JPH0733401A - ガス製造装置 - Google Patents
ガス製造装置Info
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- JPH0733401A JPH0733401A JP5173927A JP17392793A JPH0733401A JP H0733401 A JPH0733401 A JP H0733401A JP 5173927 A JP5173927 A JP 5173927A JP 17392793 A JP17392793 A JP 17392793A JP H0733401 A JPH0733401 A JP H0733401A
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- air
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- combustion
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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
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
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- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 窒素ガス濃度が低く水素ガス濃度が高い高カ
ロリーなガスを生成できるガス製造装置を提供する。 【構成】 燃焼用空気を供給する空気供給手段７と、供
給される炭化水素原料の一部を空気供給手段７から供給
される燃焼用空気により燃焼させるとともに、その燃焼
熱を用いて、炭化水素原料を熱分解させる又は水蒸気と
反応させるガス生成部２とが設けられたガス製造装置に
おいて、空気供給手段７から供給される燃焼用空気中の
酸素ガス濃度を高くする酸素富化手段８が設けられてい
る。
ロリーなガスを生成できるガス製造装置を提供する。 【構成】 燃焼用空気を供給する空気供給手段７と、供
給される炭化水素原料の一部を空気供給手段７から供給
される燃焼用空気により燃焼させるとともに、その燃焼
熱を用いて、炭化水素原料を熱分解させる又は水蒸気と
反応させるガス生成部２とが設けられたガス製造装置に
おいて、空気供給手段７から供給される燃焼用空気中の
酸素ガス濃度を高くする酸素富化手段８が設けられてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃焼用空気を供給する
空気供給手段と、供給される炭化水素原料の一部を前記
空気供給手段から供給される燃焼用空気により燃焼させ
るとともに、その燃焼熱を用いて、炭化水素原料を熱分
解させる又は水蒸気と反応させるガス生成部とが設けら
れたガス製造装置に関する。
空気供給手段と、供給される炭化水素原料の一部を前記
空気供給手段から供給される燃焼用空気により燃焼させ
るとともに、その燃焼熱を用いて、炭化水素原料を熱分
解させる又は水蒸気と反応させるガス生成部とが設けら
れたガス製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】かかるガス製造装置は、ガス生成部にお
いて、炭化水素原料の一部を燃焼用空気により燃焼させ
るとともに、その燃焼熱を用いて、炭化水素原料を熱分
解させるか、又は、水蒸気と反応させて、水素ガスを含
んだガスを生成するものである。従来では、空気供給手
段により、空気をその儘燃焼用空気としてガス生成部に
供給していた。
いて、炭化水素原料の一部を燃焼用空気により燃焼させ
るとともに、その燃焼熱を用いて、炭化水素原料を熱分
解させるか、又は、水蒸気と反応させて、水素ガスを含
んだガスを生成するものである。従来では、空気供給手
段により、空気をその儘燃焼用空気としてガス生成部に
供給していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、燃焼用空気
中に含有されている窒素ガスは、ガス生成部にて生成さ
れた生成ガス中に残存する。従って、空気をその儘燃焼
用空気とする従来のガス製造装置では、生成ガスは、窒
素ガス濃度が高く水素ガス濃度が低いため、窒素ガス濃
度が高い分発生熱量が少なくなるので、低カロリーなガ
スとなっていた。
中に含有されている窒素ガスは、ガス生成部にて生成さ
れた生成ガス中に残存する。従って、空気をその儘燃焼
用空気とする従来のガス製造装置では、生成ガスは、窒
素ガス濃度が高く水素ガス濃度が低いため、窒素ガス濃
度が高い分発生熱量が少なくなるので、低カロリーなガ
スとなっていた。
【０００４】本発明は、かかる実情に鑑みて成されたも
のであり、その目的は、窒素ガス濃度が低く水素ガス濃
度が高い高カロリーなガスを生成できるガス製造装置を
提供することにある。
のであり、その目的は、窒素ガス濃度が低く水素ガス濃
度が高い高カロリーなガスを生成できるガス製造装置を
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によるガス製造設
備の特徴構成は、前記空気供給手段から供給される燃焼
用空気中の酸素ガス濃度を高くする酸素富化手段が設け
られている点にある。
備の特徴構成は、前記空気供給手段から供給される燃焼
用空気中の酸素ガス濃度を高くする酸素富化手段が設け
られている点にある。
【０００６】
【作用】上記特徴構成によれば、酸素富化手段により酸
素ガス濃度が高くされて窒素ガス濃度が低くなった燃焼
用空気がガス生成部に供給されるので、生成ガス中の窒
素ガス濃度が低くなり、その分生成ガス中の水素ガス濃
度が高くなる。ちなみに、図２は、炭化水素原料として
例えばメタンガスを使用した場合の生成ガスの組成を体
積百分率で示した図表であり、図中のＡは燃焼用空気と
して空気をその儘使用した場合、Ｂは燃焼用空気として
酸素ガス濃度を約２倍に高くした空気を使用した場合夫
々の生成ガスの組成を示す。燃焼用空気中の酸素ガス濃
度を高くすることにより、生成ガス中の窒素ガス濃度が
低くなり、その分生成ガス中の水素ガス濃度が高くなる
ことが分かる。
素ガス濃度が高くされて窒素ガス濃度が低くなった燃焼
用空気がガス生成部に供給されるので、生成ガス中の窒
素ガス濃度が低くなり、その分生成ガス中の水素ガス濃
度が高くなる。ちなみに、図２は、炭化水素原料として
例えばメタンガスを使用した場合の生成ガスの組成を体
積百分率で示した図表であり、図中のＡは燃焼用空気と
して空気をその儘使用した場合、Ｂは燃焼用空気として
酸素ガス濃度を約２倍に高くした空気を使用した場合夫
々の生成ガスの組成を示す。燃焼用空気中の酸素ガス濃
度を高くすることにより、生成ガス中の窒素ガス濃度が
低くなり、その分生成ガス中の水素ガス濃度が高くなる
ことが分かる。
【０００７】
【発明の効果】従って、本発明によれば、窒素ガス濃度
が低く水素ガス濃度が高い高カロリーなガスを生成でき
るようになった。
が低く水素ガス濃度が高い高カロリーなガスを生成でき
るようになった。
【０００８】
【実施例】以下、メタンガス等の気体の炭化水素原料を
使用するガス製造装置に本発明を適用した場合の実施例
について、図１に基づいて説明する。図中の１は原料ガ
スを改質炉２に供給する原料ガス流路であり、３は燃焼
用空気を改質炉２に供給する空気流路であり、原料ガス
流路１及び空気流路３夫々は混合装置４に接続してあ
り、混合装置４において原料ガスと燃焼用空気とを混合
した後、改質炉２に供給するようにしてある。そして、
改質炉２において生成された生成ガスを生成ガス流路５
にて導出してガスホルダー（図示せず）等に貯蔵するよ
うに構成してある。
使用するガス製造装置に本発明を適用した場合の実施例
について、図１に基づいて説明する。図中の１は原料ガ
スを改質炉２に供給する原料ガス流路であり、３は燃焼
用空気を改質炉２に供給する空気流路であり、原料ガス
流路１及び空気流路３夫々は混合装置４に接続してあ
り、混合装置４において原料ガスと燃焼用空気とを混合
した後、改質炉２に供給するようにしてある。そして、
改質炉２において生成された生成ガスを生成ガス流路５
にて導出してガスホルダー（図示せず）等に貯蔵するよ
うに構成してある。
【０００９】原料ガス流路１には、原料ガス中の硫黄分
を除去する脱硫装置６を接続してある。空気流路３に
は、流路上流から下流に向けて、送風機７、酸素富化装
置８、飽和塔９及び空気予熱器１０を接続してあり、生
成ガス流路５には、流路上流から下流に向けて、空気予
熱器１０、変成装置１１、水蒸気過熱器１２及びスクラ
バー１３を接続してある。飽和塔９とスクラバー１３と
は、ポンプ１４，１５を介装した水循環路１６にて接続
してある。図中の１７は、ボイラー１８からの水蒸気
を、変成装置１１よりも上流側の箇所から生成ガス流路
５に供給する変成用水蒸気供給路であり、その変成用水
蒸気供給路１７には水蒸気過熱器１２を接続してある。
を除去する脱硫装置６を接続してある。空気流路３に
は、流路上流から下流に向けて、送風機７、酸素富化装
置８、飽和塔９及び空気予熱器１０を接続してあり、生
成ガス流路５には、流路上流から下流に向けて、空気予
熱器１０、変成装置１１、水蒸気過熱器１２及びスクラ
バー１３を接続してある。飽和塔９とスクラバー１３と
は、ポンプ１４，１５を介装した水循環路１６にて接続
してある。図中の１７は、ボイラー１８からの水蒸気
を、変成装置１１よりも上流側の箇所から生成ガス流路
５に供給する変成用水蒸気供給路であり、その変成用水
蒸気供給路１７には水蒸気過熱器１２を接続してある。
【００１０】酸素富化装置８について説明を加える。酸
素富化装置８は、空気入口８１、酸素富化空気出口８２
及び窒素富化空気出口８３を備えたケーシング８４と、
空気入口８１に介装されたフィルター８６と、ケーシン
グ８４の内部に配設された複数の分離膜８５とから成
り、空気入口８１及び酸素富化空気出口８２を空気流路
３に接続してある。分離膜８５は酸素の透過係数が窒素
の透過係数よりも大になるように、例えばポリジメチル
シロキサン等の高分子膜にて形成してある。分離膜８５
を透過して酸素濃度が高くなった空気は酸素富化空気出
口８２から空気流路３に流入し、それ以外の窒素濃度が
高くなった空気は窒素富化空気出口８３から排出される
ように構成してある。
素富化装置８は、空気入口８１、酸素富化空気出口８２
及び窒素富化空気出口８３を備えたケーシング８４と、
空気入口８１に介装されたフィルター８６と、ケーシン
グ８４の内部に配設された複数の分離膜８５とから成
り、空気入口８１及び酸素富化空気出口８２を空気流路
３に接続してある。分離膜８５は酸素の透過係数が窒素
の透過係数よりも大になるように、例えばポリジメチル
シロキサン等の高分子膜にて形成してある。分離膜８５
を透過して酸素濃度が高くなった空気は酸素富化空気出
口８２から空気流路３に流入し、それ以外の窒素濃度が
高くなった空気は窒素富化空気出口８３から排出される
ように構成してある。
【００１１】ポンプ１４にて、飽和塔９の下部に貯留さ
れている水をスクラバー１３の上部からその内部を通流
する生成ガスに対して散布し、生成ガス中の塵を除去す
るとともに、生成ガスが保有している熱により散布水を
加熱する。スクラバー１３にて加熱されその下部に貯留
されている温水を、ポンプ１５にて飽和塔９の上部から
その内部を通流する燃焼用空気に対して散布して燃焼用
空気を所定の水蒸気量に飽和する。。
れている水をスクラバー１３の上部からその内部を通流
する生成ガスに対して散布し、生成ガス中の塵を除去す
るとともに、生成ガスが保有している熱により散布水を
加熱する。スクラバー１３にて加熱されその下部に貯留
されている温水を、ポンプ１５にて飽和塔９の上部から
その内部を通流する燃焼用空気に対して散布して燃焼用
空気を所定の水蒸気量に飽和する。。
【００１２】つまり、送風機７から供給される燃焼用空
気は、空気流路３を通流する過程で、酸素富化装置８に
おいて酸素濃度が高められ、続いて飽和塔９において飽
和され、続いて空気予熱器１０において生成ガス流路５
を通流する生成ガスにより加熱され、続いて混合装置４
において原料ガス流路１からの原料ガスと混合された
後、改質炉２に供給される。
気は、空気流路３を通流する過程で、酸素富化装置８に
おいて酸素濃度が高められ、続いて飽和塔９において飽
和され、続いて空気予熱器１０において生成ガス流路５
を通流する生成ガスにより加熱され、続いて混合装置４
において原料ガス流路１からの原料ガスと混合された
後、改質炉２に供給される。
【００１３】改質炉２においては、原料ガスの一部を燃
焼用空気により燃焼させてその燃焼熱によりニッケル系
の触媒２ａを加熱するとともに、その触媒２ａの作用に
より原料ガスの残りと燃焼用空気に含有されている水蒸
気とを改質反応させて水素ガスを含んだガスを生成す
る。例えば、原料ガスとしてメタンガスを使用する場合
は、下記の反応式にて改質反応させる。 ＣＨ4 ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ＋３Ｈ2
焼用空気により燃焼させてその燃焼熱によりニッケル系
の触媒２ａを加熱するとともに、その触媒２ａの作用に
より原料ガスの残りと燃焼用空気に含有されている水蒸
気とを改質反応させて水素ガスを含んだガスを生成す
る。例えば、原料ガスとしてメタンガスを使用する場合
は、下記の反応式にて改質反応させる。 ＣＨ4 ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ＋３Ｈ2
【００１４】改質炉２で生成された生成ガスは、生成ガ
ス流路５を通流する過程で、空気予熱器１０において、
空気流路３を通流する燃焼用空気を加熱し、続いて水蒸
気過熱器１２において、変成用水蒸気供給路１７を通流
する水蒸気を過熱し、続いてスクラバー１３において、
その上部から散布される水を加熱する。尚、変成装置１
１においては、生成ガス中のＣＯガスを変成用水蒸気供
給路１７からの過熱水蒸気と下記の反応式にて反応させ
てＣＯ2 ガスに変成する。 ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ2 ＋Ｈ2
ス流路５を通流する過程で、空気予熱器１０において、
空気流路３を通流する燃焼用空気を加熱し、続いて水蒸
気過熱器１２において、変成用水蒸気供給路１７を通流
する水蒸気を過熱し、続いてスクラバー１３において、
その上部から散布される水を加熱する。尚、変成装置１
１においては、生成ガス中のＣＯガスを変成用水蒸気供
給路１７からの過熱水蒸気と下記の反応式にて反応させ
てＣＯ2 ガスに変成する。 ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ2 ＋Ｈ2
【００１５】従って、改質炉２はガス生成部として、送
風機７は空気供給手段として、及び、酸素富化装置８は
酸素富化手段として夫々機能する。
風機７は空気供給手段として、及び、酸素富化装置８は
酸素富化手段として夫々機能する。
【００１６】尚、図中のＶ１は原料ガス流路１を通流す
る原料ガスの流量を調整する比例弁、Ｖ２は空気流路３
を通流する燃焼用空気の流量を調整する比例弁、Ｖ３は
変成用水蒸気供給路１７を通流する水蒸気の流量を調整
する比例弁である。又、図中のＳは改質炉２の触媒２ａ
の温度を検出する温度センサである。そして、温度セン
サＳの検出温度が所定の設定温度になるように、比例弁
Ｖ１，Ｖ２夫々の開度を調整するように構成してある。
る原料ガスの流量を調整する比例弁、Ｖ２は空気流路３
を通流する燃焼用空気の流量を調整する比例弁、Ｖ３は
変成用水蒸気供給路１７を通流する水蒸気の流量を調整
する比例弁である。又、図中のＳは改質炉２の触媒２ａ
の温度を検出する温度センサである。そして、温度セン
サＳの検出温度が所定の設定温度になるように、比例弁
Ｖ１，Ｖ２夫々の開度を調整するように構成してある。
【００１７】尚、図２は、原料ガスとしてメタンガスを
使用した場合の生成ガスの組成を体積百分率で示した図
表であり、図中のＢは、酸素富化装置８により酸素濃度
を約２倍に高くした空気を燃焼用空気として使用した場
合の生成ガスの組成を示し、又、図中のＡは、酸素富化
装置８を使用せずに空気をその儘燃焼用空気として使用
した場合の生成ガスの組成を示す。
使用した場合の生成ガスの組成を体積百分率で示した図
表であり、図中のＢは、酸素富化装置８により酸素濃度
を約２倍に高くした空気を燃焼用空気として使用した場
合の生成ガスの組成を示し、又、図中のＡは、酸素富化
装置８を使用せずに空気をその儘燃焼用空気として使用
した場合の生成ガスの組成を示す。
【００１８】〔別実施例〕次に別実施例を列記する。 上記実施例では、ガス生成部として、燃焼熱を用い
て原料ガスと水蒸気とを改質反応させる改質炉２を適用
する場合について例示したが、これに代えて、燃焼熱を
用いて原料ガスを熱分解するように、ガス生成部を構成
しても良い。
て原料ガスと水蒸気とを改質反応させる改質炉２を適用
する場合について例示したが、これに代えて、燃焼熱を
用いて原料ガスを熱分解するように、ガス生成部を構成
しても良い。
【００１９】 酸素富化手段の具体構成は、上記実施
例に示した構成に限定されるものではなく、種々の構成
が可能である。又、分離膜８５は、上記実施例の他にも
種々の材料にて形成することができる。
例に示した構成に限定されるものではなく、種々の構成
が可能である。又、分離膜８５は、上記実施例の他にも
種々の材料にて形成することができる。
【００２０】 メタンガス、プロパンガス等、種々の
気体の炭化水素原料が使用できる。 上記実施例では、気体の炭化水素原料を使用するガ
ス製造装置に本発明を適用する場合について例示した
が、本発明は、ナフサ等の液体の炭化水素原料を使用す
るガス製造装置にも適用することができる。尚、この場
合は、液体の炭化水素原料を気化させるための気化装置
を適宜設ける。
気体の炭化水素原料が使用できる。 上記実施例では、気体の炭化水素原料を使用するガ
ス製造装置に本発明を適用する場合について例示した
が、本発明は、ナフサ等の液体の炭化水素原料を使用す
るガス製造装置にも適用することができる。尚、この場
合は、液体の炭化水素原料を気化させるための気化装置
を適宜設ける。
【００２１】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図１】本発明の実施例にかかるガス製造装置の全体構
成図
成図
【図２】生成ガスの組成を示す図表
２ ガス生成部 ７ 空気供給手段 ８ 酸素富化手段
Claims (1)
- 【請求項１】 燃焼用空気を供給する空気供給手段
（７）と、供給される炭化水素原料の一部を前記空気供
給手段（７）から供給される燃焼用空気により燃焼させ
るとともに、その燃焼熱を用いて、炭化水素原料を熱分
解させる又は水蒸気と反応させるガス生成部（２）とが
設けられたガス製造装置であって、 前記空気供給手段（７）から供給される燃焼用空気中の
酸素ガス濃度を高くする酸素富化手段（８）が設けられ
ているガス製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5173927A JPH0733401A (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | ガス製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5173927A JPH0733401A (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | ガス製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0733401A true JPH0733401A (ja) | 1995-02-03 |
Family
ID=15969658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5173927A Pending JPH0733401A (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | ガス製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0733401A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6506359B1 (en) | 1999-10-20 | 2003-01-14 | Nippon Chemical Plant Consultant Co., Ltd. | Auto-oxidation and internal heating type reforming method and apparatus for hydrogen production |
| KR100832983B1 (ko) * | 2001-12-03 | 2008-05-27 | 주식회사 포스코 | 국부 마모가 방지되고 롤 위치가 가변되는 링거롤장치 |
| JP2010155781A (ja) * | 2010-04-12 | 2010-07-15 | Panasonic Corp | 水素生成装置 |
| JP2010202446A (ja) * | 2009-03-03 | 2010-09-16 | Jx Nippon Oil & Energy Corp | 水素製造装置及び燃料電池システム |
| JP2010285320A (ja) * | 2009-06-12 | 2010-12-24 | Ihi Corp | グリセリン改質装置および改質方法 |
-
1993
- 1993-07-14 JP JP5173927A patent/JPH0733401A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6506359B1 (en) | 1999-10-20 | 2003-01-14 | Nippon Chemical Plant Consultant Co., Ltd. | Auto-oxidation and internal heating type reforming method and apparatus for hydrogen production |
| KR100832983B1 (ko) * | 2001-12-03 | 2008-05-27 | 주식회사 포스코 | 국부 마모가 방지되고 롤 위치가 가변되는 링거롤장치 |
| JP2010202446A (ja) * | 2009-03-03 | 2010-09-16 | Jx Nippon Oil & Energy Corp | 水素製造装置及び燃料電池システム |
| JP2010285320A (ja) * | 2009-06-12 | 2010-12-24 | Ihi Corp | グリセリン改質装置および改質方法 |
| JP2010155781A (ja) * | 2010-04-12 | 2010-07-15 | Panasonic Corp | 水素生成装置 |
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