일반기술

수소와 물 사이의 수소동위원소 교환반응용 다중관형 촉매탑

본 발명은 수소와 물 사이의 수소 동위원소 교환반응을 이용하여 중수소 또는 삼중수소를 분리하는 촉매함에 관한 것이다. 촉매탑에서의 수소 동위원소 교환반응은 촉매 교환반응과 기-액 교환반응이 동시에 일어나는 반응이므로, 촉매 탑내에 촉매반응을 위한 촉매층과 기체-액체교환반응을 위한 흡수층을 적절하게 배치하고, 물을 탑 상부에서 하부로, 기체를 탑 하부에서 상부로 흐르게 하여 수소 동위원소 교환반응이 연속적으로 일어나도록 한다.종래의 촉매탑은 촉매층과 촉매 작용을 하지 않는 흡수층을 높이 방향으로 교호로 배열하였고, 흡수층을 통과한 물이 촉매층에 유입되지 않도록 하는 특수한 장치(예 : bubble cap 등)가 설치되어 있어 촉매탑의 부피가 커지고 내부 구조가 복잡하게 되었다. 본 발명은 종래의 촉매탑이 가지는 단점을 해결하고자 직경이 서로 다른 다중관을 사용하여 촉매층과 흡수층을 설치할 수 있는 공간을 만들고, 직경 방향으로 내부에 흡수층을, 외부에 촉매층을 배열한 구조를 취하고 있다. 본 발명은 종래의 촉매탑에 비해 성능은 동일하면서도 탑의 높이를 낮추고 공간활용도를 높혀 전체적으로 촉매탑의 부피를 획기적으로 줄일 수 있다. 또한 촉매층과 흡수층이 직경 방향으로 배열되어 있어 흡수층을 나온 물이 촉매층으로 들어갈 수 없기 때문에 물 유입을 방지하는 별도의 장치가 필요없게 되고 내부 구조가 단순화됨으로써 설계, 제작 및 운전이 편리한 장점을 가지고 있다.