JPH08124590A

JPH08124590A - 燃料電池の炭酸ガス分離装置

Info

Publication number: JPH08124590A
Application number: JP6255746A
Authority: JP
Inventors: Makoto Nakajima; 良中島
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-10-20
Filing date: 1994-10-20
Publication date: 1996-05-17

Abstract

(57)【要約】【目的】装置高さを低くしても、凝縮水中に含まれてい
る溶存炭酸ガスを、効率よく除去できるようにする。【構成】胴体２１の上端部に凝縮水入口管２２を、また
下端部に凝縮水出口管２３をそれぞれ設ける。胴体２１
内に、上下方向に３段にト、トレイ２４を設ける。各ト
レイ２４に、複数の孔２４ａを穿ける。凝縮水を、凝縮
水入口管２２から胴体２１内に流入させ、凝縮水出口管
２３から排出する。一方、空気は、凝縮水出口管２３か
ら胴体２１内に流入され、凝縮水入口管２２から排出さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料電池発電プラント
の排ガス凝縮熱交換器で凝縮した凝縮水中に溶存してい
る炭酸ガスを分離除去するための炭酸ガス分離装置に係
り、特に装置高さを低減できる燃料電池の炭酸ガス分離
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料電池発電プラントは高効率かつクリ
ーンなエネルギ源として導入が進められている。この燃
料電池発電プラントでは水素と酸素の反応に伴い発生し
た水蒸気を回収し、電池冷却水として、あるいは改質反
応に再利用することが一般に行なわれている。代表的な
燃料電池発電プラントを、図７に示す燃料電池の主要系
統図により説明する。

【０００３】燃料電池発電プラントにおいて、天然ガス
などの燃料１は、脱硫ＣＯ転化器２を経て改質器３に導
入され、水素を所定濃度含むガスに改質され、電池本体
４の燃料極５へ流入させる。

【０００４】一方、空気６はブロワ７により電池本体４
の空気極８へ導かれ、電池本体４内部で反応させて発電
を行なう。電池本体４内で高温になった空気と、反応に
伴い生成した水蒸気は、改質器３の排ガスとともに排ガ
ス凝縮熱交換器９へ流入し、ここで冷却されて大気に解
放される。

【０００５】このとき、空気中に含まれる水蒸気は凝縮
して脱炭酸等１０で溶存炭酸ガスを放出し、水タンク１
１に蓄えられ、イオン交換法などにより純水化する水処
理装置１２を経て、ポンプ１３で電池本体４を冷却する
一次冷却水１４として利用される。

【０００６】一次冷却水１４は電池本体４で一部蒸発
し、気水分離器１５で液体と水蒸気が分離される。この
水蒸気は改質器３に導かれ、改質反応に利用される。

【０００７】なお、図１において符号ａは二次冷却水ラ
イン，ｂは一次冷却水ライン１４との熱交換器，ｃは排
熱回収熱交換器，ｄは冷却塔である。

【０００８】次に、燃料電池発電プラントに備えられる
炭酸ガス分離装置である脱炭酸塔について、従来の技術
を図８を用いて説明する。

【０００９】燃料電池発電プラントの上部に設置された
排ガス凝縮熱交換器９に水蒸気を含んだ高温の排ガス１
６が流入すると、この排ガス１６はここで冷却水と熱交
換して温度が低下し、空気中に含まれる水蒸気は凝縮す
る。排気ガスはプラント外に大気解放され、凝縮水１７
は排ガス凝縮熱交換器９に取り付けられた脱炭酸塔１０
内部を伝わって脱炭酸塔１０の下部に取り付けられた水
タンク１１に重力により滴下する。

【００１０】脱炭酸塔１０の内部には両端を多孔板１８
で保持された充填物１９が充満している。一方、水タン
ク１１には空気２０が導入され、この空気は脱炭酸塔１
０の内部を凝縮水１７と対向して上方へ流通し、排ガス
凝縮熱交換器９から排ガスとともに系外へ放出される。
ここで、脱炭酸塔１０内部ではこの充填物１９に接触す
ることにより滴下する凝縮水１７は多数の細かい液滴状
となり、炭酸ガスを大量に溶存する凝縮水１７が空気２
０と接触することにより、拡散現象で空気２０側へ凝縮
水１７中の溶存炭酸ガスが放出され、凝縮水１７中の溶
存炭酸ガス濃度は大幅に低下する。水タンク１１に蓄え
られた凝縮水は水処理装置１２へと送られる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このような拡散現象を
利用する炭酸ガス分離装置においては、炭酸ガスの分離
性能を維持するために、空気と凝縮水との接触面積およ
び接触時間を充分に確保する必要がある。溶存炭酸ガス
の放出が不充分であると、水処理装置の負荷が高まるた
めに、イオン交換樹脂の交換周期を早めなければなら
ず、燃料電池発電プラントの連続運転寿命を縮め、また
ランニングコストの大幅な増加を引き起こしてしまうと
いう点で問題がある。したがって、重力を利用して凝縮
水を滴下させる方法では、脱炭酸塔の高さを充分にとら
なければならず、プラント全体の高さを押し上げること
になってしまうという問題が生じる。

【００１２】燃料電池発電プラントの利点は、排熱を利
用した総合熱効率の高さと分散型の電源というところに
あるため、病院，ホテルなどのビルに設置されることが
有利とされているが、プラント高さが高くなり過ぎると
燃料電池の屋内設置には困難が生ずる。すなわち、充分
な炭酸ガス分離性能を、なるべく低い炭酸ガス分離装置
高さで発揮することが望ましい。

【００１３】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、装置高さを低減させることができ、しかも必
要充分な脱炭酸ガス性能を得ることができる燃料電池の
炭酸ガス分離装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る燃料電池の炭酸ガス分離装置は、燃料
電池発電プラントの排ガス凝縮熱交換器で凝縮した凝縮
水中に溶存している炭酸ガスを分離除去するための炭酸
ガス分離装置において、凝縮水入口部を有するととも
に、下端部に凝縮水出口部を有する胴体と，この胴体内
に上下に多段に配設され、凝縮水が上段側から下段側に
順次落下する複数のトレイとを設け、空気を、前記凝縮
水出口部から胴体内に流入させるとともに、凝縮水入口
部から排出させるようにしたものである。

【００１５】本発明はまた、各トレイをほぼ水平に配設
するとともに、複数の孔を設けるようにしたものであ
る。

【００１６】本発明はまた、各トレイに設けられた孔の
開口率を、上段側のトレイほど小さくなるようにしたも
のである。

【００１７】本発明はまた、各トレイを長手方向に交互
に傾斜させるようにしたものである。

【００１８】本発明はまた、燃料電池発電プラントの排
ガス凝縮熱交換器で凝縮した凝縮水中に溶存している炭
酸ガスを分離除去するための炭酸ガス分離装置におい
て、前記排ガス凝縮熱交換器からの凝縮水を貯蔵する水
タンクと，排ガス凝縮熱交換器と水タンクとを連結する
連結管と、水タンク内に脱気用の空気を供給する空気供
給手段と、水タンク内の凝縮水の液面を揺動させる液面
揺動手段とを設けるようにしたものである。

【００１９】本発明はまた、液面揺動手段として、凝縮
水の液面に衝接する凝縮水の滴下力を利用するようにし
たものである。

【００２０】本発明はまた、液面揺動手段として、水タ
ンク内の凝縮水を吸引して凝縮水の液面に噴射する機構
を用いるようにしたものである。

【００２１】本発明はまた、液面揺動手段として、水タ
ンク内の凝縮水を撹拌する機構を用いるようにしたもの
である。

【００２２】本発明はさらに、液面揺動手段として、脱
気用の空気を水タンク内の凝縮水中または凝縮水の液面
に噴射する空気供給手段を用いるようにしたものであ
る。

【００２３】

【作用】本発明においては、胴体内に、上下に多段に複
数のトレイが配設され、凝縮水入口部から胴体内に流入
した凝縮水は、上段側のトレイから下段側のトレイに順
次落下し、最終的には凝縮水出口部から排出される。一
方、空気は、凝縮水出口部から胴体内に流入し、凝縮水
入口部から排出される。このため、装置高さを低くして
も、凝縮水と空気との接触面積および接触時間を充分に
確保することができ、燃料電池発電プラントに必要な充
分な炭酸ガス分離性能を得ることが可能となる。

【００２４】本発明においてはまた、各トレイがほぼ水
平に配設され、かつ複数の孔が設けられている。このた
め、凝縮水の流出に要する時間を長くすることが可能と
なる。

【００２５】本発明においてはまた、各トレイに設けら
れた孔の開口率が、上段側のトレイほど小さくなってい
る。このため、凝縮水の流出に要する時間をより長く確
保することが可能となる。

【００２６】本発明においてはまた、各トレイが長手方
向に交互に傾斜している。このため、胴体内に凝縮水用
の長い流路が形成され、空気との接触時間を長くするこ
とが可能となる。

【００２７】本発明においてはさらに、水タンク内の凝
縮水の液面を揺動させる液面揺動手段が設けられ、凝縮
水中の溶存炭酸ガスが、水タンク内において脱気され
る。このため、従来の脱炭酸塔よりもはるかに短かい連
結管を用いることができ、装置高さを低く抑えることが
可能となる。

【００２８】本発明においてはまた、液面揺動手段とし
て、凝縮水の液面に衝接する凝縮水の滴下力が用いられ
る。このため、特別な機構を組み込むことなく、連結管
を充分な口径の中空体とするだけで対応できる。

【００２９】本発明においてはまた、液面揺動手段とし
て、水タンク内の凝縮水を吸引して凝縮水の液面に噴射
する機構が用いられている。このため、凝縮水の液面を
活発に揺動させることができ、より短時間で炭酸ガスを
脱気することが可能となる。

【００３０】本発明においてはまた、液面揺動手段とし
て、水タンク内の凝縮水を撹拌する機構が用いられてい
る。このため、凝縮水の液面を活発に揺動させることが
可能となる。

【００３１】本発明においてはさらに、液面揺動手段と
して、脱気用の空気を水タンク内の凝縮水中または凝縮
水の液面に噴射する空気供給手段が用いられている。こ
のため、簡単な装置構成で凝縮水の液面を活発に揺動さ
せることが可能となる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明を図面を参照して説明する。

【００３３】図１（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の第１
実施例に係る燃料電池の炭酸ガス分離装置を示すもので
ある。この炭酸ガス分離装置は、箱形容器状の胴体２１
を備えており、この胴体２１の上端部には凝縮水入口管
２２が取り付けられ、また胴体２１の下端部には凝縮水
出口管２３が取り付けられている。そして、前記凝縮水
入口管２２は、図８に示す排ガス凝縮熱交換器９に接続
される一方、前記凝縮水出口管２３は、図８に示す水タ
ンク１１に接続されるようになっている。すなわち、前
記胴体２１は、従来の脱炭酸塔１０（図８参照）に代え
て用いられるようになっている。

【００３４】この胴体２１の内部には、図１（Ａ）およ
び（Ｂ）に示すように、上下に例えば３段にトレイ２４
がほぼ水平に配設されており、これら各トレイ２４に
は、複数の孔２４ａがそれぞれ穿設されている。

【００３５】これら各トレイ２４の孔２４ａは、図１
（Ａ）および（Ｂ）に示すように、等ピッチで配されて
おり、かつ上段側のトレイ２４の孔２４ａとその下段側
のトレイ２４の孔２４ａとは、穿設されている位置がほ
ぼ水平方向に相互に異なっている。したがって、上段側
のトレイ２４の孔２４ａから滴下した凝縮水は、その下
段側のトレイ２４で一旦貯留された後、下段側のトレイ
２４の孔２４ａから滴下するようになっている。

【００３６】一方、図８に示す水タンク１１内に供給さ
れる空気２０は、凝縮水出口管２３から胴体２１内に流
入し、凝縮水入口管２２から排出されるようになってお
り、この間に胴体２１内の凝縮水と充分に接触し、凝縮
水中に含まれている炭酸ガスを、拡散現象によって空気
２０側に放出させることができるようになっている。

【００３７】次に、本実施例の作用について説明する。

【００３８】図８に排ガス凝縮熱交換器９で凝縮した溶
存炭酸ガスを多量に含む凝縮水１７は、凝縮水入口管２
２から胴体２１内に流入する。流入した凝縮水は、各ト
レイ２４を伝わり、あるいは各トレイ２４に穿設された
孔２４ａから、順次下方のトレイ２４に滴下し、充分な
時間をかけて凝縮水出口管２３から図８に示す水タンク
１１に排出される。

【００３９】一方、図８に示す水タンク１１内に供給さ
れた空気２０は、凝縮水出口管２３から胴体２１内に流
入し、凝縮水と対向して流れて凝縮水入口管２２から排
出され、排ガス凝縮熱交換器９を経て系外に排気され
る。

【００４０】この際、胴体２１内では、空気と凝縮水と
を充分な時間相互に接触させることができ、しかも装置
高さが低くても大きな気液接触面積を確保できるので、
凝縮水中に含まれる炭酸ガスは、拡散現象により空気側
に抜き出されて空気２０とともに放出される。

【００４１】しかして、胴体２１内に上下に多段の複数
のトレイ２４を配設するようにしているので、必要充分
な気液の接触時間および接触面積を確保することがで
き、従来の炭酸ガス分離装置と同等の脱炭酸性能を、従
来に比較し極めて低い炭酸ガス分離装置高さで得ること
ができる。このため、燃料電池発電プラント全体の装置
高さの低減にも寄与することができる。

【００４２】第１実施例においては、各トレイ２４の孔
２４ａを等ピッチで設ける場合について説明したが、例
えば上段のトレイ２４ほど開口率が小さくなるようにし
てもよい。そしてこれにより、凝縮水の流出に要する時
間がより長くなり、より効果的に炭酸ガスの分離を行な
うことができる。

【００４３】図２（Ａ）および（Ｂ）は、本発明に係る
燃料電池の炭酸ガス分離装置の第２実施例を示すもので
ある。この炭酸ガス分離装置は、第１実施例に示された
炭酸ガス分離装置のトレイ２４に代え、別のタイプのト
レイ３４を用いるようにしたものである。

【００４４】このトレイ３４は、図２（Ａ）および
（Ｂ）に示すように、胴体２１内に上下に複数段に全体
としてジグザグ状の緩やかな傾斜を持たせて配設されて
おり、各トレイ３４は、長手方向一旦に向って交互に緩
やかな下り勾配をなしている。

【００４５】また、各トレイ２４上には、複数の流路に
仕切る仕切板３５が長手方向に設けられており、各仕切
板３５によりトレイ２４上に複数の流路３６が幅方向に
並設される。最上段のトレイ３４の仕切板３５上流側位
置には、凝縮水入口管２２に向って集められるように指
向されて入口管２２近傍で終端している。仕切板３５に
は凝縮水入口管２２側から流入した凝縮水を拡散する拡
散仕切部３５ａが形成される一方、各拡散仕切部３５ａ
に凝縮水をほぼ均一に案内する分散板３７が設けられて
おり、凝縮水入口管２２からの凝縮水は分散板３７によ
りほぼ均一に分散されて、仕切板３５の拡散仕切部３５
ａで仕切られた各流路３６に案内させている。

【００４６】しかして、凝縮水入口管２２から炭酸ガス
分散装置の胴体２１内に流入した溶存炭酸ガスを多量に
含む凝縮水は、分散板３７および仕切板３５によりトレ
イ３４上にほぼ均等に分散して緩やかに下り傾斜した下
流側に流下する。そして、下り傾斜する各トレイ３４上
を順次ジグザグ状に下段に向って流下することにより、
気液の充分な接触時間および接触面積を確保することが
できる。このため、前記第１実施例と同様の効果が期待
できる。

【００４７】図３は、本発明に係る燃料電池の炭酸ガス
分離装置の第３実施例を示すものである。この炭酸ガス
分離装置は、第１実施例の炭酸ガス分離装置の胴体２１
に代え、連結管４１を用いるようにしたものである。

【００４８】この炭酸ガス分離装置に備えられる連結管
４１は、図３に示すように、内部に充填物が詰まってい
ないスリーブ状あるいは筒状の管材で構成され、この管
材は充分な口径を有する中空筒状をなしている。この連
結管４１は、排ガス凝縮熱交換器９と水タンク１１との
間に介装されている。また、この連結管４１は、従来の
脱炭酸塔１０（図８参照）よりもはるかに短かい長さに
設定され、水タンク１１内に供給された空気２０は、連
結管４１の内部を凝縮水１７と対向して上方に流れ、排
ガス凝縮熱交換器９から排ガスとともに系外に放出され
るようになっている。

【００４９】次に、本実施例の作用について説明する。

【００５０】排ガス凝縮熱交換器９で凝縮し、溶存炭酸
ガスを多量に含む凝縮水１７は、連結管４１から直接水
タンク１１内に流下する。この際、従来は充填物を詰め
た長い塔をゆっくりと滴下していた凝縮水１７は、抵抗
なく直接水タンク１１内に流入するため、重力作用の自
然落下に基づく滴下力により水タンク１１内の液面４０
は激しく揺動して表面面積を大きくすることができ、流
入する空気２０とは充分大きな接触面積および接触時間
を確保できる。このため、凝縮水１７中に含まれている
炭酸ガスは拡散現象によって空気中に抜出される。

【００５１】一般に、水中溶存炭酸ガスは、炭酸ガス濃
度、すなわち炭酸ガス分圧の低い気体と長時間接触する
と、拡散現象により気体側に引き抜かれ、放出されるこ
とは知られているが、この際、水を激しく撹拌したり気
体を水に噴射したりするとその拡散効果が高まること
は、例えば炭酸飲料水から炭酸ガスが抜ける過程からも
周知の事実である。

【００５２】このようにして空気中に放出された炭酸ガ
スは、連結管４１および排ガス凝縮熱交換器９を経て燃
料電池発電プラント外に放出される。一方、水タンク１
１に蓄えられた溶存炭酸ガスの大部分を放出した凝縮水
１７は、水処理装置１２（図７参照）に送られて水処理
される。

【００５３】この炭酸ガス分離装置において、排ガス凝
縮熱交換器９から重力作用の自然落下により滴下する凝
縮水１７の滴下力を利用して水タンク１１内の凝縮水１
７の液面４０を揺動させ、水タンク１１内で炭酸ガスを
脱気するようにしているので、連結管４１の長さを短か
くしても、従来の炭酸ガス分離装置と同等の脱炭酸性能
が得られる。また、連結管４１内には充填物を詰める必
要がないので、構造を簡素化することができる。

【００５４】炭酸ガス分離装置の第３実施例において
は、連結管４１から液面４０に凝縮水１７を直接流下さ
せる場合について説明したが、液面４０上のより広い範
囲に凝縮水１７を散布するため装置、例えばノズルや多
孔板を、水タンク１１内の連結管４１直下位置に設置す
るようにしてもよい。そして、これにより、より液面４
０の揺動を促進させ、効果的に炭酸ガス分離を行なうこ
とができる。

【００５５】図４は、本発明に係る燃料電池の炭酸ガス
分離装置の第４実施例を示すものである。この炭酸ガス
分離装置は第３実施例に示された炭酸ガス分離装置の構
成に加え、水タンク１１の下部に取水管５１を設けると
ともに、この取水管５１に、ポンプ５２およびバルブ５
３を接続し、水タンク１１内の凝縮水１７を吸引すると
ともに、吸引した凝縮水１７を、水タンク１１上部の噴
射管５４から液面４０に向って噴射させるようにしたも
のである。

【００５６】この炭酸ガス分離装置は、水タンク１１内
の凝縮水１７を、取水管５１を介しポンプ５２で抽出す
るとともに、バルブ５３で流量を制御して噴射管５４か
ら再び水タンク１１内に噴射させるようにしているの
で、第３実施例の場合よりも、水タンク１１内の水面を
激しく波立たせ、さらに激しい液面揺動を生じさせるこ
とができ、より短時間で充分な脱気を行なうことができ
る。

【００５７】炭酸ガス分離装置の第４実施例において
は、新たにポンプ５２を設けて水タンク１１内の凝縮水
１７を循環させる場合について説明したが、ポンプ５２
を新設せず、例えば水処理装置１２へ凝縮水１７を移送
する系統から一部の凝縮水１７をバイパスさせ、これを
水タンク１１に再び戻すようにしてもよく、また水タン
ク１１内へ導入する水系統を用いて液面４０を揺動させ
るようにしてもよい。そしてこれにより、より簡単な炭
酸ガス分離装置の構成で同様の炭酸ガスの脱気効果が得
られる。

【００５８】図５は、本発明に係る燃料電池の炭酸ガス
分離装置の第５実施例を示すものである。この炭酸ガス
分離装置は第３実施例に示された炭酸ガス分離装置の構
成に加え、水タンク１１内にモータ６１およびこのモー
タ６１で駆動される旋回翼６２を設け、旋回翼６２の回
転に伴う凝縮水１７の旋回流により、その液面４０を波
立たせ、揺動させるようにしたものである。

【００５９】しかして、旋回翼６２の回転により液面４
０を揺動させるようにしているので、第４実施例と同様
に激しい液面揺動を生じさせることができる。

【００６０】図６は、本発明に係る燃料電池の炭酸ガス
分離装置の第６実施例を示すもので、前記第３実施例の
構成に加え、空気２０を水タンク１１内に導入するため
の空気ノズル７１を凝縮水１７中に配置し、空気ノズル
１７から凝縮水１７中に噴射される空気２０の気泡７２
により、凝縮水１７を激しく撹拌して液面４０を揺動さ
せるようにしたものである。

【００６１】この炭酸ガス分離装置においては、気泡７
２で液面４０を揺動させるようにしているので、第４実
施例に示す炭酸ガス分離装置と同様に激しい液面揺動を
生じさせることができる。

【００６２】炭酸ガス分離装置の第６実施例において
は、空気ノズル７１からの空気２０を、水タンク１１内
の凝縮水１７中に噴射させる場合について説明したが、
空気ノズル７１からの空気を上方から液面４０に向って
噴射させ、これにより液面４０を揺動させるようにして
もよい。

【００６３】また、燃料電池の炭酸ガス分離装置におい
ては、第４実施例ないし第６実施例に示す炭酸ガス分離
装置の構成を適宜組み合せて用いるようにしてもよく、
これにより液面４０をより激しく波立たせ、揺動させる
ことができ、より大きな炭酸ガスの脱気効果が期待でき
る。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る燃料電
池の炭酸ガス分離装置は、胴体内に、上下に多段に複数
のトレイを配設し、凝縮水を各トレイに沿って順次落下
させるようにしているので、装置高さを低くしても、凝
縮水と空気との接触面積および接触時間を充分に確保す
ることができ、燃料電池発電プラントに必要充分な炭酸
ガス分離性能を得ることが可能となる。

【００６５】本発明はまた、各トレイをほぼ水平に配設
するとともに、複数の孔を設けるようにしているので、
凝縮水の流出に要する時間を長くすることができる。

【００６６】本発明はまた、各トレイに設けられた孔の
開口率を、上段側のトレイほど小さくなるようにしてい
るので、凝縮水の流出に要する時間をより長くすること
ができる。

【００６７】本発明はまた、各トレイを長手方向に交互
に傾斜させるようにしているので、胴体内に凝縮水用の
長い流路が形成され、空気と凝縮水との接触時間を長く
することができる。

【００６８】本発明はまた、水タンク内の凝縮水の液面
を揺動させる液面揺動手段を設けるようにしているの
で、凝縮水中の溶存炭酸ガスを、水タンク内において脱
気することができる。このため、従来の脱炭酸塔よりも
はるかに短かい連結管を用いることができ、装置高さを
低く抑えることができる。

【００６９】本発明はまた、液面揺動手段として、凝縮
水の液面に衝接する凝縮水の滴下力を用いるようにして
いるので、特別な機構を組み込むことなく、連結管を充
分な口径の中空体とするだけで対応することができる。

【００７０】本発明はまた、液面揺動手段として、水タ
ンク内の凝縮水を吸引して凝縮水の液面に噴射する機構
が用いているので、凝縮水の液面を活発に揺動させ、よ
り短時間で炭酸ガスを脱気することができる。

【００７１】本発明はまた、液面揺動手段として、水タ
ンク内の凝縮水を撹拌する機構を用いているので、凝縮
水の液面を活発に揺動させることができる。

【００７２】本発明はさらに、液面揺動手段として、脱
気用の空気を水タンク内の凝縮水中または凝縮水の液面
に噴射する空気供給手段を用いるようにしているので、
簡単な装置構成で凝縮水の液面を充分に揺動させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の第１実施例に係る燃料電池の
炭酸ガス分離装置を示す断面図、（Ｂ）は図１（Ａ）の
Ｉ−Ｉ線断面図。

【図２】（Ａ）は本発明の第２実施例を示す相当図、
（Ｂ）は図２（Ａ）のII−II線断面図。

【図３】本発明の第３実施例を示す構成図。

【図４】本発明の第４実施例を示す構成図。

【図５】本発明の第５実施例を示す構成図。

【図６】本発明の第６実施例を示す構成図。

【図７】燃料電池発電プラントの主要部を示す系統図。

【図８】従来の燃料電池の炭酸ガス分離装置を示す構成
図。

【符号の説明】

９排ガス凝縮熱交換器１０脱炭酸塔１１水タンク１２水処理装置１７凝縮水２０空気２１胴体２２凝縮水入口管２３凝縮水出口管２４，３４トレイ２４ａ孔３５仕切板４０液面４１連結管５１取水管５２ポンプ５３バルブ５４噴射管６１モータ６２旋回翼７１空気ノズル７２気泡

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料電池発電プラントの排ガス凝縮熱交
換器で凝縮した凝縮水中に溶存している炭酸ガスを分離
除去するための炭酸ガス分離装置において、凝縮水入口
部を上端部に有するとともに、下端部に凝縮水出口部を
有する胴体と，この胴体内に上下に多段に配設され、凝
縮水が上段側から下段側に順次落下する複数のトレイと
を備え、前記凝縮水出口部から空気が胴体内に流入して
凝縮水入口部から排出されることを特徴とする燃料電池
の炭酸ガス分離装置。
【請求項２】各トレイは、ほぼ水平に配設されている
とともに複数の孔を有する請求項１に記載の燃料電池の
炭酸ガス分離装置。
【請求項３】各トレイに設けられた孔の開口率は、上
段側のトレイほど小さくなっている請求項２に記載の燃
料電池の炭酸ガス分離装置。
【請求項４】各トレイは、長手方向に交互に傾斜して
いることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池の炭酸
ガス分離装置。
【請求項５】燃料電池発電プラントの排ガス凝縮熱交
換器で凝縮した凝縮水中に溶存している炭酸ガスを分離
除去するための炭酸ガス分離装置において、前記排ガス
凝縮熱交換器からの凝縮水を貯蔵する水タンクと，排ガ
ス凝縮熱交換器と水タンクとを連結する連結管と、水タ
ンク内に脱気用の空気を供給する空気供給手段と、水タ
ンク内の凝縮水の液面を揺動させる液面揺動手段とを具
備することを特徴とする燃料電池の炭酸ガス分離装置。
【請求項６】液面揺動手段として、凝縮水の液面に衝
接する凝縮水の滴下力を利用した請求項５に記載の燃料
電池の炭酸ガス分離装置。
【請求項７】液面揺動手段として、水タンク内の凝縮
水を吸引して凝縮水の液面に噴射する機構を用いた請求
項５に記載の燃料電池の炭酸ガス分離装置。
【請求項８】液面揺動手段として、水タンク内の凝縮
水を撹拌する機構を用いた請求項５に記載の燃料電池の
炭酸ガス分離装置。
【請求項９】液面揺動手段として、脱気用の空気を水
タンク内の凝縮水中または凝縮水の液面に噴射する空気
供給手段を用いた請求項５に記載の燃料電池の炭酸ガス
分離装置。