JPS6227305A - プレ−ト形改質装置 - Google Patents

プレ−ト形改質装置

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JPS6227305A
JPS6227305A JP16734185A JP16734185A JPS6227305A JP S6227305 A JPS6227305 A JP S6227305A JP 16734185 A JP16734185 A JP 16734185A JP 16734185 A JP16734185 A JP 16734185A JP S6227305 A JPS6227305 A JP S6227305A
Authority
JP
Japan
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chambers
combustion
reforming
gas
chamber
Prior art date
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Pending
Application number
JP16734185A
Other languages
English (en)
Inventor
Minoru Hotta
実 堀田
Mikio Ikeda
池田 三樹夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP16734185A priority Critical patent/JPS6227305A/ja
Publication of JPS6227305A publication Critical patent/JPS6227305A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00106Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00115Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements inside the bed of solid particles
    • B01J2208/0015Plates; Cylinders

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野1 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。
[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
81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、該各局状壁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f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g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1h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q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9にはアルミナ球慣が充填してあり、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’lq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、ここで生
じた高温ガスが環状バーナガス通路Qを通るようにしで
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。
[発明が解決しようとする問題点1 ところが、上記従来の触媒反応装置では、■ 管状リア
クタdの上部が位置しているバーナキャビリテイSで燃
焼が行われるが、輻射伝熱による燃焼温度の低下により
低発熱燃料の使用が困難である、 ■ アルミナ球Iの熱容量が大きいため、炉があたたま
るまでに時間がかかり、短時間での起動が困難である、 ■ 触媒粒子nの流動化が生じる、 ■ 全体として大型化している、 等の問題がある。
そこで、本発明は、伝熱面積を大きくして小形化が図れ
、起動時間も短縮されるように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、横方向に延びる改質室と燃焼室を上下方向に
交互に積み重ね、上記改質室には改質用触媒を充填する
と共に、上記燃焼室には燃焼ガスの加熱要素を入れ、且
つ上記改質室には水蒸気と炭化水素燃料の供給用の流路
と排出用の流路を、又、上記燃焼室には燃焼ガスの供給
側の流路と排出側の流路をそれぞれ連通させた構成とす
る。
[作   用] 水蒸気と炭化水素燃料を改質室に入れ、燃焼ガスを燃焼
室に入れると、該燃焼ガスの燃焼熱により改質室内の燃
料が加熱され、改質室内の改質用触媒によって反応が行
われる。この反応により燃料は改質されて水素ガスが得
られ、この得られた水素ガスは改質室内より取り出され
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。
反応部工を挾んで、上側に熱回収用として燃焼ガス熱交
換部■を、又、下側に熱回収用として燃料熱交換部■を
それぞれ仕切壁■とVを介在させて配置し、積層とする
上記反応部■は、改質用触媒2を充填した改質室1と、
燃焼用触媒を充填した燃焼室3を隔壁5により交互に積
層してなり、各室1.3は、その周辺部に内部くり抜き
部7を有するディスタンスプレートを6a、6bを配置
し、隔壁5とディスタンスプレート6の内部くり抜き部
1とで囲まれる空間に形成されるようにする。上記各デ
ィスタンスプレート6a、6bには、その周辺部の一側
に、水蒸気又は炭化水素燃料の流路となる孔aと、可燃
ガスの流路となる孔すを、第2図の如く交互に設けると
共に、周辺部の他側に、改質で得られた水素ガス、炭酸
ガスの流路となる孔Cと、排ガスの流路となる孔dを交
互に設け、且つ改質室1のディスタンスプレート6aに
設置プた上記孔aとCは、改質室1に連通ずるように扇
形の切欠部8を設け、上記燃料が孔aがら改質室1内に
入り、水素ガス、炭酸ガスに改質されて改質室1から孔
Cに導かれるようにする。同様に燃焼室3のディスタン
スプレート6bに設けた上記孔すとdは、燃焼室3に連
通ずるように扇形の切欠部を設け、上記可燃ガスが孔す
から燃焼室3内に入り排ガスが孔dへ導かれるようにし
である。
又、前記燃焼ガス熱交換部■は、内部くり俊き部を有す
るディスタンスプレート10をフラットなプレート11
を挾んで交互に積層して、周辺部に前記孔a、b 、 
c、dに対応させてガスの流れる孔e、f 、 g、h
をそれぞれ交互に形成し、プレート11の片面のディス
タンスプレート10の孔eとhは、内部くり央き部を介
して互に連通ずるように扇形の切欠部で同放し、又、プ
レート月の反対面に位置するディスタンスプレート11
の孔fと0は、内部くり抜き部を介して互に連通ずるよ
うに扇形の切欠部で開放させ、可燃ガスの供給側と戻り
側とが異なる通路を通るようにする。又、燃料熱交換部
■も同様に内部くり央き部を有するディスタンスプレー
ト12をフラットなプレート13を挾んで交互に積層さ
せ、且つ周辺部に燃料の供給側の流路となる孔iとj、
及び燃料の排出側の流路となる孔にと!をそれぞれ交互
に設け、燃料の供給側と戻り側とが異なる通路を通るよ
うにする。“ 更に、燃焼ガス熱交換部■の上側には、可燃ガスCの流
路となる孔9に連通ずる可燃ガスの入口14を有し且つ
排ガスDの流路となる孔θに連通ずる排ガス出口15を
有する上部ホルダ16があり、又、燃料熱交換部■の下
側には、水蒸気及び炭化水素燃料への流路となる孔iに
連通する水蒸気及び炭化水素入口17を右し且つ水素ガ
ス、炭酸ガスBの流路となる孔1に連通する水素ガス、
炭酸ガス出口18を有する下部ホルダ19があり、該上
下のホルダ16と19を締°め付けることによって一体
化させる。
なお、仕切壁■とVにも周辺部に孔が設けであるが、仕
切IIVには可燃ガス用の孔f、hに対応する孔m、n
のみとし、仕切壁Vには燃料用の孔j、kに対応する孔
0.pのみとする。
下部ホルダ19の入口17から水蒸気及び炭化水素燃料
A(たとえば、水蒸気とメタンガス)を入れると、この
燃料は孔iから燃料熱交換部■の各段の燃料の供給側の
通路を通って孔jへ導かれ、該孔jを上昇して反応部工
に入り、該反応部工で孔8から改質室1に入る。
一方、上部ホルダ16の入口14から供給された可燃ガ
スCは、孔Cから燃焼ガス熱交換部■の各段の供給側の
通路を通って孔fに導かれ、該孔fを下降して反応部■
に入り、該反応部Iで孔すから燃焼室3に入る。
上記燃焼室3には、燃焼触媒4があり、ここに入った可
燃ガスは、酸化作用し、その熱によって上記改質室1内
の水蒸気及びメタンガスは加熱され、該改質室1内の改
質用触媒2によって、 CHs  + H20−)CO+ 3 H2CO+H2
0→COz°+ 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Bは、改質室1より
孔Cに入って下降し、燃料熱交換部■における戻り側の
通路を通って孔・!に入り、出口18より取り出される
燃焼室3内で燃料の加熱に供された燃焼ガスは、燃焼室
3から孔dに入って上昇し、燃焼ガス熱交換部■の戻り
側の通路を通り、7teを経て出口15より排ガスとし
て排出される。
上記燃焼ガス及び燃料の流れにおいて、燃焼ガスは、熱
交換部■で供給側と戻り側のガスの間で熱交換が行われ
、排ガスのもつ熱が燃焼室3へ供給されるガスの予熱に
利用されて熱回収が行われる。一方、燃料は、熱交換部
■で供給側の燃料と戻り側の燃料との間で熱交換が行わ
れ、改質室1へ入る燃料は加熱され熱回収が行われる。
以上におけるガス及び燃料の流れをわかり易く示したの
が第3図である。
なお、本発明は上記実施例のみに限定されるものではな
く、反一部工の燃焼室3には燃焼用触媒4を充填した場
合を例示したが、燃焼用触媒4に代えてバーナを配設し
てもよい。
[発明の効果] 以上述べた如く本発明の改質装置によれば、次の如き優
れた効果を奏し得る。
(1)  プレート形ひあるため、伝熱面積が大きく、
且つコンパクトにすることができ、放熱損失も小さくな
る。
(i)  改質室と燃焼室を仕切壁を介し交互に積層さ
せ、燃焼室に燃焼用触媒を用いているので、燃料が加熱
されて短時間に起動できると共に燃焼温度が抑えられる
ため排ガス中のNOx低減による低公害化が図れる。
(ロ) プレート形熱交換器と一体に組み合わせること
により、燃焼後の熱回収が容易であり、熱効率も高い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の装置の実施例を示す切断正面図、第2
図は第1図に示す各部を分解して示した説明図、第3図
はガス及び燃料の流れを示す概略図、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X
方向断面図である。 ■は反応部、■は燃焼ガス熱交換部、■は燃料熱交換部
、rv、vは仕切壁、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、6a、 f3b
、 10.12はディスタンスプレートを示す。 特  許  出  願  人 石川島播W!重工業株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)横方向に延びる改質室と燃焼室を上下方向に交互に
    積み重ね、上記改質室には改質用触媒を充填すると共に
    、上記燃焼室には燃焼ガスの加熱要素を入れ、且つ上記
    改質室には水蒸気と炭化水素燃料の供給用の流路と排出
    用の流路を、又、上記燃焼室には燃焼ガスの供給側の流
    路と排出側の流路をそれぞれ連通させたことを特徴とす
    るプレート形改質装置。
JP16734185A 1985-07-29 1985-07-29 プレ−ト形改質装置 Pending JPS6227305A (ja)

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JP16734185A JPS6227305A (ja) 1985-07-29 1985-07-29 プレ−ト形改質装置

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JPS6227305A true JPS6227305A (ja) 1987-02-05

Family

ID=15847930

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JP (1) JPS6227305A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
EP0691701A1 (en) * 1994-07-05 1996-01-10 Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. Plate reformer
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EP3401006A1 (en) * 2017-05-11 2018-11-14 Casale Sa Multi-bed catalytic converter with inter-bed cooling

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