CN1304275C

CN1304275C - 重整装置

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Publication number: CN1304275C
Application number: CNB038059835A
Authority: CN
Inventors: 中村透; 小林晋; 工藤均; 清三喜男; 安田雄一郎; 费中敏
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2003-03-13
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2023-03-13
Also published as: WO2003078311A1; CN1701038A; EP1486456A4; US20040068933A1; ATE469862T1; EP1486456A1; EP1486456B1; DE60332817D1; CA2478797A1; KR100596191B1; CA2478797C; JPWO2003078311A1; KR20040091745A; JP4135640B2; AU2003213342A1; US7156886B2

Abstract

本发明提供一种小型且结构简单、高效率且启动性优良的重整装置。涉及一种在重整气体生成流路(1)中，沿着气体的流动方向顺次设有重整催化剂部(2)、变换催化剂部(3)及CO选择氧化催化剂部(4)，并具备用于对重整催化剂部(2)、变换催化剂部(3)及CO选择氧化催化剂部(4)进行加热的燃烧气体流路(5)的重整装置。将重整气体生成流路(1)形成为具备设有第2热回收部(6)及重整催化剂部(2)的第1流路(1a)、和设有第1热回收部(7)及变换催化剂部(3)及CO选择氧化催化剂部(4)的第2流路(1b)；其中该第2热回收部(6)从通过了变换催化剂部(3)之后的气体、通过了CO选择氧化催化剂部(4)之后的气体中回收热而将热提供给被输送至重整催化剂部(2)的燃料气体和水蒸气；该第1热回收部(7)从通过了重整催化剂部(2)之后的气体中回收热而将热提供给重整催化剂部(2)。与燃烧气体流路(5)相邻接地配置第1流路(1a)，与第1流路(1a)相邻接地配置第2流路(1b)。

Description

重整装置

技术领域

本发明是关于重整装置的发明，所述的重整装置在使燃料气体进行水蒸气重整反应而生成富氢的重整气体的同时，可使重整气体中的一氧化碳浓度降低。

背景技术

在燃料电池发电系统等中，使用了将甲醇等的醇类、甲烷或丁烷等的烃类、石脑油或LNG(液化天然气)等的化石燃料作为原材料燃料气体使用，通过使该燃料气体发生水蒸气重整反应而生成以氢为主要成分的重整气体的重整装置。

图20表示特开2001-180911号公报中所提出的重整装置的一例，重整装置，以填充有重整催化剂45的重整反应器46、填充有变换催化剂47的变换反应器48、填充有CO选择氧化催化剂49的CO选择氧化反应器50各自相分离的构造来形成。并且，当燃料气体和水蒸气被提供给重整反应器46时，通过水蒸气重整反应而由燃料气体生成富氢的重整气体。该重整反应因为是吸热反应，所以设置有用于将重整反应器46加热到适于重整反应的温度的加热用燃烧器51。变换反应器48是使在重整反应器46中所得到的重整气体中的一氧化碳通过水性气体变换反应变成氢而使一氧化碳降低的装置。该变换反应因为是放热反应，所以在正常运行时是不需要加热的，但在启动时需要加热到适于变换反应的温度，因此设置有加热用燃烧器52。CO选择氧化反应器50，是通过CO选择氧化反应将包含在变换反应后的重整气体中的一氧化碳氧化成二氧化碳、进一步降低重整气体中的一氧化碳浓度、作为最终制品得到富含氢的重整气体的装置。

因为该CO选择氧化反应是放热反应，所以在定常运行时不需要加热，但在启动时需要加热到适于CO选择氧化反应的温度，因此设定有加热用燃烧器53。另外，在变换反应器48、CO选择氧化反应器50上，设有用于恰当地控制温度的冷却水路55、56。

根据该图20的重整装置，能够将各反应器46、48、50的温度控制为恰当的温度，可从各种燃料气体中提取出适于固体高分子型燃料电池等的重整气体。

但是，该图20的重整装置，是以使重整反应器46、变换反应器48、CO选择氧化反应器50各自相分离的结构形成的，因此，就存在有各反应器46、48、50分别发生散热、散热损耗较大、热效率地这样的问题。另外，因为是这种分离的构造，所以就存在有必须在各反应器46、48、50上分别设置加热用燃烧器51、52、53、装置结构变得复杂、同时装置的启动时需要大量的能量、因而启动性差这样的问题。

图21表示WO00/63114号公报中所提供重整装置的一例，该重整装置由圆筒状的外筒58、在该外筒58的内部与其呈同心圆状地设置的中间筒组59(59a～59g)、在该圆筒状的中间筒组59的内侧呈同心圆状地设置的圆筒状的内筒60而形成为多层圆筒构造。并且分别在形成于内筒60和最内侧的中间筒59g之间的环状空间内填充重整催化剂层，在形成于中间筒59d和中间筒59e之间的环状空间内填充变换催化剂层62，在形成于最外侧的中间筒59a和其内侧的中间筒59b之间的环状空间内填充CO选择氧化催化剂层63。进而，在内筒60的内侧配置着呈同心圆状地设置的传热隔壁(辐射筒)64，在传热隔壁64的内侧经由燃烧器安装台65安装着加热用燃烧器66。

根据该图21的重整装置，因为经由来自于加热用燃烧器66的燃烧气体而被加热的传热隔壁64及内筒60、流通有燃料气体及参与了重整反应后的气体的重整催化剂层61、和变换催化剂层62及CO选择氧化催化剂层63配置成同心的多层圆筒构造，所以，存在有散热被外周的外筒58限定、因而可使散热损耗减小、并且可以小型且高效率地加以形成的优点。另外，因为可以用一个燃烧器66对重整催化剂层61、变换催化剂层62、CO选择氧化催化剂层63进行加热，所以还存在有装置的启动性优良的优点。

但是，该图21的重整装置，因为是由多个圆筒构成的多层结构，所以存在有结构复杂的问题。

图22表示WO 98/00361号公报所提供的重整装置的一例。其在供燃烧器68的燃烧气体通过的燃烧气体通路69的外周配设有圆筒状的内筒体70，同时在内筒体70的外侧配设有圆筒状的外筒体71，并使内筒体70内和外筒体71内在上端彼此连通，由此形成同心圆构造。并且，在内筒体70内填充重整催化剂而形成重整反应部72，在外筒体71内形成填充了变换催化剂的变换反应部73和填充了CO选择氧化催化剂的CO选择氧化反应部74。

根据该图22的重整装置，因为将供来自加热用燃烧器68的燃烧气体流通的燃烧气体通路69、供燃料气体及通过重整反应而生成的重整气体流通内筒体70及外筒体71配置成同心圆构造，因此存在有散热被外周的外筒体71所限定、从而能够使散热损耗减小、并且能够小型且高效率地加以形成这样的优点。另外，因为可以用一个燃烧器68对重整反应部72、变换反应部73、CO选择氧化反应部74进行加热，所以存在有装置的启动性优良这样的优点。进而，还存在有圆筒的层数少、可以形成为简单的构造这样的优点。

但是，图22的装置，为了将重整反应部72的比较高的温度、以及变换反应部73及选择氧化部74的比较低的温度调整至适于各自的反应的温度，就需要在内筒体70和外筒体71之间设置隔壁部75以调整热移动量，存在有内筒体70及外筒体71内的重整气体所具有的热量被回收、利用的效率低、热效率差这样的问题。

发明内容

本发明就是鉴于上述的各种问题而提出的，其目的在于提供一种小型且构造简单、同时高效率且启动性优良的重整装置，另外，其目的在于提供一种能够良好地进行运行的启动、停止时的可燃性气体的清除的重整装置的运行方法。

针对第1目的，本发明提供一种重整装置，该重整装置是由燃料气体及水蒸气制造重整气体的、具有重整气体生成流路及燃烧气体流路的重整装置，其特征在于，

重整气体生成流路，沿着重整气体的流动方向从上游向下游顺次具有(1)重整催化剂部、(2)变换催化剂部以及(3)CO选择氧化催化剂部；

使从重整催化剂部流出的重整气体所含有的热通过热传递而利用在重整催化剂部中；并且

优选为将从变换催化剂部流出的重整气体所含有的热及在变换催化剂部中所产生的热，通过热传递而利用于向重整催化剂部供给的重整用燃料气体及水蒸气；并且

更优选为将在CO选择氧化催化剂部中产生的热通过热传递而利用于向重整催化剂部供给的重整用燃料气体及水蒸气。

此外，向CO选择氧化催化剂部中从重整装置的外部供给空气以作为一氧化碳的选择性氧化所使用的氧。

“燃烧气体流路”，是通过由燃烧器、催化剂等使加热用燃料(通常为燃料气体)燃烧而产生的、用于加热的高温气体、即燃烧气体的流路，该燃烧气体主要是加热重整催化剂部，根据需要也对其它部位进行加热。例如，如后述那样，对作为水蒸气的原料而供给的水、辐射传热体等加热。

重整催化剂部是包含重整催化剂而成的反应部，使作为原料供给给重整装置的重整用燃料气体及水蒸气进行水蒸气重整反应而生成以氢为主要成分的重整气体。

在本说明书中，所谓“重整气体”，是指通过在重整催化剂部中的燃料气体和水蒸气的水蒸气重整反应而生成的气体混合物，包含有氢及一氧化碳。重整气体，可以还包含有不可避免地存在的其它的物质(例如由作为原料而供给的燃料气体及水蒸气带来的其它的物质(例如其中所包含的杂质、未反应的燃料气体及水蒸气)、在反应中附带生成的物质、为了一氧化碳的选择性氧化而供给的空气(即氮、氧等)等)。

变换催化剂部是包含水性气体变换反应催化剂的反应部，通过气体的水性气体变换反应而使从重整催化剂部流出的重整气体中所包含的一氧化碳减少。在本说明书中，虽然这样的从变换催化剂部流出的气体混合物也叫做“重整气体”，但若与从重整催化剂部出来的重整气体相比较，因为水性气体变换反应的原因，一氧化碳的量减少，另外，在从变换催化剂部流出的重整气体中，其它的物质的量也可以有变动，进而，也可以生成新的物质。

CO选择氧化催化剂部，是包含CO选择氧化催化剂的反应部，通过使从变换催化剂部流出的重整气体中所包含的一氧化碳与氧(从重整装置的外部例如作为空气所供给的)进行反应而使一氧化碳减少。在本说明书中，虽然这样的从CO选择氧化催化剂部流出的气体混合物也称作“重整气体”，但与从变换催化剂部出来的重整气体相比，因为CO选择氧化反应的原因，一氧化碳的量减少，另外，在从CO选择氧化催化剂部流出的重整气体中，其它的物质的量也可以变动，进而还可以生成新的物质。该重整气体，还包含为了供给氧而由空气带来的物质。在本发明的重整装置中，从CO选择氧化催化剂部流出的重整气体，是作为最终制品的富氢的重整气体。根据需要，可以用适当的方法使作为最终制品的重整气体更加精制。

在上述那样的重整催化剂部、变换催化剂部以及CO选择氧化催化剂部，无论哪一个都是已知的，对于从这些催化剂部流出的“重整气体”也是已知的。在本发明的重整装置中，可以将已知的催化剂使用于各自的催化剂部。

所谓重整气体生成流路，是为了作为最终制品生成富氢而少一氧化碳的重整气体，供上述的各种状态的重整气体通过的通路。因为流通包含作为原料的燃料气体及水蒸气(根据情况不同可以包含水)而成的混合气体的通路，也是为了生成重整气体而使用的通路，所以构成“重整气体生成流路”的一部分。

针对第2目的，本发明提供一种上述的第1目的的重整装置(包括后述的第1～36方案的重整装置)的运行方法。

附图说明

图1是示意地表示本发明的具体实施形态的一例的剖面图。

图2是示意地表示本发明的具体实施形态的一例的剖面图。

图3是示意地表示本发明的具体实施形态的一例的剖面图。

图4是示意地表示本发明的具体实施形态的一例的剖面图。

图5是示意地表示本发明的具体实施形态的一例的剖面图。

图6是示意地表示本发明的具体实施形态的一例的剖面图。

图7是示意地表示本发明的具体实施形态的一例的剖面图。

图8是示意地表示本发明的具体实施形态的一例的剖面图。

图9是示意地表示本发明的具体实施形态的一例的剖面图。

图1O是示意地表示本发明的具体实施形态的一例的图，(a)是剖面图，(b)是水蒸发器的立体图。

图11是示意地表示本发明的具体实施形态的一例的剖面图。

图12是示意地表示本发明的具体实施形态的一例的剖面图。

图13是示意地表示本发明的具体实施形态的一例的图，(a)是剖面图，(b)是第2水流路部分的放大剖面图。

图14是示意地表示本发明的具体实施形态的一例的剖面图。

图15是示意地表示本发明的具体实施形态的一例的剖面图。

图16是示意地表示本发明的具体实施形态的一例的剖面图。

图17是示意地表示本发明的具体实施形态的一例的图，(a)是剖面图，(b)是空气供给路的仰视图。

图18是示意地表示本发明的具体实施形态的一例的图，(a)是剖面图，(b)是流路限制板的俯视图，(c)是流路限制板的俯视图。

图19是示意地表示本发明的具体实施形态的一例的剖面图。

图20是示意地表示以往的一例的剖面图。

图21是示意地表示以往的一例的剖面图。

图22是示意地表示以往的一例的剖面图。

图23是示意地表示本发明的具体实施形态的一例的剖面图。

图24是示意地表示本发明的具体实施形态的一例的剖面图。

图25是示意地表示本发明的具体实施形态的一例的剖面图。

图26是示意地表示本发明的具体实施形态的一例的剖面图。

图27是示意地表示本发明的具体实施形态的一例的剖面图。

此外，图面中各参照标号表示以下部件：

1-重整气体生成流路，1a-第1流路，1b-第2流路，2-重整催化剂部，3-变换催化剂部，4-CO选择氧化催化剂部，5-燃烧气体流路，6-第2热回收部，7-第1热回收部，8-辐射传热体，9-燃烧气体导入流路，10-不燃性筒体，11-排气孔，12-贯通孔，13-水蒸发器，14-水滴盛接片，15-筒部，16-底部，17-换热流路，18-流路节流板，19-流通口，20-水流路，21-温度传感器，22-温度传感器，23-第2水流路，24-传热阻挡层，25-温度传感器，26-截止阀，27-流量调整阀，28-第3水流路，29-空气供给路，30-气体混合室，31-管体，32-空气喷出口，33-空气供给口，34-流路限制板，35-气体通过口，36-流路阻挡体，37-第2空气供给口，38-第3热回收部，80-连通部，100-外筒，102-内筒，104-圆筒状隔壁，106-圆环状平板，108-内筒端部，109-焊接部，110-外筒端部，112-端部区域，114-焊接部，130、132-凸缘，134-螺栓-螺母，140-圆筒状要件，142-外侧表面部位，200-最内筒，202-最外筒，204、206-隔离圆筒，208-第1路径，210-第2路径，212-第3路径，218-连通部，220-第4热回收部。

发明的详细说明

在第一方案中，上述的本发明的第1目的的重整装置，是一种由燃料气体及水蒸气制造重整气体的、具有重整气体生成流路及燃烧气体流路的重整装置，其特征在于，

重整气体生成流路，具有(a)与燃烧气体流路相邻接、另外具有重整催化剂部的第1流路，以及(b)与第1流路相邻接的第2流路；

第2流路具有与重整催化剂部相邻接的第1热回收部；

第1流路在比重整催化剂部更靠近重整气体的流向的上游侧的位置具有与变换催化剂部、在其中通过的重整气体及CO选择氧化催化剂部之中至少一个相邻接的第2热回收部。在该重整装置中，重整气体生成流路沿着重整气体的流动方向从其上游向下游具有第2热回收部、重整催化剂部、第1热回收部、变换催化剂部以及CO选择氧化催化剂部。

在该第1方案中，在特别地优选的情况下，第2流路进一步具有变换催化剂部，在最佳的优选的情况下，第2流路除了变换催化剂部以外还进一步具有CO选择氧化催化剂部。

因此，在第1方案的最优选的情况下，其特征在于，重整气体生成流路包括：

(a)与燃烧气体流路相邻接、另外具有重整催化剂部的第1流路；以及

(b)具有变换催化剂部及CO选择氧化催化剂部、与第1流路相邻接的第2流路；

第2流路具有与重整催化剂部相邻接的第1热回收部；

第1流路具有与变换催化剂部、通过其中的重整气体及CO选择氧化催化剂部之中至少一个相邻接的第2热回收部。

在本说明书中，所谓“热回收部”，是指使热从1个或1个以上的某对象(例如物质或要件)传递到1个或1个以上的其它的对象上的单元、即进行换热的单元。“热回收部”是规定重整气体生成流路内的以热的传递为目的而构成的供气体通过的空间的构造部。通常，由构成重整气体生成流路的构造部件构成。若举一例，热回收部从与热回收部相邻接的对象吸取热，另一方面，将该热提供给通过热回收部的其它的对象(从而对该热加以利用)，其结果是其它的对象的温度因通过热回收部而上升。若举另一例，热回收部从通过热回收部的对象吸入热，另一方面，将该热提供给与热回收部相邻接的其它的对象(由此对该热加以利用)，其结果是通过热回收部的对象的温度降低。作为通过热回收部的对象，例如可以列举有各种重整气体、重整用燃料气体、水蒸气(也可以包括水)等。作为与热回收部相邻接的对象，例如可以列举有重整催化剂部、变换催化剂部、CO选择氧化催化剂部、燃烧气体流路、其它的热回收部等。

此外，所谓“邻接”是指规定热回收部的构造部与对象以可进行热转移的那样相接触的状态。这样的接触，可以是间接的，或者也可以是直接的。

上述那样的对象的温度上升以及温度降低，是以规定的温度变化为目的的，其意思是说，“热回收部”是通过热传递以规定的方式有意识地使通过其中的对象的温度变化的装置。一般地，对于“热回收部”，只要能够起到作为换热器的功能，任何一种适当的装置都可以。

在第2方案中，是在上述本发明的第1方案的重整装置中，进一步具有第3热回收部而成的，该热回收部在变换催化剂部和CO选择氧化催化剂部之间与第2热回收部相邻接而定位。

在上述的第1目的中，本发明的重整装置，可以具有以将热提供给特定的对象(例如物质或要件)为目的的热回收部。

因此，在第3方案中，上述的本发明的第1目的的重整装置，是一种在重整气体生成流路上，沿着气体的流动方向顺次设置有使燃料气体与水蒸气发生水蒸气重整反应而生成以氢为主要成分的重整气体的重整催化剂部、通过水性变换反应使在重整催化剂部生成的重整气体中所包含的CO减少的变换催化剂部、使进行了该水性变换反应后的重整气体中的CO与氧反应而使其进一步减少的CO选择氧化催化剂部，并具有用于对重整催化剂部加热的燃烧气体流路的重整装置，其特征在于，

将上述重整气体生成流路构成为具备：

设有第2热回收部及重整催化剂部的第1流路，该第2热回收部从变换催化剂部、通过了变换催化剂部之后的气体和CO选择氧化催化剂部之中的至少一个回收热而将热提供给向重整催化剂部输送的燃料气体和水蒸气；和

设有第1热回收部的第2流路，该第1热回收部从通过了重整催化剂部之后的气体中回收热而将热提供给重整催化剂部；并且

与上述的燃烧气体流路相邻接地配置第1流路，同时与第1流路相邻接地配置第2流路。

在第3方案中，在特别优选的情况下，第2流路进一步具有变换催化剂部，在最优选的情况下，第2流路除了变换催化剂部以外还进一步具有CO选择氧化催化剂部。

因此，在第3方案的最优选的情况下，在上述重整装置中，其特征在于，将上述的重整气体生成流路形成为具备：设有第2热回收部及重整催化剂部的第1流路、和设有第1热回收部、变换催化剂部及CO选择氧化催化剂部的第2流路；其中该第2热回收部从变换催化剂部、通过了变换催化剂部之后的气体和CO选择氧化催化剂部之中的至少一个回收热而将热提供给向重整催化剂部输送的燃料气体和水蒸气，该第1热回收部从通过了重整催化剂部之后的气体中回收热而将热提供给重整催化剂部；并且，与上述的燃烧气体流路相邻接地配置第1流路，同时与第1流路相邻接地配置第2流路。与前面的第1方案的重整装置同样地，在该重整装置中，重整气体生成流路沿着重整气体的流动方向从其上游向下游具有第2热回收部、重整催化剂部、第1热回收部、变换催化剂部以及CO选择氧化催化剂部。

在本说明书中，“第1流路”及“第2流路”中的“流路”这样的用语，是指供重整气体或者用于生成其的原料气体(根据情况不同可以包含液态、例如水)流动的通路，其形式虽然没有特别地限定，但在本发明的重整装置中，是将在壁与壁之间形成的比较狭窄的减小作为流路来使用的，因此是特别地使流路相邻接的，所以流路也可以说是层的形式。其意味着，上述的“流路”也可以称作“流路层”。

在上述那样的第1方案及第3方案的本发明的重整装置中，通过了重整催化剂部之后的气体的热可以由第1热回收部回收利用，另外，在变换催化剂部中产生的热、在CO选择氧化催化剂部中产生的热、通过了变换催化剂部之后的重整气体的热以及通过了CO选择氧化催化剂部之后的气体的热之中的至少一个，可以由第2热回收部回收利用。进而，可以用燃烧气体流路、第1流路和第2流路的较少的层结构来形成重整装置。此外，可以通过由燃烧气体流路对第1流路和第2流路加热而启动重整装置，可以提供一种小型且结构简单、高效率且启动性优良的重整装置。

在第4方案中，是如上述本发明的第3方案那样的重整装置，其特征在于，在变换催化剂部和CO选择氧化催化剂部之间在第2流路内设置从通过了变换催化剂部之后的气体中回收热而将热提供给第2热回收部的第3热回收部。

此外，在上述的第3方案及第4方案中，热回收部并不是仅对目的性的特点的对象供给热，除了这样的对象以外，热回收部还可以对其它的对象供给热，当然这是一般的情况。

在上述的第2方案及第4方案的本发明的重整装置中，可以通过第3热回收部，从通过了变换催化剂部之后的气体中回收利用热，能够使效率进一步提高。

在上述的第1目的、第2目的、以及第1～第4方案的任意一个中，最理想的情况是至少一个、优选为全部的热回收部在其内部包含传热促进要件。作为传热促进要件，可以使用各种规则或不规则的填充物。例如，可以列举如粒状物(陶瓷(例如氧化铝、氧化锆制)粒子、金属粒子等)、纤维状物(玻璃纤维等)等。在以下的说明中所引用的第1目的的重整装置、第2主旨的重整装置的运行方法、以及第1～第4方案的重整装置，也包括这样包含传热促进要件的方案。这样的传热促进要件，使通过热回收部的各种状态的重整气体或用于生成其的原料气体的气流混乱，由此促进传热。

在第5方案中，是上述本发明的第1～第4之中的任意一个方案那样的重整装置，其特征在于，在燃烧气体流路的外周配置圆筒状的第1流路，同时在第1流路的外周配置圆筒状的第2流路，从而将重整气体生成流路形成为多层圆筒状。在这样的第5方案的本发明的重整装置中，能够以较少的层数、不导致结构复杂地、小型地形成重整装置。

在第6方案中，是如上述本发明的第1～第5之中的任意一个方案那样的重整装置，其特征在于，将燃烧气体流路内的燃烧气体的流动方向、和重整气体生成流路的第1流路内的气体的流动方向设定为相互对向的方向(即，它们的流动方向为相向流动)。在这样的第6方案的本发明的重整装置中，能够提高在由来自燃烧气体的重整用燃料气体加热重整气体时的效率。

在第7方案中，是如上述本发明的第1～第6之中任意一个方案那样的重整装置，其特征在于，在燃烧气体流路内具备与重整催化剂部的至少一部分相对向的辐射传热体。在这样的第7方案的本发明的重整装置中，流经燃烧气体流路的燃烧气体在辐射传热体和重整催化剂部之间通过，能够通过燃烧气体对重整催化剂部加热，同时还能够通过来自于被燃烧气体加热的辐射传热体的表面的辐射热对重整催化剂部加热，能够高效率地进行重整催化剂部的加热。

在第8方案中，是如上述本发明的第7方案那样的重整装置，其特征在于，使形成将燃烧气体导入燃烧气体流路内的燃烧气体导入流路的不燃性内筒的上端的内径，比燃烧气体流路的内径小，以由不燃性筒体支持着的状态将辐射传热体配置在燃烧气体流路内。在这样的第8方案的本发明的重整装置中，能够利用具有将燃烧气体导入到燃烧气体流路内的燃烧气体导入流路的不燃性简体支持辐射传热体，能够使构造简洁化。

在第9方案中，使如上述本发明的第7或第8方案的重整装置，其特征在于，将辐射传热体设为中空，形成为在燃烧气体的流向的上游侧开口、同时在下游侧的端部封闭的圆筒状。在这样的第9方案的本发明的重整装置中，能够降低从辐射传热体向燃烧器方向的辐射传热，能够防止逆火或生成燃烧气体的燃烧器材料的劣化。

在第10方案中，是如上述本发明的第9方案的重整装置，其特征在于，在圆筒状的辐射传热体的、燃烧气体的流向的下游侧的封闭的端面的一部分上，开设排气孔。在这样的第10方案的本发明的重整装置中，能够防止可燃性气体滞留在辐射传热体的内部，能够防止爆炸性燃烧的发生。

在第11方案中，是如上述本发明的第9或第10方案的重整装置，其特征在于，在圆筒状的辐射传热体的侧面，开设至少一个燃烧气体喷出用的贯通孔。在这样的第11方案的本发明的重整装置中，能够使流入到辐射传热体的内部的高温的燃烧气体从贯通孔喷出而对重整催化剂部加热，能够提高重整催化剂的加热的效率。

在第12方案中，是如上述本发明的第11方案的重整装置，其特征在于，圆筒状的辐射传热体8在其侧面具有多个贯通孔，该贯通孔的分布为越向燃烧气体的流向的下游侧越稀少。在这样的第12方案的本发明的重整装置中，能够利用从贯通孔喷出的、更多的燃烧气体，将重整催化剂部之中重整用的燃料气体的流向的下游侧的部分加热到高温，能够高效率地加热重整催化剂部。

在第13方案中，是如上述本发明的第1～第12之中任意一个方案的重整装置，其特征在于，将使水蒸发并将其导入第2热回收部中的水蒸发器，配置设置于在燃烧气体流路内、(介由第2回收部)与变换催化剂部3相对的位置。在这样的第13方案的本发明的重整装置中，能够有效地利用燃烧气体的热来使水蒸发，另外，能够用水蒸发器对第2热回收部的与变换催化剂部相邻接的部分进行冷却，从而容易将变换催化剂部的温度确保在适合温度区域。

在第14方案中，是如上述本发明的第13方案的重整装置，将水蒸发器配置设置于在燃烧气体流路内、与变换催化剂部及CO选择氧化催化剂部相对的位置上。在这样的第14方案的本发明的重整装置中，可以用水蒸发器对第2热回收部的与变换催化剂部及CO选择氧化催化剂部相邻接的部分进行冷却，从而可较容易地将变换催化剂部及CO选择氧化催化剂部确保在适合温度区域。

在第15方案中，是如上述本发明的第13或第14方案的重整装置，其特征在于，在第2热回收部中设有用于盛接从水蒸发器导入到第2热回收部中的水蒸气中的水滴的水滴盛接片。水滴盛接片，只要是能够接住随着水蒸气被导入的水滴并将其保持的结构即可。在这样的第15方案的本发明的重整装置中，能够防止水通过第2热回收部而到达重整催化剂部，能够防止重整催化剂部的温度的下降。

在第16方案中，是如上述本发明的第13～15之中的任意一个方案的重整装置，其特征在于，在第2热回收部中具有吸水性粒子。在这样的第16方案的本发明的重整装置中，能够用吸水性粒子(例如多孔质的陶瓷粒子)吸收从水蒸发器导入到第2热回收部中的水蒸气中的水，防止水通过第2热回收部到达重整催化剂部，能够防止重整催化剂部的温度降低。

在第17方案中，是如上述本发明的第13～16之中的任意一个方案的重整装置，其特征在于，将水蒸发器形成为在周状通过水及/或水蒸气的圆筒形状，形成为封闭圆筒形状的燃烧气体的下游侧的开口部的结构。在这样的第17方案的本发明的重整装置中，能够不使燃烧气体通过水蒸发器的圆筒形状的内侧，使燃烧气体在水蒸发器与第2回收部之间流动，能够提高对水蒸发器与第2热回收部的加热效率。

在第18方案中，是如上述本发明的第13～第16中任意一个方案的重整装置，其特征在于，在底部将筒部的一方的开口封闭而将水蒸发器形成为有底筒状，同时形成在筒部内和底部内可通过水或水蒸汽的换热流路，以底部朝向燃烧气体的流动方向的上游侧的方式将水蒸发器配置在燃烧气体流路中，与水蒸发器的底部相对向地在燃烧气体流路内配置流路节流板(或阻挡板)，同时在与水蒸发器的底部的大体中央部相对的位置在节流板上开设供燃烧气体通过的流通口。在这样的第18方案的本发明的重整装置中，能够使燃烧气体沿着水蒸发器的底部的下面的整个面和筒部的外周的整个面流动，能够在水蒸发器内高效率地将水加热，使之水蒸气化。

在第19方案中，是如上述本发明的第1～18中的任意一个方案的重整装置，其特征在于，在CO选择氧化催化剂部的部分，在第2流路的外周部，设置流通水蒸气重整反应所必需的水的水流路(或第1水流路)。这样的水流路，最好是用螺旋形态的管呈圆周形状地设置(对于后述的第2水流路及第3水流路也是同样的)。在这样的第19方案的本发明的重整装置中，能够通过水流路冷却CO选择氧化催化剂部，从而易于将CO选择氧化催化剂部确保在适合的温度区域。

在第20方案中，是如上述本发明的第19方案的重整装置，其特征在于，将通过了水流路之后的水供给给水蒸发器。在这样的第20方案的本发明的重整装置中，通过水流路期间的水被CO选择氧化催化剂部加热而温度上升，从而在水蒸发器中能够高效率地使水蒸发。

在第21方案中，是如上述本发明的第1～20中的任意一个方案的重整装置，其特征在于，设置测定重整催化剂部和变换催化剂部的各自的温度的温度传感器，根据所测定的该温度调整生成燃烧气体时的空燃比(空气气体和燃料气体的供给比例)、加热用燃料气体量及/或加热用空气量。在这样的第21方案的本发明的重整装置中，可以通过根据重整催化剂部和变换催化剂部的温度调整空燃比、加热用燃料气体量及/或加热用空气量，来调整燃烧气体的温度及/或热量，能够将重整催化剂部和变换催化剂部的温度维持在适合温度区域。

在第22方案中，是如上述第1～21之中的任意一个方案的重整装置，其特征在于，在变换催化剂部的附近的部分，在第2流路的外周部，设有流通水蒸气重整反应所必需的水的第2水流路。在这样的第22方案的本发明的重整装置中，能够通过流通于第2水流路中的水将变换催化剂部冷却，易于将变换催化剂部的温度维持在适合温度区域。

在第23方案中，是如上述本发明的第22方案的重整装置，其特征在于，将第2水流路隔着传热阻挡层设置在第2流路的外周部上。该传热阻挡层，是使变换催化剂部和第2水流路之间的热传递稳定、使它们之间的温度梯度增大的层，例如由热传导率低的隔热材料那样的材料构成。在这样的第23方案的本发明的重整装置中，即便流通于第2水流路中的水的温度产生变动，也可以由传热阻挡层防止该温度变动直接传递给变换催化剂部，易于将变换催化剂部的温度维持在适合温度区域。

在第24方案中，是如上述本发明的第22或23方案的重整装置，其特征在于，按照在通过变换催化剂部的重整气体的流向的上游侧、第2水流路被配置得更密(例如线圈状的水流路的缠绕圈数增多)的方式，在变换催化剂部的附近的部分、在第2流路的外周部配置第2水流路。在这样的第24方案的本发明的重整装置中，可以通过第2水流路用水高效率地对变换催化剂部的入口部分进行冷却，易于将变换催化剂部的温度维持在适合温度。

在第25方案中，是如上述本发明的第1～21中的任意一个方案的重整装置，其特征在于，在第2水流路内、在第1热回收部和变换催化剂部之间(即临界部分)，设置流通水蒸气重整反应所必需的水的第2水流路。在这样的第25方案的本发明的重整装置中，能够利用通过于第2水流路中的水高效率地对变换催化剂部的入口部分进行冷却，易于将变换催化剂部的温度维持在适合温度区域。

在第26方案中，是如上述本发明的第22～25中的任意一个方案的重整装置，其特征在于，在设置有控制通过第2水流路的水的流动的装置的同时，设有测定变换催化剂部的温度的温度传感器，根据所测定的该温度控制水的流动。在这样的第26方案的本发明的重整装置中，通过根据变换催化剂部的温度来控制向第2水流路的水的流动，可以调整由第2水流路实现的变换催化剂部的冷却，能够将变换催化剂部的温度维护在适合的温度区域。

在第27方案中，是如上述本发明的第26方案的重整装置，其特征在于，作为控制水的流动的装置使用截止阀，根据变换催化剂部的温度控制截止阀开闭。在这样的第27方案的本发明的重整装置中，能够根据变换催化剂部的温度控制向第2水流路的水的流动，能够调整由第2水流路实现的变换催化剂部的冷却，将变换催化剂部的温度维持在适合的温度区域。

在第28方案中，是如上述本发明的第26方案的重整装置，其特征在于，作为控制水的流动的装置使用流量调节阀，根据变换催化剂部3的温度进行流量调整。在这样的第28方案的本发明的重整装置中，能够根据变换催化剂部的温度控制向第2水流路的水的流动，能够调整由第2水流路实现的变换催化剂部的冷却，将变换催化剂部的温度维持在适合的温度。

在第29方案中，是如上述本发明的第22～28中的任意一个方案的重整装置，其特征在于，按照使通过了设置在CO选择氧化催化剂部的外周部上的上述第1水流路之后的水向设置在变换催化剂部的外周部上的上述第2水流路流通的方式，将第1水流路和第2水流路相连接。在这样的第29方案的本发明的重整装置中，能够首先在水流路中用温度低的CO选择氧化催化剂部加热，然后在第2水流路中用温度高的变换催化剂部加热，能够高热效率地对水进行加热从而使温度升高。

在第30方案中，是如上述本发明的第22～29中的任意一个方案的重整装置，其特征在于，在将燃烧气体导入燃烧气体流路的燃烧气体导入流路的外周部上设置第3水流路，使通过了第3水流路之后的水向设置在CO选择氧化催化剂部的外周部上的上述第1水流路和设置在变换催化剂部的外周部上的上述第2水流路中的任意一个流通。此外，在另一方案中，也可以在通过第3水流路之后，使其流入第2水流路及第1水流路。在这样的第30方案的本发明的重整装置中，能够利用通过燃烧气体导入流路的燃烧气体的热将第3水流路中的水预先加热，能够使输送至CO选择氧化催化剂部的外周部的水流路、变换催化剂部的外周部的第2水流路的水的温度稳定，易于将变换催化剂部、CO选择氧化催化剂部的温度维持在适合的温度区域。

在第31方案中，是如上述本发明的第1～30之中的任意一个方案的重整装置，其特征在于，在变换催化剂部和CO选择氧化催化剂部之间，在第2流路内设置有从外部向第2流路供给空气的空气供给路、以及将从空气供给路供给的空气和从变换催化剂部3输出的重整气体混合的气体混合室30。在这样的第31方案的本发明的重整装置中，在混合空气和重整气体的气体混合室位于第3热回收部的上游侧的情况下，能够利用由第3热回收部的比较大的流路阻力产生的压力损失，促进在气体混合室内的空气和重整气体的混合，同时当在气体混合室中混合后的重整气体和空气通过第3热回收部时，还能够进一步促进混合，能够将重整气体和空气混合得更均匀。

在第32方案中，是如上述本发明的第31方案的重整装置，其特征在于，将空气供给路以在中空环状的管体上开设多个空气喷出口的形式形成，同时在空气供给路上连接有供给空气的空气供给口。在这样的第32方案的本发明的重整装置中，能够由空气供给路向气体混合室内均匀地供给空气，能够将重整气体和空气均匀地混合。

在第33方案中，是如上述本发明的第32方案的重整装置，其特征在于，按照使空气向与第2流路内的重整气体流动的方向相反的方向喷出的方向，在管体上形成空气喷出口。在这样的第33方案的本发明的重整装置中，能够促进在气体混合室内的重整气体和空气的混合而使其混合均匀。

在第34方案中，是如上述本发明的第31方案的重整装置，其特征在于，在气体混合室中设置使(混合有空气的)重整气体的流路变窄流路限制板，在比该流路限制板更靠近重整气体的流向的上游侧的位置将空气供给口连接在气体混合室上。在这样的第34方案的本发明的重整装置中，通过变换催化剂部而流入到气体混合室中的重整气体和空气，因被流路限制板使流路变得狭窄从而在通过之后扩散流动，在该集中和扩散时能够促进重整气体和空气的混合。

在第35方案中，是如上述本发明的第34方案的重整装置，其特征在于，在流路限制板的一个部位形成供气体通过的气体通过口，在距该气体通过口最远的位置将空气供给口连接在气体混合室上。在这样的第35方案的本发明的重整装置中，能够以在流路限制板的下侧的空间中使空气良好地混合在重整气体中的状态，使重整气体和空气在集中通过流路限制板的气体通过口时进一步被混合，将重整气体和空气混合得更均匀。

在第36方案中，是如上述本发明的第31～35之中的任意一个方案的重整装置，其特征在于，在气体混合室和CO选择氧化催化剂部之间，在第2流路内，设置压力损失的比率在20或其以下的流路阻挡体。此外，所谓其压力损失的比率，是指设置有阻挡体的情况下的压力损失相对于没有设置这样的阻挡体的情况下的压力损失的比例。这样的流路阻挡体，例如由多孔体、筛板等构成。在这样的第36方案的本发明的重整装置中，能够在气体混合室的整个长度上使重整气体和空气均匀分配，能够将重整气体和空气均匀混合。

在第37方案中，是本发明的第2目的的重整装置的运行方法，其特征在于，当运行上述本发明的第1～36之中的任意一个方案的重整装置时，在运行的启动时，从设在重整催化剂部和变换催化剂部之间的第2空气供给口供给外部的空气。在这样的第37方案的本发明的重整装置的运行方法中，如果在启动运行时向变换催化剂部供给空气，则在变换催化剂部中空气和重整气体反应而发热，可以借助其发出的热在短时间内使变换催化剂部的温度上升到适合温度区域，能够迅速地进行启动。

在第38方案中，是本发明的第2目的的重整装置的运行方法，其特征在于，当运行上述本发明的第1～36之中的任意一个方案的重整装置时，在运行的停止时，通过将水蒸发器加热到100℃或100℃以上而生成水蒸气，利用该水蒸气将重整气体生成流路内的重整气体清除。在这样的第38方案的本发明的重整装置的运行方法中，可以利用由水蒸发器产生的水蒸气清除重整气体，不需要像使用氮气等惰性气体作为清除气体情况的那样配备高压储气瓶等。

在第39方案中，是本发明的第2目的的重整装置的运行方法，其特征在于，在运行上述本发明的第1～36之中的任意一个方案的重整装置时，在运行的启动时，在将燃料气体导入重整气体生成流路之前，将液态的水提供给重整催化剂部，利用由来自燃烧气体流路的燃烧气体进行的加热，将重整催化剂部内的水加热而使其蒸发，利用所得到的水蒸气对变换催化剂部及CO选择氧化催化剂部进行加热。在这样的第39方案的本发明的重整装置的运行方法中，被供给至重整催化剂部的水在重整催化剂部中通过燃烧气体被直接加热而汽化，其被输送至变换催化剂部及CO选择氧化催化剂部，利用具有较大的潜热的水蒸气，能够在短时间内将变换催化剂部及CO选择氧化催化剂部加热，因此，能够使这些催化剂部在短时间内升温到适合温度区域，其结果是，能够迅速地进行运行的启动。

具体实施方式

以下，参照附图，根据本发明的具体实施形态对本发明进一步详细地进行说明。

图1是表示上述第1～6方案的本发明的重整装置的一例的简要图。重整气体生成流路1，将例如甲醇等的醇类、如甲烷、丁烷等的烃类、如石脑油、LNG等的化石燃料作为原料的重整用燃料气体使用，使其进行由该燃料气体和水蒸气生成以氢为主要成分的重整气体的反应，由第1流路1a和第2流路1b构成，在图示的方案中形成为双层结构。虽然也可以通过将该第1流路1a和第2流路1b分别形成为平板状并使之重叠而形成重整气体生成流路1，但在图1的具体实施形态中，是在沿垂直方向延伸的燃烧气体流路5的外周配置圆筒状的第1流路1a，同时在第1流路1a的外周配置圆筒状的第2流路1b，从而由同心多层圆筒状的圆筒体A形成重整气体生成流路1。如可以很容易地理解的那样，这些流路被形成在圆筒状的壁与壁之间，其形态为层状。此外，在将这些流路形成为筒状的情况下，并不限于形成为圆筒状，也可以是方筒状等。

圆筒体A的第1流路1a及第2流路1b是由作为热传导率高的金属的构造部件的壁形成的，被配置在内周侧的第1流路1a和被配置在外周侧的第2流路1b通过其下端的连通部80连通。并且，第1流路1a内的上部大体半个部分作为第2热回收部6而形成，第1流路1a内的下部大体半个部分填充重整催化剂作为重整催化剂部2而形成。另外，第2流路1b内的下部大体半个部分作为第1热回收部7而形成，在第1热回收部7的上侧、在第2流路1b内填充变换催化剂而形成变换催化剂部3。第2流路1b内的变换催化剂部3的上侧的部分作为第3热回收部38而形成，在第三热回收部38的上侧、第2流路1b内填充CO选择氧化催化剂而形成CO选择氧化催化剂部4。在此，第1流路1a的重整催化剂部2与第2流路1b的第1热回收部7以相邻接的方式形成，第1流路1a的第2热回收部6以与第2流路1b的变换催化剂部3、第3热回收部38以及CO选择氧化催化剂部4相邻接的方式形成。并且，虽然图未示，但第2流路1b的外侧被隔热材料覆盖，以抑制向外部的散热。

上述第1热回收部7、第2热回收部6、第3热回收部38虽然可以作为单纯的空间而形成，但为了提高传热效率、提高换热效率，优选在这些热回收部中填充传热促进要件，例如传热促进粒子等。作为该传热促进粒子最好是耐热性高、另外不与燃料气体、重整气体、水、水蒸气反应、化学性稳定且不会析出各种离子的物质，例如可以使用陶瓷(例如氧化铝、氧化锆等)粒子。那样的传热促进要件，优选为例如铜制、铁制那样、其自身的热传导率大的材料。

另外，在第2流路1b内，在变换催化剂部3和第3热回收部38之间形成有气体混合室30。该气体混合室30是遍及圆筒状的第2流路1b的全周地形成的。气体混合室30的与变换催化剂部3接触的上面以及与第3热回收部38接触的下面，由金属网或穿孔金属等气体容易通过的部件形成。在气体混合室30的一个部位处，在第2流路1b的外周部上连接着空气供给口33。空气供给口也可以设置在多个部位。

被形成为圆筒状的第1流路1a的内周规定燃烧气体流路5，燃烧气体流路5的上端的开口被盖板81封闭。在盖板81的一部分上设有排气用开口82。另外，在燃烧气体流路5的上部内设有水蒸发器13。水蒸发器13通过将通过水的管卷绕成线圈状而形成为圆筒状，与第1流路1a的内周呈同心圆状地配置着。

在形成重整气体生成流路1的圆筒体A的下端的开口部，通过例如焊接等安装着内周具有燃烧气体导入流路9的圆筒状的不燃性筒体10。燃烧气体导入流路9作为越向着燃烧气体流路5内径越逐渐变大的锥孔(或者倒圆锥台形状的内周面)而形成，使燃烧气体导入流路9的上端开口与燃烧气体流路5的下端开口连通。另外，在不燃性简体10的下端设置有燃烧器83。燃烧器83由预混合室84和燃烧室85形成，当将加热用燃料气体和空气在预混合室84内混合后，在燃烧室85中使其燃烧。在该燃烧器83中通过燃烧而生成的燃烧气体，通过燃烧气体导入流路9而被导入倒燃烧气体流路5中。通过了燃烧气体流路5后的燃烧气体，从排气用开口82作为燃烧废气被排出。该燃烧气体，例如以约1000～1200℃进入燃烧气体流路5，以约90～100℃作为燃烧废气排出。此外，燃烧器不限于上述那样的预混合方式，也可以是不必事先使空气和燃料混合而一边使其扩散一边使其燃烧的扩散燃烧方式的燃烧器。

在如上述那样地形成的重整装置中，成为重整气体的原料的燃料气体，如图1的箭头那样被从第1流路1a的上端导入第2热回收部6。另外，水蒸气重整反应中所必需的水，如图1的另一箭头所示，被从下端导入到水蒸发器13中。另一方面，在燃烧器83的燃烧气体如图1中的又一箭头所示的那样通过燃烧气体流路5时，流经水蒸发器13内的水被该燃烧气体加热，在水蒸发器13内生成水蒸气，该水蒸气被从第1流路1a的上端导入到第2热回收部6中。这样，重整用的燃料气体和水蒸气被提供给第2热回收部6。此外，也可以将燃烧器配置在图中上侧，使燃烧气体的流向、与重整用的燃料气体和水蒸气的流动方向成相同方向；另外也可以如WO 00/63114号公报所记载的燃烧器那样，配置呈同心圆状的设置在燃烧气体流路5的内侧的传热隔壁(辐射筒)，将燃烧器安装在传热隔壁的内侧上。

在第2热回收部6中，可以如后所述从变换催化剂部3、通过了变换催化剂部3的重整气体及/或CO选择氧化催化剂部4通过热传递回收热，并利用该回收的热，对通过第2热回收部6的燃料气体和水蒸气进行加热。第2热回收部6，被流经与其相邻接的燃烧气体流路5的燃烧气体直接加热，通过该燃烧气体的热也使燃料气体和水蒸气被加热。这样被加热而温度上升了的燃料气体和水蒸气进一步如箭头所示的那样向重整催化剂部2流入。

重整催化剂部2，通过流经燃烧气体流路5的燃烧气体而被直接加热，另外，还如后述的那样由从通过了重整催化剂部2之后的气体回收热的第1热回收部7使重整催化剂部2被加热，其结果是，可维持在适于水蒸气重整反应的温度。另外，虽然重整用燃料气体在保持着低温的状态与重整催化剂接触时有时会引起碳析出，但因为如上述那样燃料气体在通过第2热回收部6时被加热，所以这样的问题也能够避免。然后，在燃料气体和水蒸气通过重整催化剂部2时，通过由其中所包含的催化剂的作用催化产生的水蒸气重整反应，生成重整气体。适于水蒸气重整反应的温度，因催化剂的种类、燃料气体的种类等而不同，但如果是甲烷气体、丙烷气体、丁烷气体等，则优选重整催化剂部2的出口温度为600～700℃左右。

在重整催化剂部2中反应生成的重整气体，通过下端的连通部80从第1流路1a转移流入第2流路1b，通过第1热回收部7。在高温的重整气体通过该第1热回收部7时，重整气体的热被第1热回收部7回收，并利用该回收的热如上述那样对重整催化剂部2加热。这样，从重整催化剂部2流出的重整气体在通过了第1热回收部7之后，流入变换催化剂部3。适于变换催化剂部3中的水性气体变换反应的温度根据催化剂的种类、重整气体的组成等而不同，但通常为200～350℃左右。在此，虽然刚刚通过了重整催化剂部2之后的重整气体为高温，但热被第1热回收部7回收，因而温度就逐渐下降，因此，就能够将变换催化剂部3的入口温度维持在适于水性气体变换反应的温度。然后，在重整气体通过变换催化剂部3时，通过由其中所包含的催化剂的作用催化产生的水性气体变换反应，可以使重整气体中的一氧化碳减少、使氢增加。另外，虽然该变换反应是放热反应，但因为其放出的热被与变换催化剂部3相邻接的第1流路1a的第2热回收部6回收，因此可抑制因放热反应引起的温度上升，从而能够遍及变换催化剂部3的整个区域地将温度维持在适合的值。

这样通过变换催化剂部3而受到了变换反应的重整气体，在通过气体混合室30后，流入第3热回收部38。在气体混合室30中从空气供给口33供给空气，重整气体在通过气体混合室30时被混合了CO选择氧化反应所必须的空气。被与该空气混合后的重整气体，在通过第3热回收部38后流入CO选择氧化催化剂部4，借助其中所包含的催化剂的作用进行了CO选择氧化，重整气体中的一氧化碳浓度被进一步降低。在此，适于CO选择氧化的温度，根据催化剂的种类、重整气体的组成等而不同，但通常为120～200℃左右。并且，在变换催化剂部3中进行了变换反应后的重整气体在通过第3热回收部38时热被回收，并通过向第2热回收部6散热使温度降低，因此能够将CO选择氧化催化剂部4的入口温度维持在适于CO选择氧化反应的温度。另外，虽然该CO选择氧化反应是放热反应，但其放出的热因为被与CO选择氧化催化剂部4相邻接的第1流路1a的第2热回收部6回收，所以能够抑制因放热反应而引起的温度上升，从而能够遍及CO选择氧化催化剂部4的整个区域地将温度维持在适合的值。

如上述那样通过重整催化剂部2、变换催化剂部3、CO选择氧化催化剂部4经过了重整反应、水性气体变换反应、CO选择氧化反应而得到的作为制品的富氢的重整气体，如图1的箭头所示的那样被从第2流路1b的上端排出。本发明的重整装置，例如是与燃料电池相连接而使用的，如图2所示，重整气体被提供给燃料电池组86。被提供给燃料电池组86的重整气体中的氢，与空气中的氧反应而被消耗于发电。另外，没有被发电所消耗的残留的重整气体被送至燃烧器83，作为加热用燃料气体的一部分而被利用。

在此，在第1方案或第3方案中的本发明的重整装置中，通过了变换催化剂部3的重整气体和通过了CO选择氧化催化剂部4的重整气体的热由第2热回收部6回收，从而对被输送给重整催化剂部2的燃料气体和水蒸气进行加热，另外，用第1热回收部7回收从重整催化剂部2流出的重整气体的热而对重整催化剂部2加热，因此，能够从高温的重整气体回收热而有效地利用，能够实现较高的热效率。此时，有必要使第2热回收部6与变换催化剂部3和CO选择氧化催化剂部4相邻接。重整催化剂部2中的重整反应，因为需要在至少400℃以上才能够进行，所以不使最适合于200～350℃左右的变换催化剂部3及最适合于120～200℃左右的CO选择氧化催化剂部4与重整催化剂部2相邻接，而使之与第2热回收部6相邻接，将各催化剂的温度调整到反应效率高的温度，由此，可以削减这些催化剂的催化剂量。

另外，在第2方案或第4方案的本发明的重整装置中，在变换催化剂部3和CO选择氧化催化剂部4之间设有第3热回收部38，从通过了变换催化剂部3的重整气体中回收热。如上所述，变换催化剂部3适于200～350℃左右，CO选择氧化催化剂部4适于120～200℃左右，其各自适于反应的温度不同，当变换催化剂为低温时则反应性降低，生成CO的效率变低，当CO选择氧化催化剂温度上升时则不仅发生CO选择氧化反应，而且还发生甲烷反应，因而有可能导致在重整反应中生成的氢还原为甲烷。在第2方案或第4方案的本发明的重整装置中，通过用第3热回收部38从通过了变换催化剂部3的重整气体中回收热而将热提供给第2热回收部6，可使CO选择氧化催化剂部4的温度比变换催化剂部3的温度更低，从而能够很容易地将变换催化剂部3和CO选择氧化催化剂部4的温度维持在恰当的范围内。

另外，虽然重整气体生成流路1的形状没有特别低限定，但如第5方案的本发明的重整装置那样，通过将第1流路1a和第2流路1b分别形成为圆筒状而将重整气体生成流路1形成为同心的双层圆筒形状，从而构造不会变得复杂，并能够以较少的层数形成小型的重整装置。并且，在外侧的第2流路1b上设置温度比较低的第1热回收部7、变换催化剂部3、第3热回收部38以及CO选择氧化催化剂部4，从而能够削减向外周部的散热损失，提高热效率。

第6方案的本发明的重整装置，在燃烧气体流路5内燃烧气体流动的方向、和在第1流路1a内燃料气体、水蒸气以及重整气体流动的方向为相互对向的逆向(即为向流)，通过这样使流向相对，可以提高由燃烧气体带来的重整用的燃料气体及水蒸气、以及重整气体的加热效率，同时燃烧气体能够在被流通有温度低的燃料气体的第2热回收部6吸收了热之后从排气用开口82排出，以使排气温度降低之后的状态进行排气。

图3是表示第7方案的本发明的重整装置的一例的图，在燃烧气体流路5内设有辐射传热体8。辐射传热体8形成为外径比燃烧气体流路5的内径略小的圆柱状，且下面形成为曲面(例如半球面)。该辐射传热体8以与重整催化剂部2相对的那样与第1流路1a的内周呈同心圆状的配置，使辐射传热体8的外周介由小间隙而与第1流路1a的重整催化剂部2的内周相对。辐射传热体8的材质，因为被曝露于高温的燃烧气体下，所以优选为不锈钢或陶瓷等。这样的传热体，因为被燃烧气体加热，所以会放射辐射热。在图示的方案下，虽然传热体形成封闭的中空部(其中也可以包含耐热性的隔热材料)，但如后所述，中空部也可以在其下端部在辐射传热体的周围开口。其它的结构与图1所示的是相同的。

在图3的方案中，燃烧气体在辐射传热体8和第1流路1a的重整催化剂部2之间通过而在燃烧气体流路5内流通，辐射传热体8被燃烧气体加热成高温。从而，重整催化剂部2除了被燃烧气体直接加热以外，还通过来自于辐射传热体8的表面的辐射热而被加热，能够将重整催化剂部2高效率地加热到高温。在此，因为在变换催化剂部3及CO选择氧化催化剂部4中引起的是放热反应，所以与变换催化剂部3及/或CO选择氧化催化剂部4相邻接的第2热回收部6有必要从它们中吸收热。为此，在第2热回收部附近，最好是抑制从燃烧气体向第2热回收部6的热传递，另外在可能的情况下，使燃烧气体从第2热回收部6吸取热，以确保这些催化剂部的温度较低。另一方面，重整催化剂部2为吸热反应，且适宜的温度为高温区域。因此，可以利用辐射传热体将重整催化剂部2高效率地加热到高温。另外，因为燃烧气体在辐射传热体8和重整催化剂部2之间均匀地流过且流路面积狭窄，所以燃烧气体的流速较高，因此不仅有辐射效果，而且热传递也提高，增大了传热促进效果。

图4是表示第8方案的本发明的重整装置的一例的图，其使不燃性筒体10的内周的燃烧气体导入流路9的上端面的开口口径形成得比燃烧气体流路5的下端的内径小(在图1～19中都这样较小地进行了图示)。因此，可以利用该不燃性筒体10的上端面支持辐射传热体8。其结果是，因为将辐射传热体8支持在燃烧气体流路5内，所以不需要例如将辐射传热体8焊接在圆筒体A上，从而能够使重整装置的构造简洁化。例如，通过在辐射传热体8的下端突设多个腿状突起87，使该腿状突起87载置在不燃性筒体10的上端面上，可以将辐射传热体8支持起来。这种情况下，因为燃烧气体可以流过腿状突起87间，所以能够确保燃烧气体的流路。其它的结构与图3所示的相同。

图5是表示第9方案的本发明的重整装置的一例的图，具有下方端部开口的中空圆筒状的辐射传热体8。辐射传热体8的上方端部以由端板88封闭的形式形成。即，该辐射传热体8，以开口向着燃烧气体的流向的上游侧的那样、即向下方开口的那样，配置在燃烧气体流路5内。其它的结构与图3所示的相同。

若将辐射传热体8以下端封闭的那样形成为圆柱状、即图3所示的那样，则朝向燃烧气体的流向的上游的面、即辐射传热体8的下方端面也被形成辐射面，因此燃烧用的燃烧器83就有可能会被来自辐射传热体8的下面的辐射热加热，引起逆火或者使构成燃烧器83的材料劣化等。因此，在第9方案的本发明的重整装置中，这样将辐射传热体8形成为具有朝向燃烧气体的流向的上游开口的开口面的圆筒状，意图降低从辐射传热体8向燃烧器83的辐射传热，以防止逆火、燃烧器83的材料劣化。

在此，在燃料电池系统的运行停止时，通过向重整装置、燃料电池内充入氮气等惰性气体，可以将以氢为主要成分的可燃性的重整气体从重整装置及燃料电池中清除出去。这样被清除出去的重整气体，如图2所示的那样从燃料电池组86被输送到燃烧器83，通过燃烧气体流路5被从排气用开口82排放到大气中。在这样使重整气体通过燃烧气体流路5排出的情况下，当如上述那样辐射传热体8向燃烧气体的流向的上游开口时，即当辐射传热体8的下面开有开口时，可燃性的重整气体有时会滞留在辐射传热体8的内部。当重整气体这样滞留在辐射传热体8的内部时，在为了再启动而对燃烧器83点火、对辐射传热体8进行加热时，就存在有因可燃性的重整气体引起爆炸性的燃烧的危险。

因此，在第10方案的本发明的重整装置中，在辐射传热体8的上面的端板88上贯通开设有排气孔11，以防止可燃性的重整气体滞留在辐射传热体8的内部。另外，即使在辐射传热体8内滞留有重整气体的状态下对辐射传热体8进行了加热，也能够通过使压力从排气孔11释放出来而抑制爆炸性的燃烧。

图6是表示第11方案的本发明的重整装置的一例的图，辐射传热体8形成为用端板88封闭了一端(上端)的开口而成的有底的圆筒状，将该辐射传热体8以使开口朝向燃烧气体的流向的上游的那样配置在燃烧气体流路5内。并且，在辐射传热体8的侧周面上穿设有贯通孔12。其它的结构与图5所示的相同。

燃烧气体如上述那样通过辐射传热体8的侧面和第1流路1a的重整催化剂部2之间而流动，但燃烧气体的温度随着将热传递给重整催化剂部2而下降，有可能导致热传递降低。此时，通过如图6那样在辐射传热体8的侧周面上预先设置贯通孔12，可以使流入到辐射传热体8的内部的高温的燃烧气体从贯通孔12吹出，通过该燃烧气体对重整催化剂部2加热，以使热传递上升。

此时，重整催化剂部2，越向重整用的燃料气体的流向的下游侧其温度越高，且为了反应而施加的热也需要较多。因此，在第12方案的本发明的重整装置中，如图6所示，当在辐射传热体8的侧周面设置多个贯通孔12时，以加热用的燃烧气体的流向的下游侧稀少、上游侧密集那样的分布形成贯通孔12。通过这样以加热用的燃烧气体的流向的下游侧稀少、上游侧密集的分布设置贯通孔12，可以在燃烧气体的上游侧的部分从较多的贯通孔12使燃烧气体喷出，通过该喷出的燃烧气体将重整催化剂部2的重整用的燃料气体的流向的下游侧的部分加热到高温，能够高效率地对重整催化剂部2进行加热。

在第13方案的本发明的重整装置中，如图1～图6的具体实施形态所示的那样，将水蒸发器13在与变换催化剂部3相对向的高度位置配置在燃烧气体流路5内。通过这样将水蒸发器13设置在燃烧气体流路5内，可以有效地利用燃烧气体的热使水蒸发而提供给第2热回收部6。另外，变换催化剂部3最好是将温度保持在比重整催化剂部2的适合温度更低的200～350℃左右，因此与变换催化剂部3相邻接的部分的第2热回收部6的温度有必要比重整催化剂部2温度更低。因此在本发明的第13方案的本发明的重整装置中，将水蒸发器13配置在与变换催化剂部3相对向的位置上，从而能够用水蒸发器冷却第2热回收部6的与变换催化剂部3相邻接的部分，易于将变换催化剂部3的温度确保为上述的适合温度。

图7表示第14方案的本发明的重整装置的一例，将水蒸发器13与变换催化剂部3及CO选择氧化催化剂部4相对向地配置在燃烧气体流路5内。在图7的具体的实施形态中，在从变换催化剂部3的下端到CO选择氧化催化剂部4的上端的范围内设有水蒸发器13。其它的结构与图3等的相同。在此，因为CO选择氧化催化剂部4的适合温度是比变换催化剂部3更低的120～200℃左右，因此通过不仅在变换催化剂部3处，还与CO选择氧化催化剂部4相对向地设置水蒸发器13，可以用水蒸发器13来对第2热回收部6的与CO选择氧化催化剂部4相邻接的部分进行冷却，易于将CO选择氧化催化剂部4的温度确保为上述的适合温度。

图8表示第15方案的本发明的重整装置，其设置有用于盛接从水蒸发器13导入到第2热回收部6中的水蒸气中的水滴的部件、即水滴盛接片14。在图8的具体的实施形态中，在来自水蒸发器13的水蒸气被供给第2热回收部6的供给部的正下方的位置，在第2热回收部6的上端部的与CO选择氧化催化剂部4相邻接的壁上，呈上面开口的雨水引导管状(衣兜状)地形成水滴盛接片14，该雨水引导管状的水滴盛接片14遍及第2热回收部6的整个周面而设置。其它的结构与图3等的相同。

在从水蒸发器13向第2热回收部6供给水蒸气的时候，有时除了水蒸气以外水滴也会进入第2热回收部6中，该水如果穿过第2热回收部6而到达重整催化剂部2，则有可能会导致重整催化剂部2的温度降低因而不能确保适于重整反应的温度。因此，在第15方案的本发明的重整装置中，在第2热回收部6上设置用于盛接从水蒸发器13供给的水蒸气中的水的下滴的水滴盛接片14，用水滴盛接片14盛接水的下滴，从而避免水到达重整催化剂部2。在水滴盛接片14上所盛接的水，通过来自燃烧气体的加热、由从CO选择氧化催化剂部4传来的热所进行的加热等变成蒸气，不会从水滴盛接片14上溢出。另外，如上述那样CO选择氧化催化剂部4的适合温度为120～200℃左右，而通过将该水滴盛接片14邻接CO选择氧化催化剂部4而设置，可以利用水滴盛接片14内的水蒸发时的气化热来冷却CO选择氧化催化剂部4，从而易于将CO选择氧化催化剂部4的温度确保为适合的温度。

另外，在第9方案的本发明的重整装置中，通过在第2热回收部6中填充吸水性粒子，则能够用吸水性粒子吸收有时与水蒸气一同进入第2热回收部6中的水滴，以免水到达重整催化剂部2。作为吸水性粒子没有特别地限定，但可以使用多孔性陶瓷等。被吸水性粒子所吸收的水，可通过来自燃烧气体的加热、由从CO选择氧化催化剂部4传来的热进行的加热而变成蒸气。另外，如上所述，CO选择氧化催化剂部4的适合温度为120～200℃左右，而当吸有水的吸水性粒子位于与CO选择氧化催化剂部4相邻接的位置时，可利用水从吸水性粒子中蒸发时的气化热来使CO选择氧化催化剂部4冷却，从而易于将CO选择氧化催化剂部4的温度确保为适合的温度。

图9表示第17方案的本发明的重整装置的一例。水蒸发器13，虽然可以由使水流过的管形成、由多层圆筒管形成、或者在管内设置传热片而形成等以各种各样的方案形成，但从换热的效率的观点出发，优选如上述的各种具体的实施形态那样，采用例如将流通有水的管卷绕成线圈状(螺旋状)由此形成圆筒状、或者形成多层圆筒状那样的方案。而且，如果这样将水蒸发器13形成为使水、水蒸气沿着周部通过的圆筒形状并配置在燃烧气体流路5内，则燃烧气体之中通过水蒸发器13的圆筒形状的内侧的就多，流经水蒸发器13和第2热回收部6之间的燃烧气体就少，因此对水蒸发器13和第2热回收部6的加热效率就变差。

因此，在第17方案的本发明的重整装置中，通过将水蒸发器13的圆筒形状的内周形成为相对于燃烧气体的气流封闭起来的结构，从而可以避免燃烧气体通过水蒸发器13的圆筒形状的内侧，从而燃烧气体就会均匀地流过水蒸发器13和第2热回收部6之间。在图9的具体的上述实施形态中，用盖板90将水蒸发器13的圆筒形状的下端的开口塞住，用盖板90阻断燃烧气体通过水蒸发器13的圆筒形状的内侧。其它的结构与图3等的相同。

图10表示第18方案的本发明的重整装置。将水蒸发器13，用内部中空的圆筒形的筒部15和封闭筒部15的下面开口的内部中空的底部16，形成为有底的圆筒形，在底部16的中央部的上面竖立设置有内部中空的柱部91。筒部15内、底部16内与柱部91内连通为一体，形成供水、水蒸气通过的换热流路17。该水蒸发器13，以底部16向着燃烧气体的流向的上游的方式、即如图所示底部16处于下方的方式，配设在燃烧气体流路5的上部内。水，如图10(b)中箭头所示的那样，从筒部15的上端面的一个或多个部位供给至换热流路17内，被加热而汽化的水蒸气从柱部91的上端排出而被导入到第2热回收部6中。另外，在水蒸发器13的底部16的下侧，将燃烧气体流路5内部上下分隔地设有流路节流板或阻挡板18，在流路节流板18的中央部与水蒸发器13的底部16的大体中央部相对向地设有流通口19。其它的结构与图3等的相同。

而且，流经燃烧气体流路5的燃烧气体，如图10所示的箭头那样，在通过辐射传热体8和重整催化剂部2之间后，通过流路节流板18的流通口19，沿着水蒸发器13的底部16的下面从中央向周围扩散，进而从水蒸发器13的筒部15和第2热回收部6之间通过。从而，燃烧气体就会沿着底部16的下面的整个面和筒部15的外周的整个面流过，从而能够高效率地对水蒸发器13内的水加热、使之水蒸气化。

图11是表示第19方案及第20方案的本发明的重整装置的一例的图，在CO选择氧化催化剂部4的部分，在第2流路1b的外周部上设有用于流通水蒸汽重整反应所必须的水的水流路20。在图11的具体的实施形态中，通过将通有水的管呈线圈状(螺旋状)地缠绕在CO选择氧化催化剂部4的外周部分上，从而形成水流路20。水被从下端部导入到水流路20中，通过了水流路20后的水被提供给水蒸发器13。其它的结构与体3等的相同。

水流路(或第1水流路)20因为是这样被设置在CO选择氧化催化剂部4的外周上的，所以在水通过水流路20时能够对CO选择氧化催化剂部4进行冷却。CO选择氧化催化剂部4的适合温度如既已描述的那样在120～200℃的范围内。水相比较于其显热蒸发时的潜热大，即便被CO选择氧化催化剂部4的反应热加热，水流路20内的温度也会被确保在100℃左右的恒定温度，因此易于将CO选择氧化催化剂部4的温度确保为适合的温度。另外，这样，在通过水流路20期间水被加热而温度上升，因此通过将这种水供给给水蒸发器13，可以高效率地使水在水蒸发器13内水蒸气化。特别是，因为水蒸发器13在与变换催化剂部3相对向的位置被配置在燃烧气体流路5内，被比CO选择氧化催化剂部4的外周的水流路20更高的高温加热，因此，如果是在首先由水流路20将水加温之后，再将其输送到水蒸发器13中而使其水蒸气化，则能够有效地将水加热，因而这样是非常理想的。

图12表示第21方案的本发明的重整装置的一例，其在重整催化剂部2和变换催化剂部3内设有测定各自的温度的温度传感器21、22，可根据由温度传感器21、22所测定的重整催化剂部2和变换催化剂部3的各自的温度，调整在燃烧器中燃烧的燃烧气体的空燃比、供给的燃烧气体的量及/或供给的空气的量。温度传感器21被配置在重整催化剂部2的出口侧端部内，温度传感器22被配置在变换催化剂部3内的入口侧端部内。这些温度传感器21、22与具备CPU等而形成的控制电路部93电连接，向其输送所测定的温度的信号。另外，在将加热燃烧用的燃料气体提供给燃烧器83的预混合室84的路径和将空气提供给预混合室84的路径上，分别设有电磁式的流量调节用阀94、95，各阀94、95与控制电路93电连接，可将控制信号从电路部发送给阀。其它的结构与图11的相同。

在此，由温度传感器21、22所测定的重整催化剂部2的温度和变换催化剂部3的温度的数据，被输入给控制电路部93，另外，重整催化剂部2的适合温度区域和变换催化剂部3的适合温度区域被预先记录在控制电路部93的存储器中。

例如，在重整催化剂部2的温度比适合温度区域低且变换催化剂部3的温度比适合温度区域高的情况下，则通过来自控制电路93的控制将阀94打开同时将阀95收紧，降低燃烧气体的空燃比，从而提高燃烧气体的温度。相反，在重整催化剂部2的温度比适合温度区域高且变换催化剂部3的温度比适合温度区域低的情况下，利用来自控制电路部93的控制将阀94收紧同时将阀95打开，提高燃烧气体的空燃比，从而使燃烧气体的温度降低。进而，在重整催化剂部2的温度比适合温度区域低且变换催化剂部3的温度也比适合温度区域低的情况下，则利用来自控制电路部93的控制将阀94打开并同时也将阀95打开，使燃烧气体的量增加。相反，在重整催化剂部2的温度比适合温度区域高且变换催化剂部3的温度也比适合温度区域高的情况下，则利用来自控制电路部93的控制收紧阀94并同时也收紧阀95，使燃烧气体的量降低。

这样，通过用温度传感器21、22来测定重整催化剂部2和变换催化剂部3的温度，根据该测定温度，调整在燃烧器83中燃烧的燃烧气体的空燃比，可将重整催化剂部2和变换催化剂部3的温度维持在适合温度。

图13是表示第22方案及第23方案的本发明的重整装置的一例的图，其在变换催化剂部3的外周部设有流通水蒸气重整反应所必须的水的第2水流路23。在图13的具体的实施形态中，通过将流通水的管呈线圈状(螺旋状)地缠绕在变换催化剂部3的外周部分上，从而形成第2水流路23。其它的结构与图11的基本相同。

重整催化剂部2的出口温度的适合温度区域如既已描述的那样为650～750℃，与此相对，变换催化剂部3的适合温度区域为200～350℃，因此有必要将变换催化剂部3的温度维持在相当低的温度。为此，例如，可以考虑增大重整催化剂部2及第1热回收部7的高度以增大从第1热回收部7向重整催化剂部2的传热，使通过第1热回收部7的重整气体的温度更大地降低的方法，但利用该方法会使重整装置变大。因此，在第22方案的本发明的重整装置中，在变换催化剂部3的外周部上设置第2水流路23，利用通过第2水流路23的水冷却变换催化剂部3，将变换催化剂部3的温度维持在较低的适合温度区域。在该方法下，不必增大重整装置就能够实现小型化。

在如上述那样通过流通于第2水流路23中的水对变换催化剂部3进行冷却的情况下，与变换催化剂部3的适合温度区域为200～350℃的情况相对，水的温度在100℃或其以下，两者的温度差过大，例如在第2水流路23中流通的水的温度产生了变动时，变换催化剂部3就有可能被过度冷却，因此，在第23方案中的本发明的重整装置中，在变换催化剂部3的外周部上设有传热阻挡层24，将第2水流路23卷绕在该传热阻挡层24上，由此介由传热阻挡层24将第2水流路23设在变换催化剂部3的外周部上。通过这样，即便在第2水流路23中流通的水的温度变动，也能够由隔热层24防止该温度变动直接传递给变换催化剂部3，以免变换催化剂部3的冷却量急剧地变动，从而能够将变换催化剂部3的温度维持在适合的温度区域。

另外，如既已描述的那样，重整催化剂部2的出口温度为650～750℃，另一方面，变换催化剂部3的适合温度区域为200～350℃。为了维持这么大的温度差异，有必要高效率地对变换催化剂部3的入口部分进行冷却。因此，在第24方案的本发明的重整装置中，如图13(b)所示，以在通过变换催化剂部3的气体的流向的上游侧的部分、即变换催化剂部3的入口从部分较密集的那样(即，卷绕数量较多的那样)，将第2水流路23呈螺旋状地卷绕在变换催化剂部3的外周部。通过这样，能够利用流通于第2水流路23中的水高效率地冷却变换催化剂部3的入口部分，从而能够较容易地将变换催化剂部3的温度维持在适合的温度。

在此，如既已描述的那样，变换催化剂部3的适合温度区域为200～350℃左右，CO选择氧化催化剂部4的适合温度区域为120～200℃左右，因此在第29方案的本发明的重整装置中，按照使设置在CO选择氧化催化剂部4的外周部的水流路20位于比设置在变换催化剂部3的外周部的第2水流路23更靠上游侧的位置的那样，将水流路20和第2水流路23连接，通过了CO选择氧化催化剂部4的外周部的水流路20后的水流入变换催化剂部3的外周部的第2水流路23中，从第2水流路23将加温后的水提供给水蒸发器13。这样，能够由水流路20和第2水流路23高热效率地将水加热，从而提高水的温度。

图14表示第25方案的本发明的重整装置的一例，其使第2水流路23配置在第2流路1b内的、第1热回收部7和变换催化剂部3之间。例如可以用通水的圆环状的管形成第2水流路23，并遍及第2流路1b的整个周部地设置第2水流路23。其它的结构与图12、图13的相同。如既已描述的那样，重整催化剂部2的出口温度为650～750℃，另一方面，变换催化剂部的适合温度区域为200～350℃。为了维持这么大的温度差异，可以在第1热回收部7和变换催化剂部3之间设置第2水流路23，利用通过于第2水流路23中的水高效率地冷却变换催化剂部3的入口部分，从而较容易地将变换催化剂部3的温度维持在适合的温度区域。

图15表示第26方案的本发明的重整装置的一例，在变换催化剂部3中设有测定变换催化剂部3的温度的温度传感器25。另外，在CO选择氧化催化剂部4的外周部设有水流路20，在变换催化剂部3的外周部设有第2水流路23，水从水流路20通过输送路径97而被输送给第2水流路23进而从第2水流路23通过供给路径98被提供给水蒸发器13。在输送路径97上连接着水流控制装置99，在比该水流控制装置99更靠近水流路20一侧的部位、在输送路径97上分支出分流路100，该分流路100连接在供给路径98上。温度传感器25、水流控制装置99电连接在具备CPU等而形成的控制电路部101上。其它的结构与图13的相同。

在此，由温度传感器25所测定的变换催化剂部3的温度的数据被输入到控制电路部101中，另外，变换催化剂部3的适合温度区域的数据被预先存储在控制电路部101的存储器中。并且，根据变换催化剂部3的温度开闭控制水流控制装置99而控制向第2水流路23的水的流动，调整由第2水流路23带来的变换催化剂部3的冷却，以将变换催化剂部3的温度维持在适合的温度区域。

在第27方案的本发明的重整装置中，使用截止阀26作为水流控制装置99。并且，当由温度传感器25所测定的变换催化剂部3的温度比适合温度高时打开截止阀26，使水通过第2水流路23以对变换催化剂部3进行冷却，另外，当由温度传感器25所测定的变换催化剂部3的温度比适合温度低的时候则关闭截止阀26，使水流向分流路100而避免水通过第2水流路23，以免变换催化剂部3被冷却。这样，可以用截止阀26控制向第2水流路23的水的流动，调整由第2水流路23进行的变换催化剂部3的冷却，从而将变换催化剂部3的温度维持在适合温度区域。

在第28方案的本发明的重整装置中，作为水流控制装置使用了流量调节阀27，当由温度传感器25所测定的变换催化剂部3的温度比适合温度高时则将流量调节阀的开放量增大，使通过第2水流路23的水量增多，以对变换催化剂部3进行冷却，另外，当由温度传感器25所测定的变换催化剂部3的温度比适合温度低的时候则收缩流量调节阀27，使流向分流路100一方的水流增多，而减少向第2水流路23的水的流量，使得变换催化剂部3不易被冷却。这样，可以用流量调节阀27控制向第2水流路23的水的流动，调整由第2水流路23进行的变换催化剂部3的冷却，从而将变换催化剂部3的温度维持在适合温度区域。

图16表示第30方案的本发明的重整装置，在内周形成了燃烧气体导入流路9的不燃性筒体10的外周上设有第3水流路28。第3水流路28是通过将通水的管呈线圈状(螺旋状)地缠绕在不燃性筒体10的外周而形成的。水从下端部导入第3水流路28，通过了第3水流路28后的水，可以输送至设于CO选择氧化催化剂部4的外周部上的水流路20和设于变换催化剂部3的外周部上的第2水流路23之中的任意一个。在图16的具体实施形态中，将通过第3水流路28后的水输送至CO选择氧化催化剂部4的外周部的水流路20而在其中通过，进而再从水流路20输送至变换催化剂部3的外周部的第2水流路23而从其中通过，然后将其输送到述蒸发器13。其它的结构与图13的相同。

这样，通过使水通过设于燃烧气体导入流路9的外周部上的第3水流路28，可以利用通过燃烧气体导入流路9的燃烧气体的热将水预先加热，可以使输送至CO选择氧化催化剂部4的外周部的水流路20、变换催化剂部3的外周部的第2水流路23的水的温度稳定。即，水比起其显热来蒸发时的潜热大，通过由第3水流路28将其加热到接近100℃，可以使通过CO选择氧化催化剂部4的外周部的水流路20及/或变换催化剂部3的外周部的第2水流路23的水的温度为100℃左右的恒定温度，不存在受到水的温度变动的影响的情况，从而能够较容易地将变换催化剂部3及/或CO选择氧化催化剂部4的温度确保为适合温度。

图17表示第31方案、第32方案以及第33方案的本发明的重整装置的一例。在变换催化剂部3和CO选择氧化催化剂部4之间的位置，设有从外部向第2流路1b内供给空气的空气供给路29，另外，在变换催化剂部3和第3热回收部38之间、在第2流路1b内、设有将由空气供给路29供给的空气和通过了变换催化剂部3之后的重整气体混合的气体混合室30。在图17的具体实施形态中，将空气供给路29配置在设于变换催化剂部3和第3热回收部38之间的气体混合室30内。其它的结构与图13的相同。

并且，由空气供给路29向在变换催化剂部3中进行变换反应而流出的重整气体中供给CO选择氧化反应所必需的空气，使重整气体和空气在气体混合室内混合。在以这样混合了重整气体和空气的状态通过CO选择氧化催化剂部4时，能够引起CO选择氧化反应而将包含在重整气体中的CO氧化除去。在此，混合空气和重整气体的混合室位于第3热回收部38的上游侧，因此能够通过具有大流路阻力的第3热回收部38的压力损失，促进在混合室30内的空气和重整气体的混合，另外，在气体混合室30中被混合的重整气体和空气，借助通过的第3热回收部38时的流动搅拌效果而使其混合被进一步促进，从而重整气体和空气能够以被均匀地混合之后的状态，均匀地实施CO选择氧化反应。

另外，在第32方案的本发明的重整装置中，上述的空气供给路29如图17(b)所示的那样，是通过在中空的圆环状的管体31上等间隔地开设多个空气喷出口32而形成的，从连接在管体31上的空气供给口33供给空气，并从空气喷出口32使空气喷出。由该圆环状的管体31构成的空气供给路29，以使空气供给口33从气体混合室30向外侧突出的状态，遍及整个周部地配置在气体混合室30内。这样，通过将空气供给路29以在圆环状的管体31上设置多个空气喷出口32的方式形成，能够均匀地向气体混合室30内供给空气，其结果是，能够使重整气体和空气均匀地混合，在CO选择氧化催化剂部4内可以使重整气体均匀地进行CO选择氧化反应。

进而，在第33方案的本发明的重整装置中，在形成空气供给路29的管体31的下面侧开设空气喷出口32，使空气向与重整气体流动的方向相反的方向喷出。这样，通过使重整气体的流动方向和空气的喷出方向成相向方向，可以促进在气体混合室30内的重整气体和空气的混合而实现均匀混合，能够使重整气体在CO选择氧化催化剂部4中均匀地进行CO选择氧化反应。

图18表示第34方案、第35方案以及第36方案的本发明的重整装置的一例，在气体混合室30内设置流路限制板34，在比该流路限制板34更靠重整气体的流向的上游侧的位置、即图面的下侧，将空气供给口33连接在气体混合室30上。流路限制板34是用于使在气体混合室30内重整气体流动的流路变得狭窄的元件，如图18(b)所示，在形成为圆环板状的流路限制板34的一个部位上设有气体通过口35，将该流路限制板34以将气体混合室30内上下分隔的方式配置。

并且，当通过变换催化剂部3而流入的重整气体和从空气供给口33被供给空气流入气体混合室30的流路限制板34的下侧的空间内时，重整气体和空气通过流路限制板34的气体通过口35向流路限制板34的上侧的空间流动而在其中扩散开，其结果是，在集中和扩散时能够促进重整气体和空气的混合。从而，能够以简单的结构使重整气体和空气均匀地混合，能够使重整气体在CO选择氧化催化剂部4中均匀地进行CO选择氧化反应。

在第35方案的本发明的重整装置中，当在流路限制板34的一个部位上形成气体通过口35、以将气体混合室30内上下隔离的方式配置该流路限制板34的时候，按照使气体通过口35位于距离连接在气体混合室30上的空气供给口33最远的位置的方式，配置流路限制板34。具体而言，就是以在气体混合室30的圆周上气体供给口33和气体通过口35位于相距最远的位置的方式，配置流路限制板34。通过这样配置空气供给口33和空气通过口35，可以以在流路限制板34的下侧的空间中空气被良好地混合在重整气体中的状态，使重整气体和空气通过流路限制板34的气体通过口35，使其再进一步进行混合，从而能够将重整气体和空气更均匀地混合，能够使重整气体在CO选择氧化催化剂部4中均匀地进行CO选择氧化反应。

另外，在第36方案的本发明的重整装置中，在气体混合室30和CO选择氧化催化剂部4之间设有流路阻挡体36。作为流路阻挡体36可以使用如粒子等的填充材料等。在另一形态中，也可以使用如图18(c)那样的开有多个空的圆环状的板材(例如筛网、穿孔板等)，通过将其以遍布整个周部地将气体混合室30和CO选择氧化催化剂部4之间隔离的方式配置，可以设成流路阻挡体36。通过这样在气体混合室30和CO选择氧化催化剂部4之间设置流路阻挡体36，可以遍布气体混合室30的周向全长地均匀分配重整气体和空气，能够将重整气体和空气均匀混合，能够使重整气体在CO选择氧化催化剂部4内均匀地进行CO选择氧化反应。为了这样遍及气体混合室30的全长地使重整气体和空气均匀分配，流路阻挡体36的压力损失的比率(以空塔时为基准)优选为在20或其以上。当压力损失不足20时，重整气体和空气的分配就有可能会产生不均。虽然压力损失的上限没有特别地限定，但是因为当压力损失的比率高时重整气体、空气的流通变差，所以压力损失最好是不要超过200。

图19是表示第37方案的本发明的重整装置的一例的图，在重整催化剂部2和变换催化剂部3之间在重整气体生成流路1上连接着第2空气供给口37。并且，当使以上述的各具体实施形态的方式形成的重整装置运行时，在运行的启动时，从第2空气供给口37向变换催化剂部3供给外部的空气。如果在启动重整装置的运行时向变换催化剂部3供给空气，则在变换催化剂部3中空气和重整气体反应而发热，通过其发出的热能够使变换催化剂部3的温度在短时间内上升到适合温度，能够迅速进行启动。因此，由第2空气供给口37进行的空气的供给只要在启动时利用即可。另外，在这种情况下，为了避免因空气和重整气体的反应使变换催化剂劣化，作为变换催化剂最好是使用已知的贵金属催化剂。

第38方案的本发明的重整装置的运行方法，在运行如上述那样形成的重整装置时，在运行停止时，通过将水蒸发器13加热到100℃或其以上以生成大量的水蒸气，利用该大量地生成的水蒸气将重整气体生成流路1内的重整气体清除。

在燃料电池系统的运行停止时，必须清除残留在重整装置的重整气体生成流路1内、燃料电池的燃料电池组86内、配管内的可燃性的重整气体。为此，通过将氮气等惰性气体填充在重整气体生成流路1、燃料电池组86、进而其间的配管内，将重整气体如图2所示的那样从燃料电池组86送出到燃烧器83，从而进行清除重整气体的操作，但氮气等必须从高压储气瓶等提供，这会导致燃料电池系统大型化，成为阻碍普及的主要原因。

在此，在第38方案的本发明的重整装置的运行方法中，通过在运行停止时，在重整用的燃料气体的供给停止之后，继续向水蒸发器13供给水，同时继续进行燃烧器83的燃烧，将水蒸发器13的加热温度设定在100℃或其以上，由此生成大量的水蒸气。然后，通过使这样大量地生成的水蒸气流通到重整气体生成流路1、燃料电池组86、甚至配管中，从而能够将重整气体清除。在本发明的重整装置中，因为将水蒸发器13配置在流通燃烧器83的燃烧气体的燃烧气体流路5内，所以能够这样利用水蒸发器13生成大量的水蒸汽，将水蒸气作为用于清除重整气体的气体来使用，从而就没有像利用氮气等惰性气体作为清除气体的情况那样设置高压储气瓶等的必要。

并且，在通过由水蒸发器13所生成的水蒸气清除了重整气体之后，停止水的供给，进而再持续一会时间，将水蒸发器13以100℃或其以上的温度加热，使水蒸发器13内的水完全蒸发而将其除去。通过这样将水蒸发器13内的水除去，能够消除残留在水蒸发器13内的水在运行停止时冻结等的问题。在此，对水蒸发器13进行加热的温度的上限没有特别地设定，但可以达到500℃左右。不过，因为当超过200℃时热损失大，所以最好是设定在200℃或其以下。

接着，第39方案的本发明的重整装置的运行方法，在运行如上述那样形成的重整装置时，在运行的启动时，在将燃料气体导入重整气体生成流路1之前将液态的水供给给重整催化剂部2，在利用来自燃烧气体流路5的加热对重整催化剂部2内的水加热的同时，利用被加热的该水蒸汽对变换催化剂部3及CO选择氧化催化剂部4进行加热。

在点燃燃烧器83启动重整装置的运行时，重整催化剂部2因为面对燃烧气体流路5，因此会被燃烧气体直接加热，达到适合温度区域的时间很短，但变换催化剂部3及CO选择氧化催化剂部4，因为是利用在重整催化剂部2中进行了重整反应后的重整气体所保留的热、和通过第2热回收部6所传递的燃烧气体的热而被间接地加热，所以要达到适合温度区域需要较长的时间。特别是因为重整反应后的重整气体的保留热很少，所以由重整气体带来的加热的效果很小。

在此，在第39方案的本发明的重整装置的运行方法中，在启动重整装置的运行之际，在导入重整用燃料气体之前，将液态的水提供给了重整催化剂部2。被供给到重整催化剂部2中的水在重整催化剂部2中被燃烧气体直接加热而气化，被输送至变换催化剂部3及CO选择氧化催化剂部4，而因为水具有很大的潜热，所以能够短时间地将变换催化剂部3及CO选择氧化催化剂部4加热，短时间地使其升温到适合温度区域，能够迅速地进行运行的启动。在此，向重整催化剂部2的水的供给，可以通过在重整催化剂部2上设置水供给口来进行。在另一形态中，也可以通过水蒸发器13进行液态的水的供给。

在上述的本发明的重整装置中，例如图1所示，重整气体生成流路1由外筒100及内筒102以及配置在它们之间的圆筒状隔壁104构成，第1流路1a和第2流路1b的连通部80，可通过在内筒的端部108及外筒的端部110上以将它们连接的方式焊接平坦的圆环状的板106而形成。在这样通过焊接而形成连通部80的情况下，内筒的端部108的前端及外筒的端部110的前端成为焊接部分。特别是内筒的端部108中的焊接部114，因为高温的燃烧气体的影响，会产生热应力集中受到较大的力。为了避免这样的热应力的影响，在本发明的重整装置中，内筒102的端部108优选为向外弯曲延伸，更优选为通过将这样的端部与外筒的端部110接合而形成连通部。

将这样的连通部80示意地用放大图表示在图23中，如图示的那样，内筒102的端部108作为弯曲而向外延伸的延伸部而存在，延伸部的前端通过焊接部114而被连接在外筒100的端部110的前端上，由此而形成连通部80。从图23可以了解，由于内筒的端部108弯曲而向外延伸，焊接部114移动到外侧而远离高温的燃烧气体。其结果是，热应力的影响减小。端部108和端部110的连接，可以是任意的适合的方法，例如可以通过对接焊接、重叠焊接来进行。此外，内筒的端部108的弯曲的形状，可以是任意的适合的形状，例如可以按照形成为圆、椭圆等的周部的一部分(例如为全周的1/4(图示的方案)或一半)的那样延伸存在。

此外，在图23所示的具体实施形态中，不燃性筒体10是通过嵌合在内筒102的内侧而连接的。另外，在图23中还一并表示了在重整催化剂部2内填充有粒状的催化剂粒子120的样子。该催化剂，通过防止催化剂落下的要件、例如筛网122被保持在重整催化剂部2内。

在图1～19所示的具体实施形态中，圆筒体A被配置在不燃性筒体10之上，它们借助于通过将不燃性筒体10的上侧端面的外周的周围焊接在圆筒体A的下侧端部上而形成的焊接部109而被连接起来。

这样，代替通过焊接部109连接不燃性筒体10和圆筒体A，在本发明的重整装置中，在圆筒体A的端部上设置凸缘，另外，在不燃性筒体10上也设置凸缘，通过用螺栓-螺母将这些凸缘连结，从而能够将不燃性筒体和圆筒体A连接起来。

具体而言，如图24所示，使图1所示的重整装置的内筒的下方端部112向下方延伸，并在其缘部上焊接凸缘130，另一方面，在不燃性筒体10的上方端面上也焊接上凸缘132，用螺栓-螺母将这些凸缘连结。这种情况下，存在有因高温的燃烧气体而在内筒的端部112附近(箭头所示的区域)产生热应力集中的倾向。

为了避免这样的应力集中，在本发明的更优选的方案中，并没有将连通部有意地固定在不燃性筒体上，而采用基本上呈自由的结构。具体而言，用圆筒状要件包围外筒的下方部分的外侧，将圆筒状要件的一方的端部连接在可容许燃烧气体的热的影响的外筒的外侧表面部位上，将圆筒状要件的另一方的端部(或下方端部)连接在设于不燃性筒体上、优选为其上端上的凸缘上。

例如，如图25所示，以将外筒100的下方部分包围的那样将圆筒状要件140配置在外筒的外侧的周围。并且，将圆筒状要件的一方的端部(在图示的方案中为上方端部)通过例如焊接等连接在容许燃烧气体的热的影响的外筒的外侧表面部位142上。另外，将圆筒状要件140的另一方的端部(在图示的方案中为下方端部)通过螺栓-螺母134螺锁在设于不燃性筒体10的上方端面的周围的凸缘132上。

在图示的方案中，圆筒体A呈带有裙子(或裙部)的状态，且连通部80呈悬浮在凸缘132的上方的状态。在图示的形态中，圆筒状要件140，除了侧面部分以外，还具有顶面部分及底面部分，但这些没有需要特别地加以区分的必要。也可以考虑是成为一体的曲面或折曲面。这就意味着，圆筒状要件的上方端部(即顶面部分的端部)被连接在外筒100的外侧表面上，又连接在圆筒状要件的下方端部(即底面部分的端部)上。

从图25可知，虽然应力以如下的方式，即，由于高温的燃烧气体而主要在内筒102上产生应力、包含内筒102及外筒100在内圆筒体A整体向外扩张的那样进行作用，但这样的应力，可以通过圆筒状要件140的变形(具体而言为向外扩张)而吸收。

其中，在图24及图25中，催化剂粒子120未图示。

本发明的重整装置，虽然优选为利用具有上述那样的双层圆筒结构的圆筒体A构成，但在另一优选的方案中，可以通过三层圆筒结构的圆筒体B来实施。

将这样的本发明的重整装置表示在图26中。在图示的具体实施形态中，圆筒体B由最内筒200及最外筒202以及位于它们之间的分隔筒204、206构成。圆筒体B如图示的那样，具有层状的第1路径208、第2路径210以及第3路径212三个路径。第1路径208与上述的圆筒体A的情况下的第1流路1a相对应，第2路径210与上述圆筒体A的情况下的第2路径1b相对应。从而，重整气体生成流路由第1路径208、第2路径210以及第3路径212构成。

在图26的具体实施形态中，第1路径208具有第2热回收部6以及重整催化剂部2，第2路径210具有第1热回收部7，第3路径212具有变换催化剂部3及CO选择氧化催化剂部4以及位于其间的第3热回收部38。该第3热回收部是根据需要而适当配置的，也可以省略。并且，第2路径210之中，在比第1热回收部7更靠近重整气体的流向的下游侧的位置，并且在包含与CO选择氧化催化剂部4及第3热回收部38相邻接的部分的区域内，设有填充了传热促进要件的第4热回收部220。作为原料的重整用燃料气体及水，可以按照使用上述的圆筒体A的方案以及在具体的实施形态中所说明的之中的任意一种适当的方式进行供给，如图26所示的形态也一样，与具有圆筒体A的重整装置的说明相同。

重整用燃料气体及水蒸气，向第1路径208的上端供给而向下流动，从重整催化剂部2流出重整气体。该重整气体，经过第1路径208的下端及第2路径210的下端的连通部80，在第2路径中上升，通过第2路径的第1热回收部7，经过第2路径上端的连通部218流入第3路径212。重整气体，通过第3路径212的变换催化剂部3以及CO选择氧化催化剂部4，最终从第3路径212的下端以作为目标的重整气体流出。

在图示的形态中，水流路20被配置在CO选择氧化催化剂部4的外侧，重整反应所用的水，被供给给水流路20，从而为了在此将CO选择氧化催化剂部维持在规定的温度而被加热，然后被输送给水蒸发器13。

在图26中最大的不同之处在于：第2流路由第2路径210构成，设在第2路径210上的第4热回收部220，在与变换催化剂部3、通过其中的重整气体(即第3热回收部38)以及CO选择氧化催化剂部4相邻接的同时，在其相反一侧与第2热回收部6相邻接。在图示的具体实施形态中，虽然第4热回收部220与变换催化剂部3相邻接，但第4热回收部220内，与变换催化剂部3相邻接的部分，也可以不起到作为热回收部的作用，该部分也可以是空塔。另外，与这样的空塔部分邻接的第3热回收部38的一部分也可以是空塔。在这样的重整装置中，第2热回收部6，经由设在第2路径210中的第4热回收部220，从变换催化剂部3、在其中通过的重整气体以及CO选择氧化催化剂部4的至少一个中，根据它们的温度条件回收热，而将该热供给给被向重整催化剂部2输送的燃料气体及水蒸气。对于第1热回收部7，与具有圆筒体A的重整装置的说明一样，可回收从重整催化剂部2流出的重整气体的热而供给给重整催化剂部2。

此外，在图26的具体实施形态中，水蒸发器13以介由第2路径210而与变换催化剂部3相对的方式配置。

将三层圆筒结构的圆筒体B的另一具体实施形态表示在图27中。在图27中，与图26的具体实施形态的不同之处在于，第3路径212仅具有CO选择氧化催化剂部4，第2路径210具有第1热回收部7、变换催化剂部3以及根据需要而存在的第3热回收部38。并且，在第1路径208中所具有的第2热回收部6与第2路径210中所具有的变换催化剂部3和第3热回收部38相邻接，该第3热回收部38的与第2热回收部6相邻接的相反侧的面，与CO选择氧化催化剂部4相邻接。

在图27所示的具体实施形态中，第2热回收部6，从变换催化剂部3及在其中通过的重整气体、另外经由第3热回收部38从CO选择氧化催化剂部4，根据它们的温度条件回收热，而将该热供给给被向重整催化剂部2输送的燃料气体及水蒸气。此外，在图27所示的具体实施形态中，不存在第4热回收部。

供参照的相关申请

本申请，主张基于日本专利申请2002-72946号(2002年3月15日提出)的优先权。通过该引用，上述日本专利申请所公开的内容，构成本说明书的一部分。

Claims

1.一种重整装置，是由燃料气体及水蒸气制造重整气体的、具有重整气体生成流路及燃烧气体流路的重整装置，其特征在于，

重整气体生成流路，沿着重整气体的流动方向从上游向下游顺次具有重整催化剂部、变换催化剂部以及CO选择氧化催化剂部；

重整气体生成流路，具有与燃烧气体流路相邻接、另外，具有重整催化剂部的第1流路，以及与第1流路相邻接的第2流路；

第2流路具有与重整催化剂部相邻接的第1热回收部；

第1流路在比重整催化剂部更靠近重整气体的流向的上游侧的位置具有与变换催化剂部、在其中通过的重整气体以及CO选择氧化催化剂部之中的至少一个相邻接的第2热回收部。

2.如权利要求1所述的重整装置，其特征在于，第2流路进一步具有变换催化剂部。

3.如权利要求1所述的重整装置，其特征在于，第2流路进一步具有变换催化剂部及CO选择氧化催化剂部。

4.如权利要求3所述的重整装置，其特征在于，进一步具有第3热回收部，该热回收部在变换催化剂部与CO选择氧化催化剂部之间与第2热回收部相邻接而定位。

5.一种重整装置，该重整装置，在重整气体生成流路上沿气体的流动方向顺次设有使燃料气体与水蒸气发生水蒸气重整反应而生成以氢为主要成分的重整气体的重整催化剂部、通过水性变换反应使在重整催化剂部生成的重整气体中所包含的CO减少的变换催化剂部、以及使进行了该水性变换反应后的重整气体中的CO与氧反应而使其进一步减少的CO选择氧化催化剂部，并具备用于对重整催化剂部进行加热的燃烧气体流路；其特征在于，将上述重整气体生成流路形成为具备：

设有第1热回收部的第2流路，该第1热回收部从通过了重整催化剂部之后的气体中回收热而将热提供给重整催化剂部；

6.如权利要求5所述的重整装置，其特征在于，第2流路进一步具有变换催化剂部。

7.如权利要求5所述的重整装置，其特征在于，第2流路进一步具有变换催化剂部及CO选择氧化催化剂部。

8.如权利要求7所述的重整装置，其特征在于，在第2流路上在变换催化剂部和CO选择氧化催化剂部之间，设有从通过了变换催化剂部之后的气体中回收热而将热提供给第2热回收部的第3热回收部。

9.如权利要求1或5所述的重整装置，其特征在于，至少一个热回收部包含传热促进要件。

10.如权利要求1或5所述的重整装置，其特征在于，在燃烧气体流路的外周配置筒状的第1流路，同时在第1流路的外周配置筒状的第2流路，将重整气体生成流路形成为多层筒状。

11.如权利要求1或5所述的重整装置，其特征在于，将在燃烧气体流路内的燃烧气体的流动方向、和在重整气体生成流路的第1流路内的气体的流动方向设定成相互对向的方向。

12.如权利要求1或5所述的重整装置，其特征在于，在与重整催化剂部的至少一部分相对的位置的、燃烧气体流路内，具备辐射传热体。

13.如权利要求1或5所述的重整装置，其特征在于，将使水蒸发导入第2热回收部的水蒸发器，配置设置于在燃烧气体流路内与变换催化剂部相对的位置上。

14.如权利要求13所述的重整装置，其特征在于，将水蒸发器配置设置于在燃烧气体流路内与变换催化剂部及CO选择氧化催化剂部相对的位置上。

15.如权利要求13所述的重整装置，其特征在于，在底部将筒部的一方的开口封闭而将水蒸发器形成为有底筒状，同时形成在筒部内和底部内可通过水或水蒸汽的换热流路，以底部朝向燃烧气体的流动方向的上游侧的方式将水蒸发器配置在燃烧气体流路中，与水蒸发器的底部相对向地在燃烧气体流路内配置流路节流板，同时在与水蒸发器的底部的大体中央部相对的位置在节流板上开设供燃烧气体通过的流通口。

16.如权利要求1或5所述的重整装置，其特征在于，在CO选择氧化催化剂部的部分，在第2流路的外周部上，设置流通水蒸气重整反应所必需的水的水流路。

17.如权利要求16所述的重整装置，其特征在于，将通过了水流路之后的水提供给水蒸发器。

18.如权利要求1或5所述的重整装置，其特征在于，在变换催化剂部的附近的部分，在第2流路的外周部上，设置流通水蒸汽重整反应所必需的水的第2水流路。

19.如权利要求18所述的重整装置，其特征在于，在将燃烧气体导入燃烧气体流路的燃烧气体导入流路的外周部上设置第3水流路，使通过了第3水流路之后的水向CO选择氧化催化剂部的部分中设置在上述第2流路外周部的第1水流路和设置在变换催化剂部的外周部上的上述第2水流路之中的任意一个中流通。

20.如权利要求1或5所述的重整装置，其特征在于，在变换催化剂部和CO选择氧化催化剂部之间，在第2流路内设置有从外部向第2流路供给空气的空气供给路、以及将从空气供给路供给的空气和通过了变换催化剂部之后的重整气体混合的气体混合室。