JPS62160136A - プレ−ト形改質装置 - Google Patents
プレ−ト形改質装置Info
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- JPS62160136A JPS62160136A JP61003295A JP329586A JPS62160136A JP S62160136 A JPS62160136 A JP S62160136A JP 61003295 A JP61003295 A JP 61003295A JP 329586 A JP329586 A JP 329586A JP S62160136 A JPS62160136 A JP S62160136A
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- JP
- Japan
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- combustion
- fuel
- chamber
- reforming
- combustion chamber
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- 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
- H01M8/0631—Reactor construction specially adapted for combination reactor/fuel cell
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
- B01J19/248—Reactors comprising multiple separated flow channels
- B01J19/249—Plate-type reactors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
- C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
-
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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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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- Hydrogen, Water And Hydrids (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］
本発明は炭化水素燃料から水素を製造する如き供給燃料
から生成ガスを製造するのに用いるプレート形改質装置
に関するものである。
から生成ガスを製造するのに用いるプレート形改質装置
に関するものである。
［従来の技術］
触媒を反応させて供給燃料を生成ガスに改質する、いわ
ゆる触媒反応装置としては、従来、特開昭５３−７８９
８３号公報に記載されている如き構成のものがある。
ゆる触媒反応装置としては、従来、特開昭５３−７８９
８３号公報に記載されている如き構成のものがある。
今、上記公知の触媒反応装置について説明すると、第４
図及び第５図に示す如く、炉ａ内の下部にプレートｂを
設け、該プレートｂ上に、多数の筒状壁Ｃを炉軸と平行
にして並べて設け、該多筒状壁Ｃの内側に、該筒状壁Ｃ
の内径よりも小さい外径とし且つ上端を閉じた管状リア
クタｄを立てて位置させると共に、該管状リアクタｄの
内側に所要の間隔を設けてセンタチューブｅを配し、更
に該センタチューブｅの内側に筒状プラグ「を同心状に
配し、上記管状リアクタｄの外面と筒状壁Ｃの内面との
間の隙間を環状バーナガス通路０とし、管状リアクタｄ
の内面とセンタチューブｅの外面との間の隙間を環状反
応室りとし、センタチューブｅの内面と筒状プラグｆの
外面との間の隙間を環状再生室ｉとしている。又、上記
環状バーナガス通路ｇの下端には高温ガスの出口導管ｊ
が、環状反応室りの下端には水蒸気及び炭化水素燃料の
混合物の供給導管ｋが、又、環状再生室ｉの下端には反
応生成物の出口導管！がそれぞれ接続してあり、環状バ
ーナガス通路０にはアルミナ球ｍが充填してあり、環状
反応室りには触媒粒子ｎが充填しである。
図及び第５図に示す如く、炉ａ内の下部にプレートｂを
設け、該プレートｂ上に、多数の筒状壁Ｃを炉軸と平行
にして並べて設け、該多筒状壁Ｃの内側に、該筒状壁Ｃ
の内径よりも小さい外径とし且つ上端を閉じた管状リア
クタｄを立てて位置させると共に、該管状リアクタｄの
内側に所要の間隔を設けてセンタチューブｅを配し、更
に該センタチューブｅの内側に筒状プラグ「を同心状に
配し、上記管状リアクタｄの外面と筒状壁Ｃの内面との
間の隙間を環状バーナガス通路０とし、管状リアクタｄ
の内面とセンタチューブｅの外面との間の隙間を環状反
応室りとし、センタチューブｅの内面と筒状プラグｆの
外面との間の隙間を環状再生室ｉとしている。又、上記
環状バーナガス通路ｇの下端には高温ガスの出口導管ｊ
が、環状反応室りの下端には水蒸気及び炭化水素燃料の
混合物の供給導管ｋが、又、環状再生室ｉの下端には反
応生成物の出口導管！がそれぞれ接続してあり、環状バ
ーナガス通路０にはアルミナ球ｍが充填してあり、環状
反応室りには触媒粒子ｎが充填しである。
更に、炉ａの上端部には、バーナ燃焼マニホールド０と
空気マニホールドｐとが区画して形成してあり、バーナ
燃焼マニホールド０には炉用燃料が導管ｑを経て供給さ
れるようにしであると共に、空気マニホールドｐには空
気が導管ｒを経て供給されるようにしてあり、バーナキ
ャビリティＳで燃料と空気の燃焼が行われ、燃焼させな
がら該バーナキャビリテイＳから環状バーナガス通路０
の方へ流すようにしである。
空気マニホールドｐとが区画して形成してあり、バーナ
燃焼マニホールド０には炉用燃料が導管ｑを経て供給さ
れるようにしであると共に、空気マニホールドｐには空
気が導管ｒを経て供給されるようにしてあり、バーナキ
ャビリティＳで燃料と空気の燃焼が行われ、燃焼させな
がら該バーナキャビリテイＳから環状バーナガス通路０
の方へ流すようにしである。
したがって、上記従来の触媒反応装置では、導管により
水蒸気及び炭化水素燃料の混合物を供給すると、該混合
物は環状反応室り内に入り、ここで環状バーナガス通路
ｇ内を下降している高温ガスにより加熱され始め、触媒
粒子ｎの存在下で反応を開始する。反応室りの上方へ移
動した反応生成物は再生室ｉを通って下降する。
水蒸気及び炭化水素燃料の混合物を供給すると、該混合
物は環状反応室り内に入り、ここで環状バーナガス通路
ｇ内を下降している高温ガスにより加熱され始め、触媒
粒子ｎの存在下で反応を開始する。反応室りの上方へ移
動した反応生成物は再生室ｉを通って下降する。
［発明が解決しようとする問題点］
ところが、上記従来の触媒反応装置では、空気と燃料を
一緒に入れて燃焼させながら流すので、燃料が濃いと爆
発のおそれがあり、安全性に問題があり、又、均一発熱
に難があり、温度差を生じさせており、又、全体として
大型化している、等の問題があった。
一緒に入れて燃焼させながら流すので、燃料が濃いと爆
発のおそれがあり、安全性に問題があり、又、均一発熱
に難があり、温度差を生じさせており、又、全体として
大型化している、等の問題があった。
そこで、本発明は、コンパクトで且つ燃焼室全域での均
一な燃焼を可能として効果的に改質が行えるプレート形
改質装置を提供しようとするものである。
一な燃焼を可能として効果的に改質が行えるプレート形
改質装置を提供しようとするものである。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、燃焼室、隔壁、改質室の順に重ねたものを一
体化してユニットとし、該ユニットの燃焼室同士を向い
合わせて重ね合わせ、両燃焼室の間に多孔を有する分散
板を挾み込み、一方の燃料側燃焼室内の燃料を他方の空
気側燃焼室内へ上記分散板を通して流入させるようにし
、且つ燃料側燃料室には燃料の入口のみ開口させた構成
を有する。
体化してユニットとし、該ユニットの燃焼室同士を向い
合わせて重ね合わせ、両燃焼室の間に多孔を有する分散
板を挾み込み、一方の燃料側燃焼室内の燃料を他方の空
気側燃焼室内へ上記分散板を通して流入させるようにし
、且つ燃料側燃料室には燃料の入口のみ開口させた構成
を有する。
［作 用］
改質室に水蒸気を炭化水素燃料が供給され、空気側燃焼
室に空気が、又、燃料側燃焼室に燃料がそれぞれ供給さ
れると、燃料は出口がないので分散板の孔を通ってすべ
て空気側燃焼室内に入り燃焼が行われる。この燃焼によ
り隔壁を介して隣り合わせてしである改質室は加熱され
、改質室に導かれた水蒸気と炭化水素燃料の反応が行わ
れて改質され、Ｈ２とＣＯ２として取り出される。
室に空気が、又、燃料側燃焼室に燃料がそれぞれ供給さ
れると、燃料は出口がないので分散板の孔を通ってすべ
て空気側燃焼室内に入り燃焼が行われる。この燃焼によ
り隔壁を介して隣り合わせてしである改質室は加熱され
、改質室に導かれた水蒸気と炭化水素燃料の反応が行わ
れて改質され、Ｈ２とＣＯ２として取り出される。
［実 施 例］
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示すもので、改
質用触媒２の充填した改質室１と、燃焼用触媒４を充填
した燃焼室３とを隔壁５を介して交互に積層し、これを
１ユニットとして一体化し、該ユニット■を、燃焼室３
同士が向い合うように交互に転倒して複数層に積み重ね
、各ユニットエの燃焼室３間に、分散板（たとえば、焼
結板、孔あき板、焼結触媒）６を挾み込み、上下にホル
ダー７．８を配して適度の締付力で締め付け、全体を一
体化させる。
質用触媒２の充填した改質室１と、燃焼用触媒４を充填
した燃焼室３とを隔壁５を介して交互に積層し、これを
１ユニットとして一体化し、該ユニット■を、燃焼室３
同士が向い合うように交互に転倒して複数層に積み重ね
、各ユニットエの燃焼室３間に、分散板（たとえば、焼
結板、孔あき板、焼結触媒）６を挾み込み、上下にホル
ダー７．８を配して適度の締付力で締め付け、全体を一
体化させる。
上記１ユニットエを構成する改質室１と燃焼室３は、内
部にくり抜き部１０ａ、１０ｂを有するディスタンスプ
レート９ａと９ｂを用いて、その内部くり抜き部１０ａ
と１０ｂの内部に形成されるようにする。上記改質苗形
成用のディスタンスプレート９ａには、周辺部に燃料Ｆ
の供給流路１１と空気Ａの供給流路１２と燃焼ガスＧの
排出流路１３を内部くり抜き部１０ａに開口させること
なく貫通させて設け、燃焼室形成用のディスタンスプレ
ート９ｂには、周辺部に空気への供給流路１２と燃焼ガ
スＧの排出流路１３のほかに、炭化水素燃料と水蒸気（
ＣＨ４＋Ｈ２０＞の供給流路１４と改質で得られた水素
ガスＨ２と炭酸ガスＣＯ２の排出流路１５とを、内部く
り抜き部１０ｂに開口することなく貫通させて設ける。
部にくり抜き部１０ａ、１０ｂを有するディスタンスプ
レート９ａと９ｂを用いて、その内部くり抜き部１０ａ
と１０ｂの内部に形成されるようにする。上記改質苗形
成用のディスタンスプレート９ａには、周辺部に燃料Ｆ
の供給流路１１と空気Ａの供給流路１２と燃焼ガスＧの
排出流路１３を内部くり抜き部１０ａに開口させること
なく貫通させて設け、燃焼室形成用のディスタンスプレ
ート９ｂには、周辺部に空気への供給流路１２と燃焼ガ
スＧの排出流路１３のほかに、炭化水素燃料と水蒸気（
ＣＨ４＋Ｈ２０＞の供給流路１４と改質で得られた水素
ガスＨ２と炭酸ガスＣＯ２の排出流路１５とを、内部く
り抜き部１０ｂに開口することなく貫通させて設ける。
又、隔壁５ならびに分散板６には、上記両デイスタンス
プレート９ａ、９ｂに設けた各流路に対応させて流路１
１゜１２，１３，１４．１５をそれぞれ設け、更に、上
部ホルダー７には、上記供給流路１４と排出流路１５を
、又、下部ホルダー８には上記供給流路１５を、又、下
部ホルダー８には上記供給流路１１．１２と排出流路１
３を設ける。
プレート９ａ、９ｂに設けた各流路に対応させて流路１
１゜１２，１３，１４．１５をそれぞれ設け、更に、上
部ホルダー７には、上記供給流路１４と排出流路１５を
、又、下部ホルダー８には上記供給流路１５を、又、下
部ホルダー８には上記供給流路１１．１２と排出流路１
３を設ける。
今、下部ホルダー８の空気供給流路１２から空気Ａを、
又、燃料供給流路１１から燃料Ｆをそれぞれ供給し、上
部ホルダー７の供給流路１４からＣＨ４＋Ｈ２０を供給
すると、炭化水素燃料（たとえば、メタンガス）と水蒸
気（ＣＨ４＋Ｈ２０）は各ユニットエの改質室１に入る
。
又、燃料供給流路１１から燃料Ｆをそれぞれ供給し、上
部ホルダー７の供給流路１４からＣＨ４＋Ｈ２０を供給
すると、炭化水素燃料（たとえば、メタンガス）と水蒸
気（ＣＨ４＋Ｈ２０）は各ユニットエの改質室１に入る
。
一方、燃料Ｆは、供給流路１１内を上昇し、分散板６を
挾んで下側の燃焼室（燃料側） ３ａに入り、空気Ａは
供給流路１２内を上昇し、分散板６を挾んで上側の燃焼
（空気側） ３ｂに入る。各燃焼室３ａ、３ｂ内には、
燃焼触媒４があり、ここに入った燃料Ｆと空気Ａは燃焼
室３ａと３ｂ内を流れるが、燃料側の燃焼ｖ３ａには燃
料の入口はあるが出口がないので、分散板６の孔を通っ
て燃料Ｆがすべて空気側の燃焼室３ｂに第２図及び第３
図に示す矢印の如く流れ込み、燃焼が行われる。
挾んで下側の燃焼室（燃料側） ３ａに入り、空気Ａは
供給流路１２内を上昇し、分散板６を挾んで上側の燃焼
（空気側） ３ｂに入る。各燃焼室３ａ、３ｂ内には、
燃焼触媒４があり、ここに入った燃料Ｆと空気Ａは燃焼
室３ａと３ｂ内を流れるが、燃料側の燃焼ｖ３ａには燃
料の入口はあるが出口がないので、分散板６の孔を通っ
て燃料Ｆがすべて空気側の燃焼室３ｂに第２図及び第３
図に示す矢印の如く流れ込み、燃焼が行われる。
分散板６には全域にわたって孔があるので、これらの孔
を通って燃料Ｆが燃焼室（空気側） ３ｂに入ることか
ら、燃焼室全域で均一に燃焼を行わせることができる。
を通って燃料Ｆが燃焼室（空気側） ３ｂに入ることか
ら、燃焼室全域で均一に燃焼を行わせることができる。
燃焼室３で生じた熱により、隔壁５を介し隣り合わせに
置かれた改質室１内のメタンガス及び水蒸気は加熱され
、該改質室１内の改質用触媒２によって、 ＣＨ４＋ Ｈ２０−＋ＣＯ＋ ３ Ｈ２ＧＯ＋Ｈ２０→
ＣＯ２＋Ｈ２ の反応が行われ、メタンガスをＨ２とＣＯ２に改質する
。
置かれた改質室１内のメタンガス及び水蒸気は加熱され
、該改質室１内の改質用触媒２によって、 ＣＨ４＋ Ｈ２０−＋ＣＯ＋ ３ Ｈ２ＧＯ＋Ｈ２０→
ＣＯ２＋Ｈ２ の反応が行われ、メタンガスをＨ２とＣＯ２に改質する
。
上記反応で得られた水素、炭酸ガス（Ｈ２、Ｃ０２）は
改質室１から排出流路１５を通り、上部ホルダー７より
取り出される。燃焼室３内で燃焼した燃焼ガスは、燃焼
室３より排出流路１３を経て下部ホルダー８から排出さ
れる。
改質室１から排出流路１５を通り、上部ホルダー７より
取り出される。燃焼室３内で燃焼した燃焼ガスは、燃焼
室３より排出流路１３を経て下部ホルダー８から排出さ
れる。
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく
、各供給流路、排出流路の位置は図示の例以外でもよく
、又、段数は２段以上でもよい。
、各供給流路、排出流路の位置は図示の例以外でもよく
、又、段数は２段以上でもよい。
［発明の効果コ
以上述べた如く本発明のプレート形改質装置によれば、
燃焼室と改質室を隔壁を介しユニットとして一体化し、
このユニット同士を燃焼室が向い合うように重ね合わせ
て該燃焼室間に分散板を挾み込み、該分散板を挾ん゛で
一方の燃焼室に供給された燃料が他方の燃焼室に供給さ
れた空気側に分散板を通り抜けて流れるようにしである
ので、燃焼室内では燃料で空気の接触が全域において均
一に行われることになり、燃焼室全域での均一な燃焼が
実現でき、温度差がなくなると共に安全性があり改質室
へも均等に熱を伝えることができる。
燃焼室と改質室を隔壁を介しユニットとして一体化し、
このユニット同士を燃焼室が向い合うように重ね合わせ
て該燃焼室間に分散板を挾み込み、該分散板を挾ん゛で
一方の燃焼室に供給された燃料が他方の燃焼室に供給さ
れた空気側に分散板を通り抜けて流れるようにしである
ので、燃焼室内では燃料で空気の接触が全域において均
一に行われることになり、燃焼室全域での均一な燃焼が
実現でき、温度差がなくなると共に安全性があり改質室
へも均等に熱を伝えることができる。
第１図は本発明の実施例を示すもので、各部を分離した
状態の斜視図、第２図は第１図の状（１を一体に組み立
てた状態の断面図、第３図は第２図の頂部の拡大図、第
４図は従来の触媒反応装置の例を示す切断側面図、第５
図は第４図のＶ方向断面図である。 ■はユニット、１は改質室、２は改質用触媒、３は燃焼
室、４は燃焼用触媒、５は隔壁、６は分散板、９ａ、９
ｂはディスタンスプレート、１１゜１２、１４は供給流
路、１３．１５は排出流路、Ｆは燃料、Ａは空気を示す
。 特 許 出 願 人 石川島播磨重工業株式会社 第１図 第２図 第３図
状態の斜視図、第２図は第１図の状（１を一体に組み立
てた状態の断面図、第３図は第２図の頂部の拡大図、第
４図は従来の触媒反応装置の例を示す切断側面図、第５
図は第４図のＶ方向断面図である。 ■はユニット、１は改質室、２は改質用触媒、３は燃焼
室、４は燃焼用触媒、５は隔壁、６は分散板、９ａ、９
ｂはディスタンスプレート、１１゜１２、１４は供給流
路、１３．１５は排出流路、Ｆは燃料、Ａは空気を示す
。 特 許 出 願 人 石川島播磨重工業株式会社 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- １）燃焼室と改質室を隔壁を介し重ねて１ユニットとし
て一体化し、このユニット同士を燃焼室が向い合うよう
に交互に重ね合わせて積層し、上記重ねられた燃焼室間
に、燃料の分散板を挾み込み、該分散板を挾んで一方の
燃焼室を燃料側、他方を空気側とし、燃料側の燃焼室に
は燃料の入口のみ開口させてなることを特徴とするプレ
ート形改質装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61003295A JPH0640948B2 (ja) | 1986-01-10 | 1986-01-10 | プレ−ト形改質装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61003295A JPH0640948B2 (ja) | 1986-01-10 | 1986-01-10 | プレ−ト形改質装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62160136A true JPS62160136A (ja) | 1987-07-16 |
| JPH0640948B2 JPH0640948B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=11553386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61003295A Expired - Fee Related JPH0640948B2 (ja) | 1986-01-10 | 1986-01-10 | プレ−ト形改質装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0640948B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0308976A1 (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-29 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Plate type reformer |
| WO2005087360A1 (en) | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Intelligent Energy, Inc. | Modular reformer with enhanced heat recuperation |
-
1986
- 1986-01-10 JP JP61003295A patent/JPH0640948B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0308976A1 (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-29 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Plate type reformer |
| US5015444A (en) * | 1987-09-25 | 1991-05-14 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Plate type reformer |
| WO2005087360A1 (en) | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Intelligent Energy, Inc. | Modular reformer with enhanced heat recuperation |
| EP1729877A1 (en) * | 2004-03-09 | 2006-12-13 | Intelligent Energy, Inc. | Modular reformer with enhanced heat recuperation |
| EP1729877A4 (en) * | 2004-03-09 | 2008-04-02 | Intelligent Energy Inc | MODULAR REFORMER WITH IMPROVED HEAT RECOVERY |
| US8152872B2 (en) | 2004-03-09 | 2012-04-10 | Intelligent Energy, Inc. | Modular reformer with enhanced heat recuperation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0640948B2 (ja) | 1994-06-01 |
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