JP2000169102A - 燃料改質器 - Google Patents
燃料改質器Info
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 改質触媒にほぼ均一な燃焼熱を与えるように
した燃料改質器を提供する。 【解決手段】 空気又は酸素により炭化水素やメタノー
ル等の燃料を一部燃焼させ、発生した熱を加熱源として
燃料の残部を水蒸気と反応させて水素ガスを含む改質ガ
スを生成する燃料改質器において、肉厚部に燃焼触媒８
を充填した第１中空円筒１と、肉厚部に改質触媒９を充
填し内径が第１中空円筒１の外径より大きく内部に第１
中空円筒１を配設した第２中空円筒２と、この第２中空
円筒２の外径より大きな径を有しこの第２中空円筒２を
覆う外筒３と、を備え、外筒３の一方の端面は第１中空
円筒１の中空部１ａに燃料、空気又は酸素、水蒸気を送
る燃料口６を有する入側端板４で覆われ、他方の端面は
第２中空円筒２の外径までを覆う出側端板５で覆われ、
第１及び第２中空円筒１，２の内周及び外周面は多孔板
１０で構成されている。
した燃料改質器を提供する。 【解決手段】 空気又は酸素により炭化水素やメタノー
ル等の燃料を一部燃焼させ、発生した熱を加熱源として
燃料の残部を水蒸気と反応させて水素ガスを含む改質ガ
スを生成する燃料改質器において、肉厚部に燃焼触媒８
を充填した第１中空円筒１と、肉厚部に改質触媒９を充
填し内径が第１中空円筒１の外径より大きく内部に第１
中空円筒１を配設した第２中空円筒２と、この第２中空
円筒２の外径より大きな径を有しこの第２中空円筒２を
覆う外筒３と、を備え、外筒３の一方の端面は第１中空
円筒１の中空部１ａに燃料、空気又は酸素、水蒸気を送
る燃料口６を有する入側端板４で覆われ、他方の端面は
第２中空円筒２の外径までを覆う出側端板５で覆われ、
第１及び第２中空円筒１，２の内周及び外周面は多孔板
１０で構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液化天然ガス、液
化石油ガス等の炭化水素又はメタノール等の燃料と水蒸
気とから水素リッチな改質ガスを生成する燃料改質器に
関する。
化石油ガス等の炭化水素又はメタノール等の燃料と水蒸
気とから水素リッチな改質ガスを生成する燃料改質器に
関する。
【０００２】
【従来の技術】固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ）は室
温でも発電でき、高い出力密度が得られることから、小
型の定置型、可搬電源や電気自動車用の電源として期待
されている。燃料電池は電池本体と、この電池本体に水
素を主とするガスを供給する改質器が主要機器を構成
し、燃料としてメタノール等が用いられている。改質器
は燃料を改質触媒の存在下で、水蒸気と接触反応させる
ことにより水素を主とする改質ガスに改質する。
温でも発電でき、高い出力密度が得られることから、小
型の定置型、可搬電源や電気自動車用の電源として期待
されている。燃料電池は電池本体と、この電池本体に水
素を主とするガスを供給する改質器が主要機器を構成
し、燃料としてメタノール等が用いられている。改質器
は燃料を改質触媒の存在下で、水蒸気と接触反応させる
ことにより水素を主とする改質ガスに改質する。
【０００３】メタノールと水蒸気の反応式は次のように
なる。 ＣＨ3 ＯＨ＋Ｈ2 Ｏ→３Ｈ2 ＋ＣＯ2 …（１） この反応は２５０〜３００℃で行われ、吸熱反応であ
る。
なる。 ＣＨ3 ＯＨ＋Ｈ2 Ｏ→３Ｈ2 ＋ＣＯ2 …（１） この反応は２５０〜３００℃で行われ、吸熱反応であ
る。
【０００４】このため燃料の一部を部分燃焼させ、発生
した燃焼熱を改質反応の加熱源とする部分酸化と改質反
応を組み合わせた改質方式が特開昭６３−１２９００２
号公報に開示されている。この方式は同公報の第３図に
示されているように、円筒形の反応容器の中心に円筒形
の透明なガラス管を設置し、ガラス管内に燃焼触媒を充
填し、その外側の反応容器内に改質触媒を充填する。ガ
ラス管の上部から燃料ガスと空気と水蒸気の混合ガスを
供給し、ガラス管下端までいく間に部分酸化させ、下端
から混合ガスを改質触媒へ導入し上昇しながら改質反応
を行い、反応容器の上部から改質ガスを取り出す。この
際、ガラス管内の部分酸化で発生した燃焼熱は輻射熱と
してガラス管を透過し周囲の改質触媒を加熱する。
した燃焼熱を改質反応の加熱源とする部分酸化と改質反
応を組み合わせた改質方式が特開昭６３−１２９００２
号公報に開示されている。この方式は同公報の第３図に
示されているように、円筒形の反応容器の中心に円筒形
の透明なガラス管を設置し、ガラス管内に燃焼触媒を充
填し、その外側の反応容器内に改質触媒を充填する。ガ
ラス管の上部から燃料ガスと空気と水蒸気の混合ガスを
供給し、ガラス管下端までいく間に部分酸化させ、下端
から混合ガスを改質触媒へ導入し上昇しながら改質反応
を行い、反応容器の上部から改質ガスを取り出す。この
際、ガラス管内の部分酸化で発生した燃焼熱は輻射熱と
してガラス管を透過し周囲の改質触媒を加熱する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のガラス管内で発
生する燃焼熱はガラス管の下部にゆくに従い急激に増加
しその温度分布は前記公報の第３図に示されているよう
に、下部にゆくに従い急激に増加する。これによりガラ
ス管の周囲の改質触媒に加わる熱も下部で大きく、上部
で少ない。このような著しい不均一な加熱による改質触
媒内の不均一な温度分布に対応するため、各温度に適し
た改質触媒を複数種類（第３図では３種類）積層しなけ
ればならなかった。
生する燃焼熱はガラス管の下部にゆくに従い急激に増加
しその温度分布は前記公報の第３図に示されているよう
に、下部にゆくに従い急激に増加する。これによりガラ
ス管の周囲の改質触媒に加わる熱も下部で大きく、上部
で少ない。このような著しい不均一な加熱による改質触
媒内の不均一な温度分布に対応するため、各温度に適し
た改質触媒を複数種類（第３図では３種類）積層しなけ
ればならなかった。
【０００６】また前記公報の第２図に示すように、部分
酸化での最高温度が５００℃以上になるため、ＣＯの生
成量が多い。（ＣＯは高温になるほど多量に生成する）
ＦＥＦＣのＣＯ許容濃度は数１０ｐｐｍと低いため、こ
のＣＯを十分に低減する必要がある。また部分酸化に続
く水蒸気改質部ではＣＯシフト反応 ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ2 ＋Ｈ2 が起こるが、入口のＣＯ濃度が高いと、十分なＣＯ除去
を行うために、水蒸気改質に必要な量以上の触媒を充填
する必要があり、装置を十分にコンパクトにすることが
できない。
酸化での最高温度が５００℃以上になるため、ＣＯの生
成量が多い。（ＣＯは高温になるほど多量に生成する）
ＦＥＦＣのＣＯ許容濃度は数１０ｐｐｍと低いため、こ
のＣＯを十分に低減する必要がある。また部分酸化に続
く水蒸気改質部ではＣＯシフト反応 ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ2 ＋Ｈ2 が起こるが、入口のＣＯ濃度が高いと、十分なＣＯ除去
を行うために、水蒸気改質に必要な量以上の触媒を充填
する必要があり、装置を十分にコンパクトにすることが
できない。
【０００７】また前記公報の第１図、第３図の構造は、
いずれも反応器の外筒が４００℃程度の高温に曝される
部分があるため、外部への放熱が大きくなり、熱効率が
悪い。また外筒温度が高いことから、ステンレス等耐熱
性の高い高級材料で製作する必要がある。
いずれも反応器の外筒が４００℃程度の高温に曝される
部分があるため、外部への放熱が大きくなり、熱効率が
悪い。また外筒温度が高いことから、ステンレス等耐熱
性の高い高級材料で製作する必要がある。
【０００８】また従来は、部分酸化部に燃焼用の貴金属
系触媒を充填しているが、触媒の種類によってはＣＯ濃
度を低く抑えることが知られている。しかしこのような
触媒、例えば銅系触媒は耐熱温度が低い。このため従来
の装置では使用できなかった。
系触媒を充填しているが、触媒の種類によってはＣＯ濃
度を低く抑えることが知られている。しかしこのような
触媒、例えば銅系触媒は耐熱温度が低い。このため従来
の装置では使用できなかった。
【０００９】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、つぎの事項を実現する装置を提供することを目
的とする。 改質触媒にほぼ均一な燃焼熱を与えるようにする。 部分酸化部の最高温度を抑えてＣＯの生成量を減ら
すことで、水蒸気改質部の触媒量を減らして装置をコン
パクトにする。 反応器最外周の温度を低くして、放熱を抑え、炭素
鋼などの低コストの材料での製作を可能にする。 部分酸化用触媒に耐熱温度の低い触媒を使用できる
ようにする。
もので、つぎの事項を実現する装置を提供することを目
的とする。 改質触媒にほぼ均一な燃焼熱を与えるようにする。 部分酸化部の最高温度を抑えてＣＯの生成量を減ら
すことで、水蒸気改質部の触媒量を減らして装置をコン
パクトにする。 反応器最外周の温度を低くして、放熱を抑え、炭素
鋼などの低コストの材料での製作を可能にする。 部分酸化用触媒に耐熱温度の低い触媒を使用できる
ようにする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明では、空気又は酸素により炭化水素
やメタノール等の燃料を一部燃焼させ、発生した熱を加
熱源として前記燃料の残部を水蒸気と反応させて水素ガ
スを含む改質ガスを生成する燃料改質器において、肉厚
部に燃焼触媒を充填した第１中空円筒と、肉厚部に改質
触媒を充填し内径が第１中空円筒の外径より大きく内部
に第１中空円筒を配設した第２中空円筒と、この第２中
空円筒の外径より大きな径を有しこの第２中空円筒を覆
う外筒と、を備え、外筒の一方の端面は第１中空円筒の
中空部に燃料、空気又は酸素、水蒸気を送る燃料口を有
する入側端板で覆われ、他方の端面は第２中空円筒の外
径までを覆う出側端板で覆われ、第１及び第２中空円筒
の内周及び外周面は多孔板で構成されている。
め、請求項１の発明では、空気又は酸素により炭化水素
やメタノール等の燃料を一部燃焼させ、発生した熱を加
熱源として前記燃料の残部を水蒸気と反応させて水素ガ
スを含む改質ガスを生成する燃料改質器において、肉厚
部に燃焼触媒を充填した第１中空円筒と、肉厚部に改質
触媒を充填し内径が第１中空円筒の外径より大きく内部
に第１中空円筒を配設した第２中空円筒と、この第２中
空円筒の外径より大きな径を有しこの第２中空円筒を覆
う外筒と、を備え、外筒の一方の端面は第１中空円筒の
中空部に燃料、空気又は酸素、水蒸気を送る燃料口を有
する入側端板で覆われ、他方の端面は第２中空円筒の外
径までを覆う出側端板で覆われ、第１及び第２中空円筒
の内周及び外周面は多孔板で構成されている。
【００１１】燃料口から供給される燃料、空気又は酸
素、水蒸気（以下混合ガス）は第１中空円筒の中空部に
入り、円筒軸方向に均一に分散し、円筒半径外方向に向
って流れ第１中空円筒肉厚部の燃焼触媒の働きにより部
分酸化して発熱し、第２中空円筒肉厚部の改質触媒を輻
射熱と混合ガスにより加熱し、改質反応に必要な反応熱
を供給する。一部燃焼した残りの燃料と水蒸気は（１）
式に示す改質反応を行い、改質ガスを発生し、外筒と第
２中空円筒外周のリング状間隙から排出される。部分酸
化と改質反応は円筒軸方向でほぼ均一に行われるので、
改質触媒もほぼ均一に加熱される。故に温度によって性
能の異なる複数種類の改質触媒を使用する必要ない。ま
た最外層は改質反応により吸熱されたガスが流れるので
温度が低くなっている。
素、水蒸気（以下混合ガス）は第１中空円筒の中空部に
入り、円筒軸方向に均一に分散し、円筒半径外方向に向
って流れ第１中空円筒肉厚部の燃焼触媒の働きにより部
分酸化して発熱し、第２中空円筒肉厚部の改質触媒を輻
射熱と混合ガスにより加熱し、改質反応に必要な反応熱
を供給する。一部燃焼した残りの燃料と水蒸気は（１）
式に示す改質反応を行い、改質ガスを発生し、外筒と第
２中空円筒外周のリング状間隙から排出される。部分酸
化と改質反応は円筒軸方向でほぼ均一に行われるので、
改質触媒もほぼ均一に加熱される。故に温度によって性
能の異なる複数種類の改質触媒を使用する必要ない。ま
た最外層は改質反応により吸熱されたガスが流れるので
温度が低くなっている。
【００１２】請求項２の発明では、空気又は酸素により
炭化水素やメタノール等の燃料を一部燃焼させ、発生し
た熱を加熱源として前記燃料の残部を水蒸気と反応させ
て水素ガスを含む改質ガスを生成する燃料改質器におい
て、肉厚部に燃焼触媒を充填した第１中空円筒と、肉厚
部に燃焼触媒を充填し内径が第１中空円筒の外径より大
きく内部に第１中空円筒を配設した第２中空円筒と、肉
厚部に改質触媒を充填し内径が第２中空円筒の外径より
大きく内部に第２中空円筒を配設した第３中空円筒と、
この第３中空円筒の外径より大きな径を有しこの第３中
空円筒を覆う外筒と、を備え、外筒の一方の端面は第１
中空円筒の中空部に燃料、空気又は酸素、水蒸気を送る
燃料口と、第１中空円筒の外周と第２中空円筒の内周間
に空気又は酸素を送る空気口とを有する入側端板で覆わ
れ、他方の端面は第３中空円筒の外径までを覆う出側端
板で覆われ、第１、第２及び第３中空円筒の内周及び外
周面は多孔板で構成されている。
炭化水素やメタノール等の燃料を一部燃焼させ、発生し
た熱を加熱源として前記燃料の残部を水蒸気と反応させ
て水素ガスを含む改質ガスを生成する燃料改質器におい
て、肉厚部に燃焼触媒を充填した第１中空円筒と、肉厚
部に燃焼触媒を充填し内径が第１中空円筒の外径より大
きく内部に第１中空円筒を配設した第２中空円筒と、肉
厚部に改質触媒を充填し内径が第２中空円筒の外径より
大きく内部に第２中空円筒を配設した第３中空円筒と、
この第３中空円筒の外径より大きな径を有しこの第３中
空円筒を覆う外筒と、を備え、外筒の一方の端面は第１
中空円筒の中空部に燃料、空気又は酸素、水蒸気を送る
燃料口と、第１中空円筒の外周と第２中空円筒の内周間
に空気又は酸素を送る空気口とを有する入側端板で覆わ
れ、他方の端面は第３中空円筒の外径までを覆う出側端
板で覆われ、第１、第２及び第３中空円筒の内周及び外
周面は多孔板で構成されている。
【００１３】請求項２の発明は、請求項１の発明が燃焼
触媒を充填した円筒が一重であるのに対し、二重とし、
外側の燃焼触媒に対して空気口より空気または酸素を送
り、外側の燃焼触媒による部分酸化を制御できるように
している。なお、内側の部分酸化は燃料口から送る空気
または酸素により制御できる。このように部分酸化に必
要な空気を２段階に分割して触媒層の途中から供給する
と、最高温度を低く抑えながら、所定のガス温度と組成
が得られる。図４は部分酸化を行う触媒層流路に必要量
の空気を全量予混合する場合と２分割にして供給した場
合の触媒層温度分布の違いを示す実験結果を示す。２分
割にすると触媒層の最高温度を５０〜６０℃も低下する
ことができる。故に請求項１の発明の効果に加えて部分
酸化触媒の温度を低く抑えることにより、装置のコンパ
クト化と低耐熱の部分酸化触媒の使用が可能になる。
触媒を充填した円筒が一重であるのに対し、二重とし、
外側の燃焼触媒に対して空気口より空気または酸素を送
り、外側の燃焼触媒による部分酸化を制御できるように
している。なお、内側の部分酸化は燃料口から送る空気
または酸素により制御できる。このように部分酸化に必
要な空気を２段階に分割して触媒層の途中から供給する
と、最高温度を低く抑えながら、所定のガス温度と組成
が得られる。図４は部分酸化を行う触媒層流路に必要量
の空気を全量予混合する場合と２分割にして供給した場
合の触媒層温度分布の違いを示す実験結果を示す。２分
割にすると触媒層の最高温度を５０〜６０℃も低下する
ことができる。故に請求項１の発明の効果に加えて部分
酸化触媒の温度を低く抑えることにより、装置のコンパ
クト化と低耐熱の部分酸化触媒の使用が可能になる。
【００１４】請求項３の発明では、空気又は酸素により
炭化水素やメタノール等の燃料を一部燃焼させ、発生し
た熱を加熱源として前記燃料の残部を水蒸気と反応させ
て水素ガスを含む改質ガスを生成する燃料改質器におい
て、肉厚部に燃焼触媒を充填した第１中空円筒と、この
第１中空円筒の外径より大きな径を有し第１中空円筒を
覆う仕切り円筒と、肉厚部に燃焼触媒を充填し外径が仕
切り円筒とほぼ同じで第１中空円筒の下流側に配置され
第１中空円筒からのガスが中空部に流入する第２中空円
筒と、肉厚部に改質触媒を充填し内径が第２中空円筒の
外径より大きく内部に仕切り円筒と第２中空円筒を配設
した第３中空円筒と、この第３中空円筒の外径より大き
な径を有しこの第３中空円筒を覆う外筒と、を備え、外
筒の一方の端面は第１中空円筒の中空部に燃料、空気又
は酸素、水蒸気を送る燃料口と、第１中空円筒の外周と
仕切り円筒間に空気又は酸素を送る空気口とを有する入
側端板で覆われ、他方の端面は第３中空円筒の外径まで
を覆う出側端板で覆われ、第１、第２及び第３中空円筒
の内周及び外周面は多孔板で構成されている。
炭化水素やメタノール等の燃料を一部燃焼させ、発生し
た熱を加熱源として前記燃料の残部を水蒸気と反応させ
て水素ガスを含む改質ガスを生成する燃料改質器におい
て、肉厚部に燃焼触媒を充填した第１中空円筒と、この
第１中空円筒の外径より大きな径を有し第１中空円筒を
覆う仕切り円筒と、肉厚部に燃焼触媒を充填し外径が仕
切り円筒とほぼ同じで第１中空円筒の下流側に配置され
第１中空円筒からのガスが中空部に流入する第２中空円
筒と、肉厚部に改質触媒を充填し内径が第２中空円筒の
外径より大きく内部に仕切り円筒と第２中空円筒を配設
した第３中空円筒と、この第３中空円筒の外径より大き
な径を有しこの第３中空円筒を覆う外筒と、を備え、外
筒の一方の端面は第１中空円筒の中空部に燃料、空気又
は酸素、水蒸気を送る燃料口と、第１中空円筒の外周と
仕切り円筒間に空気又は酸素を送る空気口とを有する入
側端板で覆われ、他方の端面は第３中空円筒の外径まで
を覆う出側端板で覆われ、第１、第２及び第３中空円筒
の内周及び外周面は多孔板で構成されている。
【００１５】請求項２の発明は第２中空円筒内に第１中
空円筒を配置したが、請求項３の発明は第１中空円筒と
第２中空円筒を軸方向に直列に配置し、第１中空円筒で
加熱された混合ガスに空気または酸素をさらに加え第２
中空円筒に供給している。このため第２中空円筒から第
３中空円筒の改質触媒に与える熱量は、第１中空円筒か
ら第３中空円筒の改質触媒に与える熱量より大きくな
る。これにより、改質触媒の温度はそれぞれの中空円筒
の位置で異なるため、この温度に適した２種類の改質触
媒が必要になるが、２種類で済む。これ以外は請求項２
の発明とほぼ同じ効果を有する。
空円筒を配置したが、請求項３の発明は第１中空円筒と
第２中空円筒を軸方向に直列に配置し、第１中空円筒で
加熱された混合ガスに空気または酸素をさらに加え第２
中空円筒に供給している。このため第２中空円筒から第
３中空円筒の改質触媒に与える熱量は、第１中空円筒か
ら第３中空円筒の改質触媒に与える熱量より大きくな
る。これにより、改質触媒の温度はそれぞれの中空円筒
の位置で異なるため、この温度に適した２種類の改質触
媒が必要になるが、２種類で済む。これ以外は請求項２
の発明とほぼ同じ効果を有する。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１は第１実施形態の燃料改質器の
縦断面図を示す。１は第１中空円筒で円周部は多孔板１
０で構成され、肉厚部には部分酸化を行なう燃焼触媒８
が充填され、中空部１ａはメタノール、水蒸気、１次空
気からなる混合ガスが流入する通路となっている。２は
第２中空円筒で、その中空部２ａ内に第１中空円筒１が
配置されており、円周部は多孔板１０で構成され、肉厚
部には改質反応を行なう改質触媒９が充填されている。
中空部２ａの内径は第１中空円筒１の外径よりも大き
く、リング状の空間を形成し部分酸化した混合ガスが第
２中空円筒２に均一に入るようになっている。３は外筒
で、第２中空円筒２を覆い、第２中空円筒２の外周との
間が改質ガスの流路を形成し、下流側の第２中空円筒２
端が改質ガス出口７となっている。
参照して説明する。図１は第１実施形態の燃料改質器の
縦断面図を示す。１は第１中空円筒で円周部は多孔板１
０で構成され、肉厚部には部分酸化を行なう燃焼触媒８
が充填され、中空部１ａはメタノール、水蒸気、１次空
気からなる混合ガスが流入する通路となっている。２は
第２中空円筒で、その中空部２ａ内に第１中空円筒１が
配置されており、円周部は多孔板１０で構成され、肉厚
部には改質反応を行なう改質触媒９が充填されている。
中空部２ａの内径は第１中空円筒１の外径よりも大き
く、リング状の空間を形成し部分酸化した混合ガスが第
２中空円筒２に均一に入るようになっている。３は外筒
で、第２中空円筒２を覆い、第２中空円筒２の外周との
間が改質ガスの流路を形成し、下流側の第２中空円筒２
端が改質ガス出口７となっている。
【００１７】外筒３の上流側（図１で右側）端面は入側
端板４で覆われており、この入側端板４の中心には燃料
口６が設けられ、第１中空円筒１の中空部１ａと導通し
ている。外筒３の下流側（図１で左側）端面は第２中空
円筒２の外径までを覆う出側端板５で覆われ、外筒３と
第２中空円筒２の外径との間のリング状の空間が改質ガ
ス出口７を形成している。燃焼触媒８には、酸化アルミ
ニウム、酸化マグネシウムなどの担体にパラジウムや白
金等を数％担持したものが用いられ、改質触媒９には、
銅ー亜鉛ークロム系触媒が用いられる。
端板４で覆われており、この入側端板４の中心には燃料
口６が設けられ、第１中空円筒１の中空部１ａと導通し
ている。外筒３の下流側（図１で左側）端面は第２中空
円筒２の外径までを覆う出側端板５で覆われ、外筒３と
第２中空円筒２の外径との間のリング状の空間が改質ガ
ス出口７を形成している。燃焼触媒８には、酸化アルミ
ニウム、酸化マグネシウムなどの担体にパラジウムや白
金等を数％担持したものが用いられ、改質触媒９には、
銅ー亜鉛ークロム系触媒が用いられる。
【００１８】次に本装置の動作について説明する。メタ
ノールと水蒸気をＳ／Ｃ（スチーム・カーボン比）１．
５に混合し、空気をメタノールの１０％を燃焼させる量
加えて、燃料口６から供給する。第１中空円筒１の中空
部１ａに流入したこの混合ガスは円筒軸方向に均一に分
散し、燃焼触媒８内で次式の反応を行う。 ＣＨ3 ＯＨ＋３／２Ｏ2 →ＣＯ2 ＋２Ｈ2 Ｏ …（２） この反応は発熱反応であり、この熱により混合ガスと第
２中空円筒２の改質触媒９が加熱される。改質触媒９内
では一部燃焼した燃焼ガスを含む混合ガスが、（１）式
の改質反応を行い、改質ガス出口から改質ガスが排出さ
れる。
ノールと水蒸気をＳ／Ｃ（スチーム・カーボン比）１．
５に混合し、空気をメタノールの１０％を燃焼させる量
加えて、燃料口６から供給する。第１中空円筒１の中空
部１ａに流入したこの混合ガスは円筒軸方向に均一に分
散し、燃焼触媒８内で次式の反応を行う。 ＣＨ3 ＯＨ＋３／２Ｏ2 →ＣＯ2 ＋２Ｈ2 Ｏ …（２） この反応は発熱反応であり、この熱により混合ガスと第
２中空円筒２の改質触媒９が加熱される。改質触媒９内
では一部燃焼した燃焼ガスを含む混合ガスが、（１）式
の改質反応を行い、改質ガス出口から改質ガスが排出さ
れる。
【００１９】本装置は燃焼触媒８を囲んで改質触媒９が
配置されているので、部分酸化によって発生した熱の大
部分は水蒸気改質反応に利用される。このため反応器最
外周の温度を低くすることができる。また触媒の最高温
度が低く抑えられるために、使用する触媒の種類は１〜
２種類でよい。さらに、円筒で構成されるためコンパク
トな構造となり、耐圧性もよく、製作性もよい。
配置されているので、部分酸化によって発生した熱の大
部分は水蒸気改質反応に利用される。このため反応器最
外周の温度を低くすることができる。また触媒の最高温
度が低く抑えられるために、使用する触媒の種類は１〜
２種類でよい。さらに、円筒で構成されるためコンパク
トな構造となり、耐圧性もよく、製作性もよい。
【００２０】次に第２実施形態を図２を参照して説明す
る。第２実施形態は第１実施形態の燃焼触媒８を半径方
向に二層に分け、それぞれに空気を供給して部分酸化を
適切に行わせるようにしたものである。
る。第２実施形態は第１実施形態の燃焼触媒８を半径方
向に二層に分け、それぞれに空気を供給して部分酸化を
適切に行わせるようにしたものである。
【００２１】１１は第１中空円筒で円周部は多孔板２２
で構成され、肉厚部には部分酸化を行なう燃焼触媒２０
が充填され、中空部１１ａはメタノール、水蒸気、１次
空気からなる混合ガスが流入する通路となっている。１
２は第２中空円筒で、その中空部１２ａ内に第１中空円
筒１１が配置されており、円周部は多孔板２２で構成さ
れ、肉厚部には部分酸化を行なう燃焼触媒２０が充填さ
れている。中空部１２ａの内径は第１中空円筒１１の外
径よりも大きく、リング状の空間を形成し部分酸化した
混合ガスが第２中空円筒１２に均一に入るようになって
いる。１３は第３中空円筒で、その中空部１３ａ内に第
２中空円筒１２が配置されており、円周部は多孔板２２
で構成され、肉厚部には改質反応を行なう改質触媒２１
が充填されている。中空部１３ａの内径は第２中空円筒
１２の外径よりも大きく、リング状の空間を形成し部分
酸化した混合ガスが第３中空円筒１３に均一に入るよう
になっている。１４は外筒で、第３中空円筒１３を覆
い、第３中空円筒１３の外周との間が改質ガスの流路を
形成し、下流側の第３中空円筒１３端が改質ガス出口１
８となっている。
で構成され、肉厚部には部分酸化を行なう燃焼触媒２０
が充填され、中空部１１ａはメタノール、水蒸気、１次
空気からなる混合ガスが流入する通路となっている。１
２は第２中空円筒で、その中空部１２ａ内に第１中空円
筒１１が配置されており、円周部は多孔板２２で構成さ
れ、肉厚部には部分酸化を行なう燃焼触媒２０が充填さ
れている。中空部１２ａの内径は第１中空円筒１１の外
径よりも大きく、リング状の空間を形成し部分酸化した
混合ガスが第２中空円筒１２に均一に入るようになって
いる。１３は第３中空円筒で、その中空部１３ａ内に第
２中空円筒１２が配置されており、円周部は多孔板２２
で構成され、肉厚部には改質反応を行なう改質触媒２１
が充填されている。中空部１３ａの内径は第２中空円筒
１２の外径よりも大きく、リング状の空間を形成し部分
酸化した混合ガスが第３中空円筒１３に均一に入るよう
になっている。１４は外筒で、第３中空円筒１３を覆
い、第３中空円筒１３の外周との間が改質ガスの流路を
形成し、下流側の第３中空円筒１３端が改質ガス出口１
８となっている。
【００２２】外筒１４の上流側（図２で右側）端面は入
側端板１５で覆われており、この入側端板１５には、そ
の中心に燃料口１７が設けられ、第１中空円筒１１の中
空部１１ａと導通している。また、第１中空円筒１１の
外周と第２中空円筒１２の内周間に空気又は酸素を送る
空気口１９が設けられている。外筒１４の下流側（図２
で左側）端面は第３中空円筒１３の外径までを覆う出側
端板１６で覆われ、外筒１４と第３中空円筒１３の外径
との間のリング状の空間が改質ガス流路を形成してい
る。燃焼触媒２０、改質触媒２１は同じものを使用で
き、銅−亜鉛系触媒が使用される。
側端板１５で覆われており、この入側端板１５には、そ
の中心に燃料口１７が設けられ、第１中空円筒１１の中
空部１１ａと導通している。また、第１中空円筒１１の
外周と第２中空円筒１２の内周間に空気又は酸素を送る
空気口１９が設けられている。外筒１４の下流側（図２
で左側）端面は第３中空円筒１３の外径までを覆う出側
端板１６で覆われ、外筒１４と第３中空円筒１３の外径
との間のリング状の空間が改質ガス流路を形成してい
る。燃焼触媒２０、改質触媒２１は同じものを使用で
き、銅−亜鉛系触媒が使用される。
【００２３】次に本装置の動作について説明する。燃料
口１７から供給される燃料、空気または酸素、水蒸気
（以下これらを混合ガスという）は第１中空円筒１１の
中空部１１ａに入り、円筒軸方向に均一に分散し、多孔
板２２の内周面を通って、第１中空円筒１１内の燃焼触
媒が充填されている部分に供給される。これらのガスは
触媒作用により、先ず部分酸化が起こる。この反応は発
熱反応であるためにガスの温度は上昇する。続いて反応
ガスは第１中空円筒内を半径方向に向かって流れ、この
間に触媒作用によって、未反応のメタノールが水蒸気改
質反応を起こす。この反応は吸熱反応であるために反応
ガスの温度は低下する。多孔板２２の外周面を通して第
１中空円筒１１より排出された反応ガスは、２次空気と
混合され、第２中空円筒１２に入る。第２中空円筒１２
に入ったガスは、第１中空円筒１１の場合と同様に、先
ず第１中空円筒１１で未反応のメタノールの一部が部分
酸化して発熱し温度が上昇し、引き続いてその熱で水蒸
気改質することで温度が下がって排出される。第３中空
円筒１３では水蒸気改質反応により、ほぼ完全にメタノ
ールが改質されるとともに、ＣＯがシフト反応によって
１％以下の低濃度まで転換される。
口１７から供給される燃料、空気または酸素、水蒸気
（以下これらを混合ガスという）は第１中空円筒１１の
中空部１１ａに入り、円筒軸方向に均一に分散し、多孔
板２２の内周面を通って、第１中空円筒１１内の燃焼触
媒が充填されている部分に供給される。これらのガスは
触媒作用により、先ず部分酸化が起こる。この反応は発
熱反応であるためにガスの温度は上昇する。続いて反応
ガスは第１中空円筒内を半径方向に向かって流れ、この
間に触媒作用によって、未反応のメタノールが水蒸気改
質反応を起こす。この反応は吸熱反応であるために反応
ガスの温度は低下する。多孔板２２の外周面を通して第
１中空円筒１１より排出された反応ガスは、２次空気と
混合され、第２中空円筒１２に入る。第２中空円筒１２
に入ったガスは、第１中空円筒１１の場合と同様に、先
ず第１中空円筒１１で未反応のメタノールの一部が部分
酸化して発熱し温度が上昇し、引き続いてその熱で水蒸
気改質することで温度が下がって排出される。第３中空
円筒１３では水蒸気改質反応により、ほぼ完全にメタノ
ールが改質されるとともに、ＣＯがシフト反応によって
１％以下の低濃度まで転換される。
【００２４】本装置も第１実施形態と同様に、燃焼触媒
２０を囲んで改質触媒２１が配置されているので、部分
酸化によって発生した熱の大部分は改質触媒２１に伝達
される。また円筒軸方向では酸化及び改質反応は均一に
行われるので温度分布は均一になり、改質触媒２１もこ
の均一な温度に適したものでよい。また空気を２段階で
供給することにより、最も高温となる第１中空円筒１１
内側付近の温度を３５０℃程度に抑えることができる。
これにより銅系のような耐熱温度の低い触媒でも燃焼触
媒として使用可能となり、反応器に充填する触媒の種類
は１〜２種類で済む。また最も高温となる部分酸化部が
円筒容器の半径方向中心部に埋め込まれた構造であるた
めに、外部への放熱損失が少なく、熱効率の優れた反応
器となっている。また、部分酸化部の最高温度を抑えた
のでＣＯの生成量を減らすことができ、これにより水蒸
気改質部の触媒量を減らすことができる。これにより装
置がコンパクトになる。さらに、反応器最外周の温度は
最終改質ガスの温度である２５０℃以下となるため、こ
の部分はステンレス鋼などの高級材料を使用しなくても
済み、炭素鋼などの低コストの材料を使用することがで
きる。また、円筒で構成されるためコンパクトな構造と
なり、耐圧性もよく、製作性もよい。
２０を囲んで改質触媒２１が配置されているので、部分
酸化によって発生した熱の大部分は改質触媒２１に伝達
される。また円筒軸方向では酸化及び改質反応は均一に
行われるので温度分布は均一になり、改質触媒２１もこ
の均一な温度に適したものでよい。また空気を２段階で
供給することにより、最も高温となる第１中空円筒１１
内側付近の温度を３５０℃程度に抑えることができる。
これにより銅系のような耐熱温度の低い触媒でも燃焼触
媒として使用可能となり、反応器に充填する触媒の種類
は１〜２種類で済む。また最も高温となる部分酸化部が
円筒容器の半径方向中心部に埋め込まれた構造であるた
めに、外部への放熱損失が少なく、熱効率の優れた反応
器となっている。また、部分酸化部の最高温度を抑えた
のでＣＯの生成量を減らすことができ、これにより水蒸
気改質部の触媒量を減らすことができる。これにより装
置がコンパクトになる。さらに、反応器最外周の温度は
最終改質ガスの温度である２５０℃以下となるため、こ
の部分はステンレス鋼などの高級材料を使用しなくても
済み、炭素鋼などの低コストの材料を使用することがで
きる。また、円筒で構成されるためコンパクトな構造と
なり、耐圧性もよく、製作性もよい。
【００２５】次に第３実施形態を図３を参照して説明す
る。第３実施形態は第２実施形態が燃焼触媒２０を半径
方向に二層に分け、それぞれに空気を供給して部分酸化
を適切に行わせるようにしたのに対し、円筒軸方向に直
列に配置したものである。
る。第３実施形態は第２実施形態が燃焼触媒２０を半径
方向に二層に分け、それぞれに空気を供給して部分酸化
を適切に行わせるようにしたのに対し、円筒軸方向に直
列に配置したものである。
【００２６】３０は第１中空円筒で円周部は多孔板４３
で構成され、肉厚部には部分酸化を行なう燃焼触媒４１
が充填され、中空部３０ａはメタノール、水蒸気、１次
空気からなる混合ガスが流入する通路となっている。後
端は第１中空円筒出側端板３２で閉鎖され、円筒外周は
その外径より大きい径の仕切り円筒３１で覆われてい
る。第１中空円筒３０の外周と仕切り円筒３１間は流路
３１ａを形成し、第１中空円筒３０を通過した混合ガス
が第２中空円筒３３の中空部３３ａへ流入する流路とな
る。
で構成され、肉厚部には部分酸化を行なう燃焼触媒４１
が充填され、中空部３０ａはメタノール、水蒸気、１次
空気からなる混合ガスが流入する通路となっている。後
端は第１中空円筒出側端板３２で閉鎖され、円筒外周は
その外径より大きい径の仕切り円筒３１で覆われてい
る。第１中空円筒３０の外周と仕切り円筒３１間は流路
３１ａを形成し、第１中空円筒３０を通過した混合ガス
が第２中空円筒３３の中空部３３ａへ流入する流路とな
る。
【００２７】３３は第２中空円筒で、その外径は仕切り
円筒３１の外径と同じであり、中空部３３ａは流路３１
ａに導通している。円周部は多孔板４３で構成され、肉
厚部には部分酸化を行なう燃焼触媒４１が充填されてい
る。中空部３３ａの内径は第１中空円筒３０の中空部３
０ａの内径と同じである。３４は第３中空円筒で、その
中空部３４ａ内に第１中空円筒３０と第２中空円筒３３
が配置されており、円周部は多孔板４３で構成され、肉
厚部には改質反応を行なう改質触媒４２が充填されてい
る。中空部３４ａの内径は第２中空円筒３３の外径より
も大きく、リング状の空間を形成し部分酸化した混合ガ
スが第３中空円筒３４に均一に入るようになっている。
３５は外筒で、第３中空円筒３４を覆い、第３中空円筒
３４の外周との間が改質ガスの流路を形成し、下流側の
第３中空円筒３４端が改質ガス出口３９となっている。
円筒３１の外径と同じであり、中空部３３ａは流路３１
ａに導通している。円周部は多孔板４３で構成され、肉
厚部には部分酸化を行なう燃焼触媒４１が充填されてい
る。中空部３３ａの内径は第１中空円筒３０の中空部３
０ａの内径と同じである。３４は第３中空円筒で、その
中空部３４ａ内に第１中空円筒３０と第２中空円筒３３
が配置されており、円周部は多孔板４３で構成され、肉
厚部には改質反応を行なう改質触媒４２が充填されてい
る。中空部３４ａの内径は第２中空円筒３３の外径より
も大きく、リング状の空間を形成し部分酸化した混合ガ
スが第３中空円筒３４に均一に入るようになっている。
３５は外筒で、第３中空円筒３４を覆い、第３中空円筒
３４の外周との間が改質ガスの流路を形成し、下流側の
第３中空円筒３４端が改質ガス出口３９となっている。
【００２８】外筒３５の上流側（図３で右側）端面は入
側端板３６で覆われており、この入側端板３６には、そ
の中心に燃料口３８が設けられ、第１中空円筒３０の中
空部３０ａと導通している。また、第１中空円筒１１の
外周と仕切り円筒３１の内周間に形成されている流路３
１ａに空気又は酸素を送る空気口４０が設けられてい
る。外筒３５の下流側（図３で左側）端面は第３中空円
筒３４の外径までを覆う出側端板３７で覆われ、外筒３
５と第３中空円筒３４の外径との間のリング状の空間が
改質ガス出口３９を形成している。燃焼触媒４１と改質
触媒４２は第２実施形態と同じ銅−亜鉛系触媒である。
側端板３６で覆われており、この入側端板３６には、そ
の中心に燃料口３８が設けられ、第１中空円筒３０の中
空部３０ａと導通している。また、第１中空円筒１１の
外周と仕切り円筒３１の内周間に形成されている流路３
１ａに空気又は酸素を送る空気口４０が設けられてい
る。外筒３５の下流側（図３で左側）端面は第３中空円
筒３４の外径までを覆う出側端板３７で覆われ、外筒３
５と第３中空円筒３４の外径との間のリング状の空間が
改質ガス出口３９を形成している。燃焼触媒４１と改質
触媒４２は第２実施形態と同じ銅−亜鉛系触媒である。
【００２９】次に本装置の動作について説明する。燃料
口３８から供給される燃料、空気または酸素、水蒸気
（以下これらを混合ガスという）は第１中空円筒３０の
中空部３０ａに入り、円筒軸方向に均一に分散し、多孔
板４３の内周面を通って、第１中空円筒３０内の燃焼触
媒が充填されている部分に供給される。これらのガスは
触媒作用により、先ず部分酸化が起こる。この反応は発
熱反応であるためにガスの温度は上昇する。続いて反応
ガスは第１中空円筒内を半径方向に向かって流れ、この
間に触媒作用によって、未反応のメタノールが水蒸気改
質反応を起こす。この反応は吸熱反応であるために反応
ガスの温度は低下する。多孔板４３の外周面を通して第
１中空円筒３０より排出された反応ガスは、２次空気と
混合され、第２中空円筒３３に入る。第２中空円筒３３
に入ったガスは、第１中空円筒３０の場合と同様に、先
ず第１中空円筒３０で未反応のメタノールの一部が部分
酸化して発熱し温度が上昇し、引き続いてその熱で水蒸
気改質することで温度が下がって排出される。第３中空
円筒３４では水蒸気改質反応により、ほぼ完全にメタノ
ールが改質されるとともに、ＣＯがシフト反応によって
１％以下の低濃度まで転換される。
口３８から供給される燃料、空気または酸素、水蒸気
（以下これらを混合ガスという）は第１中空円筒３０の
中空部３０ａに入り、円筒軸方向に均一に分散し、多孔
板４３の内周面を通って、第１中空円筒３０内の燃焼触
媒が充填されている部分に供給される。これらのガスは
触媒作用により、先ず部分酸化が起こる。この反応は発
熱反応であるためにガスの温度は上昇する。続いて反応
ガスは第１中空円筒内を半径方向に向かって流れ、この
間に触媒作用によって、未反応のメタノールが水蒸気改
質反応を起こす。この反応は吸熱反応であるために反応
ガスの温度は低下する。多孔板４３の外周面を通して第
１中空円筒３０より排出された反応ガスは、２次空気と
混合され、第２中空円筒３３に入る。第２中空円筒３３
に入ったガスは、第１中空円筒３０の場合と同様に、先
ず第１中空円筒３０で未反応のメタノールの一部が部分
酸化して発熱し温度が上昇し、引き続いてその熱で水蒸
気改質することで温度が下がって排出される。第３中空
円筒３４では水蒸気改質反応により、ほぼ完全にメタノ
ールが改質されるとともに、ＣＯがシフト反応によって
１％以下の低濃度まで転換される。
【００３０】本装置も第１実施形態と同様に、燃焼触媒
２０を囲んで改質触媒２１が配置されているので、部分
酸化によって発生した熱の大部分は改質触媒４２に伝達
される。また空気を２段階で供給することにより、最も
高温となる第１中空円筒３０内側付近の温度を３５０℃
程度に抑えることができる。これにより銅系のような耐
熱温度の低い触媒でも燃焼触媒として使用可能となり、
反応器に充填する触媒の種類は１〜２種類で済む。また
最も高温となる部分酸化部が円筒容器の半径方向中心部
に埋め込まれた構造であるために、外部への放熱損失が
少なく、熱効率の優れた反応器となっている。また、部
分酸化部の最高温度を抑えたのでＣＯの生成量を減らす
ことができ、これにより水蒸気改質部の触媒量を減らす
ことができる。これにより装置がコンパクトになる。さ
らに、反応器最外周の温度は最終改質ガスの温度である
２５０℃以下となるため、この部分はステンレス鋼など
の高級材料を使用しなくても済み、炭素鋼などの低コス
トの材料を使用することができる。また、円筒で構成さ
れるためコンパクトな構造となり、耐圧性もよく、製作
性もよい。
２０を囲んで改質触媒２１が配置されているので、部分
酸化によって発生した熱の大部分は改質触媒４２に伝達
される。また空気を２段階で供給することにより、最も
高温となる第１中空円筒３０内側付近の温度を３５０℃
程度に抑えることができる。これにより銅系のような耐
熱温度の低い触媒でも燃焼触媒として使用可能となり、
反応器に充填する触媒の種類は１〜２種類で済む。また
最も高温となる部分酸化部が円筒容器の半径方向中心部
に埋め込まれた構造であるために、外部への放熱損失が
少なく、熱効率の優れた反応器となっている。また、部
分酸化部の最高温度を抑えたのでＣＯの生成量を減らす
ことができ、これにより水蒸気改質部の触媒量を減らす
ことができる。これにより装置がコンパクトになる。さ
らに、反応器最外周の温度は最終改質ガスの温度である
２５０℃以下となるため、この部分はステンレス鋼など
の高級材料を使用しなくても済み、炭素鋼などの低コス
トの材料を使用することができる。また、円筒で構成さ
れるためコンパクトな構造となり、耐圧性もよく、製作
性もよい。
【００３１】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
は、燃焼触媒を囲んで改質触媒が配置されているので、
部分酸化によって発生した熱の大部分は改質触媒に伝達
されるので熱効率が優れている。また改質触媒の温度分
布が均一もしくは２段階に均一なので改質触媒は温度に
適した１種類または２種類でよい。また空気を２段に分
けて供給することにより部分酸化部の最高温度を低く抑
えることができ、ＣＯの生成量が減少するので水蒸気改
質部の触媒量を減らし装置をコンパクトにすることがで
きる。また部分酸化部の最高温度を低く抑えることによ
り、燃焼触媒に耐熱性の低い銅系触媒を使用することが
できる。さらに、高温の部分酸化部を反応器の中心部に
配置し、水蒸気改質部のガスを反応器の最外周部に流す
ことにより反応器の最外周温度を低くすることができ、
この部分を炭素鋼などの低コストの材料で製作すること
ができる。また円筒で構成されるためコンパクトな構造
となり、耐圧性もよく、製作性もよい。
は、燃焼触媒を囲んで改質触媒が配置されているので、
部分酸化によって発生した熱の大部分は改質触媒に伝達
されるので熱効率が優れている。また改質触媒の温度分
布が均一もしくは２段階に均一なので改質触媒は温度に
適した１種類または２種類でよい。また空気を２段に分
けて供給することにより部分酸化部の最高温度を低く抑
えることができ、ＣＯの生成量が減少するので水蒸気改
質部の触媒量を減らし装置をコンパクトにすることがで
きる。また部分酸化部の最高温度を低く抑えることによ
り、燃焼触媒に耐熱性の低い銅系触媒を使用することが
できる。さらに、高温の部分酸化部を反応器の中心部に
配置し、水蒸気改質部のガスを反応器の最外周部に流す
ことにより反応器の最外周温度を低くすることができ、
この部分を炭素鋼などの低コストの材料で製作すること
ができる。また円筒で構成されるためコンパクトな構造
となり、耐圧性もよく、製作性もよい。
【図１】本発明の第１実施形態の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態の構成を示す図である。
【図３】本発明の第３実施形態の構成を示す図である。
【図４】空気を全量予混合する場合と２分割して供給す
る場合の触媒層の温度分布を示す図である。
る場合の触媒層の温度分布を示す図である。
１，１１，３０ 第１中空円筒 １ａ，２ａ，１１ａ，１２ａ，１３ａ，３０ａ，３３
ａ，３４ａ 中空部 ２，１２，３３ 第２中空円筒 ３，１４，３５ 外筒 ４，１５，３６ 入側端板 ５，１６，３７ 出側端板 ６，１７，３８ 燃料口 ７，１８，３９ 改質ガス出口 ８，２０，４１ 燃焼触媒 ９，２１，４２ 改質触媒 １０，２２，４３ 多孔板 １３，３４ 第３中空円筒 １９，４０ 空気口 ３１ 仕切り円筒 ３１ａ 流路 ３２ 第１中空円筒出側端板
ａ，３４ａ 中空部 ２，１２，３３ 第２中空円筒 ３，１４，３５ 外筒 ４，１５，３６ 入側端板 ５，１６，３７ 出側端板 ６，１７，３８ 燃料口 ７，１８，３９ 改質ガス出口 ８，２０，４１ 燃焼触媒 ９，２１，４２ 改質触媒 １０，２２，４３ 多孔板 １３，３４ 第３中空円筒 １９，４０ 空気口 ３１ 仕切り円筒 ３１ａ 流路 ３２ 第１中空円筒出側端板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G040 DA01 DA03 DB01 DC07 5H027 AA06 BA01
Claims (3)
- 【請求項１】 空気又は酸素により炭化水素やメタノー
ル等の燃料を一部燃焼させ、発生した熱を加熱源として
前記燃料の残部を水蒸気と反応させて水素ガスを含む改
質ガスを生成する燃料改質器において、肉厚部に燃焼触
媒を充填した第１中空円筒と、肉厚部に改質触媒を充填
し内径が第１中空円筒の外径より大きく内部に第１中空
円筒を配設した第２中空円筒と、この第２中空円筒の外
径より大きな径を有しこの第２中空円筒を覆う外筒と、
を備え、外筒の一方の端面は第１中空円筒の中空部に燃
料、空気又は酸素、水蒸気を送る燃料口を有する入側端
板で覆われ、他方の端面は第２中空円筒の外径までを覆
う出側端板で覆われ、第１及び第２中空円筒の内周及び
外周面は多孔板で構成されていることを特徴とする燃料
改質器。 - 【請求項２】 空気又は酸素により炭化水素やメタノー
ル等の燃料を一部燃焼させ、発生した熱を加熱源として
前記燃料の残部を水蒸気と反応させて水素ガスを含む改
質ガスを生成する燃料改質器において、肉厚部に燃焼触
媒を充填した第１中空円筒と、肉厚部に燃焼触媒を充填
し内径が第１中空円筒の外径より大きく内部に第１中空
円筒を配設した第２中空円筒と、肉厚部に改質触媒を充
填し内径が第２中空円筒の外径より大きく内部に第２中
空円筒を配設した第３中空円筒と、この第３中空円筒の
外径より大きな径を有しこの第３中空円筒を覆う外筒
と、を備え、外筒の一方の端面は第１中空円筒の中空部
に燃料、空気又は酸素、水蒸気を送る燃料口と、第１中
空円筒の外周と第２中空円筒の内周間に空気又は酸素を
送る空気口とを有する入側端板で覆われ、他方の端面は
第３中空円筒の外径までを覆う出側端板で覆われ、第
１、第２及び第３中空円筒の内周及び外周面は多孔板で
構成されていることを特徴とする燃料改質器。 - 【請求項３】 空気又は酸素により炭化水素やメタノー
ル等の燃料を一部燃焼させ、発生した熱を加熱源として
前記燃料の残部を水蒸気と反応させて水素ガスを含む改
質ガスを生成する燃料改質器において、肉厚部に燃焼触
媒を充填した第１中空円筒と、この第１中空円筒の外径
より大きな径を有し第１中空円筒を覆う仕切り円筒と、
肉厚部に燃焼触媒を充填し外径が仕切り円筒とほぼ同じ
で第１中空円筒の下流側に配置され第１中空円筒からの
ガスが中空部に流入する第２中空円筒と、肉厚部に改質
触媒を充填し内径が第２中空円筒の外径より大きく内部
に仕切り円筒と第２中空円筒を配設した第３中空円筒
と、この第３中空円筒の外径より大きな径を有しこの第
３中空円筒を覆う外筒と、を備え、外筒の一方の端面は
第１中空円筒の中空部に燃料、空気又は酸素、水蒸気を
送る燃料口と、第１中空円筒の外周と仕切り円筒間に空
気又は酸素を送る空気口とを有する入側端板で覆われ、
他方の端面は第３中空円筒の外径までを覆う出側端板で
覆われ、第１、第２及び第３中空円筒の内周及び外周面
は多孔板で構成されていることを特徴とする燃料改質
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10350834A JP2000169102A (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | 燃料改質器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10350834A JP2000169102A (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | 燃料改質器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000169102A true JP2000169102A (ja) | 2000-06-20 |
Family
ID=18413209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10350834A Pending JP2000169102A (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | 燃料改質器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000169102A (ja) |
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