JP4962462B2 - 一酸化炭素除去装置 - Google Patents
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Description
1.CO選択酸化部を分割して多段に空気を吹き込み、逆シフト反応によって生成されたCOを再度酸化することにより、COの濃度を低減する方法。
3.改質ガス流量に応じて触媒量を変化させることにより、逆シフト反応の影響を回避する方法(特許文献2参照)。
本発明の他の目的は、温度一定の状態で、燃料電池への要求出力に応じた一酸化炭素の酸化反応を行うことができるCO選択酸化部を備えた一酸化炭素除去装置を提供することにある。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1の燃料電池システム1aの構成を示す。燃料電池システム1aは、固体高分子型燃料電池(以下、PEFCと略称する)10を備えている。
陰極(水素極):
2H2 →4H+ +4e-
陽極(酸素極):
4H+ +4e- O2 →2H2 O
PEFC10は、上記電極反応によって得られる起電力により、配線16、18を介してDC/DCコンバータ32に電圧を供給する。
CO選択酸化部28におけるCOの酸化反応は以下に示すとおりである。
上記酸化反応により、改質ガス中に含まれるCOの濃度を100ppm以下にすることができる。CO選択酸化部28によってCOの濃度が低減された改質ガスがPEFC10に供給される。
図3は、本発明の実施の形態2の燃料電池システム1bの構成を示す。燃料電池システム1bは、CO選択酸化部28内の圧力を検出する圧力センサ54と、CO選択酸化部28内の圧力を調整するための圧力調整弁56とを含む。
O/CO比の制御によるメリットは、酸素供給量を早く変化させることが可能であるため応答性が高いことである。特に改質ガス流量が多い程、つまり高負荷な程、不要のH2の酸化量を減らす効果が大きくなり、改質器−燃料電池のシステム効率の低下抑制に効果的となる。一方、O/CO比の制御によるデメリットは、CO選択酸化部28に供給される酸素とCO選択酸化部28内の水素とが反応して水が生成されるためCOの酸化反応の効率が悪いことである。
10 PEFC
12 酸素ガス供給管路
14 水素ガス供給管路
16、18 配線
22 燃料タンク
24 水タンク
22a、24a 圧送ポンプ
26 改質器
28 CO選択酸化部
32 DC/DCコンバータ
34 バッテリ
36 インバータ
38 モータ
40 電子制御装置
50 空気ポンプ(酸素供給部)
52 COセンサ
54 圧力センサ
56 圧力調整弁
Claims (2)
- 改質触媒によって燃料ガスを改質することによって得られる改質ガスに含まれる一酸化炭素を選択的に酸化することにより、二酸化炭素を生成する一酸化炭素選択酸化部と、
前記改質ガスとともに酸素を前記一酸化炭素選択酸化部に供給する酸素供給部と、
前記一酸化炭素選択酸化部に供給される前記改質ガスの量が増大するにつれて前記一酸化炭素選択酸化部内の圧力が大きくなるように、前記一酸化炭素選択酸化部内の圧力を制御する制御部と
を備えた一酸化炭素除去装置。 - 改質触媒によって燃料ガスを改質することによって得られる改質ガスに含まれる一酸化炭素を選択的に酸化することにより、二酸化炭素を生成する一酸化炭素選択酸化部と、
前記改質ガスとともに酸素を前記一酸化炭素選択酸化部に供給する酸素供給部と、
前記一酸化炭素選択酸化部に供給される前記改質ガスの量が所定の値より低い場合には、前記一酸化炭素選択酸化部に供給される前記改質ガスの量が増大するにつれて前記一酸化炭素選択酸化部内の酸素の濃度と一酸化炭素の濃度との比が大きくなるように前記一酸化炭素選択酸化部に供給される酸素の量を制御し、前記一酸化炭素選択酸化部に供給される前記改質ガスの量が所定の値より高い場合には、前記一酸化炭素選択酸化部に供給される前記改質ガスの量が増大するにつれて前記一酸化炭素選択酸化部内の圧力が大きくなるように前記一酸化炭素選択酸化部内の圧力を制御する制御部と
を備えた一酸化炭素除去装置。
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