JPH0640948B2 - プレ−ト形改質装置 - Google Patents
プレ−ト形改質装置Info
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- JPH0640948B2 JPH0640948B2 JP61003295A JP329586A JPH0640948B2 JP H0640948 B2 JPH0640948 B2 JP H0640948B2 JP 61003295 A JP61003295 A JP 61003295A JP 329586 A JP329586 A JP 329586A JP H0640948 B2 JPH0640948 B2 JP H0640948B2
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- H01M8/0631—Reactor construction specially adapted for combination reactor/fuel cell
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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- B01J19/249—Plate-type reactors
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- 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; Reversible storage of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide or air
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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53-78983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53-78983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、該各筒状壁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室h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h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l
がそれぞれ接続してあり、環状バーナガス通路gにはア
ルミナ球mが充填してあり、環状反応室hには触媒粒子n
が充填してある。
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、該各筒状壁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室h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h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l
がそれぞれ接続してあり、環状バーナガス通路gにはア
ルミナ球mが充填してあり、環状反応室hには触媒粒子n
が充填してある。
更に、炉aの上端部には、バーナ燃焼マニホールドo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oには炉用燃料が導管qを経て供給される
ようにしてあると共に、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ィsから環状バーナガス通路gの方へ
流すようにしてある。
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oには炉用燃料が導管qを経て供給される
ようにしてあると共に、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ィsから環状バーナガス通路gの方へ
流すようにしてある。
したがって、上記従来の触媒反応装置では、導管k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h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h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h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h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しえ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しえ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Ｉ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Ｉ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Ｉ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Ｉ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Ｉ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。上記改質室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Ａ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＋Ｈ2Ｏ）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、上記両ディス
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13を設ける。
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。上記改質室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Ａ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＋Ｈ2Ｏ）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、上記両ディス
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13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＋Ｈ2Ｏ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＋Ｈ2Ｏ）は各ユニットＩ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＋Ｈ2Ｏ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＋Ｈ2Ｏ）は各ユニットＩ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を挟んで上側の燃焼（空気
側）3bに入る。各燃焼室3a,3b内には、燃焼触媒4があ
り、ここに入った燃焼Ｆと空気Ａは燃焼室3aと3b内を流
れるが、燃料側の燃焼室3a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。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＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ＋３Ｈ2 ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋Ｈ2 の反応が行われ、メタンガスをＨ2とＣＯ2に改質する。
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を挟んで上側の燃焼（空気
側）3bに入る。各燃焼室3a,3b内には、燃焼触媒4があ
り、ここに入った燃焼Ｆと空気Ａは燃焼室3aと3b内を流
れるが、燃料側の燃焼室3a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。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＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ＋３Ｈ2 ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→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、ＣＯ2）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。
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。
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。
［発明の効果］ 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に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てあるの
で、燃焼室内では燃料て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に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てあるの
で、燃焼室内では燃料て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図の状態を一体に組み立て
た状態の断面図、第３図は第２図のIII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。 Ｉ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,9b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。
状態の斜視図、第２図は第１図の状態を一体に組み立て
た状態の断面図、第３図は第２図のIII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。 Ｉ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,9b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。
Claims (1)
- 【請求項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 JPS62160136A (ja) | 1987-07-16 |
| JPH0640948B2 true 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) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0422827Y2 (ja) * | 1987-09-25 | 1992-05-26 | ||
| ES2393195T3 (es) * | 2004-03-09 | 2012-12-19 | Intelligent Energy, Inc. | Reformador modular con recuperación de calor mejorada |
-
1986
- 1986-01-10 JP JP61003295A patent/JPH0640948B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62160136A (ja) | 1987-07-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |