JPH076781A - りん酸型燃料電池発電装置 - Google Patents
りん酸型燃料電池発電装置Info
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- JPH076781A JPH076781A JP5146626A JP14662693A JPH076781A JP H076781 A JPH076781 A JP H076781A JP 5146626 A JP5146626 A JP 5146626A JP 14662693 A JP14662693 A JP 14662693A JP H076781 A JPH076781 A JP H076781A
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- 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
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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Abstract
(57)【要約】
【目的】燃料ガス中に含有されるアンモニアによるその
発生電圧の低下，寿命の短縮等の度合いを低減すること
の可能な燃料電池発電装置を提供する。 【構成】りん酸型燃料電池発電装置１は、従来例のりん
酸型燃料電池発電装置に対して、アンモニア除去装置２
を備え、燃料改質器６からアンモニア除去装置２に燃料
ガスを供給する供給路９１ａと、アンモニア除去装置２
から燃料電池本体５に燃料ガスを供給する供給路９１ｂ
を用いるようにしたものである。アンモニア除去装置２
は、アンモニアを除去する除去剤として、りん酸，硫
酸，塩酸等の酸類を収容しており、燃料ガスをこの除去
剤中に通流させ、燃料ガス中に含有されているアンモニ
アを除去剤である酸と中和反応させて選択的に除去する
装置である。こうしてアンモニア除去装置２中を通流す
ることによりアンモニア濃度が低減された燃料ガスは、
供給路９１ｂを経て燃料電池本体５の有する燃料電極に
供給される。
発生電圧の低下，寿命の短縮等の度合いを低減すること
の可能な燃料電池発電装置を提供する。 【構成】りん酸型燃料電池発電装置１は、従来例のりん
酸型燃料電池発電装置に対して、アンモニア除去装置２
を備え、燃料改質器６からアンモニア除去装置２に燃料
ガスを供給する供給路９１ａと、アンモニア除去装置２
から燃料電池本体５に燃料ガスを供給する供給路９１ｂ
を用いるようにしたものである。アンモニア除去装置２
は、アンモニアを除去する除去剤として、りん酸，硫
酸，塩酸等の酸類を収容しており、燃料ガスをこの除去
剤中に通流させ、燃料ガス中に含有されているアンモニ
アを除去剤である酸と中和反応させて選択的に除去する
装置である。こうしてアンモニア除去装置２中を通流す
ることによりアンモニア濃度が低減された燃料ガスは、
供給路９１ｂを経て燃料電池本体５の有する燃料電極に
供給される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、りん酸型燃料電池発
電装置に係わり、燃料ガス中に存在するアンモニアの含
有度を低減するよう改良した構成に関する。
電装置に係わり、燃料ガス中に存在するアンモニアの含
有度を低減するよう改良した構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】りん酸型燃料電池発電装置は、りん酸を
担持したマトリックスと、このマトリックスを挟持し燃
料ガスおよび酸化剤ガスの供給を受けて直流電気を発生
させる燃料電極および酸化剤電極からなる単位セルを、
複数積層した単位セルの積層体を備える燃料電池本体
と、この燃料電池本体に燃料ガスと酸化剤ガスとを供給
する装置を備えた発電装置である。りん酸型燃料電池発
電装置では、燃料ガスとして例えば天然ガス，ナフサな
どの炭化水素系燃料を水蒸気改質して得たところの水素
を高濃度に含有するガスを用い、また、酸化剤ガスとし
ては空気供給手段により供給される反応用空気を用いる
装置が広く知られている。
担持したマトリックスと、このマトリックスを挟持し燃
料ガスおよび酸化剤ガスの供給を受けて直流電気を発生
させる燃料電極および酸化剤電極からなる単位セルを、
複数積層した単位セルの積層体を備える燃料電池本体
と、この燃料電池本体に燃料ガスと酸化剤ガスとを供給
する装置を備えた発電装置である。りん酸型燃料電池発
電装置では、燃料ガスとして例えば天然ガス，ナフサな
どの炭化水素系燃料を水蒸気改質して得たところの水素
を高濃度に含有するガスを用い、また、酸化剤ガスとし
ては空気供給手段により供給される反応用空気を用いる
装置が広く知られている。
【０００３】図４は、このようなりん酸型燃料電池発電
装置の従来例の要部のシステム構成を示すシステム構成
図である。図４において、９は、燃料電池本体５、燃料
改質器６、空気供給手段８とを備えたりん酸型燃料電池
発電装置である。燃料電池本体５は、電解質であるりん
酸を担持したマトリックスと、このマトリックスを挟持
し燃料ガスおよび酸化剤ガスがそれぞれ通流する燃料ガ
ス流通路および酸化剤ガス流通路を有する一対の多孔性
のガス拡散電極である燃料電極および酸化剤電極からな
る単位セルを複数積層した単位セルの積層体を備えてい
る。この燃料電池本体５の備える単位セルは、装置を高
効率で作動させるためにその温度を２００〔℃〕程度に
維持して運転するのが一般である。
装置の従来例の要部のシステム構成を示すシステム構成
図である。図４において、９は、燃料電池本体５、燃料
改質器６、空気供給手段８とを備えたりん酸型燃料電池
発電装置である。燃料電池本体５は、電解質であるりん
酸を担持したマトリックスと、このマトリックスを挟持
し燃料ガスおよび酸化剤ガスがそれぞれ通流する燃料ガ
ス流通路および酸化剤ガス流通路を有する一対の多孔性
のガス拡散電極である燃料電極および酸化剤電極からな
る単位セルを複数積層した単位セルの積層体を備えてい
る。この燃料電池本体５の備える単位セルは、装置を高
効率で作動させるためにその温度を２００〔℃〕程度に
維持して運転するのが一般である。
【０００４】燃料改質器６は、天然ガス，ナフサなどの
炭化水素系の原料燃料を燃料供給手段７から供給され
て、水素を高濃度に含有する燃料ガスに改質する装置で
ある。燃料改質器６で得られた燃料ガスは、燃料ガスの
供給路９１を経て燃料電池本体５の有する燃料電極に供
給される。一方、酸化剤ガスである反応用空気は、例え
ば空気圧縮機である空気供給手段８から反応用空気の供
給路９２を経て燃料電池本体５の有する酸化剤電極に供
給される。燃料ガスと反応用空気は、燃料電池本体５で
互いに既に知られている化学反応を行って直流電気の発
電に寄与し、水素あるいは酸素が消費されたいわゆるオ
フガスとなって燃料電池本体５から排出される。
炭化水素系の原料燃料を燃料供給手段７から供給され
て、水素を高濃度に含有する燃料ガスに改質する装置で
ある。燃料改質器６で得られた燃料ガスは、燃料ガスの
供給路９１を経て燃料電池本体５の有する燃料電極に供
給される。一方、酸化剤ガスである反応用空気は、例え
ば空気圧縮機である空気供給手段８から反応用空気の供
給路９２を経て燃料電池本体５の有する酸化剤電極に供
給される。燃料ガスと反応用空気は、燃料電池本体５で
互いに既に知られている化学反応を行って直流電気の発
電に寄与し、水素あるいは酸素が消費されたいわゆるオ
フガスとなって燃料電池本体５から排出される。
【０００５】りん酸型燃料電池発電装置９は、その運転
開始に当たりまず燃料改質器６を不活性な窒素でパージ
しつつその反応温度にまで昇温する。所定の反応温度に
まで昇温された時点で窒素パージを止めて、燃料改質器
６に水蒸気の供給を開始し、これから一定時間経過後
に、原料燃料の供給を開始する。水蒸気が混合された原
料燃料（以降、改質原料と略称することがある。）は、
燃料改質器６に収納されている燃料改質用の触媒の働き
により、水素を高濃度に含有する燃料ガスに改質され
る。この燃料ガスと反応用空気の供給を受けて、燃料電
池本体５は直流電力を発生するのである。
開始に当たりまず燃料改質器６を不活性な窒素でパージ
しつつその反応温度にまで昇温する。所定の反応温度に
まで昇温された時点で窒素パージを止めて、燃料改質器
６に水蒸気の供給を開始し、これから一定時間経過後
に、原料燃料の供給を開始する。水蒸気が混合された原
料燃料（以降、改質原料と略称することがある。）は、
燃料改質器６に収納されている燃料改質用の触媒の働き
により、水素を高濃度に含有する燃料ガスに改質され
る。この燃料ガスと反応用空気の供給を受けて、燃料電
池本体５は直流電力を発生するのである。
【０００６】なお、燃料電池本体５で発電された直流電
力は、そのまま、あるいは必要に応じて図示しない直流
／交流変換装置により交流電力に変換されたうえで、図
示しない電気負荷装置に供給される。
力は、そのまま、あるいは必要に応じて図示しない直流
／交流変換装置により交流電力に変換されたうえで、図
示しない電気負荷装置に供給される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術によ
るりん酸型燃料電池発電装置においては、炭化水素系の
原料燃料と空気から直流電力を発生することが可能であ
るが、次記する問題が存在している。すなわち燃料改質
器６に収納されている燃料改質用の触媒中にはその製造
工程において微量のアンモニアが含まれていることがあ
る。この触媒中に含まれるアンモニアは、改質器用触媒
に熱処理等を加えることで除去するようにしてはいる
が、必ずしもこのアンモニアを完全に除去することはで
きていない。この触媒中に含まれているアンモニアは、
燃料改質器６から供給される燃料ガス中に混入されるこ
ととなる。また、燃料改質器６への原料燃料の供給開始
直後には、パージに用いた窒素がまだ残留しており、改
質原料が改質されることで生成された水素と反応し、数
〔ｐｐｍ〕から数十〔ｐｐｍ〕程度の濃度のアンモニア
が生成されて燃料ガスに含有されることがある。さら
に、改質原料中に不純物として窒素が含有されている場
合には、その窒素の含有度に応じた濃度のアンモニアが
燃料ガスに含まれることとなる。
るりん酸型燃料電池発電装置においては、炭化水素系の
原料燃料と空気から直流電力を発生することが可能であ
るが、次記する問題が存在している。すなわち燃料改質
器６に収納されている燃料改質用の触媒中にはその製造
工程において微量のアンモニアが含まれていることがあ
る。この触媒中に含まれるアンモニアは、改質器用触媒
に熱処理等を加えることで除去するようにしてはいる
が、必ずしもこのアンモニアを完全に除去することはで
きていない。この触媒中に含まれているアンモニアは、
燃料改質器６から供給される燃料ガス中に混入されるこ
ととなる。また、燃料改質器６への原料燃料の供給開始
直後には、パージに用いた窒素がまだ残留しており、改
質原料が改質されることで生成された水素と反応し、数
〔ｐｐｍ〕から数十〔ｐｐｍ〕程度の濃度のアンモニア
が生成されて燃料ガスに含有されることがある。さら
に、改質原料中に不純物として窒素が含有されている場
合には、その窒素の含有度に応じた濃度のアンモニアが
燃料ガスに含まれることとなる。
【０００８】このようにして燃料ガスに含有されたアン
モニアが、りん酸型燃料電池発電装置９の運転時に、燃
料電池本体５に一時的あるいは継続的に供給される。こ
のアンモニアは、燃料電極，酸化剤電極，およびマトリ
ックス中に存在する電解質であるりん酸と反応してりん
酸アンモニウムを生成する。このりん酸アンモニウムの
生成に電解質であるりん酸が消費されるために、燃料電
池本体５中のりん酸量が不足することとなり、このため
に、燃料電池本体５の発生電圧の低下，あるいは寿命の
短縮等が引き起こされることがある。
モニアが、りん酸型燃料電池発電装置９の運転時に、燃
料電池本体５に一時的あるいは継続的に供給される。こ
のアンモニアは、燃料電極，酸化剤電極，およびマトリ
ックス中に存在する電解質であるりん酸と反応してりん
酸アンモニウムを生成する。このりん酸アンモニウムの
生成に電解質であるりん酸が消費されるために、燃料電
池本体５中のりん酸量が不足することとなり、このため
に、燃料電池本体５の発生電圧の低下，あるいは寿命の
短縮等が引き起こされることがある。
【０００９】この発明は、前述の従来技術の問題点に鑑
みなされたものであり、その目的は、燃料ガス中に含有
されるアンモニアによるその発生電圧の低下，寿命の短
縮等の被毒の度合いを低減することの可能な燃料電池発
電装置を提供することにある。
みなされたものであり、その目的は、燃料ガス中に含有
されるアンモニアによるその発生電圧の低下，寿命の短
縮等の被毒の度合いを低減することの可能な燃料電池発
電装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明では前述の目的
は、１）燃料電極および酸化剤電極にそれぞれ燃料ガス
および酸化剤ガスの供給を受けて直流電力を発電する燃
料電池本体と、燃料電池本体の備える燃料電極に水素を
高濃度に含有する燃料ガスを供給する燃料改質器とを備
えたりん酸型燃料電池発電装置において、燃料改質器と
燃料電池本体との間の燃料ガスの供給路にアンモニア除
去装置を備えた構成とすること、また２）前記１項記載
の手段において、アンモニア除去装置は、アンモニアを
除去する除去剤として酸を用いる構成とすること、また
３）前記１項記載の手段において、アンモニア除去装置
は、アンモニアを除去する除去剤として水を用いる構成
とすること、また４）前記１項から３項までのいずれか
に記載の手段において、アンモニア除去装置と燃料電池
本体との間の燃料ガスの供給路に加熱装置を備えた構成
とすること、さらにまた５）前記１項から２項までのい
ずれかに記載の手段において、アンモニア除去装置は、
アンモニアを除去する除去剤を加熱する加熱手段を一体
に設置した構成とすること、により達成される。
は、１）燃料電極および酸化剤電極にそれぞれ燃料ガス
および酸化剤ガスの供給を受けて直流電力を発電する燃
料電池本体と、燃料電池本体の備える燃料電極に水素を
高濃度に含有する燃料ガスを供給する燃料改質器とを備
えたりん酸型燃料電池発電装置において、燃料改質器と
燃料電池本体との間の燃料ガスの供給路にアンモニア除
去装置を備えた構成とすること、また２）前記１項記載
の手段において、アンモニア除去装置は、アンモニアを
除去する除去剤として酸を用いる構成とすること、また
３）前記１項記載の手段において、アンモニア除去装置
は、アンモニアを除去する除去剤として水を用いる構成
とすること、また４）前記１項から３項までのいずれか
に記載の手段において、アンモニア除去装置と燃料電池
本体との間の燃料ガスの供給路に加熱装置を備えた構成
とすること、さらにまた５）前記１項から２項までのい
ずれかに記載の手段において、アンモニア除去装置は、
アンモニアを除去する除去剤を加熱する加熱手段を一体
に設置した構成とすること、により達成される。
【００１１】
【作用】この発明においては、 燃料改質器と燃料電池本体との間の燃料ガスの供給路
に、例えば、アンモニアを除去する除去剤として酸を用
いるアンモニア除去装置を備えた構成とすることによ
り、燃料ガス中に含有されたアンモニアは、吸収剤であ
る酸と中和反応を行うことにより選択的に燃料ガス中か
ら除去される。これにより、燃料電池本体に供給される
燃料ガスに含有されるアンモニア濃度が低減される。
に、例えば、アンモニアを除去する除去剤として酸を用
いるアンモニア除去装置を備えた構成とすることによ
り、燃料ガス中に含有されたアンモニアは、吸収剤であ
る酸と中和反応を行うことにより選択的に燃料ガス中か
ら除去される。これにより、燃料電池本体に供給される
燃料ガスに含有されるアンモニア濃度が低減される。
【００１２】また、除去剤として水を用いるアンモニ
ア除去装置を備えた構成とすることにより、燃料ガス中
に含有されたアンモニアは、除去剤である水との間で解
離反応を起こして水に溶解される。ところが、水素は、
水との間で解離反応をほとんど起こさないのでほとんど
水に溶解されない。したがって、燃料ガス中に含有され
たアンモニアは除去剤である水により選択的に除去され
る。これにより、燃料電池本体に供給される燃料ガスに
含有されるアンモニア濃度が低減される。
ア除去装置を備えた構成とすることにより、燃料ガス中
に含有されたアンモニアは、除去剤である水との間で解
離反応を起こして水に溶解される。ところが、水素は、
水との間で解離反応をほとんど起こさないのでほとんど
水に溶解されない。したがって、燃料ガス中に含有され
たアンモニアは除去剤である水により選択的に除去され
る。これにより、燃料電池本体に供給される燃料ガスに
含有されるアンモニア濃度が低減される。
【００１３】アンモニア除去装置と燃料電池本体との
間の燃料ガスの供給路に加熱装置を備えた構成とするこ
とにより、アンモニア除去装置を通流する際に、除去剤
に熱を奪われることで温度の低下した燃料ガスが、所望
の温度に加熱される。 アンモニア除去装置は、アンモニアを除去する除去剤
を加熱する加熱手段を一体に設置した構成とすることに
より、除去剤を加熱手段により所望の温度に加熱してお
き、燃料ガスはこの加熱された除去剤中を通流すること
で、少なくとも，温度の低下を被ることが防止される。
間の燃料ガスの供給路に加熱装置を備えた構成とするこ
とにより、アンモニア除去装置を通流する際に、除去剤
に熱を奪われることで温度の低下した燃料ガスが、所望
の温度に加熱される。 アンモニア除去装置は、アンモニアを除去する除去剤
を加熱する加熱手段を一体に設置した構成とすることに
より、除去剤を加熱手段により所望の温度に加熱してお
き、燃料ガスはこの加熱された除去剤中を通流すること
で、少なくとも，温度の低下を被ることが防止される。
【００１４】
【実施例】以下この発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。 実施例１；図１は、請求項１，〜３に対応するこの発明
の一実施例によるりん酸型燃料電池発電装置の要部のシ
ステム構成を示すシステム構成図である。図１におい
て、図４に示した従来例のりん酸型燃料電池発電装置と
同一部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
に説明する。 実施例１；図１は、請求項１，〜３に対応するこの発明
の一実施例によるりん酸型燃料電池発電装置の要部のシ
ステム構成を示すシステム構成図である。図１におい
て、図４に示した従来例のりん酸型燃料電池発電装置と
同一部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００１５】図１において、１は、図４に示した従来例
のりん酸型燃料電池発電装置９に対して、アンモニア除
去装置２を備え、燃料ガスの供給路９１に替えて、燃料
改質器６からアンモニア除去装置２に燃料ガスを供給す
る供給路９１ａと、アンモニア除去装置２から燃料電池
本体５に燃料ガスを供給する耐酸構造の供給路９１ｂを
用いるようにしたりん酸型燃料電池発電装置である。
のりん酸型燃料電池発電装置９に対して、アンモニア除
去装置２を備え、燃料ガスの供給路９１に替えて、燃料
改質器６からアンモニア除去装置２に燃料ガスを供給す
る供給路９１ａと、アンモニア除去装置２から燃料電池
本体５に燃料ガスを供給する耐酸構造の供給路９１ｂを
用いるようにしたりん酸型燃料電池発電装置である。
【００１６】アンモニア除去装置２は、アンモニアを除
去する除去剤として、りん酸，硫酸，塩酸等の酸類を用
いており、この除去剤は耐酸構造の収容容器中に収容さ
れている。この収容容器には、燃料ガスを導入する耐酸
構造の配管と，燃料ガスを排出する耐酸構造の配管が備
えられている。燃料ガスはこの導入用配管から収容容器
中に導入され、排出用配管からアンモニア除去装置２の
外部に供給される。収容容器中に導入された燃料ガス
は、除去剤中を通流することとなるが、その際、燃料ガ
ス中に含有されているアンモニアは除去剤である酸と中
和反応されて、燃料ガス中から選択的に除去される。こ
うしてアンモニア除去装置２中を通流することによりア
ンモニア濃度が低減された燃料ガスは、供給路９１ｂを
経て燃料電池本体５の有する燃料電極に供給される。こ
れにより、燃料ガス中に存在するアンモニアにより燃料
電池本体５が被毒を受ける度合いを、大幅に低減するこ
とが可能となる。
去する除去剤として、りん酸，硫酸，塩酸等の酸類を用
いており、この除去剤は耐酸構造の収容容器中に収容さ
れている。この収容容器には、燃料ガスを導入する耐酸
構造の配管と，燃料ガスを排出する耐酸構造の配管が備
えられている。燃料ガスはこの導入用配管から収容容器
中に導入され、排出用配管からアンモニア除去装置２の
外部に供給される。収容容器中に導入された燃料ガス
は、除去剤中を通流することとなるが、その際、燃料ガ
ス中に含有されているアンモニアは除去剤である酸と中
和反応されて、燃料ガス中から選択的に除去される。こ
うしてアンモニア除去装置２中を通流することによりア
ンモニア濃度が低減された燃料ガスは、供給路９１ｂを
経て燃料電池本体５の有する燃料電極に供給される。こ
れにより、燃料ガス中に存在するアンモニアにより燃料
電池本体５が被毒を受ける度合いを、大幅に低減するこ
とが可能となる。
【００１７】実施例１における今までの説明では、アン
モニア除去装置２が持つ除去剤は酸類であるとしてきた
が、これに限定されるものではなく、例えば、水であっ
てもよいものである。上記した除去剤としてりん酸，硫
酸，塩酸等の酸類を用いる場合においては、燃料ガス中
からアンモニアを選択的に除去する能力が優れているの
であるが、酸類は強い腐食性を持つ物質であるので、ア
ンモニア除去装置２以降に用いられる諸装置は、この酸
類の腐食性に耐える素材・構造を備える必要がある。す
なわち、除去剤としてりん酸を用いる場合には、りん酸
は電解質として燃料電池本体５に使用されており、燃料
電池本体５およびそれに続く諸装置は、すでにりん酸の
腐食性に耐える素材・構造を備えているので、アンモニ
ア除去装置２および供給路９１ｂをりん酸の腐食性に耐
える素材・構造を備えるようにする必要がある。ところ
が、りん酸よりもアンモニアを除去する能力が優れてい
る硫酸，塩酸等を除去剤として用いる場合には、アンモ
ニア除去装置２以降の諸装置の全てを、これらの腐食性
に耐える素材・構造を備えるようにする必要があるので
ある。
モニア除去装置２が持つ除去剤は酸類であるとしてきた
が、これに限定されるものではなく、例えば、水であっ
てもよいものである。上記した除去剤としてりん酸，硫
酸，塩酸等の酸類を用いる場合においては、燃料ガス中
からアンモニアを選択的に除去する能力が優れているの
であるが、酸類は強い腐食性を持つ物質であるので、ア
ンモニア除去装置２以降に用いられる諸装置は、この酸
類の腐食性に耐える素材・構造を備える必要がある。す
なわち、除去剤としてりん酸を用いる場合には、りん酸
は電解質として燃料電池本体５に使用されており、燃料
電池本体５およびそれに続く諸装置は、すでにりん酸の
腐食性に耐える素材・構造を備えているので、アンモニ
ア除去装置２および供給路９１ｂをりん酸の腐食性に耐
える素材・構造を備えるようにする必要がある。ところ
が、りん酸よりもアンモニアを除去する能力が優れてい
る硫酸，塩酸等を除去剤として用いる場合には、アンモ
ニア除去装置２以降の諸装置の全てを、これらの腐食性
に耐える素材・構造を備えるようにする必要があるので
ある。
【００１８】しかし、除去剤として水を用いた場合に
は、この水の中に燃料ガスを通流させことで、燃料ガス
中に含有されているアンモニアは水と解離反応して水に
溶解される。ところが、水素は、水との間で解離反応を
ほとんど起こさないのでほとんど水に溶解されない。し
たがって、燃料ガス中に含有されたアンモニアは除去剤
である水により選択的に除去される。これにより、燃料
電池本体に供給される燃料ガスに含有されるアンモニア
濃度を低減される。また、除去剤として水を用いた場合
には、水が腐食性の極めて少ない物質であることによ
り、アンモニア除去装置２以降に用いられる諸装置を耐
酸構造にすることが不要となるのである。
は、この水の中に燃料ガスを通流させことで、燃料ガス
中に含有されているアンモニアは水と解離反応して水に
溶解される。ところが、水素は、水との間で解離反応を
ほとんど起こさないのでほとんど水に溶解されない。し
たがって、燃料ガス中に含有されたアンモニアは除去剤
である水により選択的に除去される。これにより、燃料
電池本体に供給される燃料ガスに含有されるアンモニア
濃度を低減される。また、除去剤として水を用いた場合
には、水が腐食性の極めて少ない物質であることによ
り、アンモニア除去装置２以降に用いられる諸装置を耐
酸構造にすることが不要となるのである。
【００１９】実施例２；図２は、請求項４に対応するこ
の発明の一実施例によるりん酸型燃料電池発電装置の要
部のシステム構成を示すシステム構成図である。図２に
おいて、図１に示した請求項１，〜３に対応するこの発
明の一実施例によるりん酸型燃料電池発電装置と同一部
分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図２にお
いて、１Ａは、図１に示したこの発明によるりん酸型燃
料電池発電装置１に対して、アンモニア除去装置２と燃
料電池本体５との間に加熱装置３を追加して備え、燃料
ガスの供給路９１ｂに替えて、アンモニア除去装置２か
ら加熱装置３に燃料ガスを通流させる供給路９１ｃと、
この加熱装置３から燃料電池本体５に燃料ガスを供給す
る供給路９１ｄを用いるようにしたりん酸型燃料電池発
電装置である。
の発明の一実施例によるりん酸型燃料電池発電装置の要
部のシステム構成を示すシステム構成図である。図２に
おいて、図１に示した請求項１，〜３に対応するこの発
明の一実施例によるりん酸型燃料電池発電装置と同一部
分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図２にお
いて、１Ａは、図１に示したこの発明によるりん酸型燃
料電池発電装置１に対して、アンモニア除去装置２と燃
料電池本体５との間に加熱装置３を追加して備え、燃料
ガスの供給路９１ｂに替えて、アンモニア除去装置２か
ら加熱装置３に燃料ガスを通流させる供給路９１ｃと、
この加熱装置３から燃料電池本体５に燃料ガスを供給す
る供給路９１ｄを用いるようにしたりん酸型燃料電池発
電装置である。
【００２０】アンモニア除去装置２を通流した燃料ガス
は、アンモニア濃度が低減されるが、除去剤によりその
熱を奪われるために低温となる。ところが前記したよう
に、燃料電池本体５の備える単位セルは、装置を高効率
で作動させるために２００〔℃〕程度に維持して運転さ
れる必要があるために、低温となった燃料ガスをそのま
ま単位セルに供給した場合には、単位セルの温度がこの
所要の温度に維持され難くなり、その発電効率の低下を
引き起こすことがある。加熱装置３は、これに対応する
ために設置されるものである。すなわち、アンモニア除
去装置２から供給されるアンモニア濃度が低減され，し
かしながら低温となったた燃料ガスは、加熱装置３中を
通流することで、例えば、燃料電池本体５の備える単位
セルの運転温度と同温度程度に加熱されて、供給路９１
ｄを経て燃料電池本体５に供給される。これにより、実
施例１の場合と同様に燃料ガスに含まれるアンモニアに
よる燃料電池本体５が被毒を受ける度合いを低減するす
ると共に、単位セルの温度を、装置の高効率な運転に適
した温度に維持することが容易となるのである。
は、アンモニア濃度が低減されるが、除去剤によりその
熱を奪われるために低温となる。ところが前記したよう
に、燃料電池本体５の備える単位セルは、装置を高効率
で作動させるために２００〔℃〕程度に維持して運転さ
れる必要があるために、低温となった燃料ガスをそのま
ま単位セルに供給した場合には、単位セルの温度がこの
所要の温度に維持され難くなり、その発電効率の低下を
引き起こすことがある。加熱装置３は、これに対応する
ために設置されるものである。すなわち、アンモニア除
去装置２から供給されるアンモニア濃度が低減され，し
かしながら低温となったた燃料ガスは、加熱装置３中を
通流することで、例えば、燃料電池本体５の備える単位
セルの運転温度と同温度程度に加熱されて、供給路９１
ｄを経て燃料電池本体５に供給される。これにより、実
施例１の場合と同様に燃料ガスに含まれるアンモニアに
よる燃料電池本体５が被毒を受ける度合いを低減するす
ると共に、単位セルの温度を、装置の高効率な運転に適
した温度に維持することが容易となるのである。
【００２１】実施例３；図３は、請求項５に対応するこ
の発明の一実施例によるりん酸型燃料電池発電装置の要
部のシステム構成を示すシステム構成図である。図３に
おいて、図１に示した請求項１，〜３に対応するこの発
明の一実施例によるりん酸型燃料電池発電装置、および
図２に示した請求項４に対応するこの発明の一実施例に
よるりん酸型燃料電池発電装置と同一部分には同じ符号
を付し、その説明を省略する。
の発明の一実施例によるりん酸型燃料電池発電装置の要
部のシステム構成を示すシステム構成図である。図３に
おいて、図１に示した請求項１，〜３に対応するこの発
明の一実施例によるりん酸型燃料電池発電装置、および
図２に示した請求項４に対応するこの発明の一実施例に
よるりん酸型燃料電池発電装置と同一部分には同じ符号
を付し、その説明を省略する。
【００２２】図３において、１Ｂは、図１に示したこの
発明によるりん酸型燃料電池発電装置１に対して、アン
モニア除去装置２に替えて加熱型アンモニア除去装置４
を用いるようにしたりん酸型燃料電池発電装置である。
加熱型アンモニア除去装置４は、除去剤を収容する容器
に加熱手段としての加熱装置が備えられており、収容容
器中の除去剤を、例えば、単位セルの運転温度程度に保
持している。これにより、加熱型アンモニア除去装置４
中を通流する燃料ガスは、除去剤により除熱されて低温
となることは無く、むしろ、単位セルの高効率な運転に
とって望ましい温度にされて、供給路９１ｂを経て燃料
電池本体５に供給される。したがって、実施例１の場合
と同様に燃料ガスに含まれるアンモニアによる燃料電池
本体５が被毒を受ける問題が解消されると共に、燃料ガ
スを単位セルの高効率運転に適した温度に加熱するため
の加熱装置を別置する必要が無くなるので、りん酸型燃
料電池発電装置１Ｂの構成を簡単化することが可能とな
る。
発明によるりん酸型燃料電池発電装置１に対して、アン
モニア除去装置２に替えて加熱型アンモニア除去装置４
を用いるようにしたりん酸型燃料電池発電装置である。
加熱型アンモニア除去装置４は、除去剤を収容する容器
に加熱手段としての加熱装置が備えられており、収容容
器中の除去剤を、例えば、単位セルの運転温度程度に保
持している。これにより、加熱型アンモニア除去装置４
中を通流する燃料ガスは、除去剤により除熱されて低温
となることは無く、むしろ、単位セルの高効率な運転に
とって望ましい温度にされて、供給路９１ｂを経て燃料
電池本体５に供給される。したがって、実施例１の場合
と同様に燃料ガスに含まれるアンモニアによる燃料電池
本体５が被毒を受ける問題が解消されると共に、燃料ガ
スを単位セルの高効率運転に適した温度に加熱するため
の加熱装置を別置する必要が無くなるので、りん酸型燃
料電池発電装置１Ｂの構成を簡単化することが可能とな
る。
【００２３】
【発明の効果】この発明においては、前述で説明したと
ころのより、前述した構成とすることにより、次の効果
が有る。燃料電池本体に供給される燃料ガスに含有さ
れるアンモニア濃度が低減されることにより、アンモニ
アからの被毒を受けることによるりん酸型燃料電池発電
装置の発生電圧の低下，寿命の短縮等の度合いを低減す
ることが可能となる。また燃料ガスを、そのアンモニ
ア濃度が低減されるとともに、その温度が燃料電池本体
の備える単位セルの運転温度と同温度程度に加熱して燃
料電池本体に供給することにより、アンモニアによる被
毒の度合いを低減すると共に、単位セルの運転温度の低
下によるりん酸型燃料電池発電装置の発生電圧の低下の
度合いを低減することが可能となる。さらにまた加熱
装置を一体に収納したアンモニア除去装置とすることに
より、前記の項による効果を得るのに際し、りん酸型
燃料電池発電装置の構成を簡単化することが可能とな
る。
ころのより、前述した構成とすることにより、次の効果
が有る。燃料電池本体に供給される燃料ガスに含有さ
れるアンモニア濃度が低減されることにより、アンモニ
アからの被毒を受けることによるりん酸型燃料電池発電
装置の発生電圧の低下，寿命の短縮等の度合いを低減す
ることが可能となる。また燃料ガスを、そのアンモニ
ア濃度が低減されるとともに、その温度が燃料電池本体
の備える単位セルの運転温度と同温度程度に加熱して燃
料電池本体に供給することにより、アンモニアによる被
毒の度合いを低減すると共に、単位セルの運転温度の低
下によるりん酸型燃料電池発電装置の発生電圧の低下の
度合いを低減することが可能となる。さらにまた加熱
装置を一体に収納したアンモニア除去装置とすることに
より、前記の項による効果を得るのに際し、りん酸型
燃料電池発電装置の構成を簡単化することが可能とな
る。
【図１】請求項１，〜３に対応するこの発明の一実施例
によるりん酸型燃料電池発電装置の要部のシステム構成
を示すシステム構成図
によるりん酸型燃料電池発電装置の要部のシステム構成
を示すシステム構成図
【図２】請求項４に対応するこの発明の一実施例による
りん酸型燃料電池発電装置の要部のシステム構成を示す
システム構成図
りん酸型燃料電池発電装置の要部のシステム構成を示す
システム構成図
【図３】請求項５に対応するこの発明の一実施例による
りん酸型燃料電池発電装置の要部のシステム構成を示す
システム構成図
りん酸型燃料電池発電装置の要部のシステム構成を示す
システム構成図
【図４】従来例のりん酸型燃料電池発電装置の要部のシ
ステム構成を示すシステム構成図
ステム構成を示すシステム構成図
１ りん酸型燃料電池発電装置 １Ａ りん酸型燃料電池発電装置 １Ｂ りん酸型燃料電池発電装置 ２ アンモニア除去装置 ３ 加熱装置 ４ 加熱型アンモニア除去装置 ５ 燃料電池本体 ６ 燃料改質器 ９１ａ 供給路 ９１ｂ 供給路
Claims (5)
- 【請求項１】燃料電極および酸化剤電極にそれぞれ燃料
ガスおよび酸化剤ガスの供給を受けて直流電力を発電す
る燃料電池本体と、燃料電池本体の備える燃料電極に水
素を高濃度に含有する燃料ガスを供給する燃料改質器と
を備えたりん酸型燃料電池発電装置において、 燃料改質器と燃料電池本体との間の燃料ガスの供給路に
アンモニア除去装置を備えたことを特徴とするりん酸型
燃料電池発電装置。 - 【請求項２】請求項１記載のりん酸型燃料電池発電装置
において、 アンモニア除去装置は、アンモニアを除去する除去剤と
して酸を用いることを特徴とするりん酸型燃料電池発電
装置。 - 【請求項３】請求項１記載のりん酸型燃料電池発電装置
において、 アンモニア除去装置は、アンモニアを除去する除去剤と
して水を用いることを特徴とするりん酸型燃料電池発電
装置。 - 【請求項４】請求項１から３までのいずれかに記載のり
ん酸型燃料電池発電装置において、 アンモニア除去装置と燃料電池本体との間の燃料ガスの
供給路に、加熱装置を備えたことを特徴とするりん酸型
燃料電池発電装置。 - 【請求項５】請求項１から２までのいずれかに記載のり
ん酸型燃料電池発電装置において、 アンモニア除去装置は、アンモニアを除去する吸収剤を
加熱する加熱手段を一体に設置したことを特徴とするり
ん酸型燃料電池発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5146626A JPH076781A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | りん酸型燃料電池発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5146626A JPH076781A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | りん酸型燃料電池発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH076781A true JPH076781A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=15411994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5146626A Pending JPH076781A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | りん酸型燃料電池発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076781A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0798799A3 (en) * | 1996-03-28 | 1997-12-10 | International Fuel Cells Corporation | Removal of ammonia from acid fuel cell fuel gas stream |
| US6822681B1 (en) | 1998-07-02 | 2004-11-23 | Pentax Corporation | Image capturing device for capturing a shape of a measurement subject |
| US6933962B2 (en) | 2000-12-26 | 2005-08-23 | Pentax Corporation | Electronic endoscope with three-dimensional image capturing device |
| WO2011158495A1 (ja) * | 2010-06-15 | 2011-12-22 | パナソニック株式会社 | 燃料電池システムの運転方法 |
| KR20160025163A (ko) * | 2014-08-26 | 2016-03-08 | 삼성중공업 주식회사 | 연료전지 시스템을 이용한 선박 엔진 배기가스 저감 장치 |
-
1993
- 1993-06-18 JP JP5146626A patent/JPH076781A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0798799A3 (en) * | 1996-03-28 | 1997-12-10 | International Fuel Cells Corporation | Removal of ammonia from acid fuel cell fuel gas stream |
| US6822681B1 (en) | 1998-07-02 | 2004-11-23 | Pentax Corporation | Image capturing device for capturing a shape of a measurement subject |
| US6933962B2 (en) | 2000-12-26 | 2005-08-23 | Pentax Corporation | Electronic endoscope with three-dimensional image capturing device |
| WO2011158495A1 (ja) * | 2010-06-15 | 2011-12-22 | パナソニック株式会社 | 燃料電池システムの運転方法 |
| JP5341254B2 (ja) * | 2010-06-15 | 2013-11-13 | パナソニック株式会社 | 燃料電池システムの運転方法 |
| KR20160025163A (ko) * | 2014-08-26 | 2016-03-08 | 삼성중공업 주식회사 | 연료전지 시스템을 이용한 선박 엔진 배기가스 저감 장치 |
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