JP2011195350A - 水素製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】原料ガスの流路である中空部を持つ内挿管と、前記内挿管の外周面側に間隔を置いて改質触媒兼支持体を配置するとともに、前記改質触媒兼支持体の外周面に水素分離膜を配置し、原料ガスを前記内挿管の中空部に通し、その流れ方向の先端部で折り返して前記内挿管と前記改質触媒兼支持体との間を流れながら原料ガスから改質ガスを生成し、生成改質ガスを水素分離膜により精製して高純度水素を製造するようにしてなる水素製造装置であって、原料ガス排出側の流路を遮断することにより原料ガスを強制的に改質触媒兼支持体に流入させるようにしてなるとを特徴とする水素製造装置。
【選択図】図4
Description
原料ガスを前記内挿管の中空部に通し、その流れ方向の先端部で折り返し、前記内挿管と前記改質触媒兼支持体との間に流しながら前記改質触媒兼支持体の改質触媒により改質ガスを生成し、生成改質ガスを水素分離膜により精製して高純度水素を製造するようにしてなることを特徴とする水素製造装置である。
原料ガスを前記内挿管の中空部に通し、その流れ方向の先端部で折り返し、前記内挿管と前記改質触媒兼支持体との間に流しながら前記改質触媒兼支持体の改質触媒により改質ガスを生成し、生成改質ガスを水素分離膜により精製して高純度水素を製造するようにしてなることを特徴とする水素製造装置である。
原料ガスを前記内挿管の中空部に通し、その流れ方向の先端部で折り返し、前記内挿管と前記改質触媒兼支持体との間に流しながら前記改質触媒兼支持体の改質触媒により改質ガスを生成し、生成改質ガスを水素分離膜により精製して高純度水素を製造するようにしてなることを特徴とする水素製造装置である。
外周面に水素分離膜を配置した改質触媒兼支持体の長さを短くし且つ直列に接続することにより、改質反応が活発に進む先端部を増加させてなることを特徴とする水素製造装置である。
改質触媒兼支持体の内周面を凹凸面としてなることを特徴とする水素製造装置である。
改質触媒兼支持体は、改質触媒としての役割と水素分離膜を支持する役割を同時に果たすもので、本発明において重要な構成部材である。これにより、炭化水素ガスを改質触媒兼支持体で水蒸気改質して改質ガスを生成し、生成改質ガスを改質触媒兼支持体に支持した水素分離膜により精製し、高純度の水素を製造する。
図4は、本発明(1)の水素製造装置の態様を説明する図である。
図4のとおり、原料ガスの流路である中空部を持つ内挿管と、前記内挿管の外周面側に間隔を置いて改質触媒兼支持体を配置し、前記改質触媒兼支持体の外周面に水素分離膜を配置する。そして、原料ガスを前記内挿管の中空部に通し、その流れ方向の先端部で折り返して前記内挿管と前記改質触媒兼支持体との間を流通させる。
図5は、本発明(2)〜(4)の水素製造装置の態様を説明する図である。そのうち図5(a)は本発明(2)の水素製造装置の態様を説明する図、図5(a)と(b)は本発明(3)の水素製造装置の態様を説明する図、図5(a)と(c)は本発明(4)の水素製造装置の態様を説明する図である。
図5(a)のとおり、原料ガスの流路である中空部を持ち且つ多噴孔を備えた内挿管と、前記内挿管の外周面側に間隔を置いて改質触媒兼支持体を配置するとともに、前記改質触媒兼支持体の外周面に水素分離膜を配置する。内挿管の多噴孔の孔を等間隔に配置した場合には、その孔径を先端部に近い程大きく、すなわち根元部へ行く程小さくすることにより、原料ガスがオフガスとして流出してしまうのを防ぎ、その利用を高効率にすることができる。内挿管の多噴孔は、内挿管の内側から外側へ向けて貫通する多数の孔で、原料ガスを内挿管の内側から外側へ向けて噴出させる役割をする孔である。
本発明(3)においては、原料ガスの流路である中空部を持ち且つ多噴孔を備えた内挿管と、前記内挿管の外周面側に間隔を置いて改質触媒兼支持体を配置するとともに、前記改質触媒兼支持体の外周面に水素分離膜を配置し、且つ、前記内挿管の前記多噴孔の孔径を先端部に近い程大きくしてなる。
本発明(4)においては、原料ガスの流路である中空部を持ち且つ多噴孔を備えた内挿管と、前記内挿管の外周面側に間隔を置いて改質触媒兼支持体を配置するとともに、前記改質触媒兼支持体の外周面に水素分離膜を配置し、且つ、前記内挿管の前記多噴孔の数を先端部に近い程多くしてなる。一例として、多噴孔の孔径を同じくし、多噴孔の孔数を先端部に近い程多くすることにより、原料ガスがより均等に改質され、オフガスとして未反応のまま流出するのを防ぐことができる。
図6は、本発明(5)の水素製造装置の態様を説明する図である。
図6のとおり、原料ガスの流路である中空部を持つ内挿管と、前記内挿管の外周面側に間隔を置いて改質触媒兼支持体を配置し、前記改質触媒兼支持体の外周面に水素分離膜を配置する。原料ガスを前記内挿管の中空部に通し、その流れ方向の先端部で折り返し、前記内挿管と前記改質触媒兼支持体との間を流しながら前記改質触媒兼支持体の改質触媒作用により原料ガスから改質ガスを生成し、生成改質ガスを水素分離膜により精製して高純度水素を製造するようにしてなる水素製造装置である。
図7は、本発明(6)の水素製造装置の態様を説明する図である。
図7のとおり、原料ガスの流路である中空部を持つ内挿管と、前記内挿管の外周面側に間隔を置いて改質触媒兼支持体を配置し、前記改質触媒兼支持体の外周面に水素分離膜を配置する。そして、原料ガスを前記内挿管の中空部に通し、その流れ方向の先端部で折り返し、前記内挿管と前記改質触媒兼支持体との間を流しながら前記改質触媒兼支持体の改質触媒作用により原料ガスから改質ガスを生成し、生成改質ガスを水素分離膜により精製して高純度水素を製造するようにしてなる水素製造装置である。
図8は、本発明(7)の水素製造装置の態様を説明する図である。
図8のとおり、原料ガスの流路である中空部とファンを持ち、回動自在に配置された内挿管と、前記内挿管外周のファン外周に対して間隔を置いて改質触媒兼支持体を配置し、前記改質触媒兼支持体の外周面に水素分離膜を配置する。図8中、Lはモジュールの長さ、dはモジュール径(直径)である。そして、原料ガスを前記内挿管の中空部に通し、その流れ方向の先端部で折り返し、前記内挿管と前記改質触媒兼支持体との間を流しながら前記改質触媒兼支持体の改質触媒作用により原料ガスから改質ガスを生成し、生成改質ガスを水素分離膜により精製して高純度水素を製造するようにしてなる水素製造装置である。
Claims (7)
- 原料ガスの流路である中空部を持つ内挿管と、前記内挿管の外周面側に間隔を置いて改質触媒兼支持体を配置するとともに、前記改質触媒兼支持体の外周面に水素分離膜を配置し、原料ガスを前記内挿管の中空部に通し、その流れ方向の先端部で折り返して前記内挿管と前記改質触媒兼支持体との間を流しながら改質触媒兼支持体の改質触媒により改質ガスを生成し、生成改質ガスを水素分離膜により精製して高純度水素を製造するようにしてなる水素製造装置であって、原料ガス排出側の流路を遮断することにより原料ガスを強制的に改質触媒兼支持体に流入させるようにしてなることを特徴とする水素製造装置。
- 原料ガスの流路である中空部を持ち且つ多噴孔を備えた内挿管と、前記内挿管の外周面側に間隔を置いて改質触媒兼支持体を配置するとともに、前記改質触媒兼支持体の外周面に水素分離膜を配置してなり、
原料ガスを前記内挿管の中空部に通し、その流れ方向の先端部で折り返し、前記内挿管と前記改質触媒兼支持体との間に流しながら前記改質触媒兼支持体の改質触媒により改質ガスを生成し、生成改質ガスを水素分離膜により精製して高純度水素を製造するようにしてなることを特徴とする水素製造装置。 - 請求項2に記載の水素製造装置において、前記多噴孔の孔径を先端部に近い程大きくしてなることを特徴とする水素製造装置。
- 請求項2に記載の水素製造装置において、前記多噴孔の数を先端部に近い程多くしてなることを特徴とする水素製造装置。
- 原料ガスの流路である中空部を持つ内挿管と、前記内挿管の外周面側に間隔を置いて改質触媒兼支持体を配置するとともに、前記改質触媒兼支持体の外周面に水素分離膜を配置し、原料ガスを前記内挿管の中空部に通し、その流れ方向の先端部で折り返し、前記内挿管と前記改質触媒兼支持体との間に流しながら前記改質触媒兼支持体の改質触媒により改質ガスを生成し、生成改質ガスを水素分離膜により精製して高純度水素を製造するようにしてなる水素製造装置であって、
外周面に水素分離膜を配置した改質触媒兼支持体の長さを短くし且つ直列に接続することにより、改質反応が活発に進む先端部を増加させてなることを特徴とする水素製造装置。 - 原料ガスの流路である中空部を持つ内挿管と、前記内挿管の外周面側に間隔を置いて改質触媒兼支持体を配置するとともに、前記改質触媒兼支持体の外周面に水素分離膜を配置し、原料ガスを前記内挿管の中空部に通し、その流れ方向の先端部で折り返し、前記内挿管と前記改質触媒兼支持体との間を流しながら前記改質触媒兼支持体の改質触媒により改質ガスを生成し、生成改質ガスを水素分離膜により精製して高純度水素を製造するようにしてなるモジュールからなる水素製造装置であって、
改質触媒兼支持体の内周面を凹凸面としてなることを特徴とする水素製造装置。 - 原料ガスの流路である中空部と外周に遠心ファンを持ち且つ回転自在に配置された内挿管と、前記内挿管の外周側に間隔を置いて改質触媒兼支持体を配置するとともに、前記改質触媒兼支持体の外周面に水素分離膜を配置し、原料ガスを前記内挿管の中空部に通し、その流れ方向の先端部で折り返し、当該折り返し原料ガスを前記内挿管と前記改質触媒兼支持体との間を前記遠心ファンにより強制的に前記改質触媒兼支持体に送り込むことで改質ガスを生成し、生成改質ガスを水素分離膜により精製して高純度水素を製造するようにしてなるモジュールからなることを特徴とする水素製造装置。
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JP2008222526A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Ngk Insulators Ltd | 選択透過膜型反応器及び水素製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2004149332A (ja) * | 2002-10-29 | 2004-05-27 | Tokyo Gas Co Ltd | 水素製造装置 |
JP2007269600A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 水素分離装置および水素製造装置 |
JP2008222526A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Ngk Insulators Ltd | 選択透過膜型反応器及び水素製造方法 |
JP2010095413A (ja) * | 2008-10-17 | 2010-04-30 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 水素製造装置 |
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