JPH1121103A - 改質装置 - Google Patents
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- JPH1121103A JPH1121103A JP9174309A JP17430997A JPH1121103A JP H1121103 A JPH1121103 A JP H1121103A JP 9174309 A JP9174309 A JP 9174309A JP 17430997 A JP17430997 A JP 17430997A JP H1121103 A JPH1121103 A JP H1121103A
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- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
- H01M8/0625—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material in a modular combined reactor/fuel cell structure
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 各反応部内での温度分布を無くして均一化
し、最適な反応温度範囲で改質ガスの生成が行える改質
装置を提供する。 【解決手段】 改質原料を水蒸気改質する改質触媒を容
器内部に有する改質反応部１と、この改質反応部１から
の改質ガス中に含まれるＣＯを水性シフト反応により低
減させるシフト触媒を容器内部に有するシフト反応部２
と、このシフト反応部２にて処理後の改質ガス中に含ま
れるＣＯを酸化してさらに低減させるＣＯ酸化触媒を容
器内部に有するＣＯ選択酸化部３とを連通して備えると
ともに、これら３つの反応部を加熱するための燃焼部４
を備えている。そして、上記３つの各反応部の容器表面
には、該容器の構成材料よりも高熱伝導率である伝熱材
５が該反応部の高温側から低温側に跨るようにして設け
られている。
し、最適な反応温度範囲で改質ガスの生成が行える改質
装置を提供する。 【解決手段】 改質原料を水蒸気改質する改質触媒を容
器内部に有する改質反応部１と、この改質反応部１から
の改質ガス中に含まれるＣＯを水性シフト反応により低
減させるシフト触媒を容器内部に有するシフト反応部２
と、このシフト反応部２にて処理後の改質ガス中に含ま
れるＣＯを酸化してさらに低減させるＣＯ酸化触媒を容
器内部に有するＣＯ選択酸化部３とを連通して備えると
ともに、これら３つの反応部を加熱するための燃焼部４
を備えている。そして、上記３つの各反応部の容器表面
には、該容器の構成材料よりも高熱伝導率である伝熱材
５が該反応部の高温側から低温側に跨るようにして設け
られている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルコール系や炭
化水素系の燃料を原料としてこれを水蒸気改質すること
により水素を主成分とする改質ガスを生成させる改質装
置に関するものである。
化水素系の燃料を原料としてこれを水蒸気改質すること
により水素を主成分とする改質ガスを生成させる改質装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、メタノール等のアルコール系
燃料やメタン、プロパン、ブタン等の炭化水素系燃料な
どを水蒸気改質して水素を主成分とする改質ガスを生成
させる改質装置が知られている。この改質装置で得られ
た改質ガスの利用用途としては代表的なものとして燃料
電池の発電用原料がある。通常、改質装置では改質反応
の際に副生成物の１つとしてＣＯが生成し改質ガス中に
含まれるものであるが、このＣＯは燃料電池の触媒毒と
なり発電能力を劣化させる原因となる。従って、上記改
質ガス中のＣＯ濃度を問題のないレベルにまで低減する
ために、水蒸気改質が行われる改質反応部のほか、この
改質反応部で得られた改質ガス中のＣＯを水性シフト反
応により低減させるシフト反応部と、ＣＯを選択的に酸
化してさらに低減させるＣＯ選択酸化部が設けられてい
る。これら３つの反応部は、順次連通させて直列に配列
されるもので、それぞれ内部にガス流路を有する円管等
の容器に所定の触媒を充填して形成されている。また、
これら反応部に使用される容器は、一般にガスを触媒と
十分接触させて反応効率を向上させるためにガス流れ方
向に長い構造となっている。
燃料やメタン、プロパン、ブタン等の炭化水素系燃料な
どを水蒸気改質して水素を主成分とする改質ガスを生成
させる改質装置が知られている。この改質装置で得られ
た改質ガスの利用用途としては代表的なものとして燃料
電池の発電用原料がある。通常、改質装置では改質反応
の際に副生成物の１つとしてＣＯが生成し改質ガス中に
含まれるものであるが、このＣＯは燃料電池の触媒毒と
なり発電能力を劣化させる原因となる。従って、上記改
質ガス中のＣＯ濃度を問題のないレベルにまで低減する
ために、水蒸気改質が行われる改質反応部のほか、この
改質反応部で得られた改質ガス中のＣＯを水性シフト反
応により低減させるシフト反応部と、ＣＯを選択的に酸
化してさらに低減させるＣＯ選択酸化部が設けられてい
る。これら３つの反応部は、順次連通させて直列に配列
されるもので、それぞれ内部にガス流路を有する円管等
の容器に所定の触媒を充填して形成されている。また、
これら反応部に使用される容器は、一般にガスを触媒と
十分接触させて反応効率を向上させるためにガス流れ方
向に長い構造となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、改質装置に
おける上記３つの各反応部には、それぞれ反応を維持す
るのに要求される反応温度の範囲があり、その範囲のな
かでもより良好な反応状態を維持するための最適な温度
範囲がある。上記改質反応部にて要求される温度範囲は
改質原料の種類により異なるが、例えばブタンを改質原
料とした場合、最適な温度範囲は改質反応部では５５０
〜６５０℃、シフト反応部では２６０〜３００℃、ＣＯ
選択酸化部では１５０〜１６０℃である。これら各反応
部にて必要となる反応熱は、通常これらに近接させて設
けられた加熱源より供給されるようになっており、この
加熱源から各反応部への伝熱量を調節することで各反応
部にて要求される温度範囲内にて改質ガスの生成又はＣ
Ｏの除去が行えるようにされている。
おける上記３つの各反応部には、それぞれ反応を維持す
るのに要求される反応温度の範囲があり、その範囲のな
かでもより良好な反応状態を維持するための最適な温度
範囲がある。上記改質反応部にて要求される温度範囲は
改質原料の種類により異なるが、例えばブタンを改質原
料とした場合、最適な温度範囲は改質反応部では５５０
〜６５０℃、シフト反応部では２６０〜３００℃、ＣＯ
選択酸化部では１５０〜１６０℃である。これら各反応
部にて必要となる反応熱は、通常これらに近接させて設
けられた加熱源より供給されるようになっており、この
加熱源から各反応部への伝熱量を調節することで各反応
部にて要求される温度範囲内にて改質ガスの生成又はＣ
Ｏの除去が行えるようにされている。
【０００４】しかしながら、各反応部の単位で見てみる
と、上述したように反応容器がガス流れ方向に長い構造
となっていることに起因して、反応部内の触媒温度にガ
スの入口側と出口側とで温度差を生じてしまうものであ
った。即ち、改質反応部においては、改質反応が吸熱反
応であるためガスの出口側の触媒温度は入口側に比べて
低くなる傾向にあり、一方、シフト反応部及びＣＯ選択
酸化部においては、発熱反応であるため、逆にガスの出
口側の触媒温度は入口側に比べて高くなる傾向にある。
そのため、各反応部において部分的に最適な温度範囲か
ら外れ、所望とする良好な反応が妨げられることが懸念
されるものであった。従って、各反応部において温度分
布を無くすことが望まれるものであり、特に最適温度範
囲が比較的狭いＣＯ選択酸化部では尚更のことであっ
た。
と、上述したように反応容器がガス流れ方向に長い構造
となっていることに起因して、反応部内の触媒温度にガ
スの入口側と出口側とで温度差を生じてしまうものであ
った。即ち、改質反応部においては、改質反応が吸熱反
応であるためガスの出口側の触媒温度は入口側に比べて
低くなる傾向にあり、一方、シフト反応部及びＣＯ選択
酸化部においては、発熱反応であるため、逆にガスの出
口側の触媒温度は入口側に比べて高くなる傾向にある。
そのため、各反応部において部分的に最適な温度範囲か
ら外れ、所望とする良好な反応が妨げられることが懸念
されるものであった。従って、各反応部において温度分
布を無くすことが望まれるものであり、特に最適温度範
囲が比較的狭いＣＯ選択酸化部では尚更のことであっ
た。
【０００５】本発明は、上述の事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、各反応部内での温
度分布を無くして均一化し、最適な反応温度範囲で改質
ガスの生成が行える改質装置を提供することにある。
のであり、その目的とするところは、各反応部内での温
度分布を無くして均一化し、最適な反応温度範囲で改質
ガスの生成が行える改質装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る改質装置
は、改質原料を水蒸気改質する触媒を容器内部に有する
改質反応部と、この改質反応部からの改質ガス中に含ま
れるＣＯを水性シフト反応により低減させる触媒を容器
内部に有するシフト反応部と、このシフト反応部にて処
理後の改質ガス中に含まれるＣＯを酸化してさらに低減
させる触媒を容器内部に有するＣＯ選択酸化部とを連通
して備えるとともに、これら３つの反応部を加熱するた
めの燃焼部を備えた改質装置において、上記３つの反応
部うちの少なくとも一つの容器表面に、該容器の構成材
料よりも高熱伝導率である伝熱材を該反応部の高温側か
ら低温側に跨るようにして設けたことを特徴とするもの
である。
は、改質原料を水蒸気改質する触媒を容器内部に有する
改質反応部と、この改質反応部からの改質ガス中に含ま
れるＣＯを水性シフト反応により低減させる触媒を容器
内部に有するシフト反応部と、このシフト反応部にて処
理後の改質ガス中に含まれるＣＯを酸化してさらに低減
させる触媒を容器内部に有するＣＯ選択酸化部とを連通
して備えるとともに、これら３つの反応部を加熱するた
めの燃焼部を備えた改質装置において、上記３つの反応
部うちの少なくとも一つの容器表面に、該容器の構成材
料よりも高熱伝導率である伝熱材を該反応部の高温側か
ら低温側に跨るようにして設けたことを特徴とするもの
である。
【０００７】この改質装置では、上記３つの反応部う
ち、高熱伝導率である上記伝熱材を高温側から低温側に
跨るよう設けたものについては、上記伝熱材を通じて高
温側から低温側に速やかに伝熱し、温度の均一化がなさ
れる。従って、その反応部においては、温度分布に起因
して部分的に最適な反応温度範囲から外れることが防止
される。ここで、上記伝熱材を設ける反応部としては、
温度分布の是正が必要と思われるものを適宜選択すれば
よく、改質反応部、シフト反応部、ＣＯ選択酸化部のい
ずれか１つであっても、これら全てであっても構わな
い。例えば、ＣＯ選択酸化部は最適な反応温度範囲が他
の２つに比べて比較的狭いことから、このＣＯ選択酸化
部に少なくとも上記伝熱材が設けられていると好ましい
ものである。
ち、高熱伝導率である上記伝熱材を高温側から低温側に
跨るよう設けたものについては、上記伝熱材を通じて高
温側から低温側に速やかに伝熱し、温度の均一化がなさ
れる。従って、その反応部においては、温度分布に起因
して部分的に最適な反応温度範囲から外れることが防止
される。ここで、上記伝熱材を設ける反応部としては、
温度分布の是正が必要と思われるものを適宜選択すれば
よく、改質反応部、シフト反応部、ＣＯ選択酸化部のい
ずれか１つであっても、これら全てであっても構わな
い。例えば、ＣＯ選択酸化部は最適な反応温度範囲が他
の２つに比べて比較的狭いことから、このＣＯ選択酸化
部に少なくとも上記伝熱材が設けられていると好ましい
ものである。
【０００８】ここで上記伝熱材の材質は、該伝熱材が設
けられる反応部の容器の構成材料が有する熱伝導率との
相対的関係において決定されるものであることから、特
に限定されるものではないが、例えば、熱伝導率の大き
な順に、銀、銅、金、アルミニウム等が挙げられる。特
に入手容易性を考慮すると、銅、アルミニウムが現実的
である。一方、上記反応部の容器には、加熱下で使用さ
れる観点から耐熱性が要求され、その他、耐食性や耐久
性等も要求されることから、その構成材料としては、例
えばステンレス等が例示される。なお、上記容器につい
ても、温度の均一化という観点からすれば、できるだけ
高熱伝導率であることが望ましいが、上記伝熱材の材質
として上記に例示した如き、いわゆる高熱伝導率な金属
は、一般に耐熱性が低く、変形し易いなどの理由から、
上記容器の構成材料としては実用的ではない。
けられる反応部の容器の構成材料が有する熱伝導率との
相対的関係において決定されるものであることから、特
に限定されるものではないが、例えば、熱伝導率の大き
な順に、銀、銅、金、アルミニウム等が挙げられる。特
に入手容易性を考慮すると、銅、アルミニウムが現実的
である。一方、上記反応部の容器には、加熱下で使用さ
れる観点から耐熱性が要求され、その他、耐食性や耐久
性等も要求されることから、その構成材料としては、例
えばステンレス等が例示される。なお、上記容器につい
ても、温度の均一化という観点からすれば、できるだけ
高熱伝導率であることが望ましいが、上記伝熱材の材質
として上記に例示した如き、いわゆる高熱伝導率な金属
は、一般に耐熱性が低く、変形し易いなどの理由から、
上記容器の構成材料としては実用的ではない。
【０００９】本発明において、各反応部に対する上記伝
熱材の設け方は、改質原料ガスの改質処理時に高温側と
低温側に分かれる部分間に跨るように各反応部の容器表
面に設けられていれば、特に限定されない。例えば、上
記反応部内のガス流れ方向に沿って設けられていても、
上記容器の周方向に沿って設けられていても、上記容器
表面に層状に設けられていてもよい。さらに、上記伝熱
材がパイプ状に形成され、上記容器の周方向に複数隣接
して上記反応部内のガス流れ方向に沿って設けられてい
てもよい。
熱材の設け方は、改質原料ガスの改質処理時に高温側と
低温側に分かれる部分間に跨るように各反応部の容器表
面に設けられていれば、特に限定されない。例えば、上
記反応部内のガス流れ方向に沿って設けられていても、
上記容器の周方向に沿って設けられていても、上記容器
表面に層状に設けられていてもよい。さらに、上記伝熱
材がパイプ状に形成され、上記容器の周方向に複数隣接
して上記反応部内のガス流れ方向に沿って設けられてい
てもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。ここで、図１は本発明の一実施形態に係る改
質装置を示す概略断面図である。図２は同上改質装置の
反応部を示すもので、一部を破断した斜視図である。
説明する。ここで、図１は本発明の一実施形態に係る改
質装置を示す概略断面図である。図２は同上改質装置の
反応部を示すもので、一部を破断した斜視図である。
【００１１】図示の如く、該実施形態に係る改質装置
は、改質原料を水蒸気改質する改質触媒を容器内部に有
する改質反応部１と、この改質反応部１からの改質ガス
中に含まれるＣＯを水性シフト反応により低減させるシ
フト触媒を容器内部に有するシフト反応部２と、このシ
フト反応部２にて処理後の改質ガス中に含まれるＣＯを
酸化してさらに低減させるＣＯ酸化触媒を容器内部に有
するＣＯ選択酸化部３とを連通して備えるとともに、こ
れら３つの反応部を加熱するための燃焼部４を備えてい
る。そして、上記３つの各反応部の容器表面には、該容
器の構成材料よりも高熱伝導率である伝熱材５が該反応
部の高温側から低温側に跨るようにして設けられてい
る。
は、改質原料を水蒸気改質する改質触媒を容器内部に有
する改質反応部１と、この改質反応部１からの改質ガス
中に含まれるＣＯを水性シフト反応により低減させるシ
フト触媒を容器内部に有するシフト反応部２と、このシ
フト反応部２にて処理後の改質ガス中に含まれるＣＯを
酸化してさらに低減させるＣＯ酸化触媒を容器内部に有
するＣＯ選択酸化部３とを連通して備えるとともに、こ
れら３つの反応部を加熱するための燃焼部４を備えてい
る。そして、上記３つの各反応部の容器表面には、該容
器の構成材料よりも高熱伝導率である伝熱材５が該反応
部の高温側から低温側に跨るようにして設けられてい
る。
【００１２】燃焼部４は筒状に形成され、内部にバーナ
ーや燃焼触媒などの燃焼手段４１を備えている。上記各
反応部は燃焼部４からの加熱熱量が大きい順に順次配置
されており、すなわち、最も高い反応温度域を有する改
質反応部１は燃焼部４において最も高温となる加熱手段
４１の近くの外周に周設され、この改質反応部１よりも
反応温度域が低いシフト反応部２は燃焼部４において幾
分か温度が低くなる燃焼排ガスの流れる部分の外周に周
設され、最も低い反応温度域を有するＣＯ選択酸化部３
はシフト反応部２の周囲に周設されている。そしてこれ
ら各反応部は順次接続されている。なお、シフト反応部
２とＣＯ選択酸化部３の接続部においては、ＣＯ選択酸
化部３でＣＯの酸化反応に必要な空気が供給できるよう
になっている。
ーや燃焼触媒などの燃焼手段４１を備えている。上記各
反応部は燃焼部４からの加熱熱量が大きい順に順次配置
されており、すなわち、最も高い反応温度域を有する改
質反応部１は燃焼部４において最も高温となる加熱手段
４１の近くの外周に周設され、この改質反応部１よりも
反応温度域が低いシフト反応部２は燃焼部４において幾
分か温度が低くなる燃焼排ガスの流れる部分の外周に周
設され、最も低い反応温度域を有するＣＯ選択酸化部３
はシフト反応部２の周囲に周設されている。そしてこれ
ら各反応部は順次接続されている。なお、シフト反応部
２とＣＯ選択酸化部３の接続部においては、ＣＯ選択酸
化部３でＣＯの酸化反応に必要な空気が供給できるよう
になっている。
【００１３】ここで各反応部は、図２に示すように、筒
状の内壁及び外壁の間に環状のガス流路層を有する筒状
形状の反応容器１０の内部に反応触媒１１が充填された
構成となっている。反応容器１０には被処理ガスの流入
路１２と処理後ガスの排出路１３が該反応容器１０の軸
方向反対側に設けられている。上記反応触媒１１は反応
部の種類によって選択されるもので、例えば改質反応部
１のときは改質触媒であり、シフト反応部２のときはシ
フト触媒であり、ＣＯ選択酸化部３のときはＣＯ酸化触
媒である。該実施形態では上記反応容器１０はステンレ
スで形成されている。伝熱材５としては銅箔が使用され
ており、この銅箔が反応容器１０の外周面の大部分に被
着されている。この銅箔は、反応容器１０の材質である
ステンレスよりも高熱伝導率であって、反応容器１０に
温度分布を生じても伝熱により均一化させる役割を果た
すものである。
状の内壁及び外壁の間に環状のガス流路層を有する筒状
形状の反応容器１０の内部に反応触媒１１が充填された
構成となっている。反応容器１０には被処理ガスの流入
路１２と処理後ガスの排出路１３が該反応容器１０の軸
方向反対側に設けられている。上記反応触媒１１は反応
部の種類によって選択されるもので、例えば改質反応部
１のときは改質触媒であり、シフト反応部２のときはシ
フト触媒であり、ＣＯ選択酸化部３のときはＣＯ酸化触
媒である。該実施形態では上記反応容器１０はステンレ
スで形成されている。伝熱材５としては銅箔が使用され
ており、この銅箔が反応容器１０の外周面の大部分に被
着されている。この銅箔は、反応容器１０の材質である
ステンレスよりも高熱伝導率であって、反応容器１０に
温度分布を生じても伝熱により均一化させる役割を果た
すものである。
【００１４】該実施形態に係る改質装置では、改質原料
と水蒸気の混合気が改質反応部１に供給され、ここで水
蒸気改質されてＣＯを含む水素リッチの改質ガスに変換
される。その後、この改質ガスはシフト反応部２にて水
性シフト反応によりＣＯ濃度が低減された後、さらにＣ
Ｏ選択酸化部３にてＣＯが選択的に酸化されて１００ｐ
ｐｍ以下にまでＣＯ濃度が低減された改質ガスとなって
送り出される。このとき、各反応部は上記のように燃焼
部４に対して配置されていることから、各反応部毎にそ
れぞれ適した反応温度域となるように加熱することがで
きる。
と水蒸気の混合気が改質反応部１に供給され、ここで水
蒸気改質されてＣＯを含む水素リッチの改質ガスに変換
される。その後、この改質ガスはシフト反応部２にて水
性シフト反応によりＣＯ濃度が低減された後、さらにＣ
Ｏ選択酸化部３にてＣＯが選択的に酸化されて１００ｐ
ｐｍ以下にまでＣＯ濃度が低減された改質ガスとなって
送り出される。このとき、各反応部は上記のように燃焼
部４に対して配置されていることから、各反応部毎にそ
れぞれ適した反応温度域となるように加熱することがで
きる。
【００１５】ところで、改質反応部１では吸熱反応であ
るためガスの出口側の触媒温度は入口側に比べて低くな
る傾向にあり、一方、シフト反応部２及びＣＯ選択酸化
部３においては発熱反応であるため、逆にガスの出口側
の触媒温度は入口側に比べて高くなる傾向にある。これ
に対し、各反応部には伝熱材５が反応容器１０の外周面
に被着されているので、該反応容器１０の温度は伝熱材
５を伝わる伝熱により均一化され、同時に内部に充填さ
れている触媒の温度も均一化されるのである。
るためガスの出口側の触媒温度は入口側に比べて低くな
る傾向にあり、一方、シフト反応部２及びＣＯ選択酸化
部３においては発熱反応であるため、逆にガスの出口側
の触媒温度は入口側に比べて高くなる傾向にある。これ
に対し、各反応部には伝熱材５が反応容器１０の外周面
に被着されているので、該反応容器１０の温度は伝熱材
５を伝わる伝熱により均一化され、同時に内部に充填さ
れている触媒の温度も均一化されるのである。
【００１６】なお、該改質装置では、伝熱材５を全反応
部に設ける必要は必ずしもなく、少なくとも温度分布が
問題となる反応部について設けるようにすれば良いもの
である。例えば、ＣＯ選択酸化部３は最適な反応温度範
囲が他の２つに比べて比較的狭いことから、少なくとも
ＣＯ選択酸化部３に伝熱材５を設けることが好ましいも
のである。
部に設ける必要は必ずしもなく、少なくとも温度分布が
問題となる反応部について設けるようにすれば良いもの
である。例えば、ＣＯ選択酸化部３は最適な反応温度範
囲が他の２つに比べて比較的狭いことから、少なくとも
ＣＯ選択酸化部３に伝熱材５を設けることが好ましいも
のである。
【００１７】ここで、伝熱材５としては、上記銅箔のよ
うに反応容器１０表面に層状に設けるものに限られず、
例えば図３に示す如く、導線等を反応容器１０の軸方向
に巻き付けた如きものであってもよく、或いは図４に示
す如く、導線等を反応容器１０の周方向に巻き付けた如
きものであっても構わない。前者の場合、反応容器１０
の軸方向に生じる温度差を均一化でき、後者の場合、反
応容器１０の周方向に生じる温度差を均一化できる。
うに反応容器１０表面に層状に設けるものに限られず、
例えば図３に示す如く、導線等を反応容器１０の軸方向
に巻き付けた如きものであってもよく、或いは図４に示
す如く、導線等を反応容器１０の周方向に巻き付けた如
きものであっても構わない。前者の場合、反応容器１０
の軸方向に生じる温度差を均一化でき、後者の場合、反
応容器１０の周方向に生じる温度差を均一化できる。
【００１８】さらに該改質装置では、図５に示す如く、
伝熱材５として反応容器１０の周囲にパイプ状の銅管を
複数密着させて並べた如きものであってもよい。この場
合、銅管の内部空間５１に冷却風などを通して反応部を
適宜冷却することができるので、反応部の温度制御に有
効である。
伝熱材５として反応容器１０の周囲にパイプ状の銅管を
複数密着させて並べた如きものであってもよい。この場
合、銅管の内部空間５１に冷却風などを通して反応部を
適宜冷却することができるので、反応部の温度制御に有
効である。
【００１９】本発明においては、上記実施形態に限られ
ず、例えば図６に示すように、内部空間に触媒が充填さ
れたガス流路を有する筒状の反応容器１０の側周面に伝
熱材５を設けたものであっても良い。
ず、例えば図６に示すように、内部空間に触媒が充填さ
れたガス流路を有する筒状の反応容器１０の側周面に伝
熱材５を設けたものであっても良い。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る改質
装置によると、改質反応部、シフト反応部、ＣＯ選択酸
化部のうち、高熱伝導率である上記伝熱材を高温側から
低温側に跨るよう設けた反応部については、上記伝熱材
を通じて高温側から低温側に速やかに伝熱し、温度の均
一化がなされる。従って、その反応部においては、温度
分布に起因して部分的に最適な反応温度範囲から外れる
ことが防止される。
装置によると、改質反応部、シフト反応部、ＣＯ選択酸
化部のうち、高熱伝導率である上記伝熱材を高温側から
低温側に跨るよう設けた反応部については、上記伝熱材
を通じて高温側から低温側に速やかに伝熱し、温度の均
一化がなされる。従って、その反応部においては、温度
分布に起因して部分的に最適な反応温度範囲から外れる
ことが防止される。
【図１】本発明の一実施形態に係る改質装置を示す概略
断面図である。
断面図である。
【図２】同上改質装置の反応部を示すもので、一部を破
断した斜視図である。
断した斜視図である。
【図３】同上改質装置の反応部を示すもので、伝熱材の
異なる態様を示す斜視図である。
異なる態様を示す斜視図である。
【図４】同上改質装置の反応部を示すもので、伝熱材の
異なる別の態様を示す斜視図である。
異なる別の態様を示す斜視図である。
【図５】同上改質装置の反応部を示すもので、伝熱材の
異なるさらに別の態様を示す斜視図である。
異なるさらに別の態様を示す斜視図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る改質装置の反応部
を示すもので、一部を破断した斜視図である。
を示すもので、一部を破断した斜視図である。
１ 改質反応部 ２ シフト反応部 ３ ＣＯ選択酸化部 ４ 燃焼部 ５ 伝熱材
Claims (6)
- 【請求項１】 改質原料を水蒸気改質する改質触媒を容
器内部に有する改質反応部と、この改質反応部からの改
質ガス中に含まれるＣＯを水性シフト反応により低減さ
せるシフト触媒を容器内部に有するシフト反応部と、こ
のシフト反応部にて処理後の改質ガス中に含まれるＣＯ
を酸化してさらに低減させるＣＯ酸化触媒を容器内部に
有するＣＯ選択酸化部とを連通して備えるとともに、こ
れら３つの反応部を加熱するための燃焼部を備えた改質
装置において、上記３つの反応部うちの少なくとも一つ
の容器表面に、該容器の構成材料よりも高熱伝導率であ
る伝熱材を該反応部の高温側から低温側に跨るようにし
て設けたことを特徴とする改質装置。 - 【請求項２】 上記伝熱材が、上記反応部内のガス流れ
方向に沿って設けられていることを特徴とする請求項１
記載の改質装置。 - 【請求項３】 上記伝熱材が、上記容器の周方向に沿っ
て設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項
２記載の改質装置。 - 【請求項４】 上記伝熱材が、上記容器表面に層状に設
けられていることを特徴とする請求項１記載の改質装
置。 - 【請求項５】 上記伝熱材がパイプ状に形成され、上記
容器の周方向に複数隣接して上記反応部内のガス流れ方
向に沿って設けられていることを特徴とする請求項１記
載の改質装置。 - 【請求項６】 上記伝熱材が、少なくともＣＯ選択酸化
部に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の
いずれかに記載の改質装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9174309A JPH1121103A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 改質装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9174309A JPH1121103A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 改質装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1121103A true JPH1121103A (ja) | 1999-01-26 |
Family
ID=15976411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9174309A Pending JPH1121103A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 改質装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1121103A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005335996A (ja) * | 2004-05-26 | 2005-12-08 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 水素製造システム、燃料電池システム及び水素製造方法 |
| JP2006019288A (ja) * | 2004-06-29 | 2006-01-19 | Samsung Sdi Co Ltd | 燃料電池システムの改質器及びこれを採用した燃料電池システム |
| KR100859940B1 (ko) * | 2006-11-02 | 2008-09-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료전지용 개질장치 |
| US8053119B2 (en) | 2004-06-07 | 2011-11-08 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Reformer and fuel cell system having the same |
| JP2013000726A (ja) * | 2011-06-21 | 2013-01-07 | T Rad Co Ltd | 触媒入り反応器の積層型筐体 |
| JP2015076217A (ja) * | 2013-10-08 | 2015-04-20 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | 燃料電池装置 |
-
1997
- 1997-06-30 JP JP9174309A patent/JPH1121103A/ja active Pending
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| US8029580B2 (en) | 2004-06-29 | 2011-10-04 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Fuel cell reformer and system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060201 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060207 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060613 |