JP2001270702A - 一酸化炭素濃度低減装置および一酸化炭素濃度低減方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水素リッチガス中の一酸化炭素濃度をより効
果的に低減すると共に装置の簡易化や小型化を図る。 【解決手段】 一酸化炭素濃度低減装置２０の第１酸化
反応部３２における熱交換器３３の冷却流路の圧力を４
〜５気圧に調節すると共に第２酸化反応部４２における
熱交換器４３の冷却流路の圧力を２気圧前後に調節し、
両冷却流路に燃料改質装置１２に供給する炭化水素系の
燃料としてのメタノールと水とからなる改質原料を流し
て改質原料の沸騰冷却により両酸化反応部３２，４２の
温度を調節する。第１酸化反応部３２を第２酸化反応部
４２に比して高温に調節するから、第１酸化反応部３２
における一酸化炭素の優先酸化反応を促進することがで
き、水素リッチガス中の一酸化炭素濃度を効率よく低減
すると共に装置の小型化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一酸化炭素濃度低
減装置および一酸化炭素濃度低減方法に関し、詳しく
は、水素を含有する水素リッチガス中の一酸化炭素濃度
を低減する一酸化炭素濃度低減装置および一酸化炭素濃
度低減方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の一酸化炭素濃度低減装置
としては、上流側に比較的低温で活性する触媒を担持し
た第１反応部と下流側に第１反応部より高温で活性する
触媒を担持した第２反応部とからなるものが提案されて
いる（例えば、特開平８−１００１８４号公報など）。
この装置では、両反応部の温度が低い始動時には、比較
的低温で活性する触媒を担持する第１反応部に水素リッ
チガスを流してこの水素リッチガス中の一酸化炭素濃度
を低減し、装置の暖機が終了して第２反応部が定常運転
温度近傍に至ると、水素リッチガスを第１反応部をバイ
パスして直接第２反応部に流して水素リッチガス中の一
酸化炭素濃度を低減している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た一酸化炭素濃度低減装置では、始動時でも定常運転時
での水素リッチガス中の一酸化炭素濃度を良好に低減で
きるものの、第１反応部をバイパスして第２反応部に水
素リッチガスを供給する配管が必要となると共に水素リ
ッチガスの切り換えの制御も必要となり、装置が複雑な
ものとなったり大型化すると共に制御も複雑なものとな
ってしまう。

【０００４】本発明の一酸化炭素濃度低減装置は、水素
リッチガス中の一酸化炭素濃度をより効果的に低減する
ことを目的の一つとする。また、本発明の一酸化炭素濃
度低減装置は、装置の簡易化や小型化を図ることを目的
の一つとする。本発明の一酸化炭素濃度低減方法は、水
素リッチガス中の一酸化炭素濃度をより効果的に低減す
ることを目的の一つとする。

【０００５】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の一酸化炭素濃度低減装置および一酸化炭素濃度低
減方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するため
に以下の手段を採った。

【０００６】本発明の一酸化炭素濃度低減装置は、水素
を含有する水素リッチガス中の一酸化炭素濃度を低減す
る一酸化炭素濃度低減装置であって、水素の存在下で水
素に優先して一酸化炭素を酸化する第１の優先酸化触媒
により前記水素リッチガス中の一酸化炭素を酸化する第
１酸化反応部と、該第１酸化反応部の後段に配置され、
水素の存在下で水素に優先して一酸化炭素を酸化する第
２の優先酸化触媒により該第１酸化反応部により一酸化
炭素濃度が低減された水素リッチガス中の一酸化炭素を
酸化する第２酸化反応部と、前記第１酸化反応部の温度
が前記第２酸化反応部の温度より高くなるよう該第１酸
化反応部の温度と該第２酸化反応部の温度とを調節する
温度調節手段とを備えることを要旨とする。

【０００７】この本発明の一酸化炭素濃度低減装置で
は、温度調節手段により第２酸化反応部より高い温度に
調節された第１酸化反応部が、水素の存在下で水素に優
先して一酸化炭素を酸化する第１の優先酸化触媒により
前記水素リッチガス中の一酸化炭素を酸化し、第１酸化
反応部の後段に配置され温度調節手段により第１酸化反
応部より低い温度に調節された第２酸化反応部が、水素
の存在下で水素に優先して一酸化炭素を酸化する第２の
優先酸化触媒により第１酸化反応部により一酸化炭素濃
度が低減された水素リッチガス中の一酸化炭素を酸化す
る。こうした本発明の一酸化炭素濃度低減装置によれ
ば、第１酸化反応部の温度を高くすることにより、第１
酸化反応部における一酸化炭素の優先的な酸化反応を促
進することができる。この結果、水素リッチガス中の一
酸化炭素濃度をより効果的に低減することができると共
に装置の簡易化や小型化を図ることができる。

【０００８】こうした本発明の一酸化炭素濃度低減装置
において、前記温度調節手段は、前記第１酸化反応部の
温度を調節する第１温度調節手段と、前記第２酸化反応
部の温度を調節する第２温度調節手段とを備えるものと
することもできる。こうすれば、第１酸化反応部と第２
酸化反応部の温度をより適切に調節することができる。

【０００９】この温度調節手段が第１温度調節手段と第
２温度調節手段とを備える態様の本発明の一酸化炭素濃
度低減装置において、前記第１温度調節手段は第１の冷
媒を用いて温度を調節する手段であり、前記第２温度調
節手段は第２の冷媒を用いて温度を調節する手段である
ものとすることもできる。ここで、前記第１の冷媒とし
て油を用い、前記第２の冷媒として炭化水素系の燃料を
水蒸気改質して水素リッチガスとする燃料改質装置にお
ける前記炭化水素系の燃料と水とからなる改質原料を用
いることもできる。こうすれば、一酸化炭素低減装置と
燃料改質装置とを組み合わせた際に、全体としての熱効
率を向上させることができる。なお、炭化水素系の燃料
としてメタノールを用いることもできる。

【００１０】また、第１温度調節手段と第２温度調節手
段がそれぞれ冷媒を用いて温度を調節する態様の本発明
の一酸化炭素濃度低減装置において、前記第１温度調節
手段は前記第１の冷媒の沸点が所定温度より高い温度と
なるよう該第１の冷媒の流路の圧力を調節する手段であ
り、前記第２温度調節手段は前記第２の冷媒の沸点が前
記所定温度より低い温度となるよう該第２の冷媒の流路
の圧力を調節する手段であるものとすることもできる。
こうすれば、第１の冷媒や第２の冷媒が沸騰する際に周
囲から奪う熱を用いて温度調節することができる。こう
した沸騰冷却による温度調節を用いることにより装置の
小型化を図ることができる。この態様の本発明の一酸化
炭素濃度低減装置において、前記第１の冷媒と前記第２
の冷媒は、共に炭化水素系の燃料を水蒸気改質して水素
リッチガスとする燃料改質装置における前記炭化水素系
の燃料と水とからなる改質原料であるものとすることも
できる。こうすれば、同一の冷媒を用いて第１酸化反応
部と第２酸化反応部を温度調節することができると共に
一酸化炭素低減装置と燃料改質装置とを組み合わせた際
に全体としての熱効率を向上させることができる。な
お、炭化水素系の燃料としてメタノールを用いることも
できる。

【００１１】本発明の一酸化炭素濃度低減装置におい
て、前記温度調節手段は、前記第１酸化反応部と前記第
２酸化反応部との間で熱伝導が可能な熱伝導手段と、前
記第２酸化反応部を冷却する冷却手段とを備えるものと
することもできる。こうすれば、単一の冷却手段により
第２酸化反応部を直接冷却すると共に第１酸化反応部を
間接的に冷却することができるから、装置の簡易化と小
型化を図ることができる。

【００１２】また、本発明の一酸化炭素濃度低減装置に
おいて、前記温度調節手段は、前記第１酸化反応部を１
３０〜１９０℃の温度に調節し、前記第２酸化反応部を
８０〜１３０℃の温度に調節する手段であるものとする
こともできる。

【００１３】さらに、本発明の一酸化炭素濃度低減装置
において、前記第１の優先酸化触媒は白金系または白金
−ルテニウム系の触媒であり、前記第２の優先酸化触媒
は、ルテニウム系または白金−ルテニウム系の触媒であ
るものとすることもできる。

【００１４】本発明の一酸化炭素濃度低減方法は、水素
を含有する水素リッチガス中の一酸化炭素濃度を低減す
る一酸化炭素濃度低減方法であって、第１の温度を中心
とする第１の所定温度範囲で水素の存在下で水素に優先
して一酸化炭素を酸化する第１の優先酸化触媒を用いて
前記水素リッチガス中の一酸化炭素を酸化して該水素リ
ッチガス中の一酸化炭素濃度を低減する第１低減ステッ
プと、該一酸化炭素濃度が低下された水素リッチガスを
前記第１の温度より低い第２の温度を中心とする第２の
所定温度範囲で水素の存在下で水素に優先して一酸化炭
素を酸化する第２の優先酸化触媒を用いて酸化して更に
一酸化炭素濃度を低減する第２低減ステップとを備える
ことを要旨とする。

【００１５】この本発明の一酸化炭素濃度低減方法によ
れば、第２低減ステップに比して高い温度で第１低減ス
テップによる一酸化炭素の酸化を行なうことができるか
ら、第１低減ステップにおける一酸化炭素の優先的な酸
化反応を促進することができる。この結果、水素リッチ
ガス中の一酸化炭素濃度をより効果的に低減することが
できる。

【００１６】こうした本発明の一酸化炭素濃度低減方法
において、前記第１低減ステップを１３０〜１９０℃の
温度で行ない、前記第２低減ステップを８０〜１３０℃
の温度で行なうものとすることもできる。

【００１７】また、本発明の一酸化炭素濃度低減方法に
おいて、前記第１の優先酸化触媒として白金系または白
金−ルテニウム系の触媒を用い、前記第２の優先酸化触
媒としてルテニウム系または白金−ルテニウム系の触媒
を用いるものとすることもできる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である
一酸化炭素濃度低減装置２０を備える燃料改質システム
１０の構成の概略を示す構成図である。燃料改質システ
ム１０は、図示するように、炭化水素系の燃料としての
メタノールと水とからなる改質原料の供給を受けて水素
リッチな改質ガスを生成する燃料改質装置１２と、燃料
改質装置１２からの改質ガス中の一酸化炭素濃度を低減
する実施例の一酸化炭素濃度低減装置２０とを備える。

【００１９】燃料改質装置１２は、例えば改質原料を蒸
気化する蒸発部と、蒸気化した改質原料に若干の空気を
混入させた原料ガス中のメタノールの一部を部分的に酸
化することにより生成する熱を用いてメタノールを水蒸
気改質する触媒（例えば、銅−亜鉛系の触媒）が充填さ
れた改質部とから構成される。

【００２０】実施例の一酸化炭素濃度低減装置２０は、
水素リッチガスとしての改質ガスに酸素を含有する酸素
含有ガスとしての空気を供給するブロア３１と、水素の
存在下で水素に優先して一酸化炭素を酸化する第１酸化
触媒（例えば白金系または白金−ルテニウム合金系の触
媒）を担持し改質ガス中の一酸化炭素を酸化してその濃
度を低減する第１酸化反応部３２と、第１酸化反応部３
２により一酸化炭素濃度が低下された水素リッチガスに
酸素を含有する酸素含有ガスとしての空気を供給するブ
ロア４１と、水素の存在下で水素に優先して一酸化炭素
を酸化する第２酸化触媒（例えばルテニウム系または白
金ルテニウム合金系の触媒）を担持し一酸化炭素濃度の
低減された水素リッチガス中の一酸化炭素濃度を更に低
減する第２酸化反応部４２と、第１酸化反応部３２およ
び第２酸化反応部４２の温度制御を含め一酸化炭素濃度
低減装置２０全体をコントロールする電子制御ユニット
６０とを備える。

【００２１】第１酸化反応部３２および第２酸化反応部
４２は、表面に第１酸化触媒または第２酸化触媒を担持
し水素リッチガスとしての改質ガスの流路をなす酸化反
応流路とこの酸化反応流路と熱交換可能な冷却流路とを
有する熱交換器３３，４３を備える。熱交換器３３，４
４の冷却流路には、改質原料を貯蔵する改質原料タンク
５０からポンプ５２により改質原料が圧送されるように
なっている。なお、熱交換器３３，４３による熱交換で
加熱された改質原料は、燃料改質装置１２に供給され
る。熱交換器３３，４３の冷却流路の入口部には流量調
節弁３４，４４が、出口部には減圧弁３６，４６が取り
付けられており、この流量調節弁３４，４４と減圧弁３
６，４６の開度を調節することより、冷却流路内の圧力
を調節できるようになっている。実施例の一酸化炭素濃
度低減装置２０では、第１酸化反応部３２における熱交
換器３３の冷却流路が４〜５気圧になるように、第２酸
化反応部４２における熱交換器４３の冷却流路が２気圧
前後になるように調節されている。このように圧力を調
節することにより、熱交換器３３の冷却流路では改質原
料の沸点が１３０〜１９０℃に、熱交換器４３の冷却流
路では改質原料の沸点が８０〜１３０℃に調節されるこ
とになる。熱交換器３３，４３で改質原料を沸騰させる
沸騰冷却を行なうことにより、第１酸化反応部３２を１
３０〜１９０℃に第２酸化反応部４２を８０〜１３０℃
に調節することができる。

【００２２】電子制御ユニット６０は、ＣＰＵ６２を中
心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処
理プログラムを記憶したＲＯＭ６４と、一時的にデータ
を記憶するＲＡＭ６６と、入出力ポート（図示せず）と
を備える。この電子制御ユニット６０には、第１酸化反
応部３２の熱交換器３３に取り付けられた圧力センサ３
８からの熱交換器３３の冷却流路の圧力や第２酸化反応
部４２の熱交換器４３に取り付けられた圧力センサ４８
からの熱交換器４３の冷却流路の圧力，第１酸化反応部
３２に取り付けられた温度センサ３９からの第１酸化反
応部３２の温度，第２酸化反応部４２に取り付けられた
温度センサ４９からの第２酸化反応部４２の温度などが
入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユ
ニット６０からは、ブロア３１やブロア４１への駆動信
号や流量調節弁３４，４４や減圧弁３６，４６のアクチ
ュエータ３５，４５，３７，４７への駆動信号，ポンプ
５２への駆動信号などが出力ポートを介して出力されて
いる。

【００２３】電子制御ユニット６０は、圧力センサ３８
により検出される第１酸化反応部３２における熱交換器
３３の冷却流路の圧力が４〜５気圧になるよう流量調節
弁３４や減圧弁３６の開度を制御すると共に圧力センサ
４８により検出される第２酸化反応部４２における熱交
換器４３の冷却流路の圧力が２気圧前後になるよう流量
調節弁４４や減圧弁４６の開度を制御している。そし
て、温度センサ３９により第１酸化反応部３２が１３０
〜１９０℃の温度で調節され、温度センサ４９により第
２酸化反応部４２が８０〜１３０℃の温度で調節されて
いるかを監視している。

【００２４】以上説明した実施例の一酸化炭素濃度低減
装置２０によれば、熱交換器３３，４３の冷却流路の圧
力を調節することにより第１酸化反応部３２を１３０〜
１９０℃の温度に調節すると共に第２酸化反応部４２を
８０〜１３０℃の温度に調節することができる。第１酸
化反応部３２を第２酸化反応部４２に比して高温で調節
して第１酸化反応部３２における一酸化炭素の優先酸化
反応を促進するから、第１酸化反応部３２を小型化する
ことができる。

【００２５】実施例の一酸化炭素濃度低減装置２０によ
れば、燃料改質システム１０における燃料改質装置１２
の改質原料を第１酸化反応部３２や第２酸化反応部４２
を冷却する冷媒として用いて改質原料を加温するから、
システム全体の熱効率を向上させることができる。

【００２６】実施例の一酸化炭素濃度低減装置２０で
は、第１酸化反応部３２や第２酸化反応部４２を冷却す
る冷媒として炭化水素系の燃料としてのメタノールと水
とからなる改質原料を用いたが、炭化水素系の燃料とし
てのメタノールを冷媒として用いたり、水を冷媒として
用いるものとしてもよい。この場合、第１酸化反応部３
２の冷媒として水を用いると共に第２酸化反応部４２の
冷媒としてメタノールを用いるものとしたり、逆に、第
１酸化反応部３２の冷媒としてメタノールを用いると共
に第２酸化反応部４２の冷媒として水を用いるものとし
てもよい。

【００２７】実施例の一酸化炭素濃度低減装置２０で
は、燃料改質システム１０に組み込むものとして説明し
たが、燃料改質システム１０に組み込まないものとして
もよい。この場合、第１酸化反応部３２や第２酸化反応
部４２を冷却する冷媒は、炭化水素系の燃料としてのメ
タノールと水とからなる改質原料に限られず、如何なる
冷媒を用いてもよい。

【００２８】実施例の一酸化炭素濃度低減装置２０で
は、同一の冷媒を用いて熱交換器３３，４３の各冷却流
路の圧力を異なるものとして第１酸化反応部３２と第２
酸化反応部４２の温度を調節したが、異なる冷媒を用い
て第１酸化反応部３２と第２酸化反応部４２の温度を調
節するものとしてもよい。こうした変形例の一酸化炭素
濃度低減装置２０Ｂを備える燃料改質システム１０Ｂの
構成の概略を図２に示す。変形例の一酸化炭素濃度低減
装置２０Ｂは、第１酸化反応部３２Ｂが改質原料の沸騰
冷却機構に代えて異なる冷媒を用いて冷却する冷却装置
３４Ｂを備える点を除いて実施例の一酸化炭素濃度低減
装置２０と同一の構成をしている。重複する説明を避け
るため、変形例の一酸化炭素濃度低減装置２０Ｂの構成
のうち実施例の一酸化炭素濃度低減装置２０と同一の構
成には同一の符号を付し、その説明は省略する。変形例
の一酸化炭素濃度低減装置２０Ｂが備える第１酸化反応
部３２Ｂの冷却装置３４Ｂは、冷媒として油を用い、油
を循環流路に循環させることにより第１酸化反応部３２
Ｂを冷却する。電子制御ユニット６０による第１酸化反
応部３２の温度制御は、温度センサ３９により検出され
る第１酸化反応部３２Ｂの温度が１３０℃〜１９０℃と
なるよう冷却装置３４Ｂにおける冷媒としての油の循環
流量を調節することにより行なわれる。こうした変形例
の一酸化炭素濃度低減装置２０Ｂによれば、異なる冷媒
を用いて第１酸化反応部３２Ｂと第２酸化反応部４２の
温度を調節することができる。もとより、第１酸化反応
部３２Ｂを第２酸化反応部４２に比して高温で調節して
第１酸化反応部３２Ｂにおける一酸化炭素の優先酸化反
応を促進するから、第１酸化反応部３２Ｂを小型化する
ことができる。また、燃料改質システム１０Ｂにおける
燃料改質装置１２の改質原料を第２酸化反応部４２を冷
却する冷媒として用いて改質原料を加温するから、シス
テム全体の熱効率を向上させることもできる。

【００２９】次に、本発明の第２の実施例としての一酸
化炭素濃度低減装置２０Ｃについて説明する。図３は、
第２実施例の一酸化炭素濃度低減装置２０Ｃを備える燃
料改質システム１０Ｃの構成の概略を示す構成図であ
る。第２実施例の一酸化炭素濃度低減装置２０Ｃは、図
示するように、第１酸化反応部３２Ｃが改質原料の沸騰
冷却機構を備えない点と第１酸化反応部３２Ｃと第２酸
化反応部４２Ｃとが熱伝導部材３４Ｃにより接続されて
いる点とを除いて第１実施例の一酸化炭素濃度低減装置
２０と同一の構成をしている。重複する説明を避けるた
め、第２実施例の一酸化炭素濃度低減装置２０Ｃの構成
のうち第１実施例の一酸化炭素濃度低減装置２０と同一
の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。第
２実施例の一酸化炭素濃度低減装置２０Ｃの第１酸化反
応部３２Ｃが備える熱伝導部材３４Ｃは、熱伝導率の良
好な材料、例えば銅やアルミニウムなどの金属材料など
により形成された板材として構成されている。第２実施
例の一酸化炭素濃度低減装置２０Ｃでは、第１酸化反応
部３２Ｃにより生じる熱を熱伝導部材３４Ｃを用いて第
２酸化反応部４２Ｃに伝え、第２酸化反応部４２Ｃにお
ける改質原料の沸騰冷却により冷却できるようになって
いる。即ち、第２酸化反応部４２Ｃは、改質原料の沸騰
冷却で直接的に冷却され、第１酸化反応部３２Ｃは第２
酸化反応部４２Ｃの改質原料の沸騰冷却で間接的に冷却
されるのである。熱伝導部材３４Ｃの熱伝導特性にもよ
るが、第２酸化反応部４２Ｃを８０〜１３０℃の温度に
調節すると共に第１酸化反応部３２Ｃを１３０〜１９０
℃の温度に調節することができる。

【００３０】以上説明した第２実施例の一酸化炭素濃度
低減装置２０Ｃによれば、熱伝導部材３４Ｃを備えるこ
とにより、第１酸化反応部３２Ｃを１３０〜１９０℃の
温度に調節すると共に第２酸化反応部４２Ｃを８０〜１
３０℃の温度に調節することができる。しかも、熱伝導
部材３４Ｃにより第１酸化反応部３２Ｃと第２酸化反応
部４２Ｃを熱伝導可能に接続するだけでよいから、装置
を簡易なものにすることができると共に装置の小型化を
図ることができる。もとより、燃料改質システム１０Ｃ
における燃料改質装置１２の改質原料を第２酸化反応部
４２Ｃを冷却する冷媒として用いて改質原料を加温する
から、システム全体の熱効率を向上させることができ
る。

【００３１】第２実施例の一酸化炭素濃度低減装置２０
Ｃでは、第２酸化反応部４２Ｃを冷却する冷媒として炭
化水素系の燃料としてのメタノールと水とからなる改質
原料を用いたが、炭化水素系の燃料としてのメタノール
を冷媒として用いたり、水を冷媒として用いるものとし
てもよい。

【００３２】また、第２実施例の一酸化炭素濃度低減装
置２０Ｃでは、燃料改質システム１０Ｃに組み込むもの
として説明したが、燃料改質システム１０Ｃに組み込ま
ないものとしてもよい。この場合、第２酸化反応部４２
Ｃを冷却する冷媒は、炭化水素系の燃料としてのメタノ
ールと水とからなる改質原料に限られず、如何なる冷媒
を用いてもよい。

【００３３】以上、本発明の実施の形態について実施例
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例である一酸化炭素低減装置
２０を備える燃料改質システム１０の構成の概略を示す
構成図である。

【図２】 変形例の一酸化炭素濃度低減装置２０Ｂを備
える燃料改質システム１０Ｂの構成の概略を示す構成図
である。

【図３】 第２実施例の一酸化炭素濃度低減装置２０Ｃ
を備える燃料改質システム１０Ｃの構成の概略を示す構
成図である。

【符号の説明】

１０，１０Ｂ，１０Ｃ 燃料改質システム、１２ 燃料
改質装置、２０，２０Ｂ，２０Ｃ 一酸化炭素濃度低減
装置、３２，３２Ｂ，３２Ｃ 第１酸化反応部、３３，
４３ 熱交換器、３４，４４ 流量調節弁、３５，３
７，４５，４７アクチュエータ、３６，４６ 減圧弁、
３８，４８ 圧力センサ、３９，４９温度センサ、５０
改質原料タンク、５２ ポンプ、６０ 電子制御ユニ
ット、６２ ＣＰＵ、６４ ＲＯＭ、６６ ＲＡＭ。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水素を含有する水素リッチガス中の一酸
   化炭素濃度を低減する一酸化炭素濃度低減装置であっ
   て、 水素の存在下で水素に優先して一酸化炭素を酸化する第
   １の優先酸化触媒により前記水素リッチガス中の一酸化
   炭素を酸化する第１酸化反応部と、 該第１酸化反応部の後段に配置され、水素の存在下で水
   素に優先して一酸化炭素を酸化する第２の優先酸化触媒
   により該第１酸化反応部により一酸化炭素濃度が低減さ
   れた水素リッチガス中の一酸化炭素を酸化する第２酸化
   反応部と、 前記第１酸化反応部の温度が前記第２酸化反応部の温度
   より高くなるよう該第１酸化反応部の温度と該第２酸化
   反応部の温度とを調節する温度調節手段とを備える一酸
   化炭素濃度低減装置。
2. 【請求項２】 前記温度調節手段は、前記第１酸化反応
   部の温度を調節する第１温度調節手段と、前記第２酸化
   反応部の温度を調節する第２温度調節手段とを備える請
   求項１記載の一酸化炭素濃度低減装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の一酸化炭素濃度低減装置
   であって、 前記第１温度調節手段は、第１の冷媒を用いて温度を調
   節する手段であり、 前記第２温度調節手段は、第２の冷媒を用いて温度を調
   節する手段である一酸化炭素濃度低減装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の一酸化炭素濃度低減装置
   であって、 前記第１の冷媒は、油であり、 前記第２の冷媒は、炭化水素系の燃料を水蒸気改質して
   水素リッチガスとする燃料改質装置における前記炭化水
   素系の燃料と水とからなる改質原料である一酸化炭素濃
   度低減装置。
5. 【請求項５】 請求項３記載の一酸化炭素濃度低減装置
   であって、 前記第１温度調節手段は、前記第１の冷媒の沸点が所定
   温度より高い温度となるよう該第１の冷媒の流路の圧力
   を調節する手段であり、 前記第２温度調節手段は、前記第２の冷媒の沸点が前記
   所定温度より低い温度となるよう該第２の冷媒の流路の
   圧力を調節する手段である一酸化炭素濃度低減装置。
6. 【請求項６】 前記第１の冷媒と前記第２の冷媒は、共
   に炭化水素系の燃料を水蒸気改質して水素リッチガスと
   する燃料改質装置における前記炭化水素系の燃料と水と
   からなる改質原料である請求項５記載の一酸化炭素濃度
   低減装置。
7. 【請求項７】 前記炭化水素系の燃料はメタノールであ
   る請求項４または６記載の一酸化炭素濃度低減装置。
8. 【請求項８】 前記温度調節手段は、前記第１酸化反応
   部と前記第２酸化反応部との間で熱伝導が可能な熱伝導
   手段と、前記第２酸化反応部を冷却する冷却手段とを備
   える請求項１記載の一酸化炭素濃度低減装置。
9. 【請求項９】 前記温度調節手段は、前記第１酸化反応
   部を１３０〜１９０℃の温度に調節し、前記第２酸化反
   応部を８０〜１３０℃の温度に調節する手段である請求
   項１ないし８いずれか記載の一酸化炭素濃度低減装置。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし９いずれか記載の一酸
    化炭素濃度低減装置であって、 前記第１の優先酸化触媒は、白金系または白金−ルテニ
    ウム系の触媒であり、 前記第２の優先酸化触媒は、ルテニウム系または白金−
    ルテニウム系の触媒である一酸化炭素濃度低減装置。
11. 【請求項１１】 水素を含有する水素リッチガス中の一
    酸化炭素濃度を低減する一酸化炭素濃度低減方法であっ
    て、 第１の温度を中心とする第１の所定温度範囲で水素の存
    在下で水素に優先して一酸化炭素を酸化する第１の優先
    酸化触媒を用いて前記水素リッチガス中の一酸化炭素を
    酸化して該水素リッチガス中の一酸化炭素濃度を低減す
    る第１低減ステップと、 該一酸化炭素濃度が低下された水素リッチガスを前記第
    １の温度より低い第２の温度を中心とする第２の所定温
    度範囲で水素の存在下で水素に優先して一酸化炭素を酸
    化する第２の優先酸化触媒を用いて酸化して更に一酸化
    炭素濃度を低減する第２低減ステップとを備える一酸化
    炭素濃度低減方法。
12. 【請求項１２】 前記第１低減ステップを１３０〜１９
    ０℃の温度で行ない、前記第２低減ステップを８０〜１
    ３０℃の温度で行なう請求項１１記載の一酸化炭素濃度
    低減方法。
13. 【請求項１３】 前記第１の優先酸化触媒として白金系
    または白金−ルテニウム系の触媒を用い、前記第２の優
    先酸化触媒としてルテニウム系または白金−ルテニウム
    系の触媒を用いる請求項１１または１２記載の一酸化炭
    素濃度低減方法。