JPS6038607B2 - 液体燃料ガス化変換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般家庭、もしくは、小規模工場において、灯
油、軽油等の液体燃料と水を用いて、手軽に、スチーム
リフオーミング触媒により燃料ガスを取り出し各種のガ
ス器具に利用させる比較的小型の液体燃料ガス化変換装
置において、スチ−ムリフオーミング触媒の加熱用ヒー
タとしてセラミックヒータを用いる事により、スチーム
リフオーミング触媒の活性に影響を与える事なく、ガス
化変換器をコンパクトにする事を目的とする。

灯油ガス化変換装置においてスチームリフオーミング触
媒の加熱用にセラミックヒータを用いたものは、従来例
がない。以下本発明の一実施例について図面とともに説
明する。第１図において耐熱性金属からなるガス化変換
器１は混合部２とスチームリフオーミング触媒３と前記
触媒を加熱し、反応に必要な熱を供給するセラミックヒ
ータ４とェア−ポンプ５を有する空気口６からに液体燃
料を供給する液体燃料口７及び、生成ガスと過剰水蒸気
、未反応液体燃料を排出する排出口８と加熱水を取り入
れる加熱水取り入れ口９を有する。前記液体燃料口７は
、送油ポンプ１０を介して燃料タンク１１とつながって
いる。一方、排出口８は、加熱水取り入れ口９と二垂管
を形成しながら、生成したガスと未反応液体燃料、過剰
水蒸気を分離する分岐管１２につながっている。前記分
岐管１２は、未反応液体燃料、過剰水蒸気をためる残留
水溜め１３と逆止弁１４を介して生成ガスを蓄えるガス
溜め１５とつながっている。前記ガス溜め１５中に蓄え
られた生成ガスは減圧弁１６を介し、系外に持ち出され
る。一方、前記加熱水取り入れ口９は、二華管である熱
交換器１７とつながり、さらにフィルター１８、ポンプ
１９を介して水タンク２０とつながっている。第２図は
ガス化変換器１の詳細図である。第２図においてスチー
ムリフオーミング触媒３は、セラミックヒータ４により
取り囲まれており、前記スチームリフオーミング触媒３
の中心部、外周部同時に加熱されるようになっている。
第３図はセラミックヒータの一例でありアルミナを基材
とするシート２１、ヒータ２２、絶縁保護層２３、リー
ド線２４から構成されている。上記構成に基いて以下作
用について述べる。反応に先立ち、セラミックヒータ４
によりスチ−ムリフオーミング触媒３を４００〜８００
００に加熱する。スチームリフオーミング触媒３が設定
温度に達すると送油ポンプ１０が稼動し灯油、軽油等の
液体燃料を燃料タンク１１から液体燃料口７を通って混
合部２に送る。前記液体燃料は混合部２で気化される。
同時に水はしポンプ１９の稼動により「水タンク２０か
らフィル夕１８を通り、熱交換器１７を介して加熱水取
り入れ口９よりガス化変換器１内に取り入れられる。

ここでセラミックヒータ４により加熱され、水は水蒸気
となり、混合部２に送られ前述の気化した液体燃料を混
合される。引き続き混合部２で混合された気化液体燃料
と水蒸気は、スチームリフオーミング触媒３と接触する
。上記触媒３との接触により液体燃料と水は反応し、メ
）タン、水素を主成分とする軽質のガスに分解する。生
成ガスは、排水口８より排出され、熱交換器１７におい
て水により冷却される。冷却により結露した禾反応の液
体燃料及び過剰水蒸気は分岐管１２により分岐され残留
水溜め１３にたくわえられる。一方生成ガスは、逆流を
防ぐ減圧逆止弁１４を介してガス溜め１５に送られる。
ガス溜めに貯えられたガスは減圧弁１６を介して系外に
持ち出され、従来のガス器具の熱源として使用される。
なお、液体燃料と水との反応を長時間行っていると、液
体燃料の分解によりスチームリフオーミング触媒３上に
カーボンが蓄積し、ガス化変換率が低下する。これを防
ぐため「時々、セラミックヒータ４により４００〜６０
０ｏｏに加熱したスチームリフオーミング触媒３上に、
エアーポンプ５より空気を導きスチームリフオーミング
触媒上のカーボンを焼却する。カーボンの焼却により触
媒は再活性される。従来、一般の反応器の加熱には、実
験室的規模においては、反応器周囲にヒータを巻きつけ
た外熱式の加熱方式が採用されている。

一方、工場等の大規模プラントにおいては、高温スチー
ム「加熱空気により、熱交換器を通して加熱している。
上言己二方式による加熱方式を本装置に適用すると、ヒ
ータを巻きつけた外熱式の場合には、スチームリフオー
ミング触媒３に温度分布が出来やすい。即ち、ヒータ近
傍の触媒と、反応器中心部の触媒とでは「温度にムラが
出来やすく、均‐一な反応を行わすことが困難である。
一方、高温スチーム、加熱空気による方式は、装置的に
小規模にすることが難かしい。本発明は、これらの決定
を一挙に解決するものである。第３図に示したような礎
造を持つセラミックヒータ４は、任意の形状にすること
が可能である。即ち第２図は、その一例であるが、スチ
ームリフオーミング触媒３は、セラミックヒータ４によ
り、外周部、中心部ともに同時に加熱される構造を持つ
。このようにすれば触媒を均一に加熱することが出来る
ばかりでなく、反応中の触媒の温度変動を押える事が出
来、安定したガス組成を得ることが出来る。さらに、ア
ルミナを基村とするセラミックヒータ４は、金属触媒で
あるスチームリフオーミング触媒３に全く影響を与えな
い。即ち、スチームリフオーミング触媒３を用いたガス
化変換器１内に鉄等の金属があると「反応の選択性に影
響を与えるばかりでなく、カーボン析出を促進する。こ
の点においても、セラミックヒータ４は、優れている。
さらに上記の効果に加えて高温スチーム等による加熱方
式と異り、セラミックヒータ４を用いる事により、装置
全体をコンパクトにすることが出釆る。即ち、本液体燃
料ガス化変換装置は、家庭用あるいはト小規模工場用を
目指したもので、セラミックヒータ４を採用することに
より液体燃料ガス化変換装置をコンパクト化する事は大
きな利点となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による液体燃料ガス化変換装
置の断面図、第２図はセラミックヒータを用いたガス化
変換器の詳細図、第３図はセラミックヒータの構造の概
略図である。 １・・・・・・ガス化変換器、２・・・・・・混合部、
３・・・・・・スチームリフオーミング触媒、４・・・
セラミツクヒ−夕。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 灯油、軽油等の液体燃料と水蒸気を加熱混合する混
   合部と前記混合部で得られた混合気体を接触分解するス
   チームリフオーミング触媒及び前記触媒加熱用ヒータか
   ら成るガス化変換器において、スチームリフオーミング
   触媒加熱用ヒータとしてセラミツクヒータを用いた事を
   特徴とする液体燃料ガス化変換装置。 ２ ガス化変換器において、スチームリフオーミング触
   媒の内周、外周をセラミツクヒータで覆つた事を特徴と
   する特許請求範囲第１項記載の液体燃料ガス化変換装置
   。