JP2007246376A - 水素生成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水素生成装置10は、
担持した改質触媒18を用いて硫黄成分を含む改質原料から水素含有ガスを生成する改質反応が行われる改質部14と、改質部14に隣接して配置され供給された燃料を燃焼させることで改質部14に改質反応を進行させるための熱を供給する加熱部と、所定の場合に改質触媒18の活性を回復するための再生工程を行う触媒再生手段とを備える。触媒性手段は、加熱部16の燃焼排ガスを排出する燃焼排ガスライン26から分岐した再生ガス供給ライン28を含み、該燃焼排ガス中の水蒸気を改質部14に供給することで、改質触媒18の活性を回復させる。
【選択図】図1
Description
CnHm+n/2O2 → nCO + m/2H2 … (2)
CO+H2O ⇔ CO2+H2 … (3)
CO+3H2 ⇔ CH4+H2O … (4)
この改質反応の中で主となる式(1)の水蒸気改質反応は吸熱反応であるので、改質部14は、加熱部16からの熱供給を受けて所定温度以上の温度で運転されるようになっている。加熱部16は、図示しない酸化触媒を内蔵して改質部14に隣接して設けられており、供給された燃料を酸素と共に酸化触媒に接触させて触媒燃焼を生じさせる構成とされている。これにより、加熱部16は、触媒燃焼に伴って生じた熱を、改質部14における改質反応、運転温度を維持するための熱として供給する構成とされている。
14 改質部
16 加熱部
18 改質触媒
26 燃焼排ガスライン(排出管)
28 再生ガス供給ライン(再生用配管)
30 硫黄トラップ(硫黄除去部)
34 触媒再生コントローラ(制御装置)
36 温度センサ(被毒検出手段)
38 手動再生スイッチ(強制切替手段)
V4 バルブ
Claims (9)
- 担持した改質触媒を用いて硫黄成分を含む改質原料から水素含有ガスを生成する改質反応が行われる改質部と、
前記改質部に隣接して配置され、供給された燃料を燃焼させることで前記改質部で前記改質反応が進行するように該改質部を加熱する加熱部と、
所定の場合に前記加熱部の燃焼排ガス中の水蒸気を前記改質部に供給することで、前記改質触媒の活性を回復するための再生工程を行う触媒再生手段と、
を備えた水素生成装置。 - 前記触媒再生手段は、前記燃焼排ガス中の硫黄成分を除去するための硫黄除去部を備える請求項1記載の水素生成装置。
- 前記触媒再生手段は、
前記改質触媒の硫黄被毒状況に応じた信号を出力する被毒検出手段と、
前記加熱部の燃焼排ガスを系外に排出する状態と前記改質部に導く状態とを切り替え得る再生切替装置と、
前記改質器に改質原料を供給するための供給路から該改質器への改質原料が供給される状態と該改質器への原料供給を停止する状態とを切り替え得る原料切替装置と、
前記被毒検出手段の出力信号に基づいて前記改質触媒の活性が設定値よりも低下したと判断した場合に、前記原料切替装置を前記改質器の原料供給の停止側に切り替えると共に、前記再生切替装置を前記燃焼排ガスの前記改質器への導入側に切り替える制御装置と、
を含んで構成されている請求項1又は請求項2記載の水素生成装置。 - 前記被毒検出手段は、前記改質触媒の温度に応じた信号を出力する温度検出器を含む請求項3記載の水素生成装置。
- 前記被毒検出手段は、前記改質部から排出されるガスの流量に応じた信号を出力する流量検出器を含む請求項3又は請求項4記載の水素生成装置。
- 前記被毒検出手段は、前記改質部から排出されるガスの濃度に応じた信号を出力するガス濃度検出器を含む請求項3乃至請求項5の何れか1項記載の水素生成装置。
- 前記再生切替装置は、前記燃焼排ガスを前記加熱部から系外に導く排出管から分岐し前記改質部に燃焼排ガスを導く再生用配管に設けられ、該再生用配管を開閉し得るバルブを含んで構成されている請求項3乃至請求項6の何れか1項記載の水素生成装置。
- 前記原料切替装置を前記改質器の原料供給の停止側に切り替えると共に前記再生切替装置を前記燃焼排ガスの前記改質器への導入側に切り替えるように、強制的に前記制御装置を動作させる強制切替手段をさらに備えた請求項3乃至請求項7の何れか1項記載の水素生成装置。
- 前記原料切替装置を前記改質器の原料供給側に切り替えると共に前記再生切替装置を前記燃焼排ガスの系外への排出側に切り替えるように、強制的に前記制御装置を動作させる強制切替手段をさらに備えた請求項3乃至請求項8の何れか1項記載の水素生成装置。
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