초록

본 발명은 석탄가스화로부터 연소전 이산화탄소 포집(CCS) 및 수소생산을 위한 수성가스전환반응(Water-gas Shift, WGS)에 있어서 고농도의 CO를 고온 구간에서 1단 처리(single-stage WGS reactor)하면서 발생되는 열을 급속히 제거할수 있는 관통형 금속촉매 및 미세유로 가열기를 이용한 마이크로채널 WGS 반응장치에 관한 것이다.

대표청구항 ▼

열전달가스공급원과 연결되어 열전달가스가 공급되는 열전달가스공급관과, 반응가스를 배출하는 반응가스배출관이 형성되는 상부플레이트;원료가스공급원과 연결되어 원료가스를 공급하는 원료가스공급관과, 열전달가스를 배출하는 열전달가스배출관이 형성되는 하부플레이트;상기 상부플레이트의 하부에 배치되고, 상기 열전달가스공급관과 연결되어 열전달가스가 이동하는 상부열전달가스유로와, 상기 상부열전달가스유로와 열전달되도록 접촉형성되는 것과 동시에 상기 반응가스배출관과 연결된 상부반응가스유로를 가지는 상부열전달부;상기 하부플레이트의 상부에 배치되고, 상기 열전

열전달가스공급원과 연결되어 열전달가스가 공급되는 열전달가스공급관과, 반응가스를 배출하는 반응가스배출관이 형성되는 상부플레이트;원료가스공급원과 연결되어 원료가스를 공급하는 원료가스공급관과, 열전달가스를 배출하는 열전달가스배출관이 형성되는 하부플레이트;상기 상부플레이트의 하부에 배치되고, 상기 열전달가스공급관과 연결되어 열전달가스가 이동하는 상부열전달가스유로와, 상기 상부열전달가스유로와 열전달되도록 접촉형성되는 것과 동시에 상기 반응가스배출관과 연결된 상부반응가스유로를 가지는 상부열전달부;상기 하부플레이트의 상부에 배치되고, 상기 열전달가스배출관과 연결되어 열전달가스가 이동하는 하부열전달가스유로와, 상기 하부열전달가스유로와 열전달되도록 접촉형성되는 상기 원료가스공급관과 연결되는 하부반응가스유로를 가지는 하부열전달부; 및상기 상부열전달부와 상기 하부열전달부 사이에 하나 이상이 적층되는 반응부를 포함하고,상기 반응부는 1개 이상이 적층가능하도록,상기 하부반응가스유로에만 연통되는 가스공급채널이 설치되는 가스공급플레이트;상기 가스공급플레이트의 상측에 적층되고, 하나 이상의 금속촉매와 상기 금속촉매의 하측에는 다공성의 금속촉매누름판이 하나 이상 배치되는 금속촉매플레이트;상기 금속촉매플레이트의 상측에 적층되고 금속촉매에 의해 반응된 가스를 상기 상부반응가스유로에 전달시키는 가스전달부; 및상기 가스공급플레이트의 하측 또는 상기 가스전달부의 상측에 배치돼서 상기 상부열전달가스유로와 상기 하부열전달가스유로를 연통시키는 흡열채널을 가지는 흡열플레이트를 가지며,상기 가스공급플레이트, 상기 금속촉매플레이트, 상기 가스전달부, 및 상기 흡열플레이트에는 각각 상기 상부반응가스유로에 연통되는 제1반응관통홀, 상기 상부열전달가스유로에 연통되는 제2반응관통홀, 상기 하부반응가스유로에 연통되는 제3반응관통홀, 및 상기 하부열전달가스유로에 연통되는 제4반응관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로채널 WGS 반응장치.