JPS59202313A - 燃料改質型触媒燃焼器 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は天然ガス、プロパンガス等の比較的軽質な炭化
水素ガスを空気を伴い、リフォーミング触媒によシ改′
質し、水素、炭酸ガスを主体とした無機ガスに変性した
後、酸化触媒マットを通過させ、その時に発生する熱を
利用する燃焼器に関するものである。

従来例の構成とその問題点 改質器により炭化水素ガス全改質した後、酸化触媒マツ
１−を通過させ、その際に発生する熱を利用すると−い
った触媒燃焼器では、供給するガス。

空気の混合気を発火温度以下で出来る限り予熱しないと
、リフォーミング触媒が冷却され十分な活性が得られな
い。この為、従来、予熱器を外部に設け、供給ガスを予
熱する方式を採っていたが、民生用を主とした比較的小
型の暖房器に予熱器を設けた場合、装置自体が複雑化す
るという問題がある。

発明の目的 本発明の目的は外部に予熱器を設けることなくリフォー
ミング触媒中で発生する熱を供給空気の予熱に利用する
ことにより、リフォーミング反応を安定した条件で行い
高活性を得ることにある。

発明の構成 この目的を達成する為に本発明はりンオーミング触媒の
担体として流路が一段ごとに直角方向に異なし断面が格
子状に積層された構成を持つ一体成形体を用いる。この
構成により一流路から予め混合した炭化水素ガスと空気
を供給しりンオーミング反応を行い１反応熱を発生する
、一方他の流路からはファンによシ取り入れた空気を流
すことによシ、リフォーミング反応によって発生した熱
を利用して空気の予熱を行うことが出来る。この結果、
別に予熱器を設けなくても予熱した混合ガス全り７オー
ミンク触媒に供給することが出来、安定した条件で反応
を行う事が出来る。

実施例の説明 以下本発明の一実施例を第１図、第２図に基づき説明す
る。

第１図の一部断面斜視図に示すごとく本実施例の触媒燃
焼器本体ケース１の前面には金網２及び背面パネル３に
保持された酸化触媒マット４がある。酸化触媒マット４
はアルミナファイバの上にコバルト、銀を各１％担持し
たものを用いているー。

背面パネル３と酸化触媒マット４の間に燃料改質器５を
設置している。燃料改質器５は二重管により構成される
。内円筒６と外円筒７の間の通路Ａ８の一端は逆上弁９
を介して本体ケース裏面１゜に取り付けた空気用のファ
ン１１とつながっている。内円筒６の中心には本発明に
よるところのリフォーミング触媒１２を収めている。リ
フォーミング触媒１２の周囲は金網１３となっており通
気性がある。リフォミング触媒１２は第２図に示したよ
うに触媒担体としてアルミナ、シリカ等の無機耐熱材料
金流路が一段ごとに直角方向に異なり断面が格子状に積
層された一体成形体を用いた、担持金属としてはニジケ
ル、コバルト等の遷移金属酸化物あるいは白金、ロジウ
ム等の白金族を用いｆｃｏさらに助触媒としてカリウム
、マグネシウム等のアルカリ、アルカリ土類金族’６ｏ
〜５％担持した。内円筒６には、さらにリフォミング触
媒１２７＋［］熱用の炎口板１４及び点火プラグ１５が
設けである０内円筒６の一端は通路Ａ８を通った空気が
流れこむように開放されておシ、その中心には、炭化水
素ガスを供給するガス供給管１６が固定されている。燃
料改質器６の他の一端は生成ガス排出口１７となってお
り小孔を施した生成ガス供給管１８とつながっている。

次にその作用について述べる。特に天然ガス（主成分メ
タン）を用いた場合について述べる。まずファン１１に
より所定量だけの空気を通路Ａ８’（ｉ−介して燃料改
質器６に供給する。一方天然ガスをガス供給管１６より
供給する。この時の天然ガス量は空気量と量論比（ｍ値
）で１．０〜１．４になるように設定する。これらの混
合ガスは内円筒６を通り点火プラグ１５により炎口板１
４に火炎を形成する。この火炎によりリフォーミンク触
媒１２’１６００〜８０ｏ℃迄加熱する。さらにこの燃
焼器ガスは生成ガス供給管１８の小口より、排出され酸
化触媒マントを６０〜１００℃迄予熱する。

以上の操作によりリフォーミング触媒１２が６００〜８
００℃迄予熱されると、空気量は一定のままガス供給管
１６より天然ガスの量２ｍ値にして。２５〜０．４６と
なるように増やす。この結果、炎口板１４での火炎は吹
き飛び、リフォーミング触媒１２では部分酸化反応を開
始する。部分酸化反応により改質された天然ガスは主成
分を水素、−酸化炭素、炭酸ガス及び♀素ガスとする生
方ガスになシ生成ガス排出口１７を通って生成ガス供給
管１８から酸化触媒マット４に均一に供給される。部分
酸化反応を継続中、ファン１１がら送られてくる空気は
通路Ａｓ２通り金網１３よりリフォーミング触媒１２を
通過して内円筒６に供給される。このリフォーミング触
媒１２を通過する間に空気は２００〜６ｏｏ℃迄予熱さ
れた後、生成ガス供給管１６より供給された天然ガスと
混合され、リフォーミング触媒１２に供給される。一方
酸化触媒マット４に供給された生成ガスは拡散してきた
空気と接触酸化反応を行い炭酸ガスと水蒸気に変化する
。この時発生する熱を暖房用として利用する。

発明の効果 本発明のようにリフォーミング触媒の触媒担体として流
路が一段ごとに直角方向に異なり断面が格子状に積層さ
れた構成をもつ一体成形体を用いると従来の工業プラン
ト等のように外部に予熱器を設けずとも燃料改質器内で
供給空気を予熱することが出来、安定した条件で部分酸
化反応を継続することが出来る。特に本装置のように民
生用を主とした比較的小型の暖房器の場合、装置全体を
非常にコンパクト化することが出来、その効果は大きい
０

【図面の簡単な説明】

第１′図は本発明の一実施例による燃料改質型触媒燃焼
器の一部断面斜視図、第２図は同装置のリフォーミング
触媒の斜視図である。 ４・・・・・・酸化触媒マット、５・・・・・・燃料改
質器、１２・・・・・リフォーミング触媒。 第１図 ＠２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃料改質器及び酸化触媒マントを備えるとともに
   リフォーミング触媒の触媒担体として、流路が一段ごと
   に直角方向に異なり断面が格子状に積層された構成を持
   つ一体成形体を用いる構成とした燃料改質型触媒燃焼器
   。
2. （２）リフォーミング触媒の担体の素材としては、アル
   ミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、ムライト、コー
   ディエライト等の無機耐熱材料を用いる特許請求の範囲
   第１項記載の燃料改質型触媒燃焼器。
3. （３）　　リフメーミング触媒の担持金属としては、白
   金、ロジウム等の白金族、若しくはニッケル、クロム、
   鉄、コバルト等の遷移金属酸化物を単独又は複合して２
   〜３０％用い、さらに助触媒とし二カリウム、マグネシ
   ウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属を数パーセン
   ト狽持したものを用いる特許請求の範囲第１項記載の燃
   料改質型触媒燃焼器・