JP2002087802A - 燃料改質装置 - Google Patents

燃料改質装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料改質装置において、一酸化炭素除去装置
の触媒層の活性温度に達するまでの時間を短縮する。 【解決手段】 燃料改質装置は水素を含む改質ガスを生
成する改質器（１）と、改質ガスに含まれる一酸化炭素
を除去する触媒層を備えた一酸化炭素除去装置（３）
と、一酸化炭素除去装置（３）に高温ガスを供給する手
段（４）と、一酸化炭素除去装置に酸化剤を供給する手
段（７）と、を備える。一酸化炭素除去装置（３）の触
媒層の温度が所定温度以下の場合に、改質ガスと高温ガ
スと酸化剤を混合した混合ガスを一酸化炭素除去装置
（３）に供給するので、一酸化炭素除去装置（３）の触
媒層の活性温度に達するまでの時間を短縮することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、炭化水素を含む
改質用燃料を改質することにより、水素を含む改質ガス
を生成する燃料改質装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の燃料改質装置は特開２０
００−０６３１０４号公報に記載されるように改質器、
一酸化炭素除去装置、蒸発器等から構成される。
【０００３】ここで一酸化炭素除去装置には酸化触媒が
充填されており、改質ガス中の一酸化炭素を優先的に酸
化させて、改質ガス中の一酸化炭素濃度を低下させるこ
とができる。
【０００４】しかしながら、従来の一酸化炭素除去装置
では、燃料改質装置の起動時に酸化触媒層が活性化する
までに時間が掛かるという問題があり、これを解決する
ための手段として特開平５−３０３９７０号公報に記載
のバーナーで生成した燃焼ガスを触媒層に導入したり、
ヒーターを触媒層の近傍に設置する方法がある。また、
特開平１１−６７２５６号公報には燃焼ガスと熱交換し
て高温となった空気を触媒層に導入する方法が、特開２
０００−６３１０４号公報には一酸化炭素除去装置の上
流に設置した燃焼器で、噴霧した燃料をグロープラグで
着火、燃焼し、その燃焼ガスを触媒層に導入する方法が
開示されている。
【０００５】さらには、特開平８−１３３７０１号公報
に記載の技術は、まず改質器を起動して改質ガスを生成
し、この改質ガスに過剰量の酸化剤を混合して触媒層に
導入して、触媒層が酸化反応することで、活性化するよ
うにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来技術はそれぞれ課題を有している。
【０００７】たとえば、特開平５−３０３９７０号公報
や特開平１１−６７２５６号公報に記載の技術では導入
された箇所が局部的に高温となり、触媒の耐熱温度、例
えばＲｕをＡｌ2Ｏ3に担持させた触媒では３００℃を超
えると触媒が焼結し、触媒の活性が低下するという問題
が生じる。この問題を解決するには、触媒を耐熱温度以
下に保持した上で、触媒層全体を所定温度（ＲｕをＡｌ
2Ｏ3に担持させた触媒では１００〜２００℃）にするた
めには熱量を抑えて、加熱時間を長くする手立てしかな
く、これでは起動時間に時間がかかるという問題が生じ
る。これは特開２０００−６３１０４号公報に記載され
た技術でも触媒層に供給される熱量には限度があるた
め、解決されない課題である。
【０００８】特開平８−１３３７０１号公報に記載の技
術では、改質器が十分に起動するまでは可燃性ガス、す
なわち酸化反応で自己発熱するための反応物の量が少な
く、触媒層での酸化反応による発熱量が少ないため触媒
層全体を適温にするまでの時間が掛かるという問題があ
る。
【０００９】そこで本発明は、このような問題を解決す
る燃料改質装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、水素を含
む改質ガスを生成する改質器と、改質ガスに含まれる一
酸化炭素を除去する触媒層を備えた一酸化炭素除去装置
と、前記一酸化炭素除去装置に高温ガスを供給する手段
と、前記一酸化炭素除去装置に酸化剤を供給する手段
と、を備えた燃料改質装置において、前記一酸化炭素除
去装置の触媒層の温度が所定温度以下の場合に、改質ガ
スと高温ガスと酸化剤を混合した混合ガスを一酸化炭素
除去装置に供給する。
【００１１】第２の発明は、第１の発明において、前記
一酸化炭素除去装置の触媒層の温度が所定温度以上の場
合に、一酸化炭素除去装置への高温ガスの供給を停止す
る。
【００１２】第３の発明は、第１または２の発明におい
て、前記高温ガスは、原燃料と空気を理論空燃比よりも
濃い状態で燃焼させることにより生成した、可燃性ガス
を含有する燃焼ガスとする。
【００１３】第４の発明は、第１から３のいずれか一つ
の発明において、前記触媒層の温度を検出する手段と、
前記高温ガスの導入量を調整する手段とを備え、触媒層
の温度が所定値となるように高温ガスの導入量を触媒層
毎に調整する。
【００１４】第５の発明は、第１から３のいずれか一つ
の発明において、前記混合ガスの温度を検出する手段
と、前記触媒層の温度を検出する手段と、前記高温ガス
の導入量を調整する手段と、前記酸化剤の導入量を調整
する手段とを備え、混合ガスの温度が所定値となるよう
に高温ガスの導入量を調整するとともに、触媒層の温度
が所定値となるように酸化剤の導入量を調整する。
【００１５】第６の発明は、第１から５のいずれか一つ
の発明において、前記一酸化炭素除去装置として、複数
の一酸化炭素除去装置を直列に配置する。
【００１６】
【発明の効果】第１および２の発明では、一酸化炭素除
去装置の触媒層が所定温度に達していない場合に、改質
器で生成される改質ガスと高温ガスと空気との混合ガス
を一酸化炭素除去装置に供給するようにしたので、一酸
化炭素除去装置の触媒層は高温の混合ガスによる加熱と
ともに、水素および一酸化炭素と酸素との反応熱によっ
ても触媒層が加熱されることにより、触媒層が活性温度
に達するまでの所要時間を短縮することが可能となる。
【００１７】第３の発明では、高温ガスは、原燃料と空
気を理論空燃比よりも濃い状態で燃焼させることにより
生成した、可燃性ガスを含有する燃焼ガスとしたので、
改質器が十分に機能していない、改質ガス中の可燃性ガ
スの含有量が少ない場合でも一酸化炭素除去装置の触媒
層を加熱するための十分な反応熱を発生することができ
る。したがって触媒層を活性温度までの時間を短縮する
ことができる。
【００１８】第４の発明では、触媒層の温度が所定値と
なるように高温ガスの導入量を調整するようにしたの
で、触媒層が耐熱温度を超えることを抑制しながら、起
動時に触媒層の温度が活性温度に達するまでの時間を短
縮することができる。
【００１９】第５の発明では、混合ガスの温度が所定値
となるように高温ガスの導入量を調整するとともに、触
媒層の温度が所定値となるように酸化剤の導入量を調整
するようにしたので、触媒層が耐熱温度を超えることを
抑制しながら、起動時に触媒層の温度が活性温度に達す
るまでの時間を短縮することができる。
【００２０】第６の発明では、複数の一酸化炭素除去装
置を直列に配置するようにしたので、一酸化炭素の除去
能力が向上するとともに、それぞれの一酸化炭素除去装
置で触媒層の温度制御を行うことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１から図３は本発明の燃料改質
装置の構成図を示し、図１は起動運転時の状態を示し、
図２は定常運転時の状態を示し、図３は改質器と起動燃
焼器とプリミキサの作動概念図を示している。
【００２２】まず図１の起動運転時の状態に基づいて説
明する。
【００２３】本発明の燃料改質装置は原燃料を改質する
改質器１と、改質器１から供給される改質ガス中の一酸
化炭素濃度を燃料電池スタック２の許容濃度まで低減す
る一酸化炭素除去装置３と、起動時に原燃料を燃焼し、
高温ガスを生成する起動燃焼器４と、この高温ガスと原
燃料を混合し、混合したガスを気化し、改質器１に供給
するプリミキサ５から主要部が構成される。
【００２４】図示しない燃料タンクに接続する燃料ポン
プ２０から供給された原燃料（例えばメタノールなどの
炭化水素系燃料）は、調整弁６を介して起動燃焼器４に
導入される。一方、起動燃焼器４にはコンプレッサ７か
ら空気が調整弁８を介して導入される。起動燃焼器４に
は点火手段としてグロープラグ９が備えられており、起
動燃焼器４内に導入された原燃料と空気の混合ガスを点
火、燃焼させる。この燃焼によって高温ガスが生成され
てプリミキサ５へ供給される。
【００２５】高温ガスが供給されたプリミキサ５には、
さらに燃料ポンプ２０からの原燃料とコンプレッサ７か
らの空気が調整弁１１、空気調整弁１２を介して供給さ
れる。プリミキサ５では原燃料と空気の混合ガスが高温
ガスによって気化され、これらが改質器１に供給され
る。
【００２６】改質器１は触媒層を備えており、改質器１
に供給された混合ガスは所定温度域において触媒層で酸
化反応と改質反応(吸熱反応)とが同時に生じ、水素を含
む改質ガスが生成される。
【００２７】改質器１の改質ガスを一酸化炭素除去装置
３に送り込む通路には高温ガス調整弁１０と空気調整弁
１８が設けられ、一酸化炭素除去装置３の触媒温度が所
定温以下の時に起動燃焼器４で生成された高温ガスが高
温ガス調整弁１０を介して、さらにコンプレッサ７から
供給される空気が空気調整弁１８を介して導入され、こ
れらが一酸化炭素除去装置３に供給される。
【００２８】一酸化炭素除去装置３の内部には一酸化炭
素を選択的に酸化する触媒物質を担体にコーティングし
た触媒層を充填する。たとえば、ＲｕやＰｔなどの貴金
属をＡｌ2Ｏ3などに担持させ、セラミック製や金属製の
ハニカムにコーティングしたものである。
【００２９】一酸化炭素除去装置３に供給された改質ガ
ス中の一酸化炭素は触媒によって反応して低減される。
【００３０】ところで燃料改質装置起動時には、一酸化
炭素除去装置３の下流に設置された切換弁１５が閉じ一
酸化炭素が除去された改質ガスは燃料電池スタック２に
は供給されず、一酸化炭素除去装置３の下流に設置され
た切換弁１４を介して全量が排水素燃焼器１３に供給さ
れる。この排水素燃焼器１３は外部に余剰水素が排出さ
れるのを防ぐもので、余剰水素を完全に燃焼させる。排
水素燃焼器１３にはコンプレッサ７からの空気が空気調
整弁１９を介して供給され、改質ガスと空気との混合ガ
スを、排水素燃焼器１３に備えられた触媒によって燃焼
し、高温ガスを発生する。この高温ガスは下流に配置さ
れた原燃料を加熱気化させるための蒸発器１７に流入
し、蒸発器１７を昇温させた後、外部に放出される。
【００３１】なお図１中破線で示した経路は起動時には
使用されない経路を示し、例えば後述する定常運転時に
使用されるものである。
【００３２】次に図２を用いて本発明の燃料改質装置の
定常運転時の構成について説明する。
【００３３】定常時において起動燃焼器４の作動を停止
し、プリミキサ５には蒸発器１７からの気化燃料とコン
プレッサ７からの空気が供給される。プリミキサ５内で
高温燃料と空気が混合し、改質器１に供給される。
【００３４】改質器１は起動時と同様に水素を含む改質
ガスを生成する。改質器１を流出した改質ガスにコンプ
レッサ７からの空気が空気調整弁１８を介して混合し、
一酸化炭素除去装置３に導入される。
【００３５】一酸化炭素除去装置３は起動時と同様に所
定濃度、すなわち燃料電池スタック２が許容する一酸化
炭素濃度まで一酸化炭素を除去し、改質ガスを切換弁１
５を通して全て燃料電池スタック２に供給する。
【００３６】燃料電池スタック２で発電に使用される改
質ガス以外の余剰の改質ガスは燃料電池スタック２から
排水素燃焼器１３に送られる。改質ガスは排水素燃焼器
１３で触媒燃焼により高温ガスとなり、蒸発器１７に供
給される。
【００３７】蒸発器１７は高温ガスによって昇温される
とともに、燃料ポンプ２０から供給される原燃料と、水
ポンプ２４から供給される水が、それぞれの調整弁２
１、２２を介して蒸発器１７に供給され、昇温された蒸
発器１７において熱交換されることにより気化し、プリ
ミキサ５に流入する。
【００３８】なお定常時において、起動燃焼器４とプリ
ミキサ５への原燃料の供給は停止されている。
【００３９】図３には起動燃焼器４とプリミキサ５と改
質器１の作動概念図を示す。
【００４０】燃料ポンプ２１から供給される原燃料とコ
ンプレッサ７から供給される空気はそれぞれ調整弁６、
８によって調圧されてからインジェクタ２７Ａ、スワラ
ー２７Ｂを介して、起動燃焼器４内に噴射される。原燃
料と空気からなる混合ガスはグロープラグ９によって着
火燃焼し、高温ガスとなる。この高温ガスは起動燃焼器
４内に設置された温度検出器２３によって測温され、所
定温度となるように燃料量、空気量を調整することがで
きる。
【００４１】所定温度の高温ガスはプリミキサ５に流入
し、ここでさらに原燃料と空気が調整弁１１、１２を介
してインジェクタ２８Ａ、スワラー２８Ｂにより噴射さ
れて、高温ガスと混合する。
【００４２】この混合ガスは改質器１に導入され、触媒
からなる改質部に供給されて、水素を含む改質ガスが生
成される。
【００４３】次に作用について説明する。
【００４４】一酸化炭素除去装置３の温度が所定温度に
達していない場合には、図１のように改質器１で生成さ
れた改質ガスに空気調整弁１８からのこの空気と、さら
に起動燃焼器４からの高温ガスを調整弁１０を介して導
入し、混合した上で一酸化炭素除去装置３に供給する。
【００４５】なお一酸化炭素除去装置３の温度が所定値
以下であると判断する手段としては、触媒層に設置した
温度検出器２５、あるいは改質ガスの温度を検出する温
度検出器２６の出力をもとに図示しないコントローラに
よって判断させてもよいし、起動時においては温度を検
出せずに所定温度以下であると判断してもよい。
【００４６】起動時に一酸化炭素除去装置３の触媒層に
導入される改質ガス、空気、高温ガスの混合ガスは高温
ガスによって高温となっており、高温の混合ガスの熱が
触媒層に伝熱されることで、触媒層が徐々に加熱され
る。
【００４７】一方、改質器１の起動直後は改質器１の触
媒層の活性が低く、改質ガス中の水素や一酸化炭素など
の可燃性ガスの濃度が低い。また未反応のメタノールガ
スは十分に昇温されていない改質器１の触媒層や配管に
凝縮するため、一酸化炭素除去装置３に導入されない。
【００４８】このような状態から改質器１の触媒層の活
性が高まるに従って、改質ガス中の水素や一酸化炭素の
割合が徐々に増加し、一酸化炭素除去装置３に導入され
るようになる。一酸化炭素除去装置３の触媒層で水素と
一酸化炭素は、空気調整弁１８から導入された空気中の
酸素と反応して反応熱を発生する。この反応熱によって
触媒層の温度は上昇する。
【００４９】したがって、一酸化炭素除去装置３の触媒
層は高温の混合ガスによる加熱と併行して、水素および
一酸化炭素と酸素との反応熱によっても触媒層が自己加
熱されることにより、触媒層が活性温度に達するまでの
所要時間を短縮することが可能となる。
【００５０】一酸化炭素除去装置３が所定温度に達して
いる定常時においては図２に示したように、改質器１で
生成した改質ガスに空気調整弁１８から空気を導入した
上で、一酸化炭素除去装置３の触媒層に改質ガスを導入
する。この場合、一酸化炭素除去装置３の触媒は十分に
活性化しているので、起動燃焼器４から高温ガスを導入
する必要はなく、一酸化炭素を効率よく反応除去でき
る。
【００５１】次に本発明の第２の実施形態を説明する。
これは第１の実施形態に対して、起動用燃焼器４で燃焼
する原燃料と空気の混合ガスの混合比を理論空燃比より
も濃い状態、すなわちリッチ状態に設定したものであ
る。
【００５２】図４を用いて説明すると、まずリーン状態
の混合ガスを燃焼すると（図４中のリーン燃焼）、燃焼
ガスには可燃性ガスがほとんど存在しないが、図４中リ
ッチ燃焼で示したリッチ状態の混合ガスを燃焼した場合
には、可燃性ガスが存在し、例えば、混合ガスが燃焼し
た際の火炎温度が９００℃の時には、燃焼ガス中には約
２５ｖｏｌ％の水素と約１５ｖｏｌ％の一酸化炭素が存
在している。
【００５３】この燃焼ガスを第１実施形態の起動燃焼器
４から排出される高温ガスとして用いることによって、
改質器１が十分に機能していない、改質ガス中の可燃性
ガスの含有量が少ない場合でも一酸化炭素除去装置３の
触媒層を加熱するための十分な反応熱を発生することの
できる可燃性ガスを含む燃焼ガスを一酸化炭素除去装置
３に導入することができる。
【００５４】すなわち、燃料改質装置の起動直後から可
燃性ガスを含む燃焼ガスを一酸化炭素除去装置３に導入
することによって、一酸化炭素除去装置３の触媒層を自
己発熱による反応熱によって十分に加熱することができ
る。したがって触媒層全体の温度が触媒の活性温度に達
するまでの時間をさらに短縮することができる。
【００５５】次に図５に示す第３の実施形態を説明す
る。これは一酸化炭素除去装置３に備えた温度検出器２
５を用いて、一酸化炭素除去装置３の触媒層の温度を活
性温度に維持するように制御するものである。
【００５６】温度検出器２５から出力される信号はコン
トローラ３０に入力され、検出した温度が触媒の活性下
限温度未満の場合に高温ガス調整弁１０を開き、一酸化
炭素除去装置３に燃焼ガスを導入する。
【００５７】なお触媒層の活性温度範囲は、ＲｕをＡｌ
2Ｏ3に担持させた触媒では１００〜２００℃であるの
で、下限温度は１００℃とする。
【００５８】高温ガスが一酸化炭素除去装置３に導入さ
れ、触媒層が昇温し、活性下限温度に近づくと、図６に
示すように高温ガスの導入量を徐々に少なくし、触媒層
の温度が活性温度より高くなりすぎないようにコントロ
ーラ３０が高温ガス調整弁１０を制御する。なお図１と
同一部材に同符号を付し、説明を省略する。
【００５９】このコントローラ３０の制御内容を図７に
示すフローチャートを用いて説明する。
【００６０】まずステップＳ１で起動燃焼器４を起動す
る。続いてステップＳ２で温度検出器２５を用いて触媒
層の温度を検出し、ステップＳ３で入力した触媒温度に
基づき、高温ガスの導入量を図６から算出する。
【００６１】ステップＳ４では、ステップＳ３で求めた
高温ガスの導入量に対応する高温ガス調整弁１０の開度
を調整する。
【００６２】ステップＳ５で高温ガス導入後の触媒層の
温度を温度検出器２５で再検出し、ステップＳ６では、
触媒層の温度が活性下限温度、例えばＲｕをＡｌ2Ｏ3に
担持させた触媒では１００℃以上かどうかを判定し、１
００℃以上の場合にはステップＳ７に進み高温ガス調整
弁１０を閉じて制御を終了する。
【００６３】１００℃未満の場合には、ステップＳ３に
戻り、高温ガスを導入し、触媒層の温度が１００℃以上
になるまで制御を継続する。
【００６４】図８は、触媒層内の温度分布と高温ガスの
導入量との関係を示している。高温ガスの導入によって
まず触媒層の入り口付近の温度が上昇し、続いて出口付
近の温度が活性温度に達する。これはまず入り口付近で
活発に発熱反応が生じ、入り口付近の温度が上昇し、追
って発熱反応が出口側に移動していくためである。
【００６５】なお本実施形態では、高温ガスの導入量を
図６に示すようにステップ状に制御しているが、より細
かく制御し、滑らかな曲線状に制御してもよい。
【００６６】このような制御を行うことによって触媒層
が耐熱温度を超えることを抑制しながら、起動時に触媒
層の温度が活性温度に達するまでの時間を短縮すること
ができる。
【００６７】次に図９に示す第４の実施形態について説
明する。
【００６８】これは第３の実施形態の構成に加えて、一
酸化炭素除去装置３に導入される、改質ガスと高温ガス
調整弁１０から供給される高温ガスと空気調整弁１８か
ら供給される空気との混合ガスの温度を一酸化炭素除去
装置３の上流に設置された温度検出器２６によって検出
し、混合ガスの温度が触媒層の活性温度を維持するよう
にコントローラ３０が空気調整弁１８の開度を制御する
ものである。
【００６９】混合ガスの温度を検出した温度検出器２６
の信号はコントローラ３０に送られ、図６に示すように
混合ガスの温度が触媒層の活性下限温度に近づくほど高
温ガス調整弁１０の開度を絞り、高温ガスの導入量を少
なくするように制御する。
【００７０】一方、触媒層の温度を検出する温度検出器
２５は、その検出信号をコントローラ３０に出力する。
触媒層の温度が活性下限温度未満の場合にはコントロー
ラ３０は空気調整弁１８の開度を大きくするように指令
を出力し、空気調整弁１８の開度は増加し、空気量が増
加する。図１０に示すように触媒層の温度が低ければ低
いほど空気調整弁１８の開度は大きくし、空気導入量を
増やし、活性下限温度に近づくほど空気調整弁１８の開
度を絞り、空気の導入量を少なく制御する。図１０では
空気導入量と温度計検出値との関係をステップ状として
が、曲線状としてより精度を向上することも可能であ
る。
【００７１】図１１のフローチャートを用いて本実施形
態のコントローラの制御内容を説明する。
【００７２】まずステップＳ１で起動燃焼器４を始動す
る。
【００７３】続いて制御はステップＳ２とステップＳ８
とに分かれ、ステップＳ２では温度検出器２６を用いて
混合ガスの温度を検出する。
【００７４】ステップＳ３で、検出した混合ガスの温度
から高温ガスの導入量を図６から算出する。
【００７５】ステップＳ４では、ステップＳ３で算出し
た高温ガスの導入量に基づいて高温ガス調整弁１０の開
度を制御する。
【００７６】続いてステップＳ５で温度検出器２５を用
いて触媒層の温度を検出する。
【００７７】ステップＳ６で、触媒層の温度が活性下限
温度（例えばＲｕをＡｌ2Ｏ3に担持させた触媒では１０
０℃）以上かどうかを判定する。触媒層の温度が１００
℃以上の場合にはステップＳ７に進み、高温ガス調整弁
１０を閉じて制御を終了する。１００℃未満の場合には
ステップＳ３に戻り、触媒層の温度が１００℃以上にな
るまで制御を継続する。
【００７８】一方、ステップＳ８では、温度検出器２５
を用いて触媒層の温度を検出する。ステップＳ９で検出
した触媒層の温度に基づいて図８から空気導入量を算出
する。
【００７９】ステップＳ１０で、算出した空気導入量に
基づき空気調整弁１８の開度を調整する。
【００８０】ステップＳ１１では、温度検出器２５を用
いて触媒層の温度を検出する。
【００８１】ステップＳ１２で、触媒層の温度が活性下
限温度（例えばＲｕをＡｌ2Ｏ3に担持させた触媒では１
００℃）以上かどうかを判定する。触媒層の温度が１０
０℃以上の場合にはステップＳ１３に進み、空気調整弁
１８の開度制御を図示しない定常運転時の制御内容にし
て、制御を終了する。１００℃未満の場合にはステップ
Ｓ９に戻り、触媒層の温度が１００℃以上になるまで制
御を継続する。
【００８２】図１２は、触媒層内の温度分布と高温ガス
および空気の導入量との関係を示している。高温ガスお
よび空気の導入によってまず触媒層の入り口付近の温度
が上昇し、続いて出口付近の温度が活性温度に達する。
これはまず入り口付近で活発に発熱反応が生じ、入り口
付近の温度が上昇し、追って発熱反応が出口側に移動し
ていくためである。しかしながら第３の実施形態に対し
て出口側の温度上昇の遅れが本実施形態では小さくなっ
ている。これは空気の導入によってさらに触媒層での発
熱反応が促進されたためである。
【００８３】このような制御を行うことによって、触媒
層が耐熱温度を超えることを抑制しながら、起動時に触
媒層の温度が活性温度に達するまでの時間をさらに短縮
することができる。
【００８４】またこの実施形態では単一の一酸化炭素除
去装置３を用いたが、一酸化炭素除去装置３を複数直列
に配列することも可能である。
【００８５】改質器１の下流に複数の一酸化炭素除去装
置３を直列に配置し、それぞれの上流に高温ガス調整弁
１０と空気調整弁１８を配置する。また温度検出器２
５、２６について、他の実施形態と同様にそれぞれの一
酸化炭素除去装置３に備える。
【００８６】このような構成とすることによって、一酸
化炭素の除去能力が向上するとともに、それぞれの一酸
化炭素除去装置３で触媒層の温度制御を行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施形態での燃料改質装置の起動時の
構成を示す図である。
【図２】 同じく燃料改質装置の定常時の構成を示す図
である。
【図３】 同じく起動燃焼器、プリミキサ、改質器の作
動概念図である。
【図４】 同じく原燃料の空気過剰率と火炎温度の関係
示す図である。
【図５】 第２の実施形態での燃料改質装置の起動時の
構成を示す図である。
【図６】 同じく高温ガスの導入量の制御パターンを示
す図である。
【図７】 同じく高温ガスの導入時の制御内容を示すフ
ローチャートである。
【図８】 同じく触媒層内の温度分布と高温ガスの導入
量との関係を示す図である。
【図９】 第３の実施形態での燃料改質装置の起動時の
構成を示す図である。
【図１０】 同じく空気の導入量の制御パターンを示す
図である。
【図１１】 同じく高温ガスおよび空気の導入時の制御
内容を示すフローチャートである。
【図１２】 同じく触媒層内の温度分布と高温ガスおよ
び空気の導入量との関係を示す図である。
【符号の説明】
１ 改質器 ２ 燃料電池スタック ３ 一酸化炭素除去装置 ４ 起動燃焼器 ５ プリミキサ １３ 排水素燃焼器 １７ 蒸発器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 8/06 Ｈ０１Ｍ 8/06 Ｇ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】水素を含む改質ガスを生成する改質器と、 改質ガスに含まれる一酸化炭素を除去する触媒層を備え
    た一酸化炭素除去装置とを備えた燃料改質装置におい
    て、 前記一酸化炭素除去装置に高温ガスを供給する手段と、 前記一酸化炭素除去装置に酸化剤を供給する手段とを備
    え、 前記一酸化炭素除去装置の触媒層の温度が所定温度以下
    の場合に、改質ガスと高温ガスと酸化剤を混合した混合
    ガスを一酸化炭素除去装置に供給する、ことを特徴とす
    る燃料改質装置。
  2. 【請求項２】前記一酸化炭素除去装置の触媒層の温度が
    所定温度以上の場合に、一酸化炭素除去装置への高温ガ
    スの供給を停止する、ことを特徴とする請求項１に記載
    の燃料改質装置。
  3. 【請求項３】前記高温ガスが、原燃料と空気を理論空燃
    比よりも濃い状態で燃焼させることにより生成した、可
    燃性ガスを含有する燃焼ガスであることを特徴とする請
    求項１または２に記載の燃料改質装置。
  4. 【請求項４】前記触媒層の温度を検出する手段と、前記
    高温ガスの導入量を調整する手段とを備え、触媒層の温
    度が所定値となるように高温ガスの導入量を調整するこ
    とを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の
    燃料改質装置。
  5. 【請求項５】前記混合ガスの温度を検出する手段と、前
    記触媒層の温度を検出する手段と、前記高温ガスの導入
    量を調整する手段と、前記酸化剤の導入量を調整する手
    段とを備え、混合ガスの温度が所定値となるように高温
    ガスの導入量を調整するとともに、触媒層の温度が所定
    値となるように酸化剤の導入量を調整することを特徴と
    する請求項１から３のいずれか一つに記載の燃料改質装
    置。
  6. 【請求項６】前記一酸化炭素除去装置として、複数の一
    酸化炭素除去装置を直列に配置することを特徴とする請
    求項１から５のいずれか一つに記載の燃料改質装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004002186A (ja) * 2002-05-13 2004-01-08 Boc Group Inc:The ガス回収方法
WO2005069420A1 (ja) * 2004-01-19 2005-07-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 燃料電池システム
JP2007042653A (ja) * 2005-08-02 2007-02-15 Samsung Sdi Co Ltd 燃料電池用のシフト反応器、燃料電池用の燃料処理装置、燃料電池システム及び燃料電池用のシフト反応器の運転方法
JP2017004979A (ja) * 2007-01-22 2017-01-05 エルジー フューエル セル システムズ インクＬｇ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｃ． 多段燃焼器及び燃料電池システムを始動するための方法
JP2018043911A (ja) * 2016-09-14 2018-03-22 トヨタ自動車株式会社 熱、水素生成装置

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19605404C1 (de) * 1996-02-14 1997-04-17 Daimler Benz Ag Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems
JP3885479B2 (ja) * 2000-10-12 2007-02-21 日産自動車株式会社 燃料電池の改質装置
JP3700603B2 (ja) 2001-04-06 2005-09-28 日産自動車株式会社 燃料電池システム
EP1384880A3 (en) * 2002-07-24 2004-12-15 Delphi Technologies, Inc. Non-contacting fuel vaporizer
US8790114B2 (en) * 2002-09-27 2014-07-29 GM Global Technology Operations LLC Byproduct compound retention device for fuel rich start-up combustor
JP4457559B2 (ja) * 2003-01-09 2010-04-28 日産自動車株式会社 燃料蒸発装置
US7763217B2 (en) * 2003-05-16 2010-07-27 Battelle Memorial Institute Rapid start fuel reforming systems and techniques
US20060283181A1 (en) * 2005-06-15 2006-12-21 Arvin Technologies, Inc. Swirl-stabilized burner for thermal management of exhaust system and associated method
US20050274107A1 (en) * 2004-06-14 2005-12-15 Ke Liu Reforming unvaporized, atomized hydrocarbon fuel
US7370672B2 (en) 2005-01-12 2008-05-13 Delphi Technologies, Inc. Diverter valve
US7632322B2 (en) * 2005-06-07 2009-12-15 Idatech, Llc Hydrogen-producing fuel processing assemblies, heating assemblies, and methods of operating the same
FR2899022A1 (fr) * 2006-03-24 2007-09-28 Renault Sas Dispositif et procede de mise en temperature lors du demarrage d'un systeme de pile a combustible embarque sur un vehicule automobile
US20080020333A1 (en) * 2006-06-14 2008-01-24 Smaling Rudolf M Dual reaction zone fuel reformer and associated method
DE102007055179A1 (de) * 2007-11-19 2009-05-20 Enymotion Gmbh Brennstoffzellensystem und Verfahren zu dessen Betrieb
EP2318759B1 (en) * 2008-06-12 2018-10-31 Processi Innovativi Srl Combustion system to transfer heat at high temperature
CN105582868B (zh) * 2015-06-05 2018-02-16 上海昊深环保科技有限公司 工业废气的处理方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4046956A (en) * 1976-05-27 1977-09-06 United Technologies Corporation Process for controlling the output of a selective oxidizer
JPH05303970A (ja) 1992-04-28 1993-11-16 Toshiba Corp 燃料電池発電装置とその起動方法
JPH08106914A (ja) * 1994-09-30 1996-04-23 Aisin Aw Co Ltd 燃料電池発電装置
JP3711577B2 (ja) 1994-10-28 2005-11-02 株式会社エクォス・リサーチ 燃料改質装置
JPH08133701A (ja) * 1994-10-31 1996-05-28 Aqueous Res:Kk 一酸化炭素除去装置
JPH08133702A (ja) 1994-10-31 1996-05-28 Aqueous Res:Kk 一酸化炭素除去装置および方法
JPH10101302A (ja) * 1996-09-24 1998-04-21 Toyota Motor Corp 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
JPH10324501A (ja) 1997-05-23 1998-12-08 Sanyo Electric Co Ltd 一酸化炭素除去装置及び一酸化炭素除去装置の起動方法
JPH1167256A (ja) 1997-08-27 1999-03-09 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池システム
US6232005B1 (en) 1997-11-20 2001-05-15 General Motors Corporation Fuel cell system combustor
JPH11255512A (ja) * 1998-03-09 1999-09-21 Toyota Motor Corp 一酸化炭素低減装置及びその駆動方法
JPH11310402A (ja) * 1998-04-27 1999-11-09 Toyota Motor Corp 一酸化炭素濃度低減装置と一酸化炭素濃度低減方法および一酸化炭素選択酸化触媒の製造方法
JP3750970B2 (ja) * 1998-08-12 2006-03-01 本田技研工業株式会社 燃料改質装置およびその制御方法
US6309768B1 (en) * 1999-07-02 2001-10-30 International Fuel Cells Llc Process for regenerating a carbon monoxide oxidation reactor

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004002186A (ja) * 2002-05-13 2004-01-08 Boc Group Inc:The ガス回収方法
WO2005069420A1 (ja) * 2004-01-19 2005-07-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 燃料電池システム
US7132184B2 (en) 2004-01-19 2006-11-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell system
CN100459263C (zh) * 2004-01-19 2009-02-04 丰田自动车株式会社 燃料电池系统
JP2007042653A (ja) * 2005-08-02 2007-02-15 Samsung Sdi Co Ltd 燃料電池用のシフト反応器、燃料電池用の燃料処理装置、燃料電池システム及び燃料電池用のシフト反応器の運転方法
US7758984B2 (en) 2005-08-02 2010-07-20 Samsung Sdi Co., Ltd. Shift reactor, fuel cell system employing the same, and operating method of the same
JP4629630B2 (ja) * 2005-08-02 2011-02-09 三星エスディアイ株式会社 燃料電池用のシフト反応器、燃料電池用の燃料処理装置、燃料電池システム及び燃料電池用のシフト反応器の運転方法
JP2017004979A (ja) * 2007-01-22 2017-01-05 エルジー フューエル セル システムズ インクＬｇ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｃ． 多段燃焼器及び燃料電池システムを始動するための方法
JP2018043911A (ja) * 2016-09-14 2018-03-22 トヨタ自動車株式会社 熱、水素生成装置

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