JP2002145602A - Fuel reforming aspparatus - Google Patents
Fuel reforming aspparatusInfo
- Publication number
- JP2002145602A JP2002145602A JP2000339888A JP2000339888A JP2002145602A JP 2002145602 A JP2002145602 A JP 2002145602A JP 2000339888 A JP2000339888 A JP 2000339888A JP 2000339888 A JP2000339888 A JP 2000339888A JP 2002145602 A JP2002145602 A JP 2002145602A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- fuel
- reaction
- fuel reforming
- temperature
- 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.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- 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
- Fuel Cell (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料改質装置に関
する。本発明は、特に固体高分子型燃料電池に好適な燃
料改質装置であって、車載用に優れているものに関す
る。[0001] The present invention relates to a fuel reformer. The present invention relates to a fuel reformer particularly suitable for a polymer electrolyte fuel cell, which is excellent for use in vehicles.
【０００２】[0002]
【従来の技術】燃料電池は、水素と酸素から水を得る電
池反応によって起電力を得ている。燃料の水素は、メタ
ノールと水を燃料改質触媒の存在下に反応させて得られ
る。ここで、このような改質反応は、以下のような機序
に従って進行すると考えられている。 ＣＨ3ＯＨ＋Ｈ2Ｏ → ＣＯ2＋３Ｈ2 （１） ＣＨ3ＯＨ＋１／２Ｏ2 → ＣＯ＋Ｈ2＋Ｈ2Ｏ （２） ＣＯ＋Ｈ2Ｏ → ＣＯ2＋Ｈ2 （３） 反応（１）は、メタノールを改質して水素を得るための
反応である。この反応（１）は、吸熱反応である。そこ
で、発熱反応である反応（２）によって改質反応を維持
するための熱を得ている。ただし、この反応（２）で
は、ＣＯを生じる。ＣＯは、燃料電池の働きを阻害す
る。そこで、反応（３）によってＣＯを除去するように
している。2. Description of the Related Art In a fuel cell, an electromotive force is obtained by a cell reaction of obtaining water from hydrogen and oxygen. Fuel hydrogen is obtained by reacting methanol and water in the presence of a fuel reforming catalyst. Here, it is considered that such a reforming reaction proceeds according to the following mechanism. CH 3 OH + H 2 O → CO 2 + 3H 2 (1) CH 3 OH + 1 / 2O 2 → CO + H 2 + H 2 O (2) CO + H 2 O → CO 2 + H 2 (3) The reaction (1) reforms methanol. This is a reaction for obtaining hydrogen. This reaction (1) is an endothermic reaction. Therefore, heat for maintaining the reforming reaction is obtained by the reaction (2) which is an exothermic reaction. However, in this reaction (2), CO is generated. CO hinders the operation of the fuel cell. Therefore, CO is removed by the reaction (3).
【０００３】以上の反応のうち、（２）、（３）は、発
熱反応であり、（１）は吸熱反応である。このため、燃
料改質触媒のうち、比較的上流で主として発熱反応
（２）、（３）が起こり、下流で（１）が起こるといっ
た傾向がある。その結果、上流部分の燃料改質触媒の温
度が高く、下流部分の燃料改質触媒の温度が低くなると
いう現象を起こしている。従来、Ｃｕ−ＺｎＯ／アルミ
ナのような銅系触媒が燃料改質触媒として用いられてい
る。しかし、上記のような上流で高温（３００℃以上）
を生じるためにその劣化が激しく、改良が望まれてい
た。[0003] Among the above reactions, (2) and (3) are exothermic reactions, and (1) is an endothermic reaction. For this reason, exothermic reactions (2) and (3) mainly occur relatively upstream in the fuel reforming catalyst, and (1) tends to occur downstream. As a result, a phenomenon occurs in which the temperature of the fuel reforming catalyst in the upstream portion is high and the temperature of the fuel reforming catalyst in the downstream portion is low. Conventionally, a copper-based catalyst such as Cu-ZnO / alumina has been used as a fuel reforming catalyst. However, high temperature upstream (300 ° C or higher)
Therefore, the deterioration is severe in order to cause the problem, and improvement has been desired.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
対してなされたものであり、燃料改質触媒の高温劣化を
防止した燃料改質装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a fuel reforming apparatus that prevents high-temperature deterioration of a fuel reforming catalyst.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、メタノールなどの低級アルコールから水
素を含む燃料ガスを生成する燃料改質反応を行う燃料改
質装置において、銅系燃料改質触媒を備える反応部を複
数設け、少なくとも第一段の反応部が耐熱性を有する銅
系燃料改質触媒を備えることを特徴とする。本発明に係
るメタノール改質触媒は、固体高分子型燃料電池用に好
適であり、特に車載用に好適である。In order to achieve the above object, the present invention provides a fuel reforming apparatus for performing a fuel reforming reaction for producing a fuel gas containing hydrogen from a lower alcohol such as methanol. A plurality of reaction units including a reforming catalyst are provided, and at least the first stage reaction unit includes a copper-based fuel reforming catalyst having heat resistance. The methanol reforming catalyst according to the present invention is suitable for a polymer electrolyte fuel cell, and particularly suitable for a vehicle.
【０００６】本発明における改質の対象となる低級アル
コールとしては、メタノール、エタノール、プロパノー
ルを挙げることができる。本発明では、これらの燃料を
改質して水素を得る。得られた水素は、燃料電池に用い
ることができる。本発明では、銅系燃料改質触媒を備え
る反応部を複数設ける。最も典型的には、前段と後段の
二つの反応部を設ける。この場合、少なくとも前段（第
一段）には、耐熱性を付与した銅系燃料改質触媒を配置
し、後段（第二段）にはＣｕ−ＺｎＯ／アルミナ系燃料
改質触媒などの銅系燃料改質触媒を配置する。[0006] The lower alcohol to be reformed in the present invention includes methanol, ethanol and propanol. In the present invention, hydrogen is obtained by reforming these fuels. The obtained hydrogen can be used for a fuel cell. In the present invention, a plurality of reaction units including the copper-based fuel reforming catalyst are provided. Most typically, two reactors are provided, a former stage and a latter stage. In this case, at least the first stage (first stage) is provided with a heat-resistant copper-based fuel reforming catalyst, and the second stage (second stage) is a copper-based fuel reforming catalyst such as a Cu-ZnO / alumina-based fuel reforming catalyst. Place the fuel reforming catalyst.
【０００７】本発明は、その実施の形態において、銅系
燃料改質触媒に耐熱性を付与するために、銅系燃料改質
触媒がＦｅ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｒｅ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｍ
ｇ、Ｃａ、Ｙ、及びＬａの各々の酸化物、Ｐｔ、Ｒｕ、
Ｒｈ、及びＩｒなどの白金系金属成分、Ａｕ、並びにＡ
ｇから成る群から選択された少なくとも一の成分を含む
ようにすることができる。本発明ではその実施の形態
で、このような耐熱性が付与された銅系燃料改質触媒
を、第一段の反応部の耐熱性を有する銅系燃料改質触媒
として用いる。In the embodiment of the present invention, the copper-based fuel reforming catalyst is made of Fe, Cr, Zr, Mo, Re, Ga, Ge, M
oxides of each of g, Ca, Y, and La, Pt, Ru,
Platinum-based metal components such as Rh and Ir, Au, and A
It can include at least one component selected from the group consisting of g. In the present invention, in the embodiment, the copper-based fuel reforming catalyst provided with such heat resistance is used as the copper-based fuel reforming catalyst having heat resistance of the first-stage reaction section.
【０００８】また、本発明は別の実施の形態で、銅系燃
料改質触媒に耐熱性を付与するために、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｚ
ｒ、Ｍｏ、Ｒｅ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ、及びＬ
ａの各々の酸化物、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、及びＩｒなどの
白金系金属成分、Ａｕ、並びにＡｇから成る群から選択
された少なくとも一の成分と銅とを合金化することとし
ている。本発明ではその実施の形態で、このような耐熱
性が付与された銅系燃料改質触媒を、第一段の反応部の
耐熱性を有する銅系燃料改質触媒として用いる。In another embodiment of the present invention, Fe, Cr, Z is used to impart heat resistance to a copper-based fuel reforming catalyst.
r, Mo, Re, Ga, Ge, Mg, Ca, Y, and L
Copper is alloyed with at least one component selected from the group consisting of each oxide of a, platinum-based metal components such as Pt, Ru, Rh, and Ir, Au, and Ag. In the present invention, in the embodiment, the copper-based fuel reforming catalyst provided with such heat resistance is used as the copper-based fuel reforming catalyst having heat resistance of the first-stage reaction section.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る燃料改質装
置の実施の形態について、さらに詳細に説明する。図１
は、本発明に係る燃料改質装置の一実施の形態を示す概
念図である。この燃料改質装置は、本体２内に耐熱性触
媒を充填した前段（第一段）の反応部２０１と銅系燃料
改質触媒を充填した後段（第二段）の反応部２０２とを
備えている。前段の耐熱性触媒は、Ｃｕ−ＺｎＯ／アル
ミナのような銅系燃料改質触媒にさらに第三成分を添加
し、耐熱性を付与したものを使用している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the fuel reformer according to the present invention will be described in more detail. FIG.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing one embodiment of a fuel reforming apparatus according to the present invention. This fuel reforming apparatus includes a first-stage (first-stage) reaction unit 201 in which a main body 2 is filled with a heat-resistant catalyst and a second-stage (second-stage) reaction unit 202 in which a copper-based fuel reforming catalyst is filled. ing. As the heat-resistant catalyst in the first stage, a catalyst obtained by adding a third component to a copper-based fuel reforming catalyst such as Cu-ZnO / alumina to impart heat resistance is used.
【００１０】耐熱性は、例えば、第三成分として、Ｆ
ｅ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｒｅ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｃ
ａ、Ｙ、又はＬａを酸化物の形態で少なくとも一種用い
て付与される。あるいは、第三成分として、Ｐｔ、Ｒ
ｕ、Ｒｈ、又はＩｒなどの白金系金属成分の少なくとも
一種によっても付与することができる。また、Ａｕ又は
Ａｇの少なくとも一種によって付与することができる。
これらの成分は、単独でも二以上を適用しても良い。適
用のしかたとしては、例えばＣｕ−ＺｎＯ／アルミナの
ような銅系燃料改質触媒であれば、Ｃｕ粒子と、ＺｎＯ
粒子との間に上記第三成分が介在するように添加する。
すなわち、このような添加によって、Ｃｕ粒子と、Ｚｎ
Ｏ粒子との間に上記第三成分がアンカーのように介在す
る。これによって、Ｃｕ粒子同士又はＺｎＯ粒子同士が
シンタリングによって肥大しないようにし、Ｃｕ粒子
と、ＺｎＯ粒子との間の触媒活性点を保持する。このよ
うな目的は、上記第三成分をＣｕ粒子と、ＺｎＯ粒子と
の間の合金として存在するようにしても達成される。[0010] The heat resistance is, for example, F as a third component.
e, Cr, Zr, Mo, Re, Ga, Ge, Mg, C
It is provided using at least one of a, Y, or La in the form of an oxide. Alternatively, as the third component, Pt, R
It can also be provided by at least one of platinum-based metal components such as u, Rh, and Ir. Also, it can be provided by at least one of Au and Ag.
These components may be used alone or in combination of two or more. For example, in the case of a copper-based fuel reforming catalyst such as Cu-ZnO / alumina, Cu particles and ZnO
The third component is added between the particles.
That is, by such addition, Cu particles and Zn
The third component is interposed between the O particles and the O particles like an anchor. This prevents the Cu particles or the ZnO particles from expanding due to sintering, and maintains the catalytically active site between the Cu particles and the ZnO particles. Such an object is achieved even when the third component is present as an alloy between Cu particles and ZnO particles.
【００１１】なお、「Ｆｅ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｒｅ、
Ｇａ、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ、又はＬａを酸化物の形態
で用いる」とは、このような第三成分が完成した燃料改
質触媒中に実際に酸化物の形態で存在することを意味す
る。また、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、又はＩｒなどの白金系金
属成分は、このような酸化物の形態ではなく、金属の形
態で存在するようにする。Ａｕ又はＡｇも酸化物の形態
ではなく、金属の形態で存在するようにする。第三成分
の配合割合は、Ｃｕ、ＺｎＯとの合計量のうち１〜３０
重量％、好ましくは５から１０重量％である。反応部２
０２の銅系燃料改質触媒は、例えばＣｕ−ＺｎＯ／アル
ミナのような銅系燃料改質触媒であれば良く、耐熱性を
付与するための第三成分を積極的に含む必要はない。も
っとも、不可避に混入する不純物の形態など微量に含ま
れることは差し支えない。Note that "Fe, Cr, Zr, Mo, Re,
"Using Ga, Ge, Mg, Ca, Y, or La in the form of an oxide" means that such a third component actually exists in the form of an oxide in the completed fuel reforming catalyst. I do. In addition, the platinum-based metal component such as Pt, Ru, Rh, or Ir should be present not in the form of an oxide but in the form of a metal. Au or Ag is also present not in the form of an oxide but in the form of a metal. The mixing ratio of the third component is 1 to 30 of the total amount of Cu and ZnO.
%, Preferably 5 to 10% by weight. Reaction part 2
The copper-based fuel reforming catalyst 02 may be a copper-based fuel reforming catalyst such as Cu-ZnO / alumina, for example, and does not need to positively include a third component for imparting heat resistance. However, trace amounts such as unavoidable impurities may be included.
【００１２】次に、反応部２０１の銅系燃料改質触媒の
調製方法について概説する。まず、周知の共沈法によ
り、ＣｕＯ、ＺｎＯ及び第三成分の化合物を含む粉末を
調製する。この第三成分の化合物は、酸化物の形態が一
般的である。この粉末にバインダとして機能するアルミ
ナのゾル（添加剤）を添加する。なお、アルミナゾルの
他、シリカゾル、ジルコニアゾル、チタニアゾル、酸化
スズゾルなどであっても良い。また、有機系のバインダ
ーとしてポリビニルアルコールなどの有機高分子を採用
することもできる。これらを水で希釈してボールミルで
粉砕混合し、加熱処理及び還元処理を行って反応部２０
１の銅系燃料改質触媒を得ることができる。なお、還元
処理をさらなる高温で行うことによって合金化させるこ
とができる。Next, a method of preparing the copper-based fuel reforming catalyst in the reaction section 201 will be outlined. First, a powder containing CuO, ZnO and a compound of the third component is prepared by a well-known coprecipitation method. The compound of the third component is generally in the form of an oxide. Alumina sol (additive) functioning as a binder is added to this powder. In addition, in addition to the alumina sol, a silica sol, a zirconia sol, a titania sol, a tin oxide sol, or the like may be used. Further, an organic polymer such as polyvinyl alcohol can be employed as the organic binder. These are diluted with water, pulverized and mixed by a ball mill, subjected to a heat treatment and a reduction treatment, and
Thus, one copper-based fuel reforming catalyst can be obtained. The alloying can be performed by performing the reduction treatment at a higher temperature.
【００１３】この触媒は、Ｃｕ粒子と、ＺｎＯ粒子を含
み、これらの粒子の間に第３成分がアンカー的に介在す
る形態となる。したがって、３００℃に達する高温にお
いても、シンタリングによって、Ｃｕ粒子同士、ＺｎＯ
粒子同士が凝集して肥大化せず、これらの粒子同士の間
に存在する触媒活性点が維持される。すなわち、耐熱性
を具備する。なお、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｒｅ、Ｇ
ａ、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ、又はＬａを用いた場合は、
酸化物の形態で存在し、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、又はＩｒな
どの白金系金属成分は、このような酸化物の形態ではな
く、金属の形態で存在する。Ａｕ又はＡｇを用いた場合
も金属の形態で存在する。反応部２０２の銅系燃料改質
触媒は、共沈法による粉末の調製において、第三成分を
含まない他は、反応部２０１の銅系燃料改質触媒と同様
に調製することができる。This catalyst includes Cu particles and ZnO particles, and has a form in which the third component is interposed between these particles as an anchor. Therefore, even at a high temperature of up to 300 ° C., the Cu particles form
The particles are not aggregated and enlarged, and the catalytically active sites existing between the particles are maintained. That is, it has heat resistance. In addition, Fe, Cr, Zr, Mo, Re, G
When a, Ge, Mg, Ca, Y, or La is used,
It exists in the form of an oxide, and the platinum-based metal component such as Pt, Ru, Rh, or Ir exists not in the form of such an oxide but in the form of a metal. When Au or Ag is used, it also exists in the form of a metal. The copper-based fuel reforming catalyst of the reaction unit 202 can be prepared in the same manner as the copper-based fuel reforming catalyst of the reaction unit 201 except that the third component is not included in the preparation of the powder by the coprecipitation method.
【００１４】以上は、本発明で用いる銅系燃料改質触媒
の製造方法の一実施の形態である。このような銅系燃料
改質触媒は、以上のような方法に限らず当業者にとって
周知の他の方法によっても調製することができる。触媒
粉末を得る方法も共沈法に限られるものではない。The above is one embodiment of the method for producing the copper-based fuel reforming catalyst used in the present invention. Such a copper-based fuel reforming catalyst can be prepared not only by the above method but also by other methods well known to those skilled in the art. The method for obtaining the catalyst powder is not limited to the coprecipitation method.
【００１５】反応部２０１は、反応部全体の１０％から
５０％までを占める。好ましくは、反応部全長の２０％
又はその前後が最適である。なお、図１の実施の形態で
は、第一段、第二段の二段の反応部２０１、２０２を設
けたが、さらに複数段としても良い。この場合でも、少
なくとも第一段には、耐熱性を付与した銅系燃料改質触
媒を用いる。第一段が最も高温となるからである。The reaction section 201 occupies 10% to 50% of the entire reaction section. Preferably, 20% of the total length of the reaction section
Or before and after that is optimal. In the embodiment shown in FIG. 1, two reaction units 201 and 202 of a first stage and a second stage are provided, but a plurality of stages may be provided. Even in this case, at least the first stage uses a copper-based fuel reforming catalyst imparted with heat resistance. This is because the first stage has the highest temperature.
【００１６】図１の燃料改質装置では、反応部２０１の
上流部から原燃料ガスが流入し、反応部２０２の下流よ
り改質ガスが排出される。後述する実施例について実証
するように、反応部２０１では原燃料とともに酸素が導
入されるため、発熱反応であるメタノールの部分酸化反
応と、吸熱反応であるメタノールの水蒸気改質反応が併
発して起こる。吸熱量に比べて発熱量が多いため、反応
部２０１では急激に温度が上昇する。酸素を消費した後
の反応部２０２では吸熱反応のみが起こるため、触媒温
度は徐々に下がって行く。いずれの反応部２０１、２０
２でもシンタリング温度域に達することがない。したが
って、触媒の劣化が抑えられ耐久性を大きく向上するこ
とができる。In the fuel reforming apparatus shown in FIG. 1, raw fuel gas flows in from the upstream of the reaction section 201, and reformed gas is discharged from downstream of the reaction section 202. As will be described in an example described later, since oxygen is introduced together with the raw fuel in the reaction unit 201, a partial oxidation reaction of methanol, which is an exothermic reaction, and a steam reforming reaction of methanol, which is an endothermic reaction, occur simultaneously. . Since the calorific value is larger than the heat absorption amount, the temperature in the reaction section 201 rises rapidly. Since only an endothermic reaction occurs in the reaction section 202 after the consumption of oxygen, the catalyst temperature gradually decreases. Which reaction unit 201, 20
Even at 2, the sintering temperature range is not reached. Therefore, the deterioration of the catalyst is suppressed, and the durability can be greatly improved.
【００１７】次に、本発明に係る燃料改質装置を用いた
ＰＥＦＣ装置について、その実施の形態を説明する。図
２は、本発明に係る燃料改質装置が好適に適用されるＰ
ＥＦＣ装置の一実施の形態に関し、その概要を説明する
ブロック図である。このＰＥＦＣ装置１は、図１につい
て説明した燃料改質装置［ＬＴＳ装置］２、ＰＲＯｘ装
置３、燃料電池４、蒸発器５及び排ガス燃焼器６を含
む。これらの装置は、太い実線で示した定常時ガス流れ
に沿って機能する。その機能を個々の装置の概要ととも
に説明する。このＰＥＦＣ装置１は、低級アルコールの
うち、メタノールを改質の対象としている。Next, an embodiment of a PEFC device using the fuel reformer according to the present invention will be described. FIG. 2 is a diagram showing a P to which the fuel reformer according to the present invention is suitably applied.
FIG. 1 is a block diagram illustrating an outline of an embodiment of an EFC device. The PEFC device 1 includes the fuel reforming device [LTS device] 2, the PROx device 3, the fuel cell 4, the evaporator 5, and the exhaust gas combustor 6 described with reference to FIG. These devices function according to the steady state gas flow shown by the bold solid line. The function will be described together with the outline of each device. The PEFC device 1 targets methanol among lower alcohols for reforming.
【００１８】燃料改質装置２［ＬＴＳ（ｌｏｗ ｔｅｍ
ｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｈｉｆｔ）装置２］は、メタノー
ルと水の供給を受け、前述した（１）から（３）の反応
によって、メタノールから水素を得るようにしている。
燃料改質装置２からの気体（改質ガス）は、空気を加
え、ＰＲＯｘ装置３に送られる。ＰＲＯｘ装置３は、Ｃ
Ｏ選択酸化触媒によって、ＣＯを選択除去するための装
置であり、以下のような反応によってＣＯを除去する。 ＣＯ＋１／２Ｏ2 → ＣＯ2 （４） 燃料改質装置２でもＣＯが除去され、０．３〜０．４％
まで除去している。このＰＲＯｘ装置３では、さらに、
２０ｐｐｍ以下までＣＯを除去する。The fuel reformer 2 [LTS (low item)
The apparatus 2] receives supply of methanol and water, and obtains hydrogen from methanol by the above-described reactions (1) to (3).
The gas (reformed gas) from the fuel reforming device 2 is added to air and sent to the PROx device 3. The PROx device 3
This is an apparatus for selectively removing CO by an O selective oxidation catalyst, and removes CO by the following reaction. CO + 1 / 2O 2 → CO 2 (4) CO is also removed in the fuel reformer 2 and 0.3 to 0.4%
Has been removed. In the PROx device 3,
Remove CO to 20 ppm or less.
【００１９】ＰＲＯｘ装置３からの水素を含む気体は、
燃料電池４に送られる。燃料電池４は、アノード電極７
においてアノード電極触媒により、以下の反応を起こさ
せる。 Ｈ2 → ２Ｈ+＋２ｅ- （５） この反応（５）によって生じるＨ+が拡散する。一方、
カソード電極８においてカソード電極触媒により、以下
の反応を起こさせる。 ２Ｈ+＋２ｅ―＋１／２Ｏ2 → Ｈ2Ｏ （６） これらの反応（５）と（６）を合わせて電池反応が構成
され、起電力を得ることができる。The gas containing hydrogen from the PROx device 3 is:
It is sent to the fuel cell 4. The fuel cell 4 includes an anode electrode 7
In the above, the following reaction is caused by the anode electrode catalyst. H 2 → 2H + + 2e − (5) H + generated by this reaction (5) diffuses. on the other hand,
The following reaction is caused in the cathode electrode 8 by the cathode electrode catalyst. 2H + + 2e − + ／ O 2 → H 2 O (6) These reactions (5) and (6) constitute a battery reaction, and an electromotive force can be obtained.
【００２０】燃料電池４からのオフガスは、蒸発器５に
送られる。蒸発器５は、付属する燃焼器により、このオ
フガス中に２０％程度含まれる水素を燃焼触媒により燃
焼して、水、メタノールをガス化する機能を果たしてい
る。ガス化した水、メタノールは、前記したように、燃
料改質装置２に送られる。さらに、排ガス燃焼器６は、
残存する水素を燃焼触媒により完全に燃焼させる。The off-gas from the fuel cell 4 is sent to an evaporator 5. The evaporator 5 has a function of gasifying water and methanol by using an attached combustor to burn about 20% of hydrogen contained in the off-gas with a combustion catalyst. The gasified water and methanol are sent to the fuel reformer 2 as described above. Furthermore, the exhaust gas combustor 6
The remaining hydrogen is completely burned by the combustion catalyst.
【００２１】燃料電池４の入口、燃料電池４、排ガス燃
焼器６には、熱交換器９、１０、１１が設けられてお
り、冷却水源１２から、循環ポンプ１３によって冷却水
が循環される。冷却水は、循環ライン１４（点線）中を
流れ、このライン１４中の温度を図示しない温度センサ
ーで検知する。温度センサーからの温度情報は、制御シ
ステムに送られ、流量を適宜コントロールすることによ
り、ＰＲＯｘ装置３、燃料電池４内の温度を適正に保
つ。Heat exchangers 9, 10 and 11 are provided at the inlet of the fuel cell 4, the fuel cell 4 and the exhaust gas combustor 6, and cooling water is circulated from a cooling water source 12 by a circulation pump 13. The cooling water flows in the circulation line 14 (dotted line), and the temperature in the line 14 is detected by a temperature sensor (not shown). The temperature information from the temperature sensor is sent to the control system, and the temperature in the PROx device 3 and the fuel cell 4 is appropriately maintained by appropriately controlling the flow rate.
【００２２】さらに、このＰＥＦＣ装置１は、起動シス
テムを備えている。まず、予め、水とメタノールを電気
ヒータ２０で加熱して蒸発させ、バーナ２１に送り込
む。ここに空気を加え、メタノールの一部を燃焼させ、
２５０℃に昇温させる。昇温した気体にさらに空気を加
え、燃料改質装置２に送り込む。燃料改質装置２では、
上記した反応が起こる。そして、ＰＲＯｘ装置３でも前
記したように、ＣＯを選択的に酸化除去する。ＰＲＯｘ
装置３は、１００℃以上にならないとＣＯ濃度を十分に
低減できない。ＰＲＯｘ装置３内が１００℃以上になる
まで起動ルートで運転する。定常運転に切り替わると、
バーナ２１などの使用を止める。ＰＲＯｘ装置３からの
気体は、燃料電池４に送られ、電気を得る状態となる。Further, the PEFC device 1 has an activation system. First, water and methanol are heated and evaporated by the electric heater 20 in advance, and are sent to the burner 21. Add air here to burn some of the methanol,
Raise the temperature to 250 ° C. Air is further added to the heated gas and sent to the fuel reformer 2. In the fuel reformer 2,
The reaction described above occurs. Then, as described above, the PROx device 3 also selectively oxidizes and removes CO. PROx
The device 3 cannot sufficiently reduce the CO concentration unless the temperature becomes 100 ° C. or higher. The PROx device 3 is operated on the starting route until the temperature inside the PROx device 3 becomes 100 ° C. or more. When switching to steady operation,
The use of the burner 21 and the like is stopped. The gas from the PROx device 3 is sent to the fuel cell 4 to be in a state of obtaining electricity.
【００２３】上記ＰＥＦＣ装置で、本発明に係る燃料改
質装置２を使用した場合、図１について説明したよう
に、触媒の高温による劣化が起こらない。したがって、
ＰＥＦＣ装置を車載したときでも、安定した走行性能を
維持することができる。When the fuel reforming apparatus 2 according to the present invention is used in the PEFC apparatus, as described with reference to FIG. 1, the catalyst does not deteriorate due to high temperature. Therefore,
Even when the PEFC device is mounted on a vehicle, stable running performance can be maintained.
【００２４】[0024]
【実施例】図１について説明した燃料改質装置２を用い
て性能を試した結果を以下の実施例及び比較例について
示す。実施例１ 反応部２０１の上流部から原燃料ガスが流入し、反応部
２０２の下流より改質ガスが排出される二段燃料改質装
置（図１）で、反応部２０１にＣｕ−ＺｎＯ／アルミナ
触媒に酸化クロムをアンカー成分として添加した銅−ク
ロム系の耐熱触媒を用い、反応部２０２に銅系の高活性
触媒であるＣｕ−ＺｎＯ／アルミナ触媒を用いた。触媒
位置に対してその部分の温度を示したものが図３であ
る。反応部２０１では原燃料とともに酸素が導入される
ため、発熱反応であるメタノールの部分酸化反応と、吸
熱反応であるメタノールの水蒸気改質反応が併発して起
こる。吸熱量に比べて発熱量が多いため、反応部２０１
では急激に温度が上昇した。酸素を消費した後は吸熱反
応のみが起こるため、触媒温度は徐々に下がって行っ
た。後述する比較例１と比べるとより低温で触媒反応部
２０１に原燃料ガスを導入しても活性を有するので、装
置始動時に触媒活性を有する温度まで昇温する時間を短
縮できた。また、比較例２と比べると、より高い温度の
原燃料ガスを導入しても、シンタリング温度域に達する
ことなく、触媒の劣化が抑えられ耐久性を大きく向上す
ることができた。EXAMPLE The results of testing the performance using the fuel reformer 2 described with reference to FIG. 1 are shown for the following examples and comparative examples. Example 1 In a two-stage fuel reformer (FIG. 1) in which raw fuel gas flows in from an upstream portion of a reaction portion 201 and reformed gas is discharged from a downstream portion of the reaction portion 202, the reaction portion 201 has a Cu—ZnO / A copper-chromium-based heat-resistant catalyst in which chromium oxide was added as an anchor component was used as the alumina catalyst, and a Cu-ZnO / alumina catalyst, which is a copper-based highly active catalyst, was used in the reaction section 202. FIG. 3 shows the temperature of that portion with respect to the catalyst position. Since oxygen is introduced into the reaction section 201 together with the raw fuel, a partial oxidation reaction of methanol, which is an exothermic reaction, and a steam reforming reaction of methanol, which is an endothermic reaction, occur simultaneously. Since the calorific value is larger than the heat absorption, the reaction unit 201
Then the temperature rose rapidly. Since only an endothermic reaction occurred after consumption of oxygen, the catalyst temperature was gradually lowered. Compared to Comparative Example 1 to be described later, even if the raw fuel gas is introduced into the catalytic reaction section 201 at a lower temperature, the catalytic reaction section 201 has an activity, so that the time required to raise the temperature to the temperature having the catalytic activity when the apparatus is started could be shortened. Further, as compared with Comparative Example 2, even when the raw fuel gas having a higher temperature was introduced, the catalyst did not reach the sintering temperature range, the deterioration of the catalyst was suppressed, and the durability was greatly improved.
【００２５】実施例２ 実施例１と同様、反応部２０１の上流部から原燃料ガス
が流入し、反応部２０２の下流より改質ガスが排出され
る二段燃料改質装置で、反応部２０１にＣｕ−ＺｎＯ／
アルミナ触媒にガリウムをアンカー成分として添加した
銅−ガリウム系の耐熱触媒を用い、反応部２０２に銅系
の高活性触媒であるＣｕ−ＺｎＯ／アルミナ触媒を用い
た。触媒位置に対してその部分の温度を示したものが図
４である。反応部２０１では原燃料とともに酸素が導入
されるため、発熱反応であるメタノールの部分酸化反応
と、吸熱反応であるメタノールの水蒸気改質反応が併発
して起こる。吸熱量に比べて発熱量が多いため、反応部
２０１では急激に温度が上昇した。酸素を消費した後は
吸熱反応のみが起こるため、触媒温度は徐々に下がって
行った。後述する比較例１と比べるとより低温で触媒反
応部２０１に原燃料ガスを導入しても活性を有するの
で、装置始動時に触媒活性を有する温度まで昇温する時
間を短縮できた。また、比較例２と比べると、より高い
温度の原燃料ガスを導入しても、シンタリング温度域に
達することなく、触媒の劣化が抑えられ耐久性を大きく
向上することができた。 Embodiment 2 In the same manner as in Embodiment 1, a two-stage fuel reformer in which raw fuel gas flows in from the upstream of the reaction section 201 and discharges reformed gas from the downstream of the reaction section 202 is provided. Cu-ZnO /
A copper-gallium-based heat-resistant catalyst obtained by adding gallium as an anchor component to an alumina catalyst was used, and a Cu-ZnO / alumina catalyst, which is a copper-based highly active catalyst, was used in the reaction section 202. FIG. 4 shows the temperature of that portion with respect to the catalyst position. Since oxygen is introduced into the reaction section 201 together with the raw fuel, a partial oxidation reaction of methanol, which is an exothermic reaction, and a steam reforming reaction of methanol, which is an endothermic reaction, occur simultaneously. Since the amount of heat generated was larger than the amount of heat absorbed, the temperature rose rapidly in the reaction section 201. Since only an endothermic reaction occurred after consumption of oxygen, the catalyst temperature was gradually lowered. Compared to Comparative Example 1 to be described later, even if the raw fuel gas is introduced into the catalytic reaction section 201 at a lower temperature, the catalytic reaction section 201 has an activity, so that the time required to raise the temperature to the temperature having the catalytic activity when the apparatus is started could be shortened. Further, as compared with Comparative Example 2, even when the raw fuel gas having a higher temperature was introduced, the catalyst did not reach the sintering temperature range, the deterioration of the catalyst was suppressed, and the durability was greatly improved.
【００２６】実施例３ 実施例１と同様、反応部２０１の上流部から原燃料ガス
が流入し、反応部２０２の下流より改質ガスが排出され
る二段燃料改質装置で、反応部２０１にＣｕ−ＺｎＯ／
アルミナ触媒にパラジウムをアンカーとなる第三成分と
して混合した耐熱触媒を用い、反応部２０２に銅系の高
活性触媒であるＣｕ−ＺｎＯ／アルミナ触媒を用いた。
触媒位置に対してその部分の温度を示したものが図５で
ある。反応部２０１では原燃料とともに酸素が導入され
るため、発熱反応であるメタノールの部分酸化反応と、
吸熱反応であるメタノールの水蒸気改質反応が併発して
起こる。吸熱量に比べて発熱量が多いため、反応部２０
１では急激に温度が上昇した。酸素を消費した後は吸熱
反応のみが起こるため、触媒温度は徐々に下がって行っ
た。後述する比較例１と比べるとより低温で触媒反応部
２０１に原燃料ガスを導入しても活性を有するので、装
置始動時に触媒活性を有する温度まで昇温する時間を短
縮できた。また、比較例２と比べると、より高い温度の
原燃料ガスを導入しても、シンタリング温度域に達する
ことなく、触媒の劣化を抑えられ耐久性を大きく向上す
ることができた。 Embodiment 3 In the same manner as in Embodiment 1, a two-stage fuel reformer in which raw fuel gas flows in from an upstream portion of a reaction portion 201 and reformed gas is discharged from a downstream portion of a reaction portion 202 is provided. Cu-ZnO /
A heat-resistant catalyst obtained by mixing palladium as a third component serving as an anchor was used as an alumina catalyst, and a Cu-ZnO / alumina catalyst which was a copper-based highly active catalyst was used as a reaction unit 202.
FIG. 5 shows the temperature at that portion with respect to the catalyst position. Since oxygen is introduced together with the raw fuel in the reaction section 201, a partial oxidation reaction of methanol, which is an exothermic reaction,
A steam reforming reaction of methanol, which is an endothermic reaction, occurs simultaneously. Since the calorific value is larger than the heat absorption, the reaction unit 20
In No. 1, the temperature rose rapidly. Since only an endothermic reaction occurred after consumption of oxygen, the catalyst temperature was gradually lowered. Compared to Comparative Example 1 described below, even when the raw fuel gas is introduced into the catalytic reaction section 201 at a lower temperature, the catalytic reaction section 201 has activity, so that the time required to raise the temperature to a temperature having catalytic activity at the time of starting the apparatus could be shortened. Also, as compared with Comparative Example 2, even when the raw fuel gas having a higher temperature was introduced, the catalyst did not reach the sintering temperature range, the deterioration of the catalyst was suppressed, and the durability was greatly improved.
【００２７】実施例４ 実施例１と同様、反応部２０１の上流部から原燃料ガス
が流入し、反応部２０２の下流より改質ガスが排出され
る二段燃料改質装置で、反応部２０１に反応部２０１に
Ｃｕ−ＺｎＯ／アルミナ触媒にパラジウムをアンカー成
分として添加した銅−パラジウム合金系の耐熱触媒を用
い、反応部２０２に銅系の高活性触媒であるＣｕ−Ｚｎ
Ｏ／アルミナ触媒を用いた。触媒位置に対してその部分
の温度を示したものが図６である。反応部２０１では原
燃料とともに酸素が導入されるため、発熱反応であるメ
タノールの部分酸化反応と、吸熱反応であるメタノール
の水蒸気改質反応が併発して起こる。吸熱量に比べて発
熱量が多いため、反応部２０１では急激に温度が上昇し
た。酸素を消費した後は吸熱反応のみが起こるため、触
媒温度は徐々に下がって行った。後述する比較例１と比
べるとより低温で触媒反応部２０１に原燃料ガスを導入
しても活性を有するので、装置始動時に触媒活性を有す
る温度まで昇温する時間を短縮できた。また、比較例２
と比べると、より高い温度の原燃料ガスを導入しても、
シンタリング温度域に達することなく、触媒の劣化が抑
えられ耐久性を大きく向上することができた。 Embodiment 4 As in Embodiment 1, a two-stage fuel reformer in which raw fuel gas flows in from the upstream of the reaction section 201 and discharges reformed gas from the downstream of the reaction section 202 is provided. A copper-palladium alloy-based heat-resistant catalyst in which palladium is added as an anchor component to a Cu-ZnO / alumina catalyst is used in the reaction section 201, and a Cu-Zn, which is a copper-based highly active catalyst, is used in the reaction section 202.
An O / alumina catalyst was used. FIG. 6 shows the temperature of that portion with respect to the catalyst position. Since oxygen is introduced into the reaction section 201 together with the raw fuel, a partial oxidation reaction of methanol, which is an exothermic reaction, and a steam reforming reaction of methanol, which is an endothermic reaction, occur simultaneously. Since the amount of heat generated was larger than the amount of heat absorbed, the temperature rose rapidly in the reaction section 201. Since only an endothermic reaction occurred after consumption of oxygen, the catalyst temperature was gradually lowered. Compared to Comparative Example 1 to be described later, even if the raw fuel gas is introduced into the catalytic reaction section 201 at a lower temperature, the catalytic reaction section 201 has an activity, so that the time required to raise the temperature to the temperature having the catalytic activity when the apparatus is started could be shortened. Comparative Example 2
In comparison with the introduction of higher temperature raw fuel gas,
Without reaching the sintering temperature range, deterioration of the catalyst was suppressed and durability was greatly improved.
【００２８】比較例１ 実施例１と同様、反応部２０１の上流部から原燃料ガス
が流入し、反応部２０２の下流より改質ガスが排出され
る二段燃料改質装置で、反応部２０１にパラジウム系の
従来型耐熱触媒を用い、反応部２０２に銅系の高活性触
媒であるＣｕ−ＺｎＯ／アルミナ触媒を用いた。触媒位
置に対してその部分の温度を示したものが図７である。
反応部２０１では原燃料とともに酸素が導入されるた
め、発熱反応であるメタノールの部分酸化反応と、吸熱
反応であるメタノールの水蒸気改質反応が併発して起こ
る。吸熱量に比べて発熱量が多いため、反応部２０１で
は急激に温度が上昇した。酸素を消費した後は吸熱反応
のみが起こるため、触媒温度は徐々に下がって行った。
しかし、パラジウムを含む貴金属系の触媒は、シンタリ
ング温度域が高い代りに活性を有するのにも銅系触媒に
比べて高い温度が必要なので、昇温する時間が余計にか
かってしまった。また、反応部２０２の銅系触媒のみが
働いてしまう条件では、そこまで消費されなかった酸素
により発熱反応が起こり、シンタリング温度域まで温度
が上昇して、触媒劣化が激しくなってしまった。COMPARATIVE EXAMPLE 1 As in Example 1, a two-stage fuel reformer in which raw fuel gas flows in from the upstream portion of the reaction portion 201 and discharges reformed gas downstream of the reaction portion 202 is provided. A palladium-based conventional heat-resistant catalyst was used for the reaction unit 202, and a Cu-ZnO / alumina catalyst which was a copper-based highly active catalyst was used for the reaction unit 202. FIG. 7 shows the temperature of that portion with respect to the catalyst position.
Since oxygen is introduced into the reaction section 201 together with the raw fuel, a partial oxidation reaction of methanol, which is an exothermic reaction, and a steam reforming reaction of methanol, which is an endothermic reaction, occur simultaneously. Since the amount of heat generated was larger than the amount of heat absorbed, the temperature rose rapidly in the reaction section 201. Since only an endothermic reaction occurred after consumption of oxygen, the catalyst temperature was gradually lowered.
However, a noble metal-based catalyst containing palladium requires a higher temperature than a copper-based catalyst to have activity instead of having a high sintering temperature range, so that it takes extra time to raise the temperature. Further, under the condition that only the copper-based catalyst in the reaction section 202 works, an exothermic reaction occurs due to the oxygen not consumed so far, the temperature rises to the sintering temperature range, and the catalyst deteriorates severely.
【００２９】比較例２ 反応部２０１、反応部２０２と単一の銅系高活性触媒を
用いたシステムで、従来の一段型システムによる燃料改
質装置を表す。触媒位置に対してその部分の温度を示し
たものが図８である。低温から活性を有するが、発熱反
応によりシンタリング温度域まで昇温してしまうため、
触媒劣化が激しかった。 Comparative Example 2 This is a system using the reaction section 201 and the reaction section 202 and a single copper-based high activity catalyst, and represents a fuel reforming apparatus using a conventional one-stage system. FIG. 8 shows the temperature of that portion with respect to the catalyst position. Although it has activity from low temperature, it rises to the sintering temperature range due to the exothermic reaction,
Catalyst deterioration was severe.
【００３０】以上の実施例、比較例から了解されるよう
に、比較例２では、酸素を消費する発熱反応により触媒
の温度が上昇しすぎて触媒劣化する。これに対して、本
発明に係る燃料改質装置では、上流側に耐熱性触媒を用
いた多段システムであり、比較例２のようなことを防
ぐ。また、比較例１のように耐熱触媒が有効に作動する
温度が高く、その温度に達しないと下流の触媒に酸素が
行って高温となり、シンタリングのおそれがある。本発
明に係る燃料改質装置のように銅系の耐熱触媒を用いる
と、耐久性が向上するとともに、従来よりも低温で触媒
が有効に作動するため、温度上昇にかかる時間も短縮す
ることができ、上記した不都合を生じない。As understood from the above Examples and Comparative Examples, in Comparative Example 2, the temperature of the catalyst is excessively increased due to the exothermic reaction consuming oxygen, and the catalyst is deteriorated. On the other hand, the fuel reforming apparatus according to the present invention is a multi-stage system using a heat-resistant catalyst on the upstream side, and prevents such a situation as in Comparative Example 2. Further, as in Comparative Example 1, the temperature at which the heat-resistant catalyst operates effectively is high. If the temperature does not reach that temperature, oxygen is applied to the downstream catalyst and the temperature becomes high, which may cause sintering. When a copper-based heat-resistant catalyst is used as in the fuel reformer according to the present invention, durability is improved, and the catalyst operates effectively at a lower temperature than in the past, so that the time required for temperature rise can be reduced. And the above-mentioned disadvantages do not occur.
【００３１】[0031]
【発明の効果】上記したところから明かなように、本発
明によれば、燃料改質触媒の高温劣化を防止した燃料改
質装置が提供される。As is apparent from the above description, according to the present invention, there is provided a fuel reforming apparatus which prevents high-temperature deterioration of a fuel reforming catalyst.
【図１】本発明に係る燃料改質装置の一実施の形態を説
明する概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a fuel reformer according to the present invention.
【図２】図１の実施の形態に係る燃料改質装置を用いた
ＰＥＦＣ装置の一実施の形態を説明するブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram illustrating an embodiment of a PEFC device using the fuel reforming device according to the embodiment of FIG.
【図３】本発明に係る燃料改質装置を用いて行った実施
例１の試験結果を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing test results of Example 1 performed using the fuel reformer according to the present invention.
【図４】本発明に係る燃料改質装置を用いて行った実施
例２の試験結果を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing test results of Example 2 performed using the fuel reformer according to the present invention.
【図５】本発明に係る燃料改質装置を用いて行った実施
例３の試験結果を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing test results of Example 3 performed using the fuel reformer according to the present invention.
【図６】本発明に係る燃料改質装置を用いて行った実施
例４の試験結果を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing test results of Example 4 performed using the fuel reformer according to the present invention.
【図７】従来の燃料改質装置を用いて行った比較例１の
試験結果を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing a test result of Comparative Example 1 performed using a conventional fuel reformer.
【図８】従来の燃料改質装置を用いて行った比較例２の
試験結果を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing test results of Comparative Example 2 performed using a conventional fuel reformer.
１ ＰＥＦＣ装置 ２ 燃料改質装置 ３ ＰＲＯｘ装置 ４ 燃料電池 ５ 蒸発器 ６ 排ガス燃焼器 ７ アノード電極 ８ カソード電極 ９、１０、１１ 熱交換器 １２ 冷却水源 １３ 循環ポンプ １４ 循環ライン ２０ 電気ヒータ ２１ バーナ ２０１ 反応部 ２０２ 反応部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 PEFC apparatus 2 Fuel reformer 3 PROx apparatus 4 Fuel cell 5 Evaporator 6 Exhaust gas combustor 7 Anode electrode 8 Cathode electrode 9, 10, 11 Heat exchanger 12 Cooling water source 13 Circulation pump 14 Circulation line 20 Electric heater 21 Burner 201 Reaction section 202 Reaction section
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安武 聡信 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 Ｆターム(参考） 4G040 EA02 EA06 EA07 EB03 EB18 EB31 EB44 EC02 EC03 EC04 EC05 4G140 EA02 EA06 EA07 EB03 EB18 EB31 EB44 EC02 EC03 EC04 EC05 5H026 AA06 EE02 5H027 AA06 BA09 BA17 CC06 KK48 MM08 MM09 MM16 MM21 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Toshinobu Yasutake 4-22, Kannonshinmachi, Nishi-ku, Hiroshima-shi, Hiroshima F-term in Hiroshima Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. 4G040 EA02 EA06 EA07 EB03 EB18 EB31 EB44 EC02 EC03 EC04 EC05 4G140 EA02 EA06 EA07 EB03 EB18 EB31 EB44 EC02 EC03 EC04 EC05 5H026 AA06 EE02 5H027 AA06 BA09 BA17 CC06 KK48 MM08 MM09 MM16 MM21
Claims (5)
素を含む燃料ガスを生成する燃料改質反応を行う燃料改
質装置において、銅系燃料改質触媒を備える反応部を複
数設け、少なくとも第一段の反応部が耐熱性を有する銅
系燃料改質触媒を備えることを特徴とする燃料改質装
置。1. A fuel reforming apparatus for performing a fuel reforming reaction for generating a fuel gas containing hydrogen from a lower alcohol such as methanol. A fuel reformer, wherein the reaction unit includes a copper-based fuel reforming catalyst having heat resistance.
Ｇｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ、及びＬａの各々の酸化物、 Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、及びＩｒなどの白金系金属成分、 Ａｕ、並びにＡｇから成る群から選択された少なくとも
一の成分を含むことにより耐熱性が付与された銅系燃料
改質触媒を、上記第一段の反応部の耐熱性を有する銅系
燃料改質触媒として用いたことを特徴とする請求項１の
燃料改質装置。2. Fe, Cr, Zr, Mo, Re, Ga,
By containing at least one component selected from the group consisting of oxides of Ge, Mg, Ca, Y, and La, platinum-based metal components such as Pt, Ru, Rh, and Ir, Au, and Ag The fuel reformer according to claim 1, wherein a heat-resistant copper-based fuel reforming catalyst is used as the heat-resistant copper-based fuel reforming catalyst in the first-stage reaction section.
Ｇｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ、及びＬａの各々の酸化物、 Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、及びＩｒなどの白金系金属成分、 Ａｕ、並びにＡｇから成る群から選択された少なくとも
一の成分と銅とが合金化することにより耐熱性が付与さ
れた銅系燃料改質触媒を、上記第一段の反応部の耐熱性
を有する銅系燃料改質触媒として用いたことを特徴とす
る請求項１の燃料改質装置。3. Fe, Cr, Zr, Mo, Re, Ga,
At least one component selected from the group consisting of oxides of Ge, Mg, Ca, Y, and La, platinum-based metal components such as Pt, Ru, Rh, and Ir, Au, and Ag, and copper, 2. The fuel according to claim 1, wherein a copper-based fuel reforming catalyst having heat resistance imparted by alloying is used as the heat-resistant copper-based fuel reforming catalyst in the first stage reaction section. Reformer.
徴とする請求項１〜３のいずれかの燃料改質装置。4. The fuel reformer according to claim 1, wherein the fuel reformer is used for a polymer electrolyte fuel cell.
〜４のいずれかの燃料改質装置。5. The vehicle according to claim 1, wherein the vehicle is mounted on a vehicle.
5. The fuel reformer according to any one of items 1 to 4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000339888A JP2002145602A (en) | 2000-11-08 | 2000-11-08 | Fuel reforming aspparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000339888A JP2002145602A (en) | 2000-11-08 | 2000-11-08 | Fuel reforming aspparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002145602A true JP2002145602A (en) | 2002-05-22 |
Family
ID=18814891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000339888A Withdrawn JP2002145602A (en) | 2000-11-08 | 2000-11-08 | Fuel reforming aspparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002145602A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007131519A (en) * | 2005-10-14 | 2007-05-31 | Osaka Gas Co Ltd | Method for producing hydrogen-containing gas |
| GB2446949B (en) * | 2007-02-21 | 2011-09-21 | Portec Rail Products Inc | Grease guide |
| KR20180122233A (en) * | 2017-05-02 | 2018-11-12 | 국방과학연구소 | Methanol steam reforming catalysts, preparation method thereof, and methanol reforming apparatus comprising the same |
-
2000
- 2000-11-08 JP JP2000339888A patent/JP2002145602A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007131519A (en) * | 2005-10-14 | 2007-05-31 | Osaka Gas Co Ltd | Method for producing hydrogen-containing gas |
| GB2446949B (en) * | 2007-02-21 | 2011-09-21 | Portec Rail Products Inc | Grease guide |
| KR20180122233A (en) * | 2017-05-02 | 2018-11-12 | 국방과학연구소 | Methanol steam reforming catalysts, preparation method thereof, and methanol reforming apparatus comprising the same |
| KR102039045B1 (en) | 2017-05-02 | 2019-10-31 | 국방과학연구소 | Methanol steam reforming catalysts, preparation method thereof, and methanol reforming apparatus comprising the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6972119B2 (en) | Apparatus for forming hydrogen | |
| JP5346693B2 (en) | Fuel cell system using ammonia as fuel | |
| WO2000048261A1 (en) | Carbon monoxide converting apparatus for fuel cell and generating system of fuel cell | |
| JP2008221200A (en) | Reforming catalyst of oxygen-containing hydrocarbon, manufacturing method of hydrogen or synthetic gas using it and fuel cell system | |
| JP3473896B2 (en) | Hydrogen purification equipment | |
| JP2008501607A (en) | Hybrid water gas shift reactor | |
| JP4829779B2 (en) | High performance fuel processing system for fuel cell power plant | |
| JP2006239551A (en) | Co methanizing catalyst, co removing catalyst device and fuel cell system | |
| JP5422302B2 (en) | Gas heating device and fuel cell system using the same | |
| JP2002145602A (en) | Fuel reforming aspparatus | |
| JP4401587B2 (en) | Scavenging method for reformer | |
| JP3574469B2 (en) | Method for oxidizing CO to CO2 and method for producing hydrogen-containing gas for fuel cell | |
| JP2008272614A (en) | Co removing catalyst, fuel reforming apparatus, fuel cell system and co removing method | |
| JPH0748101A (en) | Production of hydrogen-containing gas for fuel cell | |
| US7294157B2 (en) | Carbon monoxide converter | |
| JP2002234707A (en) | Apparatus and method for selectively oxidizing and removing carbon monoxide | |
| US20050119119A1 (en) | Water gas shift catalyst on a lanthanum-doped anatase titanium dioxide support for fuel cells application | |
| JP2002308604A (en) | Fuel reformer | |
| US20040037757A1 (en) | Hydrogen purification apparatus | |
| JP4663095B2 (en) | Hydrogen purification equipment | |
| JPH07309603A (en) | Production of hydrogen-containing gas for fuel cell | |
| JP4959047B2 (en) | Low temperature oxidation catalyst | |
| JP2006008434A (en) | Hydrogen generating unit, fuel cell electricity generating system, and hydrogen generating method | |
| US20050119118A1 (en) | Water gas shift catalyst for fuel cells application | |
| JP4205929B2 (en) | Carbon monoxide converter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080108 |