JP2015010013A - Fuel treatment device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水素を生成し、燃料電池システムに供給する燃料処理装置に関する。 The present invention relates to a fuel processing apparatus that generates hydrogen and supplies it to a fuel cell system.
燃料電池システムは、炭化水素系の原料ガスから水素を生成する燃料処理装置と、燃料処理装置で生成された水素を利用して発電する燃料電池とを有する。 The fuel cell system includes a fuel processing device that generates hydrogen from a hydrocarbon-based source gas, and a fuel cell that generates power using the hydrogen generated by the fuel processing device.
燃料処理装置は、原料ガスから硫黄化合物を除去する脱硫部と、水素を含有する改質ガスを生成する改質部と、改質部を加熱する燃焼部と、改質部に水蒸気を供給する水蒸気生成部と、一酸化炭素を改質ガス中から除去する一酸化炭素除去部とを有する。 The fuel processing apparatus supplies a steam to the reforming unit, a desulfurization unit that removes sulfur compounds from the raw material gas, a reforming unit that generates a reformed gas containing hydrogen, a combustion unit that heats the reforming unit, It has a steam generation part and a carbon monoxide removal part that removes carbon monoxide from the reformed gas.
改質ガスは、水素と一酸化炭素と水蒸気を主成分とし、水蒸気および原料から生成される。改質部において発生した一酸化炭素は、燃料電池を劣化させる性質があるため、十分に除去する必要がある。また、原料ガス中に含まれる硫黄化合物は改質部の性能を劣化させるため、十分に除去する必要がある。 The reformed gas contains hydrogen, carbon monoxide, and water vapor as main components and is generated from water vapor and raw materials. Since carbon monoxide generated in the reforming part has the property of deteriorating the fuel cell, it must be sufficiently removed. Moreover, since the sulfur compound contained in source gas deteriorates the performance of a modification part, it is necessary to fully remove.
脱硫部、改質部、一酸化炭素除去部は、ステンレス鋼などの金属の容器で構成され、その内部には触媒が封入されている。触媒によってガスの化学反応が促され、硫黄化合物の除去、改質ガスの生成、一酸化炭素の除去が効率よく行われる。 The desulfurization part, the reforming part, and the carbon monoxide removal part are composed of a metal container such as stainless steel, and a catalyst is sealed therein. The catalyst promotes the chemical reaction of the gas, thereby efficiently removing sulfur compounds, generating reformed gas, and removing carbon monoxide.
また、脱硫部、改質部、一酸化炭素除去部などの容器の構成については、皿状の板や平面状の板を接合させて一対の容器とし、それらを複数並べて構成する内容が知られている(例えば、特許文献1参照)。 In addition, regarding the configuration of containers such as a desulfurization section, a reforming section, and a carbon monoxide removal section, there are known contents in which a plate-shaped plate or a planar plate is joined to form a pair of containers and a plurality of them are arranged side by side (For example, refer to Patent Document 1).
特許文献1の流体処理装置は、複数の容器を並べ、全体を押し付つけて構成するものである。このような構成とすると、容器同士が並び方向と垂直な方向に相対移動することを許容するため、容器の間に発生する応力を緩和し、耐久性を高める可能性があるが、容器間の流路を繋ぐためのパイプを数多く必要とするため、圧力損失が大きくなるという問題が生じることになる。 The fluid processing apparatus of Patent Document 1 is configured by arranging a plurality of containers and pressing the whole. With such a configuration, the containers are allowed to move relative to each other in a direction perpendicular to the alignment direction, so that stress generated between the containers may be relaxed and durability may be improved. Since many pipes for connecting the flow paths are required, there arises a problem that the pressure loss increases.
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、パイプを用いずにガスの流路を接続することでガスの圧力損失を低減させることが可能な、燃料処理装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a fuel processing apparatus capable of reducing gas pressure loss by connecting gas flow paths without using pipes. And
すなわち、本発明は、以下に示す燃料処理装置に関する。 That is, this invention relates to the fuel processing apparatus shown below.
〔1〕複数の貫通穴が形成される平面板と、屈曲部を有する複数の取付板と、を有し、複数の取付板は、平面板の一面において他の取付板に順々に覆い被さるように平面板上に配置され、かつ、各々の取付板の端部は平面板と接合し、平面板の他面においては、屈曲部を有する複数の補助板が接合し、補助板によって、隣合う取付板で包囲される第1の貫通穴と、第1の貫通穴とは異なる第2の貫通穴とのバイパス流路を形成する、燃料処理装置。 [1] It has a flat plate in which a plurality of through holes are formed and a plurality of mounting plates having bent portions, and the plurality of mounting plates sequentially cover other mounting plates on one surface of the flat plate. Arranged on the flat plate, and the end of each mounting plate is joined to the flat plate, and on the other surface of the flat plate, a plurality of auxiliary plates having bent portions are joined, and the auxiliary plate adjoins each other. A fuel processing device that forms a bypass flow path between a first through hole surrounded by a fitting plate and a second through hole different from the first through hole.
〔2〕上記〔1〕において、前記平面板と、前記複数の取付板とで、原料ガスおよび水蒸気から水素含有ガスを生成する改質部と、原料ガスから硫黄化合物を除去する脱硫部と、
一酸化炭素を改質ガス中から除去する一酸化炭素除去部と、原料ガスを予め加熱する原料ガス予熱部、各々の空間を形成し、改質部、脱硫部、一酸化炭素除去部、原料ガス予熱部の順で内側から構成され、平面板を介した改質部の反対側には燃焼部が形成されると共に、第1の補助板によって、原料ガス予熱部と前記脱硫部とをバイパスし、第2の補助板によって、改質部と一酸化炭素除去部とをバイパスした、燃料処理装置。
[2] In the above [1], a reforming unit that generates a hydrogen-containing gas from a raw material gas and water vapor, and a desulfurization unit that removes a sulfur compound from the raw material gas, using the flat plate and the plurality of mounting plates,
A carbon monoxide removing unit that removes carbon monoxide from the reformed gas, a raw material gas preheating unit that preheats the raw material gas, and a space for forming the reforming unit, desulfurization unit, carbon monoxide removing unit, and raw material. Composed from the inside in the order of the gas preheating section, a combustion section is formed on the opposite side of the reforming section via the flat plate, and the raw gas preheating section and the desulfurization section are bypassed by the first auxiliary plate. And the fuel processor which bypassed the reforming part and the carbon monoxide removal part by the 2nd auxiliary plate.
〔3〕上記〔2〕において、前記複数の補助板のうち1つは、水蒸気生成部を形成し、水蒸気を生成しながら前記脱硫部と前記改質部と接続する、燃料処理装置。 [3] The fuel processing apparatus according to [2], wherein one of the plurality of auxiliary plates forms a water vapor generation unit and connects the desulfurization unit and the reforming unit while generating water vapor.
〔4〕上記〔2〕又は〔3〕において、前記平面板の改質部と同じ側に水供給部を備え、前記複数の補助板のうち1つによって、前記水供給部と前記改質部とを接続し、他の補助板によって、前記脱硫部と前記水供給部を接続する、燃料処理装置。 [4] In the above [2] or [3], a water supply part is provided on the same side as the reforming part of the flat plate, and the water supply part and the reforming part are provided by one of the plurality of auxiliary plates. And the desulfurization unit and the water supply unit are connected by another auxiliary plate.
本構成のように、平面板の片側に複数の取付板を外側に向かって互いに覆い被さるように配置し、平面板の反対側にバイパス流路を設けることによって、パイプを用いることなく、これらの構成部の流路を接続することができる。 By arranging a plurality of mounting plates on one side of the flat plate so as to cover each other and providing a bypass channel on the opposite side of the flat plate as in this configuration, these pipes can be used without using pipes. The flow path of the component can be connected.
以上のように、本発明の燃料処理装置によれば、流路の接続に使用するパイプの数を削減することができるため、燃料処理装置に発生する圧力損失を抑制することができる。 As described above, according to the fuel processing apparatus of the present invention, since the number of pipes used for connecting the flow paths can be reduced, pressure loss generated in the fuel processing apparatus can be suppressed.
以下、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
(全体構成要件とガスの流れについて)
本発明の燃料処理装置は、例えば、家庭用燃料電池システムにおいて、炭化水素系燃料を含む原料ガスと水蒸気とを水蒸気改質反応させ、燃料電池に供給する水素を生成するものである。
(Overall configuration requirements and gas flow)
For example, in a fuel cell system for household use, the fuel processing apparatus of the present invention generates hydrogen to be supplied to a fuel cell by subjecting a raw material gas containing a hydrocarbon fuel and steam to a steam reforming reaction.
本発明の燃料処理装置1の構成要件と、燃料電池システム全体でのガスの流れを、図1を参照しながら説明する。なお、図1において、細い矢印はガスの流れを表し、太い矢印は熱の動きを表す。また、同図において、破線で囲まれた領域は燃料処理装置1を表している。 The structural requirements of the fuel processing apparatus 1 of the present invention and the gas flow in the entire fuel cell system will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a thin arrow represents a gas flow, and a thick arrow represents a heat movement. Moreover, in the same figure, the area | region enclosed with the broken line represents the fuel processing apparatus 1. FIG.
燃料処理装置1は、原料ガスを予め加熱する原料ガス予熱部2と、原料ガスから硫黄化合物を除去する脱硫部3と、水素を含有する改質ガス13を生成する改質部5と、改質部5を加熱する燃焼部8と、改質部5に水蒸気を供給する水蒸気生成部4と、一酸化炭素を改質ガス13から除去する一酸化炭素除去部6a,6bを有する。また、これらは主に、ステンレス鋼などの金属材料を用いた構成部材と、化学反応を促進するための触媒で構成される。
The fuel processing apparatus 1 includes a raw material
上述の燃料処理装置1において、まず、原料ガス11が、原料ガス予熱部2に流入し、一酸化炭素除去部6aからの伝熱によって加熱されたのち、脱硫部3へ流入する。脱硫部3においては、銅などの金属を含む触媒によって、原料ガス11に含まれる硫黄化合物が分解され、分解された硫黄化合物が触媒に吸着する。このような過程によって、原料ガス11に含まれる硫黄化合物が除去される。硫黄化合物は、改質部5の性能を劣化させる性質をもつため、その濃度を少なくとも1ppm以下に低減させることが必要になる。
In the fuel processing apparatus 1 described above, first, the
その後、原料ガス11は水蒸気生成部4へと供給される。水蒸気生成部4には、原料ガス11とともに水12が供給される。水蒸気生成部4は、水12を蒸発させて、水蒸気を生成し、原料ガス11と水蒸気とを混合するための機構である。水蒸気生成部4は、燃焼部8、改質部5、一酸化炭素除去部6a,6bと熱交換し、水12を蒸発させて、水蒸気を生成する。生成された水蒸気は水蒸気生成部4で原料ガス11と混合される。
Thereafter, the
そして、原料ガス11および水蒸気は、改質部5に流入する。改質部5は、ルテニウム系やニッケル系の触媒を含み、水蒸気生成部4から供給される原料ガス11と水蒸気から、水蒸気改質反応によって、改質ガス13を生成するための機構である。改質部5では以下の水蒸気改質反応により、原料ガス11および水蒸気から水素と一酸化炭素を含む改質ガス13が生成される。
Then, the
CH4+H2O→CO+3H2
改質部5で生成された改質ガス13は、一酸化炭素除去部に流入する。一酸化炭素除去部は複数の部分からなり、その上流側に存在する、一つあるいは複数の一酸化炭素除去部6aでは、以下のシフト反応によって、改質部5で生成された改質ガスから、低濃度の一酸化炭素を含む改質ガスが生成される。
CH4 + H2O → CO + 3H2
The reformed
CO+H2O→CO2+H2
一酸化炭素除去部6aでは、銅系の金属触媒が用いられる。また、下流側に存在する、一つあるいは複数の一酸化炭素除去部6bには、原料ガス11とともに酸素が供給され、以下の酸化反応によって一酸化炭素の濃度を減少させる。
CO + H2O → CO2 + H2
In the carbon
2CO+O2→2CO2
一酸化炭素除去部6bではルテニウム系の金属触媒が用いられる。一酸化炭素は燃料電池7の触媒を劣化させる性質があるため、一酸化炭素除去部6a,6bの過程を経て、100ppm以下の濃度に低減させる。
2CO + O2 → 2CO2
In the carbon
このように生成された改質ガスは、一酸化炭素除去部6bから流出し、燃料電池7の負極に供給される。燃料電池7は、改質ガス13に含まれる水素と、大気から供給される空気15など酸素を含む酸化ガスとを用いて発電する。
The reformed gas generated in this way flows out from the carbon
燃料電池で水素を消費したガス(オフガス17)は、再び燃料処理装置1に輸送される。 ここでオフガス17は大気から供給される空気18と混合され、燃焼部8で燃焼することで改質部5を加熱する。燃焼部8は火炎を形成できるのであれば特に限定されず、例えばバーナである。また燃焼部8から排出される燃焼排ガス19は水蒸気生成部4を加熱した後、大気へと放出される。
The gas (off-gas 17) that consumed hydrogen in the fuel cell is transported to the fuel processor 1 again. Here, the off-
以上が本発明の燃料処理装置における全体的なガスの流れである。 The above is the overall gas flow in the fuel processing apparatus of the present invention.
図1に示すように、原料ガス11および改質ガス13は、一連の構成要素を通過しながら化学反応を起こし、燃料処理装置1から取り出される。原料ガス11はファンなどの駆動装置によって流される。ここで、流路全体に発生する圧力損失が大きくなると、駆動装置はより出力の大きなものが必要になり、駆動装置の大型化やコストアップにつながる。
As shown in FIG. 1, the
また、強い出力によって原料ガスを流すと、原料ガス11や改質ガス13が、本来流れるべきでない流路(水12を供給する流路や、空気14を供給する流路)に流れ込み、燃料電池システム全体が誤作動を起こす可能性がある。従って、燃料処理装置の圧力損失は、より少ないことが望ましい。
Further, when the raw material gas is caused to flow with a strong output, the
(パイプに発生する圧力損失について)
圧力損失は、断面積の小さい、流路で発生する。具体的には流路を接続するパイプで大きな圧力損失が生じる。
(Pressure loss generated in the pipe)
The pressure loss occurs in the flow path having a small cross-sectional area. Specifically, a large pressure loss occurs in the pipe connecting the flow paths.
家庭用燃料電池システムにおける燃料処理装置は、近年の市場における小型化の要望から、縦、横、奥行きの長さがそれぞれ80cm以内のものが主流となりつつある。構成部材の大きさの関係上、パイプは内径が3〜6mm程度のものが用いられ、パイプ内部流路の断面積分は7〜29平方ミリメートル程度となる。このようなサイズのパイプに発生する圧力損失は大きく、例えば径4mmの1本のパイプに毎時0.54kg(家庭用燃料電池システムにおいて700W発電時にながれる改質ガス流量と同等の値)程度のガスが流れた場合、200Paを超える圧力損失が発生するため、パイプの本数が多くなるほどガスが流れにくくなり、より出力の高い駆動装置が必要となる。したがって使用するパイプの本数は極力少ないことが望ましい。 Fuel processing apparatuses in household fuel cell systems are becoming mainstream in the length, width, and depth lengths of 80 cm or less due to the recent demand for miniaturization in the market. Due to the size of the constituent members, pipes having an inner diameter of about 3 to 6 mm are used, and the cross-sectional integral of the pipe internal flow path is about 7 to 29 square millimeters. The pressure loss generated in a pipe of such a size is large, for example, a gas of about 0.54 kg / hour (a value equivalent to the reformed gas flow rate at 700 W power generation in a household fuel cell system) in one pipe having a diameter of 4 mm. Since a pressure loss exceeding 200 Pa occurs, the more the number of pipes, the more difficult the gas flows, and a drive device with higher output is required. Therefore, it is desirable to use as few pipes as possible.
<本発明における特徴について>
本発明の燃料処理装置は、パイプによる流路の接続を少なくすることで、圧力損失を低減することを特徴とする。
<About features in the present invention>
The fuel processing apparatus of the present invention is characterized in that pressure loss is reduced by reducing connection of flow paths by pipes.
以下では、圧力損失の低減を実現するための構成について説明する。図2は、本発明における燃料処理装置の構成部材の一部を表す断面図である。 Below, the structure for implement | achieving reduction of a pressure loss is demonstrated. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of the constituent members of the fuel processing apparatus according to the present invention.
一枚の平面板21の片側に、皿状の板22が次々と覆いかぶさるように配置(つまり、一枚の平面板21の一方の面において、他の取付板に順々に覆い被さるように平面板21上に配置されることを意味する。)され、皿状の板22は、各々、その端部で平面板21と接合されている。接合方法は、例えば溶接などが用いられる。また、前記の平面板21と皿状の板22の間に形成された層のうちの幾つかには触媒が封入され、脱硫部、改質部、一酸化炭素除去部が配置される。なお、皿状の板22とは、屈曲部を有する板を意味し、以降、皿状の板22を「取付板」と表現する場合もある。
It arrange | positions so that the plate-shaped
そして、平面板21の反対側は、皿状の板23が平面板21に接合され、ガスの流路を接続するためのバイパス流路9が複数形成されている。なお、皿状の板23とは、屈曲部を有する板を意味し、以降、皿状の板23を「補助板」と表現する場合もある。
On the opposite side of the
図3は、皿状の板22、23の形状を示す鳥瞰図である。皿状の板22、23は、角に発生する応力を軽減する目的で、図4のように丸みを帯びたフィレット形状を有していてもよい。図5は、図2のB部を拡大したものである。図5に示すように、ガスはある層から、平面板21に空けられた貫通穴24を介してバイパス流路9に流れ込み、そこから別の層へと流入する。
FIG. 3 is a bird's-eye view showing the shapes of the plate-
図6は、図2のAからみたものである。図6に示すように、貫通穴24は層の形状にあわせて、長穴形状をとることができ、貫通穴24を通過する際に発生する圧力損失が大きくならない程度に貫通穴24の面積を調節することができる。図6における層の幅Xが4mm程度であれば、貫通穴24の面積は40平方ミリメートル程度にすることができ、内径4mmのパイプを使用した際の流路断面積12.6平方ミリメートルにくらべて大きな面積を確保することができるため、圧力損失が低減すると考えられる。
FIG. 6 is viewed from A of FIG. As shown in FIG. 6, the through
また、バイパス流路9は平面板21と皿状の板23で形成されるため、ガスの流路としてはパイプよりも大きい断面積をとることができ、圧力損失の少ない流路を形成することが可能である。
Further, since the
上記のバイパス流路9を形成することにより、改質部、脱硫部、一酸化炭素除去部が内側からどのような順番で配置されていても、貫通穴24の位置を適切に設けることで、自由自在に流路を接続することができる。
By forming the
(実施の形態1)
上述の構成部材の形態を踏まえた上で、改質部、脱硫部、一酸化炭素除去部や、その他の要素の配置構成をふくめた具体的な実施の形態を、図7を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
A specific embodiment including the arrangement of the reforming section, the desulfurization section, the carbon monoxide removal section, and other elements will be described with reference to FIG. To do.
図7は実施の形態1における、燃料処理装置の全体構成を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing the overall configuration of the fuel processing apparatus in the first embodiment.
一枚の平面板21の片側では、内側から改質部5、改質ガス往復流路31、脱硫部3、温度調節層32、一酸化炭素除去部6a,6b、原料ガス予熱部2が形成されている。また、平面板21の反対側には、原料ガス予熱部2と脱硫部3を接続するバイパス流路9a、脱硫部3と改質部5を接続するバイパス流路9b、改質ガス往復流路31と一酸化炭素除去部6aを接続するバイパス流路9c、 燃焼部8が形成されている。
On one side of one
バイパス流路9bには、水12が供給され、その水12が燃焼排ガス19や一酸化炭素除去部6a,6bによって加熱されて水蒸気を発生するため、バイパス流路9bは水蒸気生成部としての機能をもつ。すなわち、バイパス流路9bは脱硫部3と改質部5を接続しながら、改質部5へ水蒸気を供給する機関となっている。
Since the
燃焼部8は、改質部5を効率よく加熱出来るよう、平面板21を介して改質部5の裏側に配置されている。改質部の後方には、改質ガス往復流路31が設けられ、ここを流れるガスが改質部5の温度や脱硫部3の温度を適切に保つ働きをもつ。また、脱硫部の外側には温度調節層32が設けられている。この温度調節層32には原料ガス11や改質ガス13が流れることはなく、例えば空気や窒素ガスなどが封入される。温度調節層32は、脱硫部3と一酸化炭素除去部6aの間で行われる熱交換を適正化し、それぞれの触媒の温度を適度に保つ働きをもつ。
The
本形態における燃料処理装置においては、燃焼部8で発生した火炎が改質部5を加熱し、改質部5の熱が、外側に向かって、改質ガス往復流路31、脱硫部3、温度調節層32、一酸化炭素除去部6a、原料ガス予熱部2へと伝わることで、触媒の温度が適切に保たれ、効率的に化学反応が行われる。
In the fuel processing apparatus according to the present embodiment, the flame generated in the
また、上記のような配置構成において、パイプを用いることなくガスの流路が接続されているため、圧力損失を抑制することが出来る。また、バイパス流路9bと水蒸気生成部を共用化することで、部品点数の削減を実現し、低コストで燃料処理器を製造することを可能にしている。
Further, in the arrangement configuration as described above, since the gas flow path is connected without using a pipe, pressure loss can be suppressed. In addition, by sharing the
(実施の形態2)
実施の形態2における構成を図8に示す。
(Embodiment 2)
The configuration in the second embodiment is shown in FIG.
実施の形態1と同様に一枚の平面板21の片側では、内側から改質部5、ガス往復流路31、脱硫部3、温度調節層32、酸化炭素除去部(6a、6b)、原料ガス予熱部2が形成され、平面板21の反対側には、原料ガス予熱部と脱硫部を接続するバイパス流路9a、ガス往復流路31と一酸化炭素除去部を接続するバイパス流路9c、燃焼部8が形成されている。
As in the first embodiment, on one side of one
本実施の形態と実施の形態1との違いは、平面板21に対して改質部5と同じ側に、皿状の板で形成された水供給部10を持つこと、そしてその反対側に、脱硫部3と水供給部10を接続するバイパス流路9dと、水供給部10と改質部5を接続しつつ水蒸気を生成するバイパス流路9eを持つことである。バイパス流路9eは水蒸気生成部としての機能をもつ。
The difference between the present embodiment and the first embodiment is that the
バイパス流路9eでは原料ガス11と水蒸気が長い流路にわたって混合するため、改質部5にはよく混合されたガスが供給され、改質部5における改質反応がより良好に行われる。長い混合流路を確保するためには、バイパス流路9eよりも上流で原料ガス11と水12を合流させることが重要であり、本形態においてはバイパス流路9eの上流に水供給部10を設けて、原料ガス11と水12を合流させている。
In the
また、バイパス流路9dを設けることで、原料ガス11と水12が、バイパス流路9eよりも上流で合流ことを可能にしている。
Further, by providing the
上述のように、原料ガス11と水12を十分に混合させるためには、脱硫部3から水供給部10への流路、或いは、水供給部10から改質部5への流路のような、長く複雑な流路を設ける必要がある。しかし、これらをバイパス流路9d、9eで形成することにより、パイプを用いることなく流路を接続できるため、圧力損失を抑制することが可能である。
As described above, in order to sufficiently mix the
本発明の燃料処理装置を活用することで、圧力損失の小さい燃料電池システムを構成できる。このため本発明の燃料処理装置は、家庭用コージェネレーションシステムや、移動体通信の基地局の電源システムなどの燃料電池システムに有用である。 By utilizing the fuel processing apparatus of the present invention, a fuel cell system with a small pressure loss can be configured. Therefore, the fuel processing apparatus of the present invention is useful for a fuel cell system such as a home cogeneration system or a power source system of a mobile communication base station.
1 燃料処理装置
9,9a,9b,9c,9d,9e バイパス流路
22,23 皿状の板
1
Claims (4)
前記複数の取付板は、前記平面板の一方の面において、他の取付板に順々に覆い被さるように平面板上に配置され、かつ、各々の取付板の端部は前記平面板と接合され、
前記平面板の他方の面においては、屈曲部を有する複数の補助板が接合され、補助板によって、隣合う取付板で包囲される第1の貫通穴と、前記第1の貫通穴とは異なる第2の貫通穴とのバイパス流路を形成すること、
を特徴とする、燃料処理装置。 It is composed of a flat plate in which a plurality of through holes are formed, and a plurality of mounting plates having bent portions,
The plurality of mounting plates are arranged on the flat plate so as to sequentially cover the other mounting plates on one surface of the flat plate, and ends of the respective mounting plates are joined to the flat plate. And
On the other surface of the flat plate, a plurality of auxiliary plates having bent portions are joined, and the first through hole surrounded by the adjacent mounting plate by the auxiliary plate is different from the first through hole. Forming a bypass channel with the second through hole;
A fuel processor characterized by the above.
原料ガスおよび水蒸気から水素含有ガスを生成する改質部と、
原料ガスから硫黄化合物を除去する脱硫部と、
一酸化炭素を改質ガス中から除去する一酸化炭素除去部と、
原料ガスを予め加熱する原料ガス予熱部、各々の空間を形成し、前記改質部、前記脱硫部、前記一酸化炭素除去部、前記原料ガス予熱部の順で内側から構成され、
前記平面板を介した前記改質部の反対側には燃焼部が形成されると共に、第1の補助板によって、前記原料ガス予熱部と前記脱硫部とをバイパスし、第2の補助板によって、前記改質部と前記一酸化炭素除去部とをバイパスした、請求項1記載の燃料処理装置。 With the flat plate and the plurality of mounting plates,
A reforming section for generating a hydrogen-containing gas from the raw material gas and water vapor;
A desulfurization section for removing sulfur compounds from the raw material gas;
A carbon monoxide removal section for removing carbon monoxide from the reformed gas;
A raw material gas preheating part for preheating the raw material gas, each space is formed, and the reforming part, the desulfurization part, the carbon monoxide removal part, and the raw material gas preheating part are configured from the inside in this order.
A combustion part is formed on the opposite side of the reforming part via the flat plate, and the raw gas preheating part and the desulfurization part are bypassed by the first auxiliary plate, and the second auxiliary plate is used. The fuel processing apparatus according to claim 1, wherein the reforming unit and the carbon monoxide removing unit are bypassed.
請求項2記載の燃料処理装置。 One of the plurality of auxiliary plates forms a water vapor generation unit and connects the desulfurization unit and the reforming unit while generating water vapor.
The fuel processor according to claim 2.
前記複数の補助板のうち1つによって、前記水供給部と前記改質部とを接続し、他の補助板によって、前記脱硫部と前記水供給部を接続する、
請求項2または3に記載の燃料処理装置。 A water supply part is provided on the same side as the reforming part of the flat plate,
The water supply unit and the reforming unit are connected by one of the plurality of auxiliary plates, and the desulfurization unit and the water supply unit are connected by another auxiliary plate.
The fuel processor according to claim 2 or 3.
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Cited By (2)
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JP2017183131A (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | Toto株式会社 | Solid oxide fuel cell device |
JP2020074318A (en) * | 2020-01-24 | 2020-05-14 | 森村Sofcテクノロジー株式会社 | Solid oxide fuel cell device |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH061601A (en) * | 1992-06-19 | 1994-01-11 | Hitachi Ltd | Chemical reactor |
JPH1121104A (en) * | 1997-07-02 | 1999-01-26 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Fuel treating device |
JP2000178003A (en) * | 1998-12-15 | 2000-06-27 | Osaka Gas Co Ltd | Liquid treating device |
JP2002540556A (en) * | 1999-03-22 | 2002-11-26 | インターナショナル フュエル セルズ,エルエルシー | Compact selective oxidizer for fuel cell power installations |
JP2007524562A (en) * | 2003-06-27 | 2007-08-30 | ウルトラセル コーポレイション | Annular fuel processing apparatus and method |
JP2007265946A (en) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Osaka Gas Co Ltd | Burner for reformer for fuel cell |
JP2009503293A (en) * | 2005-07-29 | 2009-01-29 | フリーダム ウォーター カンパニー リミテッド | Water condenser |
JP2014517799A (en) * | 2011-04-14 | 2014-07-24 | ガス テクノロジー インスティテュート | Non-catalytic recuperation reformer |
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH061601A (en) * | 1992-06-19 | 1994-01-11 | Hitachi Ltd | Chemical reactor |
JPH1121104A (en) * | 1997-07-02 | 1999-01-26 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Fuel treating device |
JP2000178003A (en) * | 1998-12-15 | 2000-06-27 | Osaka Gas Co Ltd | Liquid treating device |
JP2002540556A (en) * | 1999-03-22 | 2002-11-26 | インターナショナル フュエル セルズ,エルエルシー | Compact selective oxidizer for fuel cell power installations |
JP2007524562A (en) * | 2003-06-27 | 2007-08-30 | ウルトラセル コーポレイション | Annular fuel processing apparatus and method |
JP2009503293A (en) * | 2005-07-29 | 2009-01-29 | フリーダム ウォーター カンパニー リミテッド | Water condenser |
JP2007265946A (en) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Osaka Gas Co Ltd | Burner for reformer for fuel cell |
JP2014517799A (en) * | 2011-04-14 | 2014-07-24 | ガス テクノロジー インスティテュート | Non-catalytic recuperation reformer |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017183131A (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | Toto株式会社 | Solid oxide fuel cell device |
JP2020074318A (en) * | 2020-01-24 | 2020-05-14 | 森村Sofcテクノロジー株式会社 | Solid oxide fuel cell device |
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