일반기술

수소와 물 사이의 수소동위원소 교환반응용다중관형 촉매탑

본 기술은 수소와 물 사이의 수소 동위원소 교환반응을 이용하는 중수소의 농축, 제조 및 삼중수소의 분리공정에 필요한 다중관형 촉매탑에 관한 것이다.촉매탑에서의 수소 동위원소 교환반응은 촉매 교환반응과 기-액 교환반응이 동시에 일어나는 반응이므로, 촉매탑내에 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.본 기술은 기존의 촉매탑과 비교하여 촉매탑 성능은 동일하면서도 촉매탑의 높이가 낮고, 내부 구조를 단순하게 함으로써 장치비가 저렴한 분리층형 촉매탑을 제공한다.본 기술은 직경이 서로 다른 다중관을 사용하여 직경 방향으로 내부에 흡수층을, 외부에 촉매층을 배열함으로써 기존의 촉매탑에 비해 성능은 동일하거나 그 이상으로서 탑의 높이를 33% 줄일 수 있다. 뿐만 아니라, 불필요한 공간을 감소시켜 전체적으로 탑의 부피를 44% 줄인 경제적인 촉매탑이다. 또한 촉매층과 흡수층이 직경 방향으로 배열되어 있어, 흡수층을 통과한 물이 촉매층으로 유입될 수 없기 때문에 별도의 물 유입 방지장치가 필요없으므로 내부 구조가 단순화되어 설계 및 제작이 용이하다. 마지막으로 촉매탑 운전과정에서 촉매층으로의 물 유입을 원천적으로 방지할 수 있으므로 설계, 제작 및 운전이 편리한 촉매탑을 제공할 수 있다.