JP6646814B2 - 水素生成装置 - Google Patents
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Description
このとき、空気中の酸素と水素含有ガスに含まれるCOがほぼ均一に混合されている必要がある。そのため空気混合流路において、流路を長くとったり、絞り穴を設けたりして混合を促進する手法がとられる。
る変成部と、前記第1隔壁と前記第2隔壁との間の上部にCO除去触媒を充填して形成され、前記変成部から流出し空気と混合された前記水素含有ガスのCOの濃度を選択酸化反応で更に低減するCO除去部と、前記変成部と前記CO除去部と前記第1隔壁と前記第2隔壁とで囲まれた空間を内周側空間である第2流路と外周側空間とに区画し上端部が前記第1隔壁に固定される筒状の空気混合筒と、内周側端部が前記空気混合筒に固定され外周側端部が前記第2隔壁に固定され前記外周側空間を外周側上部空間であるヘッダー流路と外周側下部空間である第1流路とに区画するドーナツ盤形状の区画部材と、前記第1流路に空気を供給する空気供給管と、を備え、前記空気混合筒は、前記燃焼筒を挟んで前記空気供給管の先端と対向する位置で前記第1流路の空気と混合された前記水素含有ガスを前記第2流路に流入させる第2流路への入口と、前記空気混合筒の前記上端部に向かうにしたがって前記空気混合筒の径が小さくなるように傾斜する傾斜部と、前記傾斜部に円周方向に複数設けられ前記第2流路の空気と混合された前記水素含有ガスを前記ヘッダー流路に斜め上方に流出させる吹き出し穴と、を有したものである。
間を外周側上部空間であるヘッダー流路と外周側下部空間である第1流路とに区画するドーナツ盤形状の区画部材と、前記第1流路に空気を供給する空気供給管と、を備え、前記空気混合筒は、前記燃焼筒を挟んで前記空気供給管の先端と対向する位置で前記第1流路の空気と混合された前記水素含有ガスを前記第2流路に流入させる第2流路への入口と、前記空気混合筒の前記上端部に向かうにしたがって前記空気混合筒の径が小さくなるように傾斜する傾斜部と、前記傾斜部に円周方向に複数設けられ前記第2流路の空気と混合された前記水素含有ガスを前記ヘッダー流路に斜め上方に流出させる吹き出し穴と、を有する水素生成装置である。
図1は、本発明の実施の形態1に係る水素生成装置の構成を示す縦断面図である。
気と混合され、CO除去部11に流入する。CO除去部では選択酸化反応により、COと空気中の酸素が反応し、COの濃度をほぼ完全に除去(例えば10ppm以下の濃度にまで低下)する。
2 燃焼筒
3 加熱部隔壁
4 燃焼ガス流路
5 第1隔壁
6 蒸発部
7 改質部
8 第2隔壁
9 リターン流路
10 変成部
11 CO除去部
12 空気混合流路
13 空気供給管
14 空気混合筒
15 区画部材
16 第2流路への入口
17 吹き出し穴
18 第1流路
19 第2流路
20 ヘッダー流路
21 切り欠き
22 傾斜部
F1 水素含有ガスの流れ
F2 空気の流れ
F3 混合ガスの流れ
F4 水の流れ
Claims (5)
- 燃焼排ガスを排出する加熱部と、
前記加熱部の外周を囲む燃焼筒と、
前記燃焼筒の外周を囲む加熱部隔壁と、
前記加熱部隔壁の外周を囲む第1隔壁と、
前記第1隔壁の外周を囲む第2隔壁と、
前記燃焼筒と前記加熱部隔壁との間に形成され上方に前記燃焼排ガスを流す燃焼ガス流路と、
前記加熱部隔壁と前記第1隔壁との間の上部に形成され前記加熱部隔壁を介して伝わる熱で原料ガスと水を加熱して前記水を蒸発させる蒸発部と、
前記加熱部隔壁と前記第1隔壁との間の下部に改質触媒を充填して形成され前記加熱部隔壁を介して伝わる熱で原料ガスと水蒸気との混合ガスから改質反応でCOを含んだ水素含有ガスを生成する改質部と、
前記第1隔壁と前記第2隔壁との間の下部に形成され前記改質部から流出した前記水素含有ガスを上方に流すリターン流路と、
前記第1隔壁と前記第2隔壁との間の中部に変成触媒を充填して形成され前記改質部から流出した前記水素含有ガスのCOの濃度を変性反応で低減する変成部と、
前記第1隔壁と前記第2隔壁との間の上部にCO除去触媒を充填して形成され、前記変成部から流出し空気と混合された前記水素含有ガスのCOの濃度を選択酸化反応で更に低減するCO除去部と、
前記変成部と前記CO除去部と前記第1隔壁と前記第2隔壁とで囲まれた空間を内周側空間である第2流路と外周側空間とに区画し上端部が前記第1隔壁に固定される筒状の空気混合筒と、
内周側端部が前記空気混合筒に固定され外周側端部が前記第2隔壁に固定され前記外周側空間を外周側上部空間であるヘッダー流路と外周側下部空間である第1流路とに区画するドーナツ盤形状の区画部材と、
前記第1流路に空気を供給する空気供給管と、
を備え、
前記空気混合筒は、前記燃焼筒を挟んで前記空気供給管の先端と対向する位置で前記第1流路の空気と混合された前記水素含有ガスを前記第2流路に流入させる第2流路への入口と、前記空気混合筒の前記上端部に向かうにしたがって前記空気混合筒の径が小さくなるように傾斜する傾斜部と、前記傾斜部に円周方向に複数設けられ前記第2流路の空気と混合された前記水素含有ガスを前記ヘッダー流路に斜め上方に流出させる吹き出し穴と、を有する、水素生成装置。 - 前記空気供給管の先端は、前記空気供給管からの空気が前記第1流路を周回する両方向に分流するように形成された、
請求項1に記載の水素生成装置。 - 前記CO除去部の前記CO除去触媒と、前記内周側空間の空気と混合された前記水素含有ガスは、前記第1隔壁を介して、前記蒸発部と熱交換する、
請求項1または2に記載の水素生成装置。 - 前記第2流路への入口は、前記第2流路への入口を通過して前記内周側空間を流れる前記水素含有ガスの流れの向きが前記第1隔壁の外周面に沿って周回する方向になるように形成された、請求項1から3のいずれか1項に記載の水素生成装置。
- 前記蒸発部は、前記原料ガス及び前記水を前記第1隔壁の内周面に沿って螺旋状に周回させるように構成され、
前記第1隔壁の中心線の延長方向から見て、前記内周側空間を周回する前記水素含有ガスの周回方向が、前記蒸発部を螺旋状に周回する前記原料ガス及び前記水の周回方向と同じ方向である、
請求項4に記載の水素生成装置。
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JP2017009904A JP6646814B2 (ja) | 2017-01-24 | 2017-01-24 | 水素生成装置 |
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JP2017009904A JP6646814B2 (ja) | 2017-01-24 | 2017-01-24 | 水素生成装置 |
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ID=63044692
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