JP4852358B2 - 改質器および間接内部改質型固体酸化物形燃料電池 - Google Patents
改質器および間接内部改質型固体酸化物形燃料電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4852358B2 JP4852358B2 JP2006178184A JP2006178184A JP4852358B2 JP 4852358 B2 JP4852358 B2 JP 4852358B2 JP 2006178184 A JP2006178184 A JP 2006178184A JP 2006178184 A JP2006178184 A JP 2006178184A JP 4852358 B2 JP4852358 B2 JP 4852358B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reformer
- reforming
- catalyst layer
- heating
- reforming catalyst
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
該改質触媒層の入口側端を冷却する冷却手段とを有し、
前記冷却手段を移動させるための移動手段をさらに有する改質器。
前記熱電変換素子と該電熱線が接続されて、該熱電変換素子によって発生した電力により該電熱線を加熱可能とされた
3)記載の改質器。
11)水蒸気改質能を有する触媒が充填された改質触媒層を収容する反応容器と、
該改質触媒層の入口側端を冷却する冷却手段とを有し、
前記改質触媒層の出口側端の周囲に配された断熱材と、
前記断熱材を移動させるための移動手段をさらに有する改質器。
該改質器から得られる改質ガスを燃料とする固体酸化物形燃料電池を有し、
該改質器が固体酸化物形燃料電池から熱輻射を受ける位置に配された
間接内部改質型固体酸化物形燃料電池。
図1に示すように、改質器1が二つのSOFCスタック10−1および10−2の間に配される。これらスタックからの輻射熱により改質器が加熱される。
反応容器は、単管に限らず、二重管構造を有していてもよい。この場合、外環部に改質触媒層を収容し、外環部に改質原料を供給し、外環部から排出された改質ガスの流れを反転させて内管部に流すことができる。また円管の他にも、多角柱、楕円柱構造など、触媒層を収容できる構造を適宜選択して使用することができる。
改質触媒層の出口側端を加熱可能とすることにより、この部分の温度を部分的に上昇させ、もって改質ガスの組成を、SOFCにおいて高い発電効率を得るためにより好適な組成にすることができる。また、触媒の経時劣化に伴い、反応容器の入熱のうち改質に使用される熱量が減少する場合に、その熱を補償することができる。
あるいは、改質触媒層の出口側端の温度上昇を抑えることが望まれる場合もある。例えば、スタックの作動温度が高く、触媒層温度が好適な温度範囲を超えるような場合である。
冷却手段を移動させることが可能な移動手段(冷却手段移動手段という)を設けることができる。この移動手段は、モジュール(SOFCと改質器とを一つの容器に収めたもの)組立後、反応容器に対して冷却手段を移動させることが可能であることが好ましい。
改質触媒層出口側端を加熱する加熱手段を移動可能にしておくこともできる。このために、上述の冷却手段移動手段の場合と同様の思想に基づき、加熱手段を可動とする移動手段を構成することができる。この移動手段は、モジュール組立後、反応容器に対して加熱手段を移動させることが可能であることが好ましい。
改質触媒層出口側端の周囲に設けられる断熱材を移動可能にしておくこともできる。このために、上述の加熱移動手段と同様に、断熱材を可動とする移動手段を構成することができる。例えば図10に示した例から、電熱線を除いた形態を採用することができる。断熱材が崩れたり変形したりするのを防止するために、断熱材を容器に収めたうえでプレートに固定してもよい。
改質原料としては、水蒸気改質反応により水素を含む改質ガスを得ることのできる物質であれば使用できる。例えば、炭化水素類、アルコール類、エーテル類など分子中に炭素と水素を有する化合物を用いることができる。工業用あるいは民生用に安価に入手できる改質原料の好ましい例として、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル、メタン、都市ガス、LPG(液化石油ガス)を挙げることができ、また石油から得られるガソリン、ナフサ、灯油、軽油などの炭化水素油を挙げることができる。
改質触媒としては、水蒸気改質触媒やオートサーマルリフォーミング触媒(水蒸気改質能および部分酸化改質能を有する触媒)を用いることができる。使用する改質原料を水蒸気改質もしくはオートサーマルリフォーミング可能な公知の触媒から適宜選んで採用することができる。
以下、水蒸気改質、オートサーマル改質のそれぞれにつき、発電時の運転条件について説明する。
改質器で得られる改質ガスが、SOFCのアノード(燃料極)に供給される。一方、SOFCのカソード(空気極)には空気などの酸素含有ガスが供給される。発電に伴いSOFCが発熱し、その熱がSOFCから改質器へと輻射伝熱する。こうしてSOFC排熱が改質反応の吸熱に利用される。ガスの取り合い等は適宜配管等を用いて行う。
2:反応容器(反応管)
3:改質触媒層
4:冷却用ジャケット
5:加熱用ジャケット
10:固体酸化物形燃料電池
20:改質原料供給管
31:熱電変換モジュール
31a〜c:熱電変換素子
32:導電部材
41:直線状の電熱線
42:断熱材
51:コイル状の電熱線
71、81、91、101:プレート
72、82、92、102:ネジ穴
73、83、93、103:丸棒
74、84、94、104:ボアスルー継ぎ手
75、85、95、105:モジュール容器
76:冷却媒体流通用配管
89:熱電変換モジュール
96:加熱媒体流通用配管
107:電熱線
108:断熱材
Claims (13)
- 水蒸気改質能を有する触媒が充填された改質触媒層を収容する反応容器と、
該改質触媒層の入口側端を冷却する冷却手段とを有し、
前記冷却手段を移動させるための移動手段をさらに有する改質器。 - 前記冷却手段が、冷却媒体が流通可能なジャケットを含む請求項1記載の改質器。
- 前記冷却手段が、熱電変換素子を含む請求項1記載の改質器。
- 前記改質触媒層の出口側端を加熱するための加熱手段をさらに有する請求項1〜3の何れか一項記載の改質器。
- 前記加熱手段を移動させるための移動手段をさらに有する請求項4記載の改質器。
- 前記加熱手段が、加熱媒体が流通可能なジャケットを含む請求項4または5記載の改質器。
- 前記加熱手段が、電熱線を含む請求項4または5記載の改質器。
- 前記改質触媒層の出口側端を加熱するための加熱手段として電熱線をさらに有し、
前記熱電変換素子と該電熱線が接続されて、該熱電変換素子によって発生した電力により該電熱線を加熱可能とされた
請求項3記載の改質器。 - 前記改質触媒層の出口側端の周囲に配された断熱材をさらに有する請求項1〜3の何れか一項記載の改質器。
- 前記断熱材を移動させるための移動手段をさらに有する請求項9記載の改質器。
- 水蒸気改質能を有する触媒が充填された改質触媒層を収容する反応容器と、
該改質触媒層の入口側端を冷却する冷却手段とを有し、
前記改質触媒層の出口側端の周囲に配された断熱材と、
前記断熱材を移動させるための移動手段をさらに有する改質器。 - 前記触媒が、灯油を水蒸気改質可能な触媒である請求項1〜11の何れか一項記載の改質器。
- 請求項1〜12の何れか一項記載の改質器;および
該改質器から得られる改質ガスを燃料とする固体酸化物形燃料電池を有し、
該改質器が固体酸化物形燃料電池から熱輻射を受ける位置に配された
間接内部改質型固体酸化物形燃料電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006178184A JP4852358B2 (ja) | 2006-05-26 | 2006-06-28 | 改質器および間接内部改質型固体酸化物形燃料電池 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006147149 | 2006-05-26 | ||
JP2006147149 | 2006-05-26 | ||
JP2006178184A JP4852358B2 (ja) | 2006-05-26 | 2006-06-28 | 改質器および間接内部改質型固体酸化物形燃料電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008001584A JP2008001584A (ja) | 2008-01-10 |
JP4852358B2 true JP4852358B2 (ja) | 2012-01-11 |
Family
ID=39006275
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006178184A Expired - Fee Related JP4852358B2 (ja) | 2006-05-26 | 2006-06-28 | 改質器および間接内部改質型固体酸化物形燃料電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4852358B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2406487B1 (en) * | 2009-03-13 | 2018-05-09 | Powercell Sweden AB | Fuel injection device and method for a fuel reformer |
RU2560363C2 (ru) * | 2010-01-19 | 2015-08-20 | Хальдор Топсеэ А/С | Способ риформинга углеводородов |
JP5626111B2 (ja) * | 2011-05-16 | 2014-11-19 | 株式会社デンソー | 燃料電池システム |
JP5822920B2 (ja) * | 2011-05-18 | 2015-11-25 | 京セラ株式会社 | 燃料電池装置 |
EP3574991A1 (en) * | 2018-05-31 | 2019-12-04 | Haldor Topsøe A/S | Steam reforming heated by resistance heating |
JP7066561B2 (ja) * | 2018-07-13 | 2022-05-13 | 東京瓦斯株式会社 | 燃料電池モジュール及びプログラム |
KR102387372B1 (ko) | 2020-09-10 | 2022-04-14 | 연세대학교 산학협력단 | 열교환 면적 제어가 가능한 열 관리형 연료전지 핫박스 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6342733A (ja) * | 1986-08-06 | 1988-02-23 | Mitsubishi Electric Corp | 吸熱反応装置 |
JPH02239187A (ja) * | 1989-03-14 | 1990-09-21 | Nippon Steel Corp | 気相成長方法および装置 |
JPH0798717B2 (ja) * | 1989-08-24 | 1995-10-25 | 科学技術庁無機材質研究所長 | 液面温度制御型の単結晶育成方法とその装置 |
JP4305973B2 (ja) * | 1997-07-23 | 2009-07-29 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料改質装置 |
JP2002011499A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-15 | Toshiba Corp | 汚泥乾燥装置 |
JP2002097002A (ja) * | 2000-09-22 | 2002-04-02 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料改質装置 |
JP2003115307A (ja) * | 2001-10-05 | 2003-04-18 | Nippon Steel Corp | 固体電解質型燃料電池の内部改質器 |
JP4319490B2 (ja) * | 2003-08-04 | 2009-08-26 | 株式会社コロナ | 液体炭化水素燃料改質装置 |
JP2006125313A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Toyota Motor Corp | 燃料改質装置 |
-
2006
- 2006-06-28 JP JP2006178184A patent/JP4852358B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008001584A (ja) | 2008-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4852358B2 (ja) | 改質器および間接内部改質型固体酸化物形燃料電池 | |
US7687042B2 (en) | Reformer of fuel cell system | |
US10256489B2 (en) | Hydrogen generating apparatus and fuel cell system | |
CA2963775A1 (en) | Sofc-thermal conduction | |
KR20060132884A (ko) | 개질기 | |
JP4852357B2 (ja) | 改質器および間接内部改質型固体酸化物形燃料電池 | |
WO2009096221A1 (ja) | 間接内部改質型固体酸化物形燃料電池とその停止方法 | |
JP4933818B2 (ja) | 固体酸化物形燃料電池システムの運転方法 | |
JP5325666B2 (ja) | 間接内部改質型固体酸化物形燃料電池の停止方法 | |
CN115666777A (zh) | 带有电加热结构化陶瓷催化剂的反应器 | |
KR101422316B1 (ko) | 개질기 및 간접 내부 개질 형 고온 형 연료전지. | |
JP2010044909A (ja) | 間接内部改質型固体酸化物形燃料電池の停止方法 | |
WO2007077791A1 (ja) | 間接内部改質型固体酸化物形燃料電池 | |
JP2007200709A (ja) | 固体酸化物形燃料電池スタックおよびその運転方法 | |
JP5469440B2 (ja) | 間接内部改質型固体酸化物形燃料電池の停止方法 | |
WO2005077820A1 (ja) | 燃料改質装置 | |
JP5325641B2 (ja) | 間接内部改質型固体酸化物形燃料電池の停止方法 | |
JP5461834B2 (ja) | 間接内部改質型固体酸化物形燃料電池の停止方法 | |
JP2008007371A (ja) | 改質器および間接内部改質型固体酸化物形燃料電池 | |
US20020132147A1 (en) | Chambered reactor for fuel processing | |
EP4038016A1 (en) | Synthesis gas on demand | |
JP5325662B2 (ja) | 間接内部改質型固体酸化物形燃料電池の停止方法 | |
JP2006248863A (ja) | 水素製造装置および燃料電池システム | |
JP2007200702A (ja) | 固体酸化物形燃料電池およびその運転方法 | |
JP5658897B2 (ja) | 改質装置及び燃料電池システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081128 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110624 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110706 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110902 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110928 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111024 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141028 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |