KR102416196B1 - 메탄의 열분해장치 - Google Patents
메탄의 열분해장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102416196B1 KR102416196B1 KR1020210190258A KR20210190258A KR102416196B1 KR 102416196 B1 KR102416196 B1 KR 102416196B1 KR 1020210190258 A KR1020210190258 A KR 1020210190258A KR 20210190258 A KR20210190258 A KR 20210190258A KR 102416196 B1 KR102416196 B1 KR 102416196B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- hydrogen
- methane
- carbon
- container
- pipe
- Prior art date
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical group C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 154
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 title claims description 12
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 95
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 89
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 89
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 79
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 66
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 63
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 9
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 abstract description 12
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 abstract description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J6/00—Heat treatments such as Calcining; Fusing ; Pyrolysis
- B01J6/008—Pyrolysis reactions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0006—Controlling or regulating processes
- B01J19/0013—Controlling the temperature of the process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/001—Controlling catalytic processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/005—Separating solid material from the gas/liquid stream
- B01J8/0055—Separating solid material from the gas/liquid stream using cyclones
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/0285—Heating or cooling the reactor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/22—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds
- C01B3/24—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds of hydrocarbons
- C01B3/26—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds of hydrocarbons using catalysts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/0465—Composition of the impurity
- C01B2203/049—Composition of the impurity the impurity being carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/1205—Composition of the feed
- C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/1235—Hydrocarbons
- C01B2203/1241—Natural gas or methane
Abstract
본 발명은 메탄을 열분해하여 수소와 탄소가 생성되도록 함에 있어, 열분해반응기의 위치별 온도를 제어하여 열분해반응기의 가동 안정성을 확보할 수 있도록 하고, 메탄 열분해의 반응도를 유지할 수 있도록 하며, 수소기체와 탄소입자의 분리 배출이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 메탄의 열분해장치에 관한 것이다.
본 발명의 구성은, 스테인리스 재질로 이루어지고, 상측 단부에 구비된 덮개를 통해 내측의 수용공간이 개폐 가능한 구조를 이루는 용기본체; 석영 재질로 이루어져 상기 용기본체의 수용공간에 설치되고, 상측 단부와 하측 단부를 제외한 내측의 반응공간에 채워진 촉매금속이 가열되어 융해된 상태를 이루며, 하측 단부가 상기 용기본체 외측에 구비된 메탄공급관과 연결을 이루고, 상측 단부에 수소공급관과 수소 및 탄소배출관이 연결 설치된 반응용기; 상기 용기본체의 내측에서 상기 반응용기의 상측 단부를 제외한 전체를 감싸도록 내측이 개방된 형상의 그라파이트 재질로 이루어지고, 외주면에 복수개의 전열기가 설치된 내열용기; 상기 용기본체의 내주면과 상기 전열기가 설치된 상기 내열용기의 외주면 사이에 개재됨은 물론 상기 반응용기 전체를 감싸는 형상을 이루도록 설치되는 단열재; 및 상기 용기본체의 외측에 구비되어 상기 수소 및 탄소배출관과 연결을 이루고, 수소순환관, 수소출구관 및 탄소출구관을 구비한 사이클론분리기;를 포함한다.
본 발명의 구성은, 스테인리스 재질로 이루어지고, 상측 단부에 구비된 덮개를 통해 내측의 수용공간이 개폐 가능한 구조를 이루는 용기본체; 석영 재질로 이루어져 상기 용기본체의 수용공간에 설치되고, 상측 단부와 하측 단부를 제외한 내측의 반응공간에 채워진 촉매금속이 가열되어 융해된 상태를 이루며, 하측 단부가 상기 용기본체 외측에 구비된 메탄공급관과 연결을 이루고, 상측 단부에 수소공급관과 수소 및 탄소배출관이 연결 설치된 반응용기; 상기 용기본체의 내측에서 상기 반응용기의 상측 단부를 제외한 전체를 감싸도록 내측이 개방된 형상의 그라파이트 재질로 이루어지고, 외주면에 복수개의 전열기가 설치된 내열용기; 상기 용기본체의 내주면과 상기 전열기가 설치된 상기 내열용기의 외주면 사이에 개재됨은 물론 상기 반응용기 전체를 감싸는 형상을 이루도록 설치되는 단열재; 및 상기 용기본체의 외측에 구비되어 상기 수소 및 탄소배출관과 연결을 이루고, 수소순환관, 수소출구관 및 탄소출구관을 구비한 사이클론분리기;를 포함한다.
Description
본 발명은 메탄의 열분해장치에 관한 것으로, 구체적으로는 메탄을 열분해하여 수소와 탄소가 생성되도록 함에 있어, 열분해반응기의 위치별 온도를 제어하여 열분해반응기의 가동 안정성을 확보할 수 있도록 하고, 메탄 열분해의 반응도를 유지할 수 있도록 하며, 수소기체와 탄소입자의 분리 배출이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 메탄의 열분해장치에 관한 것이다.
지금까지는 에너지원으로 대부분 석탄 및 석유를 이용하여 산업이 발전해 왔으나, 현재는 석탄 및 석유의 고갈로 인해 수소를 기반으로 하는 대체 에너지원으로 부탄, 프로판 또는 천연가스가 가정과 산업의 많은 부분에서 사용되고 있다.
이러한 추세로 볼 때, 머지않아 수소를 기반으로 하는 에너지원이 산업사회를 주도할 것으로 예상된다.
수소는 가장 가볍고 풍부한 원소로서 자원이 무한하고 청결한 에너지원이다.
따라서, 수소에너지 기술은 21세기의 에너지 문제와 환경 문제를 동시에 해결할 수 있는 유일한 대안으로 인식되고 있다.
그렇기 때문에, 수소의 제조, 저장 및 이용 기술을 확립하기 위해 미국, 일본 또는 유럽 등을 비롯한 기술 선진국들의 주도 하에 전 세계적으로 관련 연구가 매우 활발히 진행되는 단계에 있다.
수소제조기술의 방법으로는 크게 3가지로 분류되는데, 메탄수증기 개질법, 중유의 부분산화법 또는 천연가스의 촉매분해 등의 탄화수소 물질을 근간으로 하는 방법과, 열화학 또는 전기화학적 물분해 등의 비탄화수소를 근간으로 하는 방법과, 상술한 두 가지의 형태를 합친 방법들이 있다.
특히, 메탄의 열분해법을 사용한 수소제조방법은 용융금속 촉매법을 사용하여 1,000℃ 이하의 온도에서 열분해율을 90% 이상 얻는 방법이 연구되고 있다.
이렇게 열분해로 생성되는 탄소의 형태가 저온에서는 탄소나노튜브(CNT)를 생성할 수 있으므로 정제하여 높은 가격으로 판매가 가능해 경제성이 우수하다.
그러나, 현재 메탄의 열분해법을 사용한 수소제조방법은, 그 기술의 수준에 있어 실험실 수준에서 여러 가지 가능성을 탐색하는 수준으로 큰 용량의 상업용 설비를 제작하는 단계에는 이르지 못하고 있는 실정이다.
구체적으로는, 용융한 금속촉매(예를 들어, 비스무트(Bi)계열 1원계 또는 2원계의 금속촉매)의 기포발생기 부근에서 메탄이 열분해되어 탄소가 기포발생기의 미세구멍을 막는 현상이나, 고온(대략 1,000℃ 부근)에서 석영으로 이루어진 반응기의 기계적 강도가 낮아 그 형상이 유지되기 어려움이나, 반응기 상부의 온도가 높아 탄소가 융착됨은 물론 그 입자가 불규칙하게 커지는 현상 등에 대한 개선이 필요하다.
본 발명의 목적은 기포생성기 부근에서 탄소의 침적으로 인한 기공을 막는 현상이 방지될 수 있도록 하고, 열분해반응기에 충분한 열을 공급하여 최적의 온도를 유지하여 열분해 반응을 촉진시킬 수 있도록 하는 메탄의 열분해장치를 제공함에 있다.
그러면서도, 열분해장치 상부의 온도를 낮추어 반응을 억제하여 탄소의 결합을 방지할 수 있도록 하고, 석영으로 이루어진 반응기의 강도를 보강할 수 있도록 하며, 운용 압력을 견디는 내압 반응기의 구조를 이루도록 하는 메탄의 열분해장치를 제공하는 것도 본 발명의 목적에 속한다 할 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 메탄의 열분해장치는, 스테인리스 재질로 이루어지고, 상측 단부에 구비된 덮개를 통해 내측의 수용공간이 개폐 가능한 구조를 이루는 용기본체; 석영 재질로 이루어져 상기 용기본체의 수용공간에 설치되고, 상측 단부와 하측 단부를 제외한 내측의 반응공간에 채워진 촉매금속이 가열되어 융해된 상태를 이루며, 하측 단부가 상기 용기본체 외측에 구비된 메탄공급관과 연결을 이루고, 상측 단부에 수소공급관과 수소 및 탄소배출관이 연결 설치된 반응용기; 상기 용기본체의 내측에서 상기 반응용기의 상측 단부를 제외한 전체를 감싸도록 내측이 개방된 형상의 그라파이트 재질로 이루어지고, 외주면에 복수개의 전열기가 설치된 내열용기; 상기 용기본체의 내주면과 상기 전열기가 설치된 상기 내열용기의 외주면 사이에 개재됨은 물론 상기 반응용기 전체를 감싸는 형상을 이루도록 설치되는 단열재; 및 상기 용기본체의 외측에 구비되어 상기 수소 및 탄소배출관과 연결을 이루고, 수소순환관, 수소출구관 및 탄소출구관을 구비한 사이클론분리기;를 포함한다.
상기 반응용기는 하측 단부에 상기 메탄공급관과 연결을 이루는 석영 재질의 기포생성부재를 구비하고, 상기 기포생성부재는 다수의 기포발생공이 등간격의 배치를 이루며 형성되어 상기 메탄공급관으로부터 공급된 메탄이 융해된 상태의 촉매금속으로 기포를 형성하며 상승하면서 촉매금속 표면의 온도 및 촉매금속의 촉매 작용에 의해 열분해될 수 있다.
상기 반응용기 내에서, 상기 메탄공급관을 통해 공급된 메탄이 상기 기포생성부재를 통과하기 전까지의 구간과 상측 단부의 수소 및 탄소가 배출되는 구간의 온도는 400℃이고, 상기 기포생성부재를 통과한 메탄이 기포를 형성하면서 상승을 시작하는 구간과 메탄이 열분해되어 수소 및 탄소로 분리를 이루는 구간의 온도는 600℃이며, 메탄이 열분해를 이루는 구간의 온도는 1,000℃일 수 있다.
상기 반응용기는 상측 단부에 덮개를 구비하여 내측에 형성된 반응공간의 밀폐를 유지하여 탄소 및 촉매금속의 입자들이 상기 용기본체 내측의 수용공간에서 비산되는 것을 방지할 수 있다.
상기 전열기는 상기 반응용기에서 촉매금속이 채워진 부위에 대응하는 상기 내열용기의 외주면에 배치될 수 있다.
상기 수소공급관은 상기 수소순환관과 연결을 이루고, 상기 수소공급관과 상기 수소순환관의 연결부위에 송풍기가 설치되며, 상기 수소출구관은 상기 수소순환관에서 분기된 형태로 구비될 수 있다.
상기 사이클론분리기는 상기 수소 및 탄소배출관을 통해 배출된 기체 상태의 수소와 분말 상태의 탄소를 각각 상기 수소순환관 및 상기 탄소출구관으로 분리 배출할 수 있다.
상기 사이클론분리기와 연결을 이루는 탄소 이송 및 배출기를 더 포함하고, 상기 탄소 이송 및 배출기는, 상기 탄소출구관과 연결을 이루어 배출된 탄소분말을 이송시키는 스크루컨베이어; 상기 스크루컨베이어와 연결을 이루어 이송된 탄소분말이 저장되는 저장챔버; 및 상기 저장챔버의 하측 단부에 설치되는 배출밸브;를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 구성에 의하면, 용기본체의 압력유지 작용을 통해 운용압력을 적절하게 설정할 수 있고, 내열용기를 적용하여 반응용기의 형상 및 크기를 자유롭게 설계할 수 있으며, 복수개의 전열기를 적용하여 구간별 온도를 제어할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 반응용기의 구간별 온도를 제어함으로써, 메탄이 공급되는 구간의 온도를 낮게 조절하여 메탄의 분해반응을 억제하여 탄소의 침적에 의한 막힘 현상을 방지할 수 있고, 메탄이 분해를 이루는 구간의 온도를 대략 900 내지 1,000℃ 정도로 유지하여 메탄의 분해 반응율을 95% 이상으로 제어할 수 있으며, 반응용기 상부의 온도를 600℃ 정도로 유지하여 촉매금속과 탄소의 결합을 억제함과 동시에 분리 과정이 이루어지도록 할 수 있는 효과도 있다.
또한, 수소순환관의 구성을 통해 탄소분말이 수소 기류를 타고 반응용기의 상부 및 용기본체를 빠져나와 사이클론분리기에서 원심 분리되는 자동배출기능을 구비함으로써 연속 운전이 가능한 효과도 있다.
더불어, 단열재의 적용을 통해 운용에너지의 소모량을 줄일 수 있고, 용기본체의 온도를 상온으로 유지하여 운전의 안전성을 확보함은 물론 편리한 운용을 구현할 수 있는 효과도 있다.
이러한 효과가 있는 메탄의 열분해장치가 장시간 연속운전이 가능할 수 있도록 할 수 있고, 크기를 작게 제작하는 것 또한 가능할 수 있으며, 생성물인 수소는 수소연료전지 등에 사용할 수 있음은 물론 탄소는 카본블랙 또는 탄소나노튜브 등으로 수득하여 여러 산업의 소재로 활용되도록 할 수 있는 효과도 기대할 수 있게 된다.
도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 메탄의 열분해장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 상술한 본 발명의 목적을 구현하기 위한 바람직한 실시 구성과 이들 구성에 따른 작용관계에 대하여 설명하겠으며, 종래와 동일 내지 동일 범주에 있는 기술구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 메탄을 열분해하여 수소와 탄소가 생성되도록 함에 있어, 열분해반응기의 위치별 온도를 제어하여 열분해반응기의 가동 안정성을 확보할 수 있도록 하고, 메탄 열분해의 반응도를 유지할 수 있도록 하며, 수소기체와 탄소입자의 분리 배출이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 메탄의 열분해장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명에 따른 메탄의 열분해장치의 구성은, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 용기본체(10), 반응용기(20), 내열용기(30), 단열재(40) 및 사이클론분리기(50)를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 용기본체(10)는, 스테인리스 재질로 이루어지고, 상측 단부에 구비된 덮개(11)를 통해 내측의 수용공간(12)이 개폐 가능한 구조를 이루는 것으로, 본 발명에서는 압력용기로서 작용하는 것에 기술적 요지가 있는 것이다.
용기본체(10)는 상부에 후술하는 수소공급관(22)과, 수소 및 탄소배출관(23)이 연결될 수 있고, 하부에는 메탄공급관(M)이 연결된 구조를 이룰 수 있다.
이러한 용기본체(10)의 압력구조는 운용압력(예를 들어, 5기압)의 메탄 및 수소의 압력을 상온 또는 상온 이상의 온도에서 안정적으로 유지할 수 있도록 기능할 수 있다.
예컨대, 용기본체(10)의 온도는 공장 또는 실험실의 대기온도보다 대략 20℃ 이상 높지 않도록 유지하는 것이 바람직하다.
아울러, 용기본체(10)가 이루는 압력구조의 내부에는 메탄 열분해반응의 주장치인 후술할 석영 재질로 이루어진 반응용기(20)와 촉매금속, 그라파이트 재질로 이루어진 내열용기(30)의 반응용기(20) 보호구조, 전열기(31)의 설치 및 고온 단열재(40) 등을 장착할 수 있도록 하는 것에 구조적 특징이 있다.
본 발명의 반응용기(20)는, 촉매금속, 메탄, 탄소 및 수소와 반응하지 않는 석영 재질로 이루어져 용기본체(10)의 수용공간(12)에 설치되고, 상측 단부와 하측 단부를 제외한 내측의 반응공간(21)에 채워진 촉매금속이 가열되어 융해된 상태를 이루며, 하측 단부가 용기본체(10) 외측에 구비된 메탄공급관(M)과 연결을 이루고, 상측 단부에 수소공급관(22)과 수소 및 탄소배출관(23)이 연결 설치될 수 있다.
반응용기(20)는 하측 단부에 메탄공급관(M)과 연결을 이루는 석영 재질의 기포생성부재(24)를 구비할 수 있고, 이러한 기포생성부재(24)도 반응용기(20)와 마찬가지로 촉매금속, 메탄, 탄소 및 수소와 반응하지 않는 특성을 통해, 그 설치 형상을 그대로 유지할 수 있게 된다.
기포생성부재(24)는 다수의 기포발생공(24a)이 등간격의 배치를 이루며 형성되어 메탄공급관(M)으로부터 공급된 메탄이 융해된 상태의 촉매금속으로 기포를 형성하며 부력에 의해 상승하면서 촉매금속 표면의 온도 및 촉매금속의 촉매 작용에 의해 열분해될 수 있는 것이고, 예컨대 기포발생공(24a)은 직경이 5mm 정도일 수 있다.
이렇게 다수의 기포발생공(24a)이 형성된 기포생성부재(24)가 반응용기(20)의 하부에 배치됨으로써, 메탄가스가 용융 촉매금속으로 잠입되어 운용될 수 있게 되어 반응도의 향상을 구현할 수 있게 된다.
예컨대, 메탄공급관(M)은, 도 3과 같이, 반응용기(20)의 상부를 통해 삽입되어 반응용기(20)의 하측 단부에 배치되는 기포생성부재(24)와 일체를 이루는 메탄공급관 조립체로서 구비될 수 있고, 이 경우 메탄공급관(M)도 석영 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
아울러, 촉매금속은 고체의 분말 또는 작은 조각들로 반응용기(20)에 채워진 상태에서 융점 이상으로 가열되어 녹아 액상의 상태로 채워진 상태를 유지하게 된다.
반응용기(20)는 상측 단부에 덮개(25)를 구비하여 내측에 형성된 반응공간(21)의 밀폐를 유지하여 탄소 및 촉매금속의 입자들이 용기본체(10) 내측의 수용공간(12)에서 비산되는 것을 방지할 수 있고, 이러한 덮개(25) 또한 석영 재질로 이루어질 수 있다.
수소공급관(22)과, 수소 및 탄소배출관(23)은 반응용기(20)의 상측 단부에 장착되는 설치를 이룰 수 있다.
반응용기(20)는 후술할 그라파이트 재질로 이루어진 내열용기(30)에 삽입되어 용기본체(10)에 장착되는 설치를 이룰 수 있고, 제작시 내열용기(30)의 직경보다 작은 직경을 갖는 관 형상으로 제작되어 내열용기(30)의 내측에 삽입되어 조립할 수 있도록 하며, 조립 후 내측의 반응공간(21)에 촉매금속을 주입하고 가열하여 온도가 올라가면 내열용기(30)의 내주면에 밀착을 이루는 형태의 구조를 이룰 수 있다.
예컨대, 반응용기(20)는 상측 단부의 단면적을 확장하는 형상으로 이루어져 촉매금속으로부터 수소 기포와 탄소 분말이 안정적으로 분리되어 촉매금속이 탄소 분말에 혼입되는 현상이 억제될 수 있는 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 내열용기(30)는, 용기본체(10)의 내측에서 반응용기(20)의 상측 단부를 제외한 전체를 감싸도록 내측이 개방된 형상의 그라파이트 재질로 이루어지고, 외주면에 복수개(예를 들어, 3개 또는 4개)의 전열기(31)가 설치될 수 있다.
내열용기(30)는 용기본체(10)에 체결되는 설치를 이루어 반응용기(20)를 고온에서 지지해주는 구조의 형태이고, 내주면은 반응용기(20) 외주면에 대응하는 형상을 이루며, 외주면은 전열기(31)의 장착과 후술하는 단열재(40)의 설치가 용이할 수 있도록 제작됨은 물론 반응용기(20)에 설치되는 온도센서 등이 관통될 수 있는 구조를 이루는 것이 바람직하다.
예컨대, 내열용기(30)는 도 1 내지 도 3과 같이, 반응용기(20)에 채워진 촉매금속의 상면까지로의 높이를 가질 수 있다.
이와 같이, 석영 재질로 이루어진 반응용기(20)와 반응용기(20)를 지지하는 그라파이트 재질로 이루어진 내열용기(30)의 열전도율 또는 내열강도 등의 특성간 유기적인 결합 관계를 통해, 운용과정에서 필요로 하는 열확산을 제어할 수 있게 된다.
그리고, 그라파이트 재질로 이루어진 내열용기(30)의 열전도율을 적용하여 열확산이 필요한 부위로 열전달이 이루어지도록 함으로써 촉매금속의 온도를 제어하는 것 또한 가능하다.
전열기(31)는 능동적인 열제어를 구현하기 위하여 내열용기(30)의 외주면에 설치되는 것으로, 필요한 온도를 얻기 위한 설치 위치, 크기 및 수량을 적절히 배치하여 필요 부위의 온도 상승 및 열량의 공급을 이룰 수 있도록 한다.
전열기(31)는 내열용기(30)의 외주면에 부착되는 설치를 이룰 수 있고, 후술하는 단열재(40)로 그 외부가 감싸지는 형태의 구조를 가질 수 있으며, 반응용기(20)에서 촉매금속이 채워진 부위에 대응하는 내열용기(30)의 외주면에 배치되어 반응영역의 온도 분포를 제어하는 구조를 구현할 수 있게 된다.
예컨대, 전열기(31)를 통한 반응영역을 3등분하여 3개의 전열기(31)를 각각 제어할 수 있다.
전열기(31)의 용량은 기동(가열시간에서 필요한)용량(P_start)과, 운용 소요용량(P_operate)로 계산하여 큰 값을 선택할 수 있다.
전열기(31)의 기동용량은 열분해반응기(반응용기(20))의 열저항(R)과 열용량(C)으로부터 시상수(Time constant, τ)를 구하고, 목표온도(Th)와 주변온도(Tamb)로부터 운용온도차(ΔT_operate)를 구하여, 이 온도차에 n배하여 기동온도차(ΔT_start=n*ΔT_operate)를 구한다.
운용온도차는 ΔT_operate=R*Qoperate이고, 시동온도차는 ΔT_start=n*ΔT_operate=n*R*Qoperate=R*Qstart이므로, Qstart=n*Qoperate이다.
장비에 Qstart의 전열을 주입하면, ΔT_operate에 도달하는 시간(t_start)은 t_start=-τ*LN[(n-1)/n]이다.
예를 들어, τ=5분 n=1.1이면 t_operate=20분(98%)이고, τ=5분 n=1.1이면 t_start=12분이며, τ=5분 n=1.2이면 t_start=9분이고, τ=5분 n=1.3이면 t_start=7.33분이다.
이러한 전열기(31)는 대략 3개 또는 4개 정도를 장착하여 온도센서나 장치의 온도 특성에 따라 개별(병렬) 제어하여 위치별 최적의 온도를 유지할 수 있도록 한다.
본 발명의 단열재(40)는, 수동적인 열제어를 구현하기 위하여 용기본체(10)의 내주면과 전열기(31)가 설치된 내열용기(30)의 외주면 사이에 개재됨은 물론 반응용기(20) 전체를 감싸는 형상을 이루도록 설치되는 것으로, 이를 통해 외부로 열이 손실되는 것을 억제하고, 장치 하부의 온도는 내열용기(30)의 열전도를 활용하여 필요한 온도를 얻을 수 있게 된다.
단열재(40)는 내열용기(30)와 전열기(31)의 외부를 감싸며, 반응용기(20)의 상부와 용기본체(10)의 상부 사이에 삽입되는 설치를 이룰 수 있고, 내열용기(30)의 외주면은 대략 1,000℃이고, 용기본체(10)의 내주면은 대략 20℃ 정도이므로 고온용 단열재를 사용함이 바람직하다.
단열재(40)는 내열용기(30)를 용기본체(10)에 장착하는 설치구조에도 적용하여 단열구조를 이루도록 체결하는 설치를 이룰 수 있고, 용기본체(10)에서 체결부의 온도 상승을 줄이는 구조를 이루도록 함이 바람직하다.
그러면서도, 단열재(40)는 전열기(31)가 장착된 내열용기(30)와 용기본체(10) 사이에 설치되어 내열용기(30)의 열손실을 줄이고, 용기본체(10)를 상온으로 유지하여 강도 저하를 방지하는 역할을 한다.
이와 같이, 전열기(31)와 단열재(40)를 통한 온도제어는, 도 1 및 도 2와 같이, 구체적으로 반응용기(20) 내에서, 메탄공급관(M)을 통해 공급된 메탄이 기포생성부재(24)를 통과하기 전까지의 구간(a)과 상측 단부의 수소 및 탄소가 배출되는 구간(b)의 온도는 400℃이고, 기포생성부재(24)를 통과한 메탄이 기포를 형성하면서 상승을 시작하는 구간(c)과 메탄이 열분해되어 수소 및 탄소로 분리를 이루는 구간(d)의 온도는 600℃이며, 메탄이 열분해를 이루는 구간(e)의 온도는 1,000℃로 제어 및 유지될 수 있다.
여기에서, 상술한 위치 또는 구간별 온도는 변동될 수 있고, 전열기(31) 및 단열재(40)를 통한 능동 및 수동적인 온도 제어가 가능하다는 것에 기술적 요지가 있다 할 것이다.
다만, 상술한 온도들 중 최저온도는 촉매금속의 융점보다 100℃ 이상 높은 온도로 설정되고, 기포생성부재(24)가 설치된 위치 또는 구간의 온도는 메탄의 열분해 반응온도 이하의 온도로 설정되며, 열분해가 이루어지는 구간의 온도는 900 내지 1,000℃에서 최적의 온도로 설정함이 바람직하다.
본 발명의 사이클론분리기(50)는, 용기본체(10)의 외측에 구비되어 수소 및 탄소배출관(23)과 연결을 이루고, 수소순환관(51), 수소출구관(52) 및 탄소출구관(53)을 구비한 구성으로 이루어질 수 있다.
여기에서, 수소공급관(22)는 수소순환관(51)과 연결을 이루고, 수소공급관(22)과 수소순환관(51)의 연결부위에 송풍기(54)가 설치되며, 수소출구관(52)은 수소순환관(51)에서 분기된 형태로 구비될 수 있다.
이러한 사이클론분리기(50)는 수소 및 탄소배출관(23)을 통해 배출된 기체 상태의 수소와 분말 상태의 탄소를 각각 수소순환관(51) 및 탄소출구관(53)으로 분리 배출하는 것이다.
구체적으로, 반응용기(20)의 상부에는 메탄의 열분해를 통해 생성된 수소가스와 탄소분말이 분출함으로써, 탄소분말을 수소가스로 날려서 반응용기(20) 내에서 분리되도록 하는 것인데, 본 발명에서는 운용압력(예를 들어, 5기압)의 수소가스를 송풍기(54)로 다시 불어 넣어, 탄소분말과 혼합된 수소가스를 용기본체(10) 외측으로 불어내는 구조의 형태를 이루는 것이다.
용기본체(10) 외측으로 불어낸 탄소분말과 수소가스는 사이클론분리기(50)를 통해, 탄소분말을 상당부분 탄소출구관(53)으로 분리하고, 송풍기(54)를 가동시켜 반응용기(20) 상부로 수소가스를 불어 넣어 탄소분말을 불어내는 동작이 순환을 이루도록 연속적으로 진행될 수 있게 된다.
즉, 메탄의 열분해에 의해 생성된 수소를 송풍기(54)를 통해 순환시켜 그 기류로 탄소분말을 불어 배출되도록 하는 것이다.
이렇게 생성된 수소가스는 사이클론분리기(50)를 통과한 후에 수소출구관(52)을 통해 배출되는데, 이때 배출압력을 유지해야 하기 때문에 용기본체(10)의 압력이 운용압력(설정압력) 이상이 되면 수소출구관(52)을 통해 수소가 배출되도록 압력 반응밸브를 구비토록 함이 바람직하다.
본 발명에 따른 메탄의 열분해장치에서 배출되는 수소는 미세분말인 탄소입자가 포함되어 있을 수 있으므로, 탄소제거필터 또한 구비하여 이를 통해 배출되도록 함이 바람직하다.
나아가, 배출된 수소를 저장하는 용기의 압력이 본 발명에 따른 메탄의 열분해장치의 운용압력 이상이면 구비된 수소압축펌프를 통하여 생성된 수소를 공급받아 압축하여 저장용기에 저장할 수 있도록 하여야 한다.
아울러, 본 발명에 따른 메탄의 열분해장치는, 사이클론분리기(50)와 연결을 이루는 탄소 이송 및 배출기(60)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 탄소 이송 및 배출기(60)는, 도 4와 같이, 탄소출구관(53)과 연결을 이루어 배출된 탄소분말을 이송시키는 스크루컨베이어(61)와, 스크루컨베이어(61)와 연결을 이루어 이송된 탄소분말이 저장되는 저장챔버(62)와, 저장챔버(62)의 하측 단부에 설치되는 배출밸브(63)를 포함한 구성으로 이루어질 수 있다.
이를 통해, 메탄의 열분해를 통한 수소 수득과정의 중단 없이 연속적으로 탄소를 배출시킬 수 있게 되고, 예컨대 배출밸브(63)는 로터리 밸브를 적용하여 저장챔버(62)로 이송된 탄소분말을 외부로 배출할 수 있다.
본 발명에서 상기 실시 형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
10 : 용기본체 11 : 덮개
12 : 수용공간 20 : 반응용기
21 : 반응공간 22 : 수소공급관
23 : 수소 및 탄소배출관 24 : 기포생성부재
24a : 기포발생공 25 : 덮개
30 : 내열용기 31 : 전열기
40 : 단열재 50 : 사이클론분리기
51 : 수소순환관 52 : 수소출구관
53 : 탄소출구관 54 : 송풍기
60 : 탄소 이송 및 배출기 61 : 스크루컨베이어
62 : 저장챔버 63 : 배출밸브
M : 메탄공급관
12 : 수용공간 20 : 반응용기
21 : 반응공간 22 : 수소공급관
23 : 수소 및 탄소배출관 24 : 기포생성부재
24a : 기포발생공 25 : 덮개
30 : 내열용기 31 : 전열기
40 : 단열재 50 : 사이클론분리기
51 : 수소순환관 52 : 수소출구관
53 : 탄소출구관 54 : 송풍기
60 : 탄소 이송 및 배출기 61 : 스크루컨베이어
62 : 저장챔버 63 : 배출밸브
M : 메탄공급관
Claims (8)
- 스테인리스 재질로 이루어지고, 상측 단부에 구비된 덮개를 통해 내측의 수용공간이 개폐 가능한 구조를 이루는 용기본체;
석영 재질로 이루어져 상기 용기본체의 수용공간에 설치되고, 상측 단부와 하측 단부를 제외한 내측의 반응공간에 채워진 촉매금속이 가열되어 융해된 상태를 이루며, 하측 단부가 상기 용기본체 외측에 구비된 메탄공급관과 연결을 이루고, 상측 단부에 수소공급관과 수소 및 탄소배출관이 연결 설치된 반응용기;
상기 용기본체의 내측에서 상기 반응용기의 상측 단부를 제외한 전체를 감싸도록 내측이 개방된 형상의 그라파이트 재질로 이루어지고, 외주면에 복수개의 전열기가 설치된 내열용기;
상기 용기본체의 내주면과 상기 전열기가 설치된 상기 내열용기의 외주면 사이에 개재됨은 물론 상기 반응용기 전체를 감싸는 형상을 이루도록 설치되는 단열재; 및
상기 용기본체의 외측에 구비되어 상기 수소 및 탄소배출관과 연결을 이루고, 수소순환관, 수소출구관 및 탄소출구관을 구비한 사이클론분리기;를 포함하되,
상기 전열기는 상기 반응용기에서 촉매금속이 채워진 부위에 대응하는 상기 내열용기의 외주면에 배치됨을 특징으로 하는 메탄의 열분해장치.
- 제1항에 있어서,
상기 반응용기는 하측 단부에 상기 메탄공급관과 연결을 이루는 석영 재질의 기포생성부재를 구비하고,
상기 기포생성부재는 다수의 기포발생공이 등간격의 배치를 이루며 형성되어 상기 메탄공급관으로부터 공급된 메탄이 융해된 상태의 촉매금속으로 기포를 형성하며 상승하면서 촉매금속 표면의 온도 및 촉매금속의 촉매 작용에 의해 열분해됨을 특징으로 하는 메탄의 열분해장치.
- 제2항에 있어서,
상기 반응용기 내에서,
상기 메탄공급관을 통해 공급된 메탄이 상기 기포생성부재를 통과하기 전까지의 구간과 상측 단부의 수소 및 탄소가 배출되는 구간의 온도는 400℃이고,
상기 기포생성부재를 통과한 메탄이 기포를 형성하면서 상승을 시작하는 구간과 메탄이 열분해되어 수소 및 탄소로 분리를 이루는 구간의 온도는 600℃이며,
메탄이 열분해를 이루는 구간의 온도는 1,000℃임을 특징으로 하는 메탄의 열분해장치.
- 제1항에 있어서,
상기 반응용기는 상측 단부에 덮개를 구비하여 내측에 형성된 반응공간의 밀폐를 유지하여 탄소 및 촉매금속의 입자들이 상기 용기본체 내측의 수용공간에서 비산되는 것을 방지함을 특징으로 하는 메탄의 열분해장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 수소공급관은 상기 수소순환관과 연결을 이루고,
상기 수소공급관과 상기 수소순환관의 연결부위에 송풍기가 설치되며,
상기 수소출구관은 상기 수소순환관에서 분기된 형태로 구비됨을 특징으로 하는 메탄의 열분해장치.
- 제6항에 있어서,
상기 사이클론분리기는 상기 수소 및 탄소배출관을 통해 배출된 기체 상태의 수소와 분말 상태의 탄소를 각각 상기 수소순환관 및 상기 탄소출구관으로 분리 배출함을 특징으로 하는 메탄의 열분해장치.
- 제1항에 있어서,
상기 사이클론분리기와 연결을 이루는 탄소 이송 및 배출기를 더 포함하고,
상기 탄소 이송 및 배출기는,
상기 탄소출구관과 연결을 이루어 배출된 탄소분말을 이송시키는 스크루컨베이어;
상기 스크루컨베이어와 연결을 이루어 이송된 탄소분말이 저장되는 저장챔버; 및
상기 저장챔버의 하측 단부에 설치되는 배출밸브;를 포함함을 특징으로 하는 메탄의 열분해장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210190258A KR102416196B1 (ko) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 메탄의 열분해장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210190258A KR102416196B1 (ko) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 메탄의 열분해장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102416196B1 true KR102416196B1 (ko) | 2022-07-05 |
Family
ID=82402221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210190258A KR102416196B1 (ko) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 메탄의 열분해장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102416196B1 (ko) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100376202B1 (ko) * | 2000-10-02 | 2003-03-15 | 일진나노텍 주식회사 | 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유 합성용 기상합성 장치 및이를 사용한 합성방법 |
| KR20040004799A (ko) | 2002-07-05 | 2004-01-16 | 한국과학기술연구원 | 메탄을 열분해하여 수소와 카본블랙을 동시에 제조하는방법 |
| JP2017109905A (ja) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | 有限会社ケーティーワイ | バイオマスカーボン製造システム |
| KR20200064468A (ko) * | 2018-11-29 | 2020-06-08 | 한국에너지기술연구원 | 메탄의 열분해 장치 및 메탄의 열분해 방법 |
| KR20200086352A (ko) * | 2017-11-16 | 2020-07-16 | 더 리전츠 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 | 화학물질의 동시 반응 및 분리 |
| JP6986181B1 (ja) * | 2021-07-29 | 2021-12-22 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | 熱処理装置 |
-
2021
- 2021-12-28 KR KR1020210190258A patent/KR102416196B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100376202B1 (ko) * | 2000-10-02 | 2003-03-15 | 일진나노텍 주식회사 | 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유 합성용 기상합성 장치 및이를 사용한 합성방법 |
| KR20040004799A (ko) | 2002-07-05 | 2004-01-16 | 한국과학기술연구원 | 메탄을 열분해하여 수소와 카본블랙을 동시에 제조하는방법 |
| JP2017109905A (ja) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | 有限会社ケーティーワイ | バイオマスカーボン製造システム |
| KR20200086352A (ko) * | 2017-11-16 | 2020-07-16 | 더 리전츠 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 | 화학물질의 동시 반응 및 분리 |
| KR20200064468A (ko) * | 2018-11-29 | 2020-06-08 | 한국에너지기술연구원 | 메탄의 열분해 장치 및 메탄의 열분해 방법 |
| KR102144472B1 (ko) | 2018-11-29 | 2020-08-13 | 한국에너지기술연구원 | 메탄의 열분해 장치 및 메탄의 열분해 방법 |
| JP6986181B1 (ja) * | 2021-07-29 | 2021-12-22 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | 熱処理装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9862602B1 (en) | Cracking of a process gas | |
| US8597587B2 (en) | Method and installation for the manufacture of carbon nanotubes | |
| EP0952957B1 (fr) | Procede et appareils de production d'hydrogene par reformage a plasma | |
| EP3077099B1 (en) | Plasma reactor and method for decomposing a hydrocarbon fluid | |
| US9391334B2 (en) | Hydrogen gas generator | |
| RU2555889C2 (ru) | Способ и устройство для использования кислорода при парореформинге биомассы | |
| US20090274593A1 (en) | Internal combustion exchanger-reactor for fixed bed endothermic reaction | |
| US9976095B2 (en) | Method for cleaning producer gas using a microwave induced plasma cleaning device | |
| WO2006107144A1 (en) | Carbon nano tubes mass fabrication system and mass fabrication method | |
| AU2010258855A1 (en) | Systems and methods for biomass gasifier reactor and receiver configuration | |
| KR101907380B1 (ko) | 가스화 로, 가스화 시스템, 개질 장치 및 개질 시스템 | |
| JP2017501872A (ja) | 化学反応器へのガス状反応媒体の流れの管理のためのマニフォルドを備える化学反応器 | |
| RU2014142683A (ru) | Топливный контейнер для получения водорода | |
| KR102416196B1 (ko) | 메탄의 열분해장치 | |
| US11753591B2 (en) | Device for pyrolysis of carbonaceous materials and method | |
| CN113939359A (zh) | 具有直接电加热的反应器 | |
| CN108431181A (zh) | 制备气体的装置和方法 | |
| JP5666787B2 (ja) | 油化装置のオフガス処理装置 | |
| FR2701863A1 (fr) | Réacteur thermique à tube à passage direct de courant. | |
| WO2022019787A1 (en) | Reactor and method for the pyrolysis of industrial or municipal waste and for the reduction and purification of pyrolysis gas from heavy hydrocarbons and carbon particles | |
| CA2469859A1 (fr) | Reacteur a chauffage electrique pour le reformage en phase gazeuse | |
| FI62233B (fi) | Foerfarande foer elektroinduktiv vaermning av virvelbaeddar avtyckeformigt material | |
| Rodat et al. | A novel high-temperature solar chemical reactor for syngas production from solar-driven thermochemical gasification of wood biomass | |
| EP3828465B1 (fr) | Réacteur solaire à jet, destiné à la conversion thermochimique d'une charge carbonée, à évacuation des cendres améliorée, procédé de fonctionnement associé, application à la gazéification de biomasse ou au reformage | |
| RU80160U1 (ru) | Устройство для получения углерода и водорода из углеводородного газа |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |