JPS59221509A - 燃料改質型触媒燃焼器 - Google Patents
燃料改質型触媒燃焼器Info
- Publication number
- JPS59221509A JPS59221509A JP58098242A JP9824283A JPS59221509A JP S59221509 A JPS59221509 A JP S59221509A JP 58098242 A JP58098242 A JP 58098242A JP 9824283 A JP9824283 A JP 9824283A JP S59221509 A JPS59221509 A JP S59221509A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- catalyst
- air
- nozzle
- reforming catalyst
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C13/00—Apparatus in which combustion takes place in the presence of catalytic material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
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。
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り改質し
、水素、炭酸ガスを主体とした無機ガスに変成した後、
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
る燃料改質型触媒燃焼器に関するものである。
水素ガスを空気を伴いリフォーミング触媒により改質し
、水素、炭酸ガスを主体とした無機ガスに変成した後、
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
る燃料改質型触媒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を改質した後、酸化触媒マッ
トを通過させ、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、リフォーミング触媒予熱を炎口板に火
炎を形成して行うが、この場合の炭化水素ガス量と予熱
後の部分酸化反応時とのガス量では、ガスの流量を変え
空燃比を変化させる必要がある。この場合、空気供給用
のファンを用いると、炭化水素ガス量の変化量かかわら
ず、独立して空気量を設定することが出来るが、コスト
の面で問題が残る。一方、炭化水素ガス流のドラフト効
果を利用した自然吸い込み方式では、ガス流速の変化に
空気量の変化がほぼ追随し、その結果空燃比を大きく変
化させることが出来ないという問題点を有していた。
トを通過させ、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、リフォーミング触媒予熱を炎口板に火
炎を形成して行うが、この場合の炭化水素ガス量と予熱
後の部分酸化反応時とのガス量では、ガスの流量を変え
空燃比を変化させる必要がある。この場合、空気供給用
のファンを用いると、炭化水素ガス量の変化量かかわら
ず、独立して空気量を設定することが出来るが、コスト
の面で問題が残る。一方、炭化水素ガス流のドラフト効
果を利用した自然吸い込み方式では、ガス流速の変化に
空気量の変化がほぼ追随し、その結果空燃比を大きく変
化させることが出来ないという問題点を有していた。
発明の目的
本発明の目的はコストの安い自然吸い込み方式を利用し
て、リフォーミング触媒の予熱時（空燃比ｍ＝１．２）
と部分酸化反応時（ｍ ＃ ０．３ ）とで空燃比を大
きく変化させることにある。
て、リフォーミング触媒の予熱時（空燃比ｍ＝１．２）
と部分酸化反応時（ｍ ＃ ０．３ ）とで空燃比を大
きく変化させることにある。
発明の構成
この目的を達成する為に炭化水素ガス供給用ノズルを複
数個設け、それぞれのガス供給圧を異ならせるという構
成にした。この構成により、リフォーミンク触媒予熱時
と部分酸化反応時で使用するノズルの数を変化させるこ
とが出来る。さらにガスの供給圧を変えることにより、
吸い込み空気量を変化させることが出来る。以上の結果
、リフォーミンク触媒予熱時と部分酸化反応時でガス量
の変化と共に空燃比を大きく変化させることが出来る。
数個設け、それぞれのガス供給圧を異ならせるという構
成にした。この構成により、リフォーミンク触媒予熱時
と部分酸化反応時で使用するノズルの数を変化させるこ
とが出来る。さらにガスの供給圧を変えることにより、
吸い込み空気量を変化させることが出来る。以上の結果
、リフォーミンク触媒予熱時と部分酸化反応時でガス量
の変化と共に空燃比を大きく変化させることが出来る。
実施例の説明
以下本発明の一実施例を図面とともに説明する。
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
の部分断面図であり、第２図は改質器の断面図である。
の部分断面図であり、第２図は改質器の断面図である。
触媒燃焼器本体ケース１の前面には金網２により固定さ
れた酸化触媒マット３がある。酸化触媒マット３はアル
ミナファイバーの上にコバルト。
れた酸化触媒マット３がある。酸化触媒マット３はアル
ミナファイバーの上にコバルト。
銀を各５％担持したものである。酸化触媒マット３はパ
ネルＡ４により遮蔽され本体ケース１内にガスが洩れな
いようになっている。酸化触媒マット３とパネルＡ４の
間の下部には、改質器６が収められている。改質器５は
第１図、第２図に示したごとくリフォーミング触媒６．
多数の空孔を持つ耐熱性無機材料で構成される炎口板７
２点火プラグ８で構成される。リフォーミング触媒６は
、γアルミナを断面が格子状をなす多層の薄壁からなる
一体成形体の上にニッケルを１０％担持し、さらに助触
媒としてマグネンウムを５％担持したものを用いた。改
質器５のガス入り口部は炭化水素ガス用ノズルＡ９．ノ
ズルＢ１Ｑから供給されるガス流に伴われて空気が流れ
込みやすい形に成形している。ノズルＡ９．ノズルＢ１
０にはそれぞれの供給二次圧を調節できるガバナＡ１１
．ガバナＢ１２が取りつけられている。一方改質器５と
酸化触媒マット３０間には、多数の円孔を有する均一拡
散板１３があり、改質器５を覆っている。
ネルＡ４により遮蔽され本体ケース１内にガスが洩れな
いようになっている。酸化触媒マット３とパネルＡ４の
間の下部には、改質器６が収められている。改質器５は
第１図、第２図に示したごとくリフォーミング触媒６．
多数の空孔を持つ耐熱性無機材料で構成される炎口板７
２点火プラグ８で構成される。リフォーミング触媒６は
、γアルミナを断面が格子状をなす多層の薄壁からなる
一体成形体の上にニッケルを１０％担持し、さらに助触
媒としてマグネンウムを５％担持したものを用いた。改
質器５のガス入り口部は炭化水素ガス用ノズルＡ９．ノ
ズルＢ１Ｑから供給されるガス流に伴われて空気が流れ
込みやすい形に成形している。ノズルＡ９．ノズルＢ１
０にはそれぞれの供給二次圧を調節できるガバナＡ１１
．ガバナＢ１２が取りつけられている。一方改質器５と
酸化触媒マット３０間には、多数の円孔を有する均一拡
散板１３があり、改質器５を覆っている。
さらに本体ケース１の前面下部にはガス調節用のコック
１４があり、本体ケース１の裏面には空気取り入れ口１
５がある。
１４があり、本体ケース１の裏面には空気取り入れ口１
５がある。
次に本装置の作用について述べる。ガスとして天然ガス
（主成分：メタン）を用いた。最初に手動により本体ケ
ース前面のコック１５を開きノズルＡ９よりガスの供給
を開始する。この時のガス量は３００〜６ｏｏ Ｋ−ｃ
ａ ｌ ／ｈの発熱量を持つ。このガスの流れにより空
気散り入れ目１５からの空気が改質器５内に吸い込まれ
る。この時のガスと空気の比（ｍ値）は１．１〜１．３
になるように、ノズル径及びガス供給圧をガバナＡ
１１により調節しておく。この結果改質器５内で点火プ
ラグ８により着火し、炎口板７に火炎を形成する。この
火炎によりリフォーミング触媒６は短時間のうちに６０
０〜８００℃迄予熱される。一方この火炎の燃焼排ガス
は均一拡散板１３より、酸化触媒マット３に供給され、
マント自体を５０〜１０Ｑ℃迄予熱する。このようにし
て予熱が完了すると温度調節器（図示せず）の働きによ
り、ノズルＢ１０からもガスが供給される。この時のガ
ス量はノズルＡ９ノズルＢ１ｏ合せて１５０ｏＫｃａｌ
／ｈ程度となっている。この二つのガス流により改質器
５内に吸い込まれる空気量も当然ふえるが、この時の空
燃比（ｍ値）は０．２５〜０．３８となるようにノズル
径及びガス供給圧をガバナＢ１２により調節している。
（主成分：メタン）を用いた。最初に手動により本体ケ
ース前面のコック１５を開きノズルＡ９よりガスの供給
を開始する。この時のガス量は３００〜６ｏｏ Ｋ−ｃ
ａ ｌ ／ｈの発熱量を持つ。このガスの流れにより空
気散り入れ目１５からの空気が改質器５内に吸い込まれ
る。この時のガスと空気の比（ｍ値）は１．１〜１．３
になるように、ノズル径及びガス供給圧をガバナＡ
１１により調節しておく。この結果改質器５内で点火プ
ラグ８により着火し、炎口板７に火炎を形成する。この
火炎によりリフォーミング触媒６は短時間のうちに６０
０〜８００℃迄予熱される。一方この火炎の燃焼排ガス
は均一拡散板１３より、酸化触媒マット３に供給され、
マント自体を５０〜１０Ｑ℃迄予熱する。このようにし
て予熱が完了すると温度調節器（図示せず）の働きによ
り、ノズルＢ１０からもガスが供給される。この時のガ
ス量はノズルＡ９ノズルＢ１ｏ合せて１５０ｏＫｃａｌ
／ｈ程度となっている。この二つのガス流により改質器
５内に吸い込まれる空気量も当然ふえるが、この時の空
燃比（ｍ値）は０．２５〜０．３８となるようにノズル
径及びガス供給圧をガバナＢ１２により調節している。
即ち、ノズルＢ１ｏの径は大きくすると共にガバナＢ１
２のガス供給圧を下げ、全体とじてノズルＢ１ｏからの
ガス流がゆっくり流れるようにする。この結果、ガス量
が４００ Ｋ ｃａ ｌ ／ｈから１５００ Ｋ ｃａ
ｌ ／ｈ 迄増えた割には、空気量は増えず結果とし
て空燃比（ｍ値）はｏ、２５〜０．３８となる。この混
合ガスは予熱されたリフォーミング触媒６を通過する間
に部分酸化されメタンから水素、−酸化炭素、炭酸ガス
を主とするガスに変成される。リフォーミンク触媒６自
体の温度は部分酸化されるとき発生する熱により以後、
反応の継続中７５０〜９００℃の間の一定温度で維持さ
れる。
２のガス供給圧を下げ、全体とじてノズルＢ１ｏからの
ガス流がゆっくり流れるようにする。この結果、ガス量
が４００ Ｋ ｃａ ｌ ／ｈから１５００ Ｋ ｃａ
ｌ ／ｈ 迄増えた割には、空気量は増えず結果とし
て空燃比（ｍ値）はｏ、２５〜０．３８となる。この混
合ガスは予熱されたリフォーミング触媒６を通過する間
に部分酸化されメタンから水素、−酸化炭素、炭酸ガス
を主とするガスに変成される。リフォーミンク触媒６自
体の温度は部分酸化されるとき発生する熱により以後、
反応の継続中７５０〜９００℃の間の一定温度で維持さ
れる。
このようにして生成したガスは均一拡散板１３より均一
に酸化触媒マット３に供給され、完全酸化反応をおこし
、炭酸ガスと水蒸気となる。この時発生する４００〜５
００℃の熱を暖房用として利用する。
に酸化触媒マット３に供給され、完全酸化反応をおこし
、炭酸ガスと水蒸気となる。この時発生する４００〜５
００℃の熱を暖房用として利用する。
発明の効果
以上のよう顛本発明の燃料改質型燃焼器によると次の効
果が得られる。即ち、コストの安い吸い込み方式を用い
て、予熱時と部分酸化反応時とで大きく空燃比を変化さ
せることが出来る。
果が得られる。即ち、コストの安い吸い込み方式を用い
て、予熱時と部分酸化反応時とで大きく空燃比を変化さ
せることが出来る。
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
の部分断面図、第２１図は改質器の断面図。 ３・・・酸化触媒マット、５ ・−・・改質器、６ ・
・・・リフォーミング触媒、９・・・・ノズルＡ、１ｏ
−・・・ノズルＢ０
の部分断面図、第２１図は改質器の断面図。 ３・・・酸化触媒マット、５ ・−・・改質器、６ ・
・・・リフォーミング触媒、９・・・・ノズルＡ、１ｏ
−・・・ノズルＢ０
Claims (3)
- （１）混合ガスを水素、−酸化炭素、二酸化炭素を主と
するガスに改質する燃料改質器と、前記改質されたガス
を酸化する酸化触媒マントとを備え、前記燃料改質器へ
の炭化水素ガス供給用ノズルを複数個設け、それぞれの
ノズルの炭化水素ガス供給二次圧を異ならせた燃料改質
型触媒燃焼器。 - （２） リフォーミング触媒としてはアルミナ、シリ
カ、コーディエライト等の無機耐熱材料を断面が格子状
又はハニカム状の如き多層の薄壁からなる一体成形体の
上にニッケル、コバルト、鉄等の遷移金属あるいは白金
、ロジウム等の白金族を担持し、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族、アルカリ土族を
数パーセント担持させた触媒を用いた特許請求の範囲第
１項記載の燃料改質型触媒燃焼器。 - （３）酸化触媒マットとしてはアルミナ、シリカ等の無
機耐熱材料をウール状に成形したもの、あるいは、発泡
セラミックにコバルト、クロム、マンガン、鉄等の遷移
金属あるいは、白金、ロジウム等の白金族をそれぞれ単
独あるいは複合して担持したものを触媒として用いた特
許請求の範囲第１項記載の燃料改質型触媒燃焼器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58098242A JPS59221509A (ja) | 1983-06-01 | 1983-06-01 | 燃料改質型触媒燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58098242A JPS59221509A (ja) | 1983-06-01 | 1983-06-01 | 燃料改質型触媒燃焼器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59221509A true JPS59221509A (ja) | 1984-12-13 |
Family
ID=14214489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58098242A Pending JPS59221509A (ja) | 1983-06-01 | 1983-06-01 | 燃料改質型触媒燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59221509A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63147802A (ja) * | 1986-09-30 | 1988-06-20 | ジョンソン マッセイ パブリック リミティド カンパニ− | 炭化水素から水素を発生させる方法 |
| JPH0492119U (ja) * | 1990-11-30 | 1992-08-11 | ||
| JP2015010581A (ja) * | 2013-07-01 | 2015-01-19 | 株式会社豊田中央研究所 | エンジンシステム |
-
1983
- 1983-06-01 JP JP58098242A patent/JPS59221509A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63147802A (ja) * | 1986-09-30 | 1988-06-20 | ジョンソン マッセイ パブリック リミティド カンパニ− | 炭化水素から水素を発生させる方法 |
| JPH0492119U (ja) * | 1990-11-30 | 1992-08-11 | ||
| JP2015010581A (ja) * | 2013-07-01 | 2015-01-19 | 株式会社豊田中央研究所 | エンジンシステム |
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