JP2007260629A - 水素ガス生成装置および水素ガス生成装置の運転制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水素ガスを含む混合ガスから水素分離膜を介して、水素ガスを分離する水素分離ユニット1a、1bを複数備え、それぞれの水素分離ユニットの下流側に設けられた分離した水素ガスの量を検出するセンサー2a、2bの値を所定時間間隔ごとに読み取り、読み取ったセンサー2a、2bの値から変化量を算出し、これらを比較する。そして、比較結果に基づいて、水素分離膜の水素透過性が劣化した水素分離ユニットを検出し、検出された水素分離ユニットの上流側に設けられた混合ガスを供給する供給弁を閉状態に操作して、検出された水素分離ユニットの運転を停止させる。
【選択図】図1
Description
(1)水素ガスを含む混合ガスから水素分離膜を介して、該水素ガスを分離する水素分離ユニット(例えば、図1の水素分離ユニット1a、1b、図4の水素分離ユニット1a、1b、1c)を複数備え、それぞれの前記水素分離ユニットの上流側に設けられ、前記混合ガスを供給する供給弁(例えば、図1の弁A、弁B、図4の弁A、弁B、弁C)と、それぞれの前記水素分離ユニットの下流側に設けられ、分離した水素ガスの量を検出する検出手段(例えば、図1のセンサー2a、センサー2b、図4のセンサー2a、センサー2b、センサー2c)と、該それぞれの検出手段から値を所定時間間隔ごとに読み取る検出値取得手段(例えば、図2の検出値入力部11a、11b)と、該読み取った検出値から所定時間当たりの変化量を算出する変化量算出手段(例えば、図2の変化量検出部13a、13b)と、該算出された複数の変化量を比較する比較手段(例えば、図2の比較部14)と、該比較結果に基づいて、前記水素分離膜の水素透過性が劣化した水素分離ユニットを検出し、該検出された水素分離ユニットに設けられた前記供給弁を閉状態に操作して、該検出された水素分離ユニットの運転を停止させる制御手段(例えば、図2の弁制御部15)と、を備えたことを特徴とする水素ガス生成装置を提案している。
この発明によれば、水素分離ユニットから排出される分離した水素ガスの量を検出する検出手段が流量計であることから、簡単な構成で、水素分離ユニット内の水素分離膜について、その水素透過性の劣化状態を正確に検出することができる。
この発明によれば、水素分離ユニットから排出される分離した水素ガスの量を検出する検出手段が流圧計であることから、簡単な構成で、水素分離ユニット内の水素分離膜について、その水素透過性の劣化状態を正確に検出することができる。
また、本発明によれば、水素分離ユニットから排出される分離した水素ガスの量を流量計あるいは流圧計等により検出して、水素分離ユニット内の水素分離膜の劣化を判断することから、低コストの簡単な構成で商用運転に適した水素ガス生成装置を提供できるという効果がある。
以下、図面を用いて本発明の第1の実施形態について説明する。
なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組み合わせを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
水素ガス生成装置の運転が開始されると、制御ユニット3内のタイマー12を起動させる(ステップS101)。検出値入力部11a、11bは、所定時間が経過したか否かを監視し、所定時間が経過していない場合には、待機モードに移行する(ステップS102の「NO」)。
本変形例は、図4に示すように、水素ガス生成装置が2つの水素分離ユニットで構成された第1の実施形態に対して、水素ガス生成装置が3つの水素分離ユニットにより構成されている。これは、一般的に、2つの水素分離ユニット内の水素分離膜における水素透過性が同じように劣化することは稀であるが、仮に、こうした事態が生じた場合、第1の実施形態では、これを検出できないという問題を解決するためである。
Claims (4)
- 水素ガスを含む混合ガスから水素分離膜を介して、該水素ガスを分離する水素分離ユニットを複数備え、
それぞれの前記水素分離ユニットの上流側に設けられ、前記混合ガスを供給する供給弁と、
それぞれの前記水素分離ユニットの下流側に設けられ、分離した水素ガスの量を検出する検出手段と、
該それぞれの検出手段から値を所定時間間隔ごとに読み取る検出値取得手段と、
該読み取った検出値から所定時間当たりの変化量を算出する変化量算出手段と、
該算出された複数の変化量を比較する比較手段と、
該比較結果に基づいて、前記水素分離膜の水素透過性が劣化した水素分離ユニットを検出し、該検出された水素分離ユニットに設けられた前記供給弁を閉状態に操作して、該検出された水素分離ユニットの運転を停止させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする水素ガス生成装置。 - 前記検出手段が、流量計であることを特徴とする請求項1に記載の水素ガス生成装置。
- 前記検出手段が、流圧計であることを特徴とする請求項1に記載の水素ガス生成装置。
- 水素ガスを含む混合ガスから水素分離膜を介して、該水素ガスを分離する水素分離ユニットを複数備えた水素ガス生成装置の運転制御方法であって、
それぞれの前記水素分離ユニットの下流側に設けられ、分離した水素ガスの量を検出する検出手段の値を所定時間間隔ごとに読み取る第1のステップと、
該読み取った検出値から所定時間当たりの変化量を算出する第2のステップと、
該算出された複数の変化量を比較する第3のステップと、
該比較結果に基づいて、前記水素分離膜の水素透過性が劣化した水素分離ユニットを検出し、該検出された水素分離ユニットの上流側に設けられた前記混合ガスを供給する供給弁を閉状態に操作して、該検出された水素分離ユニットの運転を停止させる第4のステップと、
を備えたことを特徴とする水素ガス生成装置の運転制御方法。
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