JPS59182202A - 燃料改質装置 - Google Patents

燃料改質装置

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JPS59182202A
JPS59182202A JP58054628A JP5462883A JPS59182202A JP S59182202 A JPS59182202 A JP S59182202A JP 58054628 A JP58054628 A JP 58054628A JP 5462883 A JP5462883 A JP 5462883A JP S59182202 A JPS59182202 A JP S59182202A
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JP
Japan
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gas
fluidized bed
pipes
fuel
double catalyst
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JP58054628A
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JPS6323121B2 (ja
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Shozo Kaneko
祥三 金子
Akira Hashimoto
彰 橋本
Kenichi Hisamatsu
健一 久松
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612Combination 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
    • H01M8/0625Combination 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
    • H01M8/0631Reactor construction specially adapted for combination reactor/fuel cell
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
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  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 ある。
燃料改質装置(ツユエルプロセッサ)は化石燃料から水
素を製造する設備であり、第1図に示すように溶料電池
発電システム等に使用されている。第1図において、燃
料1は燃料改質装置2に導入され、水素を主成分とする
ガスに変換式れる。ついで水素を主成分とする供給ガス
3は燃料電池本体5に導入され、別途燃料電池本体5に
供給される空気4との電気化学的反応により直流電流が
発生する。発生した直流11L流6は交流/直流交換器
7において交流電流に変換され、交流電力8として送電
される。従来形の燃料改質装置の構造は、第2図及び第
3図に示したとおりであり、第2図は従来形燃料改質装
置の1例の縦断側面図、第3図は第2図のI=■線に沿
う横断平面図である。第2図において耐火材9で内張シ
した圧力容器10の内部には流動層11と二重触媒管1
2とパイプバーナ13及び上部空間14が設けられてお
シ、燃料16はパイプバーナ13で燃焼用空気15によ
り燃焼して流動層11を流動化し二重触媒管12を加熱
して排ガス17となり炉外へ排出される。原料ガス18
は二重触媒管12の中で加熱され反応し、改質ガス19
となって系外へ出る。流動層は伝熱特性が良く、且つ均
一に加熱することができるため二重触媒管を加熱する方
法としては大変優れている。ただし層内の温度が均一な
ため1,11ガス温度が高くなる。前述のように従来型
の燃料改質炉においても dl、〆ん両層υ1ガスが何らの利J尚れずに直接炉外
に1ノー出されるので、刊ガスの温度が高く、刊ガス熱
損失が大きい欠点を有していた。
かかる現状に鑑み、本発明者等は、刊ガス温度が低く 
、J:l+ガス熱損失が小さく全体の熱効率の大きい燃
料改質装置を開発すべく鋭意研究を重ねプこ結果、倒立
した二重触媒管の加熱を流動層と充」14層とを組み合
わせて、高温部の加熱は流動層で行い、低温部の加熱は
充填層で行うことによりMfl述の目的が達成されると
さを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った
もので゛あ る。
すなわち本発明は炭化水素系zlP旧を水素を主成分と
するガスに変換する燃料改質装置において、倒立した二
重触媒管を加熱するだめの流動層を設け、更にその上方
に充填層を設け、前記倒立した二重触媒管を上方から前
記充填層を貫通させると正もに前記流動層中に延設した
ことを特徴とする燃料改質装置を提案するものである。
以下、本発明装置の実施態様例について図面によシ詳細
に説明する。第4図は本発明の装置の一実施態様例の縦
断側面図である。第4図において12は耐火拐9で内張
すされた圧力容器10の内部に設けられた倒立した二重
触媒管、11は倒立した二重触媒管12を加熱するため
の流動層、20は流動層11の上方に設けられた空間、
2ゴは空間20の上方に設けられ、倒立した二重触媒管
12を加熱するための充填層である。131d流動層の
下部に設けられたパイプバーナー、22はパイプバーナ
ーに燃料を供給するための燃料供給管、23は圧力容器
10の下部に設けられた空気入1」、24は圧力容器1
0の上部に設けられた制ガス出口である。25は倒立し
た二重触媒管■2に原料ガスを供給するための原料ガス
供給管、26は倒立しだ二重触媒管12から改質ガスを
抜き出すための改質ガス抜出管である。充か1層に充填
される充」信イ珂としては、アルミナ系のセラミック等
の充填層があげられ、このようなものとしてはたとえば
、高さ19mm、タ1径16陥、穴径8晒のラツシヒリ
ノグ形充唄材がある。このような構成の燃料改質装置6
において、パイプバーナ13で燃料の燃焼によって発生
した燃焼ガスは流動層11を流動化I〜倒立した二重触
媒管12を加熱し空間20を通って充填層2」に入シ、
倒立した二重触媒管12の上部を加熱し、1J1ガスと
なってU1ガス出口24から系外へ1シ1出きれる。一
方原旧ガスは原料供給’i”i’ 25を介して倒立し
た二重触媒管12中に供給され、先づ充填層21により
加熱きれ更に流動層11て加熱されて、改質し生成した
水素を主成分としゾこ改り′」ガスは二重触媒管12の
内管を通って改質ガス抜出管26を介して系夕(へ抜出
きれる。
以F本発明の作用、効果について説明する。
第5図は、従来の燃料改質装置内における排ガス、原料
ガス及び改質ガスの温度分布を示す説明図であシ、第5
図中圧図に、従来の燃ネ」改質装置の1例の縦断側面図
、右図は左図に対応した個所におけるガスの温度を示す
。右図中aは排ガス温度を、bは原料ガス温度を、C−
は改質ガス温度をそれぞれ示す曲線である。一方、第6
図は本発明の溶料改質装置内におけるす1ガス。
原料ガス及び改質ガスの温度分布を示す説明図であり、
第6図中圧図は本発明の燃料改質装置の1例の縦断側面
図、右図は左図に対応した個所におけるガスの温度を示
す。右図中aは拶1ガス温度をbは原料ガス温度を、C
は改質ガス温度をそれぞれ示す曲線である。なお、第5
図及び第6図中の番号は、第2図〜第4図における同一
番号の部分と同一の部分を示す。第5図と第6図の対比
から明らかなように本発明の燃不(改質装置においては
、流動層からの制ガスは空間を経て充填層に入り、二重
触媒管を加熱するために用いられるので +1)#Jlガスの温度が低くなる。
(2)01ガス温度が低くなるため、原料ガスと改質ガ
スの温度が低くなる。
(3)充j戸層と流動層とで原料ガスを加熱するので流
動層の伝熱量が減り流動層温度を低くすることができる
以上詳細に説明したように本発明の燃料改質装置によれ
ば以下の効果を奏することができる。
(1)初1ガス温度が低くなるので排ガス熱損失が減少
し、全体の熱効率が上昇する。
+214JIガス温度だけで々く原料ガス、改質ガス、
及び流動層の温度も低くなるので、全体的に装置月別の
使用温度が低下し機器の信頼性が向上し、かつ材料費を
低減きせることかできる。
(3)二重触媒管を倒立させたことにより流動層下部に
設置するパイプバーすの配置が自由になり、二重触媒管
の最高メタル温度を低下させることができる。
以上詳細に説明したように、本発明は熱効率が大きく、
信頼性に富んだ産業上有用な燃料改質装置を提供するも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は燃料電池発電7ステムの説明図、第2図は従来
形燃料改質装置の1例の縦断側面図、第3図は第2図の
1−1線に沿う横断平面図、第4図は本発明装置の一実
施態様例の縦断側面図、第5図は従来形燃料改質装置の
ガスの温度分布の説明図、第6図は本発明の燃料改質装
置のガスの温度分布の説明図である。 10・・・圧力容器、11・・・流動層、12・・・二
重触媒管、13・・・パイプバーナー、21・・・充填
層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 炭化水素系燃料を、水素を主成分とするガスに変換する
    燃料改質装置において、倒立した二重触媒管を加熱する
    ための流動層を設け、更にその上方に充填層を設け、前
    記倒立した二重触媒管を上方から前記充填層を貫通させ
    るとともに前記流動層中に延設したことを特徴とする燃
    料改質装置。
JP58054628A 1983-03-30 1983-03-30 燃料改質装置 Granted JPS59182202A (ja)

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JP58054628A JPS59182202A (ja) 1983-03-30 1983-03-30 燃料改質装置

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JP58054628A JPS59182202A (ja) 1983-03-30 1983-03-30 燃料改質装置

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JPS59182202A true JPS59182202A (ja) 1984-10-17
JPS6323121B2 JPS6323121B2 (ja) 1988-05-14

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JP58054628A Granted JPS59182202A (ja) 1983-03-30 1983-03-30 燃料改質装置

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