연료 개질 멤브레인 반응기

소개

연료 전지에 쓰이는 연료 개질 멤브레인 반응기에
대해 논문을 보고 정리하여 레포트를 작성하였다.

목차

1.서론

2.1 비다공성 및 복합막에서의 기체투과 메커니즘

2.2 수증기 개질 반응

2.3 비상전력시스템을 위한 새로운 수소 정제 공정

2.4 Steam Reforming Of Methanol In A Membrane Reactor

2.5 팔라듐 합금

3. 결론

본문내용

1. 서론
화학 산업의 급속한 발달에 따라 배출되는 오염물질의 증가와 화석연료의 과다한 사용이 환경오염에 심각한 문제를 낳고 있어 최근에는 환경오염 물질 배출을 최대한 억제하고 효율척인 에너지 활용의 화학공정 도입에 관심을 기울이고 있다. 분리막을 이용한 분리기술은 새로운 저에너지 소비 분리정제 기술로써 환경 및 에너지 산업 화학， 산업， 생물 산업， 반도체 산업 등 넓은 범위에서 응용이 가능한 새로은 기술로 전 세계적 개발과 산업분야의 활용이 시도되고 있다. 석유 정재 및 석유 화학 산업과 반도체 공정 및 연료전지 적용 분야에서 고순도 수소 기체에 대한 부가가치 및 수요가 증가되면서 수소 기체의 분리 및 정제기술에 대한 관심이 고조됨에 따라 분리막에 의한 수소기체 분리와 이를 응용한 연료전지용 및 고온 막 반응기용 분리막의 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Table 1 에 분리막법， 홉착법， 심냉법에 의한 수소 회수의 일반적인 비교를 나타내었다. 현재 널리 사용되고 있는 흡착법에 의한 고순도화는 99% 이상의 매우 높은 순도의 수소를 얻을 수 있으며 65- 90%의 회수율을 보이나 많은 에너지 소비 및 공정의 복잡한 문제점을 갖고 있다. 또한 십냉법은 90-95%의 순도의 수소를 얻을 수 있으나 90-95%의 높은 회수율을 보인다. 막분리법에 의한 회수 방법이 다른 두 공정에 비해 경제성이나 공정상 운전의 용이성 등에서 우수한 특성을 보이고 있다.

현재 상업화된 수소기체 분리막에 대한 특성을 Table 2에 나타내었다. 상업화된 여러 고분자막의 경우 Monsanto사의 중공사 모율 Prism separator나 Separation Inc. 가 spiral 모듈에 감겨진 Cellulose Acetate 막을 개발하여 96% 순도의 수소를 90% 회수하였다. 이러한 고분자막에 의한 수소 기체 분리 시스템은 Tg가 높은 내열성 고분자를 사용함으로써 99% 정도의 정제 수준을 가질수 있으나 99.9999% 이상의 고순도 수소가 요구되는 공정에서는 팔라디움 계의 금속막이 이용되어 왔다.

참고자료

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· 2. Jaesung Han et. al. Int j of Hydrogen Energy, 27, 1043-1047 (2002)
· 3. Silvano Tosti et. al. Int j of Hydrogen Energy, 33, 5106-5114 (2008)
· 4. Silvano Tosti et. al. Int j of Hydrogen Energy, 34, 4747-4754 (2009)
· 5. 고효율 수소 제조 개질법, 한국과학기술정보연구원, (2005)
· 6. http://hy9.com/steam.html
· 7. http://www.nextup.kr/index.php?menu_no=64&mode_83802=read&bbs_no=11682&bbs_seq=75142&search_method=&search_keyword=&page=1