JPH08293315A - Desulfurizer for fuel cell generating device - Google Patents

Desulfurizer for fuel cell generating device

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JPH08293315A
JPH08293315A JP7096360A JP9636095A JPH08293315A JP H08293315 A JPH08293315 A JP H08293315A JP 7096360 A JP7096360 A JP 7096360A JP 9636095 A JP9636095 A JP 9636095A JP H08293315 A JPH08293315 A JP H08293315A
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JP
Japan
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catalyst layer
fuel
desulfurizer
fuel cell
heat transfer
Prior art date
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Application number
JP7096360A
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Japanese (ja)
Inventor
Shohei Matsuda
昌平 松田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

PURPOSE: To eliminate a partial low temperature area in the catalyst layer and adsorbent layer of a desulfurizer caused after the stop of a fuel cell generating device. CONSTITUTION: A hydrogen adding desulfurizing catalyst layer 12 for decomposing an organic sulfur compound contained in fuel into hydrogen sulfide by hydrogen addition and an adsorbent layer 13 for adsorbing hydrogen sulfide are filled in a desulfurizer 11. Further, a heat transfer accelerator for accelerating the heat transfer in the direction of fuel gas flow, for example, a heat- transfer bar 14 consisting of nickel is provided in the inner part of the catalyst layer 12 and the adsorbent layer 13.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は燃料電池発電装置に係
り、特に燃料処理系に導かれる原燃料から硫黄分するた
めの脱硫器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel cell power generator, and more particularly to a desulfurizer for removing sulfur from raw fuel introduced into a fuel processing system.

【0002】[0002]

【従来の技術】燃料電池発電装置は水素生成装置により
生成された水素ガスと空気中の酸素の結合エネルギーを
直接電気エネルギーに変換するものであり、化学反応に
よる発電のため、発電効率が高く、しかも大気汚染物質
の排出が少なく、騒音も低いという環境性質に優れた発
電システムとして評価されている。
2. Description of the Related Art A fuel cell power generator directly converts the binding energy of hydrogen gas generated by a hydrogen generator and oxygen in the air into electric energy, and has high power generation efficiency due to the power generation by a chemical reaction. Moreover, it has been evaluated as a power generation system with excellent environmental properties such as low emission of air pollutants and low noise.

【0003】一般的な燃料電池発電システムは、都市ガ
スやプロパンガス等の炭化水素燃料から水素を生成する
改質器、水素と空気中の酸素から電気を発生する燃料電
池本体、燃料電池で発生した直流電流を交流電流に変換
する変換装置および燃料電池本体の動作や水素生成に適
した温度に作動ガスの温度を保つための熱交換器等によ
り構成されている。
In a general fuel cell power generation system, a reformer for producing hydrogen from a hydrocarbon fuel such as city gas or propane gas, a fuel cell main body for producing electricity from hydrogen and oxygen in the air, and a fuel cell are produced. It is composed of a converter for converting the direct current into an alternating current and a heat exchanger for maintaining the temperature of the working gas at a temperature suitable for the operation of the fuel cell main body and hydrogen generation.

【0004】ところで、燃料である炭化水素から水素を
生成するには、燃料に水蒸気を加え触媒反応により水素
と一酸化炭素に変換する改質反応、および一散化炭素と
水蒸気の触媒反応により水素と二酸化炭素を生成する変
成反応とを利用するが、これらの触媒の活性成分は硫黄
と結合しやすく、硫黄に被毒されることにより触媒反応
の活性が低下する。このため、燃料から水素を生成する
機器である改質器には、硫黄分のない燃料を供給する必
要がある。上述のごとく、燃料電池発電システムは都市
ガスやプロパンガス等のガス燃料、あるいはナフサや灯
油等の液体燃料を使用するが、液体燃料においては成分
中に硫黄分が存在し、ガス燃料においては付臭剤として
硫黄分が添加されている。そのため、燃料は脱硫器によ
り燃料中の硫黄分を取り除く処理をした上で、改質器に
供給される。
By the way, in order to produce hydrogen from hydrocarbon as a fuel, steam is added to the fuel to convert it into hydrogen and carbon monoxide by a catalytic reaction, and hydrogen is produced by a catalytic reaction of dispersible carbon and steam. However, the active components of these catalysts are likely to combine with sulfur, and poisoning by sulfur reduces the activity of the catalytic reaction. For this reason, it is necessary to supply fuel without sulfur content to the reformer, which is a device that produces hydrogen from fuel. As described above, the fuel cell power generation system uses a gas fuel such as city gas or propane gas, or a liquid fuel such as naphtha or kerosene.However, the liquid fuel has a sulfur content in its components, and the gas fuel has an additional component. Sulfur is added as an odorant. Therefore, the fuel is supplied to the reformer after the desulfurizer removes the sulfur content from the fuel.

【0005】図7に従来の脱硫器の構成を示す。脱硫器
11は、容器内に納められた脱硫触媒層に、燃料を通過さ
せることにより燃料中の有機硫黄化合物を除去する機器
である。脱硫触媒層は、例えば、燃料に水素を加え硫化
水素として分解する水添脱硫触媒12と硫化水素等の硫化
物を吸着する1種類あるいは数種類の吸着材13とにより
構成される。あるいは、上記機能を満足する1種類の触
媒により構成される場合もある。
FIG. 7 shows the structure of a conventional desulfurizer. Desulfurizer
Reference numeral 11 is an apparatus for removing the organic sulfur compound in the fuel by allowing the fuel to pass through the desulfurization catalyst layer contained in the container. The desulfurization catalyst layer is composed of, for example, a hydrodesulfurization catalyst 12 that decomposes hydrogen into fuel to decompose it into hydrogen sulfide, and one or several kinds of adsorbents 13 that adsorb sulfides such as hydrogen sulfide. Alternatively, it may be composed of one type of catalyst satisfying the above function.

【0006】水素添加脱硫反応および吸着反応には反応
が活性な温度があるため、脱硫器1に供給する水素を添
加した燃料ガスは、脱硫器11の手前で熱交換器により加
熱される。高温となった燃料ガスが供給されることによ
り、脱硫器11は反応に適した温度に保たれる。
Since the hydrogenation desulfurization reaction and the adsorption reaction have active temperatures, the hydrogen-added fuel gas supplied to the desulfurizer 1 is heated by the heat exchanger before the desulfurizer 11. By supplying the high temperature fuel gas, the desulfurizer 11 is maintained at a temperature suitable for the reaction.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以下、脱硫触媒層が水
素添加脱硫反応を生じる触媒層12と硫化水素等を吸着す
る吸着材層13により構成される場合を代表的な例として
説明するが、本発明が解決しようとする課題は、脱硫触
媒層の構成によらず生じるものである。
Hereinafter, a case where the desulfurization catalyst layer is composed of a catalyst layer 12 that causes a hydrodesulfurization reaction and an adsorbent layer 13 that adsorbs hydrogen sulfide and the like will be described as a typical example. The problem to be solved by the present invention occurs regardless of the structure of the desulfurization catalyst layer.

【0008】脱硫器11内の触媒層12および吸着材層13の
温度は、脱硫器11の上流側で加熱された燃料ガスを通過
させることで 200℃以上に保持されている。ところが、
発電装置の運転停止時には、燃料系統が、窒素ボンベよ
り減圧されて供給される窒素ガスによりパージされる。
このガスは低温であり、燃料系統の最も上流にある脱硫
器11が冷却される。
The temperatures of the catalyst layer 12 and the adsorbent layer 13 in the desulfurizer 11 are maintained at 200 ° C. or higher by passing the fuel gas heated on the upstream side of the desulfurizer 11. However,
When the operation of the power generator is stopped, the fuel system is purged by the nitrogen gas that is depressurized and supplied from the nitrogen cylinder.
This gas has a low temperature and cools the desulfurizer 11 at the most upstream side of the fuel system.

【0009】窒素ガスによる燃料系統のパージ流量は、
脱硫器の触媒層12、吸着材層13の熱容量に比べ少ないた
め、脱硫器11の下流側にある機器の温度はほとんど低下
しない。一方、脱硫器11においては触媒層12あるいは吸
着材層13の比熱が大きく熱伝導率が低いという特徴のた
め、窒素パージ終了時には、脱硫器11内の温度分布は図
8に示すように、脱硫触媒層入口部のみ冷却されること
が避けられない。
The purge flow rate of the fuel system with nitrogen gas is
Since the heat capacities are smaller than the heat capacities of the catalyst layer 12 and the adsorbent layer 13 of the desulfurizer, the temperature of the equipment downstream of the desulfurizer 11 hardly decreases. On the other hand, in the desulfurizer 11, since the catalyst layer 12 or the adsorbent layer 13 has a large specific heat and a low thermal conductivity, the temperature distribution inside the desulfurizer 11 is as shown in FIG. It is unavoidable that only the catalyst layer inlet is cooled.

【0010】燃料電池発電装置の停止時における燃料系
統のパージにより、図8に示す温度分布となった状態か
ら、発電装置を再起動すると、燃料ガスは加熱されて脱
高温となり、脱硫器11に導入される。脱硫器11内で燃料
ガスは、触媒層12の入口部に生じている低温領域を昇温
する反面、自身は冷却され、下流側の触媒層12あるいは
吸着材層13を冷却する。このため、再起動開始後、脱硫
器11の触媒層12および吸着材層13の温度分布は、温度分
布aをへて温度分布bへと変化し、低温領域が徐々に下
流側に伝播する温度変化を示す。したがって、触媒層全
体が所定の温度以上に昇温されるまでには、かなりの時
間が必要となる。
When the fuel cell power generator is stopped and the temperature distribution shown in FIG. 8 is obtained by purging the fuel system, when the power generator is restarted, the fuel gas is heated to a high temperature and is desulfurized. be introduced. While the fuel gas in the desulfurizer 11 raises the temperature in the low temperature region generated at the inlet of the catalyst layer 12, it cools itself and cools the catalyst layer 12 or the adsorbent layer 13 on the downstream side. Therefore, after restarting, the temperature distribution of the catalyst layer 12 and the adsorbent layer 13 of the desulfurizer 11 changes from the temperature distribution a to the temperature distribution b, and the temperature at which the low temperature region gradually propagates to the downstream side. Show changes. Therefore, it takes a considerable amount of time to raise the temperature of the entire catalyst layer to a predetermined temperature or higher.

【0011】触媒層12および吸着材層13は所定の温度領
域でのみ、その反応は活性となるため、部分的に低温領
域が存在すると、脱硫器11の性能は低下する。そのた
め、運転停止後に再起動を行う際には、発電装置は発電
運転に入る前に、脱硫触媒層全体の昇温が完了するまで
待たねばならないという問題がある。
Since the reaction of the catalyst layer 12 and the adsorbent layer 13 is active only in a predetermined temperature range, the performance of the desulfurizer 11 is deteriorated when the low temperature range is partially present. Therefore, when restarting after the operation is stopped, there is a problem that the power generation device has to wait until the temperature rise of the entire desulfurization catalyst layer is completed before starting the power generation operation.

【0012】また、上記の脱硫触媒層内に部分的に存在
する低温領域は時間とともに移動するため、昇温完了を
確認するには、触媒層12および吸着材層13内に複数の温
度計測点を設置し温度分布を確認する必要がある。
Further, since the low temperature region partially present in the desulfurization catalyst layer moves with time, in order to confirm the completion of the temperature rise, a plurality of temperature measurement points should be provided in the catalyst layer 12 and the adsorbent layer 13. It is necessary to install and check the temperature distribution.

【0013】本発明はこのような点に鑑み、燃料電池発
電装置停止後に生じる脱硫器触媒層および吸着材層の部
分的な低温領域をなくし、もって短時間のうちに再起動
を行い発電運転に復帰が可能となる脱硫器を提供するこ
とを目的とする。
In view of such a point, the present invention eliminates a partial low temperature region of the desulfurizer catalyst layer and the adsorbent layer which occurs after the fuel cell power generator is stopped, and thus restarts in a short time to perform power generation operation. An object is to provide a desulfurizer that can be restored.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は燃料電池発電装
置へ提供される燃料中に含まれる有機硫黄化合物を水素
添加により硫化水素に分解する水素添加脱硫触媒と、硫
化水素等を吸着する吸着材と構成される脱硫器におい
て、上記脱硫触媒層および吸着材層の燃料流れ方向温度
分布を緩和させる伝熱手段を設けたことを特徴とする。
The present invention is directed to a hydrogenation desulfurization catalyst for decomposing organic sulfur compounds contained in fuel provided to a fuel cell power generator into hydrogen sulfide by hydrogenation, and an adsorption for adsorbing hydrogen sulfide and the like. In the desulfurizer configured as a material, heat transfer means for relaxing the temperature distribution in the fuel flow direction of the desulfurization catalyst layer and the adsorbent layer is provided.

【0015】[0015]

【作用】脱硫触媒層は熱容量が大きく、発電装置停止時
の燃料系統の窒素パージによる熱量の低下は、脱硫器全
体としてはわずかである。この脱硫触媒層の燃料流れ方
向に積極的に熱移動を促進する伝熱手段が設けられたの
で、部分的に生じた低温領域は解消され、触媒層おわび
吸着材層の温度は均一化される。先に述べたように、脱
硫器全体の熱容量に比べ窒素パージの流量は少ないこと
により触媒層および吸着材層の温度は、その反応を活性
に保つのに要求される温度以上に保たれる。したがっ
て、燃料電池発電装置は運転停止後、昇温運転を行うこ
となく、速やかに発電運転を再開することが可能とな
る。
The desulfurization catalyst layer has a large heat capacity, and the decrease in the amount of heat due to the nitrogen purge of the fuel system when the power generator is stopped is small in the entire desulfurizer. Since the heat transfer means that positively promotes heat transfer in the fuel flow direction of the desulfurization catalyst layer is provided, the partially generated low temperature region is eliminated, and the temperatures of the catalyst layer and the adsorbent layer are made uniform. . As described above, the flow rate of the nitrogen purge is smaller than the heat capacity of the entire desulfurizer, so that the temperatures of the catalyst layer and the adsorbent layer are maintained at the temperatures required to keep the reaction active. Therefore, the fuel cell power generator can promptly restart the power generation operation without performing the temperature raising operation after the operation is stopped.

【0016】また、触媒層および吸着材層の温度は、上
記温度均一化させる伝熱手段により、局所的な低温域に
よる性能低下の発生がなくなるため、脱硫器出口におい
て流体温度を計測することにより脱硫器が正常に作動し
ていることを確認でき、触媒層および吸着材層内での温
度分布計測による確認が不要となる。
Further, the temperature of the catalyst layer and the adsorbent layer is made uniform by the heat transfer means for uniformizing the temperature, so that the deterioration of the performance due to the local low temperature region is eliminated. Therefore, by measuring the fluid temperature at the desulfurizer outlet. It can be confirmed that the desulfurizer is operating normally, and it is not necessary to confirm it by measuring the temperature distribution in the catalyst layer and the adsorbent layer.

【0017】望ましくは、窒素パージにより冷却される
脱硫器入口部分に加熱手段を設置することにより、局所
的な低温領域を積極的に加熱し、しかる後に発電装置の
再起動を実施する。局所的な低温域は速やかに解消さ
れ、短時間の内に発電運転の再開が可能となる。
Desirably, a heating means is installed at the inlet portion of the desulfurizer which is cooled by nitrogen purging to actively heat the local low temperature region and then restart the power generator. The local low temperature area is quickly eliminated, and the power generation operation can be restarted within a short time.

【0018】あるいは、運転停止後の窒素パージ中に、
ヒータで入口部を加熱することより触媒全体の温度降下
を防止できるため、運転再開時には速やかに発電運転に
復帰することが可能である。
Alternatively, during the nitrogen purge after the stop of operation,
Since the temperature of the entire catalyst can be prevented by heating the inlet portion with the heater, it is possible to promptly return to the power generation operation when the operation is restarted.

【0019】[0019]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。実施例の説明には、脱硫触媒層が水素添加
脱硫反応を生じる触媒層と硫化水素等を吸着する吸着材
層により構成される場合を代表的な例として説明する
が、本発明は脱硫触媒層の構成によらず有効なものであ
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the examples, a case where the desulfurization catalyst layer is composed of a catalyst layer that causes a hydrodesulfurization reaction and an adsorbent layer that adsorbs hydrogen sulfide and the like will be described as a typical example. It is effective regardless of the configuration.

【0020】図1において、水素と混合された燃料ガス
は入口ノズルより脱硫器11に導入され触媒層12に均一に
流入する。触媒層12の下流側には、吸着材層13が配設さ
れており、触媒層12で水素添加脱硫反応により有機硫黄
化合物より分解された硫化水素等が吸着される。硫黄分
を除去された燃料ガスは改質器に送られる。上記構成は
図7に示す、従来の脱硫器の構造と同一であるが、触媒
層12および吸着材層13内部に燃料ガス流れ方向に熱伝導
を促進する伝熱促進体を設置している。この脱硫触媒層
に設置される伝熱促進体は様々な手段によって構成でき
るが、本実施例は、例えばニッケルからなる伝熱棒14に
より構成する。これ以外にも硫黄、水素に対する腐食性
に優れ、しかも熱伝導性に優れた金属材料で構成するこ
とが可能である。従来の脱硫器に生じた部分的な低温領
域は、この伝熱棒14により触媒層12あるいは吸着材層13
の高温に保たれている部分から熱を受け、緩和され。脱
硫器11内の温度は均一化される。すなわち、発電装置停
止時における窒素パージにより、触媒層12の入口部に生
じる低温領域は緩和され、触媒層12および吸着材層13の
温度分布は図2に示すような分布となり、プラント再起
動の過程においても、脱硫器11としての性能を維持する
ために要求される下限温度を下回る温度域は発生しなく
なる。したがって、プラント再起動において従来必要で
あった脱硫器11の昇温完了までの待機時間は必要なくな
り、直ちに発電運転を実施することが可能となる。
In FIG. 1, the fuel gas mixed with hydrogen is introduced into the desulfurizer 11 from the inlet nozzle and uniformly flows into the catalyst layer 12. An adsorbent layer 13 is arranged on the downstream side of the catalyst layer 12, and hydrogen sulfide and the like decomposed from the organic sulfur compound by the hydrodesulfurization reaction in the catalyst layer 12 are adsorbed. The fuel gas from which the sulfur content has been removed is sent to the reformer. The above-described structure is the same as the structure of the conventional desulfurizer shown in FIG. 7, but a heat transfer promoter that promotes heat conduction in the fuel gas flow direction is installed inside the catalyst layer 12 and the adsorbent layer 13. Although the heat transfer promoter installed in the desulfurization catalyst layer can be configured by various means, in this embodiment, the heat transfer rod 14 made of nickel, for example, is used. In addition to this, it is possible to use a metal material that is excellent in corrosiveness to sulfur and hydrogen and is also excellent in thermal conductivity. The partial low-temperature region generated in the conventional desulfurizer uses the heat transfer rods 14 to form the catalyst layer 12 or the adsorbent layer 13
Received heat from the part that is kept at high temperature and is relaxed. The temperature inside the desulfurizer 11 is made uniform. That is, due to the nitrogen purge when the power generator is stopped, the low temperature region generated at the inlet of the catalyst layer 12 is relaxed, and the temperature distribution of the catalyst layer 12 and the adsorbent layer 13 becomes the distribution shown in FIG. Even in the process, a temperature range below the lower limit temperature required to maintain the performance of the desulfurizer 11 will not occur. Therefore, when the plant is restarted, the waiting time until the completion of the temperature rise of the desulfurizer 11 which is conventionally required is not necessary, and the power generation operation can be immediately performed.

【0021】また、他の実施例を図3を参照して説明す
る。上記実施例では、同一材料の金属材料を伝熱促進体
として使用したが、図3に示すごとく、熱伝導率は高い
が、腐食性に欠点がある例えば銅からなる伝熱棒15をス
テンレス鋼からなる被覆材16で被覆して伝熱促進体とす
ることも有効である。
Another embodiment will be described with reference to FIG. In the above embodiment, the same metal material was used as the heat transfer accelerator, but as shown in FIG. 3, the heat transfer rod 15 made of, for example, copper, which has a high thermal conductivity but has a corrosive defect, is made of stainless steel. It is also effective to coat it with a coating material 16 made of to form a heat transfer accelerator.

【0022】さらに他の実施例を図4に示す。伝熱促進
体の形状を図に示すごとく、燃料ガスの流れを妨げない
金属網17あるいはパンチングプレートとすることによ
り、ガスの流れ方向だけでなく、水平方向の温度分布も
均一化することが可能である。
FIG. 4 shows still another embodiment. As shown in the figure, the shape of the heat transfer enhancer makes it possible to make the temperature distribution in the horizontal direction as well as in the gas flow direction uniform by using a metal net 17 or a punching plate that does not obstruct the flow of fuel gas. Is.

【0023】さらに、他の実施例を図5に示す。伝熱促
進体として、ヒートパイプ18を触媒層12、吸着材層13に
設置することにより、より積極的に温度分布の均一化を
図ることが可能である。
Further, another embodiment is shown in FIG. By disposing the heat pipe 18 as the heat transfer promoter in the catalyst layer 12 and the adsorbent layer 13, it is possible to more positively make the temperature distribution uniform.

【0024】また、さらに異なる実施例を図6に示す。
本実施例は触媒層12のガス入口部に触媒層12を加熱する
ヒータ19を設置するものである。燃料電池発電装置の停
止時には上述のごとく窒素によるパージのため、触媒層
12の入口部に部分的に低温領域が生じる。本実施例によ
れば、窒素によるパージを実施時に触媒層入口部に設置
したヒータ19により加熱することにより、触媒層12およ
び吸着材層13全体が常に機能が果たせる温度以上に保持
される。触媒層12の入口部が常に適正な温度に保たれる
ことにより、その下流側の温度も低下することがなく適
切な温度に保たれる。
A further different embodiment is shown in FIG.
In this embodiment, a heater 19 for heating the catalyst layer 12 is installed at the gas inlet of the catalyst layer 12. When the fuel cell power generator is stopped, it is purged with nitrogen as described above, so the catalyst layer
A low temperature region is partially generated at the inlet of 12. According to the present embodiment, by heating with the heater 19 installed at the catalyst layer inlet at the time of purging with nitrogen, the catalyst layer 12 and the adsorbent layer 13 as a whole are always maintained at a temperature at which they can perform their functions or higher. Since the inlet of the catalyst layer 12 is always kept at an appropriate temperature, the temperature on the downstream side is not lowered and is kept at an appropriate temperature.

【0025】ヒータ19による加熱は、プラント停止時の
パージ中に実施することにより触媒層12の低温部の発生
を防止することができる。あるいは、パージ後発生した
部分的な低温領域部をそこに設置されたヒータ19により
加熱することにより、再起動時に際しては速やかに触媒
反応の要求する最低温度以上に昇温が可能となり、発電
運転に早期に移行することができる。しかも、本実施例
によれば、ヒータ19により加熱する部分は限られ、触媒
層および吸着材層全体を加熱する必要がなく、小容量の
ヒータによって短時間に燃料電池発電装置の再起動が可
能となる。
The heating by the heater 19 can be prevented from occurring in the low temperature portion of the catalyst layer 12 by performing the heating during the purging when the plant is stopped. Alternatively, by heating the partial low-temperature region generated after purging with the heater 19 installed therein, it becomes possible to quickly raise the temperature to the minimum temperature required for the catalytic reaction or more at the time of restarting, and power generation operation. Can be transitioned to early. Moreover, according to the present embodiment, the portion to be heated by the heater 19 is limited, and it is not necessary to heat the entire catalyst layer and adsorbent layer, and a small capacity heater can restart the fuel cell power generator in a short time. Becomes

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、脱硫器内の脱硫触媒層のガス流れ方向に設置した伝
熱手段により、脱硫器内の触媒層および吸着材層の温度
分布は均一化され、従来燃料電池プラント停止時に生じ
ていた部分的な低温領域が緩和される。その結果触媒層
および吸着材層は、全体として機能上必要とされる温度
以上に保たれることから、燃料電池発電装置は運転停止
後、直ちに再起動を行い発電運転に復帰することが可能
となる。
As described above, in the present invention, the temperature distribution of the catalyst layer and the adsorbent layer in the desulfurizer is made uniform by the heat transfer means installed in the gas flow direction of the desulfurization catalyst layer in the desulfurizer. And the partial low temperature region that has conventionally been generated when the fuel cell plant was shut down is mitigated. As a result, the catalyst layer and the adsorbent layer are kept at a temperature that is functionally required or higher as a whole, so it is possible to restart the fuel cell power generator immediately after the operation is stopped and return to the power generation operation. Become.

【0027】あるいは、脱硫器触媒層入口部に設置した
小容量の加熱手段により、プラント停止時の窒素パージ
による、触媒層温度の低下は防止される。あるいは、窒
素パージにより部分的に生じた低温領域は、発電装置の
起動前にヒータ22により加熱することにより、急速に昇
温され、速やかに再起動および発電再開が可能となる。
Alternatively, the small-capacity heating means installed at the inlet of the catalyst layer of the desulfurizer can prevent the temperature of the catalyst layer from being lowered by nitrogen purging when the plant is stopped. Alternatively, the low temperature region partially generated by the nitrogen purge is heated by the heater 22 before the power generator is started, so that the temperature is rapidly raised and the restart and the power generation can be restarted promptly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る燃料電池発電装置用脱硫器の一実
施例を示す構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a desulfurizer for a fuel cell power generator according to the present invention.

【図2】本発明に係る脱硫器の再起動時の温度推移を示
す特性図。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a temperature transition when the desulfurizer according to the present invention is restarted.

【図3】本発明の他の実施例を示す構成図。FIG. 3 is a configuration diagram showing another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の他の実施例を示す構成図。FIG. 4 is a configuration diagram showing another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施例を示す構成図。FIG. 5 is a configuration diagram showing another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施例を示す構成図。FIG. 6 is a configuration diagram showing another embodiment of the present invention.

【図7】従来の脱硫器を示す構成図。FIG. 7 is a configuration diagram showing a conventional desulfurizer.

【図8】従来の脱硫器の再起動時の温度推移を示す特性
図。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a temperature transition when the conventional desulfurizer is restarted.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 脱硫器 12 触媒層 13 吸着材層 14,15 伝熱棒 16 被覆材 17 金属網 18 ヒートパイプ 19 ヒータ 11 Desulfurizer 12 Catalyst layer 13 Adsorbent layer 14, 15 Heat transfer rod 16 Coating material 17 Metal mesh 18 Heat pipe 19 Heater

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10G 45/72 9547−4H C10G 45/72 // B01D 53/86 B01D 53/36 D Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Reference number in the agency FI Technical display location C10G 45/72 9547-4H C10G 45/72 // B01D 53/86 B01D 53/36 D

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料電池発電装置の燃料処理系に導かれ
る原燃料の硫黄分を除去するための脱硫器であって、脱
硫器容器内に保持される脱硫触媒層に生じる燃料ガス流
れ方向の温度分布を均一化させる伝熱手段を有すること
を特徴とする、燃料電池燃料処理用脱硫器。
1. A desulfurizer for removing a sulfur content of a raw fuel introduced into a fuel processing system of a fuel cell power generation device, wherein the desulfurization catalyst layer in a desulfurization catalyst layer holds a desulfurization catalyst layer in a flow direction of fuel gas. A desulfurizer for fuel cell fuel processing, comprising heat transfer means for uniformizing temperature distribution.
【請求項2】 触媒層の燃料ガス流れ方向の温度分布を
均一化させる伝熱手段が脱硫触媒層内に配設された熱伝
導率の高い金属棒から構成されることを特徴とする、請
求項1記載の燃料電池燃料処理用脱硫器。
2. The heat transfer means for equalizing the temperature distribution in the fuel gas flow direction of the catalyst layer is composed of a metal rod having a high thermal conductivity arranged in the desulfurization catalyst layer. Item 2. A desulfurizer for fuel cell fuel processing according to Item 1.
【請求項3】 触媒層の燃料ガス流れ方向の温度分布を
均一化させる伝熱手段が脱硫触媒層内に配設された被覆
された銅材から構成されることを特徴とする、請求項1
記載の燃料電池燃料処理用脱硫器。
3. The heat transfer means for equalizing the temperature distribution in the fuel gas flow direction of the catalyst layer is composed of a coated copper material disposed in the desulfurization catalyst layer.
A desulfurizer for fuel processing of the fuel cell described.
【請求項4】 触媒層の燃料ガス流れ方向の温度分布を
均一化させる伝熱手段が脱硫触媒層内に配設された金属
網またはパンチングプレートからなることを特徴とす
る、請求項1記載の燃料電池燃料処理用脱硫器。
4. The heat transfer means for equalizing the temperature distribution in the fuel gas flow direction of the catalyst layer comprises a metal net or a punching plate arranged in the desulfurization catalyst layer. Desulfurizer for fuel cell fuel processing.
【請求項5】 触媒層の燃料ガス流れ方向の温度分布を
均一化させる伝熱手段が脱硫触媒層内に配設されたヒー
トパイプからなることを特徴とする、請求項1記載の燃
料電池燃料処理用脱硫器。
5. The fuel cell fuel according to claim 1, wherein the heat transfer means for uniformizing the temperature distribution in the fuel gas flow direction of the catalyst layer comprises a heat pipe arranged in the desulfurization catalyst layer. Desulfurizer for processing.
【請求項6】 触媒層の上流部に部分的に加熱手段を具
備していることを特徴とする、請求項1記載の燃料電池
燃料処理用脱硫器。
6. The desulfurizer for fuel cell fuel treatment according to claim 1, wherein a heating means is partially provided at an upstream portion of the catalyst layer.
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