JP5266123B2 - 酸化自己熱型改質装置および燃料電池システム - Google Patents
酸化自己熱型改質装置および燃料電池システム Download PDFInfo
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
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Description
110 反応管
111 外管
112 内管
113 改質層
114 酸化触媒層
115 伝熱粒子層
116 酸化発熱層
117 メッシュ
118 酸化性ガス供給管
120 マニホールド
121 改質ガス排出流路
122 混合物供給流路
123 酸化性ガス供給流路
124 接続部
Claims (11)
- 炭化水素および脂肪族アルコールからなる群から選択される少なくとも一種の原料と水蒸気との混合物の改質反応により水素を主成分とする改質ガスを生成する改質層と、前記原料または前記改質ガスの一部を酸化して熱を発生させる酸化発熱層とを有する反応管と、
前記酸化発熱層に酸化性ガスを供給する酸化性ガス供給手段と、
前記反応管の外周に高温燃焼ガスを接触させて該反応管内を加熱する加熱手段と、
を備える酸化自己熱型の改質装置であって、
前記反応管は、一端が閉じられ、且つ、該閉じられた端部において内管と外管とが連通する二重管構造を有し、
前記酸化発熱層は、少なくとも一部に酸化触媒が充填されており、且つ、前記外管と前記内管との間隙部に位置し、
前記改質層は、改質触媒からなり、且つ、前記内管内に位置し、
前記反応管の前記内管内に前記混合物を供給する混合物供給流路と、前記間隙部から改質ガスを排出する改質ガス排出流路とを更に備え、
前記改質層の改質触媒に前記酸化性ガスが直接接触することが無いことを特徴とする、酸化自己熱型改質装置。 - 前記反応管の前記一端とは反対側の他端に、前記混合物供給流路および前記改質ガス排出流路を有する流路部を備え、
前記他端では、前記混合物供給流路が前記内管に接続していると共に、前記改質ガス排出流路が前記間隙部に接続しており、
前記流路部では、前記改質ガス排出流路が、前記混合物供給流路より前記外管と前記流路部との接続部に近い側に位置していることを特徴とする、請求項1に記載の酸化自己熱型改質装置。 - 前記加熱手段が、前記高温燃焼ガスを前記一端から前記他端へ向かう方向へ流して前記反応管内を加熱することを特徴とする、請求項2に記載の酸化自己熱型改質装置。
- 前記反応管を複数本有し、
各反応管の混合物供給流路と、改質ガス排出流路とがそれぞれ共通していることを特徴とする、請求項1〜3の何れかに記載の酸化自己熱型改質装置。 - 前記混合物供給流路への前記混合物の入口部と、前記改質ガス排出流路からの前記改質ガスの出口部とが、それぞれ前記反応管を挟んで反対側に位置していることを特徴とする、請求項1〜4の何れかに記載の酸化自己熱型改質装置。
- 前記酸化性ガス供給手段が、前記内管の内側に配置されて前記反応管の前記改質層より前記一端側まで延在する酸化性ガス供給管であることを特徴とする、請求項1〜5の何れかに記載の酸化自己熱型改質装置。
- 前記改質触媒がRuを含んでいることを特徴とする、請求項1〜6の何れかに記載の酸化自己熱型改質装置。
- 前記原料が、軽油、灯油、ガソリンおよびナフサからなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする、請求項1〜7の何れかに記載の酸化自己熱型改質装置。
- 請求項1〜8の何れかに記載の酸化自己熱型改質装置と、
前記酸化自己熱型改質装置から排出された改質ガスを燃料として利用する燃料電池と、
前記燃料電池から排出されるオフガスを燃焼してオフガス燃焼ガスを生じる燃焼装置と、
を備え、
前記高温燃焼ガスが前記オフガス燃焼ガスであることを特徴とする燃料電池システム。 - 請求項1〜8の何れかに記載の酸化自己熱型改質装置と、
前記酸化自己熱型改質装置から排出された改質ガスを燃料として利用する燃料電池と、
前記燃料電池から排出されるオフガスを燃焼してオフガス燃焼ガスを生じる第1の燃焼装置と、
炭化水素または脂肪族アルコールを燃焼してバーナー燃焼ガスを生じる第2の燃焼装置と、
を備え、
前記高温燃焼ガスが前記オフガス燃焼ガス及び/または前記バーナー燃焼ガスであることを特徴とする燃料電池システム。 - 前記燃料電池が固体酸化物形燃料電池であることを特徴とする、請求項9または10に記載の燃料電池システム。
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