KR101387856B1 - 천연가스를 사용하는 고체산화물 연료전지용 판형 스팀리포머 - Google Patents
천연가스를 사용하는 고체산화물 연료전지용 판형 스팀리포머 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101387856B1 KR101387856B1 KR1020120052785A KR20120052785A KR101387856B1 KR 101387856 B1 KR101387856 B1 KR 101387856B1 KR 1020120052785 A KR1020120052785 A KR 1020120052785A KR 20120052785 A KR20120052785 A KR 20120052785A KR 101387856 B1 KR101387856 B1 KR 101387856B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- steam
- fuel cell
- plate
- combustion catalyst
- solid oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 74
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 29
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 18
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 title description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 76
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 76
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 claims abstract description 36
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims description 8
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 35
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 6
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002453 autothermal reforming Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
- H01M8/0618—Reforming processes, e.g. autothermal, partial oxidation or steam reforming
-
- 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
- C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
- C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
- C01B2203/0233—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a steam reforming step
-
- 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
- C01B2203/06—Integration with other chemical processes
- C01B2203/066—Integration with other chemical processes with fuel cells
- C01B2203/067—Integration with other chemical processes with fuel cells the reforming process taking place in the fuel cell
-
- 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
- C01B2203/08—Methods of heating or cooling
- C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
- H01M2008/1293—Fuel cells with solid oxide electrolytes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
상기 스팀개질 반응기는 연소촉매 가스가 일 측으로 주입되어, 연소된 후 타측으로 배출되는 판형 연소촉매 반응기; 상기 판형 연소촉매 반응기 하부에 결합된 판형 스팀 개질기; 상기 판형 스팀 개질기 하부에 결합되어, 물이 내부로 주입되는 판형 기화기를 포함하며, 여기에서 상기 기화기에는 물이 주입된 후, 기화되어 스팀이 배출되는 스팀라인; 상기 판형 연소촉매 반응기로부터 배출되는 연소촉매 가스가 일측으로 유입되는 연소촉매 가스 유입부; 및 상기 유입된 연소촉매 가스가 외부로 배출되게 하는 연소촉매 가스 배출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기화기(130)의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀라인의 구성도이다.
도 4 내지 7은 본 발명에 따른 고체산화물 연료전지 스팀 개질 반응기의 운전 방법을 설명하는 도면이다.
Claims (13)
- 고체산화물 연료전지 스팀개질 반응기로서, 상기 고체산화물 연료전지 스팀개질 반응기는,
연소촉매 가스가 일 측으로 주입되어, 연소된 후 타측으로 배출되는 판형 연소촉매 반응기(110);
상기 판형 연소촉매 반응기(110) 하부에 결합된 판형 스팀 개질기(120);
상기 판형 스팀 개질기(120) 하부에 결합되어, 물이 내부로 주입되는 판형 기화기(130)를 포함하며, 여기에서 상기 기화기(130)는, 물이 주입된 후, 기화되어 스팀이 배출되는 스팀라인(210);
상기 기화기(130)의 일 측에 구비되어, 상기 연소촉매 반응기로부터 배출되는 연소촉매 가스가 유입되는 연소촉매 가스 유입부(220); 및
상기 기화기의 타 측에 구비되어, 상기 연소촉매 가스 유입부(220)를 통하여 유입된 연소촉매 가스가 외부로 배출되는 연소촉매 가스 배출부(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 스팀개질 반응기. - 제 1항에 있어서,
상기 스팀라인의 일단으로 주입된 물은 상기 기화기 내로 유입된 연소촉매 가스로부터 열을 공급받아 기화되어 스팀으로 형성되는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 스팀개질 반응기. - 제 2항에 있어서,
상기 스팀라인에서 형성된 스팀은 상기 스팀라인의 타단으로 배출되어, 상기 판형 스팀 개질기의 일 측으로 유입되는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 스팀개질 반응기. - 제 1항에 있어서,
상기 판형 스팀 개질기로 유입되는 스팀은 상기 판형 스팀 개질기의 일 측으로 유입되기 전, 연료와 혼합되는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 스팀개질 반응기. - 제 1항에 있어서,
상기 판형 연소촉매 반응기, 판형 스팀개질기, 판형 기화기는 동일 면적의 박스 형태인 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 스팀개질 반응기. - 제 1항에 있어서,
상기 스팀라인은 상기 기화기의 일면의 일 측에 주입된 후, 상기 일면의 대향면의 타측으로 배출되도록 구성된 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 스팀개질 반응기. - 제 6항에 있어서,
상기 스팀라인은 적어도 하나 이상의 U자부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 스팀개질 반응기. - 제 6항에 있어서,
상기 스팀라인은 적어도 하나 이상의 벨로우즈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 스팀개질 반응기. - 제 1항에 있어서,
상기 스팀 개질기 내부에는 상기 주입되는 스팀개질기 연료와 스팀을 흐름을 변경하기 위한 적어도 하나 이상의 판형 배플이 구비되는 것을 특징으로 하는 연료전지 스팀개질 반응기. - 제 1항에 있어서,
상기 판형 스팀개질기 내에 구비되는 촉매는 세리아 베이스 귀금속 촉매인 것을 특징으로 하는 연료전지 스팀개질 반응기. - 제 1항에 있어서,
상기 판형 연소촉매 반응기 내에는 전기 히터가 구비되는 것을 특징으로 하는 연료전지 스팀개질 반응기. - 연료전지 시스템으로,
제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 따른 연료전지 스팀개질 반응기가 상기 연료전지 시스템에 구비된 연료전지 스택의 상단 또는 하단에 결합된 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템. - 삭제
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120052785A KR101387856B1 (ko) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | 천연가스를 사용하는 고체산화물 연료전지용 판형 스팀리포머 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120052785A KR101387856B1 (ko) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | 천연가스를 사용하는 고체산화물 연료전지용 판형 스팀리포머 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20130128773A KR20130128773A (ko) | 2013-11-27 |
KR101387856B1 true KR101387856B1 (ko) | 2014-04-25 |
Family
ID=49855778
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020120052785A Active KR101387856B1 (ko) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | 천연가스를 사용하는 고체산화물 연료전지용 판형 스팀리포머 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101387856B1 (ko) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002037604A (ja) | 2000-07-27 | 2002-02-06 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料改質装置 |
JP2003073105A (ja) | 2001-09-04 | 2003-03-12 | Toyota Motor Corp | 薄板積層構造を有する水蒸気混合装置を備えた燃料改質装置 |
KR20030044346A (ko) * | 2001-11-29 | 2003-06-09 | 한국가스공사 | 플레이트형 수증기 개질장치 |
KR20070029074A (ko) * | 2005-09-08 | 2007-03-13 | 가시오게산키 가부시키가이샤 | 반응장치 |
-
2012
- 2012-05-18 KR KR1020120052785A patent/KR101387856B1/ko active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002037604A (ja) | 2000-07-27 | 2002-02-06 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料改質装置 |
JP2003073105A (ja) | 2001-09-04 | 2003-03-12 | Toyota Motor Corp | 薄板積層構造を有する水蒸気混合装置を備えた燃料改質装置 |
KR20030044346A (ko) * | 2001-11-29 | 2003-06-09 | 한국가스공사 | 플레이트형 수증기 개질장치 |
KR20070029074A (ko) * | 2005-09-08 | 2007-03-13 | 가시오게산키 가부시키가이샤 | 반응장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20130128773A (ko) | 2013-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6283269B2 (ja) | 燃料電池モジュール | |
JP5643712B2 (ja) | 燃料電池モジュール | |
US9419296B2 (en) | Integrated design of burner, reformer and heat exchangers for the solid oxide fuel cell | |
JP6280431B2 (ja) | 燃料電池モジュール | |
JP6280470B2 (ja) | 燃料電池モジュール | |
JP2009099437A (ja) | 燃料電池モジュール | |
JP6814970B2 (ja) | 高温動作型燃料電池システム | |
JP5427568B2 (ja) | 発電装置 | |
JP2013213661A (ja) | 燃料改質器バーナ、および燃料電池システム | |
JP5606165B2 (ja) | セルスタック装置、燃料電池モジュールおよび燃料電池装置 | |
JP6374273B2 (ja) | 燃料電池モジュール | |
JP5643711B2 (ja) | 燃料電池モジュール | |
JP2012003934A (ja) | 固体酸化物型燃料電池 | |
JP6715707B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP5396421B2 (ja) | 燃料電池システム | |
US7910253B2 (en) | Reformer for fuel cell and fuel cell using the same | |
KR101387856B1 (ko) | 천연가스를 사용하는 고체산화물 연료전지용 판형 스팀리포머 | |
KR101351859B1 (ko) | 고체산화물 연료전지용 원형 자열개질 반응기 | |
JP5431800B2 (ja) | 燃料電池用原料供給装置 | |
JP2012219008A (ja) | 熱処理システム | |
JP2012220176A (ja) | 熱処理システム | |
JP2011014495A (ja) | 燃料電池モジュール | |
KR101912209B1 (ko) | 일체형 고체산화물연료전지 발전시스템 | |
JP6635853B2 (ja) | 燃料電池システム | |
KR101343376B1 (ko) | 촉매연소기 및 이를 구비한 연료전지 시스템 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20120518 |
|
PA0201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20131120 Patent event code: PE09021S01D |
|
PG1501 | Laying open of application | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20140122 Patent event code: PE09021S01D |
|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20140226 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20140415 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20140415 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170413 Year of fee payment: 4 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20170413 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190411 Year of fee payment: 6 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20190411 Start annual number: 6 End annual number: 6 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20200319 Start annual number: 7 End annual number: 7 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20240409 Start annual number: 11 End annual number: 11 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20250415 Start annual number: 12 End annual number: 12 |