CN102834349A - 氢制造装置以及燃料电池系统 - Google Patents

氢制造装置以及燃料电池系统 Download PDF

Info

Publication number
CN102834349A
CN102834349A CN2011800164684A CN201180016468A CN102834349A CN 102834349 A CN102834349 A CN 102834349A CN 2011800164684 A CN2011800164684 A CN 2011800164684A CN 201180016468 A CN201180016468 A CN 201180016468A CN 102834349 A CN102834349 A CN 102834349A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
mentioned
reorganization
selective oxidation
reacting part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011800164684A
Other languages
English (en)
Inventor
桥本康嗣
后藤晃
今木惠美
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eneos Corp
Original Assignee
JX Nippon Oil and Energy Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JX Nippon Oil and Energy Corp filed Critical JX Nippon Oil and Energy Corp
Publication of CN102834349A publication Critical patent/CN102834349A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0446—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical
    • B01J8/0461—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical annular shaped beds
    • B01J8/0465—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical annular shaped beds the beds being concentric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J7/00—Apparatus for generating gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0446—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical
    • B01J8/0461—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical annular shaped beds
    • B01J8/0469—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical annular shaped beds the beds being superimposed one above the other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0496—Heating or cooling the reactor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/48—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents followed by reaction of water vapour with carbon monoxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/56—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids
    • C01B3/58—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids including a catalytic reaction
    • C01B3/583—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids including a catalytic reaction the reaction being the selective oxidation of carbon monoxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
    • B01J2208/00212—Plates; Jackets; Cylinders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00265—Part of all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling
    • B01J2208/00283—Part of all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling involving reactant liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00504—Controlling the temperature by means of a burner
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0233—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a steam reforming step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0283—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a CO-shift step, i.e. a water gas shift step
    • C01B2203/0288—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a CO-shift step, i.e. a water gas shift step containing two CO-shift steps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0435—Catalytic purification
    • C01B2203/044—Selective oxidation of carbon monoxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/047—Composition of the impurity the impurity being carbon monoxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06—Integration with other chemical processes
    • C01B2203/066—Integration with other chemical processes with fuel cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
    • C01B2203/0816—Heating by flames
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
    • C01B2203/0827—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel at least part of the fuel being a recycle stream
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0872—Methods of cooling
    • C01B2203/0888—Methods of cooling by evaporation of a fluid
    • C01B2203/0894—Generation of steam
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1258—Pre-treatment of the feed
    • C01B2203/1264—Catalytic pre-treatment of the feed
    • C01B2203/127—Catalytic desulfurisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1288—Evaporation of one or more of the different feed components
    • C01B2203/1294—Evaporation by heat exchange with hot process stream
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/80—Aspect of integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas not covered by groups C01B2203/02 - C01B2203/1695
    • C01B2203/82—Several process steps of C01B2203/02 - C01B2203/08 integrated into a single apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • H01M8/0618—Reforming processes, e.g. autothermal, partial oxidation or steam reforming
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0662—Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
    • H01M8/0675—Removal of sulfur
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

本发明提供氢制造装置及燃料电池系统。氢制造装置（1）包括：选择氧化反应部（8），该选择氧化反应部（8）用于选择性地对含有氢的重组气体中的一氧化碳进行氧化；蒸发流路（33），该蒸发流路（33）用于供水流通来生成水蒸气；以及气体流路（34），该气体流路（34）供重组气体流通，气体流路（34）配置在选择氧化反应部（8）与蒸发流路（33）之间，重组气体在流过气体流路（34）之后向选择氧化反应部（8）流入。

Description

氢制造装置以及燃料电池系统
技术领域
本发明涉及氢制造装置以及燃料电池系统。
背景技术
作为现有的氢制造装置，公知有包括选择氧化反应部的氢制造装置，该选择氧化反应部选择性地对通过使烃等原燃料重组而生成的重组气体中的一氧化碳进行氧化（例如，参照专利文献1）。虽然为了控制选择氧化反应部的温度而通常使用发热器等外部加热器，但对于例如在与筒状的选择氧化反应部的内周侧相邻的位置配置有用于生成水蒸气的水蒸发部的氢制造装置，能够利用供给至水蒸发部的水温来控制选择氧化反应部的温度，而无需使用加热器。
专利文献1：日本特开2009－280408号公报
在此，在上述氢制造装置中，由于供水或水蒸气流通的流路设置在与选择氧化反应部相邻的位置，因此在流路中的水温较低的情况下，选择氧化反应部的选择氧化催化剂的温度降低。在选择氧化催化剂的温度过低的情况下，存在选择氧化催化剂发生氧化降解、导致催化剂的寿命变短的问题。另一方面，在没有设置针对选择氧化反应部的适当的冷却构造的情况下，由于选择氧化催化剂的温度增高，因此存在一氧化碳以及二氧化碳进行甲烷化反应、导致温度急剧上升到构件的耐热温度以上的问题。根据以上情况，要求将选择氧化反应部的温度保持在最适当的温度。
发明内容
因此，本发明的课题在于提供如下氢制造装置以及燃料电池系统：该氢制造装置能够在不使用发热器等外部加热器的前提下，以简单的构造将选择氧化反应部的温度保持在最恰当的温度。
氢制造装置包括：选择氧化反应部，该选择氧化反应部用于选择性地对包含氢的重组气体中的一氧化碳进行氧化；蒸发流路，该蒸发流路用于供水流通来生成水蒸气；以及气体流路，该气体流路供重组气体流通，气体流路配置在选择氧化反应部与蒸发流路之间，重组气体在流过气体流路之后向选择氧化反应部流入。
在该氢制造装置中，在用于供水流通来生成水蒸气的蒸发流路与选择氧化反应部之间配置供重组气体流通的气体流路。根据此类结构，选择氧化反应部无需与供水流通的蒸发流路直接接触，将能够使气体流路作为热媒来发挥功能。由此，能够防止选择氧化反应部的选择氧化催化剂的温度过低。而且，气体流路能够供向选择氧化反应部供给的重组气体、即选择氧化反应部的入口气体流通。由此，即使作为选择氧化反应部的入口气体的重组气体在温度过高的情况下通过向蒸发流路中的水、水蒸气供给热量来进行冷却，也能够利用蒸发流路中的水、水蒸气来保持在适当的温度，不会使温度过低。由此，在气体流路中流动的重组气体以达到最佳温度的状态向选择氧化反应部进行供给。如上所述，根据氢制造装置，能够在不使用发热器等外部加热器的前提下以简单的构造将选择氧化反应部的温度保持在最佳温度，从而能够延长选择氧化催化剂的寿命。
另外，在氢制造装置中还包括排气流路，该排气流路供在重组气体的生成中使用的燃烧器的排气流通，排气流路也可以配置于在与气体流路相反的一侧与蒸发流路相邻的位置。由于排气流路配置在与蒸发流路相邻的位置，因此蒸发流路内的水能够接收来自高温的排气的热量而高效地蒸发。而且，蒸发流路能够可靠地将重组气体保持在最佳温度，而不会过度冷却气体流路内的重组气体。
另外，在氢制造装置中还包括：转化反应部，该转化反应部用于利用转化反应来去除重组气体中的一氧化碳；以及空气供给部，该空气供给部用于对从转化反应部流向选择氧化反应部的重组气体供给空气；转化反应部具有供转化反应后的重组气体流出的出口，空气供给部也可以对从出口流出的重组气体供给来自与该重组气体的流向相对的方向的空气。利用转化反应去除一氧化碳后的重组气体在从转化反应部流出时集中于出口。此时，空气供给部能够向集中于出口的重组气体供给空气。由此，能够高效地混合空气与重组气体。而且，由于空气供给部能够从与重组气体的流向相对的方向供给空气，因此重组气体与空气碰撞，进一步高效地混合。
另外，燃料电池系统包括上述氢制造装置以及燃料电池堆，该燃料电池堆使用利用氢制造装置生成的重组气体来进行发电。
由于在该燃料电池系统中也包括上述氢制造装置，因此，能够发挥在不使用发热器等外部加热器的前提下以简单的构造将选择氧化反应部的温度保持在最佳温度的上述效果。
根据本发明，能够在不使用发热器等外部加热器的前提下以简单的构造将选择氧化反应部的温度保持在最佳温度。
附图说明
图1是示出一个实施方式的燃料电池系统的一部分的概略框图。
图2是示出图1的氢制造装置的概略主视端面图。
图3是图2所示的选择氧化反应部周围的结构的放大图。
图4是示出图3所示的选择氧化反应部周围的热量的流动的框图。
图5是示出图1的氢制造装置的其他例子的概略主视端面图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的适当的实施方式进行详细说明。另外，在以下说明中，对相同或相当的要素标注相同的附图标记，并省略重复的说明。另外，“上”、“下”一词用于方便地对应于附图的上下方向。
图1是示出一个实施方式的燃料电池系统的一部分的概略框图。如图1所示，氢制造装置（FPS：Fuel Processing System）1在例如家庭用的燃料电池系统100中用作氢供给源。此处的氢制造装置1使用石油类烃作为原燃料，将含有氢的重组气体供给至电池组（燃料电池堆）20。
另外，也可以使用乙醇类、乙醚类、生物燃料、天然气、城市煤气作为原燃料。另外，作为石油类烃，除了灯油、LP气体之外还能够使用石脑油、轻油等作为原燃料。另外，作为电池组20，也可以使用固体高分子型、碱性电解质型、磷酸型、熔融碳酸盐型或固体氧化物型等各种电池组。
图2是示出图1的氢制造装置的概略主视端面图。如图1、图2所示，氢制造装置1包括以轴线G作为中心轴线的圆筒状外形的脱硫部2、以及以轴线G作为中心轴线的圆柱状外形的主体部3，该脱硫部2和该主体部收纳于壳体4。另外，在壳体4内，在脱硫部2以及主体部3的周围填充有粉状的隔热材料（未图示）来进行隔热。脱硫部2也可以设置在壳体4的外侧。
脱硫部2利用脱硫催化剂对从外部导入的原燃料进行脱硫来去除硫磺，并朝向后述的送料部5供给该原燃料。脱硫部2利用管21固定于壳体4的侧板4x，被保持为以具有预定间隙的方式环绕主体部3的上部。主体部3包括送料部5、重组部6、转化反应部7、选择氧化反应部8以及蒸发部9，它们构成为一体。该主体部3利用筒状的支架22固定并保持于壳体4的底板4y。
送料部5将利用脱硫部2进行脱硫后的原燃料以及水蒸气（steam）混合，将它们供给至重组部6。具体而言，送料部5包含通过使原燃料以及水蒸气合流、混合来生成混合气体（混合流体）的混合部5x、以及使混合气体朝向重组部6流通的混合气体流路5y。
重组部（SR：Steam Reforming）6利用重组催化剂（重组催化剂部）6x对由送料部5供给的混合气体进行水蒸气重组而生成重组气体，并向转化反应部7供给该重组气体。重组部6形成为以轴线G作为中心轴线的圆筒状外形，且该重组部6以位于脱硫部2的筒内的方式设置在主体部3的上端侧。在该重组部6处，由于蒸气重组反应需要高温并且是吸热反应，因此，作为用于对重组部6的重组催化剂6x进行加热的热源利用了燃烧器10。
在燃烧器10中，从外部供给原燃料来作为燃烧器燃料并使其燃烧。该燃烧器10安装在设置于主体部3的上端部的、以轴线G作为中心轴线的燃烧筒11上，以便被燃烧器10所产生的火焰包围。此外，在燃烧器10中，也存在将利用脱硫部2进行脱硫后的原燃料的一部分作为燃烧器燃料来供给并使其燃烧的情况。
转化反应部7用于降低从重组部6供给的重组气体的一氧化碳浓度（CO浓度），使重组气体中的一氧化碳进行转化反应而转化为氢以及二氧化碳。这里的转化反应部7也能够分两个阶段来进行转化反应，具有进行高温（例如400°C～600°C）下的转化反应即高温转化反应的高温转化反应部（HTS：HighTemperature Shift）12、以及进行比高温转化反应的温度低的温度（例如150°C～350°C）下的转化反应即低温转化反应的低温转化反应部（LTS：Low Temperature Shift）13。但是，不必一定设置高温转化反应部12。
高温转化反应部12利用高温转化催化剂12x使从重组部6供给的重组气体中的一氧化碳进行高温转化反应，从而降低重组气体的C O浓度。高温转化反应部12形成为以轴线G作为中心轴线的圆筒状外形，以高温转化催化剂12x环绕重组催化剂6x的下端部的方式相邻配置在重组部6的径向外侧。该高温转化反应部12向低温转化反应部13供给降低了CO浓度后的重组气体。
低温转化反应部13利用低温转化催化剂13x使利用高温转化反应部12进行高温转化反应后的重组气体中的一氧化碳进行低温转化反应，从而降低重组气体的CO浓度。低温转化反应部13形成为以轴线G作为中心轴线的圆筒状外形，并配置在主体部3的下端侧。该低温转化反应部13经由重组气体配管14x向选择氧化反应部8供给降低了CO浓度后的重组气体。
选择氧化反应部（PROX：Preferential Oxidation）8利用在低温转化反应部13进行低温转化反应后的重组气体中的C O浓度进一步降低。其原因在于，若向电池组20供给高浓度的一氧化碳，则电池组20的催化剂被破坏，导致性能大幅降低。具体而言，该选择氧化反应部8利用选择氧化催化剂8x使重组气体中的一氧化碳与经由空气配管15导入的空气进行反应，在不使重组气体中的氢发生氧化的前提下选择性地对一氧化碳进行氧化，将其转化为二氧化碳。选择氧化反应部8形成为以轴线G作为中心轴线的圆筒状外形，并配置为在主体部3的距下端预定长度的上端侧构成该主体部3的最外周侧。
该选择氧化反应部8经由设置有热交换部16的重组气体配管14y而向外部导出进一步降低了CO浓度后的重组气体。热交换部16在流通于重组气体配管14y内的重组气体与从外部经由水配管17x而导入的水之间进行热交换，并且将该水经由水配管17y而供给至蒸发部9。
蒸发部9使从热交换部16供给的水贮存在该蒸发部9的内部，并且利用使该水从低温转化反应部13以及选择氧化反应部8移动而产生（对低温转化反应部13以及选择氧化反应部8进行冷却而得到）的热量、以及燃烧器10的排气的热量来使该水气化，从而生成水蒸气。蒸发部9是夹套型的部件，并形成为以轴线G作为中心轴线的圆筒状。该蒸发部9配置为位于高温转化反应部12以及低温转化反应部13的径向外侧、且位于选择氧化反应部8的径向内侧（即转化反应部7与选择氧化反应部8之间）。该蒸发部9将所生成的水蒸气经由水蒸气配管17z而供给至送料部5的混合部5x。
在此类氢制造装置1中，首先将来自燃烧器燃料以及电池组20的剩余气体（off-gas）（在电池组20中没有用于进行反应的残留气体）的至少一者与空气一起供给至燃烧器10来进行燃烧，利用上述燃烧对重组催化剂6x进行加热。然后，燃烧器10的排气流过排气流路L1以及气体配管18而向外部排出。
与此同时，利用混合部5x将利用脱硫部2进行脱硫后的原燃料与来自蒸发部9的水蒸气混合，生成混合气体。该混合气体经由混合气体流路5y而供给至重组部6，利用重组催化剂6x进行水蒸气重组，由此生成重组气体。然后，利用转化反应部7将所生成的重组气体中的一氧化碳浓度降低至例如几千ppm左右，在利用选择氧化反应部8将上述重组气体中的一氧化碳浓度降低至10ppm以下之后，利用热交换部16进行冷却，向后方的电池组20导出上述重组气体。
此外，在本实施方式中，为了利用例如各种催化剂6x、12x、13x、8x适宜地进行催化剂反应，将各部位的温度设定如下。即，将流入到重组部6的混合气体的温度设为大约300℃～550℃，将从重组部6流出的重组气体的温度设为550℃～800℃，将流入到高温转化反应部12的重组气体的温度设为400℃～600℃，将从高温转化反应部12流出的重组气体的温度设为300℃～500℃。另外，将流入到低温转化反应部13的重组气体的温度设为150℃～350℃，将从低温转化反应部13流出的重组气体的温度设为150℃～250℃，将流入到选择氧化反应部8的重组气体的温度设为90℃～210℃（120℃～190℃）。
接下来，对本实施方式中的低温转化反应部13以及选择氧化反应部8的周围结构进行进一步详细说明。
图3是图2所示的选择氧化反应部周围的结构的放大图。如图3所示，本实施方式的氢制造装置1的一氧化碳去除构造从轴线G侧朝向外周侧去依次包括低温转化反应部13、转化反应入口气体流路31、排气流路32、水蒸发流路33、选择氧化反应入口气体流路34、选择氧化反应部8。低温转化反应部13、转化反应入口气体流路31、排气流路32、水蒸发流路33、选择氧化反应入口气体流路34、选择氧化反应部8均形成为以轴线G作为中心轴线的圆筒状，并分别配置为沿径向相互邻接。
低温转化反应部13包括周壁41、周壁42、下端壁43、冲孔板44、冲孔板45以及低温转化催化剂13x。周壁41以及周壁42形成为以轴线G作为中心轴线的圆筒状（圆管状）。在周壁41与周壁42之间形成有用于填充低温转化催化剂13x的间隙。下端壁43形成为沿着径向延伸的圆板状，分别与周壁41以及周壁42的下端连接而闭塞低温转化反应部13的下方侧。周壁42比周壁41进一步朝向上方延伸。冲孔板44形成为沿着径向延伸的圆板状，在向上方与下端壁43分离的位置处设置在周壁41与周壁42之间。冲孔板45形成为沿着径向延伸的圆板状，在周壁41的上端侧的位置处设置在周壁41与周壁42之间。低温转化催化剂13x被填充到由周壁41、周壁42、冲孔板44、以及冲孔板45构成的空间。另外，低温转化反应部13具有供转化反应后的重组气体流出的出口52。此外，低温转化反应部13也可以采用不使用冲孔板的结构。在该低温转化反应部13的下方侧设置有用于使转化反应后的重组气体与空气高效地混合的混合构造50。
混合构造50由内部空间51、出口52、重组气体配管14x、空气配管（空气供给部）15构成。内部空间51是形成在下端壁43与冲孔板44之间的圆环状的空间。内部空间51能够向出口52高效地集中转化反应后的重组气体。出口52是形成于低温转化反应部13的下端壁43的通孔。由于出口52在下端壁43上仅形成于一个位置，因此能够将进行转化反应后的重组气体集中到一个位置。重组气体配管14x是连接于出口5的配管。重组气体配管14x使转化反应后的重组气体向选择氧化反应入口气体流路34流通。重组气体配管14x具有管部14a，该管部14a以轴线G作为中心轴线而从低温转化反应部13的下方向上方延伸，并连接于出口52。空气配管15的顶端部分插入到重组气体配管14x的内部。空气配管15的顶端部分在重组气体配管14x的管部14a的内部配置为与该管部14a同轴，并朝向出口52向上方延伸。
根据此类结构，出口52能够将转化反应后的重组气体集中到一个位置，并且能够使该重组气体向重组气体配管14x的管部14a内朝向下流动。另一方面，空气配管15能够从下方朝向上方（即，从与重组气体的流动相对的方向）对通过出口52的重组气体供给空气。由此，混合构造50能够在出口52附近高效地混合转化反应后的重组气体与空气。此外，重组气体与空气的混合位置并不特别限定，也可以位于远离出口52的位置，但由于越靠近出口52而重组气体的流速越高且混合效率越好，故为优选。
转化反应入口气体流路31是使入口气体流向低温转化反应部13的流路，由周壁42以及周壁61构成。周壁61形成为以轴线G作为中心轴线的圆筒状（圆管状）。转化反应入口气体流路31利用周壁41与周壁61之间的间隙构成。周壁61与下端壁62相连接，该下端壁62配置为从低温转化反应部13的下端壁43朝向下方分离。在转化反应入口气体流路31中流动的重组气体以绕过低温转化反应部13的下端壁43与周壁41的外侧的方式流动，从上侧向低温转化反应部13供给。此外，向低温转化反应部13供给的重组气体并不限于这样的流动，可以利用任意流路向低温转化反应部13供给上述重组气体。因而，也可以不通过上述配置来设置转化反应入口气体流路31。
排气流路32是使来自燃烧器的排气流通的流路，由周壁61、周壁63、下端壁64、外周壁66构成。周壁63形成为以轴线G作为中心轴线的圆筒状（圆管状）。排气流路32利用周壁61与周壁63之间的间隙构成。周壁63的下端部与从下端壁62向上方分离的圆环状的下端壁64相连接。另外，下端壁64与下端壁62的外周侧的端部被圆筒状的外周壁66闭塞。排气流路32使来自重组部6侧的排气从上方朝向下方流通。
水蒸发流路33是使蒸发部9的水或者水蒸气流通的流路，由周壁63、下端壁64、周壁67、上端壁68构成。周壁67形成为以轴线G作为中心轴线的圆筒状（圆管状）。水蒸发流路33利用周壁63与周壁67之间的间隙构成。周壁67的下端部与下端壁64相连接。下端壁64形成为沿着径向延伸的圆板状，并分别与周壁63以及周壁67的下端连接而闭塞水蒸发流路33的下方侧。上端壁68形成为沿着径向延伸的圆板状，并分别与周壁63以及周壁67的上端连接而闭塞水蒸发流路33的上方侧。在周壁67的下端附近连接有水配管17x。水蒸发流路33使从水配管17x供给的水从下方朝向上方流通。此外，由于水在水蒸发流路33内蒸发，因此水蒸发流路33具有下侧的水层与上侧的蒸汽层。水蒸发流路33内的水的水面的位置虽未特别限定，但优选的是至少位于比选择氧化催化剂8x的上端位置靠上方的位置。另外，水蒸发流路33的上端、即上端壁68的位置并不特别限定，也可以配置在比图示位置更高的位置。
选择氧化反应入口气体流路34是使入口气体流向选择氧化反应部8的流路，由周壁67、周壁69、下端壁71、上端壁72构成。下端壁71形成为沿着径向延伸的圆板状，设置在周壁67的外周面。下端壁71配置在比水配管17x的连接位置靠上方的位置。上端壁72形成为沿着径向延伸的圆板状，并设置在周壁67的外周面。周壁69形成为以轴线G作为中心轴线的圆筒状（圆管状），并在下端壁71与上端壁72之间延伸。周壁69的下端与下端壁71分离，周壁69的上端与上端壁72分离。选择氧化反应入口气体流路34利用周壁67与周壁69之间的间隙构成。下端壁71的外周侧的端部与上端壁72的外周侧的端部利用周壁73连结。周壁73在比周壁69靠外周侧的位置形成为以轴线G作为中心轴线的圆筒状（圆管状）。在周壁73的下端附近连接有重组气体配管14x。选择氧化反应入口气体流路34使从重组气体配管14x供给的重组气体从下方朝向上方流通。选择氧化反应入口气体流路34的上端以及下端的位置、即上端壁72以及下端壁71的位置并不限定于图示的位置。
选择氧化反应部8包括周壁69、周壁73、冲孔板74、冲孔板76、下端壁77、以及选择氧化催化剂8x。在周壁69与周壁73之间形成有用于填充选择氧化催化剂8x的间隙。冲孔板74形成为沿着径向延伸的圆板状，并在周壁69的下端侧的位置处设置在周壁69与周壁73之间。冲孔板76形成为沿着径向延伸的圆板状，并在周壁69的上端侧的位置处设置在周壁69与周壁73之间。选择氧化催化剂8x被填充到利用周壁69、周壁73、冲孔板74以及冲孔板76构成的空间。下端壁77形成为沿着径向延伸的圆板状，与周壁69的下端连接于周壁73的内周面而闭塞选择氧化反应部8的下方侧。在周壁73上，且在下端壁77与冲孔板74之间的位置处连接有重组气体配管14y。此外，选择氧化反应部8也可以构成为不使用冲孔板。
接下来，参照图3以及图4对选择氧化反应部8周围的重组气体RG、水（或者水蒸气）W、排气EG的流动以及热量的流动进行说明。图4是示出图3所示的选择氧化反应部8周围的热量的流动的框图。
首先，重组气体RG在转化反应入口气体流路31中流通，并向低温转化反应部13进行供给。利用低温转化催化剂13x降低一氧化碳浓度后的重组气体RG在内部空间51内朝向出口52集中在一个位置。如上所述，从低温转化反应部13流出的重组气体RG的温度为150℃～250℃。向出口52集中后的重组气体RG朝向重组气体配管14x的管部14a向下流通。此时，重组气体RG与从空气配管15朝向上方供给的空气碰撞，高效地与空气混合。与空气混合后的重组气体RG在重组气体配管14x中流通，并向选择氧化反应入口气体流路34进行供给。
向选择氧化反应入口气体流路34供给的重组气体RG在该选择氧化反应入口气体流路34中从下方朝向上方流通。此时，重组气体RG在与同选择氧化反应入口气体流路34的内周侧相邻的水蒸发流路33内的水（或者水蒸气）进行热交换。由此，虽然重组气体RG在温度过高的情况下通过向水蒸发流路33供热来进行冷却，但能够维持在适当的温度，以不会使温度过低。即，选择氧化反应入口气体流路34能够作为在与水蒸发流路33进行热交换的热交换部A而发挥功能。在向选择氧化反应部8流入之前，重组气体RG的温度保持在100℃～200℃。
向选择氧化反应部8流入的重组气体RG借助选择氧化催化剂8x来去除一氧化碳。这里，由于选择氧化反应是发热反应，因此会从选择氧化催化剂8x产生热量。此时，选择氧化反应部8能够经由选择氧化反应入口气体流路34而在该选择氧化反应部8与水蒸发流路33进行热交换。由此，能够防止选择氧化反应部8的入口附近的温度过高。此时，选择氧化反应入口气体流路34能够作为在选择氧化反应部8与水蒸发流路33之间进行热交换的热交换部B而发挥功能。重组气体RG的温度在刚从选择氧化反应部8流出后为100℃～180℃。从选择氧化反应部8流出的重组气体RG借助热交换部16在该选择氧化反应部8与向水蒸发流路33供给的水进行热交换。此时，热交换部16作为图4所示的热交换部C而发挥功能。重组气体RG最终为80℃～130℃。如上所述，选择氧化反应入口气体流路34虽是一条流路，但能够作为两个热交换部A、B而发挥功能。
水W从水配管17x供给，通过热交换部16来接收来自重组气体RG的热量。利用热交换部16进行热交换后的水W向水蒸发流路33流入，并从下方朝向上方流动。此时，水W能够从在内周侧与水蒸发流路33相邻的排气流路32中的排气EG接收热量。另外，水W能够从作为热交换部A而发挥功能的选择氧化反应入口气体流路34接收重组气体RG的热量。而且，水W能够从作为热交换部B而发挥功能的选择氧化反应入口气体流路34接收由选择氧化反应产生的热量。水W（或者水蒸气）的温度在与选择氧化反应入口气体流路34接触的区域中为80℃～500℃，特别是在选择氧化反应部8的入口附近为100℃～300℃。水W在向上方流通的期间进行蒸发而成为蒸汽，并流向重组部6。
接下来，对本实施方式的氢制造装置1以及燃料电池系统100的作用、效果进行说明。
在本实施方式的氢制造装置1中，在选择氧化反应部8与水蒸发流路33之间配置有供重组气体RG流通的选择氧化反应入口气体流路34。根据此类结构，选择氧化反应部8不会与供水、水蒸气流动的水蒸发流路33直接接触，而能够使选择氧化反应入口气体流路34作为热媒而发挥功能。由此，能够防止选择氧化反应部8的选择氧化催化剂8x的温度过低。而且，选择氧化反应入口气体流路34能够使向选择氧化反应部8供给的重组气体RG、即选择氧化反应部8的入口气体流通。由此，虽然作为选择氧化反应部8的入口气体的重组气体RG在温度过高的情况下通过向水蒸发流路33中的水、水蒸气供给热量来进行冷却，但能够借助水蒸发流路33中的水、水蒸气保持在适当的温度，以使得温度不会过低。由此，流过选择氧化反应入口气体流路34后的重组气体RG以达到最佳温度的状态向选择氧化反应部8进行供给。如上所述，根据本实施方式的氢制造装置1，能够以简单的构造将选择氧化反应部8的温度保持在最佳温度，而无需使用发热器等外部加热器，从而能够延长选择氧化催化剂的寿命。
另外，在本实施方式的氢制造装置1中，排气流路32配置于在与选择氧化反应入口气体流路34相反的一侧与水蒸发流路33相邻的位置。由于排气流路32配置在与水蒸发流路33相邻的位置，因此水蒸发流路33内的水能够接收来自高温的排气E G的热量而高效地蒸发。而且，水蒸发流路33能够可靠地将重组气体RG保持在最佳温度，而不会过度冷却选择氧化反应入口气体流路34内的重组气体RG。
另外，在本实施方式的氢制造装置1中，低温转化反应部13具有供转化反应后的重组气体RG通过的出口52。另外，空气配管15能够向通过出口52的重组气体RG供给来自与该重组气体RG的流动相对的方向的空气。重组气体RG在从低温转化反应部13流出时集中到出口52。此时，空气配管15能够向集中到出口52的重组气体RG供给空气。由此，能够高效地混合空气与重组气体RG。而且，由于空气配管15能够从与重组气体RG的流动相对的方向供给空气，因此重组气体RG与空气碰撞，进一步高效地混合。
另外，由于燃料电池系统100包括上述氢制造装置1，因此，能够发挥在不使用发热器等外部加热器的前提下以简单的构造将选择氧化反应部8的温度保持为最佳温度的上述效果。
以上，虽然对本发明的适当的实施方式进行了说明，但本发明的氢制造装置以及燃料电池系统并不限定于实施方式所涉及的上述氢制造装置1以及上述燃料电池系统100，可以在不改变各权利要求所记载的宗旨的范围内进行变形，或者也可以另作他用。
例如，上述实施方式所示的氢制造装置的构成仅是一例，除选择氧化反应部8、选择氧化反应入口气体流路34、水蒸发流路33的位置关系之外的部分的结构并不特别限定，也可以适当地改变各个流路、配管、结构要素的位置关系、构成。例如，也可以采用不同构造的重组部，另外也可以不设置脱硫部2。
另外，在上述实施方式中虽包括有用于使重组气体中的一氧化碳进行转化反应的高温转化反应部12以及低温转化反应部13，但如图5所示，也可以仅包括低温转化反应部13。
并且，上述“筒状”不仅包含大致圆筒状，还包含大致多棱筒状。另外，所谓大致圆筒状以及大致多棱筒状是指与圆筒状以及多棱筒状大致等同的形状、至少包含圆筒状以及多棱筒状的部分等广义上的圆筒状以及多棱筒状。
产业上的可利用性
本发明能够利用于氢制造装置以及燃料电池系统。
附图标记说明
1：氢制造装置；10：燃烧器；20：电池组（燃料电池堆）；8：选择氧化反应部；13：转化反应部；15：空气配管（空气供给部）；32：排气流路；33：水蒸发流路（蒸发流路）；34：选择氧化反应入口气体流路（气体流路）；52：出口；100：燃料电池系统；G：轴线。

Claims (4)

1.一种氢制造装置，其特征在于，
该氢制造装置包括：
选择氧化反应部，该选择氧化反应部用于选择性地对含有氢的重组气体中的一氧化碳进行氧化；
蒸发流路，该蒸发流路用于供水流通来生成水蒸气；以及
气体流路，该气体流路供上述重组气体流通；
上述气体流路配置在上述选择氧化反应部与上述蒸发流路之间，
上述重组气体在流过上述气体流路之后向上述选择氧化反应部流入。
2.根据权利要求1所述的氢制造装置，其特征在于，
上述氢制造装置还包括排气流路，该排气流路供在上述重组气体的生成中使用的燃烧器的排气流通，
上述排气流路配置于在与上述气体流路相反的一侧与上述蒸发流路相邻的位置。
3.根据权利要求1或2所述的氢制造装置，其特征在于，
上述氢制造装置还包括：
转化反应部，该转化反应部用于利用转化反应去除上述重组气体中的一氧化碳；以及
空气供给部，该空气供给部用于对从上述转化反应部流向上述选择氧化反应部的上述重组气体供给空气，
上述转化反应部具有供转化反应后的上述重组气体流出的出口，
上述空气供给部对从上述出口流出的上述重组气体供给来自与该重组气体的流向相对的方向的上述空气。
4.一种燃料电池系统，其特征在于，
该燃料电池系统包括：
权利要求1～3中任意一项所述的氢制造装置；以及
燃料电池堆，该燃料电池堆使用利用上述氢制造装置生成的上述重组气体来进行发电。
CN2011800164684A 2010-03-30 2011-03-23 氢制造装置以及燃料电池系统 Pending CN102834349A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-078763 2010-03-30
JP2010078763A JP5600460B2 (ja) 2010-03-30 2010-03-30 水素製造装置及び燃料電池システム
PCT/JP2011/057013 WO2011122418A1 (ja) 2010-03-30 2011-03-23 水素製造装置及び燃料電池システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102834349A true CN102834349A (zh) 2012-12-19

Family

ID=44712128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011800164684A Pending CN102834349A (zh) 2010-03-30 2011-03-23 氢制造装置以及燃料电池系统

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20130065144A1 (zh)
EP (1) EP2554512A4 (zh)
JP (1) JP5600460B2 (zh)
CN (1) CN102834349A (zh)
WO (1) WO2011122418A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012164816A1 (ja) * 2011-05-27 2012-12-06 パナソニック株式会社 水素生成装置及び燃料電池システム
CN104203397A (zh) * 2011-12-06 2014-12-10 Hy9公司 催化剂容纳反应器系统以及相关方法
JP6089210B2 (ja) * 2013-03-19 2017-03-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 水素生成装置
GB201501952D0 (en) * 2015-02-05 2015-03-25 Johnson Matthey Plc Process
KR101771303B1 (ko) * 2015-02-16 2017-08-24 한국가스공사 연료처리장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008088049A (ja) * 2006-09-05 2008-04-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 水素生成装置及び燃料電池システム
JP2010001187A (ja) * 2008-06-20 2010-01-07 Aisin Seiki Co Ltd 改質装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100285165B1 (ko) * 1996-06-28 2001-09-22 이마이 기요스케 개질장치
EP1274650A1 (en) * 2000-04-17 2003-01-15 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Fuel processor
JP4366136B2 (ja) * 2002-10-10 2009-11-18 パナソニック株式会社 水素発生装置及び燃料電池発電システム
JP2009280408A (ja) 2006-09-01 2009-12-03 Panasonic Corp 水素生成装置及び燃料電池システム
WO2008029755A1 (fr) * 2006-09-05 2008-03-13 Panasonic Corporation Appareil générateur d'hydrogène et système de pile à combustible
JP4542205B2 (ja) * 2008-05-30 2010-09-08 パナソニック株式会社 燃料処理装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008088049A (ja) * 2006-09-05 2008-04-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 水素生成装置及び燃料電池システム
JP2010001187A (ja) * 2008-06-20 2010-01-07 Aisin Seiki Co Ltd 改質装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011122418A1 (ja) 2011-10-06
EP2554512A4 (en) 2014-01-22
JP2011207703A (ja) 2011-10-20
EP2554512A1 (en) 2013-02-06
JP5600460B2 (ja) 2014-10-01
US20130065144A1 (en) 2013-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102822086B (zh) 氢制造装置以及燃料电池系统
JP2007015911A (ja) 燃料改質装置
CN102834349A (zh) 氢制造装置以及燃料电池系统
JP5476392B2 (ja) 燃料電池システム
JP2007055868A (ja) 燃料改質装置
JP2014078346A (ja) 燃料電池モジュール
JP5813617B2 (ja) 燃料電池モジュール
JP6051063B2 (ja) 燃料電池モジュール
JP2007119264A (ja) 改質器及び燃料電池システム
JP5981873B2 (ja) 燃料電池モジュール
JP5634729B2 (ja) 水素製造装置及び燃料電池システム
JP5613432B2 (ja) 水素製造装置、燃料電池システム及び水素製造装置の起動方法
JP2018104232A (ja) 水素生成装置
JP5538028B2 (ja) 水素製造装置及び燃料電池システム
JP2015022927A (ja) 燃料電池モジュール
JP5534901B2 (ja) 水素製造装置及び燃料電池システム
JP2011207726A (ja) 水素製造装置及び燃料電池システム
JP5462687B2 (ja) 水素製造装置及び燃料電池システム
JP5538025B2 (ja) 水素製造装置及び燃料電池システム
JP2011210628A (ja) 燃料電池システム及び燃料電池システムの制御方法
JP2005228583A (ja) 燃料電池発電システム及び燃料電池発電システムの起動方法
JP2014009130A (ja) 水素製造装置及び燃料電池システム
JP2006143558A (ja) 改質装置
JP2006012593A (ja) 改質器、水素製造システム及び燃料電池システム
JP5513210B2 (ja) 水素製造装置及び燃料電池システム

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20121219