KR101530259B1 - Passive catalytic recombiner and manufacturing method for the same and method for removing hydrogen in reactor using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 동일한 크기 및 촉매판(430)의 길이를 갖는 피동형 촉매결합기를 통해 밀폐된 격납용기 내부에 축적된 수소의 제거율을 향상시킬 수 있도록 하고, 보다 효율적인 설치 및 유지/보수가 가능한 특징이 있는 피동형 촉매 재결합기를 제공하기 위한 것으로, 유입부(310)와, 배출부(320)와, 유로(400)가 형성된 챔버(300) 및 상기 챔버(300)의 내부에 상기 혼합기체의 통과 방향으로 수직하게 형성되는 다수의 촉매판(430)이 수평하게 이격 배치되고, 상기 배치된 다수의 촉매판(430)이 상기 혼합기체의 통과 방향으로 연속하는 복수의 열을 이루도록 구비되는 촉매반응부(330)를 포함하고, 상기 촉매반응부(330)는 상기 복수의 열에서 상기 혼합기체의 통과 방향으로 위치되는 상기 촉매판(430)이 서로 엇갈리게 배치된 것을 특징으로 하는 피동형 촉매 재결합기 및 이를 위한 제조방법 및 이를 이용한 원자로 격납용기의 수소 처리방법을 제공한다.The present invention can improve the removal rate of the hydrogen stored in the enclosed container through the same size and the length of the catalytic plate 430 and enables efficient installation and maintenance / The exhaust gas recirculation device of the present invention includes an inlet 310 and an outlet 320 and a chamber 300 having a flow path 400 formed therein. A plurality of catalytic plates 430 are horizontally spaced apart from each other and a plurality of catalytic plates 430 are arranged to form a plurality of rows continuous in the direction of passage of the mixed gas, Wherein the catalytic reacting unit (330) is arranged such that the catalytic plates (430) positioned in the direction of passage of the mixed gas in the plurality of rows are staggered from each other. A manufacturing method therefor and a hydrogen treatment method of a reactor containment vessel using the same are provided.

Description

피동형 촉매 재결합기 및 이를 위한 제조방법 및 이를 이용한 원자로 내의 수소 처리방법{PASSIVE CATALYTIC RECOMBINER AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME AND METHOD FOR REMOVING HYDROGEN IN REACTOR USING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a passive catalytic recombiner, a method for manufacturing the same, and a hydrogen treatment method in a reactor using the same. [0002]

본 발명은 원자로 내에 축적되는 수소농도를 줄이기 위한 피동형 촉매 재결합기 및 이를 위한 제조방법 및 이를 이용한 원자로 내의 수소 처리방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a passive type catalyst re-combiner for reducing the concentration of hydrogen accumulated in a reactor, a manufacturing method therefor, and a hydrogen treatment method in a reactor using the same.

일반적으로 원자력 발전시설의 운영 중 발생할 수 있는 중대 사고로서, 원자로를 포함하고 있는 1차 계통의 냉각수 유출로 인한 원자로 냉각재 상실사고(LOCA; Loss Of Coolant Accident), 노심용융사고, 격납용기의 파손 및 지진 사고 등을 들 수 있다.In general, serious accidents that may occur during the operation of a nuclear power plant include: Loss of Coolant Accident (LOCA) caused by the leakage of cooling water from the primary system, which includes the reactor, core melt accident, And earthquake accidents.

이러한 중대 사고 발생 시에는 핵연료에 대한 냉각기능을 할 수가 없게 되어 원자로 내부 온도가 급격히 상승하게 되고, 이때, 원자로를 구성하고 있는 금속들은 주위의 수증기(물)와 반응하면서 여러 가지 독성가스를 방출하게 된다.In the event of such a serious accident, the cooling function of the fuel can not be performed and the internal temperature of the reactor suddenly rises. At this time, the metals constituting the reactor react with the surrounding water vapor (water) do.

그 중 수증기와 지르코늄(Zr)이 반응하면서 다량의 수소가 발생되고, 다량의 수소가 원자로를 보호하는 격납용기 내부에 축적될 경우 작은 점화원에도 폭발에 이를 수 있다.Among them, when water and zirconium (Zr) react with each other, a large amount of hydrogen is generated, and when a large amount of hydrogen accumulates in the containment vessel protecting the reactor, explosion may occur in a small ignition source.

뿐만 아니라, 이러한 수소는 낮은 밀도를 갖게 되는데, 수소가 원자력발전소 격납용기 상부에 축적되어 농도가 증가하고 발화점 이상의 온도에 노출될 경우 폭발할 수 있으며, 이러한 폭발로 격납용기가 붕괴될 뿐 아니라, 최악의 경우에는 방사능 유출로 이어져 치명적인 문제를 야기하게 된다.In addition, such hydrogen has a low density. Hydrogen accumulates in the upper part of a nuclear power plant containment vessel and can be exploded if it is exposed to a temperature higher than the ignition point. Such an explosion causes the containment vessel to collapse, It leads to radiation leakage and causes a fatal problem.

현재, 원자력발전 관련 법규에서는 상기한 중대 사고시에도 격실에서 수소의 순간 농도가 10%를 넘지 못하도록 규정하고 있다.At present, the regulations on nuclear power regulations stipulate that the instantaneous concentration of hydrogen in the compartment should not exceed 10% even in case of the above serious accident.

따라서, 이러한 수소 축적에 의한 사고를 방지하는 동시에 관련 법규를 만족시키기 위해, 원자력 발전 시설의 격납용기 내부에 점화기를 설치하여 방출되는 수소를 직접 연소시켜 제거하는 방법, 공기 중에 수소의 농도가 증가하면 수소-공기 혼합가스를 일정량을 모아 강제로 방출시키는 방법(filtered vent system), 격납용기 내부에 피동형 촉매 재결합기를 다수 설치하여 수소촉매 연소를 기반으로 수소를 제거하는 방법이 주로 사용되고 있다.Therefore, in order to prevent accidents caused by the accumulation of hydrogen and to satisfy the relevant laws and regulations, there is a method in which an igniter is installed in a containment vessel of a nuclear power generation facility to directly burn hydrogen discharged, A method of collecting a certain amount of hydrogen-air mixture gas for forced release (filtered vent system), and a method of removing hydrogen based on hydrogen catalytic combustion by installing a large number of passive catalyst recombiners in the containment vessel are used.

이 중 피동형 촉매 재결합기는 촉매판에 수소가 접촉하면 자동적으로 수소의 산화반응이 일어나 수소를 제거하기 때문에 운전원의 작동이 필요치 않으므로, 운전원의 작동이 요구되는 점화기와는 달리 전원이 상실된 경우에도 작동이 가능한 장점이 있어, 현재 원자력 발전시설에서 가장 널이 사용되고 있다.
Among them, the passive type catalyst re-combiner does not require the operation of the operator because the oxidation reaction of hydrogen occurs automatically when the hydrogen comes into contact with the catalyst plate and the hydrogen is removed. Therefore, unlike the igniter requiring operation of the operator, It has the advantage of being available, and is currently the most used in nuclear power plants.

도 1은 일반적인 피동형 촉매 재결합기의 구조를 나타낸다.1 shows the structure of a general passive type catalyst re-combiner.

도 1에서 보는 바와 같이, 피동형 촉매 재결합기는 챔버(100)와, 챔버(100)의 내부에 설치되는 촉매판(130)과, 챔버(100)의 일측에 형성되어 공급유체를 챔버(100)로 유입시키는 유입부(110) 및 챔버(100)를 통과한 배출기체를 배출시키는 배출부(120)로 구성된다.1, the driven catalytic recombiner includes a chamber 100, a catalyst plate 130 installed inside the chamber 100, and a catalyst layer 130 formed on one side of the chamber 100 to supply fluid to the chamber 100 And an outlet 120 for discharging the exhaust gas that has passed through the chamber 100.

유입부(110)로 유입되는 혼합기체 중에 포함된 수소가 촉매판(130)과 접촉하여 산화반응을 일으켜 수증기로 배출시킴으로써, 격납용기 내부의 수소 농도를 감소시키도록 한다.The hydrogen contained in the mixed gas flowing into the inlet 110 is brought into contact with the catalyst plate 130 to cause an oxidation reaction to discharge it as water vapor so as to reduce the hydrogen concentration inside the containment vessel.

촉매판(130)은 굴뚝효과(chimney effect)에 의해 유입되는 유체의 흐름을 원활하게 하여 많은 양의 혼합기체가 통과될 수 있도록 통과 방향에 대해 수직하게 다수 이격 설치되어 혼합기체의 압력손실이 방지되도록 구성된다.The catalyst plate 130 is provided with a large number of vertically spaced apart from the passage direction so that a large amount of mixed gas can pass therethrough by smoothly flowing the fluid flowing through the chimney effect, .

그러나, 촉매판(130)은 혼합기체가 통과하는 선단부에서는 수소의 농도가 가파르게 감소하지만, 후단부로 갈수록 점점 수소 농도의 감소가 점점 줄어드는 경향을 갖는다.
However, in the catalytic plate 130, the concentration of hydrogen is steeply decreased at the tip portion where the mixed gas passes, but the decrease of the hydrogen concentration gradually tends to decrease gradually toward the rear end portion.

도 2는 도 1에 도시된 일반적인 피동형 촉매 재결합기에 의해 발생되는 유동의 형상 및 촉매판(130)의 길이에 따른 수소농도의 변화를 나타낸다.FIG. 2 shows the change of the hydrogen concentration according to the shape of the flow generated by the general passive type catalyst re-mixer shown in FIG. 1 and the length of the catalyst plate 130.

수소와 공기의 혼합기체는 피동형 촉매 재결합기의 챔버 내부(200)에 설치되는 촉매판(130) 위를 층류유동 형태로 흐르게 되며 촉매판과 접촉하는 수소 분자만이 산소와 결합하게 된다. 기체가 촉매판을 흐르면서 수소농도 차에 의한 확산에 의하여 지속적으로 촉매판과 수소가 접촉하게 되며 이로 인해 지속적으로 수소의 산화반응이 일어나게 된다. 그러나 층류유동의 분자확산 속도는 매우 느리기 때문에 촉매판의 상부로 갈수록 수소제거율은 낮아지게 된다. The mixed gas of hydrogen and air flows in the form of laminar flow on the catalytic plate 130 installed in the chamber 200 of the passive catalytic recombiner and only hydrogen molecules in contact with the catalyst plate are combined with oxygen. As the gas flows through the catalyst plate, the catalyst plate and the hydrogen continuously come into contact with each other due to the diffusion due to the difference in the hydrogen concentration, and the oxidation reaction of the hydrogen continuously occurs. However, since the molecular diffusion rate of the laminar flow is very slow, the hydrogen removal rate becomes lower toward the upper part of the catalyst plate.

또한 도 2의 우측에 도시된 바와 같이, 촉매판(130)의 길이를 길게 형성하여 수소와 접촉되는 면적을 증가시키는 경우에는 마찰저항이 증가하여 굴뚝효과에 의한 챔버로의 혼합기체 유입량이 줄어들 수 있으며, 촉매판의 표면적 증가로 인해 촉매로 사용되는 백금의 사용량이 늘어나게 되어 제작비용이 상승할 수 있다. As shown in the right side of FIG. 2, when the length of the catalytic plate 130 is increased to increase the contact area with hydrogen, the frictional resistance is increased, and the amount of mixed gas introduced into the chamber due to the chimney effect is reduced And the increase of the surface area of the catalyst plate increases the amount of the platinum used as the catalyst, thereby increasing the production cost.

따라서, 기존의 일반적인 피동형 촉매 재결합기는 단위 시간당 제거할 수 있는 수소량에 한계를 가질 수 밖에 없고, 더 많은 수소를 제거하기 위하여 격납건물에 과다하게 많은 수를 설치하거나, 길이 또는 부피가 큰 대용량의 촉매판(130)이 적용되도록 설계가 이루어져야 하는 문제점이 있다.
Therefore, the conventional general passive type catalytic re-combiner has a limitation on the amount of hydrogen that can be removed per unit of time. In order to remove more hydrogen, an excessively large number of water can be installed in the containment building, or a large- There is a problem that the catalyst plate 130 must be designed to be applied.

한편, 최근 들어 피동형 촉매 재결합기의 구조를 개선하여 수소 제거의 성능을 높이기 위한 기술의 개발이 활발히 진행되어, 다수의 특허문헌에 공개가 된 바 있다.In recent years, the development of a technique for improving the structure of the passive type catalyst re-combiner to improve the performance of hydrogen elimination has actively been made, and has been disclosed in numerous patent documents.

예컨데, 국내등록 제10-0309061호 '수소가스를 함유한 공기의 처리장치' 는 수소를 함유한 가스 혼합물 내의 수소를 확실하고 안전하게 처리할 수 있는 장치를 제공하기 위한 것으로써, 흡기구와 배기구를 포함하는 하우징 가스통로 상에 히터로 부분적으로 가열된 촉매베드에 의해 촉진된 수소의 재결합 반응으로 인해 발생된 열이 재결합 반응이 발생하는 영역에 인접하는 촉매로 전파되어 촉매베드 전체가 활성화됨으로써, 수소를 신속하게 처리할 수 있도록 된 구성이 기재되어 있다.
For example, Korean Patent Registration No. 10-0309061 " An apparatus for treating air containing hydrogen gas " is intended to provide a device capable of reliably and safely treating hydrogen in a gas mixture containing hydrogen, and includes an intake port and an exhaust port The heat generated due to the recombination reaction of hydrogen promoted by the catalyst bed partially heated by the heater on the housing gas passage is propagated to the catalyst adjacent to the region where the recombination reaction occurs and the entire catalyst bed is activated, So that the processing can be quickly performed.

또한, 국내등록실용신안 20-0464123호 '피동형 자동촉매 재결합기' 는 원자로의 격납용기에서 발생된 물방울이 장치 내부로 유입되지 않도록 하여 격납용기 내에서 발생된 수소를 효과적으로 제거할 수 있는 장치를 제공하기 위한 것으로써, 유입구와 배출구를 포함하는 커버체의 하단에 장착되는 허니컴 타입의 촉매체와, 상기 촉매체가 안착되고, 상기 촉매체를 상기 커버체의 하단에 착탈 가능하게 장착하는 촉매체 하우징 조립체를 포함하여 구성된 기술이 기재되어 있다.
Also, the domestic registered utility model No. 20-0464123 'Passive type automatic catalytic recombinator' provides a device capable of effectively removing the hydrogen generated in the containment vessel by preventing water droplets generated in the containment vessel of the reactor from flowing into the apparatus A catalyst body housing assembly for mounting the catalyst body and detachably mounting the catalyst body on the lower end of the cover body; As shown in FIG.

그러나, 상기 특허문헌들은 챔버로 통과하는 혼합기체의 방향으로 단순한 배열을 가지는 촉매판 구조가 적용되어, 상기한 종래기술의 문제점을 그대로 가지고 있다.However, the above-mentioned patent documents have a problem of the above-described conventional technology, since a catalyst plate structure having a simple arrangement in the direction of the mixed gas passing through the chamber is applied.


국내등록 제10-0309061호Domestic Registration No. 10-0309061 국내등록실용신안 20-0464123호Domestic Registration Utility Model No. 20-0464123

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 동일한 크기 및 촉매판의 길이를 갖는 피동형 촉매결합기를 통해 밀폐된 격납용기 내부에 축적된 수소의 제거율을 향상시킬 수 있도록 하고, 보다 효율적인 설치 및 유지/보수가 가능한 특징이 있는 피동형 촉매 재결합기 및 이를 위한 제조방법 및 이를 이용한 원자로 격납용기의 수소 처리방법을 제공함을 목적으로 한다.In view of the above, it is an object of the present invention to improve the removal efficiency of hydrogen stored in a closed containment vessel through a passive type catalytic converter having the same size and a catalyst plate length, The present invention provides a passive type catalyst re-combiner having a characteristic that can be repaired, a manufacturing method therefor, and a method of hydrotreating a reactor containment vessel using the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 수소와 재결합된 고온의 혼합기체를 통과시킬 수 있도록 유입부와, 배출부를 포함하고, 상기 유입부와 상기 배출부를 연결하는 유로가 형성된 챔버 및 상기 챔버의 내부에 상기 혼합기체의 통과 방향으로 수직하게 형성되는 다수의 촉매판이 수평하게 이격 배치되고, 상기 배치된 다수의 촉매판이 상기 혼합기체의 통과 방향으로 연속하는 복수의 열을 이루도록 구비되는 촉매반응부를 포함하고, 상기 촉매반응부는 상기 복수의 열에서 상기 혼합기체의 통과 방향으로 위치되는 상기 촉매판이 서로 엇갈리게 배치된 것을 특징으로 하는 피동형 촉매 재결합기가 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a fuel cell system including: a chamber including an inlet portion and an outlet portion for allowing a gas mixture of hydrogen and re-combined to pass therethrough, A plurality of catalyst plates arranged vertically in the direction of passage of the mixed gas in the chamber are horizontally spaced apart from each other and a plurality of catalyst plates arranged so as to form a plurality of rows continuous in the direction of passage of the mixed gas, Wherein the catalytic reacting section is arranged such that the catalytic plates positioned in the passage direction of the mixed gas in the plurality of rows are staggered from each other.

또한, 본 발명의 다른 일측면에 따르면, 수소와 재결합된 고온의 혼합기체를 통과시킬 수 있도록 유입부와, 배출부를 형성하고, 상기 유입부와 상기 배출부를 연결하는 유로가 형성된 챔버를 제작하는 단계와, 상기 챔버의 내부에서 상기 혼합기체의 통과 방향으로 수직하게 형성되는 다수의 제1촉매판이 수평하게 이격되도록 장착한 제1촉매판 카트리지를 상기 챔버 내부에 장착하는 단계 및 상기 혼합기체의 통과 방향으로 수직하게 형성되는 제2촉매판이 수평하게 이격되도록 장착한 제2촉매판 카트리지를 상기 제1촉매판 카트리지의 상기 배출부를 향하는 방향으로 인접하게 설치하는 단계를 포함하되, 상기 제1촉매판과 상기 제2촉매판 서로 엇갈리게 배치되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 피동형 촉매 재결합기 제조방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a hydrogen storage chamber, comprising the steps of: forming an inlet and an outlet to allow a high-temperature mixed gas, which is recombined with hydrogen, to pass therethrough and a flow passage connecting the inlet and the outlet; A step of mounting a first catalyst plate cartridge mounted inside the chamber so that a plurality of first catalyst plates vertically formed in a direction of passage of the mixed gas in the chamber are horizontally spaced apart from each other, And a second catalyst plate cartridge mounted horizontally spaced apart from the first catalyst plate perpendicularly to the first catalyst plate cartridge so as to be horizontally spaced apart from each other in a direction toward the discharge portion of the first catalyst plate cartridge, And the second catalytic plates are disposed so as to be staggered from each other.

또한, 본 발명의 다른 일측면에 따르면, 원자로의 격납용기에 축적된 수소를 처리하기 위한 방법에 있어서, 상기 피동형 촉매 재결합기를 원자로의 격납용기에 축적된 혼합가스가 통과되도록 설치하여, 상기 격납용기 내부에 축적된 수소의 농도를 저감시키는 것을 특징으로 하는 원자로 격납용기의 수소 처리방법 제공된다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for treating hydrogen accumulated in a containment vessel of a nuclear reactor, wherein the passive catalyst recombiner is installed to pass a mixed gas accumulated in a nuclear reactor containment vessel, Thereby reducing the concentration of hydrogen accumulated in the inside of the reactor containment vessel.

본 발명에 따른 피동형 촉매 재결합기 및 이를 이용한 원자로 격납용기의 수소 처리방법에 따르면, 혼합기체가 2 열의 촉매판이 서로 엇갈려 배치되는 촉매반응부를 통과 시 층류 경계층이 발생되어, 수소가 촉매판에 접촉되는 가능성을 높임으로써, 수소 제거율을 높여 원자력시설의 사고 시 치명적인 피해를 방지할 수 있다.According to the passive type catalyst re-combination unit and the method for hydrotreating a reactor containment vessel using the same, the laminar boundary layer is generated when the mixed gas flows through the catalytic reaction unit in which the two rows of catalyst plates are staggered, By increasing the possibility, it is possible to increase the hydrogen removal rate and to prevent the fatal damage in the accident of the nuclear power plant.

또한, 본 발명에 따른 피동형 촉매 재결합기 및 이를 이용한 원자로 격납용기의 수소 처리방법에 따르면, 수소 제거율 향상을 통해 피동형 촉매 재결합기의 크기 및 촉매판의 길이를 줄여, 원자로 격납용기에 설치시 공간상의 제약을 줄이고, 제작 원가를 감소시킬 수 있다.
Also, according to the passive type catalyst re-combination unit and the hydrogen treatment method of the reactor containment vessel using the same, the size of the passive catalyst re-combiner and the length of the catalyst plate can be reduced through the improvement of the hydrogen removal rate, Constraints can be reduced, and production costs can be reduced.

도 1은 일반적인 피동형 촉매 재결합기의 내부 구조를 나타낸 단면도.
도 2는 일반적인 피동형 촉매 재결합기에 의해 발생되는 유동의 형상 및 촉매판의 길이에 따른 수소농도의 변화를 나타낸 개념도.
도 3은 본 실시예에 따른 피동형 촉매 재결합기의 외부 형상을 나타낸 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 피동형 촉매 재결합기의 내부 구조 나타낸 단면도.
도 5는 본 실시예에 따른 피동형 촉매 재결합기에 의해 발생되는 유동의 형상 및 촉매판의 길이에 따른 수소농도의 변화를 나타낸 개념도.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 피동형 촉매 재결합기의 외부 형상을 나타낸 사시도.
도 7은 도 6에 도시된 피동형 촉매 재결합기의 외부 형상을 나타낸 단면도.
도 8은 본 실시예에 따른 피동형 촉매 재결합기의 촉매판 길이에 따른 수소농도 제거율을 나타낸 그래프.
도 9는 본 실시예에 따른 피동형 촉매 재결합기와 기존 기술의 촉매 재결합기에 의해 배출되는 수소농도 분포를 비교한 그래프. 1 is a cross-sectional view showing the internal structure of a general passive type catalyst re-
FIG. 2 is a conceptual view showing a change in hydrogen concentration according to the shape of a flow generated by a general passive type catalyst recombiner and the length of a catalyst plate. FIG.
3 is a perspective view illustrating the outer shape of the passive catalyst re-assembler according to the present embodiment.
4 is a cross-sectional view showing the internal structure of the passive catalyst re-combiner shown in FIG. 3;
5 is a conceptual diagram showing a change in hydrogen concentration according to the shape of the flow generated by the passive type catalyst re-mixer and the length of the catalyst plate according to the present embodiment.
FIG. 6 is a perspective view illustrating an outer shape of a passive catalyst re-assembler according to another embodiment of the present invention. FIG.
7 is a cross-sectional view showing an outer shape of the passive catalyst re-combiner shown in FIG. 6;
FIG. 8 is a graph showing the hydrogen concentration removal rate according to the catalyst plate length in the passive type catalyst re-mixer according to the present embodiment.
9 is a graph comparing the concentration of hydrogen discharged from the passive type catalyst re-combiner according to the present embodiment and the conventional catalyst re-mixer.

본 발명은 원자로의 격납용기 내부에 축적되는 수소를 제거하기 위한 피동형 촉매 재결합기에 관한 것으로, 기존의 단일 카트리지 방식의 피동형 촉매 재결합기의 촉매판의 배치를 복수 열로 서로 엇갈리게 함으로써, 수소 제거율을 높일 수 있도록 한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a passive type catalyst re-combiner for removing hydrogen accumulated in a containment vessel of a nuclear reactor, wherein the catalyst plate of the conventional single cartridge type passive catalyst re- .

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which illustrate exemplary embodiments of the present invention. The present invention is not limited to these embodiments.

도 3은 본 실시예에 따른 피동형 촉매 재결합기의 외부 형상을 나타낸다.Fig. 3 shows the outer shape of the passive catalyst re-assembler according to the present embodiment.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 피동형 촉매 재결합기는 외부 형상을 나타낸 것으로서, 챔버(300)와, 유입부(310) 및 배출부(320)가 포함된다.3, the driven catalytic recombiner of the present invention shows an outer shape, and includes a chamber 300 and an inlet 310 and an outlet 320. [

챔버(300)는 내부 공간을 가지는 하우징의 형태로 구성되어 일측이 격납용기에 연결되고, 연결된 일측으로 원자로의 격납용기 내부에 축적된 혼합기체를 유입시킬 수 있도록 하는 유입부(310)를 형성한다.The chamber 300 is formed in the form of a housing having an inner space, and one side of the chamber 300 is connected to the containment vessel and forms an inlet 310 through which the mixed gas accumulated in the containment vessel of the reactor is introduced .

유입부(310)는 챔버(300) 내부의 고온 기체에 의해 형성된 부력에 의해 수소가 포함된 기체가 자연 유입(굴뚝 효과)되어 챔버(300)를 통과시키도록 하고, 챔버(300)를 통과한 배출기체는 배출부(320)를 통해 외부로 배출될 수 있도록 구성된다.The inflow portion 310 allows the gas containing hydrogen to flow naturally through the chamber 300 by the buoyant force generated by the hot gas inside the chamber 300 and passes through the chamber 300 The exhaust gas is configured to be discharged to the outside through the discharge portion 320.

이때, 유입부(310)는 챔버(300)의 하부에 형성되고, 챔버(300)를 내부를 통과한 혼합기체를 상부 일측으로 배출할 수 있도록 배출할 수 있도록 챔버(300)의 상부에 배출부(320)를 형성하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고 챔버(300) 내부로 혼합기체를 유입하여 배출할 수 있는 특정 방향을 선택하여 다양하게 형성 및 실시가 가능하다.At this time, the inflow part 310 is formed in the lower part of the chamber 300, and the chamber 300 is provided with a discharge part 300 on the upper part of the chamber 300 so that the mixed gas passing through the chamber 300 can be discharged to one side of the upper part. It is possible to form and carry out various kinds of selection by selecting a specific direction in which the mixed gas can be introduced into the chamber 300 and discharged.

그리고, 챔버(300)의 내부에는 촉매반응부(330)가 형성된다.A catalyst reaction part 330 is formed in the chamber 300.

상기와 같이 구성된 본 발명의 피동형 촉매 재결합기는 챔버(300)의 하부에 있는 유입부(310)를 통하여 수소가 포함된 혼합기체가 유입되면 챔버(300)의 내부에 형성된 촉매반응부(330)로 수소가 접촉하여 산화반응이 일어남으로써, 수증기가 되어 배출구를 통해 배출되도록 구성된다.
The driven catalytic recombiner of the present invention configured as described above includes a catalytic reaction unit 330 formed in the chamber 300 when the mixed gas containing hydrogen is introduced through the inlet 310 at the lower part of the chamber 300 Hydrogen is contacted and an oxidation reaction occurs, so that water vapor is discharged through the discharge port.

도 4는 도 3에 도시된 피동형 촉매 재결합기의 내부 형상을 나타낸 것으로 이를 통해 본 발명의 구성을 보다 상세하게 설명하도록 한다.FIG. 4 shows an internal shape of the passive catalyst re-combiner shown in FIG. 3, and the structure of the present invention will be described in detail.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 피동형 촉매 재결합기는 챔버(300) 내부에 유입부(310)와 배출부(320)를 연결하는 유로(400)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the passive catalyst re-assembler according to the present embodiment includes a channel 400 connecting the inlet 310 and the outlet 320 within the chamber 300.

촉매반응부(330)는 챔버(300)의 내부로 혼합기체가 통과하는 방향을 따라 연장되어 접촉면을 형성하는 판상의 촉매판(430)이 수평하게 다수 이격 배치되어, 각각의 촉매판(430)의 이격된 공간에 형성되는 접촉면으로 혼합기체가 통과하는 동안 수소의 산화반응이 이루어지도록 구성된다.The catalytic reaction part 330 includes a plurality of horizontally spaced apart catalytic plates 430 extending in the direction of passage of the mixed gas into the chamber 300 and forming contact surfaces, So that the oxidation reaction of hydrogen is performed while the mixed gas passes through the contact surface formed in the spaced-apart space.

이때, 상기 촉매판(430)는 판상으로 백금을 코팅하여 생성될 수 있고, 수소와 반응하여 수소를 제거할 수만 있다면 그 재료 및 제작방법에는 특별한 한정이 없다.At this time, if the catalyst plate 430 can be formed by coating platinum with a plate and react with hydrogen to remove hydrogen, there is no particular limitation on the material and the manufacturing method.

이때, 촉매판(430)은 챔버(300)의 내부로 혼합기체가 원활하게 유입되어 압력 손실을 발생시키지 않도록 적절한 간격을 가지도록 이격되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the catalyst plate 430 is spaced apart from the catalyst 300 so that the mixed gas flows smoothly into the chamber 300 and the pressure loss is not generated.

촉매반응부(330)는 챔버(300) 내부로 혼합기체가 통과하는 방향을 가로지르는 방향으로 수평하게 이격 배치되는 다수의 촉매판(430)이 1 개의 열을 이루어, 혼합기체의 통과 방향으로 연속하여 겹층되도록 복수의 열로 형성된다.The catalytic reaction part 330 includes a plurality of catalytic plates 430 spaced horizontally in a direction transverse to the direction of passage of the mixed gas into the chamber 300, So as to be overlapped with each other.

이로써, 챔버(300) 내부를 통과하는 혼합기체가 복수의 열로 이루어진 촉매판(430) 사이를 순차로 통과하도록 구성된다.Thus, the mixed gas passing through the inside of the chamber 300 is configured to pass sequentially between the plurality of rows of catalyst plates 430.

특히, 촉매반응부(330)는 혼합기체의 통과 방향으로 연속하는 촉매판(430)이 서로 엇갈리도록 배치하여, 하단의 촉매판(430)에서 형성된 경계층 밖의 혼합기체는 상단의 촉매판(430)의 선단부에 충돌하여 새로이 경계층을 형성할 수 있도록 함으로써 하단 촉매판(430) 사이로 빠져나가는 수소를 상단 촉매판(430)에서 제거할 수 있다.Particularly, the catalytic reacting part 330 is arranged so that the catalyst plates 430 continuous in the direction of passage of the mixed gas are staggered from each other, and the mixed gas outside the boundary layer formed at the lower catalytic plate 430 passes through the upper catalytic plate 430, So that hydrogen can be removed from the upper catalytic plate 430 through the lower catalytic plates 430.

따라서, 본 발명의 피동형 촉매 재결합기는 복수의 열을 이루어 서로 엇갈리게 배치된 다수의 촉매판(430)을 통과하여 다중의 경계층을 발생시킴으로써, 수소가 상기 촉매판(430)에 접촉하는 확률을 높여 수소 제거율을 향상될 수 있도록 한다.Therefore, the passive type catalytic recombiner of the present invention generates multiple boundary layers through a plurality of catalyst plates 430 arranged in a staggered arrangement in a plurality of rows, thereby increasing the probability of hydrogen contacting the catalyst plate 430, So that the removal rate can be improved.

특히, 복수의 열로 형성된 촉매판(430)은 기존의 피동형 촉매 재결합기의 촉매판(130: 도 1 참조)과 같이 길이를 길게 형성할 필요가 없고, 복수의 열로 연속하는 총 길이가 일반적인 촉매판(130)과 동일한 길이를 가지도록 형성되는 것이 바람직하다.Particularly, it is not necessary to form a plurality of columns of catalytic plates 430 having a long length like the catalytic plates 130 (see FIG. 1) of the conventional passive type catalytic re-combiner, It is preferable to have the same length as that of the first electrode 130.

이러한 촉매반응부(330)는 챔버(300)의 유입부(310)에 인접하는 하부에 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 유입부(310)와 배출부(320) 사이의 유로 상의 임의의 위치에 형성될 수 있다.
The catalytic reacting unit 330 may be formed at a lower portion adjacent to the inlet 310 of the chamber 300 but is not limited thereto and may be formed at any position on the flow path between the inlet 310 and the outlet 320 / RTI >

도 5는 본 실시예에 따른 피동형 촉매 재결합기에 의해 발생되는 유동의 형상 및 촉매판의 길이에 따른 수소농도의 변화를 나타낸다.5 shows changes in the hydrogen concentration depending on the shape of the flow generated by the driven catalytic recombiner and the length of the catalyst plate according to the present embodiment.

도 5를 참조하면 수소가 포함된 혼합기체는 챔버(300) 내부에 설치되는 촉매반응부(330)를 층류 유동 형태로 통과하여, 촉매판(430)과 접촉하는 수소 분자만이 산소와 결합하여 산화반응이 이루어진다.Referring to FIG. 5, the mixed gas containing hydrogen passes through the catalytic reaction part 330 installed in the chamber 300 in the form of laminar flow, so that only the hydrogen molecules in contact with the catalytic plate 430 are combined with oxygen Oxidation reaction is carried out.

이때, 혼합기체가 촉매판(430)을 흐르면서 수소농도 차에 의한 확산에 의해 지속적으로 촉매판(430)과 수소가 접촉하게 되며, 이로 인해 지속적으로 수소의 산화 반응이 일어나게 된다.At this time, as the mixed gas flows through the catalyst plate 430, hydrogen is continuously brought into contact with the catalyst plate 430 by the diffusion due to the difference in the hydrogen concentration, so that the oxidation reaction of hydrogen continuously occurs.

그러나, 층류 유동의 분자확산 속도는 매우 느리기 때문에 촉매판(430)의 후단부로 갈수록 수소 제거율이 낮아지므로, 촉매판(430)을 복수 열로 서로 엇갈리게 배치하여 수소 제거율의 저하를 방지할 수 있다.However, since the molecular diffusion rate of the laminar flow is very slow, the hydrogen removal rate becomes lower toward the rear end of the catalyst plate 430, so that the catalyst plates 430 can be arranged alternately in a plurality of rows to prevent deterioration of the hydrogen removal rate.

또한, 도 5에서 보는 바와 같이, 유입부(310)를 통해 유입된 혼합기체가 먼저 통과하는 열에 형성된 촉매판(430)을 통해 재결합이 되지 않은 수소가 다음 열에 형성된 촉매판(430)을 통과하며 접촉할 수 있는 확률을 높일 수 있도록 함으로써, 피동형 촉매 재결합기의 크기와 촉매판(430)의 길이를 기존과 동일하게 유지하면서도 수소 제거율을 높일 수 있도록 한다.
5, the hydrogen that has not been recombined through the catalyst plate 430 formed in the column through which the mixed gas introduced through the inlet 310 passes first passes through the catalyst plate 430 formed in the next column The hydrogen removal rate can be increased while keeping the size of the driven catalytic recombiner and the length of the catalytic plate 430 the same as before.

도 8은 일반적인 촉매판의 혼합기체의 통과 방향의 길이에 따른 수소 제거율을 나타내는 그래프이다.8 is a graph showing the hydrogen removal rate according to the length of the mixed gas of the general catalyst plate in the passing direction.

도 8에서 보는 바와 같이, 혼합기체가 통과하는 촉매판(430)의 유입부(310)측의 선단부에서는 수소의 농도가 가파르게 감소하지만 배출부(320)측의 후단부 측으로 갈수록 수소농도 감소율이 점점 줄어드는 것을 나타낸다.As shown in FIG. 8, the concentration of hydrogen is steeply decreased at the front end of the catalyst plate 430 through which the mixed gas passes, at the inlet 310 side. However, as the hydrogen concentration decreases toward the rear end of the outlet 320, .

본 발명에 따른 피동형 촉매 재결합기 및 이를 이용한 수소 처리방법에 따르면, 기존의 하나의 열을 이루어 길에 형성되는 촉매판(430)을 짧은 길이를 갖는 촉매판(430)을 2 열로 엇갈리게 배치되도록 함으로써, 촉매판(430)의 길이 증가에 따른 수소 제거율 저감 방지를 개선할 수 있고, 층류 경계층의 작용에 의한 유동의 발생으로 촉매판(430)에 접촉되는 수소의 양을 증가시켜 수소 제거율을 향상시킬 수 있도록 한다.
According to the passive type catalyst re-combination unit and the hydrogen treatment method using the same, the catalytic plates 430 formed on the one side of the existing one row are arranged alternately in two rows with the catalyst plates 430 having a short length It is possible to improve the hydrogen removal rate by increasing the amount of hydrogen that comes into contact with the catalytic plate 430 due to the generation of the flow due to the action of the laminar boundary layer .

도 9는 본 실시예에 따른 피동형 촉매 재결합기와 기존의 피동형 촉매 재결합기를 통해 배출되는 배출기체의 수소농도 분포를 비교한 그래프이다.9 is a graph comparing the hydrogen concentration distribution of the exhaust gas discharged through the passive type catalyst re-combiner according to the present embodiment and the conventional passive catalyst re-combiner.

특히, 도 9는 1 열로 배치된 기존 기술의 촉매판(130; 도 2 참조)과, 2 열로 배치된 본 발명의 촉매판(430)의 전체 길이가 동일한 조건에서 수소농도가 8% 인 혼합기체를 투입하여 각각 배출되는 수소농도의 분포와 평균 농도를 비교한 결과를 나타낸다.In particular, FIG. 9 is a graph showing the relationship between the catalyst plate 430 (see FIG. 2) and the catalyst plate 430 (FIG. 2) The results are shown in Table 1. The results are shown in Fig.

도 9를 참조하면, 본 발명은 기존 기술의 수소 농도보다 약 14% 줄어드는 효과를 확인할 수 있고, 평균 농도는 본 발명은 1.57%, 기존 기술은 1.83%를 각각 나타내는 것으로 나타났다.
Referring to FIG. 9, it can be seen that the present invention has the effect of reducing the hydrogen concentration by about 14% compared to the hydrogen concentration of the conventional technology, and the average concentration is 1.57% for the present invention and 1.83% for the existing technology.

도 6은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 피동형 촉매 재결합기의 외부 형상을 나타내고, 도 7은 도 5에 도시된 피동형 촉매 재결합기의 내부 형상을 나타낸다.FIG. 6 shows an outer shape of a driven catalytic recombiner according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7 shows an inner shape of the driven catalytic recombiner shown in FIG.

도 6 및 도 7에 도시된 실시예는 앞서 살펴본 촉매반응부(330)가 2 열을 이루도록 다수 배열된 촉매판(430)을 각 열 별로 챔버(300)에 장착하도록 구성된다.The embodiment shown in FIGS. 6 and 7 is configured to mount the catalytic plates 430 arranged in two rows in the chamber 300 for each column.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 실시예의 피동형 촉매 재결합기의 촉매반응부(330)를 이루는 2 열로 배열된 다수의 제1촉매판(430a) 및 제2촉매판(430b)이 카트리지 방식에 의해 각각 챔버(300)에 장착되어 유지 및 보수가 용이하도록 구성될 수 있다.6 and 7, a plurality of first catalytic plates 430a and a second catalytic catalytic plates 430b arranged in two rows constituting the catalytic reacting unit 330 of the driven catalytic recombiner of the present embodiment are arranged in a cartridge manner Respectively, to be easily installed in the chamber 300 to be easily maintained and repaired.

바람직하게는 촉매반응부(330)는 촉매판(430)이 2열로 이루어져, 챔버(300)의 유입부(310)측에서 열을 이루는 다수의 제1촉매판(430a)을 장착하여 챔버(300)에 결합하는 제1촉매판 카트리지(630)와, 배출부(320)측에서 열을 이루는 다수의 제2촉매판(430b)을 장착하여 챔버(300)에 결합하는 제2촉매판 카트리지(640)를 포함하도록 구성될 수 있다.The catalytic reaction part 330 includes a plurality of catalytic plates 430 and a plurality of first catalytic plates 430a formed on the inlet part 310 of the chamber 300 to form the catalytic reaction part 430, And a plurality of second catalytic plates 430b which are heated on the side of the exhaust part 320 and are attached to the chamber 300. The second catalytic plate cartridge 640 ). ≪ / RTI >

이를 위해 챔버(300)는 도 6에서 보는바와 같이, 촉매반응부(330)가 형성되는 위치의 측부로 외부와 연통되는 개구부(631, 641)를 형성하여, 제1촉매판 카트리지(630)와, 제2촉매판 카트리지(640)를 각각 분리 가능하게 결합하도록 구성될 수 있다.6, the chamber 300 is formed with openings 631 and 641 communicating with the outside at a side of a position where the catalytic reaction part 330 is formed, and the first catalytic plate cartridge 630 And the second catalytic plate cartridge 640, respectively.

바람직하게는 제1촉매판 카트리지(630)와 제2촉매판 카트리지(640)는 챔버(300)에 슬라이드 방식으로 삽입 및 해체가 가능하게 구성되어 내부에 장착되는 제1촉매판(430a) 및 제2촉매판(430b)을 교체 또는 수리한 후 챔버(300)의 내부로 삽입하도록 구성될 수 있으며, 그 외 챔버(300)의 내부에 삽입 및 해체를 가능케 하는 다양한 수단의 적용이 가능할 것이다.The first catalytic plate cartridge 630 and the second catalytic plate cartridge 640 may be inserted and disassembled into the chamber 300 in a sliding manner so that the first catalytic plate 430a and the second catalytic plate cartridge 640, 2 catalyst plate 430b may be replaced or repaired and then inserted into the interior of the chamber 300. It will be possible to apply various means to enable insertion and disassembly of the interior of the other chamber 300. [

이러한, 구성을 통해 챔버(300) 내부에 설치된 제1촉매판(430a) 및 제2촉매판(430b)의 수명이 다한 경우, 제1촉매판 카트리지(630) 및 제2촉매판 카트리지(640)를 분리시켜 제1촉매판(430a) 및 제2촉매판(430b)를 신속하게 새 것으로 교체한 후 챔버(300)에 재장착시킬 수 있다.When the lifetime of the first catalytic plate 430a and the second catalytic plate 430b installed in the chamber 300 is shortened due to such a configuration, the first catalytic plate cartridge 630 and the second catalytic plate cartridge 640, The first catalytic plate 430a and the second catalytic plate 430b can be quickly replaced with new ones and then reattached to the chamber 300. [

한편, 제1촉매판 카트리지(630)와, 제2촉매판 카트리지(640)에 장착되는 제1촉매판(430a)과, 제2촉매판(430b)의 개수는 바람직하게는 챔버(300)의 유입부(310)측에 형성되는 열을 이루는 제1촉매판(430a)의 개수를 n개로 할 때, 챔버(300)의 배출부(320)측에 형성되는 열을 이루는 제2촉매판(430b)이 n+1개의 개수를 갖도록 구성될 수 있다.The number of the first catalytic plate 430a and the second catalytic plate 430b mounted on the first catalytic plate cartridge 630 and the second catalytic plate cartridge 640 is preferably in the range of The number of the first catalytic plates 430a forming the heat formed on the inflow portion 310 side is n and the number of the second catalytic plates 430b forming the heat formed on the discharge portion 320 side of the chamber 300 ) May have n + 1 numbers.

본 실시예의 피동형 촉매 재결합기에 따르면, 챔버(300)의 내부로 유입된 혼합기체가 유입부(310)측에 형성된 제1촉매판(430a)의 선단부에 충돌하여 형성된 층류 경계층에 의해 분리된 각각의 기체 유동이 제1촉매판(430a)이 서로 이격된 공간의 끝단부로부터 엇갈리도록 연속하는 제2촉매판(430b)의 선단부에 의해 또 다시 충돌하여 층류 경계층을 형성하는 작용을 하므로, 앞서 설명한 실시예와 작용효과는 동일하다.
The mixed gas introduced into the interior of the chamber 300 is supplied to the first catalytic plate 430a formed on the inlet 310 side by colliding with the front end of the first catalytic plate 430a, The gas flows again to collide with the leading end of the second catalytic plate 430b so that the first catalytic plates 430a are staggered from the end portions of the spaces separated from each other to form a laminar boundary layer. The effect with the example is the same.

한편, 본 발명의 다른 일 측면에 의하면, 챔버와, 촉매반응부를 포함하는 피동형 촉매 재결합기를 제조하는 방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a passive catalyst recombiner including a chamber and a catalytic reacting portion.

본 실시예를 통한 제조방법을 통해 제조된 피동형 촉매 재결합기는 앞서 설명한 피동형 촉매 재결합기일 수 있다. The passive catalyst re-combiner manufactured through the manufacturing method according to this embodiment may be the passive catalyst re-combiner as described above.

이에, 앞서 피동형 촉매 재결합기의 설명에 사용된 도면부호를 사용하여 설명한다.Hereinafter, the description will be made using the reference numerals used in the description of the passive type catalyst re-combination machine.

본 실시예에 따른 피동형 촉매 재결합기의 제조방법은 챔버(300)를 제작하는 단계와, 챔버(300)에 촉매반응부(330)를 설치하는 단계를 포함하며, 촉매반응부(330)를 설치하는 단계는 혼합기체의 통과 방향으로 연속하는 2 열을 이루도록 제1촉매판 카트리지(630)를 설치하는 단계와, 제2촉매판 카트리지(640)를 설치하는 단계로 이루어진다.The method of manufacturing the passive type catalyst re-assembler according to the present embodiment includes the steps of manufacturing the chamber 300 and installing the catalytic reaction part 330 in the chamber 300, , The first catalyst plate cartridge 630 and the second catalyst plate cartridge 640 are formed so as to form two successive rows in the direction of passage of the mixed gas.

챔버(300)를 제작하는 단계는 수소와 재결합된 고온의 혼합기체를 통과시킬 수 있도록 유입부(310)와, 배출부(320)를 형성하고, 유입부(310)와 배출부(320)를 연결하는 유로(400)가 형성되도록 챔버(300)를 제작하는 단계이다.The chamber 300 is formed by forming an inlet 310 and a discharge 320 so as to allow a gas mixture of high temperature and hydrogen recombined with hydrogen to pass therethrough and the inlet 310 and the outlet 320 And the channel 300 is formed so that the channel 400 to be connected is formed.

그리고, 제1촉매판 카트리지(630)를 설치하는 단계는 챔버(300)의 내부에서 혼합기체의 통과 방향으로 수직하게 형성되는 다수의 제1촉매판(430a)을 수평하게 이격되도록 장착한 제1촉매판 카트리지(630)를 챔버(300) 내부에 장착하는 단계이다.The step of installing the first catalytic plate cartridge 630 includes a step of mounting a plurality of first catalytic plates 430a vertically formed in the direction of passage of the mixed gas in the chamber 300, And mounting the catalyst plate cartridge 630 inside the chamber 300.

그리고, 제2촉매판 카트리지(640)를 설치하는 단계는 혼합기체의 통과 방향으로 수직하게 형성되는 제2촉매판(430b)을 수평하게 이격되도록 장착한 제2촉매판 카트리지(640)를 제1촉매판 카트리지(630)의 배출부(320)를 향하는 방향으로 인접하게 설치하는 단계이다.The second catalytic plate cartridge 640 may include a second catalytic plate cartridge 640 mounted horizontally spaced apart from the second catalytic plate 430b vertically formed in the direction of passage of the mixed gas, In the direction toward the discharge portion 320 of the catalyst plate cartridge 630. [

그리고, 제1촉매판 카트리지(630)를 설치하는 단계와, 제2촉매판 카트리지(640)를 설치하는 단계에서는 제1촉매판(430a)과 제2촉매판(430b)이 서로 엇갈리게 배치되도록 설치되도록 한다.
In the step of installing the first catalytic plate cartridge 630 and the step of installing the second catalytic plate cartridge 640, the first catalytic plate 430a and the second catalytic plate 430b are installed so as to be staggered from each other. .

또한, 본 발명의 또 다른 일 측면에 의하면, 앞서 설명한 피동형 촉매 재결합기를 원자로의 격납용기에 설치하여, 격납용기 내부에 축적된 수소의 농도를 저감시키도록 하는 원자로 격납용기의 수소 처리방법이 제공된다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a hydrogen treatment method of a reactor containment vessel in which the above-described passive catalyst-reforming reactor is installed in a containment vessel of a nuclear reactor so as to reduce the concentration of hydrogen accumulated in the containment vessel .

본 실시예에 의한 방법은 앞서 설명한 피동형 촉매 재결합기를 원자로 격납용기의 내부 또는 일측에 설치하여 수소의 농도를 저감시키도록 하는 방법일 수 있다.The method according to the present embodiment may be a method of reducing the concentration of hydrogen by installing the passive catalyst re-combiner as described above inside or on one side of the reactor containment vessel.

본 실시예에 따른 방법에서는 앞서 설명한 피동형 촉매 재결합기의 내부에 원자로 격납용기의 내부에 축적된 수소가 포함된 혼합가스를 통과시켜, 2 열로 서로 엇갈리게 배치되는 촉매반응부(330)의 층류 경계층을 발생시킴으로써, 제1촉매판(430a)과 제2촉매판(430b)에 접촉되는 수소의 양을 증가시켜 수소 제거율을 높일 수 있도록 한다.
In the method according to the present embodiment, a mixed gas containing hydrogen accumulated inside the reactor containment vessel is passed through the passive catalyst recloser described above, and the laminar boundary layer of the catalytic reactor 330, which is arranged alternately in two rows, The amount of hydrogen that is in contact with the first catalytic plate 430a and the second catalytic plate 430b is increased so that the hydrogen removal rate can be increased.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.

300: 챔버
310: 유입부
320: 배출부
330: 촉매반응부
400: 유로
430: 촉매판
430a: 제1촉매판
430b: 제2촉매판
630: 제1촉매판 카트리지
640: 제2촉매판 카트리지300: chamber
310:
320:
330:
400: Euros
430: catalyst plate
430a: first catalyst plate
430b: second catalytic plate
630: First catalyst plate cartridge
640: second catalytic plate cartridge

Claims (12)

수소 혼합기체가 유입될 수 있는 유입부와, 수소와 재결합된 고온의 혼합기체를 통과시킬 수 있도록 배출부를 포함하고, 상기 유입부와 상기 배출부를 연결하는 유로가 형성된 챔버; 및
상기 유입부측에서 열을 이루는 다수의 판상의 하단 촉매판을 장착하여 상기 챔버에 결합하는 제1촉매판 카트리지와, 상기 배출부측에서 열을 이루는 다수의 판상의 상단 촉매판을 장착하여 상기 챔버에 결합하는 제2촉매판 카트리지를 포함하는 촉매반응부를 포함하며,
상기 제1촉매판 카트리지와 상기제2촉매판 카트리지는 상기 혼합기체의 통과 방향으로 겹층 구조로 형성되며,
상기 다수의 판상의 하단 촉매판과 상기 다수의 판상의 상단 촉매판은, 상기 챔버의 내부에서 상기 혼합기체의 통과 방향으로 길이를 갖도록 수평하게 이격 배치되고,
상기 배치된 다수의 판상의 하단 촉매판과 다수의 판상의 상단 촉매판은 상기 다수의 판상의 하단 촉매판의 선단부와 충돌하여 형성된 경계층 밖의 혼합기체가 상기 다수의 판상의 상단 촉매판의선단부에 충돌하여 새로운 경계층을 형성할 수 있도록 서로 엇갈리게 배치되는 것을 특징으로 하는 피동형 촉매 재결합기.
A chamber in which a flow path for connecting the inlet portion and the outlet portion is formed, the inlet portion being capable of flowing a hydrogen-based mixed gas, and the outlet portion for allowing a high-temperature mixed gas, which is recombined with hydrogen, to pass therethrough; And
A first catalytic plate cartridge mounting a plurality of plate-shaped lower catalytic plates on the inlet side to be coupled to the chambers, and a plurality of plate-shaped upper catalytic plates forming heat in the exhaust- And a second catalytic plate cartridge for supplying the catalytic gas to the catalytic reaction part,
Wherein the first catalyst plate cartridge and the second catalyst plate cartridge are formed in a layered structure in the direction of passage of the mixed gas,
The plurality of plate-shaped lower catalytic plates and the plurality of plate-shaped upper catalytic plates are horizontally spaced so as to have a length in the direction of passage of the mixed gas inside the chamber,
The plurality of plate-shaped lower catalyst plates and the plurality of plate-shaped upper catalyst plates collide with the front ends of the plurality of plate-shaped lower catalyst plates, and the mixed gas outside the boundary layers is collided against the tip ends of the plate- And the catalyst layers are arranged alternately so as to form a new boundary layer.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제1촉매판 카트리지와, 상기 제2촉매판 카트리지는 상기 챔버에 분리 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 피동형 촉매 재결합기.
The method according to claim 1,
Wherein the first catalyst plate cartridge and the second catalyst plate cartridge are detachably coupled to the chamber.
청구항 1에 있어서,
상기 촉매반응부는 상기 유입부에 인접하는 하부에 형성된 것을 특징으로 하는 피동형 촉매 재결합기.
The method according to claim 1,
Wherein the catalytic reacting portion is formed in a lower portion adjacent to the inlet portion.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 원자로의 격납용기에 축적된 수소를 처리하기 위한 방법에 있어서,
상기 청구항 1, 청구항 5, 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 피동형 촉매 재결합기를 원자로의 격납용기에 축적된 혼합기체가 통과되도록 설치하여, 상기 격납용기 내부에 축적된 수소의 농도를 저감시키는 것을 특징으로 하는 원자로 격납용기의 수소 처리방법.

A method for treating hydrogen stored in a containment vessel of a nuclear reactor,
The passive catalyst re-combiner according to any one of the first to fifth aspects of the present invention is provided so as to pass the mixed gas accumulated in the containment vessel of the reactor so as to reduce the concentration of hydrogen accumulated in the containment vessel Wherein the hydrogen storage tank is a hydrogen storage tank.

삭제delete
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