JPH02183966A - 燃料電池水処理装置 - Google Patents
燃料電池水処理装置Info
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- JPH02183966A JPH02183966A JP891506A JP150689A JPH02183966A JP H02183966 A JPH02183966 A JP H02183966A JP 891506 A JP891506 A JP 891506A JP 150689 A JP150689 A JP 150689A JP H02183966 A JPH02183966 A JP H02183966A
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-
- 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
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、電池冷却水ラインの電池冷却水の水質維持
を行う燃料電池水処理システムに関するものである。
を行う燃料電池水処理システムに関するものである。
第２図は、例えばエネルギー資源Ｖｏ１６．ｍ２（１９
８５年、エネルギー資源研究会発行） Ｐ１７９〜Ｐ１
８０に示された従来の燃料電池水処理システムを示す系
統図である。
８５年、エネルギー資源研究会発行） Ｐ１７９〜Ｐ１
８０に示された従来の燃料電池水処理システムを示す系
統図である。
図において、＋１１は脱気筒、（２）は脱気装置、（３
）は水蒸気分離器、（４）は電池冷却水循環ポンプ（５
）の吐出側より分岐供給される電池冷却水の一部を導入
して脱気装置（２）内の水を昇温させる加熱管、（６）
は燃料電池、（７）は再生熱交換器、（８）は冷却器、
（９）はブーストポンプ、ＯＩは活性炭フィルター、α
Ｄはイオン交換器、儲はメイクアップフィルター、α濁
は水蒸気分離器（３）内の水位を検知する水位発信器、
Ｑ４１は水位発振器α１の信号により、制御される補給
水ポンプ、０５１は電池冷却水の一部を脱気装置（２）
にブローし、水質を維持するためのブロー水配管、αｅ
は改質原料用のスチーム供給管である。
）は水蒸気分離器、（４）は電池冷却水循環ポンプ（５
）の吐出側より分岐供給される電池冷却水の一部を導入
して脱気装置（２）内の水を昇温させる加熱管、（６）
は燃料電池、（７）は再生熱交換器、（８）は冷却器、
（９）はブーストポンプ、ＯＩは活性炭フィルター、α
Ｄはイオン交換器、儲はメイクアップフィルター、α濁
は水蒸気分離器（３）内の水位を検知する水位発信器、
Ｑ４１は水位発振器α１の信号により、制御される補給
水ポンプ、０５１は電池冷却水の一部を脱気装置（２）
にブローし、水質を維持するためのブロー水配管、αｅ
は改質原料用のスチーム供給管である。
次に、動作について説明する。システム回収凝縮水は脱
気筒（１１において脱気装置（２）から発生するスチー
ムとの交流接触により溶存する炭酸ガス（Ｃｏり 、酸
素（Ｏり等がスチーム脱ガスされ、脱気装置（２）に導
入される。脱気装置（２）の水位が低下した場合は補給
水が供給されて水位が維持される。
気筒（１１において脱気装置（２）から発生するスチー
ムとの交流接触により溶存する炭酸ガス（Ｃｏり 、酸
素（Ｏり等がスチーム脱ガスされ、脱気装置（２）に導
入される。脱気装置（２）の水位が低下した場合は補給
水が供給されて水位が維持される。
脱ガスされたシステム回収凝縮水や補給水は、脱気装置
（２）内でのブロー水配管αジより電池冷却水の水質維
持のためにブローされる電池冷却水の一部と混合され、
さらに、水蒸気分離器（３）中の電池冷却水の一部を電
池冷却水循環ポンプ（５）の吐出側より分岐して脱気装
置（２）内の加熱管（４）に導入し熱交換させることに
より昇温されてスチームを発生し、スチーム脱気される
。電池冷却水循環ポンプ（５）の吐出側の残りは燃料電
池（６）に供給されて電池反応熱を吸収し、水蒸気分離
器（３）にもどる電池冷却水ラインを循環される。
（２）内でのブロー水配管αジより電池冷却水の水質維
持のためにブローされる電池冷却水の一部と混合され、
さらに、水蒸気分離器（３）中の電池冷却水の一部を電
池冷却水循環ポンプ（５）の吐出側より分岐して脱気装
置（２）内の加熱管（４）に導入し熱交換させることに
より昇温されてスチームを発生し、スチーム脱気される
。電池冷却水循環ポンプ（５）の吐出側の残りは燃料電
池（６）に供給されて電池反応熱を吸収し、水蒸気分離
器（３）にもどる電池冷却水ラインを循環される。
脱ガス、脱気された処理水は、ブーストポンプ（９）に
吸引され、熱回収用の再生熱交換器（７）を通り、さら
に冷却器（８）を通ってイオン交換樹脂の耐熱温度以下
まで冷却されて活性炭フィルターαｌ、イオン交換器Ｑ
Ｄ、メイクアップフィルター叫に供給されて純化され、
電池冷却水ラインへの供給可能な純水となる。一方、水
蒸気分離器（３）からはスチーム供給管Ｏｌより改質反
応用のスチームが改質系に供給されるため、電池冷却水
の水質が悪化すると同時に、水蒸気分離器（３）内の滞
留水量が減少して水位が低下する。水位発信器ａ３によ
りこれを検知して補給水ポンプ０４１を動作させること
により、再生熱交換器（７）により昇温された上記純水
を電池冷却水ラインに補給し、水質の向上と電池冷却水
量の回復を計っている。この補給水は、加熱管（４）で
熱交換により脱気装置（２）内の水に熱を与えて降温し
た電池冷却水の一部と合わせて電池冷却水循環ポンプ（
５）人口に補給される。
吸引され、熱回収用の再生熱交換器（７）を通り、さら
に冷却器（８）を通ってイオン交換樹脂の耐熱温度以下
まで冷却されて活性炭フィルターαｌ、イオン交換器Ｑ
Ｄ、メイクアップフィルター叫に供給されて純化され、
電池冷却水ラインへの供給可能な純水となる。一方、水
蒸気分離器（３）からはスチーム供給管Ｏｌより改質反
応用のスチームが改質系に供給されるため、電池冷却水
の水質が悪化すると同時に、水蒸気分離器（３）内の滞
留水量が減少して水位が低下する。水位発信器ａ３によ
りこれを検知して補給水ポンプ０４１を動作させること
により、再生熱交換器（７）により昇温された上記純水
を電池冷却水ラインに補給し、水質の向上と電池冷却水
量の回復を計っている。この補給水は、加熱管（４）で
熱交換により脱気装置（２）内の水に熱を与えて降温し
た電池冷却水の一部と合わせて電池冷却水循環ポンプ（
５）人口に補給される。
従来の燃料型池水処置システムは、以上のように構成さ
れているので水蒸気分離器（３）の滞留水の水位が補給
水ポンプ０４） ＯＮレベルに低下するまで電池冷却水
水質は悪化し、補給水ポンプ０４１が高純度の純水を補
給して初めて水質が向上するため、水質の変動幅が大き
く、ブロー水量を比較的多くして配管ラインの腐食を抑
制するための水質基準を達成する必要があり、補給水ポ
ンプ圓動力が大きかった。また、燃料電池（６）は停止
中も温水を循環して電池の保温をする必要があるが、水
蒸気分離器（３）内の圧力が低下しているのでブロー水
の排出が難しく水質維持は困難である等の問題点があっ
た。
れているので水蒸気分離器（３）の滞留水の水位が補給
水ポンプ０４） ＯＮレベルに低下するまで電池冷却水
水質は悪化し、補給水ポンプ０４１が高純度の純水を補
給して初めて水質が向上するため、水質の変動幅が大き
く、ブロー水量を比較的多くして配管ラインの腐食を抑
制するための水質基準を達成する必要があり、補給水ポ
ンプ圓動力が大きかった。また、燃料電池（６）は停止
中も温水を循環して電池の保温をする必要があるが、水
蒸気分離器（３）内の圧力が低下しているのでブロー水
の排出が難しく水質維持は困難である等の問題点があっ
た。
この発明は、上記のような課題を解消するためになされ
たもので、電池冷却水の連続処理が可能で安定した水質
基準を維持できる燃料電池水処理システムを提供するこ
とを目的とする。
たもので、電池冷却水の連続処理が可能で安定した水質
基準を維持できる燃料電池水処理システムを提供するこ
とを目的とする。
（課題を解決するための手段〕
この発明に係る燃料電池水処理システムは電池冷却水循
環ポンプの吐出側に水純度維持装置を分岐配設して電池
冷却水の一部を導入し水質を向上させた後、水蒸気分離
器または電池冷却水ラインの低圧側に導出させ、脱気装
置で処理され、さらにイオン交換器でイオン交換された
高度の純水を水位発信器の信号により制御される補給水
流量調節手段を経て、水蒸気分離器に補給するようにし
たものである。
環ポンプの吐出側に水純度維持装置を分岐配設して電池
冷却水の一部を導入し水質を向上させた後、水蒸気分離
器または電池冷却水ラインの低圧側に導出させ、脱気装
置で処理され、さらにイオン交換器でイオン交換された
高度の純水を水位発信器の信号により制御される補給水
流量調節手段を経て、水蒸気分離器に補給するようにし
たものである。
この発明における燃料電池水処理システムは、電池冷却
水循環ポンプの吐出側に分岐配設した水純度維持装置に
より電池冷却水の一部を連続的に処理して水質の維持を
行い、水位発信器の信号により制御される補給水流量調
節手段を経て、脱気装置により脱気処理され、さらにイ
オン交換器で高度の純水となった補給水が水蒸気分離器
に供給される。
水循環ポンプの吐出側に分岐配設した水純度維持装置に
より電池冷却水の一部を連続的に処理して水質の維持を
行い、水位発信器の信号により制御される補給水流量調
節手段を経て、脱気装置により脱気処理され、さらにイ
オン交換器で高度の純水となった補給水が水蒸気分離器
に供給される。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（１）は脱気筒、（２）は脱気装置、（３
）は水蒸気分離器、（４）は電池冷却水循環ポンプ（５
）の吐出側より分岐供給される電池冷却水の一部を導入
して脱気装置（２）内の水を昇温させる加熱管、（６）
は燃料電池、（７）は再生熱交換器、（８）は冷却器、
（９）はブーストポンプ、α・は活性炭フィルター、ａ
υはイオン交換器、叩はメイクアップフィルター［１３
１は水蒸気分離器（３）内の水位を検知して信号を送る
水位発信器、０りは水位発信器０濁の信号により制御さ
れ、補給水ポンプＯａにより水蒸気分離器（３）に補給
される補給水流量を調節する補給水流量調節弁である。
図において、（１）は脱気筒、（２）は脱気装置、（３
）は水蒸気分離器、（４）は電池冷却水循環ポンプ（５
）の吐出側より分岐供給される電池冷却水の一部を導入
して脱気装置（２）内の水を昇温させる加熱管、（６）
は燃料電池、（７）は再生熱交換器、（８）は冷却器、
（９）はブーストポンプ、α・は活性炭フィルター、ａ
υはイオン交換器、叩はメイクアップフィルター［１３
１は水蒸気分離器（３）内の水位を検知して信号を送る
水位発信器、０りは水位発信器０濁の信号により制御さ
れ、補給水ポンプＯａにより水蒸気分離器（３）に補給
される補給水流量を調節する補給水流量調節弁である。
０［９は改質スチームを供給するスチーム供給管である
。
。
また、再生熱交換器０η、冷却器０梼、イオン交換器θ
傷から構成されろ水純度維持装置は電池冷却水循環ポン
プ（５）の吐出側に分岐配設され、電池冷却水の一部を
受は入れて水質を向上させた後、水蒸気分離器（３）ま
たは電池冷却水ラインの低圧側に導出する。（２−はフ
ィルターである。
傷から構成されろ水純度維持装置は電池冷却水循環ポン
プ（５）の吐出側に分岐配設され、電池冷却水の一部を
受は入れて水質を向上させた後、水蒸気分離器（３）ま
たは電池冷却水ラインの低圧側に導出する。（２−はフ
ィルターである。
次に動作について説明する。システム回収ａ縮水は、脱
気筒（１）において脱気装置（２）から発生するスチー
ムと交流接触して、溶存する炭酸ガス（Ｃ（ｈ）９ｇ（
Ｏｘ）等がスチーム脱ガスされて脱気筒Ｗ（２）に導入
される。脱気装置（２）の水位が低下した場合には補給
水が供給されて水位が維持される。脱気装置（２）内の
水は電池冷却水循環ポンプ（５）の吐出側から分岐供給
される電池冷却水の一部を導入して脱気装置（２）内の
水を昇温させる加熱管（４）により昇温されて脱酸素さ
れる。残りの電池冷却水は燃料電池（６）に供給されて
電池を冷却した後、水蒸気分離器（３）にもどり循環使
用される。脱ガス、脱気処理された水はブーストポンプ
（９）で吸引され、熱回収用の再生熱交換器（７）、さ
らに冷却器（８）を通ってイオン交換樹脂の耐熱温度以
下まで冷却されて活性炭被フィルターα〔、オイン交換
器Ｑ１１、メイクアップフィルター（ロ）に供給されて
例えば導電率０．１ μｓ／ａｓ以下の高度の純水とな
る。水蒸気分離器（３）からスチーム供給管αＱにより
改質反応用のスチームが供給されるため、水蒸気分離器
（３）内の水位が低下すれば水位発信器ａ１によりこれ
を検知して調節弁０９の開度を調節し、補給水ポンプθ
旬により再生熱交換器（７）により昇温された上記高純
水を水蒸気分離器（３）に補給して水位制御を行い、水
、蒸気の物質収支バランスをとっている。電池冷却水は
高度の純水を補給するのみでは電池冷却水循環ラインか
らの溶出物質等により徐々に導電率が上昇して配管ライ
ンや、電池冷却管の腐食を促進し、ひどい場合には電池
冷却管の目づまりで冷却水流量が圃保できなくなったり
、穴がおいて電池を破損することがある。そこで、電池
冷却水循環ポンプ（５）の吐出側より分岐配設した水純
度維持装置の熱回収用の再生熱交換器０ηに電池冷却水
の一部を通し、さらに冷却器Ｏ１によりイオン交換樹脂
の耐熱温度以下まで冷却させてイオン交換器α傷、フィ
ルターｒ２Ｉｌを通して連続的に水処理を行い、導電率
が例えば０．１ μ５ａｃｓ以下で５μ以上の固形物が
除去された処理水となる。この処置水は再生熱交換器面
で被処理電池冷却水により昇温され熱回収を行って水蒸
気分離器（３）又は電池冷却水ラインの低圧側に返送さ
れる。
気筒（１）において脱気装置（２）から発生するスチー
ムと交流接触して、溶存する炭酸ガス（Ｃ（ｈ）９ｇ（
Ｏｘ）等がスチーム脱ガスされて脱気筒Ｗ（２）に導入
される。脱気装置（２）の水位が低下した場合には補給
水が供給されて水位が維持される。脱気装置（２）内の
水は電池冷却水循環ポンプ（５）の吐出側から分岐供給
される電池冷却水の一部を導入して脱気装置（２）内の
水を昇温させる加熱管（４）により昇温されて脱酸素さ
れる。残りの電池冷却水は燃料電池（６）に供給されて
電池を冷却した後、水蒸気分離器（３）にもどり循環使
用される。脱ガス、脱気処理された水はブーストポンプ
（９）で吸引され、熱回収用の再生熱交換器（７）、さ
らに冷却器（８）を通ってイオン交換樹脂の耐熱温度以
下まで冷却されて活性炭被フィルターα〔、オイン交換
器Ｑ１１、メイクアップフィルター（ロ）に供給されて
例えば導電率０．１ μｓ／ａｓ以下の高度の純水とな
る。水蒸気分離器（３）からスチーム供給管αＱにより
改質反応用のスチームが供給されるため、水蒸気分離器
（３）内の水位が低下すれば水位発信器ａ１によりこれ
を検知して調節弁０９の開度を調節し、補給水ポンプθ
旬により再生熱交換器（７）により昇温された上記高純
水を水蒸気分離器（３）に補給して水位制御を行い、水
、蒸気の物質収支バランスをとっている。電池冷却水は
高度の純水を補給するのみでは電池冷却水循環ラインか
らの溶出物質等により徐々に導電率が上昇して配管ライ
ンや、電池冷却管の腐食を促進し、ひどい場合には電池
冷却管の目づまりで冷却水流量が圃保できなくなったり
、穴がおいて電池を破損することがある。そこで、電池
冷却水循環ポンプ（５）の吐出側より分岐配設した水純
度維持装置の熱回収用の再生熱交換器０ηに電池冷却水
の一部を通し、さらに冷却器Ｏ１によりイオン交換樹脂
の耐熱温度以下まで冷却させてイオン交換器α傷、フィ
ルターｒ２Ｉｌを通して連続的に水処理を行い、導電率
が例えば０．１ μ５ａｃｓ以下で５μ以上の固形物が
除去された処理水となる。この処置水は再生熱交換器面
で被処理電池冷却水により昇温され熱回収を行って水蒸
気分離器（３）又は電池冷却水ラインの低圧側に返送さ
れる。
即ち、電池冷却水の連続的な浄化処理が可能であるため
、ブロー水を必要とせず補給水ポンプＱａの動力が小さ
くてすむ上、電池冷却水の水質変動が小さく、安定した
水質を維持することができる。
、ブロー水を必要とせず補給水ポンプＱａの動力が小さ
くてすむ上、電池冷却水の水質変動が小さく、安定した
水質を維持することができる。
また、高純度の水を補給するため高圧状態にあるイオン
交換器Ｏ１の交換頻度が少なくメンテンスも容易となる
。
交換器Ｏ１の交換頻度が少なくメンテンスも容易となる
。
なお、上記実施例では、水蒸気分離器（３）の水位を水
位発信８圓の信号により補給水ポンプ０船と調節弁によ
り制御する場合について説明したが、補給水ポンプＱ４
１のストローク長を制御して流量制御してもよい。
位発信８圓の信号により補給水ポンプ０船と調節弁によ
り制御する場合について説明したが、補給水ポンプＱ４
１のストローク長を制御して流量制御してもよい。
以上のようにこの発明によれば、電池冷却水循環ポンプ
の吐出側に分岐配設した水純度維持装置に電池冷却水の
一部を分岐循環させて連続水処理させると共に水蒸気分
離器に高度の純水を補給するようにしたので水純度維持
装置のイオン交換器はコンパクトで長寿命となり、燃料
電池プラントの運転状態によらず、常に安定した水質を
維持することができる。
の吐出側に分岐配設した水純度維持装置に電池冷却水の
一部を分岐循環させて連続水処理させると共に水蒸気分
離器に高度の純水を補給するようにしたので水純度維持
装置のイオン交換器はコンパクトで長寿命となり、燃料
電池プラントの運転状態によらず、常に安定した水質を
維持することができる。
第１図は、この発明の一実施例を示す燃料電池水処理シ
ステムの系統図、第２図は従来の燃料電池水処理システ
ムを示す系統図である。 図において、（２）は脱気装置、（３）は水蒸気分離器
、（５）は電池冷却水循環ポンプ、０口は水位発信器、
Ｑ４１は補給水ポンプ、０！９は補給水流ａｌ１節手段
、叩顛、α陽は各々水純度維持装置の再生熱交換器、冷
却器、イオン交換器である。 尚、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
ステムの系統図、第２図は従来の燃料電池水処理システ
ムを示す系統図である。 図において、（２）は脱気装置、（３）は水蒸気分離器
、（５）は電池冷却水循環ポンプ、０口は水位発信器、
Ｑ４１は補給水ポンプ、０！９は補給水流ａｌ１節手段
、叩顛、α陽は各々水純度維持装置の再生熱交換器、冷
却器、イオン交換器である。 尚、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 電池冷却水を燃料電池に供給して水蒸気分離器を経て再
び上記燃料電池に供給させる電池冷却水循環ポンプと、
上記水蒸気分離器内の水位を検出する水位発振器と、上
記電池冷却水の補給水を脱気処理する脱気装置とを有す
る燃料電池水処理システムにおいて、上記電池冷却水循
環ポンプの吐出側に分岐配設され、上記電池冷却水の一
部を導入し水質を向上させた後、上記水蒸気分離器また
は上記電池冷却水ラインの低圧側に導出する水純度維持
装置と、上記脱気装置で脱気処理されたシステム回収水
又は補給水を冷却する熱交換器と、イオン交換処理する
純水器と、該処理水を上記水蒸気分離器に補給する補給
水ポンプと、上記水位発信器の信号により制御される補
給水流量調節手段とを備えたことを特徴とする燃料電池
水処理システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1001506A JPH0821405B2 (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 燃料電池水処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1001506A JPH0821405B2 (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 燃料電池水処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02183966A true JPH02183966A (ja) | 1990-07-18 |
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1989
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