JPS6342733A - 吸熱反応装置 - Google Patents

吸熱反応装置

Info

Publication number
JPS6342733A
JPS6342733A JP61185747A JP18574786A JPS6342733A JP S6342733 A JPS6342733 A JP S6342733A JP 61185747 A JP61185747 A JP 61185747A JP 18574786 A JP18574786 A JP 18574786A JP S6342733 A JPS6342733 A JP S6342733A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reactor
furnace gas
main body
endothermic
evaporator
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
Application number
JP61185747A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuichi Matsumoto
秀一 松本
Akira Sasaki
明 佐々木
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP61185747A priority Critical patent/JPS6342733A/ja
Publication of JPS6342733A publication Critical patent/JPS6342733A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612Combination 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
    • H01M8/0625Combination 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
    • H01M8/0631Reactor construction specially adapted for combination reactor/fuel cell
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Fuel Cell (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〕 この発明は吸熱反応装置、特に反応器への熱伝達量の割
合を変化させる手段を備えたものに関するものである。
〔従来の技術〕
第2図は、刊行物PSD/U″rCFCRy osss
 ニ記載される従来のメチルアルコール改質用吸熱反応
装置を示す概略構成図であり、例えば燃料電池の燃料の
改質に使用されるものである。図において、(1)はメ
チルアルコールと水との吸熱反応により水素と二酸化炭
素とを生成する反応装置本体、(2)は液体プロセス原
料であるメチルアルコールと水との混合液を蒸発させ、
気体原料とする蒸発器、(3)は蒸発器(2)の中に伝
熱面積および流速を増加させるために充填されているア
ルミナボール、(4)は蒸発した気体原料を通過させて
吸熱反応を進行させ、反応生成物を製造する吸熱反応器
、(5)は反応器(4)の中に充填されている例えば銅
・亜鉛系のf@媒、(6)はバーナ燃料と空気を燃焼さ
せて高温の炉ガスを生成するバーナ、(7a)はバーナ
燃料の流量調節弁、(7b)は空気の流量調節弁、(8
)は温度調節器、(9)は液体プロセス原料を前記蒸発
器(2)へ供給する系統、00は前記蒸発器(2)で気
体となったプロセス原料を反応器(4)へ供給する系統
、(11)は反応器(4)で製造された反応生成物を例
えば燃料電池本体の燃料室へ供給する系統、@はバーナ
燃料をバーナ(6)へ供給する系頭、α[有]は空気を
バーナ(6)へ供給する系統、Q4)は前記蒸発器(2
)と前記反応器(4)の加熱に使用された燃焼ガスを系
外へ放出する系統である。
次に動作について説明する。
系統α功より燃料ガスを、系統時より空気をバーナ(6
)へ供給し、生成する高温の炉ガスにより蒸発器(2)
および反応器(4)を加熱し、所定の温度まで上げる。
温度が上がったら、プロセス原料であるメチルアルコー
ルと水の混合液を系統(9)よりアルミナボール(3)
の充填された蒸発器(2)に供給し、そこでバーナ(6
)によって生成された高温の炉ガスによって加熱され、
蒸発・昇温する。気体となって蒸発器(2)を出たプロ
セス原料は系統00を通り触媒(5)の充填された反応
器(4)へ入り、炉ガスによって加熱されながら反応生
成物である水素、二酸化炭素への反応を起こし系統01
)によって例えば燃料電池本体へ供給される。
一方、蒸発器(2)および反応器(4)の加熱に使用さ
れる炉ガス生成量の調節は、反応器(4)の温度が所定
の温度となるように温度調節器(8)によって燃料ガス
および空気の流量を各々の流量調節弁(7a) 。
(7b)によって制御することにより行なっている。
加熱に使用された炉ガスは系統Q41により糸外へ放出
される。
〔発明が解決しようとする問題点) 従来の吸熱反応装置は以上のように構成されているので
、例えば装置の冷起動の場合に熱容量の大きい反応器の
温度が所定の温度に致してしまう前に熱容量の小さい蒸
発器の温度が上がり過ぎてしまい、蒸発器の材料の耐熱
温度以下に維持するために反応器の昇温速度を下げてや
らなければならなくなり、昇温時間が長くなる。また、
負荷変動に対する温度の応答が蒸発器より反応器の方が
遅いので急激な負荷変動が困難である等の問題点があっ
た。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、冷起動時間が短縮できるとともに急激な負荷
変化に対しても追随できる吸熱反応装置を得ることを目
的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る吸熱反応装置は、反応装置本体内におけ
る炉ガスの流路を変化させ、反応装置本体全構成する反
応器への熱伝達量の割合を変化できるようにしたもので
ある。
〔作用〕
この発明における吸熱反応装置は、熱伝達量変化手段に
より冷起動時や負荷変動時に、熱容量の大きい反応器へ
の熱伝達量の割合を多くすることにより、温度の応答を
速くする。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図はこの発明の一実施例による吸熱反応装置を示す概略
構成図であり、図において、(1)〜(5) 、  (
7a) (Wb) 、 (8) 〜04)は前述の従来
のものと同様のものを示す。09は炉ガスの流路に移動
自在に設けられた邪魔板、OQは可動式バーナであり、
これら邪魔板05及び可動式バーナoQにより、炉ガス
の流路を変化させ、反応器(4)への熱伝達量の割合を
変化させる熱伝達量変化手段を構成する。
次に、上記構成の動作について説明する。系統q3より
燃料ガスを系統α[有]より空気を可動式バーナQeへ
供給し、生成する高温の炉ガスによって蒸発器(2)お
よび反応器(4)を加熱する。この時、熱容量の大きい
反応器(4)と熱容量の小さい蒸発器(2)を同じよう
に昇温させるために、邪魔板aυを動かし炉ガスが反応
器(4)側へ多く織れるようにする。またバーナαeも
反応器(4)側へ移動させて、対流伝熱だけでなく放射
伝熱においても蒸発器(2)側より反応器(4)側へ多
くの熱量を供給できるようにする。
蒸発器(2)および反応器(4)の温度が所定の温度ま
で上がったらプロセス原料であるメチルアルコールと水
の混合液を系統(9)よりアルミボール(3)の充填さ
れた蒸発器(2)に供給すると共に、バーナQQの位置
を通常の位置へ戻し、邪魔板QOも炉ガスが蒸発器(2
)側へも流れるように動かす。
蒸発器(2)へ供給されたプロセス原料は、バーナaG
によって生成される高温の炉ガスによって加熱され、蒸
発・昇温し、系統Q0を通って触媒(5)の充填された
反応器(4)へ入る。反応器(4)へ入ったプロセス原
料は、炉ガスによって加熱されながら反応生成物である
水素・二酸化炭素への反応を起こし系統Q1)によって
例えば燃料電池本体へ供給される。
一方、燃料ガスと空気は反応器(4)の温度が所定の温
度となるように温度調節器(8)によって流量を流量調
節弁(7a) (?b)によって制御する。
また、反応器(4)への導入ガスの量の変化等、急激な
負荷変動により反応器(4)内の温度が著しく変化しな
いように、負荷変動指令に応じても燃料ガスや空気の量
を変化させると共に邪魔板Qυおよびバーナ0eを動か
して、負荷変動に対してより早く対応させることができ
る。
なお、上記実施例では可動式バーナaQとして、バーナ
自体を移動できるようにしたが、バーナのノズルの方向
を変えられるようにしてもよい。また、熱伝達量変化手
段として邪魔板Q0を動かす方法とバーナQejを動か
す方法のどちらか一方でも上記実施例に近い効果を得ら
れる。
また、上記実施例では蒸発器と反応器の組合せの場合に
ついて示したが、2つの或はそれ以上の連結した反応器
であってもよく、各反応器への熱伝達量変化手段により
変化させることにより上記と同様の効果を得ることがで
きる。また1つの反応器の入口側と出口側で必要熱量が
変わる場合にも、熱伝達量変化手段により、例えばはじ
めは入口側への熱伝達量の割合が多くなるように炉ガス
の流路を切り換えることにより同様の効果が得られる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば反応装置本体内におけ
る炉ガスの流路を変化させ、反応装置本体を構成する反
応器への熱伝達量の割合を変化できるようにしたので、
冷起動時間が短縮され、また負荷変動の際の温度変化も
小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による吸熱反応装置を示す
概略構成図、及び第2図は従来の吸熱反応装置を示す概
略構成図である。 (2)・・・反応装置本体  (2)・・・蒸発器(4
)・・・吸熱反応器   αG・・・邪魔板Q・・・・
可動式バーナ なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)吸熱反応により反応生成物を製造する反応器を有
    する反応装置本体、燃料と空気を燃焼させて炉ガスを生
    成し、この炉ガスにより上記反応装置本体を加熱する加
    熱手段、及び上記反応装置本体内における上記炉ガスの
    流路を変化させ、上記反応器への熱伝達量の割合を変化
    させる熱伝達量変化手段を備えた吸熱反応装置。
  2. (2)熱伝達量変化手段は炉ガスの流路に移動自在に設
    けられた邪魔板である特許請求の範囲第1項記載の吸熱
    反応装置。
  3. (3)熱伝達量変化手段は加熱手段を反応装置本体に対
    して移動させるものである特許請求の範囲第1項又は第
    2項記載の吸熱反応装置。
  4. (4)反応装置本体は、液体プロセス原料を通過させて
    気体原料とする蒸発器と、上記気体原料を通過させて吸
    熱反応を進行させ、反応生成物を製造する吸熱反応器よ
    り構成され、熱伝達量変化手段により流路を切り換えて
    、上記蒸発器と上記吸熱反応器とへの熱伝達量の比率を
    変化させる特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれ
    かに記載の吸熱反応装置。
  5. (5)液体プロセス原料はメチルアルコールと水であり
    、反応生成物は水素と二酸化炭素である特許請求の範囲
    第4項記載の吸熱反応装置。
JP61185747A 1986-08-06 1986-08-06 吸熱反応装置 Pending JPS6342733A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61185747A JPS6342733A (ja) 1986-08-06 1986-08-06 吸熱反応装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61185747A JPS6342733A (ja) 1986-08-06 1986-08-06 吸熱反応装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6342733A true JPS6342733A (ja) 1988-02-23

Family

ID=16176151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61185747A Pending JPS6342733A (ja) 1986-08-06 1986-08-06 吸熱反応装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6342733A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01216552A (ja) * 1988-02-24 1989-08-30 Nec Corp マスタースライス半導体集積回路
JP2007314410A (ja) * 2006-05-26 2007-12-06 Samsung Sdi Co Ltd 移動可能なバーナを具備した燃料改質器とその駆動方法、及び燃料電池システム
JP2008001584A (ja) * 2006-05-26 2008-01-10 Nippon Oil Corp 改質器および間接内部改質型固体酸化物形燃料電池
JP2008007359A (ja) * 2006-06-28 2008-01-17 Nippon Oil Corp 改質器および間接内部改質型固体酸化物形燃料電池

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01216552A (ja) * 1988-02-24 1989-08-30 Nec Corp マスタースライス半導体集積回路
JP2007314410A (ja) * 2006-05-26 2007-12-06 Samsung Sdi Co Ltd 移動可能なバーナを具備した燃料改質器とその駆動方法、及び燃料電池システム
JP2008001584A (ja) * 2006-05-26 2008-01-10 Nippon Oil Corp 改質器および間接内部改質型固体酸化物形燃料電池
JP4617332B2 (ja) * 2006-05-26 2011-01-26 三星エスディアイ株式会社 移動可能なバーナを具備した燃料改質器とその駆動方法、及び燃料電池システム
US8057560B2 (en) 2006-05-26 2011-11-15 Samsung Sdi Co., Ltd. Fuel processor having movable burner, method of operating the same, and fuel cell system having the same
JP2008007359A (ja) * 2006-06-28 2008-01-17 Nippon Oil Corp 改質器および間接内部改質型固体酸化物形燃料電池

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6257869B1 (en) Matrix bed for generating non-planar reaction wave fronts, and method thereof
CN100556527C (zh) 紧凑型蒸汽重整装置
US3768955A (en) Reactant ratio control process
IE53294B1 (en) Fluidised bed combustion units
CA2591819A1 (en) Water and steam management in fuel reformer
JPS6342733A (ja) 吸熱反応装置
CA1201276A (en) Mono-stage device to generate gaseous so.sub.3 from melted sulphur, suitable for sulphonating plants and particularly for additivation plants using so.sub.3 to precipitate ashes from ordinary furnaces smokes
JPH01186570A (ja) 燃料電池用燃料改質方法
JP3437684B2 (ja) 燃料電池発電装置用の燃料改質器およびその運転方法
JPH11130403A (ja) 燃料電池用改質器の温度制御方法
US7163566B2 (en) Method of operating a gas generating system and a gas generating system
CA3235981A1 (en) Direct electrical heating of catalytic reactive system
US3892538A (en) Method and apparatus for generating high temperature zone using fixed-fluidized bed
JPH0421536B2 (ja)
US7160341B2 (en) System for controlling front and back end temperatures of a shift reactor
JPS63319043A (ja) 熱媒加熱式改質器の改質温度制御装置
JPS63248702A (ja) 燃料改質装置
JPH10134838A (ja) 燃料電池用改質器及びその制御方法
JP2618960B2 (ja) 触媒燃焼装置およびその燃焼制御方法
JPH02119061A (ja) 燃料電池のメタノール改質装置
JPS63141638A (ja) 多管式反応器
Godfrey et al. Dynamic modelling of a steam reformer and the implementation of feedforward/feedback control
JPH0448922B2 (ja)
JPH02129002A (ja) 燃料電池発電システムの燃料改質装置
SU1302133A1 (ru) Способ регулировани термического сопротивлени теплопередающей стенки