JP2009096705A - 燃料電池用改質装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】原燃料を水素リッチな改質ガスに改質する燃料電池用改質装置において、改質部12は、原燃料から改質ガスを生成する。シフト変成部14は、改質ガスに含まれる一酸化炭素をシフト反応により低減する。選択酸化部16は、シフト変成部14を通過した改質ガスに含まれる一酸化炭素を選択酸化して低減する。改質反応筒18は、改質部12と、シフト変成部14と、選択酸化部16とをこの順番に直線状に収納する。燃焼手段は、原燃料を燃焼して燃焼排ガスを生成する。外筒22は、改質反応筒18の外周に配置され、該改質反応筒18より径が大きい。改質反応筒18と外筒22との間には、改質反応筒18を加熱するために燃焼排ガスが通過する加熱流路32が形成されている。
【選択図】図1
Description
図1は、第1の実施の形態に係る燃料電池用改質装置10の構成を示す断面図である。燃料電池用改質装置10は、原燃料であるメタンやプロパン、ブタン等を水蒸気改質により水素リッチな改質ガスを生成する。
図2は、第2の実施の形態に係る燃料電池用改質装置110の構成を示す断面図である。本実施の形態に係る燃料電池用改質装置110は、改質部12に水蒸気を供給するために燃焼排ガスによる加熱により水が気化される水蒸気供給路42と、改質部12に原燃料を供給するための原燃料供給路112とを備えている。原燃料供給路112は、水蒸気供給路42と、水蒸気供給路42において通過する水が気化される箇所より上流側の合流部114で合流している。これにより、燃焼排ガスの加熱による原燃料の昇温と水の気化とが水蒸気供給路42で一緒に行われるため、原燃料供給路を短くすることができる。
上述の各実施の形態に係る燃料電池用改質装置では、水蒸気供給路42が改質反応筒18の内部を通過するとともにシフト変成部14の触媒層46や選択酸化部16の触媒層50を貫通するように設けられている。そのため、水蒸気供給路42が触媒層50に直接接触している部分では触媒温度が必要以上に低下し、反応が充分行われない可能性がある。そこで、本実施の形態では、水蒸気供給路の配置を工夫することで触媒層の温度が必要以上に低下することを防止している。
上述の各実施の形態に係る燃料電池用改質装置では、シフト変成部14の触媒層46および選択酸化部16の触媒層50はともに円柱形状であるため、各触媒層の直径が大きくなった場合、触媒層の中心部分の除熱が充分に行われない可能性がある。このような場合、触媒層の中心部分が高温となり正常で効率のよい反応が困難となる。特に、第3の実施の形態に係る燃料電池用改質装置210のように水蒸気供給路142を改質反応筒18の外側に配置した場合、除熱が不十分となる傾向が強い。そのため、例えば、選択酸化部16の触媒層50の温度が適正な温度範囲を超えると、改質ガス中の水素を酸化する副反応が生じてしまう可能性がある。
図5は、第5の実施の形態に係る燃料電池用改質装置410の構成を示す断面図である。前述のように選択酸化部における触媒反応は、適正な温度範囲で行われる必要がある。通常、選択酸化部の触媒層においては改質ガスが流入する入口側で最も反応が起こるため、触媒層の温度も入口側が高く出口側が低くなる傾向がある。そのため、選択酸化部の触媒層に流入する改質ガスの温度が高すぎると、触媒層の入口近傍における反応温度が適正な温度範囲を超えて高くなる可能性がある。
Claims (10)
- 原燃料を水素リッチな改質ガスに改質する燃料電池用改質装置であって、
原燃料から改質ガスを生成する改質部と、
前記改質ガスに含まれる一酸化炭素をシフト反応により低減するシフト変成部と、
前記シフト変成部を通過した改質ガスに含まれる一酸化炭素を選択酸化して低減する選択酸化部と、
前記改質部と前記シフト変成部と前記選択酸化部とをこの順番に直線状に収納する改質反応筒と、
原燃料を燃焼して燃焼排ガスを生成する燃焼手段と、
前記改質反応筒の外周に配置され、該改質反応筒より径が大きい外筒と、を備え、
前記改質反応筒と前記外筒との間には、前記改質反応筒を加熱するために前記燃焼排ガスが通過する加熱流路が形成されていることを特徴とする燃料電池用改質装置。 - 前記燃焼手段は、前記改質反応筒の改質部側の端部に形成された燃焼室に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池用改質装置。
- 前記加熱流路は、前記燃焼排ガスが改質部側から選択酸化部側に向かって通過するように形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の燃料電池用改質装置。
- 前記改質部に水蒸気を供給するために前記燃焼排ガスによる加熱により水が気化される水蒸気供給路と、
前記改質部に昇温された原燃料を供給するために前記燃焼排ガスによる加熱により原燃料が昇温される原燃料供給路と、を更に備え、
前記原燃料供給路は、前記水蒸気供給路と、該水蒸気供給路において通過する水が気化される箇所より下流側で合流していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の燃料電池用改質装置。 - 前記改質部に水蒸気を供給するために前記燃焼排ガスによる加熱により水が気化される水蒸気供給路と、
前記改質部に原燃料を供給するための原燃料供給路と、を更に備え、
前記原燃料供給路は、前記水蒸気供給路と、該水蒸気供給路において通過する水が気化される箇所より上流側で合流していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の燃料電池用改質装置。 - 前記原燃料供給路は、前記改質反応筒の外側の領域で前記水蒸気供給路と合流していることを特徴とする請求項5に記載の燃料電池用改質装置。
- 前記水蒸気供給路は、前記加熱流路の内部に設けられていることを特徴とする請求項4乃至6のいずれかに記載の燃料電池用改質装置。
- 前記水蒸気供給路は、前記改質反応筒に接触するように設けられていることを特徴とする請求項7に記載の燃料電池用改質装置。
- 前記選択酸化部は、
前記シフト変成部を通過した改質ガスが前記改質反応筒の内面に沿って燃焼室側と反対側へ向かう第1流路と、該第1流路を通過した改質ガスが燃焼室側に向かうように内側に折り返された第2流路とを含む折り返し流路と、
前記第2流路に設けられている触媒層と、
を有することを特徴とする請求項4乃至8のいずれかに記載の燃料電池用改質装置。 - 前記水蒸気供給路は、前記第1流路に接触するように設けられていることを特徴とする請求項9に記載の燃料電池用改質装置。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011146170A (ja) * | 2010-01-12 | 2011-07-28 | Eneos Celltech Co Ltd | 燃料電池システム |
CN102464298A (zh) * | 2010-11-04 | 2012-05-23 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种优化的微型氢源换热系统 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102723514B (zh) * | 2011-03-29 | 2014-11-05 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 固体氧化物燃料电池发电系统及其甲烷水蒸气重整装置 |
JPWO2017057151A1 (ja) * | 2015-09-30 | 2018-06-28 | 京セラ株式会社 | 燃料電池用改質器、燃料電池モジュールおよび燃料電池装置 |
KR101898788B1 (ko) * | 2016-12-30 | 2018-09-13 | 주식회사 두산 | 연료처리장치 |
JP7144369B2 (ja) * | 2019-07-10 | 2022-09-29 | 日立造船株式会社 | 燃料電池システム |
CN112993315A (zh) * | 2019-12-14 | 2021-06-18 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种热量耦合甲醇重整制氢燃料电池系统 |
CN112048345A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-08 | 姚英 | 一种高炉煤气有机硫转化反应器 |
CN112265961A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-26 | 武汉船用电力推进装置研究所(中国船舶重工集团公司第七一二研究所) | 一种基于醇类燃料重整反应的在线供氢系统 |
CN114914483B (zh) * | 2022-07-14 | 2022-10-11 | 深圳市世椿智能装备股份有限公司 | 一种燃料电池系统氢气回收装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001089105A (ja) * | 1999-09-27 | 2001-04-03 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料改質装置 |
JP2003160306A (ja) * | 2001-11-22 | 2003-06-03 | Osaka Gas Co Ltd | 水素含有ガス生成装置 |
JP2003530664A (ja) * | 2000-04-05 | 2003-10-14 | ハイドロジェン、バーナー、テクノロジー、インコーポレーテッド | 一体形反応装置 |
JP2004075435A (ja) * | 2002-08-13 | 2004-03-11 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 燃料改質装置 |
JP2004531447A (ja) * | 2001-04-19 | 2004-10-14 | ヴェーエス リフォーマー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | コンパクトな蒸気リフォーマー |
JP2005263603A (ja) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | Aisin Seiki Co Ltd | 改質器および燃料電池システム |
JP2007022861A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池の改質装置 |
JP2007055892A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-03-08 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 燃料改質装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2003213342A1 (en) * | 2002-03-15 | 2003-09-29 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Reforming device and method for operation thereof |
JP4469335B2 (ja) * | 2003-02-14 | 2010-05-26 | パナソニック株式会社 | 水素生成装置及び燃料電池発電システム |
CN100522798C (zh) * | 2004-01-15 | 2009-08-05 | 松下电器产业株式会社 | 氢生成装置及其运转方法和燃料电池系统及其运转方法 |
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001089105A (ja) * | 1999-09-27 | 2001-04-03 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料改質装置 |
JP2003530664A (ja) * | 2000-04-05 | 2003-10-14 | ハイドロジェン、バーナー、テクノロジー、インコーポレーテッド | 一体形反応装置 |
JP2004531447A (ja) * | 2001-04-19 | 2004-10-14 | ヴェーエス リフォーマー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | コンパクトな蒸気リフォーマー |
JP2003160306A (ja) * | 2001-11-22 | 2003-06-03 | Osaka Gas Co Ltd | 水素含有ガス生成装置 |
JP2004075435A (ja) * | 2002-08-13 | 2004-03-11 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 燃料改質装置 |
JP2005263603A (ja) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | Aisin Seiki Co Ltd | 改質器および燃料電池システム |
JP2007022861A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池の改質装置 |
JP2007055892A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-03-08 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 燃料改質装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011146170A (ja) * | 2010-01-12 | 2011-07-28 | Eneos Celltech Co Ltd | 燃料電池システム |
CN102464298A (zh) * | 2010-11-04 | 2012-05-23 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种优化的微型氢源换热系统 |
CN102464298B (zh) * | 2010-11-04 | 2013-07-10 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种优化的微型氢源换热系统 |
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