JPH0483703A - 燃料電池用改質装置 - Google Patents
燃料電池用改質装置Info
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- JPH0483703A JPH0483703A JP2198261A JP19826190A JPH0483703A JP H0483703 A JPH0483703 A JP H0483703A JP 2198261 A JP2198261 A JP 2198261A JP 19826190 A JP19826190 A JP 19826190A JP H0483703 A JPH0483703 A JP H0483703A
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- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
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- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract 2
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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
Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
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〕
この発明に、燃料電池用改質装置に関するものである。
従来の改質装置は、９’ｌＪ 、ｔば特開昭６８−２８
０５０８号公報に示すよう構成されており、これｔｇｓ
図に示す。第８図において、Ｃ１１、（！Ｉは、流量調
節弁、（３）は改質反応用の熱を供給する改質器燃焼部
、（４ｊは、改質反応が行なわれる改質器プロセス部、
＋５１．１６１．１７１、＋８１ ｔ’ｉ 、出入口
弁、 ＋９１．１０１ｆｌ、バイパス弁、Ｕυ、ａ２１
＃−１、改質ガス中の一酸化炭素濃度を低減させるため
の高温シフトコンバータ、ｔａシフトコンバータ、（Ｉ
ｌｒｉ、気水分離器、 Ｑ４１は、窒素を循環するため
のりサイクルプロワ、（ＩａｈＴｈ配管、１６１は、電
池燃料極、αηｉｌｔ、電池空気極である。
０５０８号公報に示すよう構成されており、これｔｇｓ
図に示す。第８図において、Ｃ１１、（！Ｉは、流量調
節弁、（３）は改質反応用の熱を供給する改質器燃焼部
、（４ｊは、改質反応が行なわれる改質器プロセス部、
＋５１．１６１．１７１、＋８１ ｔ’ｉ 、出入口
弁、 ＋９１．１０１ｆｌ、バイパス弁、Ｕυ、ａ２１
＃−１、改質ガス中の一酸化炭素濃度を低減させるため
の高温シフトコンバータ、ｔａシフトコンバータ、（Ｉ
ｌｒｉ、気水分離器、 Ｑ４１は、窒素を循環するため
のりサイクルプロワ、（ＩａｈＴｈ配管、１６１は、電
池燃料極、αηｉｌｔ、電池空気極である。
第４図に、例えば特開昭５８−７９７．６７号公報に示
された形式の改質器内部の概念図である。第４図におい
てα８Ｆｉ１反応管、αｓｌは、触媒、ｇＩ＃′ｉ、伝
熱粒子、圓Ｆｉ、バーナ、−は、燃焼空間１口は。
された形式の改質器内部の概念図である。第４図におい
てα８Ｆｉ１反応管、αｓｌは、触媒、ｇＩ＃′ｉ、伝
熱粒子、圓Ｆｉ、バーナ、−は、燃焼空間１口は。
原料ガスマニホールド、！２４１は、改質ガスマニホー
ルド、＠汀、燃焼ガスマニホールド、＠は、戻りガス通
路１に示す。８３図における改質器プロセス部（４）は
、！４図の反応管α転触媒Ｑ１１に対応する。
ルド、＠汀、燃焼ガスマニホールド、＠は、戻りガス通
路１に示す。８３図における改質器プロセス部（４）は
、！４図の反応管α転触媒Ｑ１１に対応する。
同じく、第８図における改質器燃焼部（３；は、第４図
のバーナ圓、ｔｋ焼空間−１伝熱粒子のに対応する。
のバーナ圓、ｔｋ焼空間−１伝熱粒子のに対応する。
次に動作について説明する。
従来の改質装置は、第３図のように構成されておリ、起
動時に、リサイクルプロワα４で改質器プロセス部（４
１に窒素を循環し、改質器燃焼部（３）の熱を利用して
改質器プロセス部（４）を昇温する。
動時に、リサイクルプロワα４で改質器プロセス部（４
１に窒素を循環し、改質器燃焼部（３）の熱を利用して
改質器プロセス部（４）を昇温する。
この時の改質器内部の動作を第４図を用いて説明する。
循環する窒素は１ｌ１４図の原料ガスマニホールドＯよ
り導入され、触媒倶望内を下から上へと流れる０反応管
（Ｅｌの頂部に達した窒素は、戻りガス通路＠を折り返
して改質ガスマニホールド（至）より、改質器外へ流出
する。この際、触媒−は、燃焼空間−や伝熱粒子■より
、熱せられ、昇温される。
り導入され、触媒倶望内を下から上へと流れる０反応管
（Ｅｌの頂部に達した窒素は、戻りガス通路＠を折り返
して改質ガスマニホールド（至）より、改質器外へ流出
する。この際、触媒−は、燃焼空間−や伝熱粒子■より
、熱せられ、昇温される。
最も湿度が上かにくい触媒の原料ガス入口ｌＩにの場合
は下部）のＩｉＫがスチームの凝縮温度を越えた時点で
、より昇温効果の高いスチームを熱媒体に切り替え、改
質反応が可能な温度まで昇温を続ける。
は下部）のＩｉＫがスチームの凝縮温度を越えた時点で
、より昇温効果の高いスチームを熱媒体に切り替え、改
質反応が可能な温度まで昇温を続ける。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の改質装置に１以上のように構成されて−るので、
起動時において改質器へ導入される窒素の温度が高くな
ければ改質器触媒の下部がなかなか昇温されす、スチー
ムの疑ＪＩ！渥度を越えないために窒素に比べて熱容皺
が大きく、昇温効果が高いスチームを便用する迄に時間
がかかり、結果的に改質装置の起動ＶＣ要する時間が長
くなるという問題点があった。
起動時において改質器へ導入される窒素の温度が高くな
ければ改質器触媒の下部がなかなか昇温されす、スチー
ムの疑ＪＩ！渥度を越えないために窒素に比べて熱容皺
が大きく、昇温効果が高いスチームを便用する迄に時間
がかかり、結果的に改質装置の起動ＶＣ要する時間が長
くなるという問題点があった。
この発明に、上記のような課題を解消するために為され
九もので、改質装置の起動に要する時間を短縮すること
を目的とする。
九もので、改質装置の起動に要する時間を短縮すること
を目的とする。
この発明に係る燃料電池用改質装置に、起動時の改質器
の昇温のための窒素を改質運転時と逆方向に流すように
したものである。
の昇温のための窒素を改質運転時と逆方向に流すように
したものである。
この発明における燃料電池用改質装置に、起動時の改質
器の昇温のための窒素を改質運転時と逆方向に流すこと
により、改質器内部の触媒の原料ガス入口１ｌｌＩを反
応管頂部で加熱され九高温の窒素が通る。
器の昇温のための窒素を改質運転時と逆方向に流すこと
により、改質器内部の触媒の原料ガス入口１ｌｌＩを反
応管頂部で加熱され九高温の窒素が通る。
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、（１１〜Ｕηは、上述した従来装置と同一
である。ただし、リサイクルプロワＨは、従来装置の場
合と逆向きに設置している。従来の技術において説明し
たようｒＣ１改質器の昇温のために改質器プロセス部！
４）に窒Ｘを流すが、リサイクルプロワａ４の向きを変
え、窒素を改質運転時のガス流れと逆向きに流す。従来
例と同じく第４図を用いて改質器内部の動作を説明する
。窒素は、矢印に示すように改質ガスマニホールド（至
）より、反応管ＱＳに入り、戻りガス通路＠を下から上
へ通ったのち反応管ａｌｌの頂部で折り返し、つづいて
触媒−内を上から下に流れ、原料、ガスマニホールド囚
を通って改質器外１出する。従来の場合と違い、触媒−
下部つまり原料ガスの入口側にあたる部分が、反応管Ｑ
ｌの頂部で熱せられた窒素が通るため短時間で昇温され
る。これは、起動時間か短縮されるのみならず、窒素を
循環させないときには、起動に要する窒素量の削減にも
効果がある。
図において、（１１〜Ｕηは、上述した従来装置と同一
である。ただし、リサイクルプロワＨは、従来装置の場
合と逆向きに設置している。従来の技術において説明し
たようｒＣ１改質器の昇温のために改質器プロセス部！
４）に窒Ｘを流すが、リサイクルプロワａ４の向きを変
え、窒素を改質運転時のガス流れと逆向きに流す。従来
例と同じく第４図を用いて改質器内部の動作を説明する
。窒素は、矢印に示すように改質ガスマニホールド（至
）より、反応管ＱＳに入り、戻りガス通路＠を下から上
へ通ったのち反応管ａｌｌの頂部で折り返し、つづいて
触媒−内を上から下に流れ、原料、ガスマニホールド囚
を通って改質器外１出する。従来の場合と違い、触媒−
下部つまり原料ガスの入口側にあたる部分が、反応管Ｑ
ｌの頂部で熱せられた窒素が通るため短時間で昇温され
る。これは、起動時間か短縮されるのみならず、窒素を
循環させないときには、起動に要する窒素量の削減にも
効果がある。
触媒ａ−がスチームの［５ｉＡｆを越えたのち、スチー
ムを昇温用の熱媒体に用いるのは、従来例と同じである
。
ムを昇温用の熱媒体に用いるのは、従来例と同じである
。
ここでは、第４図に示す形式の改質器を用いたが、バー
ナ０！幻、反応管０８１などの構成が変わっても改質運
転時ＶＣ原料ガスが改質器内部でろまり予熱されること
なく、触媒ａ＠に送られる形式であれば、同じことであ
る。
ナ０！幻、反応管０８１などの構成が変わっても改質運
転時ＶＣ原料ガスが改質器内部でろまり予熱されること
なく、触媒ａ＠に送られる形式であれば、同じことであ
る。
上記実施例の他ｖ′ｃ第Ｓ図に示すようにリサイクルプ
ロワを使用せず、改質器プロセス部の前後に導入・放出
ラインを設けて、改質運転時と逆向きに窒素ガスを流す
ように構成すれば同様の作用がある。
ロワを使用せず、改質器プロセス部の前後に導入・放出
ラインを設けて、改質運転時と逆向きに窒素ガスを流す
ように構成すれば同様の作用がある。
この発明は以上説明した通り、窒素を改質運転時と逆向
きに流すことにより、原料ガス入口部の最も１ｉＡｆの
上がりにくい部分の昇温か短時間で可能となる。
きに流すことにより、原料ガス入口部の最も１ｉＡｆの
上がりにくい部分の昇温か短時間で可能となる。
第１図は、この発明の一実施例による燃料電池用改質装
置？示す系統図、第８図はこの発明の他の実施例による
燃料電池用改質装置を示す系統図、第３図に、従来の燃
料電池用改質装置を示す系統図、＠４図は、改質器内部
の概念図である。 図において、（１１、（２１に、流量調節弁、＋Ｓｌば
。 改質器燃焼部、（４；ハ、改質器プロセス部１．６）。 ６１ 、 ＋７１ 、 （８１は、出入口弁、＋９１．
１１０１は、バイパスス弁、ｕｕｈ、高温シフトコンバ
ータ、ａ２ＪＦｉ低温シフトコンバータ、α１は、気水
分離器、０４は、リサイクルプロワ、ａ嚇は、配管％Ｑ
Ｓは、電池燃料極、ａηは電池空気極である。 第３図において、Ｑｌｌｔ、反応管、四は触媒。 ＠Ｉは伝熱粒子、社は、バーナ、ＩＢは、燃焼空間、焔
は、原料ガスマニホールド、（２４１＃：ｔ％改質ガス
マニホールド、 ＠ｎ、ｍ焼ガスマニホールド、 （２
１Ｆｉ、戻りガス通路を示す。 なお図中同一符号に、同一、又は相当部分を示す。
置？示す系統図、第８図はこの発明の他の実施例による
燃料電池用改質装置を示す系統図、第３図に、従来の燃
料電池用改質装置を示す系統図、＠４図は、改質器内部
の概念図である。 図において、（１１、（２１に、流量調節弁、＋Ｓｌば
。 改質器燃焼部、（４；ハ、改質器プロセス部１．６）。 ６１ 、 ＋７１ 、 （８１は、出入口弁、＋９１．
１１０１は、バイパスス弁、ｕｕｈ、高温シフトコンバ
ータ、ａ２ＪＦｉ低温シフトコンバータ、α１は、気水
分離器、０４は、リサイクルプロワ、ａ嚇は、配管％Ｑ
Ｓは、電池燃料極、ａηは電池空気極である。 第３図において、Ｑｌｌｔ、反応管、四は触媒。 ＠Ｉは伝熱粒子、社は、バーナ、ＩＢは、燃焼空間、焔
は、原料ガスマニホールド、（２４１＃：ｔ％改質ガス
マニホールド、 ＠ｎ、ｍ焼ガスマニホールド、 （２
１Ｆｉ、戻りガス通路を示す。 なお図中同一符号に、同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 改質器燃料部と改質器プロセス部とから成り、炭化水素
を燃料として、その燃料を水素に変換し燃料電池へ供給
する改質器を有する改質装置に於いて、改質装置の起動
昇温時に上記改質器プロセス部に改質運転時のガスの流
れ方向と逆向きに窒素を流すことを特徴とする燃料電池
用改質装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2198261A JP2526723B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 燃料電池用改質装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2198261A JP2526723B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 燃料電池用改質装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0483703A true JPH0483703A (ja) | 1992-03-17 |
| JP2526723B2 JP2526723B2 (ja) | 1996-08-21 |
Family
ID=16388194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2198261A Expired - Lifetime JP2526723B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 燃料電池用改質装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2526723B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63230503A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-27 | Hitachi Ltd | 改質系の昇温方法 |
| JPS6445736U (ja) * | 1987-09-10 | 1989-03-20 |
-
1990
- 1990-07-24 JP JP2198261A patent/JP2526723B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63230503A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-27 | Hitachi Ltd | 改質系の昇温方法 |
| JPS6445736U (ja) * | 1987-09-10 | 1989-03-20 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2526723B2 (ja) | 1996-08-21 |
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