초청정석탄 또는 흑연을 이용하는 일산화탄소 발생장치가 구비된 고체산화물 연료전지시스템
SOLID OXIDE FUEL CELL SYSTEM EQUIPPED WITH CARBON MONOXIDE GENERATOR USING ULTRACLEAN COAL OR GRAPHITE
특허 요약
본 발명은 초청정석탄 또는 흑연을 이용하는 일산화탄소 발생장치가 구비된 고체산화물 연료전지시스템에 관한 것으로서, 초청정석탄 또는 흑연으로 이루어진 탄소분말을 공급하는 탄소공급부;와 CO 2 를 공급하는 이산화탄소공급부; 상기 탄소공급부 및 이산화탄소공급부로부터 공급된 탄소분말과 CO 2 를 반응시켜 CO를 생성시키는 일산화탄소발생부; 및 애노드 및 캐소드가 구비된 고체산화물 연료전지(SOFC))가 적어도 하나 이상 구비되는 연료전지부;를 포함하며, 상기 일산화탄소발생부는 상기 연료전지부의 애노드로 CO를 공급하고 상기 연료전지부로부터 배출되는 CO 2 는 상기 이산화탄소공급부로 재공급됨으로써, 이산화탄소가 대기중으로 배출되지 않는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 초청정석탄 또는 흑연을 이용하므로 별도의 개질장치가 구비될 필요가 없어서 저비용으로도 고효율의 에너지 생산이 가능하게 되고, 일산화탄소를 연료로 사용하는 고체산화물 연료전지에서 반응 후에 배출되는 CO 2 를 반응가스로 재사용함에 따라 이산화탄소가 대기로 배출되지 않는 유리한 효과가 있다. 또한 발열분말이나 발열반응챔버가 구비된 일산화탄소발생부를 통해 원활하게 가스화가 이루어질 수 있는 장점이 있다.
청구항
번호청구항
1

초청정석탄 또는 흑연으로 이루어진 탄소분말을 공급하는 탄소공급부;와CO2를 공급하는 이산화탄소공급부;상기 탄소공급부 및 이산화탄소공급부로부터 공급된 탄소분말과 CO2를 반응시켜 CO를 생성시키는 일산화탄소발생부; 및애노드 및 캐소드가 구비된 고체산화물 연료전지(SOFC))가 적어도 하나 이상 구비되는 연료전지부;를 포함하며,상기 일산화탄소발생부는 상기 연료전지부의 애노드로 CO를 공급하고 상기 연료전지부로부터 배출되는 CO2는 상기 이산화탄소공급부로 재공급됨으로써, 이산화탄소가 대기중으로 배출되지 않는 것을 특징으로 하는 초청정석탄 또는 흑연을 이용하는 일산화탄소 발생장치가 구비된 고체산화물 연료전지시스템.

2

제1항에 있어서,상기 고체산화물 연료전지는,기공이 형성된 지지체 상에 캐소드와 전해질 및 애노드의 순서로 박막 코팅되어 형성됨을 특징으로 하는 초청정석탄 또는 흑연을 이용하는 일산화탄소 발생장치가 구비된 고체산화물 연료전지시스템.

3

제1항에 있어서,상기 일산화탄소발생부의 내부에는 반응온도하에서 용융되지 않는 고내열성 재질의 발열분말이 구비되고, 상기 발열분말이 상기 일산화탄소발생부의 내부공간 전체에 걸쳐 분포됨으로써 유동상태에서 상기 탄소분말 및 CO2의 반응에 의해 CO가 생성될 수 있는 것을 특징으로 하는 초청정석탄 또는 흑연을 이용하는 일산화탄소 발생장치가 구비된 고체산화물 연료전지시스템.

4

제1항에 있어서,상기 일산화탄소발생부는,유입구와 배출구가 구비된 퍼니스(furnace)와, 상기 퍼니스의 내부에 구비되고 상기 유입구의 외주연에 층을 이루어 체결되는 복수의 반응챔버를 포함하여 이루어지며,상기 복수의 반응챔버의 일 단부에는 관통홀이 구비되어, 상기 유입구에서 배출구로 다층의 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 초청정석탄 또는 흑연을 이용하는 일산화탄소 발생장치가 구비된 고체산화물 연료전지시스템.

5

제4항에 있어서,상기 복수의 반응챔버 중 적어도 어느 하나는,전원이 연결된 저항발열체가 삽설된 발열반응챔버인 것을 특징으로 하는 초청정석탄 또는 흑연을 이용하는 일산화탄소 발생장치가 구비된 고체산화물 연료전지시스템.