JP2007039268A - Reforming method and fuel feeding device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for reforming and a fuel feeding device therefor capable of improving reactivity of a reforming reaction of carbon compounds containing hydrogen atoms by enhancing preserving stability of oxidants. <P>SOLUTION: This reforming method comprises mixing a raw material containing a carbon compound and water with an oxidant encapsulated in a microcapsule 11, bringing the mixture into contact with a catalyst, thereby reforming the mixture into a product containing hydrogen as a principal component. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、水素原子を含む炭素化合物の改質方法、及びその方法に用いられる燃料供給装置に関する。   The present invention relates to a method for reforming a carbon compound containing hydrogen atoms, and a fuel supply apparatus used in the method.

近年では、エネルギー変換効率の高いクリーンな電源として、水素の電気化学反応により電気エネルギーを生成する燃料電池が自動車や携帯機器などに応用され始めている。水素は取り扱いが困難であることから、貯留した水素を燃料電池に供給するのではなく、通常はメタノール等のアルコールや炭化水素を貯留し、貯留したアルコール又は炭化水素を触媒の存在下で反応させることにより水素を主成分としたガスを生成し(例えば、特許文献1参照)、水素を主成分としたガスを燃料電池に供給することが行われている。メタノールを水素に改質する水蒸気改質反応器は次の反応式の通りである。
CHOH+HO→3H+CO
In recent years, as a clean power source with high energy conversion efficiency, fuel cells that generate electric energy by electrochemical reaction of hydrogen have begun to be applied to automobiles and portable devices. Because hydrogen is difficult to handle, the stored hydrogen is not supplied to the fuel cell, but usually alcohol or hydrocarbons such as methanol are stored, and the stored alcohol or hydrocarbon is reacted in the presence of a catalyst. Thus, a gas mainly containing hydrogen is generated (see, for example, Patent Document 1), and a gas mainly containing hydrogen is supplied to the fuel cell. A steam reforming reactor for reforming methanol to hydrogen is as follows.
CH 3 OH + H 2 O → 3H 2 + CO 2

しかし、水蒸気改質反応が吸熱反応であるために、その省エネルギー化が課題であり、この吸熱反応と、酸素による燃焼熱を利用する発熱反応とを組み合わせた内熱型のオートサーマル改質反応(部分酸化発熱反応及び上記水蒸気改質反応)はその課題解決手段として有望な候補である。オートサーマル改質反応での発熱反応は、次の反応式の通りである。
CHOH+1/2O→2H+CO
特開平6−24702号公報
However, since the steam reforming reaction is an endothermic reaction, energy saving is an issue, and an internal heat type autothermal reforming reaction that combines this endothermic reaction with an exothermic reaction utilizing the combustion heat of oxygen ( The partial oxidation exothermic reaction and the steam reforming reaction) are promising candidates for solving the problem. The exothermic reaction in the autothermal reforming reaction is as shown in the following reaction formula.
CH 3 OH + 1 / 2O 2 → 2H 2 + CO 2
JP-A-6-24702

しかし、オートサーマル改質反応での発熱反応においては、生成系に酸素が必要になるが、反応系に酸素ボンベ等から気化流体として酸素ガスを所定量だけ供給しようとすると、反応のための装置が複雑化し、特に燃料電池システムを小型の携帯機器に応用するに際して弊害が生じる。また、酸素供給源として大気中の酸素を利用しようとすると、大気の主成分である窒素により生成ガスが希釈され燃料電池に供給する際に水素濃度が低下してしまうという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、効率的に保存可能な酸化剤を用いることによって、水素原子を含む炭素化合物の改質反応の反応性を向上させることのできる改質方法及び燃料供給装置を提供することを目的としている。
However, in the exothermic reaction in the autothermal reforming reaction, oxygen is required for the production system. However, if a predetermined amount of oxygen gas is supplied as a vaporized fluid from an oxygen cylinder or the like to the reaction system, the reaction apparatus is used. In particular, there is a negative effect when the fuel cell system is applied to a small portable device. In addition, if oxygen in the atmosphere is used as an oxygen supply source, there is a problem that the hydrogen concentration is lowered when the generated gas is diluted with nitrogen, which is the main component of the atmosphere, and supplied to the fuel cell.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a reforming method capable of improving the reactivity of a reforming reaction of a carbon compound containing a hydrogen atom by using an oxidizing agent that can be efficiently stored and An object of the present invention is to provide a fuel supply device.

上記課題を解決するため、本発明の改質方法は、水素原子を含む炭素化合物と、マイクロカプセル内に封入した酸化剤とを混合した混合物を改質して水素を生成することを特徴とする。   In order to solve the above problems, the reforming method of the present invention is characterized in that hydrogen is generated by reforming a mixture in which a carbon compound containing a hydrogen atom and an oxidizing agent enclosed in a microcapsule are mixed. .

本発明の改質方法によれば、酸化剤がマイクロカプセル内に封入されているので、保存安定性を高めることができる。したがって、長時間高温状態で放置していた場合でも酸化剤の分解反応を抑制でき、酸化反応の反応性を高めることができる。   According to the modification method of the present invention, since the oxidizing agent is enclosed in the microcapsules, the storage stability can be improved. Therefore, even when left in a high temperature state for a long time, the decomposition reaction of the oxidant can be suppressed, and the reactivity of the oxidation reaction can be increased.

酸化剤は過酸化水素を含むことが好ましい。
マイクロカプセルは、炭素化合物に接触することにより前記酸化剤を外部に放出する性質を有することが好ましい。
炭素化合物はメタノールであることが好ましい。
触媒はCu元素を含有することが好ましく、また、白金族元素を含有することが好ましい。
本発明の燃料電池を発電するために燃料を供給する燃料供給装置は、
水素原子を含む炭素化合物を貯留する燃料容器と、
酸化剤を封入したマイクロカプセルを貯留するマイクロカプセル容器とを備えていることを特徴とする。
The oxidizing agent preferably includes hydrogen peroxide.
The microcapsule preferably has a property of releasing the oxidizing agent to the outside by contact with the carbon compound.
The carbon compound is preferably methanol.
The catalyst preferably contains a Cu element, and preferably contains a platinum group element.
A fuel supply device that supplies fuel to generate power in the fuel cell of the present invention includes:
A fuel container for storing a carbon compound containing hydrogen atoms;
And a microcapsule container for storing microcapsules encapsulating an oxidizing agent.

本発明によれば、マイクロカプセルによって酸化剤の保存安定性を高めることができ、水素原子を含む炭素化合物の改質反応の反応性を向上させることができる。   According to the present invention, the storage stability of the oxidizing agent can be increased by the microcapsules, and the reactivity of the reforming reaction of the carbon compound containing a hydrogen atom can be improved.

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
まず、本発明を適用した改質方法について説明する。予め、水素原子を含む炭素化合物と、水(HO)とを含む原料を燃料容器に貯蔵しておき、酸化剤が封入されたマイクロカプセル(酸化補助剤)をマイクロカプセル容器に貯蔵しておき、原料とマイクロカプセルとを個別に貯蔵しておく。そして、各容器から、原料及びマイクロカプセルを取り出して接触させることによって、原料とマイクロカプセル内の酸化剤とを混合させて混合物とする。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.
First, the reforming method to which the present invention is applied will be described. A raw material containing a carbon compound containing hydrogen atoms and water (H 2 O) is stored in advance in a fuel container, and a microcapsule (oxidation aid) in which an oxidizing agent is sealed is stored in a microcapsule container. The raw materials and microcapsules are stored separately. Then, the raw material and the microcapsule are taken out from each container and brought into contact with each other to mix the raw material and the oxidizing agent in the microcapsule to obtain a mixture.

水素原子を含む炭素化合物としては、炭化水素、アルコール、エーテル等が挙げられる。
炭化水素は、炭素と水素のみからなる有機化合物である。アルコールは、脂肪族炭化水素の1個又は複数個の水素原子を水酸基で置換した有機化合物である。アルコールとしては、メタノール(CHOH)、エタノール(CHCHOH)等があるが、これらに限定されるものではない。また、エーテルはジエチルエーテルが好適であるが、これに限らない。
酸化剤は酸素以外の副生成物が、後述する改質器や燃料電池等で引き起こされる反応に要する原系(例えば水)に成り得るか、改質器や燃料電池等での反応に対して不活性であるか、或いは反応を著しく阻害しないことが望ましい。酸化剤としては、過酸化水素が好適に用いられる。過酸化水素として過酸化水素水を用いることもでき、この場合は過酸化水素水に水が含まれているため、過酸化水素水の濃度によっては水素原子を含む炭素化合物と、過酸化水素水を封入したマイクロカプセルとを混合するだけでも良い。この過酸化水素水を分解して得られた水は水素原子を含む炭素化合物と混合された吸熱反応に用いてもよい。また、アルコールについてもアルコール水溶液を用いても良く、アルコール水溶液の濃度によっては水素原子を含む炭素化合物と、過酸化水素水を封入したマイクロカプセルとを混合するだけでも良い。
Examples of the carbon compound containing a hydrogen atom include hydrocarbons, alcohols, ethers and the like.
A hydrocarbon is an organic compound consisting only of carbon and hydrogen. Alcohol is an organic compound in which one or more hydrogen atoms of an aliphatic hydrocarbon are substituted with a hydroxyl group. Examples of the alcohol include methanol (CH 3 OH) and ethanol (CH 3 CH 2 OH), but are not limited thereto. Moreover, although diethyl ether is suitable for ether, it is not restricted to this.
The oxidant can be a primary system (for example, water) required for a reaction caused by a reformer or a fuel cell, which will be described later, or a reaction by a reformer or a fuel cell. It is desirable to be inert or not significantly inhibit the reaction. As the oxidizing agent, hydrogen peroxide is preferably used. Hydrogen peroxide water can also be used as hydrogen peroxide. In this case, since the hydrogen peroxide solution contains water, depending on the concentration of the hydrogen peroxide solution, a carbon compound containing hydrogen atoms and a hydrogen peroxide solution It is also possible to only mix with the microcapsules encapsulating. The water obtained by decomposing the hydrogen peroxide solution may be used for an endothermic reaction mixed with a carbon compound containing hydrogen atoms. Also, an alcohol aqueous solution may be used for alcohol, and depending on the concentration of the alcohol aqueous solution, a carbon compound containing hydrogen atoms and a microcapsule enclosing hydrogen peroxide solution may be mixed.

図1は、過酸化水素等の酸化剤12が封入されたマイクロカプセル11を使用した改質方法の原理を示した模式図である。図1に示すように、酸化剤12が封入されたマイクロカプセル11は、水素生成燃料であるアルコール等の炭素化合物との接触により破裂されて、内部の酸化剤12を流出させるものである。ここで、酸化剤12として使用可能な過酸化水素は、通常30%程度の水溶液で使用することが多いので、マイクロカプセル11は内部の水によって溶解して過酸化水素を外に漏洩しない程度の水に対する耐性(例えば難溶性または不溶性)を有することが必要である。したがって、マイクロカプセル11に使用可能な物質としては、水や酸に容易に溶解せず、アルコールに軟化、溶解する物質が好ましく、例えば酢酸セルロースが挙げられる。   FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the principle of a modification method using a microcapsule 11 in which an oxidant 12 such as hydrogen peroxide is enclosed. As shown in FIG. 1, the microcapsule 11 in which the oxidant 12 is encapsulated is ruptured by contact with a carbon compound such as alcohol as a hydrogen-producing fuel, and the internal oxidant 12 flows out. Here, hydrogen peroxide that can be used as the oxidant 12 is usually used in an aqueous solution of about 30%. Therefore, the microcapsule 11 is dissolved by the internal water and does not leak hydrogen peroxide outside. It is necessary to have resistance to water (eg sparingly soluble or insoluble). Therefore, a substance that can be used for the microcapsule 11 is preferably a substance that does not easily dissolve in water or acid but softens and dissolves in alcohol, and examples thereof include cellulose acetate.

マイクロカプセル11は、例えば、界面重合法、不溶化反応、相分離法、界面沈殿法などを用いることによって、酸化剤12を封入して形成される。また、本実施形態では、マイクロカプセル11は球状が最も好ましいが、球以外の形状であっても構わない。
後述するが、アルコールと水が貯留された燃料容器2から改質器4までの流路において、上述の酸化剤12を封入したマイクロカプセル11にアルコールと水の原料が供給されている間にマイクロカプセル11にアルコールを接触することによって、マイクロカプセル11が徐々に溶解又は破裂されて、酸化剤12が流出する。その結果、アルコール、水及び酸化剤12が混合されて、その混合物を改質器4に供給することにより改質器4で吸熱反応と発熱反応とを組み合わせた水素生成反応が行われる(図2参照)。なお、このときの溶解又は破裂は供給される程度、つまりマイクロカプセルから放出される酸素の量は、供給されるアルコール量によって決まる。
The microcapsule 11 is formed by encapsulating the oxidizing agent 12 by using, for example, an interfacial polymerization method, an insolubilization reaction, a phase separation method, an interfacial precipitation method, or the like. In the present embodiment, the microcapsule 11 is most preferably spherical, but may have a shape other than a sphere.
As will be described later, in the flow path from the fuel container 2 in which alcohol and water are stored to the reformer 4, the microcapsule 11 in which the oxidant 12 is sealed is supplied with the raw materials of alcohol and water. By contacting the capsule 11 with alcohol, the microcapsule 11 is gradually dissolved or ruptured, and the oxidizing agent 12 flows out. As a result, alcohol, water, and oxidant 12 are mixed, and the mixture is supplied to the reformer 4, whereby a hydrogen generation reaction that combines an endothermic reaction and an exothermic reaction is performed in the reformer 4 (FIG. 2). reference). It should be noted that the degree of dissolution or rupture at this time is supplied, that is, the amount of oxygen released from the microcapsules is determined by the amount of alcohol supplied.

上述のように、水素原子を含む炭素化合物と、水との原料を、酸化剤12が封入されたマイクロカプセル11に混合した後、この混合物を改質器に供給して、触媒に接触させるが、その混合物が少なくとも一部が液体である場合にはその混合物の液体成分を気化させて均一に分散させることが好ましい。ここで、その混合物を触媒に接触させるときに、その混合物をヒータ等で加熱して、混合物の液体成分を気化させても良いし、混合物を触媒に接触させる前に混合物を気化器3やヒータ等で加熱して、気化して得られた混合気を触媒に接触させても良い。   As described above, after the carbon compound containing hydrogen atoms and water are mixed into the microcapsule 11 in which the oxidant 12 is sealed, this mixture is supplied to the reformer and brought into contact with the catalyst. When the mixture is at least partially liquid, it is preferable to vaporize the liquid component of the mixture and disperse it uniformly. Here, when the mixture is brought into contact with the catalyst, the mixture may be heated with a heater or the like to vaporize the liquid component of the mixture, or the mixture may be vaporized before the mixture is brought into contact with the catalyst. The gas mixture obtained by heating and the like may be brought into contact with the catalyst.

改質器4の触媒は、Cu/ZnO系触媒であり、さらにはCu/ZnO系触媒に白金族元素を含有させたものでも良い。ここで、Cu/ZnO系触媒としては、Cu成分をZnO成分に担持させた触媒でも良いし、Cu成分とZnO成分とに酸化アルミニウム(Al)を添加させた触媒でも良い。白金族元素としては、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Ptがある。 The catalyst of the reformer 4 is a Cu / ZnO-based catalyst, and further may be a Cu / ZnO-based catalyst containing a platinum group element. Here, the Cu / ZnO-based catalyst may be a catalyst in which a Cu component is supported on a ZnO component, or may be a catalyst in which aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is added to a Cu component and a ZnO component. Platinum group elements include Ru, Rh, Pd, Os, Ir, and Pt.

水素原子を含む炭素化合物と、水と、酸化剤との混合物を触媒に接触させると、触媒反応が起こるが、活性を高めるために反応系を加熱するのが望ましい。例えば、アルコールとしてメタノールを用いる場合には、反応系を230℃以上に加熱すると良い。   When a mixture of a carbon compound containing a hydrogen atom, water, and an oxidizing agent is brought into contact with the catalyst, a catalytic reaction occurs, but it is desirable to heat the reaction system in order to increase the activity. For example, when methanol is used as the alcohol, the reaction system is preferably heated to 230 ° C. or higher.

混合物のうち水素原子を含む炭素化合物と水とが触媒により反応し、水素(H)リッチな生成物が生成される(水蒸気改質反応)。一方、混合物のうち酸化剤が分解して、酸素が生成される。その酸素と水素原子を含む炭素化合物とが反応し、水素(H)リッチな生成物が生成される(発熱酸化反応)。このとき、水蒸気改質反応は発熱酸化反応での発熱により反応が促進され、発熱酸化反応は、水蒸気改質反応による吸熱により反応が促進される。以上により水素を生成することができる。 Among the mixture, a carbon compound containing a hydrogen atom and water react with a catalyst to produce a hydrogen (H 2 ) -rich product (steam reforming reaction). On the other hand, the oxidizing agent in the mixture is decomposed to generate oxygen. The oxygen and the carbon compound containing a hydrogen atom react with each other to produce a hydrogen (H 2 ) -rich product (exothermic oxidation reaction). At this time, the steam reforming reaction is accelerated by the heat generated by the exothermic oxidation reaction, and the exothermic oxidation reaction is promoted by the endotherm by the steam reforming reaction. Thus, hydrogen can be generated.

以上のように本実施形態では、別途酸素や空気を反応系に導入しなくても、水素原子を含む炭素化合物の発熱酸化反応及び水蒸気改質反応が併発する。発熱酸化反応と水蒸気改質反応の併発によって、発熱酸化反応の反応熱が水蒸気改質反応に用いられ、反応系に供給する熱エネルギーを低減することができる。そのため、反応系の温度が低くても、水素原子を含む炭素化合物の転化率が向上し、水素リッチな生成物に含まれる一酸化炭素(CO)を低減することができる。
また、水や炭素化合物の原料と酸化剤とを、直接混合して混合物とするのではなく、酸化剤を封入したマイクロカプセル11と原料とを個別に貯蔵しておき、その後、混合することにより、酸化剤12の保存安定性を高めることができる。
As described above, in the present embodiment, the exothermic oxidation reaction and the steam reforming reaction of the carbon compound containing hydrogen atoms occur simultaneously without separately introducing oxygen or air into the reaction system. By combining the exothermic oxidation reaction and the steam reforming reaction, the reaction heat of the exothermic oxidation reaction is used for the steam reforming reaction, and the heat energy supplied to the reaction system can be reduced. Therefore, even if the temperature of the reaction system is low, the conversion rate of the carbon compound containing hydrogen atoms is improved, and carbon monoxide (CO) contained in the hydrogen-rich product can be reduced.
In addition, the raw material of water or carbon compound and the oxidizing agent are not directly mixed to form a mixture, but the microcapsule 11 encapsulating the oxidizing agent and the raw material are stored separately and then mixed. The storage stability of the oxidizing agent 12 can be improved.

次に、改質方法に使用される改質器及び改質器を備えた発電装置について説明する。
図2は、改質器4を搭載した発電装置100のブロック図である。なお、ここでは炭素化合物としてメタノール、酸化剤として過酸化水素を使用した場合を例に挙げる。
図2に示すように、発電装置100は、メタノールと水の原料を貯留した燃料容器2と、内部に過酸化水素が封入されたマイクロカプセルを貯留したマイクロカプセル容器1とを有する燃料供給装置10と、燃料供給装置10から供給されたメタノール、水及び酸化剤が混合されて、酸化剤から酸素及び水が生成された混合流体の液体成分を気化する気化器3と、気化器3から供給された混合気を触媒により水素リッチな生成ガスに改質するオートサーマル方式の改質器4と、改質器4から供給された生成ガスの中から燃料電池を劣化する要因となる一酸化炭素を除去する一酸化炭素除去器5と、一酸化炭素除去器5から供給された生成ガス中の水素ガスの電気化学反応により電気エネルギーを生成する燃料電池6とを備える。
Next, a reformer used in the reforming method and a power generation apparatus including the reformer will be described.
FIG. 2 is a block diagram of the power generation apparatus 100 in which the reformer 4 is mounted. Here, a case where methanol is used as the carbon compound and hydrogen peroxide is used as the oxidizing agent is taken as an example.
As shown in FIG. 2, the power generation apparatus 100 includes a fuel container 2 that stores a raw material for methanol and water and a microcapsule container 1 that stores a microcapsule in which hydrogen peroxide is sealed. And a vaporizer 3 that mixes methanol, water, and oxidant supplied from the fuel supply device 10 to vaporize a liquid component of a mixed fluid in which oxygen and water are generated from the oxidant, and is supplied from the vaporizer 3. An autothermal reformer 4 that reforms the mixed gas into a hydrogen-rich product gas using a catalyst, and carbon monoxide that causes deterioration of the fuel cell from the product gas supplied from the reformer 4 A carbon monoxide remover 5 to be removed and a fuel cell 6 that produces electric energy by an electrochemical reaction of hydrogen gas in the product gas supplied from the carbon monoxide remover 5 are provided.

図3は、マイクロカプセル容器1の模式図及びマイクロカプセル容器1内のマイクロカプセル11の状態変化を示している。
燃料容器2が発電装置本体に対して装着されている場合、燃料容器2に、燃料容器2内の原料を排出させる燃料管21の一端部が連結されており、燃料管21の他端部がマイクロカプセル容器1に連結されている。また、マイクロカプセル容器1には、マイクロカプセル容器1内に貯留されているマイクロカプセル11と、マイクロカプセル容器1内に燃料管21を介して供給された原料とが混合された混合物を排出させる燃料管22の一端部が連結されており、燃料管22の他端部が気化器3に連結されている。また、燃料管21,22には、混合液を吸引するポンプ(図示略)が設けられている。
マイクロカプセル容器1は、燃料管21,22から着脱自在に設けられている。すなわち、燃料管21,22からマイクロカプセル容器1を取り外した場合に、燃料管21,22は各端部が連結可能となっており、これら端部を連結することによって、燃料容器2と気化器3とが燃料管21,22によって連通され、マイクロカプセル容器1を使用しない場合にも発電装置100として使用することが可能とされている。燃料管21,22の内部には、マイクロカプセル11やその残査が気化器3、燃料容器2に入らないようにメッシュを設けてもよい。
FIG. 3 shows a schematic diagram of the microcapsule container 1 and a state change of the microcapsule 11 in the microcapsule container 1.
When the fuel container 2 is attached to the power generation device main body, one end of a fuel pipe 21 that discharges the raw material in the fuel container 2 is connected to the fuel container 2, and the other end of the fuel pipe 21 is connected to the fuel container 2. It is connected to the microcapsule container 1. Further, the microcapsule container 1 is a fuel that discharges a mixture in which the microcapsules 11 stored in the microcapsule container 1 and the raw material supplied into the microcapsule container 1 through the fuel pipe 21 are mixed. One end of the tube 22 is connected, and the other end of the fuel tube 22 is connected to the carburetor 3. The fuel pipes 21 and 22 are provided with a pump (not shown) for sucking the mixed liquid.
The microcapsule container 1 is detachably provided from the fuel pipes 21 and 22. That is, when the microcapsule container 1 is removed from the fuel pipes 21 and 22, the fuel pipes 21 and 22 can be connected at their respective ends, and by connecting these ends, the fuel container 2 and the vaporizer can be connected. 3 is communicated by the fuel pipes 21 and 22 and can be used as the power generation device 100 even when the microcapsule container 1 is not used. Meshes may be provided inside the fuel pipes 21 and 22 so that the microcapsules 11 and the residue thereof do not enter the vaporizer 3 and the fuel container 2.

ここで、発電装置100は、携帯電話機、パーソナルコンピュータ、PDA、電子手帳、腕時計、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、ゲーム機器、遊技機、家庭用電気機器、その他の電子機器に用いられる。この場合、気化器3、改質器4、一酸化炭素除去器5及び燃料電池6からなる発電装置本体は電子機器本体に搭載されており、燃料容器2及び燃料容器2に付属したマイクロカプセル容器1は、電子機器本体を介して発電装置本体に対して着脱可能に設けられている。燃料容器2が電子機器本体を介して発電装置本体に装着された場合、燃料容器2から気化器3に混合液が供給されるようになっている。燃料電池6により生成された電気エネルギーは電子機器本体を駆動するために用いられる。   Here, the power generation device 100 is used for a mobile phone, a personal computer, a PDA, an electronic notebook, a wristwatch, a digital still camera, a digital video camera, a game device, a game machine, a household electric device, and other electronic devices. In this case, the power generator main body including the vaporizer 3, the reformer 4, the carbon monoxide remover 5, and the fuel cell 6 is mounted on the electronic device main body, and the microcapsule container attached to the fuel container 2 and the fuel container 2. 1 is detachably attached to the power generator main body through the electronic device main body. When the fuel container 2 is attached to the power generation device main body via the electronic device main body, the liquid mixture is supplied from the fuel container 2 to the vaporizer 3. The electrical energy generated by the fuel cell 6 is used to drive the electronic device body.

燃料電池6は、触媒微粒子を含有又は付着させた燃料極(水素極)と、触媒微粒子を含有又は付着させた酸素極(空気極)と、燃料極と酸素極との間に挟持された固体高分子電解質膜と、を備える。   The fuel cell 6 includes a fuel electrode (hydrogen electrode) containing or adhering catalyst fine particles, an oxygen electrode (air electrode) containing or adhering catalyst fine particles, and a solid sandwiched between the fuel electrode and the oxygen electrode. A polymer electrolyte membrane.

図4は、それぞれマイクロリアクタと呼ばれる構造の気化器3、改質器4及び一酸化炭素除去器5の断面図である。
図4に示すように、気化器3は、セラミック、シリコン、アルミニウム、ガラス等の材料(安価なガラスがより好ましい。)から板状に形成された2枚の基板3a,3bを互いに重ね合わせて接合した構造を有している。一方の基板3aの他方の基板3bとの接合面には葛折り状の溝が凹んだ状態に形成されており、この溝に蓋をするように基板3aに基板3bを接合することによって、この溝が2枚の基板3a,3bの接合部に設けられたマイクロ流路3cとなる。ここで、基板3a,3bが気化器3の本体であり、マイクロ流路3cが本体内に形成された内部空間である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the vaporizer 3, the reformer 4, and the carbon monoxide remover 5 each having a structure called a microreactor.
As shown in FIG. 4, the vaporizer 3 includes two substrates 3 a and 3 b formed in a plate shape from materials such as ceramic, silicon, aluminum, and glass (preferably inexpensive glass). It has a joined structure. A convoluted groove is formed in a concave surface on the joint surface between one substrate 3a and the other substrate 3b. By joining the substrate 3a to the substrate 3a so as to cover this groove, The groove becomes the micro flow path 3c provided at the joint portion between the two substrates 3a and 3b. Here, the substrates 3a and 3b are the main body of the vaporizer 3, and the micro flow path 3c is an internal space formed in the main body.

基板3aの接合面とは反対側の面には薄膜ヒータ3dが形成されている。薄膜ヒータ3dは電気エネルギーにより発熱する電熱膜であり、具体的には電気抵抗性発熱体、半導体性発熱体を薄膜状に成膜したものである。薄膜ヒータ3dの両端部には、外部にまで延出するリード線(図示略)がそれぞれ接続されており、各リード線を介して薄膜ヒータ3dに電気エネルギーが供給されるようになっている。   A thin film heater 3d is formed on the surface opposite to the bonding surface of the substrate 3a. The thin film heater 3d is an electrothermal film that generates heat by electric energy. Specifically, the thin film heater 3d is formed by forming an electric resistance heating element and a semiconductor heating element into a thin film. Lead wires (not shown) extending to the outside are connected to both ends of the thin film heater 3d, respectively, and electric energy is supplied to the thin film heater 3d through the lead wires.

改質器4は気化器3と同様に2枚の基板4a,4bを接合した構造を有し、2枚の基板4a,4bの接合部にマイクロ流路4cが設けられており、基板4aの接合面とは反対側の面に薄膜ヒータ4dが成膜されている。マイクロ流路4cの壁面には、触媒4eが形成されている。触媒4eは、担体としてAl23にCu及びZnOを担持させたCu/ZnO系触媒(Cu/ZnO/Al23化合物)である。更に、触媒4eには、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Ptのうちの少なくとも何れか1つが担持されていても良い。 Similar to the vaporizer 3, the reformer 4 has a structure in which two substrates 4a and 4b are joined, and a micro flow path 4c is provided at a joint between the two substrates 4a and 4b. A thin film heater 4d is formed on the surface opposite to the bonding surface. A catalyst 4e is formed on the wall surface of the microchannel 4c. The catalyst 4e is a Cu / ZnO-based catalyst (Cu / ZnO / Al 2 O 3 compound) in which Cu and ZnO are supported on Al 2 O 3 as a support. Further, at least one of Ru, Rh, Pd, Os, Ir, and Pt may be supported on the catalyst 4e.

触媒4eの製造方法について説明する。始めに、銅の塩(例えば、硝酸銅)と亜鉛の塩(例えば、硝酸亜鉛)とを含む銅・亜鉛水溶液を調製する。更に、アルカリ性のアルカリ溶液(例えば、炭酸ナトリウム水溶液)を調製し、アルミニウムを含むアルミニウム酸化物の懸濁液(アルミニウム酸化物を純水に懸濁させた混合液)も調製する。その後、銅・亜鉛水溶液とアルカリ溶液とを同時に攪拌中のアルミニウム酸化物の懸濁液に同時に滴下し、混合液中に沈殿物を形成する。次に、沈殿物を含む混合液を濾過し、濾過後に残った沈殿物を蒸留水中で攪拌して洗浄し、この濾過工程・洗浄工程を1回又は複数回繰り返しおこなう。最後の洗浄を終えたら、沈殿物を含む蒸留水を再度濾過して沈殿物を得る。二枚の基板4a,4bを接合する前に、得られた沈殿物を溶媒中に分散させた分散液をマイクロ流路3cとなる溝の壁面に塗布して、その壁面に薄膜を形成する。そして、二枚の基板4a,4bを接合し、基板4a,4bを加熱し、マイクロ流路3cの壁面に形成された薄膜を乾燥し焼成する。次に、二枚の基板4a,4bを加熱した状態で、マイクロ流路3cの一端から他端に向けて水素(水素を含む混合気体でもよい。)を流通させて、壁面に形成された薄膜の水素還元処理を行い、水素還元処理された薄膜が触媒4eとなる。   A method for producing the catalyst 4e will be described. First, a copper / zinc aqueous solution containing a copper salt (for example, copper nitrate) and a zinc salt (for example, zinc nitrate) is prepared. Further, an alkaline alkaline solution (for example, an aqueous sodium carbonate solution) is prepared, and a suspension of aluminum oxide containing aluminum (a mixed solution in which aluminum oxide is suspended in pure water) is also prepared. Thereafter, an aqueous copper / zinc solution and an alkaline solution are simultaneously added dropwise to the stirring aluminum oxide suspension to form a precipitate in the mixed solution. Next, the mixed liquid containing the precipitate is filtered, and the precipitate remaining after the filtration is washed by stirring in distilled water, and this filtration step and washing step are repeated once or a plurality of times. After the final washing, distilled water containing the precipitate is filtered again to obtain a precipitate. Before joining the two substrates 4a and 4b, a dispersion in which the obtained precipitate is dispersed in a solvent is applied to the wall surface of the groove serving as the microchannel 3c, and a thin film is formed on the wall surface. And the two board | substrates 4a and 4b are joined, the board | substrates 4a and 4b are heated, and the thin film formed in the wall surface of the microchannel 3c is dried and baked. Next, in a state where the two substrates 4a and 4b are heated, hydrogen (a mixed gas containing hydrogen) may be circulated from one end to the other end of the microchannel 3c to form a thin film formed on the wall surface. The thin film subjected to the hydrogen reduction treatment becomes the catalyst 4e.

一酸化炭素除去器5も気化器3と同様に2枚の基板5a,5bを接合した構造を有し、2枚の基板5a,5bの接合部にマイクロ流路5cが設けられており、基板5aの接合面とは反対側の面に薄膜ヒータ5dが成膜されている。マイクロ流路5cの壁面には、触媒5eが形成されている。触媒5eは、触媒72は、一酸化炭素を選択的に酸化する触媒である。   Similarly to the vaporizer 3, the carbon monoxide remover 5 has a structure in which two substrates 5a and 5b are joined, and a micro flow path 5c is provided at the joint between the two substrates 5a and 5b. A thin film heater 5d is formed on the surface opposite to the bonding surface 5a. A catalyst 5e is formed on the wall surface of the microchannel 5c. The catalyst 5e is a catalyst that selectively oxidizes carbon monoxide.

そして、気化器3のマイクロ流路3cの一端部がポンプを介して燃料供給装置10のマイクロカプセル容器1に連繋している。気化器3のマイクロ流路3cの他端部は、改質器4のマイクロ流路4cの一端部に連繋している。マイクロ流路4cの他端部は、一酸化炭素除去器5のマイクロ流路5cの一端部に連繋している。また、マイクロ流路5cの一端部には、一酸化炭素を酸化させる酸素を含む空気が供給される。なお、空気を用いることで水素濃度が低くなるので、一酸化炭素除去器5に要する酸素の一部若しくは全部にマイクロカプセル容器1内で生じた酸素を用いてもよい。マイクロ流路5cの他端部は、燃料電池6の燃料極に連繋している。燃料電池6の酸素極には、空気が供給される。   And the one end part of the micro flow path 3c of the vaporizer | carburetor 3 is connected with the microcapsule container 1 of the fuel supply apparatus 10 via the pump. The other end of the micro flow path 3 c of the vaporizer 3 is connected to one end of the micro flow path 4 c of the reformer 4. The other end of the micro flow path 4 c is connected to one end of the micro flow path 5 c of the carbon monoxide remover 5. Moreover, the air containing the oxygen which oxidizes carbon monoxide is supplied to the one end part of the microchannel 5c. Since the hydrogen concentration is lowered by using air, oxygen generated in the microcapsule container 1 may be used for a part or all of the oxygen required for the carbon monoxide remover 5. The other end of the micro flow path 5 c is connected to the fuel electrode of the fuel cell 6. Air is supplied to the oxygen electrode of the fuel cell 6.

次に、発電装置100の動作について説明する。
薄膜ヒータ3d,4d,5dが電気により発熱し、気化器3、改質器4及び一酸化炭素除去器5がそれぞれ所定の温度になるように加熱される。この状態で、ポンプが作動すると、燃料容器2に貯留された原料(メタノール、水)が、マイクロカプセル容器1に供給される。マイクロカプセル容器1に原料が供給されることにより、マイクロカプセル11はメタノールによって軟化しやがて破裂されて、過酸化水素がマイクロカプセル11内から流出される。破裂されてマイクロカプセル11は、マイクロカプセル容器1内で残渣が一部残留する可能性があるが、気化器3には流入しないようになっている。また、少量流入したとしても、マイクロカプセル11は酢酸セルロースからなるので、熱及び過酸化水素が生成する酸素により、炭素化合物(主に二酸化炭素)に分解されるので、水素生成反応に影響を及ぼすことがない。
このようにマイクロカプセル容器1内で、アルコール、水及び過酸化水素が混合された後、これら混合液が気化器3のマイクロ流路3cに供給される。混合液がマイクロ流路3cを流動している時に加熱されて、メタノール及び水が気化するとともに過酸化水素が水と酸素に分解されて気化されだし、やがて混合液が全て気化した混合気が生成される。気化されて高圧になったその混合気が相対的に低圧の改質器4のマイクロ流路4cに供給され、マイクロ流路4cにおいて混合気が流動して、混合気が触媒4eに接触する。これにより、メタノールと水が触媒4eの作用を受けて、化学反応式(1)のような水蒸気改質反応が起こる。
CH3OH+H2O→3H2+CO2 …(1)
Next, the operation of the power generation apparatus 100 will be described.
The thin film heaters 3d, 4d, and 5d generate heat by electricity, and the vaporizer 3, the reformer 4, and the carbon monoxide remover 5 are heated to a predetermined temperature. When the pump is operated in this state, the raw materials (methanol and water) stored in the fuel container 2 are supplied to the microcapsule container 1. When the raw material is supplied to the microcapsule container 1, the microcapsule 11 is softened by methanol and is ruptured, and hydrogen peroxide flows out of the microcapsule 11. The microcapsule 11 that has been ruptured may have a residue remaining in the microcapsule container 1, but does not flow into the vaporizer 3. Even if a small amount flows, since the microcapsule 11 is made of cellulose acetate, it is decomposed into a carbon compound (mainly carbon dioxide) by heat and oxygen generated by hydrogen peroxide, so that the hydrogen generation reaction is affected. There is nothing.
In this way, after alcohol, water, and hydrogen peroxide are mixed in the microcapsule container 1, these mixed solutions are supplied to the microchannel 3 c of the vaporizer 3. When the liquid mixture is flowing through the microchannel 3c, it is heated, and methanol and water are vaporized, and hydrogen peroxide is decomposed into water and oxygen to be vaporized. Is done. The gas mixture that has been vaporized to a high pressure is supplied to the micro flow path 4c of the relatively low pressure reformer 4, and the gas mixture flows in the micro flow path 4c so that the gas mixture contacts the catalyst 4e. As a result, methanol and water are subjected to the action of the catalyst 4e, and a steam reforming reaction like the chemical reaction formula (1) occurs.
CH 3 OH + H 2 O → 3H 2 + CO 2 (1)

また、マイクロ流路4cにおいて、混合気中の過酸化水素が分解して、酸素が生成される。そして、メタノールと酸素が反応して、化学反応式式(2)のような発熱酸化反応が起こる。
CH3OH+1/2O2→2H2+CO2 …(2)
In the microchannel 4c, hydrogen peroxide in the air-fuel mixture is decomposed to generate oxygen. And methanol and oxygen react and an exothermic oxidation reaction like Chemical Reaction Formula (2) occurs.
CH 3 OH + 1 / 2O 2 → 2H 2 + CO 2 (2)

また、マイクロ流路4cにおいて、メタノールと水が完全に二酸化炭素及び水素に改質されない場合もあり、この場合、化学反応式(3)のように、二酸化炭素、一酸化炭素及び水蒸気が生成される。
2CH3OH+H2O→5H2+CO+CO2 … (3)
In the micro flow path 4c, methanol and water may not be completely reformed to carbon dioxide and hydrogen. In this case, carbon dioxide, carbon monoxide, and water vapor are generated as in the chemical reaction formula (3). The
2CH 3 OH + H 2 O → 5H 2 + CO + CO 2 (3)

マイクロ流路4cにおいて、メタノールの発熱酸化反応と水蒸気改質反応とが併発することによって、発熱酸化反応の反応熱が水蒸気改質反応に用いられ、薄膜ヒータ4dの発熱エネルギーを低減することができる。そのため、改質器4の温度が280℃よりも低くても(例えば、250℃)、メタノールの転化率が向上し、一酸化炭素の生成量を低減することができる。また、改質器5に空気を供給しないので、改質器4で生成された生成物中に窒素ガスが含まれず、水素ガスの含有率の低下を防止することができる。   In the microchannel 4c, the exothermic oxidation reaction of methanol and the steam reforming reaction occur together, so that the heat of reaction of the exothermic oxidation reaction is used for the steam reforming reaction, and the heat generation energy of the thin film heater 4d can be reduced. . Therefore, even if the temperature of the reformer 4 is lower than 280 ° C. (for example, 250 ° C.), the conversion rate of methanol can be improved and the amount of carbon monoxide produced can be reduced. Moreover, since air is not supplied to the reformer 5, the product produced by the reformer 4 does not contain nitrogen gas, and a reduction in the content of hydrogen gas can be prevented.

改質器4で生成された生成ガスがマイクロ流路5cに供給され、更に空気がマイクロ流路5cに供給される。そして、マイクロ流路5cにおいては、一酸化炭素が触媒5eの作用を受けて特異的に酸化する。そして、生成ガスがマイクロ流路5cから燃料電池6の燃料極に供給され、空気が燃料電池6の空気極に供給される。燃料極においては、電気化学反応式(4)に示すように、生成ガス中の水素が燃料極の触媒微粒子の作用を受けて水素イオンと電子とに分離する。水素イオンは固体高分子電解質膜を通じて酸素極に伝導し、電子は燃料極により取り出される。
2→2H++2e- … (4)
The product gas generated by the reformer 4 is supplied to the micro flow path 5c, and air is further supplied to the micro flow path 5c. In the microchannel 5c, carbon monoxide is specifically oxidized by the action of the catalyst 5e. Then, the generated gas is supplied from the micro flow path 5 c to the fuel electrode of the fuel cell 6, and air is supplied to the air electrode of the fuel cell 6. At the fuel electrode, as shown in the electrochemical reaction formula (4), hydrogen in the product gas is separated into hydrogen ions and electrons by the action of the catalyst fine particles of the fuel electrode. Hydrogen ions are conducted to the oxygen electrode through the solid polymer electrolyte membrane, and electrons are taken out by the fuel electrode.
H 2 → 2H + + 2e (4)

酸素極においては、電気化学反応式(5)に示すように、空気中の酸素と、固体高分子電解質膜を通過した水素イオンと、燃料極により取り出された電子とが反応して水が生成される。
2H++1/2O2+2e-→H2O … (5)
At the oxygen electrode, as shown in the electrochemical reaction formula (5), oxygen in the air, hydrogen ions that have passed through the solid polymer electrolyte membrane, and electrons taken out by the fuel electrode react to generate water. Is done.
2H + + 1 / 2O 2 + 2e → H 2 O (5)

以上のように、上記発電装置100においては、改質器4又は気化器3に酸素又は空気を供給する機構がなくとも、改質器4においてオートサーマル改質反応(発熱酸化反応)が起きる。そのため、改質器4の薄膜ヒータ4dによって供給する熱エネルギーを低減することができる。特に空気のように酸素濃度が高くない気体を装置外から取り込んで加熱すると、改質反応に不要な空気中の窒素まで加熱する必要があり、非効率的であるが、本発明では、改質器4又は気化器3に空気を取り込まないのでさらに熱効率のよい改質反応を行うことができ、且つ燃料電池6の発電効率も向上することができる。また、改質器4又は気化器3に酸素又は空気を供給する機構がないので、発電装置100の簡略化を図ることができる。   As described above, in the power generation apparatus 100, an autothermal reforming reaction (exothermic oxidation reaction) occurs in the reformer 4 without a mechanism for supplying oxygen or air to the reformer 4 or the vaporizer 3. Therefore, the thermal energy supplied by the thin film heater 4d of the reformer 4 can be reduced. In particular, when a gas having a low oxygen concentration such as air is taken from outside the apparatus and heated, it is necessary to heat up to nitrogen in the air unnecessary for the reforming reaction, which is inefficient. Since air is not taken into the gas generator 4 or the vaporizer 3, a more efficient reforming reaction can be performed, and the power generation efficiency of the fuel cell 6 can be improved. Further, since there is no mechanism for supplying oxygen or air to the reformer 4 or the vaporizer 3, the power generation apparatus 100 can be simplified.

過酸化水素は、マイクロカプセル11内に封入されており、このようなマイクロカプセル11と水とメタノールを含む原料とを混合して酸素を生成した後、その混合物を触媒に接触させてオートサーマル方式の水素生成反応を引き起こしている。過酸化水素は比較的分解されやすいので、カプセル化せず剥き出しの過酸化水素水溶液の状態で保存した場合に比して、マイクロカプセル11によって過酸化水素の保存安定性を高めることができる。
また、マイクロカプセル容器1に水とメタノールを含む原料を供給して、マイクロカプセル11内の過酸化水素と混合した後、この混合液を気化器3に供給する構成としたので、マイクロカプセル11内に封入された過酸化水素と原料とが、気化器3に供給する直前に混合して高濃度の酸素を発生することから、燃料容器2内での酸素による膨潤や燃料等の酸化等の劣化が生じることもなく、改質器4での水素生成反応の反応性を高めることができる。
Hydrogen peroxide is encapsulated in the microcapsule 11, and after such microcapsule 11, water, and a raw material containing methanol are mixed to generate oxygen, the mixture is brought into contact with a catalyst to make an autothermal system. Causing hydrogen production reaction. Since hydrogen peroxide is relatively easily decomposed, the microcapsule 11 can enhance the storage stability of hydrogen peroxide as compared with the case where it is stored in an exposed aqueous hydrogen peroxide solution without being encapsulated.
Moreover, since the raw material containing water and methanol is supplied to the microcapsule container 1 and mixed with the hydrogen peroxide in the microcapsule 11, this mixed liquid is supplied to the vaporizer 3. Since the hydrogen peroxide and the raw material enclosed in the gas are mixed just before being supplied to the vaporizer 3 to generate high-concentration oxygen, the fuel container 2 is swollen by oxygen or deteriorated due to oxidation of the fuel or the like. The reactivity of the hydrogen generation reaction in the reformer 4 can be increased without the occurrence of.

なお、上記実施の形態では、燃料容器2に貯留される原料がメタノールと水であるが、メタノールの代わりに水素原子を含む他の炭素化合物が燃料容器2に貯留されても良い。
また、薄膜ヒータ3d,4d,5dを適用しているが、最も高温で反応する改質器4に薄膜ヒータ4dを設け気化器3及び一酸化炭素除去器5にはそれぞれ薄膜ヒータ3d,5dを設けずに改質器4からの熱の伝搬によって反応を引き起こすようにしてもよく、改質器4及びその次に高温反応を引き起こす一酸化炭素除去器5にそれぞれ薄膜ヒータを形成してもよい。
また、薄膜ヒータの代替として上述した炭化水素やアルコール、エーテルといった水素原子を含む炭素化合物を燃焼する発熱化学反応炉を設けてもよい。このような化学反応炉は、気化器3、改質器4及び一酸化炭素除去器5と同様にマイクロリアクタ構造が好ましく、基板3a,3b、基板4a,4b、基板5a,5bのいずれかに単数又は複数設けることが可能であり、さらには、薄膜ヒータと併設して両方の加熱により温度を制御してもよい。また、発熱化学反応炉の燃料として、燃料電池6に供給される水素のうち未反応で残存した水素を用い、この水素を酸素で燃焼して気化器3、改質器4、一酸化炭素除去器5の少なくとも1つを加熱するようにしてもよい。
In the above embodiment, the raw materials stored in the fuel container 2 are methanol and water, but other carbon compounds containing hydrogen atoms may be stored in the fuel container 2 instead of methanol.
Although the thin film heaters 3d, 4d, and 5d are applied, the reformer 4 that reacts at the highest temperature is provided with the thin film heater 4d, and the vaporizer 3 and the carbon monoxide remover 5 are provided with the thin film heaters 3d and 5d, respectively. A reaction may be caused by the propagation of heat from the reformer 4 without being provided, and a thin film heater may be formed in the reformer 4 and the carbon monoxide remover 5 that causes a high-temperature reaction next. .
Moreover, you may provide the exothermic chemical reaction furnace which burns the carbon compound containing hydrogen atoms, such as hydrocarbon mentioned above, alcohol, and ether, as an alternative of a thin film heater. Such a chemical reaction furnace preferably has a microreactor structure like the vaporizer 3, the reformer 4, and the carbon monoxide remover 5, and is singular for any one of the substrates 3a and 3b, the substrates 4a and 4b, and the substrates 5a and 5b. Alternatively, it is possible to provide a plurality, and furthermore, the temperature may be controlled by heating both in combination with a thin film heater. Further, unreacted hydrogen remaining in the hydrogen supplied to the fuel cell 6 is used as fuel for the exothermic chemical reactor, and this hydrogen is burned with oxygen to remove the vaporizer 3, the reformer 4, and carbon monoxide. At least one of the vessels 5 may be heated.

また、上記実施の形態では、メタノールと水とを含む原料を、燃料容器2からマイクロカプセル容器1内に供給して、マイクロカプセル11に封入された酸化剤と原料とを混合し、その混合液を気化器3に供給する機構としたが、反対に例えば、マイクロカプセル容器1からマイクロカプセル11を燃料容器2内に供給して、酸化剤と原料とを混合し、その混合液を気化器3に供給する機構としても構わない。   In the above embodiment, a raw material containing methanol and water is supplied from the fuel container 2 into the microcapsule container 1, and the oxidant and the raw material sealed in the microcapsule 11 are mixed together, and the mixed liquid However, on the contrary, for example, the microcapsule 11 is supplied from the microcapsule container 1 into the fuel container 2, the oxidant and the raw material are mixed, and the mixed liquid is supplied to the vaporizer 3. It may be a mechanism for supplying to the motor.

酸化剤12が封入されたマイクロカプセル11を使用した改質方法の原理を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the principle of the modification | reformation method using the microcapsule 11 with which the oxidizing agent 12 was enclosed. 改質器4を搭載した発電装置100のブロック図である。It is a block diagram of the electric power generating apparatus 100 carrying the reformer 4. FIG. マイクロカプセル容器1の模式図及びマイクロカプセル容器1内のマイクロカプセル11の状態変化を示している。The schematic diagram of the microcapsule container 1 and the state change of the microcapsule 11 in the microcapsule container 1 are shown. マイクロリアクタと呼ばれる構造の気化器3、改質器4及び一酸化炭素除去器5の断面図である。It is sectional drawing of the vaporizer 3, the reformer 4, and the carbon monoxide remover 5 of the structure called a microreactor.

符号の説明Explanation of symbols

1 マイクロカプセル容器
2 燃料容器
4 改質器
4e 触媒
6 燃料電池
11 マイクロカプセル
12 酸化剤
100 発電装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Microcapsule container 2 Fuel container 4 Reformer 4e Catalyst 6 Fuel cell 11 Microcapsule 12 Oxidant 100 Power generator

Claims (5)

水素原子を含む炭素化合物と、マイクロカプセル内に封入した酸化剤とを混合した混合物を改質して水素を生成することを特徴とする改質方法。   A reforming method characterized in that hydrogen is generated by reforming a mixture in which a carbon compound containing a hydrogen atom and an oxidizing agent sealed in a microcapsule are mixed. 前記マイクロカプセルは、前記炭素化合物に接触することにより前記酸化剤を外部に放出する性質を有することを特徴とする請求項1に記載の改質方法。   The reforming method according to claim 1, wherein the microcapsule has a property of releasing the oxidizing agent to the outside by contacting the carbon compound. 前記酸化剤が過酸化水素を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の改質方法。   The reforming method according to claim 1, wherein the oxidizing agent contains hydrogen peroxide. 燃料電池を発電するために燃料を供給する燃料供給装置において、
水素原子を含む炭素化合物を貯留する燃料容器と、
酸化剤を封入したマイクロカプセルを貯留するマイクロカプセル容器とを備えていることを特徴とする燃料供給装置。
In a fuel supply device for supplying fuel to generate power in a fuel cell,
A fuel container for storing a carbon compound containing hydrogen atoms;
A fuel supply device comprising: a microcapsule container for storing a microcapsule encapsulating an oxidant.
前記マイクロカプセルは、前記炭素化合物に接触することにより前記酸化剤を外部に放出する性質を有することを特徴とする請求項4に記載の燃料供給装置。   5. The fuel supply apparatus according to claim 4, wherein the microcapsule has a property of releasing the oxidant to the outside by contacting the carbon compound.
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