초록 ▼

본 발명의 수소 충전소용 암모니아 분해 및 수소 생산 시스템은 수소 저장체인 액상의 암모니아를 분해하여 발생하는 반응 생성물 중 미분해 암모니아를 흡착 및 분리하여 제거하고, 수소를 정제함으로써 고품위의 수소 생산 및 공급이 가능하다.특히, 본 발명의 분해 및 수소 생산 시스템은 상기 암모니아의 상변화 및 촉매 분해 반응 온도까지의 승온 과정에서 요구되는 열에너지를 고온의 반응 생성물 가스, 연소 가스 그리고 열교환으로 인해 승온된 냉각수로부터 공급함으로써 열에너지 효율을 극대화할 수 있다.결과적으로, 수소 저장체인 액상의 암모니아

본 발명의 수소 충전소용 암모니아 분해 및 수소 생산 시스템은 수소 저장체인 액상의 암모니아를 분해하여 발생하는 반응 생성물 중 미분해 암모니아를 흡착 및 분리하여 제거하고, 수소를 정제함으로써 고품위의 수소 생산 및 공급이 가능하다.특히, 본 발명의 분해 및 수소 생산 시스템은 상기 암모니아의 상변화 및 촉매 분해 반응 온도까지의 승온 과정에서 요구되는 열에너지를 고온의 반응 생성물 가스, 연소 가스 그리고 열교환으로 인해 승온된 냉각수로부터 공급함으로써 열에너지 효율을 극대화할 수 있다.결과적으로, 수소 저장체인 액상의 암모니아를 분해함으로써 99.97% 이상의 순도를 갖는 고순도의 수소를 생산할 수 있는 암모니아 분해 및 수소 생산 시스템을 제공할 수 있어 청정 에너지원인 상기 암모니아 분해 및 수소 생산 시스템으로부터 생산된 수소는 차세대 운송수단인 수소 자동차에 공급됨으로써 화석연료로부터 야기되는 지구온난화 및 대기오염 등의 문제점을 해결할 수 있을 것으로 기대된다.

대표청구항 ▼

암모니아 분해를 통한 수소 생산 시스템으로서,액상 암모니아를 저장 및 공급하는 액상 암모니아 공급부;암모니아의 분해 반응으로부터 생성된 반응 생성물을 배출하는 암모니아 분해 반응부;상기 암모니아 분해 반응부로부터 배출된 반응 생성물을 냉각하여 감온된 반응 생성물을 배출하는 반응 생성물 냉각부;상기 암모니아 분해 반응부로부터 배출된 연소 가스를 냉각하여 감온된 연소 가스를 배출하는 연소가스 냉각부;상기 감온된 반응 생성물에 대하여 흡착 및 탈착 공정이 교차 수행됨으로써 미분해 암모니아가 흡착 및 제거된 제1 흡착 생성물을 배출하는 암

암모니아 분해를 통한 수소 생산 시스템으로서,액상 암모니아를 저장 및 공급하는 액상 암모니아 공급부;암모니아의 분해 반응으로부터 생성된 반응 생성물을 배출하는 암모니아 분해 반응부;상기 암모니아 분해 반응부로부터 배출된 반응 생성물을 냉각하여 감온된 반응 생성물을 배출하는 반응 생성물 냉각부;상기 암모니아 분해 반응부로부터 배출된 연소 가스를 냉각하여 감온된 연소 가스를 배출하는 연소가스 냉각부;상기 감온된 반응 생성물에 대하여 흡착 및 탈착 공정이 교차 수행됨으로써 미분해 암모니아가 흡착 및 제거된 제1 흡착 생성물을 배출하는 암모니아 흡착 분리부;상기 제1 흡착 생성물에 대하여 흡착 및 탈착 공정이 교차 수행됨으로써 상기 제1 흡착 생성물내 질소를 흡착함으로써 수소가 포함된 제2 흡착 생성물을 배출하는 수소 정제부; 및상기 수소가 포함된 제2 흡착 생성물을 저장하는 정제 수소 저장부;를 포함하고,상기 암모니아 분해 반응부는 액상 암모니아 증발기, 기상 암모니아 예열기 및 암모니아 분해 반응기를 포함하는 것으로써,상기 액상 암모니아 증발기는 액상 암모니아 저장부로부터 이송된 액상 암모니아를 기화시켜 기상 암모니아를 배출하고, 상기 기상 암모니아 예열기는 상기 액상 암모니아 증발기로부터 배출된 기상 암모니아를 예열하여 예열된 암모니아를 배출하며,상기 암모니아 분해 반응기는 암모니아 분해 촉매가 적층된 반응관 다발 및 상기 반응관 다발을 가열하는 가스 버너를 포함하여 상기 기상 암모니아 예열기로부터 배출된 예열된 암모니아를 상기 반응관 다발 내에서 촉매 분해 반응시킨 후 반응 생성물을 배출하고,상기 반응관 다발로부터 배출된 반응 생성물은 상기 액상 암모니아 증발기로 유입되어 액상 암모니아와 열교환 후 반응 생성물 냉각부로 배출되고,상기 액상 암모니아 증발기는 제1 및 제2 열교환기의 두 개의 열교환기로 구성되고, 상기 제1 열교환기에서는 암모니아 분해 반응기로부터 배출된 고온의 반응 생성물과 액상 암모니아 공급부로부터 공급된 액상 암모니아가 유입되어 서로 열교환되며, 제1 열교환기로 유입된 액상의 암모니아는 고온의 반응 생성물로부터 잠열에 해당되는 열을 제공받아 온도 변화 없이 기상으로의 상변화만 진행되어 상온의 기상 암모니아로 전환된 후 제2 열교환기로 배출되고, 상기 제2 열교환기에서는 제1 열교환기에서 열교환 후 배출되는 반응 생성물과 상기 제1 열교환기에서부터 유입된 상온의 기상 암모니아가 승온되어 상기 기상 암모니아 예열기로 배출되는 것을 특징으로 하는 암모니아 분해 및 수소 생산 시스템.