the water supply header may be made of an integral resin. The drainage header includes: a) a plurality of drainage passages formed in the drainage header and extending in one direction, and ii) communicating with the plurality of drainage passages, and formed on the side of the drainage header and adapted to screw the plurality of drainage lines together. It may include branch passages for drainage. The drain passage and the plurality of drain branch passages cross each other at substantially right angles, and the drain header may be made of an integral resin.

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본 발명의 일 실시예에 따른 브라운 가스의 제조 장치는, i) 브라운 가스 배출관과 연결되고, 전해액을 저장하도록 적용된 기액 분리기, ii) 기액 분리기와 연결되어 기액 분리기에 저장된 전해액의 높이를 측정하는 레벨 계측기, 및 iii) 기액 분리기 및 급수 헤더와 연결되고, 전해액을 급수 헤더측으로 공급하는 전해액 공급 펌프를 더 포함할 수 있다. 브라운 가스 배출관의 단부는 전해액에 침지되고, 브라운 가스 배출관으로부터 배출되는 전해액은 브라운 가스와 분리도록 적용되고, 레벨 계측기는 전해액 공급 펌프와 연동하도록 적용될 수 있다. 레벨 계측기가 기액 분리기에 저장된 전해액의 높이 상승을 센싱하는 경우, 레벨 계측기가 전해액 공급 펌프를 구동시키는 구동 신호를 전해액 공급 펌프에 전송할 수 있다.Brown gas manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, i) a gas-liquid separator connected to the brown gas discharge pipe, and applied to store the electrolyte, ii) a level for measuring the height of the electrolyte stored in the gas-liquid separator connected to the gas-liquid separator It may further include a meter, and iii) an electrolyte supply pump connected to the gas-liquid separator and the water supply header and supplying the electrolyte solution to the water supply header side. The end of the brown gas discharge pipe is immersed in the electrolyte, the electrolyte discharged from the brown gas discharge pipe is applied to separate from the brown gas, and the level meter may be applied to cooperate with the electrolyte supply pump. When the level meter senses the height increase of the electrolyte stored in the gas-liquid separator, the level meter may transmit a driving signal to the electrolyte supply pump to drive the electrolyte supply pump.

본 발명의 일 실시예에 따른 브라운 가스의 제조 방법은, i) 일방향을 따라 길게 뻗은 전기 절연성 급수 헤더를 제공하는 단계, ii) 급수 헤더로부터 전기 절연성 급수 헤더와 연결된 복수의 급수 라인들측으로 전해액을 공급하는 단계, iii) 복수의 급수 라인들로부터 한 쌍의 열들을 이루면서 일방향을 따라 나란히 배열된 복수의 전해조들 각각에 전해액을 공급하는 단계, iv) 복수의 전해조들에 전기적으로 연결된 전원이 복수의 전해조들에 전류를 공급하여 복수의 전해조들에 포함된 전해액을 전기 분해함으로써 브라운 가스를 제조하는 단계, v) 복수의 전해조들 각각의 상단과 연결된 브라운 가스 배출관을 통하여 브라운 가스를 외부로 배출시키는 단계, vi) 복수의 전해조들 각각에 연결된 복수의 배수 라인들을 통하여 전해액을 배출시키는 단계, 및 vii) 복수의 배수 라인들과 연결되고, 급수 헤드와 마주하는 전기 절연성 배수 헤더를 통하여 전해액을 배출시키는 단계를 포함한다.Brown gas manufacturing method according to an embodiment of the present invention, i) providing an electrically insulating water supply header elongated in one direction, ii) the electrolyte from the water supply header to a plurality of water supply lines connected to the electrically insulating water supply header Supplying electrolyte, iii) supplying an electrolyte solution to each of the plurality of electrolytic cells arranged side by side along a direction while forming a pair of rows from the plurality of water supply lines, iv) a plurality of power sources electrically connected to the plurality of electrolyzers Supplying a current to the electrolyzers to produce brown gas by electrolyzing the electrolyte contained in the plurality of electrolyzers, v) discharging the brown gas to the outside through a brown gas discharge pipe connected to an upper end of each of the plurality of electrolyzers vi) discharging the electrolyte through a plurality of drain lines connected to each of the plurality of electrolysers, and vii) connecting the plurality of drain lines and draining the electrolyte through the electrically insulated drain header facing the feed head.

복수의 급수 라인들측으로 전해액을 공급하는 단계에서, 일방향을 따라 급수 헤더로 공급된 전해액이 일방향과 실질적으로 직각을 이루면서 교차하는 방향으로 분기되어 복수의 급수 라인들측으로 전해액을 공급할 수 있다. 전기 절연성 배수 헤더를 통하여 전해액을 배출시키는 단계에서, 전해액은 배수 헤더에 일방향과 실질적으로 직각을 이루면서 교차하는 방향으로 모아져서 일방향을 따라 배출될 수 있다.In the supplying of the electrolyte solution to the plurality of water supply lines, the electrolyte supplied to the water supply header along one direction may branch in a cross direction while being substantially perpendicular to one direction to supply the electrolyte solution to the plurality of water supply lines. In the step of discharging the electrolyte solution through the electrically insulating drain header, the electrolyte solution may be collected in a direction crossing with the drainage header substantially perpendicular to one direction and discharged along one direction.

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브라운 가스의 발생량은 실질적으로 43m3/h일 수 있다.The amount of Brown gas generated may be substantially 43 m 3 / h.

본 발명의 일 실시예에 따른 브라운 가스의 제조 방법은, i) 브라운 가스 배출관과 연결된 기액 분리기가 브라운 가스 배출관으로부터 배출되는 브라운 가스와 전해액을 상호 분리시키는 단계, ii) 기액 분리기와 연결된 레벨 계측기가 기액 분리기에 저장된 전해액의 높이를 측정하는 단계, 및 iii) 기액 분리기 및 급수 헤더와 연결된 전해액 공급 펌프가 레벨 계측기와 연동되어 작동하는 단계를 더 포함할 수 있다. 전해액 공급 펌프가 레벨 계측기와 연동되어 작동하는 단계에서, 레벨 계측기가 기액 분리기에 저장된 전해액의 높이 상승을 센싱하는 경우, 레벨 계측기가 전해액 공급 펌프를 구동시키는 구동 신호를 전해액 공급 펌프에 전송할 수 있다.Brown gas manufacturing method according to an embodiment of the present invention, i) a gas-liquid separator connected to the brown gas discharge pipe and the brown gas discharged from the brown gas discharge pipe and the electrolyte is separated from each other, ii) a level meter connected to the gas-liquid separator Measuring the height of the electrolyte stored in the gas-liquid separator, and iii) operating the electrolyte supply pump connected to the gas-liquid separator and the feedwater header in cooperation with the level meter. In the step in which the electrolyte supply pump operates in conjunction with the level meter, when the level meter senses the height increase of the electrolyte solution stored in the gas-liquid separator, the level meter may transmit a driving signal for driving the electrolyte supply pump to the electrolyte supply pump.

복수의 전해조들 각각에 전해액을 공급하는 단계에서, 복수의 전해조들 각각에 포함된 전해액의 농도를 실질적으로 균일하게 유지될 수 있다.In the supplying of the electrolyte solution to each of the plurality of electrolyzers, the concentration of the electrolyte solution included in each of the plurality of electrolyzers may be maintained to be substantially uniform.

브라운 가스 제조 장치의 크기를 소형화하면서도 브라운 가스를 대량으로 제조할 수 있다. 따라서 열원이 필요한 모든 산업 분야에 브라운 가스를 열원으로서 대체 사용할 수 있으므로, 환경 오염을 획기적으로 감소시킬 수 있고, 설치 면적을 최소화할 수 있다. 또한, 브라운 가스 제조 장치의 용량을 다양화할 수 있으므로, 모든 산업 분야에서 브라운 가스를 탄력적으로 적용할 수 있다.Brown gas can be produced in large quantities while miniaturizing the size of the brown gas producing apparatus. Therefore, brown gas can be used as a heat source for all industrial fields requiring a heat source, thereby significantly reducing environmental pollution and minimizing the installation area. In addition, since the capacity of the brown gas production apparatus can be diversified, brown gas can be flexibly applied in all industrial fields.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 브라운 가스 제조 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 급수 헤더의 개략적인 부분 단면도이다.
도 3은 도 1의 배수 헤더의 개략적인 부분 단면도이다.
도 4는 도 1의 브라운 가스 제조 장치와 연결된 기액분리유닛(UNIT)의 개략적인 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 브라운 가스 제조 방법의 개략적인 순서도이다.1 is a schematic perspective view of a brown gas production apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view of the feedwater header of FIG. 1.
3 is a schematic partial cross-sectional view of the drainage header of FIG. 1.
4 is a schematic perspective view of a gas-liquid separation unit (UNIT) connected to the Brown gas production apparatus of FIG. 1.
5 is a schematic flowchart of a brown gas manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms “a,” “an,” and “the” include plural forms as well, unless the phrases clearly indicate the opposite. As used herein, the term "comprising" embodies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element, and / or component, and other specific characteristics, region, integer, step, operation, element, component, and / or group. It does not exclude the presence or addition of.

어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 개재되지 않는다.When a portion is referred to as being "above" another portion, it may be just above the other portion or may be accompanied by another portion in between. In contrast, when a part is mentioned as "directly above" another part, no other part is intervened in between.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Commonly defined terms used are additionally interpreted to have a meaning consistent with the related technical literature and the presently disclosed contents, and are not interpreted in an ideal or very formal sense unless defined.

이하에서 설명하는 브라운 가스는 수소 및 산소를 포함하는 모든 기체를 포함하는 것으로 해석된다. 따라서 수소 및 산소를 함께 포함하고, 양자의 반응에 의해 열원으로서 사용할 수 있는 기체는 브라운 가스인 것으로 해석된다.Brown gas described below is interpreted to include all gases including hydrogen and oxygen. Therefore, the gas which contains hydrogen and oxygen together and can be used as a heat source by reaction of both is interpreted as Brown gas.

이하에서 사용하는 연결은 물리적인 연결뿐만이 아니라 무선 연결, 즉 전기적인 연결 등을 포함하는 의미로 해석된다. 따라서 연결은 특정 객체의 동작에 의해 다른 객체가 영향을 받는 경우를 모두 포함하는 것으로 해석된다.The connection used below is interpreted to include not only a physical connection but also a wireless connection, that is, an electrical connection. Therefore, a connection is interpreted to include all cases where another object is affected by the operation of a particular object.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 브라운 가스 제조 장치(100)의 개략적인 사시도이다. 도 1의 브라운 가스 제조 장치(100)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 브라운 가스 제조 장치(100)의 구조를 다양한 형태로 변형할 수도 있다.1 is a schematic perspective view of a brown gas production apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. The structure of the brown gas production apparatus 100 of FIG. 1 is merely for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto. Therefore, the structure of the brown gas production apparatus 100 may be modified in various forms.

도 1에 도시한 바와 같이, 브라운 가스 제조 장치(100)는 복수의 전해조들(10), 급수 헤더(20), 복수의 급수 라인들(22), 배수 헤더(40), 복수의 배수 라인들(42), 전원(60) 및 브라운 가스 배출관(30)을 포함한다. 이외에, 브라운 가스 제조 장치(100)는 열교환기(70), 쿨링 타워(cooling tower)(80), 전해액 보충관(90)을 더 포함한다. 또한, 도 1에 도시한 브라운 가스 제조 장치(100)의 부품들 중에서 일부 부품은 생략할 수 있다.As shown in FIG. 1, the brown gas manufacturing apparatus 100 includes a plurality of electrolyzers 10, a feedwater header 20, a plurality of feedwater lines 22, a drainage header 40, and a plurality of drainage lines. 42, a power source 60, and a brown gas discharge pipe 30. In addition, the brown gas production apparatus 100 further includes a heat exchanger 70, a cooling tower 80, and an electrolyte replenishment tube 90. In addition, some of the parts of the brown gas manufacturing apparatus 100 shown in FIG. 1 may be omitted.

도 1에 도시한 바와 같이, 복수의 전해조들(10)은 브라운 가스를 발생시킨다. 전해조들(10)은 일방향, 즉 y축 방향을 따라 나란히 배열된다. 복수의 전해조들(10)은 x축 방향을 따라 한 쌍으로 배열된다. 각각의 전해조들(10)은 상호 이격되어 위치한다. 전해조(10)의 상단에는 전극봉(64)이 위치하고 전극봉(64)은 전원(60)과 연결된다. 따라서 전해조(10)는 전원(60)과 전기적으로 연결된다. 전해조(10)의 내부에는 전극봉(64)과 이를 둘러싸면서 동심원으로 상호 이격되어 배열된 극판들(미도시)이 존재한다. 따라서 전해조(10)에 전류를 공급하는 경우, 전해조(10)내의 전해액이 전기 분해되므로 극판들의 표면에 수소 및 산소를 포함하는 브라운 가스 방울이 생성된다. 전해액을 +z축 방향으로 상승시켜서 생성된 브라운 가스를 상부로 보냄으로써 다량의 브라운 가스를 포집할 수 있다. 전해조(10)의 내부 구조는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.As shown in FIG. 1, the plurality of electrolyzers 10 generates Brown gas. The electrolyzers 10 are arranged side by side in one direction, that is, in the y-axis direction. The plurality of electrolyzers 10 are arranged in pairs along the x-axis direction. Each of the electrolyzers 10 is spaced apart from each other. The electrode 64 is positioned at the upper end of the electrolytic cell 10 and the electrode 64 is connected to the power source 60. Therefore, the electrolytic cell 10 is electrically connected to the power source 60. In the interior of the electrolytic cell 10, there are electrode plates 64 and pole plates (not shown) arranged to be spaced apart from each other in concentric circles. Therefore, when a current is supplied to the electrolytic cell 10, the electrolytic solution in the electrolytic cell 10 is electrolyzed to generate a brown gas droplet containing hydrogen and oxygen on the surface of the electrode plates. A large amount of brown gas can be collected by raising the electrolyte in the + z-axis direction and sending the generated brown gas to the top. Since the internal structure of the electrolytic cell 10 can be easily understood by those skilled in the art, detailed description thereof will be omitted.

전원(60)은 그 내부에 저항을 포함한다. 따라서 전원(60)은 전선(62)에 의해 복수의 전해조들(10)에 전기적으로 연결되어 복수의 전해조들(10)에 공급하는 전류를 가변적으로 조절할 수 있다. 도 1에는 전선(62)이 절단된 것처럼 도시되어 있지만, 이는 편의상 도시를 위한 것이며, 실제로 전선(62)은 전원(60)과 복수의 전해조들(10)을 상호 연결한다. 전원(60)은 전류를 가변적으로 조절할 수 있으므로, 전해조(10)에서 전기 분해에 의해 생성되는 브라운 가스의 양을 조절할 수 있다. 예를 들면, 전원(60)의 공급 전력의 양과 전해액의 비중을 최적으로 조절함으로써 원하는 양의 브라운 가스를 생성시킬 수 있다. 전원(60)의 공급 전력 조절 방법 및 그 내부 구조는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.The power supply 60 includes a resistor therein. Therefore, the power source 60 may be electrically connected to the plurality of electrolyzers 10 by the wire 62 to variably adjust the current supplied to the plurality of electrolyzers 10. Although the wire 62 is shown as being cut in FIG. 1, this is for convenience of illustration only, and in practice the wire 62 interconnects the power source 60 and the plurality of electrolyzers 10. Since the power source 60 may variably adjust the current, the amount of brown gas generated by electrolysis in the electrolytic cell 10 may be adjusted. For example, a desired amount of Brown gas can be generated by optimally adjusting the amount of power supplied to the power supply 60 and the specific gravity of the electrolyte. Since the method for adjusting the power supply of the power supply 60 and its internal structure can be easily understood by those skilled in the art, detailed description thereof will be omitted.

도 1에 도시한 바와 같이, 급수 헤더(20)는 일방향, 즉 y축 방향을 따라 길게 뻗어 있다. 급수 헤더(20)는 y축 방향으로 2개의 열을 형성하면서 배열된 전해조들(10) 사이에 위치한다. 여기서, 급수 헤더(20)는 전기 절연성 소재로 제조된다. 브라운 가스 제조 장치(100)에 공급된 전해액은 급수 헤더(20)를 통하여 분기되어 복수의 급수 라인들(22)을 통해 전해조(10)에 공급된다. 따라서 복수의 전해조들(10)의 극성이 상호 다른 경우, 급수 헤더(20)는 전기적으로 연결된 복수의 전해조들(10)과 연통되므로 스파크가 발생될 수 있다. 그러므로, 급수 헤더(20)를 전기 절연성 소재로 형성하여 스파크 발생과 전기 누설을 방지한다.As shown in FIG. 1, the water supply header 20 extends long along one direction, that is, along the y-axis direction. The feedwater header 20 is located between the electrolyzers 10 arranged while forming two rows in the y-axis direction. Here, the water supply header 20 is made of an electrically insulating material. The electrolyte solution supplied to the brown gas manufacturing apparatus 100 is branched through the water supply header 20 and supplied to the electrolytic cell 10 through the plurality of water supply lines 22. Therefore, when the polarities of the plurality of electrolyzers 10 are different from each other, the water supply header 20 may communicate with the plurality of electrolyzers 10 electrically connected to each other, so that sparks may occur. Therefore, the water supply header 20 is formed of an electrically insulating material to prevent sparking and electric leakage.

한편, 급수 헤더(20)는 복수의 급수 라인들(22)을 통하여 전해액을 전해조(10)에 공급한다. 급수 헤더(20)의 내부는 생성된 브라운 가스가 가득 차 있으므로, 이로 인해 급수 헤더(20)는 매우 큰 압력을 받는다. 따라서 급수 헤더(20)는 큰 압력에도 견딜 수 있도록 일체형으로 제조된다. 즉, 급수 헤더(20)를 플라스틱 등의 수지로 일체형으로 제조함으로써 그 내구성을 향상시킬 수 있다.On the other hand, the water supply header 20 supplies the electrolyte to the electrolytic cell 10 through the plurality of water supply lines 22. Since the inside of the water supply header 20 is filled with generated brown gas, the water supply header 20 is subjected to a very large pressure. Therefore, the water supply header 20 is integrally manufactured to withstand a large pressure. That is, the durability can be improved by integrally manufacturing the water supply header 20 with resin such as plastic.

복수의 급수 라인들(22)은 복수의 전해조들(10) 각각의 하부와 연결된다. 복수의 급수 라인들(22)은 상호 이격되어 복수의 전해조들(10) 각각에 전해액을 공급한다. 복수의 급수 라인들(22)은 급수 헤더(20)와 연결되므로, 전해액을 복수의 전해조들(10)에 균일하게 분배하여 공급할 수 있다.The plurality of water supply lines 22 is connected to the lower portion of each of the plurality of electrolytic cells 10. The plurality of water supply lines 22 are spaced apart from each other to supply an electrolyte solution to each of the plurality of electrolytic cells 10. Since the plurality of water supply lines 22 are connected to the water supply header 20, the electrolyte may be uniformly distributed and supplied to the plurality of electrolytic baths 10.

한편, 전해조(10) 내부에서는 전해액이 전기 분해되므로, 전해액의 온도가 상승한다. 전해액의 온도가 약 50℃를 초과하는 경우, 수분이 많이 발생하여 브라운 가스의 품질과 생성량이 현저하게 감소한다. 따라서 가열된 전해액을 냉각시킴으로써 적절한 양의 브라운 가스를 지속적으로 생성시킨다. 이를 위하여 가열된 전해액을 복수의 배수 라인들(42)을 통해 외부로 배출시킨다. 복수의 배수 라인들(42)은 복수의 전해조들(10) 각각의 상부와 연결되어 복수의 전해조들(10) 각각으로부터 나오는 전해액을 배출시킨다. 가열된 전해액은 복수의 배수 라인들(42)을 통하여 배수 헤더(40)에서 합쳐진 후 외부로 배출된다. 복수의 전해조들(10)의 극성이 상호 다른 경우, 배수 헤더(40)는 전기적으로 연결된 복수의 전해조들(10)과 연통되므로 스파크가 발생할 수 있다. 그러므로, 배수 헤더(40)를 전기 절연성 소재로 형성하여 스파크 발생과 전기 누설을 방지한다.On the other hand, since the electrolyte is electrolyzed in the electrolytic cell 10, the temperature of the electrolyte increases. When the temperature of the electrolyte exceeds about 50 ° C., a lot of moisture is generated and the quality and amount of brown gas are significantly reduced. Thus, by cooling the heated electrolyte, an appropriate amount of Brown gas is continuously produced. To this end, the heated electrolyte is discharged to the outside through the plurality of drain lines 42. The plurality of drain lines 42 are connected to the upper portions of each of the plurality of electrolytic cells 10 to discharge the electrolyte from each of the plurality of electrolytic cells 10. The heated electrolyte is combined in the drain header 40 through the plurality of drain lines 42 and then discharged to the outside. When the polarities of the plurality of electrolyzers 10 are different from each other, since the drain header 40 communicates with the plurality of electrolyzers 10 electrically connected, sparks may occur. Therefore, the drain header 40 is formed of an electrically insulating material to prevent sparking and electric leakage.

배출된 전해액은 화살표 방향을 따라 열교환기(70)로 유입된 후 냉각되어 급수 헤더(20)로 다시 공급된다. 배수 헤더(40)는 급수 헤더(20)와 마주하면서 급수 헤더(20)의 상측에 위치하므로, 전해액이 원활하게 순환될 수 있다.The discharged electrolyte is introduced into the heat exchanger 70 in the direction of the arrow, cooled, and supplied again to the feed water header 20. Since the drain header 40 is positioned above the water supply header 20 while facing the water supply header 20, the electrolyte may be smoothly circulated.

여기서, 열교환기(70)는 쿨링 타워(80)와 연결되고, 쿨링 타워(80)의 냉수는 열교환기(70)를 순환하면서 가열된 전해액을 냉각시킨다. 따라서 브라운 가스의 생성에 필요한 온도로 조절된 전해액을 전해조(10)에 다시 공급할 수 있다. 또한, 전해액의 순환에 따라 전해액은 전해조(10) 내부에서 상승하므로, 전해조(10) 내부의 극판들(미도시) 표면에 생성된 브라운 가스 방울을 상측으로 쉽게 이동시킬 수 있다. 따라서 브라운 가스는 브라운 가스 배출관(30)을 통하여 외부로 잘 배출된다. Here, the heat exchanger 70 is connected to the cooling tower 80, the cold water of the cooling tower 80 cools the heated electrolyte while circulating the heat exchanger (70). Therefore, the electrolyte solution adjusted to the temperature required for generation of the brown gas can be supplied to the electrolytic cell 10 again. In addition, since the electrolyte rises in the electrolytic cell 10 according to the circulation of the electrolyte, the brown gas droplets generated on the surface of the electrode plates (not shown) inside the electrolytic cell 10 can be easily moved upward. Therefore, the brown gas is well discharged to the outside through the brown gas discharge pipe (30).

도 1에 도시한 바와 같이, 브라운 가스 배출관(30)은 복수의 전해조들(10) 각각의 상단과 연결된다. 브라운 가스 배출관(30)은 브라운 가스를 외부로 배출시킨다. 브라운 가스 배출관(30)은 하부관(301) 및 상부관(303)을 포함한다. 전해조(10)로부터 브라운 가스가 배출되는 경우, 브라운 가스에 전해액이 혼합되어 있을 수 있다. 따라서 브라운 가스 배출관(30)을 이중 구조로 형성함으로써, 하부관(301)에서 전해액을 다시 제거한 후 상부관(303)에서 2차적으로 고순도의 브라운 가스를 포집할 수 있다. 하부관(301)에 잔존하는 전해액은 중력에 의해 다시 전해조(10)로 낙하한다. 그 결과, 외부로 유출되는 전해액의 양을 최소화할 수 있으므로, 브라운 가스 제조 장치(10)에 전해액을 보충할 필요성이 적어진다.As shown in FIG. 1, the brown gas discharge pipe 30 is connected to an upper end of each of the plurality of electrolytic cells 10. The brown gas discharge pipe 30 discharges the brown gas to the outside. The brown gas discharge pipe 30 includes a lower pipe 301 and an upper pipe 303. When the brown gas is discharged from the electrolytic cell 10, the electrolyte may be mixed with the brown gas. Therefore, by forming the brown gas discharge pipe 30 in a double structure, the electrolyte can be removed from the lower pipe 301 again, and the high-purity brown gas can be collected in the upper pipe 303. The electrolyte remaining in the lower tube 301 falls back into the electrolytic cell 10 by gravity. As a result, since the amount of the electrolyte solution flowing out to the outside can be minimized, the necessity of replenishing the electrolyte solution to the Brown gas production apparatus 10 becomes less.

도 2는 도 1의 급수 헤더(20)의 부분적인 단면 구조를 개략적으로 나타낸다. 도 2의 급수 헤더(20)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 급수 헤더(20)의 구조를 다양한 형태로 변형할 수도 있다.2 schematically illustrates a partial cross-sectional structure of the feedwater header 20 of FIG. 1. The structure of the feedwater header 20 of FIG. 2 is merely for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto. Therefore, the structure of the water supply header 20 may be modified in various forms.

도 2는 도 1에서 -z축 방향으로 급수 헤더(20)를 보면서 급수 헤더(20)를 xy 평면 방향으로 자른 내부 구조를 나타낸다. 급수 헤더(20)는 급수 통로(202) 및 복수의 급수용 분기 통로들(204)를 포함한다. 급수 헤더(20)가 일체형으로 형성되므로, 급수 통로(202) 및 복수의 급수용 분기 통로들(204)은 급수 헤더(20) 내부에 중공형 공간으로 형성된다.FIG. 2 illustrates an internal structure in which the water supply header 20 is cut in the xy plane direction while looking at the water supply header 20 in the -z axis direction in FIG. 1. The feedwater header 20 includes a feedwater passage 202 and a plurality of feedwater branch passages 204. Since the water supply header 20 is integrally formed, the water supply passage 202 and the plurality of water supply branch passages 204 are formed in a hollow space inside the water supply header 20.

도 2에 도시한 바와 같이, 급수 통로(202)는 급수 헤더(20)의 내부에 형성되어 일방향, 즉 y축 방향을 따라 뻗어 있다. 급수 헤더(20)를 통하여 공급된 전해액은 복수의 급수용 분기 통로들(204)을 통하여 화살표 방향으로 각 전해조(10)(도 1에 도시)를 향하여 분기된다. 복수의 급수용 분기 통로들(204)은 복수의 급수 라인들(22)과 연통된다. 복수의 급수용 분기 통로들(204)은 급수 헤더(20)의 좌우 측면에 형성된다. 여기서, 복수의 급수 라인들(22)은 복수의 급수용 분기 통로들(204)에 나사 결합된다. 즉, 복수의 급수 라인들(22)에는 나사선(221)이 형성되어 있으므로, 복수의 급수용 분기 통로들(204)에 견고하게 결합될 수 있다. 그 결과, 고압의 전해액이 공급되더라도 복수의 급수 라인들(22)이 그 압력을 잘 견딜 수 있다.As shown in FIG. 2, the water supply passage 202 is formed inside the water supply header 20 and extends in one direction, that is, along the y-axis direction. The electrolyte supplied through the feedwater header 20 branches toward each electrolytic cell 10 (shown in FIG. 1) in the direction of the arrow through the plurality of feedwater branch passages 204. The plurality of water supply branch passages 204 communicate with the plurality of water supply lines 22. The plurality of water supply branch passages 204 are formed at the left and right sides of the water supply header 20. Here, the plurality of water supply lines 22 are screwed to the plurality of water supply branch passages 204. That is, since the thread 221 is formed in the plurality of water supply lines 22, the water supply lines 22 may be firmly coupled to the plurality of water supply branch passages 204. As a result, even if a high pressure electrolyte is supplied, the plurality of water supply lines 22 can withstand the pressure well.

도 2에 도시한 바와 같이, 급수 통로(202)와 복수의 급수용 분기 통로들(204)이 상호 이루는 각(θ)은 실질적으로 직각이다. 따라서 급수 통로(202)를 따라 공급된 전해액은 급수 통로(202)가 뻗은 방향과 실질적으로 직각을 이루면서 교차하는 방향으로 분기된다. 그 결과, 전해액은 급수 통로(202)의 양측에 위치한 복수의 급수용 분기 통로들(204)에 균일하게 분배된다.As shown in FIG. 2, the angle θ formed between the water supply passage 202 and the plurality of water supply branch passages 204 is substantially perpendicular. Therefore, the electrolyte supplied along the water supply passage 202 branches in a direction crossing with the water supply passage 202 extending at substantially right angles. As a result, the electrolyte is evenly distributed to the plurality of water supply branch passages 204 located on both sides of the water supply passage 202.

도 3은 도 1의 배수 헤더(40)의 부분적인 단면 구조를 개략적으로 나타낸다. 도 3의 배수 헤더(40)의 구조는 도 2의 급수 헤더(20)의 구조와 동일하므로, 동일한 부분에 대해서는 그 상세한 설명을 생략한다.3 schematically illustrates a partial cross-sectional structure of the drainage header 40 of FIG. 1. Since the structure of the drainage header 40 of FIG. 3 is the same as that of the water supply header 20 of FIG. 2, the detailed description is abbreviate | omitted about the same part.

도 3은 도 1에서 -z축 방향으로 배수 헤더(40)를 보면서 배수 헤더(40)를 xy 평면 방향으로 자른 내부 구조를 나타낸다. 배수 헤더(40)는 배수 통로(402) 및 복수의 배수용 분기 통로들(404)를 포함한다. 배수 헤더(40)가 일체형으로 형성되므로, 배수 통로(402) 및 복수의 배수용 분기 통로들(404)은 배수 헤더(40) 내부에 중공형 공간으로 형성된다. FIG. 3 illustrates an internal structure in which the drainage header 40 is cut in the xy plane direction while looking at the drainage header 40 in the -z axis direction in FIG. 1. The drain header 40 includes a drain passage 402 and a plurality of drain branch passages 404. Since the drain header 40 is integrally formed, the drain passage 402 and the plurality of drain branch passages 404 are formed in a hollow space inside the drain header 40.

도 3에 도시한 바와 같이, 배수 통로(402)는 배수 헤더(40)의 내부에 형성되어 일방향, 즉 y축 방향을 따라 뻗어 있다. 전해액은 화살표 방향을 따라 각 전해조(10)(도 1에 도시)로부터 복수의 배수용 분기 통로들(404)을 통해 배수 헤더(40)에 모아진다. 모아진 전해액은 +y축 방향을 통해 외부로 배출된다. 복수의 배수용 분기 통로들(404)은 복수의 배수 라인들(42)과 연통된다. 복수의 배수용 분기 통로들(404)은 배수 헤더(40)의 좌우 측면에 형성된다. 여기서, 복수의 배수 라인들(42)은 복수의 배수용 분기 통로들(404)에 나사 결합된다. 즉, 복수의 배수 라인들(42)에는 나사선(421)이 형성되므로, 복수의 배수용 분기 통로들(404)에 견고하게 결합될 수 있다. 그 결과, 고압의 전해액이 배수되더라도 복수의 배수 라인들(42)이 그 압력을 잘 견딜 수 있다.As shown in FIG. 3, the drain passage 402 is formed inside the drain header 40 and extends in one direction, that is, along the y-axis direction. The electrolyte is collected in the drainage header 40 from each electrolytic cell 10 (shown in FIG. 1) through a plurality of drainage passages 404 along the direction of the arrow. The collected electrolyte is discharged to the outside through the + y-axis direction. The plurality of drainage branch passages 404 communicate with the plurality of drainage lines 42. The plurality of drainage branch passages 404 are formed at the left and right sides of the drainage header 40. Here, the plurality of drain lines 42 are screwed to the plurality of drain branch passages 404. That is, since the thread 421 is formed in the plurality of drain lines 42, the plurality of drain lines 42 may be firmly coupled to the plurality of drain branch passages 404. As a result, even if the high pressure electrolyte is drained, the plurality of drain lines 42 can withstand the pressure well.

도 3에 도시한 바와 같이, 배수 통로(402)와 복수의 배수용 분기 통로들(404)이 상호 이루는 각(θ)은 실질적으로 직각이다. 따라서 배수 통로(402)를 따라 공급된 전해액은 배수 통로(402)가 뻗은 방향과 실질적으로 직각을 이루면서 교차하는 방향으로 분기된다. 그 결과, 전해액은 배수 통로(402)의 양측에 위치한 복수의 배수용 분기 통로들(404)에 균일하게 분배된다.As shown in FIG. 3, the angle θ formed between the drain passage 402 and the plurality of drain branch passages 404 is substantially perpendicular to each other. Therefore, the electrolyte supplied along the drain passage 402 branches in a direction crossing with the drain passage 402 extending at substantially right angles. As a result, the electrolyte is uniformly distributed to the plurality of draining branch passages 404 located on both sides of the drain passage 402.

도 4는 도 1의 브라운 가스 제조 장치(100)와 연결된 기액분리장치(900)의 개략적인 사시도를 나타낸다. 도 4의 기액분리장치(900)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 기액분리장치(900)의 구조를 다양한 형태로 변형할 수도 있다.4 is a schematic perspective view of a gas-liquid separator 900 connected to the Brown gas production apparatus 100 of FIG. 1. The structure of the gas-liquid separator 900 of FIG. 4 is merely for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto. Therefore, the structure of the gas-liquid separator 900 may be modified in various forms.

도 4에 도시한 바와 같이, 기액분리장치(900)는 전해조(10)(도 1에 도시)에서 생성된 브라운 가스에 혼합되어 존재할 수 있는 전해액을 분리시킨다. 이를 위하여 기액분리장치(900)는 기액 분리기(92), 레벨 계측기(94) 및 전해액 공급 펌프(96)를 포함한다. 기액 분리기(92)는 브라운 가스 배출관(30)과 연결되고, 전해액을 저장한다. 브라운 가스 배출관(30)의 단부(305)가 전해액에 침지되어 있으므로, 브라운 가스 배출관(30)을 통해 배출되는 전해액은 기액 분리기(92)에 저장된 전해액에 혼합된다. 그리고 브라운 가스 배출관(30)을 통해 배출되는 브라운 가스의 비중은 전해액의 비중보다 낮으므로, 전해액 위로 상승하여 브라운 가스 공급관(32)을 통해 사용처로 공급된다. 그 결과, 기액 분리기(92)를 통하여 브라운 가스와 전해액을 상호 잘 분리시킬 수 있다. 한편, 레벨 계측기(94)는 기액 분리기(92)와 연결된다. 레벨 계측기(94)는 기액 분리기(92)에 저장된 전해액의 높이를 측정한다. 따라서 기액 분리기(92)에 저장된 전해액의 높이가 상승하는 경우, 전해액 공급 펌프(96)와 연결된 레벨 계측기(94)의 신호에 따라 전해액 보충관(90)을 통해 전해액을 급수 헤더(20)(도 1에 도시)측으로 공급할 수 있다. 즉, 레벨 계측기(94)는 전해액 공급 펌프(96)와 연동되므로, 레벨 계측기(94)가 기액 분리기(92)에 저장된 전해액의 높이 상승을 센싱하는 경우, 레벨 계측기(94)가 전해액 공급 펌프(96)를 구동시키는 구동 신호를 전해액 공급 펌프(96)에 전송한다. 따라서 급수 헤더(20)(도 1에 도시)와 연결된 전해액 공급 펌프(96)가 전해액 보충관(90)을 통하여 전해액을 공급하므로, 브라운 가스 제조 장치(100)내의 전해질 농도를 지속적으로 일정하게 유지할 수 있다.As shown in FIG. 4, the gas-liquid separator 900 separates the electrolyte solution which may be present by being mixed with the brown gas generated in the electrolytic cell 10 (shown in FIG. 1). To this end, the gas-liquid separator 900 includes a gas-liquid separator 92, a level gauge 94, and an electrolyte supply pump 96. The gas-liquid separator 92 is connected to the brown gas discharge pipe 30 and stores the electrolyte solution. Since the end portion 305 of the brown gas discharge pipe 30 is immersed in the electrolyte solution, the electrolyte solution discharged through the brown gas discharge pipe 30 is mixed with the electrolyte solution stored in the gas-liquid separator 92. And since the specific gravity of the brown gas discharged through the brown gas discharge pipe 30 is lower than the specific gravity of the electrolyte, it is raised above the electrolyte and supplied to the user through the brown gas supply pipe 32. As a result, the brown gas and the electrolyte can be separated well from each other through the gas-liquid separator 92. On the other hand, the level gauge 94 is connected with the gas-liquid separator 92. The level meter 94 measures the height of the electrolyte stored in the gas-liquid separator 92. Therefore, when the height of the electrolyte stored in the gas-liquid separator 92 rises, the electrolyte is supplied through the electrolyte replenishment pipe 90 according to a signal from the level meter 94 connected with the electrolyte supply pump 96 (Fig. It can supply to the side shown in (1). That is, since the level gauge 94 is interlocked with the electrolyte supply pump 96, when the level gauge 94 senses the height rise of the electrolyte stored in the gas-liquid separator 92, the level gauge 94 is the electrolyte supply pump ( A drive signal for driving 96 is transmitted to the electrolyte supply pump 96. Therefore, since the electrolyte supply pump 96 connected to the water supply header 20 (shown in FIG. 1) supplies the electrolyte through the electrolyte replenishment pipe 90, the electrolyte concentration in the Brown gas production apparatus 100 is constantly maintained. Can be.

브라운 가스에 전해액이 포함된 상태로 브라운 가스를 연소시키는 경우, 역화 현상 등이 발생하여 연소기가 용손될 수 있다. 따라서 브라운 가스와 전해액을 완전히 분리시키는 것이 필요하다. 이를 위하여 기액분리장치(900)를 사용하는 경우, 전해액을 브라운 가스와 용이하게 분리시킬 수 있다. 또한, 전해액이 외부로 방출되는 경우, 전해조(10)에서 전기 분해에 사용되는 전해액의 농도가 낮아진다. 따라서 전해질을 더 보충해야 하지만, 본 발명의 일 실시예에서는 브라운 가스와 혼합된 전해액을 기액분리장치(900)를 통해 회수하여 다시 공급한다. 그 결과, 전해액의 농도를 지속적으로 일정하게 유지할 수 있다.When the brown gas is combusted with the electrolyte contained in the brown gas, a backfire may occur and the combustor may be damaged. Therefore, it is necessary to completely separate the brown gas and the electrolyte. For this purpose, when the gas-liquid separator 900 is used, the electrolyte can be easily separated from the brown gas. In addition, when the electrolyte is discharged to the outside, the concentration of the electrolyte used for electrolysis in the electrolytic cell 10 is lowered. Therefore, the electrolyte should be further replenished, but in one embodiment of the present invention, the electrolyte mixed with Brown gas is recovered through the gas-liquid separator 900 and supplied again. As a result, the concentration of the electrolyte solution can be kept constant.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 브라운 가스 제조 방법의 순서도를 개략적으로 나타낸다. 도 5의 브라운 가스의 제조 방법은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 브라운 가스의 제조 방법을 다양한 형태로 변형할 수 있다. 이하에서는 도 1, 도 4 및 도 5를 참조하여 브라운 가스의 제조 방법을 순서대로 설명한다.5 schematically illustrates a flow chart of a brown gas production method according to an embodiment of the present invention. The manufacturing method of brown gas of FIG. 5 is only for illustration of this invention, Comprising: This invention is not limited to this. Therefore, the manufacturing method of brown gas can be modified in various forms. Hereinafter, the manufacturing method of brown gas is demonstrated in order with reference to FIG. 1, FIG. 4, and FIG.

도 5에 도시한 바와 같이, 브라운 가스의 제조 방법은 i) 전기 절연성 급수 헤더(20)(도 1에 도시, 이하 동일)를 제공하는 단계(S10), ii) 급수 헤더(20)와 연결된 복수의 급수 라인들(22)(도 1에 도시, 이하 동일)측으로 전해액을 공급하는 단계(S20), iii) 복수의 전해조들(10)(도 1에 도시, 이하 동일) 각각에 전해액을 공급하는 단계(S30), iv) 복수의 전해조들(10)에 포함된 전해액을 전기 분해하여 브라운 가스를 제조하는 단계(S40), v) 브라운 가스 배출관(30)(도 1에 도시, 이하 동일)을 통하여 브라운 가스를 외부로 배출시키는 단계(S50), vi) 기액 분리기(92)(도 4에 도시, 이하 동일)가 브라운 가스 배출관(30)으로부터 배출되는 브라운 가스와 전해액을 상호 분리시키는 단계(S60), vii) 레벨 계측기(94)(도 4에 도시, 이하 동일)가 기액 분리기(92)에 저장된 전해액의 높이를 측정하는 단계(S70), viii) 전해액 공급 펌프(96)(도 4에 도시, 이하 동일)가 레벨 계측기(94)와 연동되어 작동하는 단계(S80), ix) 복수의 배수 라인들(42)(도 1에 도시, 이하 동일)을 통하여 전해액을 배출시키는 단계(S90), 그리고 x) 복수의 배수 라인들(42)과 연결된 전기 절연성 배수 헤더(40)(도 1에 도시, 이하 동일)를 통하여 전해액을 배출시키는 단계(S100)를 포함한다. 이외에, 필요에 따라 브라운 가스의 제조 방법은 다른 단계들을 더 포함할 수 있다. 또한, 전술한 단계(S60) 내지 단계(S80)는 생략할 수 있다.As shown in FIG. 5, the Brown gas manufacturing method includes i) providing an electrically insulating water supply header 20 (shown in FIG. 1, hereinafter) (S10), and ii) a plurality of connected water supply headers 20. Supplying the electrolyte to the water supply lines 22 (the same as shown in FIG. 1, below) (S20), and iii) supplying the electrolyte to each of the plurality of electrolyzers 10 (the same shown in FIG. 1 below). Step (S30), iv) to produce a brown gas by electrolysis of the electrolyte contained in the plurality of electrolytic baths (S40), v) Brown gas discharge pipe 30 (shown in Figure 1, the same below) Discharging the brown gas to the outside (S50), vi) The gas-liquid separator 92 (shown in FIG. 4, hereinafter same) to separate the brown gas and the electrolyte discharged from the brown gas discharge pipe 30 (S60) ), vii) a level meter 94 (shown in FIG. 4, hereinafter same) measures the height of the electrolyte stored in the gas-liquid separator 92 (S70), viii) the electrolytic solution supply pump 96 (shown in FIG. 4, hereinafter same) operates in conjunction with the level gauge 94 (S80), ix) the plurality of drainage lines 42 ( A step of discharging the electrolyte through FIG. 1, the same below, and S), and x) through the electrically insulating drain header 40 (shown in FIG. 1, below) connected to the plurality of drain lines 42. Discharging the electrolyte (S100). In addition, the manufacturing method of the brown gas may further include other steps as necessary. In addition, the above-described step (S60) to step (S80) can be omitted.

먼저, 단계(S10)에서는 전기 절연성 급수 헤더(20)를 제공한다. 급수 헤더(20)는 일방향을 따라 길게 뻗어 있으므로, 전해액을 효율적으로 공급할 수 있다.First, in step S10 to provide an electrically insulating water supply header 20. Since the water supply header 20 extends long in one direction, the water supply header 20 can be efficiently supplied with the electrolyte solution.

다음으로, 단계(S20)에서는 급수 헤더(20)와 연결된 복수의 급수 라인들(22)측으로 전해액을 공급한다. 급수 헤더(20)로 입수된 전해액은 복수의 급수 라인들(22)측으로 균일하게 분배된다. 전해액으로는 예를 들면 KOH 또는 NaOH를 물에 녹인 용액을 사용할 수 있다.Next, in step S20, the electrolyte is supplied to the plurality of water supply lines 22 connected to the water supply header 20. The electrolyte solution supplied to the water supply header 20 is uniformly distributed to the plurality of water supply lines 22. As electrolyte solution, the solution which melt | dissolved KOH or NaOH in water can be used, for example.

단계(S30)에서는 복수의 전해조들(10) 각각에 전해액을 공급한다. 전술한 바와 같이, 복수의 급수 라인들(22) 각각이 복수의 전해조들(10) 각각에 연결된다. 따라서 전해액은 복수의 급수 라인들(22)로부터 복수의 전해조들(10)로 공급된다.In operation S30, an electrolyte is supplied to each of the plurality of electrolytic cells 10. As described above, each of the plurality of feed water lines 22 is connected to each of the plurality of electrolyzers 10. Therefore, the electrolyte is supplied to the plurality of electrolyzers 10 from the plurality of water supply lines 22.

다음으로, 단계(S40)에서는 복수의 전해조들(10)에 포함된 전해액을 전기 분해하여 브라운 가스를 제조한다. 즉, 전해조(10)에 전기적으로 연결된 전원(60)이 전해조(10)에 전류를 공급하므로, 전해액은 산소와 수소를 포함하는 브라운 가스로 전기 분해된다. 그 결과, 전해조(10)에서 브라운 가스를 제조할 수 있다.Next, in step (S40) to produce a brown gas by electrolytic decomposition of the electrolyte contained in the plurality of electrolytic cells 10. That is, since the power supply 60 electrically connected to the electrolytic cell 10 supplies a current to the electrolytic cell 10, the electrolytic solution is electrolyzed into Brown gas containing oxygen and hydrogen. As a result, brown gas can be produced in the electrolytic cell 10.

단계(S50)에서는 브라운 가스 배출관(30)을 통하여 브라운 가스를 외부로 배출시킨다. 브라운 가스 배출관(30)은 복수의 전해조들(10) 각각의 상단과 연결된다. 따라서 복수의 전해조들(10) 각각으로부터 브라운 가스를 외부로 배출시킨다.In step S50, the brown gas is discharged to the outside through the brown gas discharge pipe 30. The brown gas discharge pipe 30 is connected to the upper end of each of the plurality of electrolytic cells 10. Therefore, the brown gas is discharged from each of the plurality of electrolyzers 10 to the outside.

다음으로, 단계(S60)에서는 전해조(10)에서 복수의 배수 라인들(42)을 통하여 전해액을 배출시킨다. 전해조(10)에 포함된 전해액은 전기 분해되므로 지속적으로 가열된다. 따라서 전해액의 온도가 상승하게 되고, 이로 인해 브라운 가스의 생성이 어려워진다. 그러므로 전해액을 전해조(10)로부터 방출시킨 후, 전해액의 온도를 낮추어 전해조(10)에 다시 공급할 필요가 있다.Next, in step S60, the electrolyte is discharged from the electrolytic cell 10 through the plurality of drain lines 42. The electrolytic solution contained in the electrolytic cell 10 is electrolyzed and thus continuously heated. Therefore, the temperature of the electrolyte rises, which makes it difficult to generate brown gas. Therefore, after discharging the electrolyte solution from the electrolytic cell 10, it is necessary to lower the temperature of the electrolytic solution and supply it to the electrolytic cell 10 again.

그리고 단계(S70)에서는 복수의 배수 라인들(42)과 연결된 배수 헤더(40)를 통하여 전해액을 배출시킨다. 전해액은 배수 헤더(40)에 모아진 후 외부로 배출된다. 따라서 전해액의 배출 라인을 간단하게 구성할 수 있다.In operation S70, the electrolyte is discharged through the drain header 40 connected to the plurality of drain lines 42. The electrolyte is collected in the drain header 40 and then discharged to the outside. Therefore, the discharge line of electrolyte solution can be comprised simply.

한편, 배출된 브라운 가스에는 극히 미세한 양의 전해액이 함께 포함될 수 있으므로, 선택적으로 전해액을 브라운 가스와 분리시킬 필요가 있다. 전해액을 분리시키지 않는 경우, 브라운 가스 제조에 사용되는 전해액에 포함된 전해질의 농도가 계속 낮아진다.On the other hand, since the discharged brown gas may contain a very fine amount of electrolyte, it is necessary to selectively separate the electrolyte from the brown gas. If the electrolyte is not separated, the concentration of the electrolyte contained in the electrolyte used for producing Brown gas continues to be lowered.

따라서 단계(S80)에서는 기액 분리기(92)를 이용하여 브라운 가스 배출관(30)으로부터 배출되는 브라운 가스와 전해액을 상호 분리시킨다. 여기서, 기액 분리기(92)는 브라운 가스 배출관(30)과 연결된다. 브라운 가스를 기액 분리기(92)에 저장된 전해액 내부로 도입시키는 경우, 기체인 브라운 가스는 전해액과 혼합되지 않고 전해액 위로 상승한다. 반면에, 브라운 가스와 혼합되어 있던 전해액은 기액 분리기(92)에 저장된 전해액과 함께 혼합된다. 이러한 방법을 통하여 브라운 가스와 혼합된 전해액을 제거할 수 있다.Therefore, in step S80, the gaseous gas separator 92 is used to separate the brown gas and the electrolyte discharged from the brown gas discharge pipe 30. Here, the gas-liquid separator 92 is connected to the brown gas discharge pipe 30. When brown gas is introduced into the electrolyte stored in the gas-liquid separator 92, the brown gas, which is a gas, rises above the electrolyte without being mixed with the electrolyte. On the other hand, the electrolyte solution mixed with the brown gas is mixed with the electrolyte solution stored in the gas-liquid separator 92. Through this method, the electrolyte mixed with Brown gas can be removed.

한편, 단계(S90)에서는 레벨 계측기(94)가 기액 분리기(92)에 저장된 전해액의 높이를 측정한다. 브라운 가스와 혼합된 전해액이 지속적으로 기액 분리기(92) 내부에 저장되는 경우, 기액 분리기(92)에 저장된 전해액의 양이 증가한다. 따라서 오버플로우를 방지하기 위하여 기액 분리기(92)에 저장된 전해액을 외부로 방출시킬 필요가 있다. 이 시점을 모니터링하기 위해 레벨 계측기(94)를 이용하여 전해액의 높이를 측정한다.In step S90, the level meter 94 measures the height of the electrolyte stored in the gas-liquid separator 92. When the electrolyte mixed with Brown gas is continuously stored in the gas-liquid separator 92, the amount of the electrolyte stored in the gas-liquid separator 92 increases. Therefore, in order to prevent the overflow, it is necessary to discharge the electrolyte stored in the gas-liquid separator 92 to the outside. In order to monitor this time point, the level of the electrolyte is measured using the level gauge 94.

단계(S100)에서는 전해액 공급 펌프(96)가 레벨 계측기(94)와 연동되어 작동한다. 전해액 공급 펌프(96)는 기액 분리기(92) 및 급수 헤더(20)와 연결된다. 따라서 레벨 계측기(94)는 기액 분리기(92)에 저장된 전해액의 높이 상승을 센싱하고, 전해액의 높이 상승에 따라 전해액 공급 펌프(96)를 구동시키는 구동 신호를 전해액 공급 펌프(96)에 전송한다. 그 결과, 전해액 공급 펌프(96)의 구동에 의해 기액 분리기(92)에 저장된 전해액이 외부로 방출되면서 기액 분리기(92)에 저장된 전해액의 높이가 낮아진다. 외부로 배출된 전해액은 다시 전해조(10)로 공급되므로, 전해조들(10) 각각에 포함된 전해액의 농도를 실질적으로 균일하게 유지할 수 있다. 그 결과, 적정한 양의 브라운 가스를 지속적으로 제조할 수 있다.In step S100, the electrolyte supply pump 96 operates in conjunction with the level meter 94. The electrolyte supply pump 96 is connected with the gas liquid separator 92 and the feedwater header 20. Accordingly, the level measuring unit 94 senses a rise in the height of the electrolyte stored in the gas-liquid separator 92, and transmits a driving signal for driving the electrolyte supply pump 96 to the electrolyte supply pump 96 as the height of the electrolyte increases. As a result, the height of the electrolyte stored in the gas-liquid separator 92 is lowered while the electrolyte stored in the gas-liquid separator 92 is discharged to the outside by the driving of the electrolyte supply pump 96. Since the electrolyte discharged to the outside is supplied to the electrolytic cell 10 again, the concentration of the electrolyte contained in each of the electrolytic cells 10 may be maintained substantially uniformly. As a result, an appropriate amount of Brown gas can be continuously produced.

이하에서는 실험예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 이러한 실험예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to experimental examples. These experimental examples are only for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto.

실험예Experimental Example

도 1의 브라운 가스 제조 장치와 동일한 구조를 가지는 브라운 가스 제조 장치를 제조하였다. 브라운 가스 제조 장치에 포함된 전해조의 수는 총 18개이었다. 전해조 내부에 포함된 극판의 단면적은 약 1047.1 x 460π이었다. 9개의 전해조들을 한 쌍을 이루도록 상호 이격시켜서 배열하였다. 브라운 가스 제조 장치의 가로 방향 길이는 약 2400mm이었고, 세로 방향 길이는 약 550mm이었으며, 높이는 1840mm이었다. 그리고 한 쌍의 전해조들 사이에는 급수 헤더 및 배수 헤더를 위치시켰다. 급수 헤더는 배수 헤더의 하부에 위치하였다. 급수 헤더 및 배수 헤더는 전기 절연성의 폴리에틸렌 수지로 제조하였다. 복수의 급수 라인들은 급수 헤더와 전해조에 상호 연결되었고, 복수의 배수 라인들은 배수 헤더와 전해조에 상호 연결되었다. 한편, 브라운 가스 배출관은 전해조에 연결되어 전해조에서 제조되는 브라운 가스를 외부로 배출시켰다. 외부로 배출되는 브라운 가스의 토출 압력은 1기압으로 유지시켰다. 전해조 내부의 온도는 45℃ 내지 50℃로 조절하였고, 전해조 내부는 2기압으로 유지시켰다. 전해액으로는 KOH 용액을 사용하였다. 전해액의 비중을 조절하면서 브라운 가스 제조 장치에서 제조되는 브라운 가스의 양을 43m3/h로 일정하게 유지시키고, 전해액의 비중 변화에 따른 전원의 전력량 변화를 측정하였다. 이외의 상세한 실험 조건은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.A brown gas producing apparatus having the same structure as the brown gas producing apparatus of FIG. 1 was manufactured. The total number of electrolyzers included in the Brown gas production apparatus was 18. The cross-sectional area of the electrode plate contained in the electrolyzer was about 1047.1 x 460π. Nine electrolysers were arranged spaced apart from each other in pairs. The transverse length of the Brown gas making apparatus was about 2400 mm, the longitudinal length was about 550 mm, and the height was 1840 mm. The feedwater header and the drainage header were placed between the pair of electrolyzers. The feedwater header was located at the bottom of the drainage header. The water supply header and the drain header were made of electrically insulating polyethylene resin. The plurality of feed lines were interconnected to the feed header and the electrolyzer, and the plurality of drain lines were interconnected to the drain header and the electrolyzer. On the other hand, the brown gas discharge pipe is connected to the electrolytic cell to discharge the brown gas produced in the electrolytic cell to the outside. The discharge pressure of Brown gas discharged | emitted to the outside was maintained at 1 atmosphere. The temperature inside the electrolyzer was adjusted to 45 ° C. to 50 ° C., and the inside of the electrolyzer was kept at 2 atmospheres. KOH solution was used as electrolyte solution. While controlling the specific gravity of the electrolyte, the amount of brown gas produced in the brown gas production apparatus was kept constant at 43 m 3 / h, and the change in the amount of power of the power source according to the specific gravity change of the electrolyte was measured. Detailed experimental conditions other than this can be easily understood by those skilled in the art, detailed description thereof will be omitted.

실험예Experimental Example 1 One

전해액의 비중을 1.15로 유지하였다. 나머지 실험 조건은 전술한 실험예와 동일하였다.The specific gravity of the electrolyte solution was maintained at 1.15. The remaining experimental conditions were the same as the above-described experimental example.

실험예Experimental Example 2 2

전해액의 비중을 1.18로 유지하였다. 나머지 실험 조건은 전술한 실험예 1과 동일하였다.The specific gravity of the electrolyte solution was maintained at 1.18. The remaining experimental conditions were the same as in Experimental Example 1 described above.

실험예Experimental Example 3 3

전해액의 비중을 1.20으로 유지하였다. 나머지 실험 조건은 전술한 실험예 2와 동일하였다.The specific gravity of the electrolyte solution was maintained at 1.20. The remaining experimental conditions were the same as in Experimental Example 2 described above.

실험예Experimental Example 4 4

전해액의 비중을 1.26으로 유지하였다. 나머지 실험 조건은 전술한 실험예 3과 동일하였다.The specific gravity of the electrolyte solution was maintained at 1.26. The remaining experimental conditions were the same as in Experimental Example 3 described above.

실험 결과Experiment result

전술한 실험예 1 내지 실험예 4에 따라 측정된 전원의 공급전력량을 측정하였다. 실험예 1 내지 실험예 4에 따른 전원의 공급전력량 변화를 하기의 표 1에 기재한다.The power supply amount of the power measured according to the above Experimental Example 1 to Experimental Example 4 was measured. Changes in the amount of power supplied to the power sources according to Experimental Examples 1 to 4 are shown in Table 1 below.

Figure 112010043831655-pat00001
Figure 112010043831655-pat00001

전술한 실험예 1 내지 실험예 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 대체적으로 전해액의 비중이 증가할수록 공급전력은 증가하였다. 따라서 전해액의 비중과 공급전력은 상호 비례한다는 것을 확인할 수 있었다. 좀더 구체적으로, 전해액의 비중과 브라운 가스 발생량과의 관계를 도출하기 위하여 회귀 분석을 실시하였다. 회귀 분석의 상세한 과정은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략하고, 이하에서는 그 결과만을 설명한다.As can be seen from the above Experimental Examples 1 to 4, as the specific gravity of the electrolyte was increased, the power supply increased. Therefore, it was confirmed that the specific gravity of the electrolyte solution and the power supply were mutually proportional. More specifically, a regression analysis was performed to derive the relationship between the specific gravity of the electrolyte solution and the brown gas generation amount. The detailed process of the regression analysis can be easily understood by those of ordinary skill in the art, the detailed description thereof will be omitted, and only the results are described below.

전술한 실험예 1 내지 실험예 4는 43m3/h의 브라운 가스를 제조한다는 가정하에 실험한 것이지만, 브라운 가스의 제조량은 이 수치에 한정되는 것은 아니다. 따라서 브라운 가스의 제조량을 더 늘리는 경우에도 전술한 전해액의 비중 및 전원의 공급전력을 예측할 수 있다. 따라서 브라운 가스 제조 장치를 설계하는 경우, 필요한 전해액의 비중 및 전원의 공급전력을 어느 정도 예측할 수 있으므로, 브라운 가스 제조 장치를 좀더 용이하게 설계할 수 있다. 그 결과, 대용량의 브라운 가스 제조 장치를 쉽게 제조할 수 있다.Experimental Examples 1 to 4 described above were experimented on the assumption that 43 m 3 / h of brown gas was produced, but the amount of brown gas produced was not limited to this value. Therefore, even when the production amount of Brown gas is further increased, the specific gravity of the above-described electrolyte and the power supply of the power can be predicted. Therefore, when designing the brown gas production apparatus, the specific gravity of the required electrolyte and the power supply of the power can be predicted to some extent, so that the brown gas production apparatus can be designed more easily. As a result, a large-capacity Brown gas production apparatus can be manufactured easily.

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이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 여기에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 다양하게 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이것도 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it is within the scope of the present invention.

10. 전해조 100. 브라운 가스 제조 장치
20. 급수 헤더 22. 급수 라인들
202. 급수 통로 204. 급수용 분기 통로
221, 421. 나사선 30. 브라운 가스 배출관
32. 브라운 가스 공급관 301. 하부관
303. 상부관 40. 배수 헤더
402. 배수 통로 404. 배수용 분기 통로
42. 배수 라인들 60. 전원
62. 전선 70. 열교환기
80. 쿨링 타워 90. 전해액 보충관
900. 기액분리장치 92. 기액분리기
94. 레벨 계측기 96. 전해액 공급 펌프10. Electrolyzer 100. Brown gas manufacturing device
20. Water supply header 22. Water supply lines
202. Supply passage 204. Branch passage for water supply
221, 421. Thread 30. Brown gas outlet
32. Brown gas supply pipe 301. Lower pipe
303. Top pipe 40. Drain header
402. Drainage passage 404. Branch passage for drainage
42. Drain Lines 60. Power
62. Electric wire 70. Heat exchanger
80. Cooling tower 90. Electrolyte replacement tube
900. Gas-liquid separator 92. Gas-liquid separator
94. Level meter 96. Electrolyte supply pump

Claims (16)

브라운 가스를 제조하도록 적용되고 한 쌍의 열들을 이루면서 일방향을 따라 나란히 배열된 복수의 전해조들,
상기 복수의 전해조들 각각의 하부와 연결되어 상기 복수의 전해조들 각각에 전해액을 공급하도록 적용된 복수의 급수 라인들,
상기 복수의 급수 라인들과 연결되고, 상기 일방향을 따라 길게 뻗어 있으며, 상기 한 쌍의 열들 사이에 위치하는 전기 절연성 급수 헤더,
상기 복수의 전해조들 각각의 상부와 연결되어 상기 복수의 전해조들 각각으로부터 나오는 전해액을 배출시키는 복수의 배수 라인들,
상기 복수의 배수 라인들과 연결되고, 상기 급수 헤드와 마주하는 전기 절연성 배수 헤더,
상기 복수의 전해조들에 전기적으로 연결되어 상기 복수의 전해조들에 포함된 전해액을 전기 분해하는 전류를 공급하는 전원, 및
상기 복수의 전해조들 각각의 상단과 연결되어 상기 복수의 전해조들에서 제조된 브라운 가스를 외부로 배출시키는 브라운 가스 배출관
을 포함하는 브라운 가스 제조 장치.A plurality of electrolysers adapted to produce Brown gas and arranged side by side along one direction, forming a pair of rows,
A plurality of water supply lines connected to a lower portion of each of the plurality of electrolyzers and adapted to supply an electrolyte solution to each of the plurality of electrolyzers,
An electrically insulated feedwater header connected to the plurality of feedwater lines, extending along the one direction, and positioned between the pair of rows;
A plurality of drain lines connected to an upper portion of each of the plurality of electrolyzers to discharge electrolyte from each of the plurality of electrolyzers,
An electrically insulated drain header connected to the plurality of drain lines and facing the feed head;
A power source electrically connected to the plurality of electrolyzers to supply a current for electrolyzing the electrolyte contained in the plurality of electrolyzers, and
Brown gas discharge pipe connected to the upper end of each of the plurality of electrolytic cells to discharge the brown gas produced in the plurality of electrolytic cells to the outside
Brown gas production apparatus comprising a. 제1항에 있어서,
상기 급수 헤더는,
상기 급수 헤더의 내부에 형성되어 상기 일방향을 따라 뻗은 급수 통로, 및
상기 복수의 급수 라인들과 연통되고, 상기 급수 헤더의 측면에 형성되어 상기 복수의 급수 라인들이 나사 결합되도록 적용된 복수의 급수용 분기 통로들
을 포함하고,
상기 급수 통로와 상기 복수의 급수용 분기 통로들은 상호 직각을 이루면서 교차하고, 상기 급수 헤더는 일체형의 수지로 제조된 브라운 가스 제조 장치.The method of claim 1,
The water supply header,
A water supply passage formed in the water supply header and extending along the one direction, and
A plurality of water supply branch passages communicating with the plurality of water supply lines and adapted to screw-connect the plurality of water supply lines formed on a side of the water supply header;
Including,
The water supply passage and the plurality of water supply branch passages cross each other at right angles, and the water supply header is made of an integral resin. 제2항에 있어서,
상기 배수 헤더는,
상기 배수 헤더의 내부에 형성되어 상기 일방향을 따라 뻗은 배수 통로, 및
상기 복수의 배수 통로들과 연통되고, 상기 배수 헤더의 측면에 형성되어 상기 복수의 배수 라인들이 나사 결합되도록 적용된 복수의 배수용 분기 통로들
을 포함하고,
상기 배수 통로와 상기 복수의 배수용 분기 통로들은 상호 직각을 이루면서 교차하고, 상기 배수 헤더는 일체형의 수지로 제조된 브라운 가스 제조 장치.The method of claim 2,
The drain header,
A drain passage formed in the drain header and extending along the one direction, and
A plurality of drain passages communicating with the plurality of drain passages and formed on a side surface of the drain header and adapted to screw the plurality of drain lines;
Including,
The drainage passage and the plurality of drainage passages intersecting at right angles to each other, the drainage header is a brown gas production apparatus made of an integral resin. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 브라운 가스 배출관과 연결되고, 전해액을 저장하도록 적용된 기액 분리기,
상기 기액 분리기와 연결되어 상기 기액 분리기에 저장된 상기 전해액의 높이를 측정하는 레벨 계측기, 및
상기 기액 분리기 및 상기 급수 헤더와 연결되고, 상기 전해액을 상기 급수 헤더측으로 공급하는 전해액 공급 펌프
를 더 포함하고,
상기 브라운 가스 배출관의 단부는 상기 전해액에 침지되고, 상기 브라운 가스 배출관으로부터 배출되는 전해액은 상기 브라운 가스와 분리되도록 적용되고, 상기 레벨 계측기는 상기 전해액 공급 펌프와 연동하도록 적용된 브라운 가스 제조 장치.The method of claim 1,
A gas-liquid separator connected to the brown gas discharge pipe and adapted to store electrolyte;
A level meter connected to the gas-liquid separator to measure a height of the electrolyte stored in the gas-liquid separator;
An electrolyte supply pump connected to the gas-liquid separator and the water supply header, and supplying the electrolyte solution to the water supply header side.
Further comprising:
An end portion of the brown gas discharge pipe is immersed in the electrolyte, the electrolyte discharged from the brown gas discharge pipe is applied to be separated from the brown gas, and the level meter is adapted to interlock with the electrolyte supply pump. 제6항에 있어서,
상기 레벨 계측기가 상기 기액 분리기에 저장된 전해액의 높이 상승을 센싱하는 경우, 상기 레벨 계측기가 상기 전해액 공급 펌프를 구동시키는 구동 신호를 상기 전해액 공급 펌프에 전송하는 브라운 가스 제조 장치.The method of claim 6,
And the level gauge senses a rise in the height of the electrolyte stored in the gas-liquid separator, and transmits a driving signal for driving the electrolyte supply pump to the electrolyte supply pump. 일방향을 따라 길게 뻗은 전기 절연성 급수 헤더를 제공하는 단계,
상기 급수 헤더로부터 상기 전기 절연성 급수 헤더와 연결된 복수의 급수 라인들측으로 전해액을 공급하는 단계,
상기 복수의 급수 라인들로부터 한 쌍의 열들을 이루면서 일방향을 따라 나란히 배열된 복수의 전해조들 각각에 상기 전해액을 공급하는 단계,
상기 복수의 전해조들에 전기적으로 연결된 전원이 상기 복수의 전해조들에 전류를 공급하여 상기 복수의 전해조들에 포함된 전해액을 전기 분해함으로써 브라운 가스를 제조하는 단계,
상기 복수의 전해조들 각각의 상단과 연결된 브라운 가스 배출관을 통하여 상기 브라운 가스를 외부로 배출시키는 단계,
상기 복수의 전해조들 각각에 연결된 복수의 배수 라인들을 통하여 상기 전해액을 배출시키는 단계, 및
상기 복수의 배수 라인들과 연결되고, 상기 급수 헤드와 마주하는 전기 절연성 배수 헤더를 통하여 상기 전해액을 배출시키는 단계
를 포함하는 브라운 가스 제조 방법.Providing an electrically insulated feedwater header extending along one direction,
Supplying an electrolyte solution from the water supply header to a plurality of water supply lines connected to the electrically insulating water supply header,
Supplying the electrolyte solution to each of the plurality of electrolytic cells arranged side by side along a direction while forming a pair of rows from the plurality of water supply lines,
Manufacturing a brown gas by a power source electrically connected to the plurality of electrolyzers supplying current to the plurality of electrolyzers to electrolyze the electrolyte contained in the plurality of electrolyzers;
Discharging the brown gas to the outside through a brown gas discharge pipe connected to an upper end of each of the plurality of electrolytic cells,
Discharging the electrolyte through a plurality of drain lines connected to each of the plurality of electrolytic cells, and
Discharging the electrolyte through an electrically insulating drainage header connected to the plurality of drainage lines and facing the feedwater head;
Brown gas production method comprising a. 제8항에 있어서,
상기 복수의 급수 라인들측으로 전해액을 공급하는 단계에서, 상기 일방향을 따라 상기 급수 헤더로 공급된 전해액이 상기 일방향과 직각을 이루면서 교차하는 방향으로 분기되어 상기 복수의 급수 라인들측으로 상기 전해액을 공급하는 브라운 가스 제조 방법.The method of claim 8,
In the step of supplying the electrolyte solution to the plurality of water supply lines, the electrolyte supplied to the water supply header along the one direction is branched in a direction crossing with each other at right angles to the one direction to supply the electrolyte to the plurality of water supply lines side Brown gas production method. 제9항에 있어서,
상기 전기 절연성 배수 헤더를 통하여 상기 전해액을 배출시키는 단계에서, 상기 전해액은 상기 배수 헤더에 상기 일방향과 직각을 이루면서 교차하는 방향으로 모아져서 상기 일방향을 따라 배출되는 브라운 가스 제조 방법.10. The method of claim 9,
And discharging the electrolyte through the electrically insulating drain header, wherein the electrolyte is collected in a direction crossing the drain header at right angles to the drain header and discharged along the one direction. 삭제delete 삭제delete 제8항에 있어서,
상기 브라운 가스를 제조하는 단계에서
상기 브라운 가스의 발생량은 43m3/h인 브라운 가스 제조 방법.The method of claim 8,
In the step of producing the brown gas
Brown gas production amount is 43m 3 / h Brown gas production method. 제8항에 있어서,
상기 브라운 가스 배출관과 연결된 기액 분리기가 상기 브라운 가스 배출관으로부터 배출되는 브라운 가스와 전해액을 상호 분리시키는 단계,
상기 기액 분리기와 연결된 레벨 계측기가 상기 기액 분리기에 저장된 상기 전해액의 높이를 측정하는 단계, 및
상기 기액 분리기 및 상기 급수 헤더와 연결된 전해액 공급 펌프가 상기 레벨 계측기와 연동되어 작동하는 단계
를 더 포함하는 브라운 가스 제조 방법.The method of claim 8,
A gas-liquid separator connected to the brown gas discharge pipe to separate brown gas discharged from the brown gas discharge pipe and the electrolyte solution;
Measuring a height of the electrolyte stored in the gas-liquid separator by a level meter connected to the gas-liquid separator, and
Operating the electrolyte supply pump connected to the gas-liquid separator and the feedwater header in association with the level meter.
Brown gas production method further comprising a. 제14항에 있어서,
상기 전해액 공급 펌프가 상기 계측기와 연동되어 작동하는 단계에서, 상기 레벨 계측기가 상기 기액 분리기에 저장된 전해액의 높이 상승을 센싱하는 경우, 상기 레벨 계측기가 상기 전해액 공급 펌프를 구동시키는 구동 신호를 상기 전해액 공급 펌프에 전송하는 브라운 가스 제조 방법.The method of claim 14,
In the step of operating the electrolyte supply pump in conjunction with the meter, when the level meter senses the height rise of the electrolyte stored in the gas-liquid separator, the level meter to drive the electrolyte supply pump driving signal for driving the electrolyte supply pump Brown gas production method to transfer to the pump. 제15항에 있어서,
상기 복수의 전해조들 각각에 상기 전해액을 공급하는 단계에서, 상기 복수의 전해조들 각각에 포함된 전해액의 농도를 균일하게 유지하는 브라운 가스 제조 방법.16. The method of claim 15,
Brown gas production method for maintaining the concentration of the electrolyte contained in each of the plurality of electrolytic cells in the step of supplying the electrolyte to each of the plurality of electrolytic cells.
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