JPH11255512A - 一酸化炭素低減装置及びその駆動方法 - Google Patents

一酸化炭素低減装置及びその駆動方法

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JPH11255512A
JPH11255512A JP10076727A JP7672798A JPH11255512A JP H11255512 A JPH11255512 A JP H11255512A JP 10076727 A JP10076727 A JP 10076727A JP 7672798 A JP7672798 A JP 7672798A JP H11255512 A JPH11255512 A JP H11255512A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 起動した際に、選択酸化触媒を有するＣＯ選
択酸化部の内部温度を、できる限り短い時間で、所定の
温度以上に上昇させることが可能な一酸化炭素低減装置
及びその駆動方法を提供する。 【解決手段】 ＣＯ選択酸化部１２０の内部には選択酸
化触媒１２１の他に所定量の酸化触媒１２２が充填され
ている。この酸化触媒１２２は、水素リッチガス中の酸
化可能なガス成分の酸化反応を室温と同等の温度におい
ても促進することが可能な触媒であり、白金（Ｐｔ）触
媒を用いる。ＣＯ選択酸化部１２０の内部温度が室温と
同等の温度であっても、この白金触媒の働きにより、水
素リッチガス中の酸化可能なガス成分を、酸化ガス中の
酸素によって酸化させることができる。従って、その酸
化反応によって発熱するため、水素リッチガスの温度を
上昇させて、ＣＯ選択酸化部１２０の内部温度を上昇さ
せることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水素と、その水素
濃度に比べて濃度が低い一酸化炭素と、を含有する水素
リッチガスに対し、その水素リッチガス中の一酸化炭素
の濃度を低減するための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、水素リッチガスを燃料とする燃
料電池システムにおいては、改質器において水素リッチ
ガスを生成し、その水素リッチガスを燃料電池に供給し
ている。改質器においては、原燃料としてメタノールを
導入すると共に、水を導入し、メタノール改質用触媒で
ある銅−亜鉛（Ｃｕ−Ｚｎ）触媒を利用して、メタノー
ルの水蒸気改質反応を起こして、水素リッチガスを生成
している。なお、このメタノールの水蒸気改質反応は吸
熱反応であるため、反応の際には外部から加熱して、反
応に最適な温度である２００〜３００℃に保つ必要があ
る。
【０００３】ここで、メタノールの水蒸気改質反応は、
一般的には以下の式（１）によって表される。
【０００４】 ＣＨ3ＯＨ＋Ｈ2Ｏ→３Ｈ2＋ＣＯ2 …（１）
【０００５】しかし、実際には、この反応は次の２つの
反応に分けることができる。
【０００６】 ＣＨ3ＯＨ→ＣＯ＋Ｈ2 …（２） ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋Ｈ2 …（３）
【０００７】これら式（２），（３）から明らかとお
り、メタノールの水蒸気改質反応によって、副生成物と
して一酸化炭素（ＣＯ）が生成される。
【０００８】なお、最近では、外部からの加熱を不要と
するために、改質器に、酸素を含む酸化ガス（例えば、
空気）を導入して、上記メタノールの水蒸気改質反応と
同時に、下記の式（４）に示すような発熱反応である部
分酸化反応を起こさせる場合もあるが、この場合にも、
上記メタノールの水蒸気改質反応は並行して起きている
ので、副生成物として一酸化炭素が生成される。
【０００９】 ＣＨ3ＯＨ＋１／２Ｏ2→Ｈ2＋ＣＯ2 …（４）
【００１０】従って、何れにしても、改質器で生成され
た水素リッチガスには一酸化炭素が含まれることにな
る。
【００１１】そこで、このような改質器で生成された水
素リッチガスをそのまま燃料電池に供給すると、水素リ
ッチガス中に含まれる一酸化炭素が、燃料電池内の電極
にある白金（Ｐｔ）触媒に吸着されてしまうので、水素
リッチガス中における一酸化炭素の濃度が所定の許容濃
度以上ある場合には、その一酸化炭素の吸着によって白
金触媒の触媒としての機能が低下してしまい、燃料電池
におけるアノード反応である水素の分解反応を阻害し、
燃料電池の性能を低下させてしまうことになる。
【００１２】なお、燃料電池に供給される水素リッチガ
ス中の一酸化炭素の許容濃度は、例えば、固体高分子型
燃料電池の場合、数ｐｐｍ程度である。
【００１３】そこで、水素リッチガスを燃料とする燃料
電池システムにおいては、一般的に、改質器と燃料電池
との間に一酸化炭素低減装置を配し、その一酸化炭素低
減装置によって、水素リッチガス中の一酸化炭素の濃度
を低減するようにしていた。
【００１４】従来の一酸化炭素低減装置においては、一
酸化炭素の酸化反応を選択的に促進する選択酸化触媒を
内部に充填したＣＯ選択酸化部を備え、酸素を含む酸化
ガス（例えば、空気）と改質器で生成された水素リッチ
ガスとを混合してＣＯ選択酸化部に導入し、ＣＯ選択酸
化部において、選択酸化触媒を利用して、水素リッチガ
ス中の一酸化炭素を酸化ガス中の酸素で選択的に酸化さ
せて、水素リッチガス中の一酸化炭素の濃度を数ｐｐｍ
まで低減するようにしていた。
【００１５】なお、この種の一酸化炭素低減装置として
は、例えば、特開平９−３０８０２号公報に記載のもの
があり、その公報中には、選択酸化触媒として、白金−
ルテニウム（Ｐｔ−Ｒｕ）合金触媒やルテニウム（Ｒ
ｕ）触媒などが挙げられている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
一酸化炭素低減装置においては、次のような問題があっ
た。即ち、燃料電池システムが起動して、一酸化炭素低
減装置が起動した直後は、ＣＯ選択酸化部の内部温度が
室温（即ち、一酸化炭素低減装置の周囲温度）と同温度
となっている。その後、改質器で生成された水素リッチ
ガスが一酸化炭素低減装置のＣＯ選択酸化部に導入され
始めると、前述したように、改質器では内部温度が２０
０〜３００℃になっているため、それによって暖められ
た水素リッチガスにより、ＣＯ選択酸化部の内部温度も
徐々にではあるが上昇する。しかし、一般に、選択酸化
触媒が触媒としての機能を発揮し得る状態（以下、活性
状態という）になる温度範囲は、室温（即ち、一酸化炭
素低減装置の周囲温度）に比べて比較的高い温度範囲で
ある（例えば、１００℃以上）。従って、一酸化炭素低
減装置が起動して、ＣＯ選択酸化部の内部温度が、選択
酸化触媒が活性状態になる温度範囲に入るまでには或る
程度の時間がかかるので、一酸化炭素低減装置が有効に
機能するには所定の時間がかかる。従って、その一酸化
炭素低減装置の下流にある燃料電池においては、それが
有効に機能するまでにさらにかなりの時間がかかるとい
う問題があった。
【００１７】従って、本発明の目的は、上記した従来技
術の問題点を解決し、起動した際に、選択酸化触媒を有
するＣＯ選択酸化部の内部温度を、できる限り短い時間
で、所定の温度以上に上昇させることが可能な一酸化炭
素低減装置及びその駆動方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記した目的の少なくとも一部を達成するために、本発明
の第１の一酸化炭素低減装置は、水素と、該水素の濃度
に比べて濃度が低い一酸化炭素と、を含有する水素リッ
チガスと、酸素を含有する酸化ガスと、を混合させ、前
記水素リッチガス中の一酸化炭素を前記酸化ガス中の酸
素によって酸化させることにより、前記水素リッチガス
中の一酸化炭素の濃度を低減する一酸化炭素低減装置で
あって、その内部に一酸化炭素の酸化反応を選択的に促
進する選択酸化触媒を有すると共に、前記水素リッチガ
スと前記酸化ガスとを導入し、前記選択酸化触媒を利用
して前記水素リッチガス中の一酸化炭素を前記酸化ガス
中の酸素によって酸化させ、一酸化炭素の濃度を低減し
た水素リッチガスを排出する選択酸化手段を備えると共
に、前記選択酸化手段は、その内部に、前記水素リッチ
ガスの少なくとも一成分の酸化反応を、前記一酸化炭素
低減装置の周囲温度と少なくとも同等の温度において促
進する酸化触媒も併せて有し、該酸化触媒を利用して前
記水素リッチガス中の前記成分を前記酸化ガス中の酸素
によって酸化させて発熱させることを要旨とする。
【００１９】このように、本発明の第１の一酸化炭素低
減装置では、選択酸化触媒を有する選択酸化手段の内部
に、水素リッチガスを構成する少なくとも一つの成分の
酸化反応を、室温、即ち、一酸化炭素低減装置の周囲温
度と少なくとも同等な温度において促進する酸化触媒を
併せて有するようにしている。これによって、選択酸化
手段の内部温度が室温と同等な温度であっても、選択酸
化手段においては、水素リッチガス中の前記成分が前記
酸化ガス中の酸素によって酸化して発熱し、選択酸化手
段の内部温度を上昇させることができる。
【００２０】従って、本発明の第１の一酸化炭素低減装
置によれば、起動した際に、選択酸化手段の内部温度
を、従来に比較して短い時間で、所定の温度以上に上昇
させることができるので、選択酸化手段の内部温度をで
きる限り早く選択酸化触媒が活性状態になる温度範囲に
入らせることができ、一酸化炭素低減装置をより早く有
効に機能させることができる。従って、第１の一酸化炭
素低減装置を燃料電池システムに用いた場合には、その
一酸化炭素低減装置の下流にある燃料電池を従来に比較
してより早く有効に機能させることができる。
【００２１】また、本発明の第１の一酸化炭素低減装置
において、前記選択酸化手段は、前記水素リッチガスと
前記酸化ガスとを混合して導入口を介して導入する共
に、前記酸化触媒を前記導入口の付近に配して成るよう
にしても良い。
【００２２】このように、酸化触媒を導入口の付近に配
するようにした場合は、選択酸化手段の構成が簡素化さ
れると共に、製造コストも安価で済む。
【００２３】また、本発明の第１の一酸化炭素低減装置
において、前記選択酸化手段は、前記酸化触媒を内部に
散在させて成るようにしても良い。
【００２４】このように、酸化触媒を内部に散在させる
ようにした場合は、選択酸化手段の内部温度をできる限
り均一に早く上昇させることができる。
【００２５】また、本発明の第１の一酸化炭素低減装置
において、前記選択酸化手段は、前記酸化ガスの少なく
とも一部を前記水素リッチガスとは異なる導入口を介し
て導入すると共に、前記酸化触媒を前記導入口の付近に
配して成るようにしても良い。
【００２６】このように構成した場合には、選択酸化手
段の各部に均一に酸化ガスを導入することも可能であ
り、選択酸化手段の内部温度をできる限り均一に早く上
昇させることができる。
【００２７】本発明の第２の一酸化炭素低減装置は、水
素と、該水素の濃度に比べて濃度が低い一酸化炭素と、
を含有する水素リッチガスと、酸素を含有する第１の酸
化ガスと、を混合させ、前記水素リッチガス中の一酸化
炭素を前記酸化ガス中の酸素によって酸化させることに
より、前記水素リッチガス中の一酸化炭素の濃度を低減
する一酸化炭素低減装置であって、その内部に一酸化炭
素の酸化反応を選択的に促進する選択酸化触媒を有する
と共に、前記水素リッチガスと前記第１の酸化ガスとを
導入し、前記選択酸化触媒を利用して前記水素リッチガ
ス中の一酸化炭素を前記酸化ガス中の酸素によって酸化
させ、一酸化炭素の濃度を低減した水素リッチガスを排
出する選択酸化手段と、少なくとも前記一酸化炭素低減
装置の起動時に、前記選択酸化手段に導入される前記水
素リッチガスの温度を所定の温度以上に上昇させる昇温
手段と、を備えることを要旨とする。
【００２８】このように、本発明の第２の一酸化炭素低
減装置では、昇温手段が、一酸化炭素低減装置の起動時
に、選択酸化手段に導入される水素リッチガスの温度を
所定の温度以上に上昇させる。これによって、一酸化炭
素低減装置の起動時に選択酸化手段の内部温度が室温と
同等な温度であっても、選択酸化手段においては、導入
される水素リッチガスの温度が所定の温度以上に上昇さ
れているので、選択酸化手段の内部温度を上昇させるこ
とができる。
【００２９】従って、本発明の第２の一酸化炭素低減装
置においても、第１の一酸化炭素低減装置と同様に、起
動した際に、選択酸化手段の内部温度を、従来に比較し
て短い時間で、所定の温度以上に上昇させることができ
るので、選択酸化手段の内部温度をできる限り早く選択
酸化触媒が活性状態になる温度範囲に入らせることがで
きる。
【００３０】また、本発明の第２の一酸化炭素低減装置
において、前記昇温手段は、その内部に前記水素リッチ
ガスの少なくとも一成分の酸化反応を促進する酸化触媒
を有し、前記水素リッチガスを導入すると共に、少なく
とも前記一酸化炭素低減装置の起動時に、酸素を含有す
る第２の酸化ガスを導入して、前記酸化触媒を利用して
前記水素リッチガス中の前記成分を前記酸化ガス中の酸
素によって酸化させて発熱させ、昇温した前記水素リッ
チガスを排出する酸化手段を備えるようにしても良い。
【００３１】このように構成した場合には、一酸化炭素
低減装置の起動時に、選択酸化手段に導入される水素リ
ッチガスの温度をより早く上昇させることができる。ま
た、水素リッチガスの温度を上昇させるための上記成分
の酸化反応は、選択酸化手段とは異なる酸化手段におい
て行なわれているので、選択酸化手段において、水素リ
ッチガス中の一酸化炭素を低減するのに用いる酸素の量
を減少させることがなく、そのため、選択酸化手段にお
ける一酸化炭素の低減能力を落とすことがない。
【００３２】また、本発明の第２の一酸化炭素低減装置
において、前記昇温手段は、原燃料から前記水素リッチ
ガスを生成する水素リッチガス生成手段に前記原燃料を
供給するための供給手段と、前記水素リッチガス生成手
段の内部温度を上昇させることが可能な加熱手段と、を
備え、前記一酸化炭素低減装置の起動時は、前記供給手
段によって、前記水素リッチガス生成手段への前記原燃
料の供給量を所定量以上に増加させると共に、前記加熱
手段によって、前記水素リッチガス生成手段の内部温度
を所定の温度以上に上昇させるようにしても良い。
【００３３】このように構成した場合にも、一酸化炭素
低減装置の起動時に、選択酸化手段に導入される水素リ
ッチガスの温度をより早く上昇させることができる。ま
た、酸化触媒を用いて水素リッチガス中の成分を酸化さ
せてはいないので、水素リッチガス中の上記成分が無駄
に消費されることはない。
【００３４】また、本発明の第１または第２の一酸化炭
素低減装置において、前記酸化触媒は、白金触媒である
ことが好ましい。白金（Ｐｔ）触媒は、室温と同等な温
度においても、水素リッチガス中の主として水素
（Ｈ2）の酸化反応を有効に促進して、発熱を起こすこ
とができるからである。
【００３５】本発明の第１または第２の一酸化炭素低減
装置において、少なくとも前記一酸化炭素低減装置の起
動時には、前記水素リッチガス中に含まれる水分量を所
定量以下に低減することが好ましい。
【００３６】また、本発明の第３の一酸化炭素低減装置
は、水素と、該水素の濃度に比べて濃度が低い一酸化炭
素と、を含有する水素リッチガスと、酸素を含有する酸
化ガスと、を混合させ、前記水素リッチガス中の一酸化
炭素を前記酸化ガス中の酸素によって酸化させることに
より、前記水素リッチガス中の一酸化炭素の濃度を低減
する一酸化炭素低減装置であって、その内部に一酸化炭
素の酸化反応を選択的に促進する選択酸化触媒を有する
と共に、前記水素リッチガスと前記酸化ガスとを導入
し、前記選択酸化触媒を利用して前記水素リッチガス中
の一酸化炭素を前記酸化ガス中の酸素によって酸化さ
せ、一酸化炭素の濃度を低減した水素リッチガスを排出
する選択酸化手段を備えると共に、少なくとも前記一酸
化炭素低減装置の起動時には、前記水素リッチガス中に
含まれる水分量を所定量以下に低減することを要旨とす
る。
【００３７】酸化触媒及び選択酸化触媒は、水素リッチ
ガス中に含まれる水分量が少ないほど、酸化反応に対す
る反応率を上昇させることができる。従って、このよう
に、一酸化炭素低減装置の起動に、水素リッチガス中に
含まれる水分量を低減することによって、室温と同等な
温度においても、酸化反応の反応率を向上させることが
できる。故に、酸化触媒による酸化反応の反応率の向上
により、選択酸化手段の内部温度をより早く上昇させる
ことができる。また、室温と同等の温度においても、選
択酸化触媒による酸化反応の反応率の向上により、水素
リッチガス中の一酸化炭素の低減を実現することができ
る。さらに、選択酸化手段の内部において、水素リッチ
ガス中に含まれる水分による結露の発生を抑制すること
もできるため、結露発生による選択酸化触媒の機能低下
を防止することができる。
【００３８】本発明の一酸化炭素低減装置駆動方法は、
水素と、該水素の濃度に比べて濃度が低い一酸化炭素
と、を含有する水素リッチガスを、一酸化炭素の酸化反
応を選択的に促進する選択酸化触媒を内部に有する反応
室に導入し、該反応室内において、前記選択酸化触媒を
利用して、前記水素リッチガス中の一酸化炭素を酸化さ
せることにより、前記水素リッチガス中の一酸化炭素の
濃度を低減して、前記反応室より排出する一酸化炭素低
減装置を、駆動するための一酸化炭素低減装置駆動方法
であって、（Ａ）少なくとも前記一酸化炭素低減装置の
起動時に、前記反応室内の温度を所定の温度以上に上昇
させる工程を備えることを要旨とする。
【００３９】このように、本発明の一酸化炭素起動装置
駆動方法では、少なくとも一酸化炭素低減装置の起動時
に、一酸化炭素の選択酸化反応を生じさせる反応室内の
温度を所定の温度以上に上昇させるようにしている。
【００４０】従って、本発明の一酸化炭素低減装置駆動
方法によれば、起動直後に反応室内の温度が室温と同等
な温度であっても、反応室内の温度を、従来に比較して
短い時間で、所定の温度以上に上昇させることができる
ので、反応室内の温度をできる限り早く選択酸化触媒が
活性状態になる温度範囲に入らせることができ、一酸化
炭素低減装置をより早く有効に機能させることができ
る。
【００４１】また、本発明の一酸化炭素低減装置駆動方
法において、前記工程（Ａ）は、（ａ）少なくとも前記
一酸化炭素低減装置の起動時に、前記反応室内におい
て、前記水素リッチガスの少なくとも一成分の酸化反応
を促進する酸化触媒を利用して前記水素リッチガス中の
前記成分を酸化させて発熱させる工程を備えることが好
ましい。
【００４２】このように、反応室内において酸化触媒を
利用して上記成分を酸化させて発熱させることにより、
一酸化炭素低減装置の起動時に反応室内の温度をより早
く上昇させることができる。
【００４３】また、本発明の一酸化炭素低減装置駆動方
法において、前記工程（Ａ）は、（ａ）少なくとも前記
一酸化炭素低減装置の起動時に、前記反応室に導入され
る前記水素リッチガスの温度を上昇させる工程を備える
ことが好ましい。
【００４４】このように、反応室に導入される水素リッ
チガスの温度を上昇させることにより、一酸化炭素低減
装置の起動時に反応室内の温度をより早く上昇させるこ
とができる。
【００４５】また、本発明の一酸化炭素低減装置駆動方
法において、前記工程（ａ）は、少なくとも前記一酸化
炭素低減装置の起動時に、前記水素リッチガスの少なく
とも一成分の酸化反応を促進する酸化触媒を利用して、
前記反応室に導入される前記水素リッチガス中の前記成
分を酸化させて発熱させる工程を備えることが好まし
い。
【００４６】このように、酸化触媒を利用して上記成分
を酸化させて発熱させることにより、反応室に導入され
る水素リッチガスの温度をより早く上昇させることがで
きる。
【００４７】また、本発明の一酸化炭素低減装置駆動方
法において、前記反応室に導入される前記水素リッチガ
スが、供給される原燃料を熱を加えて反応させることに
より生成される場合に、前記工程（ａ）は、少なくとも
前記一酸化炭素低減装置の起動時に、前記水素リッチガ
スを生成する際に供給される前記原燃料の供給量を所定
量以上に増加させる工程と、少なくとも前記一酸化炭素
低減装置の起動時に、前記水素リッチガスを生成する際
に加える熱量を所定量以上に増加させる工程と、を備え
ることが好ましい。
【００４８】このように、水素リッチガス生成時の原燃
料の供給量及び熱量を増加させることによっても、反応
室に導入される水素リッチガスの温度をより早く上昇さ
せることができる。
【００４９】
【発明の他の態様】本発明は、以下に示す他の態様をと
ることも可能である。即ち、本発明の他の態様として
は、原燃料より水素リッチガスを生成する水素リッチガ
ス生成装置と、生成された前記水素リッチガス中の一酸
化炭素の濃度を低減する本発明の第１または第２の一酸
化炭素濃度低減装置と、一酸化炭素の濃度の低減された
前記水素リッチガスを燃料として起電力を得る燃料電池
と、を備えた燃料電池システムが考えられる。
【００５０】このような本発明の第１または第２の一酸
化炭素低減装置を用いた燃料電池システムによれば、燃
料電池システムを起動した際に、一酸化炭素低減装置を
より早く有効に機能させることができるため、その一酸
化炭素低減装置の下流にある燃料電池も、従来より早く
有効に機能させることができる。
【００５１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施例と
しての一酸化炭素低減装置を用いた燃料電池システムを
示すブロック図である。
【００５２】図１に示す燃料電池システムは、一酸化炭
素低減装置１００と、改質器２００と、燃料電池３００
と、水タンク４００と、メタノールタンク５００と、バ
ーナ６００と、ポンプ７１０，７２０，７３０と、を主
として備えている。
【００５３】水タンク４００は水を、メタノールタンク
５００はメタノールを、それぞれ貯蔵している。ポンプ
７１０は水タンク４００に貯蔵された水を、ポンプ７２
０はメタノールタンク５００に貯蔵されたメタノール
を、それぞれ所定の供給路を介して改質器２００に供給
する。
【００５４】改質器２００は、供給された水及び原燃料
であるメタノールから、既述した式（１）に示すメタノ
ールの水蒸気改質反応によって、水素を含有する水素リ
ッチガス（改質ガス）を生成する。
【００５５】具体的には、改質器２００は、図示せざる
蒸発部と改質部とを備えており、このうち、蒸発部で
は、供給された水とメタノールを気化して、メタノール
及び水から成る混合気体を生成し、その混合気体を原燃
料ガスとして改質部に供給する。
【００５６】一方、改質部には、その内部にメタノール
改質用触媒が充填されている。本実施例では、そのメタ
ノール改質用触媒として、銅−亜鉛（Ｃｕ−Ｚｎ）触媒
を用いている。Ｃｕ−Ｚｎ触媒は、共沈法によって製造
される酸化金属からなる触媒で、直径１／８インチのタ
ブレットに成形したものを用いる。
【００５７】改質器２００では、蒸発部から原燃料ガス
が供給されると、その原燃料ガスがＣｕ−Ｚｎ触媒と接
触し、その触媒表面ではメタノールの水蒸気改質反応が
進行する。この反応の進行に伴って水素と二酸化炭素が
発生し、水素リッチガスが生成される。
【００５８】なお、改質器２００で行なわれるメタノー
ルの水蒸気改質反応は、前述したように、全体として吸
熱反応であることから、反応に必要な熱を得るために、
改質器２００には、バーナ６００が取り付けられてい
る。このバーナ６００は、メタノールタンク５００から
ポンプ７３０を介してメタノールの供給を受け、このメ
タノールを燃料として燃焼させることにより、改質器２
００に熱を与えている。そして、ポンプ７３０を適切に
制御して、バーナ６００に供給されるメタノール量を調
整することによって、改質器２００の運転温度（内部温
度）を反応に最適な２００℃〜３００℃の範囲に保って
いる。なお、前述した蒸発部において、メタノール及び
水を気化させるための熱もバーナ６００から得ている。
【００５９】ところで、改質器２００においては、上記
したメタノールの水蒸気改質反応によって、既述した式
（２）及び（３）に従い、副生成物として一酸化炭素
（ＣＯ）も生成される。従って、最終的に生成された水
素リッチガスの中には、水素や、二酸化炭素の他、水素
よりも濃度は低いが、一酸化炭素が所定濃度、混在する
ことになる。なお、水素リッチガス中の一酸化炭素の濃
度は、改質器２００に充填されるメタノール改質用触媒
の種類、改質器２００の運転温度（内部温度）、改質器
２００に供給されるメタノール及び水の単位触媒体積当
たりの供給流量などによって決まる。
【００６０】さて、前述したように、改質器２００にお
いて生じるメタノールの水蒸気改質反応は、既述した式
（１）で表されるため、供給される水とメタノールは理
論的には１：１で反応する。しかし、実際には、供給さ
れるメタノールに対する水の比率は、１よりも大きめに
設定している。具体的には、Ｈ2Ｏ／ＣＨ3ＯＨ比（いわ
ゆる、Ｓ／Ｃ比［Steam／Carbon比］）を１．５〜３と
している。
【００６１】このように、比率を１よりも大きめに設定
している理由は、次の通りである。 １．メタノールの水蒸気改質反応の反応率を上げる。 ２．副生成物である一酸化炭素の生成量を減らす（式
（３）に示した反応を促進する）。 ３．後述する燃料電池３００に供給する水素リッチガス
に水分を含ませる（燃料電池のアノードに水分を供給す
るため）。
【００６２】従って、改質器２００から最終的に排出さ
れる水素リッチガスには、水素（Ｈ2），二酸化炭素
（ＣＯ2），一酸化炭素（ＣＯ），水分（Ｈ2Ｏ）が含ま
れることになる。
【００６３】次に、一酸化炭素低減装置１００は、改質
器２００から水素リッチガスを導入し、その水素リッチ
ガス中に含まれる一酸化炭素の濃度を低減して排出す
る。なお、この一酸化炭素低減装置１００の構成及び動
作については、後ほど詳しく説明する。
【００６４】燃料電池３００は、一酸化炭素低減装置１
００から排出された水素リッチガスを燃料ガスとして導
入すると共に、酸素を含有する酸化ガス（図示せず）を
導入して、以下に示すような電気化学反応を行ない、起
電力を得る。
【００６５】 Ｈ2 → ２Ｈ+＋２ｅ- …（５） ２Ｈ+＋２ｅ-＋（１／２）Ｏ2 → Ｈ2Ｏ …（６） Ｈ2＋（１／２）Ｏ2 → Ｈ2Ｏ …（７）
【００６６】本実施例においは、燃料電池３００は固体
高分子型燃料電池で構成されており、電解質膜，アノー
ド，カソード，セパレータなどから成る単セル（図示せ
ず）を複数積層したスタック構造を成している。導入さ
れた水素リッチガスは燃料ガス流路（図示せず）を介し
て各単セルのアノードに供給され、酸化ガスは酸化ガス
流路（図示せず）を介して各単セルのカソードに供給さ
れる。
【００６７】次に、前述した本実施例の一酸化炭素低減
装置１００についてさらに詳しく説明する。
【００６８】図１に示すように、本実施例の一酸化炭素
低減装置１００は、制御部１１０と、ＣＯ選択酸化部１
２０と、一酸化炭素センサ１３０と、ブロア１４０と、
温度センサ１５０と、を主として備えている。このう
ち、ＣＯ選択酸化部１２０は、改質器２００で生成され
た水素リッチガスを導入して、その水素リッチガスに含
まれる一酸化炭素を選択的に酸化することによって、水
素リッチガス中の一酸化炭素の濃度を低減し、一酸化炭
素の濃度が所定量以下の水素リッチガスを排出する。な
お、ＣＯ選択酸化部１２０の構成等については後ほど詳
しく説明する。
【００６９】一方、一酸化炭素センサ１３０は、改質器
２００からＣＯ選択酸化部１２０に至る水素リッチガス
の供給路中に設けられており、ＣＯ選択酸化部１２０に
導入される水素リッチガス中の一酸化炭素の濃度を検出
して、その検出結果を検出信号として制御部１１０に出
力する。
【００７０】また、温度センサ１５０は、ＣＯ選択酸化
部１２０の内部に設けられており、ＣＯ選択酸化部１２
０の内部温度を検出して、その検出結果を検出信号とし
て制御部１１０に出力する。
【００７１】制御部１１０は、図１に示すように、処理
回路１１１と、入出力ポート１１２と、を備えており、
さらに、処理回路１１１は、ＣＰＵ１１３と、ＲＯＭ１
１４と、ＲＡＭ１１５と、を備えている。このうち、Ｃ
ＰＵ１１３は、制御プログラムに従って所望の演算を実
行して、種々の処理や制御を行なう。また、ＲＯＭ１１
４は、上記した制御プログラムや、上記演算を実行する
際に用いる制御データなどを予め格納しているメモリで
あり、ＲＡＭ１１５は、上記演算を実行したことによっ
て得られる各種データを一時的に格納するメモリであ
る。また、入出力ポート１１２は、一酸化炭素センサ１
３０から出力された検出信号や温度センサ１５０から出
力された検出信号や図示せざる各種センサからの検出信
号を入力して処理回路１１１に伝える共に、処理回路１
１１からの指示に従って、ブロア１４０などに駆動信号
を出力する。
【００７２】ブロア１４０は、制御部１１０から出力さ
れた駆動信号によって、酸素を含む酸化ガス、即ち、空
気を吸入して、一酸化炭素センサ１３０からＣＯ選択酸
化部１２０に至る水素リッチガスの供給路に送り込み、
水素リッチガスに酸化ガスを混合させる。
【００７３】次に、図２を用いて、ＣＯ選択酸化部１２
０の構成及び作用について説明する。図２は図１に示す
ＣＯ選択酸化部１２０の内部構成を模式的に示した断面
図である。なお、図２においては、図１に示した温度セ
ンサ１５０は省略して描いてある。
【００７４】図２に示すように、ＣＯ選択酸化部１２０
の内部には、多数の選択酸化触媒１２１が充填されてい
る。この選択酸化触媒１２１は、一酸化炭素の酸化反応
を選択的に促進する触媒であって、本実施例においては
白金−ルテニウム（Ｐｔ−Ｒｕ）合金触媒を用いてい
る。
【００７５】ＣＯ選択酸化部１２０においては、導入口
１２３から、前述したように酸化ガスの混合された水素
リッチガスが導入されると、選択酸化触媒１２１である
白金−ルテニウム合金触媒の働きにより、水素リッチガ
ス中の一酸化炭素が酸化ガス中の酸素によって下記の式
に従って選択的に酸化されて、水素リッチガス中の一酸
化炭素の濃度が低減される。そして、一酸化炭素の濃度
が数ｐｐｍまで低減された水素リッチガスが排出口１２
４から排出される。
【００７６】 ２ＣＯ＋Ｏ2→２ＣＯ2 …（８）
【００７７】このとき、制御部１１０は、一酸化炭素セ
ンサ１３０によって検出された一酸化炭素の濃度に基づ
いて、ブロア１４０から送り出される酸化ガスの供給量
を制御する。具体的には、酸化ガスに含まれる酸素と水
素リッチガスに含まれる一酸化炭素のモル比［Ｏ2］／
［ＣＯ］ に基づいて、酸化ガスの供給量を制御してい
る。基準となる酸素と一酸化炭素のモル比［Ｏ2］／
［ＣＯ］ の値は、実験的に好ましい値として求めた。
【００７８】式（８）に従うと、一酸化炭素の酸化反応
が理想的に行なわれるときに要する酸素の量によれば、
このモル比は値０．５となるが、ＣＯ選択酸化部１２０
の内部で充分に一酸化炭素の酸化反応を行なわせるため
には、これ以上の酸素を加える必要がある。しかし、酸
素の量が多すぎると水素の酸化が進行してしまい、ま
た、酸素の量を増やすために酸化ガスの供給量を増すこ
とによって、水素リッチガス中の水素分圧が低下してし
まうという問題を生じる。そこで、酸化ガスの供給量を
増やすことによる弊害が許容できる範囲内で、充分に一
酸化炭素の酸化が行なわれる酸素の量を実験的に求める
と、上記モル比の値は２〜３が好ましいという結果が得
られ、本実施例では酸素と一酸化炭素のモル比［Ｏ2］
／［ＣＯ］の値として３を採用した。
【００７９】ところで、選択酸化触媒１２１である白金
−ルテニウム合金触媒が活性状態になる温度範囲は、通
常、１００〜２００℃となっている。従って、定常時に
おいては、ＣＯ選択酸化部１２０の内部温度が１００〜
２００℃となるように制御している。
【００８０】しかしながら、従来技術のところで述べた
ように、燃料電池システムが起動して、一酸化炭素低減
装置１００が起動した直後は、ＣＯ選択酸化部１２０の
内部温度が室温（即ち、一酸化炭素低減装置１００の周
囲温度）と同温度となっている。従って、このままで
は、一酸化炭素低減装置１００の起動時には、一酸化炭
素低減装置１００が有効に機能するまでに相当の時間が
かかってしまうことになる。
【００８１】そこで、本実施例においては、図２に示す
ように、ＣＯ選択酸化部１２０の内部に、選択酸化触媒
１２１の他に、所定量の酸化触媒１２２を充填するよう
にしている。この酸化触媒１２２は、水素リッチガス中
の酸化可能なガス成分の酸化反応を室温と同等の温度に
おいても促進することが可能な触媒であり、本実施例に
おいては、白金（Ｐｔ）触媒を用いている。
【００８２】このように、ＣＯ選択酸化部１２０の内部
に、酸化触媒１２２である白金触媒を充填すると、ＣＯ
選択酸化部１２０の内部温度が室温と同等の温度であっ
ても、白金触媒の働きにより、水素リッチガス中の酸化
可能なガス成分を、酸化ガス中の酸素によって酸化させ
ることができる。従って、その酸化反応によって発熱す
るため、水素リッチガスの温度を上昇させて、ＣＯ選択
酸化部１２０の内部温度を上昇させることができる。
【００８３】なお、本実施例において、水素リッチガス
中の酸化可能なガス成分は水素（Ｈ2）及び一酸化炭素
（ＣＯ）であるが、このうち、水素の濃度は約７５％で
あるのに対し、一酸化炭素の濃度は１％未満である。従
って、酸化触媒１２２である白金触媒による酸化反応
は、主として、水素の酸化反応となる。
【００８４】次に、本実施例の一酸化炭素低減装置の起
動時における駆動方法について説明する。図３は図１に
おける一酸化炭素低減装置１００の起動時の動作状態を
示すフローチャートである。
【００８５】燃料電池システムが起動されて、改質器２
００などの起動が開始されると、改質器２００から水素
リッチガスが排出される。そして、図３に示すように、
一酸化炭素低減装置１００の起動が開始されると（ステ
ップＳ１００）、制御部１１０によってブロア１４０が
起動され、ブロア１４０からは酸化ガスが送り出され
る。そして、水素リッチガスに酸化ガスが混合されて、
ＣＯ選択酸化部１２０に導入される（ステップＳ１１
０）。
【００８６】前述したように、定常時においては、制御
部１１０は、ブロア１４０から送り出される酸化ガスの
供給量が、水素リッチガス中の一酸化炭素を酸化させる
のに必要な最低限の量になるように、即ち、酸化ガスに
含まれる酸素と水素リッチガスに含まれる一酸化炭素の
モル比［Ｏ2］／［ＣＯ］ の値が３になるように、制御
している。しかしながら、起動時においては、制御部１
１０は、酸化ガスの供給量が上記した定常時よりも多く
なるように制御する（ステップＳ１２０）。例えば、酸
化ガスの供給量が、水素リッチガス中の水素を全て酸化
させるのに必要な量となるように制御する。具体的に
は、水素リッチガス中の水素の濃度は約７５％であるの
に対し、一酸化炭素の濃度は０．５％程度であるので、
起動時における酸化ガスの供給量が、定常時の２０〜３
０倍になるように制御する。
【００８７】ＣＯ選択酸化部１２０では、酸化ガスの混
合された水素リッチガスが導入されると、内部温度は室
温と同温度であるが、酸化触媒１２２の働きによって、
水素リッチガス中の主として水素の酸化反応が開始され
（ステップＳ１３０）、その酸化反応による発熱によっ
て、水素リッチガスの温度が上昇し、ＣＯ選択酸化部１
２０の内部温度が上昇する（ステップＳ１４０）。この
とき、図２に示すように、酸化触媒１２２である白金触
媒は、ＣＯ選択酸化部１２０において、導入口１２３付
近に配置されているため、ＣＯ選択酸化部１２０の内部
温度は、導入口１２３付近から排出口１２４に向かって
徐々に上昇してゆく。
【００８８】その後も、ＣＯ選択酸化部１２０の内部温
度は上昇し続け、ついには、選択酸化触媒１２１が活性
状態になる温度範囲に入る。これにより、選択酸化触媒
１２１である白金−ルテニウム合金触媒は活性状態にな
り、その選択酸化触媒１２１の働きによって、水素リッ
チガス中の一酸化炭素が選択的に酸化される。
【００８９】このとき、ＣＯ選択酸化部１２０の内部温
度は温度センサ１５０によって検出されて、その検出結
果が制御部１１０に送られており、制御部１１０は、そ
の検出結果をもとに、ＣＯ選択酸化部１２０の内部温度
が所定の温度以上、即ち、選択酸化触媒１２１が活性状
態になり得る十分な温度になったかどうかを判定する
（ステップＳ１５０）。そして、ＣＯ選択酸化部１２０
の内部温度が所定の温度以上になったら、制御部１１０
は、酸化ガスの供給量を下げるように制御し（ステップ
Ｓ１６０）、その後は、定常運転を行なう（ステップＳ
１７０）。即ち、定常時には、制御部１１０は、前述し
たように、酸化ガスの供給量を、酸素と一酸化炭素のモ
ル比［Ｏ2］／［ＣＯ］ の値が３になるように制御す
る。
【００９０】以上説明したように、本実施例によれば、
一酸化炭素低減装置１００を起動した際に、ＣＯ選択酸
化部１２０の内部温度を、従来に比較して短い時間で、
所定の温度（例えば、１００℃）以上に上昇させること
ができるので、ＣＯ選択酸化部１２０の内部温度をでき
る限り早く選択酸化触媒１２１である白金−ルテニウム
合金触媒が活性状態になる温度範囲に入らせることがで
き、一酸化炭素低減装置１００をより早く有効に機能さ
せることができる。従って、一酸化炭素低減装置１００
の下流にある燃料電池３００を従来に比較してより早く
有効に機能させることができる。
【００９１】また、本実施例においては、図２に示すよ
うに、酸化触媒１２２である白金触媒は、ＣＯ選択酸化
部１２０において、導入口１２３付近にのみ配置してい
るので、ＣＯ選択酸化部１２０の内部構成が簡素化で
き、製造コストが少なくて済む。
【００９２】次に、ＣＯ選択酸化部１２０に充填される
酸化触媒１２２である白金触媒及び選択酸化触媒１２１
である白金−ルテニウム合金触媒の製造の方法について
簡単に説明する。
【００９３】白金触媒は、次のようにして製造される。
即ち、まず、直径３ｍｍ程度のセラミックにより形成さ
れた多孔質体であるアルミナペレットを蒸留水に浸漬
し、これを攪拌しながら塩化白金水溶液を徐々に摘下し
て、白金塩をアルミナペレットに吸着させる。次に、白
金塩が吸着したアルミナペレットを取り出し、水分を蒸
発乾燥させ、水素還元雰囲気中で２５０℃ないし３５０
℃で２時間程度加熱してアルミナペレット上の白金を還
元すると共に残留している塩素を完全に除去する。こう
して得られた白金を担持したアルミナペレットを不活性
気流中（例えば窒素やアルゴンの気流中）で８００℃な
いし９００℃で１時間程度加熱し、アルミナペレット上
に白金を担持して成る白金触媒を得る。
【００９４】一方、白金−ルテニウム合金触媒も、白金
触媒と同様の方法によって製造される。即ち、まず、ア
ルミナペレットを蒸留水に浸漬し、攪拌しながら塩化ル
テニウム水溶液を徐々に摘下して、ルテニウム塩をアル
ミナペレットに吸着させた後、アルミナペレットを取り
出し、水分を蒸発乾燥させ、水素還元雰囲気中で加熱し
てルテニウムを還元し塩素を完全に除去する。その後、
そのアルミナペレットを再び蒸留水に浸漬し、攪拌しな
がら今度は塩化白金水溶液を徐々に摘下して、白金塩を
アルミナペレットに吸着させた後、アルミナペレットを
取り出して水分を蒸発乾燥させ、水素還元雰囲気中で加
熱して白金を還元し塩素を除去する。こうして得られた
ルテニウムと白金とを担持したアルミナペレットを不活
性気流中で加熱し、アルミナペレット上の白金とルテニ
ウムとを合金化して白金−ルテニウム合金触媒を得る。
【００９５】ここで、白金−ルテニウム合金触媒の担持
密度および白金とルテニウムの組成比は、アルミナペレ
ット，塩化ルテニウムおよび塩化白金の量を調整するこ
とにより任意の担持密度および組成比とすることができ
る。本実施例では、白金とルテニウムの組成比を１対１
としたが、１対１０ないし１０対１好ましくは１対３な
いし３対１の組成比としてもよい。また、担持密度とし
ては０．１ｗｔ％ないし１．０ｗｔ％好ましくは０．２
ｗｔ％ないし０．５ｗｔ％とした。
【００９６】なお、上記の白金−ルテニウム合金触媒の
製造方法では、アルミナペレットにルテニウム，白金の
順に吸着させて合金化したが、アルミナペレットに白
金，ルテニウムの順に吸着させて合金化してもよく、蒸
留水中のアルミナペレットに塩化ルテニウム水溶液と塩
化白金水溶液とを同時に摘下して同時に吸着させて合金
化してもよい。また、上記製造方法では、ルテニウムを
アルミナペレットに担持させるのに塩化ルテニウムを用
いたが、硝酸ルテニウム，ヨウ化ルテニウム，塩化ルテ
ニウム酸，塩化ルテニウム酸アンモニウム，水酸化ルテ
ニウム，ルテニウム酸カリウムなどを単独あるいは２種
以上を組み合わせて用いてもよい。
【００９７】また、上記の白金触媒及び白金−ルテニウ
ム合金触媒の製造方法では、白金をアルミナペレットに
担持させるのに塩化白金を用いたが、水酸化白金，塩化
白金酸，塩化白金酸アンモニウムなどを用いてもよい。
【００９８】また、白金触媒及び白金−ルテニウム合金
触媒を上記の製造方法以外の製造方法により製造しても
よい。
【００９９】次に、図４及び図５を用いて、本発明の第
２の実施例としての一酸化炭素低減装置について説明す
る。図４及び図５はそれぞれ本発明の第２の実施例とし
ての一酸化炭素低減装置において用いられるＣＯ選択酸
化部１２０の内部構成を模式的に示した断面図である。
【０１００】本実施例の一酸化炭素低減装置の構成は、
ＣＯ選択酸化部１２０の内部構成以外は、図１に示す一
酸化炭素低減装置と同様であるので、その説明は省略す
る。
【０１０１】前述した第１の実施例においては、図２に
示したように、ＣＯ選択酸化部１２０内に充填される酸
化触媒１２２を導入口１２３付近に配置したが、本実施
例においては、図４または図５に示すように、酸化触媒
１２２をＣＯ選択酸化部１２０の内部に散在するように
配置した。即ち、図４に示す例では、酸化触媒１２２を
ＣＯ選択酸化部１２０の内部に均一になるように配置し
ており、図５に示す例では、酸化触媒１２２を、ＣＯ選
択酸化部１２０の内部において、導入口１２３付近、中
央部より前側、及び中央部より後側に、それぞれ分散し
て配置している。なお、図４及び図５においては温度セ
ンサ１５０は省略して描いてある。
【０１０２】従って、本実施例によれば、酸化触媒１２
２をＣＯ選択酸化部１２０の内部において一箇所に集中
して配置せずに、散在して配置することによって、酸化
触媒１２２による酸化反応、即ち、水素リッチガス中の
主として水素の酸化反応をＣＯ選択酸化部１２０の内部
全体で生じさせることができる。よって、ＣＯ選択酸化
部１２０の内部温度を内部全体で均一に上昇させること
ができ、一箇所が集中して過度に高温になることがない
ため、ＣＯ選択酸化部１２０の内部に充填される選択酸
化触媒１２１が熱劣化を起こすことがない。
【０１０３】なお、本実施例における起動時の駆動方法
は、第１の実施例の場合と同様なので、その説明は省略
する。
【０１０４】次に、図６及び図７を用いて、本発明の第
３の実施例としての一酸化炭素低減装置について説明す
る。
【０１０５】一般に、改質器２００で生成された水素リ
ッチガスに酸化ガス（即ち、空気）を混合した上でＣＯ
選択酸化部１２０に導入する場合に、ＣＯ選択酸化部１
２０の内部において、選択酸化触媒１２１による一酸化
炭素の選択酸化反応は酸素の豊富な導入口１２３の付近
においてたくさん生じる。このため、ＣＯ選択酸化部１
２０の導入口１２３の付近は高温になりやすく、よっ
て、ＣＯ選択酸化部１２０の内部全体を均一な温度に制
御することは難しい。そこで、近年では、ＣＯ選択酸化
部１２０に酸化ガスを多段に導入する方法が提案されて
いる。
【０１０６】図６は本発明の第３の実施例としての一酸
化炭素低減装置を用いた燃料電池システムを示すブロッ
ク図である。
【０１０７】図６に示すように、本実施例の一酸化炭素
低減装置１００では、ブロア１４０から供給される酸化
ガス（即ち、空気）を、一酸化炭素センサ１３０からＣ
Ｏ選択酸化部１２０に至る水素リッチガスの供給路に送
り込むだけでなく、途中で分岐して、ＣＯ選択酸化部１
２０にも直接送り込むようにして、ＣＯ選択酸化部１２
０に酸化ガスを多段に導入するようにしている。なお、
その他の一酸化炭素低減装置１００の構成及び燃料電池
システムの構成は図１に示した構成と同様となってい
る。
【０１０８】図７は図６に示すＣＯ選択酸化部１２０の
内部構成を模式的に示した断面図である。なお、図７に
おいては温度センサ１５０は省略して描いてある。
【０１０９】図７において、水素リッチガス導入口１２
５からは、改質器２００に生成された水素リッチガスが
導入され、酸化ガス導入口１２６からは、ブロア１４０
から送り出された酸化ガスが導入される。これにより、
ＣＯ選択酸化部１２０には、酸化ガスの混合された水素
リッチガスが導入口１２３より導入される。また、ＣＯ
選択酸化部１２０の内部には、酸化ガス導入口１２７，
１２８からそれぞれブロア１４０から送り出され、途中
で分岐された酸化ガスが導入される。
【０１１０】このように、ＣＯ選択酸化部１２０に酸化
ガスが多段に導入されることによって、定常時において
は、ＣＯ選択酸化部１２０において、選択酸化触媒１２
１による一酸化炭素の選択酸化反応が内部全体で生じ得
るため、ＣＯ選択酸化部１２０の内部全体を均一な温度
に制御することが可能となる。
【０１１１】さて、本実施例では、このようにＣＯ選択
酸化部１２０に酸化ガスを多段に導入する構成におい
て、図７に示すように、ＣＯ選択酸化部１２０の内部に
おいて、酸化触媒１２２を、導入口１２３付近だけでな
く、酸化ガスの導入される酸化ガス導入口１２７，１２
８の付近にも配置するようにしている。
【０１１２】このように酸化触媒１２２を酸化ガス導入
口１２７，１２８の付近に配置することによって、起動
時においては、ブロア１４０より酸化ガスが導入された
場合に、酸化触媒１２２の存在する部分に酸素が豊富に
供給されることになり、酸化触媒１２２による酸化反応
を十分促進することができ、ＣＯ選択酸化部１２０の内
部温度を急速に上昇させることができる。また、酸化触
媒１２２はＣＯ選択酸化部１２０の内部に散在して配置
されることになるため、ＣＯ選択酸化部１２０の内部温
度を短時間で均一にすることができる。従って、一酸化
炭素低減装置１００をより早く有効に機能させることが
可能となる。
【０１１３】次に、図８及び図９を用いて、本発明の第
４の実施例について説明する。前述した第１ないし第３
の実施例においては、白金触媒などの酸化触媒をＣＯ選
択酸化部１２０の内部に充填し、一酸化炭素低減装置１
００の起動時に、ＣＯ選択酸化部１２０の内部におい
て、その酸化触媒を用いて水素リッチガス中の主として
水素を酸化させ、その酸化反応による発熱によって水素
リッチガスの温度を上昇させて、ＣＯ選択酸化部１２０
の内部温度を上昇させていた。これに対し、本実施例に
おいては、後述するように、ＣＯ選択酸化部１２０の前
段に、酸化触媒を充填した水素リッチガス酸化部を設け
て、一酸化炭素低減装置１００の起動時に、この水素リ
ッチガス酸化部の内部において、水素リッチガス中の主
として水素を酸化させ、水素リッチガスの温度を上昇さ
せてから、その昇温した水素リッチガスをＣＯ選択酸化
部１２０に導入して、ＣＯ選択酸化部１２０の内部温度
を上昇させるようにしている。
【０１１４】図８は本発明の第４の実施例としての一酸
化炭素低減装置を用いた燃料電池システムを示すブロッ
ク図である。
【０１１５】図８に示すように、本実施例の一酸化炭素
低減装置１００では、改質器２００と一酸化炭素センサ
１３０との間に、水素リッチガス酸化部１６０を設ける
と共に、ブロア１４０とは別にブロア１７０を設けるよ
うにしている。
【０１１６】このうち、ブロア１７０は、ブロア１４０
と同様に、制御部１１０から出力された駆動信号によっ
て、酸素を含む酸化ガス、即ち、空気を吸入して、改質
器２００から水素リッチガス酸化部１６０に至る水素リ
ッチガスの供給路に送り込み、水素リッチガスに酸化ガ
スを混合させる。
【０１１７】また、水素リッチガス酸化部１６０は、そ
の内部に、第１ないし第３の実施例において用いた酸化
触媒１２２と同じ酸化触媒、即ち、例えば、白金（Ｐ
ｔ）触媒が充填されている。従って、水素リッチガス酸
化部１６０は、酸化ガスの混合された水素リッチガスを
導入して、酸化触媒の働きにより、その水素リッチガス
中の主として水素を酸化させ、その酸化反応による発熱
によって水素リッチガスの温度を上昇させた上で排出す
る。
【０１１８】また、ＣＯ選択酸化部１２０は、第１ない
し第３の実施例の場合と異なり、その内部には、触媒と
して選択酸化触媒１２１のみが充填されており、酸化触
媒１２２は充填されていない。
【０１１９】次に、本実施例の一酸化炭素低減装置の起
動時における駆動方法について説明する。図９は図８に
おける一酸化炭素低減装置１００の起動時の動作状態を
示すフローチャートである。
【０１２０】燃料電池システムが起動されて、改質器２
００などの起動が開始されると、改質器２００から水素
リッチガスが排出される。そして、図９に示すように、
一酸化炭素低減装置１００の起動が開始されると（ステ
ップＳ２００）、制御部１１０によってブロア１７０が
起動され、ブロア１７０からは酸化ガスが送り出され
る。そして、水素リッチガスに酸化ガスが混合されて、
水素リッチガス酸化部１６０に導入される（ステップＳ
２１０）。
【０１２１】水素リッチガス酸化部１６０では、酸化ガ
スの混合された水素リッチガスが導入されると、内部温
度は室温と同温度であるが、内部に充填された酸化触媒
の働きによって、水素リッチガス中の主として水素の酸
化反応が開始され（ステップＳ２２０）、その酸化反応
による発熱によって、水素リッチガスの温度が上昇する
（ステップＳ２３０）。昇温した水素リッチガスは、水
素リッチガス酸化部１６０から排出されて、一酸化炭素
センサ１３０を介してＣＯ選択酸化部１２０に導入され
る。このとき、制御部１１０によってブロア１４０が起
動されていると、ブロア１４０からは酸化ガスが送り出
されて、ＣＯ選択酸化部１２０に導入される水素リッチ
ガスに混合される。
【０１２２】こうして、水素リッチガス酸化部１６０に
よって昇温された水素リッチガスがＣＯ選択酸化部１２
０に導入されると、ＣＯ選択酸化部１２０の内部温度は
上昇する（ステップＳ２４０）。ＣＯ選択酸化部１２０
の内部には前述したよう選択酸化触媒が充填されている
ため、ＣＯ選択酸化部１２０の内部温度がその選択酸化
触媒が活性状態になる温度範囲に入ると、その選択酸化
触媒の働きによって、導入された水素リッチガス中の一
酸化炭素が選択的に酸化される。
【０１２３】このとき、ＣＯ選択酸化部１２０の内部温
度は温度センサ１５０によって検出されて、その検出結
果が制御部１１０に送られており、制御部１１０は、そ
の検出結果をもとに、ＣＯ選択酸化部１２０の内部温度
が所定の温度以上、即ち、選択酸化触媒が活性状態にな
り得る十分な温度になったかどうかを判定する（ステッ
プＳ２５０）。
【０１２４】そして、ＣＯ選択酸化部１２０の内部温度
が所定の温度以上になったら、制御部１１０は、ブロア
１７０の駆動を停止するよう制御して、酸化ガスの水素
リッチガス酸化部１６０への導入を停止する（ステップ
Ｓ２６０）。これにより、水素リッチガス酸化部１６０
における酸化触媒による酸化反応は停止されるので、水
素リッチガス酸化部１６０に導入された水素リッチガス
は、水素リッチガス酸化部１６０においては昇温されず
に、そのままＣＯ選択酸化部１２０に導入されることに
なる。その後は、制御部１１０は定常運転を行なう（ス
テップＳ２７０）。
【０１２５】以上説明したように、本実施例によれば、
一酸化炭素低減装置１００を起動した際に、水素リッチ
ガスを水素リッチガス酸化部１６０によって昇温させて
から、ＣＯ選択酸化部１２０に導入するため、ＣＯ選択
酸化部１２０の内部温度を、従来に比較して短い時間
で、所定の温度以上に上昇させることができるので、Ｃ
Ｏ選択酸化部１２０の内部温度をできる限り早く選択酸
化触媒が活性状態になる温度範囲に入らせることがで
き、一酸化炭素低減装置１００をより早く有効に機能さ
せることができる。
【０１２６】また、本実施例においては、ＣＯ選択酸化
部１２０の内部に選択酸化触媒のみが充填されており、
酸化触媒は充填されていないため、ＣＯ選択酸化部１２
０においては、酸化触媒による酸化反応（主として水素
の酸化反応）は生じない。従って、ＣＯ選択酸化部１２
０に導入された酸化ガスに含まれる酸素は、選択酸化触
媒による酸化反応（即ち、一酸化炭素の選択酸化反応）
だけに用いられるので、選択酸化触媒による酸化反応が
起きにくくなることはない。また、定常時においては、
水素リッチガス酸化部１６０において、酸化触媒による
酸化反応（即ち、主として水素の酸化反応）は生じなく
なるので、水素リッチガス酸化部１６０において、水素
リッチガス中に含まれる水素が無駄に消費されることが
ない。
【０１２７】次に、図１０は本発明の第５の実施例とし
ての一酸化炭素低減装置を用いた燃料電池システムを示
すブロック図である。
【０１２８】図１０に示すように、本実施例の一酸化炭
素低減装置１００では、水タンク４００に貯蔵された水
を改質器２００に供給するためのポンプ７１０を、制御
部１１０からの駆動信号によって駆動するようにしてい
る。なお、その他の一酸化炭素低減装置１００の構成及
び燃料電池システムの構成は図１に示した構成と同様と
なっている。
【０１２９】さて、前述したように、第１ないし第４の
実施例においては、ＣＯ選択酸化部１２０の内部に、一
酸化炭素の酸化反応を選択的に促進する選択酸化触媒と
して、白金−ルテニウム合金触媒が充填されている。ま
た、第１ないし第３の実施例においてはＣＯ選択酸化部
１２０の内部に、第４の実施例においては水素リッチガ
ス酸化部１６０の内部に、それぞれ、水素リッチガス中
の主として水素の酸化反応を室温と同温度において促進
する酸化触媒として、白金触媒が充填されている。本発
明者らによる実験によると、このような選択酸化触媒や
酸化触媒は、水素リッチガス中に含まれる水分の量が少
ないほど、上記酸化反応に対する活性が高いことが明ら
かとなった。
【０１３０】図１１は水素リッチガス中の水分量と酸化
触媒である白金触媒による水素の酸化反応率との関係を
示す説明図である。即ち、図１１では、改質器２００に
供給されるメタノールに対する水の比率（Ｈ2Ｏ／ＣＨ3
ＯＨ比）、言い換えれば、いわゆる、Ｓ／Ｃ比（Steam
／Carbon比）を変えた場合の、白金触媒による水素の酸
化反応率をそれぞれ示している。図１１から明らかなよ
うに、Ｓ／Ｃ比が小さいほど、即ち、水素リッチガス中
に含まれる水分の量が少ないほど、白金による水素の酸
化反応率は高くなっており、白金触媒における水素の酸
化反応に対する活性が高くなっていることがわかる。
【０１３１】そこで、本実施例においては、一酸化炭素
低減装置１００の起動時において、水素リッチガスに含
まれる水分の量を減らすようにして、ＣＯ選択酸化部１
２０内の白金触媒における水素の酸化反応に対する活性
を高くすると共に、白金−ルテニウム合金触媒における
一酸化炭素の酸化反応に対する活性を高くするようにし
ている。
【０１３２】即ち、本実施例においては、制御部１１０
がポンプ７１０の駆動を制御することによって、一酸化
炭素低減装置１００の起動時には、Ｓ／Ｃ比が定常時よ
りも小さくなるように、改質器２００に供給される水の
量を制御する。具体的には、定常時は、前述したよう
に、Ｓ／Ｃ比が１．５〜３になるようにしているが、起
動時には、この値よりも小さい、例えば、０〜１になる
ように、水の供給量を制御する。
【０１３３】このように制御することによって、改質器
２００からＣＯ選択酸化部１２０に導入される水素リッ
チガスに含まれる水分の量は、定常時に比べて減るた
め、ＣＯ選択酸化部１２０の内部に充填された白金触媒
における水素の酸化反応に対する活性及び白金−ルテニ
ウム合金触媒における一酸化炭素の酸化反応に対する活
性を高めることができる。
【０１３４】従って、本実施例によれば、ＣＯ選択酸化
部１２０内の白金触媒を働かせるべき、一酸化炭素低減
装置１００の起動時において、白金触媒の活性を高める
ことができるので、ＣＯ選択酸化部１２０の内部温度を
より早く上昇させることができる。また、一酸化炭素低
減装置１００の起動時において、白金−ルテニウム合金
触媒の活性を高めることができるので、室温と同等の温
度においても、水素リッチガス中の一酸化炭素の低減を
実現することができる。
【０１３５】また、一酸化炭素低減装置１００の起動直
後は、ＣＯ選択酸化部１２０の内部温度が室温と同温度
であるため、ＣＯ選択酸化部１２０に導入される水素リ
ッチガスに多量の水分が含まれていると、ＣＯ選択酸化
部１２０の内部において結露が発生して、ＣＯ選択酸化
部１２０内の触媒の表面が水滴で覆われて、触媒が機能
しなくなる恐れがあるが、本実施例によれば、一酸化炭
素低減装置１００の起動時に、ＣＯ選択酸化部１２０に
導入される水素リッチガス中の水分の量を減らしている
ので、ＣＯ選択酸化部１２０の内部において結露の発生
する可能性が少ない。従って、一酸化炭素低減装置１０
０の起動時において、触媒を十分に機能させることがで
き、酸化反応を促進することができる。
【０１３６】なお、本実施例においては、ＣＯ選択酸化
部１２０の内部に選択酸化触媒（白金−ルテニウム合金
触媒）の他、酸化触媒（白金触媒）を充填させているこ
とを前提としているが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、ＣＯ選択酸化部１２０の内部に選択酸化触媒
のみが充填されている場合にも、適用できることは言う
までもない。このような場合にも、上記したと同様な効
果（酸化触媒における活性向上の効果を除く）を得るこ
とができる。
【０１３７】次に、図１２は本発明の第６の実施例とし
ての一酸化炭素低減装置を用いて燃料電池システムを示
すブロック図である。
【０１３８】図１２に示すように、本実施例の一酸化炭
素低減装置１００では、メタノールタンク５００に貯蔵
されたメタノールを改質器２００に供給するためのポン
プ７２０と、バーナ６００に供給するためのポンプ７３
０とを、制御部１１０からの駆動信号によって駆動する
ようにしている。また、ＣＯ選択酸化部１２０は、第４
の実施例の場合と同様に、その内部には、触媒として選
択酸化触媒１２１のみが充填されており、酸化触媒１２
２は充填されていない。なお、その他の一酸化炭素低減
装置１００の構成及び燃料電池システムの構成は図１に
示した構成と同様となっている。
【０１３９】さて、前述した第１ないし第５の実施例に
おいては、全て、一酸化炭素低減装置１００の起動時
に、白金触媒など酸化触媒を用いて水素リッチガス中の
主として水素を酸化させ、その酸化反応による発熱を利
用して、ＣＯ選択酸化部１２０の内部温度を上昇させて
いた。これに対し、本実施例においては、一酸化炭素低
減装置１００の起動時に、改質器２００へのメタノール
等の供給量を増やすと共に、改質器２００の内部温度を
定常時よりも上昇させるようにする。
【０１４０】では、本実施例の一酸化炭素低減装置１０
０の起動時における駆動方法について説明する。図１３
は図１２における一酸化炭素低減装置１００の起動時の
動作状態を示すフローチャートである。
【０１４１】燃料電池システムが起動されて、図１３に
示すように、改質器２００及び一酸化炭素低減装置１０
０の起動が開始されると（ステップＳ３００）、制御部
１１０が、ポンプ７２０を制御して、ポンプ７２０によ
る改質器２００へのメタノールの供給量を定常時よりも
増加させる（ステップＳ３１０）。具体的には、定常時
の約３倍程度に増加させる。また、制御部１１０は、ポ
ンプ７３０を制御して、ポンプ７３０によるバーナ６０
０へのメタノール供給量も定常時より増加させる（ステ
ップＳ３２０）。
【０１４２】こうして、改質器２００へのメタノールの
供給量を増加させることによって、改質器２００での水
素リッチガスの生成量が増えるので、改質器２００から
ＣＯ選択酸化部１２０に導入される水素リッチガスの流
量が定常時よりも増える。また、バーナ６００へのメタ
ノールの供給量を増加させることによって、改質器２０
０の内部温度は定常時よりも上昇し（ステップＳ３３
０）、それに伴い、改質器２００からＣＯ選択酸化部１
２０に導入される水素リッチガスの温度も上昇する。具
体的には、定常時における改質器２００の運転温度（内
部温度）は、前述したように、２００℃〜３００℃程度
としているが、これに対して、起動時には、改質器２０
０の運転温度（内部温度）を約４００℃程度に上昇させ
る。
【０１４３】以上によって、ＣＯ選択酸化部１２０に
は、昇温した水素リッチガスが多量に流れ込むことにな
るので、ＣＯ選択酸化部１２０の内部温度は水素リッチ
ガスの顕熱によって上昇する（ステップＳ３４０）。
【０１４４】ＣＯ選択酸化部１２０の内部には前述した
ように選択酸化触媒が充填されているため、ＣＯ選択酸
化部１２０の内部温度がその選択酸化触媒が活性状態に
なる温度範囲に入ると、その選択酸化触媒の働きによっ
て、導入された水素リッチガス中の一酸化炭素が選択的
に酸化される。このとき、ＣＯ選択酸化部１２０の内部
温度は温度センサ１５０によって検出されて、その検出
結果が制御部１１０に送られており、制御部１１０は、
その検出結果をもとに、ＣＯ選択酸化部１２０の内部温
度が所定の温度以上、即ち、選択酸化触媒が活性状態に
なり得る十分な温度になったかどうかを判定する（ステ
ップＳ３５０）。
【０１４５】そして、ＣＯ選択酸化部１２０の内部温度
が所定の温度以上になったら、制御部１１０は、ポンプ
７２０を制御して、ポンプ７２０による改質器２００へ
のメタノールの供給量を減少させると共に（ステップＳ
３６０）、ポンプ７３０を制御して、ポンプ７３０によ
るバーナ６００へのメタノール供給量も減少させて（ス
テップＳ３７０）、定常運転を行なう（ステップＳ３８
０）。
【０１４６】以上説明したように、本実施例によれば、
一酸化炭素低減装置１００を起動した際に、改質器２０
０からＣＯ選択酸化部１２０に導入される水素リッチガ
スの流量を増加させると共に、その温度を上昇させてい
るので、水素リッチガスの顕熱によって、ＣＯ選択酸化
部１２０の内部温度を、従来に比較して短い時間で、所
定の温度以上に上昇させることができる。従って、ＣＯ
選択酸化部１２０の内部温度をできる限り早く選択酸化
触媒が活性状態になる温度範囲に入らせることができ、
一酸化炭素低減装置１００をより早く有効に機能させる
ことができる。
【０１４７】また、本実施例においては、ＣＯ選択酸化
部１２０の内部に選択酸化触媒のみが充填されており、
酸化触媒は充填されていないため、ＣＯ選択酸化部１２
０においては、酸化触媒による酸化反応（主として水素
の酸化反応）は生じない。従って、ＣＯ選択酸化部１２
０に導入された酸化ガスに含まれる酸素は、選択酸化触
媒による酸化反応（即ち、一酸化炭素の選択酸化反応）
だけに用いられるので、選択酸化触媒による酸化反応が
起きにくくなることはない。また、ＣＯ選択酸化部１２
０に導入される水素リッチガス中に含まれる水素も、無
駄に消費されることがない。
【０１４８】なお、本実施例おいて、改質器２００への
メタノールの供給量を増加させて、改質器２００におけ
る水素リッチガスの生成量を増加させる際、必要があれ
ば、制御部１１０によってポンプ７１０を制御して、改
質器２００への水の供給量を、メタノールの増加分に見
合うだけ増加するようにしても良い。
【０１４９】さて、以上、本発明の実施例として第１か
ら第６の実施例について説明してきたが、最後に、各実
施例の具体的な効果を従来例と比較して示すことにす
る。
【０１５０】図１４は本発明の第１ないし第６の実施例
について、ＣＯ選択酸化部の内部温度が所定温度以上に
なるまでの時間を、従来例とを比較して示した説明図で
ある。図１４において、右欄には、一酸化炭素低減装置
の起動開始から、ＣＯ選択酸化部の内部全体が１５０℃
以上になるまでにかかった時間を示している。
【０１５１】図１４に示すように、従来例では約７分か
かるのに対し、本発明の各実施例では最長でも約３分で
あり、最短では約１．５分しかかからなかった。従っ
て、上記した各実施例によれば、ＣＯ選択酸化部の内部
温度を、従来例に比較して早く、選択酸化触媒が活性状
態になる温度範囲に入らせることができるため、一酸化
炭素低減装置を従来例よりも早く有効に機能させること
ができる。
【０１５２】なお、本発明は上記した実施例や実施形態
に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々の態様にて実施することが可能である。
【０１５３】上記した各実施例においては、選択酸化触
媒として、白金−ルテニウム合金触媒を例として挙げた
が、本発明は、これに限定されるものではなく、所望の
温度範囲において一酸化炭素の酸化反応を選択的に促進
する触媒であればどのような触媒であっても良く、例え
ば、ルテニウム触媒や、ロジウム触媒や、ロジウム及び
ルテニウムから成る触媒などであっても良い。
【０１５４】また、上記した各実施例においては、酸化
触媒として、白金触媒を例として挙げたが、本発明は、
これに限定されるものではなく、水素リッチガスの少な
くとも一成分の酸化反応を室温と同等の温度において促
進する触媒であればどのような触媒であっても良い。
【０１５５】上記した各実施例を単独ではなく、互い
に、組み合わせて実施するようにしても良い。例えば、
第４または第５の実施例においては、ＣＯ選択酸化部１
２０の内部に、触媒として選択酸化触媒１２１のみが充
填されているものとして説明したが、第１ないし第３の
実施例と組み合わせる場合は、選択酸化触媒１２１の内
部に、選択酸化触媒１２１とともに酸化触媒１２２も充
填することになる。
【０１５６】また、上記した各実施例において、制御部
１１０は一酸化炭素低減装置１００の制御部として説明
したが、燃料電池システム全体の制御部として利用する
ようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例としての一酸化炭素低減
装置を用いた燃料電池システムを示すブロック図であ
る。
【図２】図１に示すＣＯ選択酸化部１２０の内部構成を
模式的に示した断面図である。
【図３】図１における一酸化炭素低減装置１００の起動
時の動作状態を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施例としての一酸化炭素低減
装置において用いられるＣＯ選択酸化部１２０の内部構
成の一例を模式的に示した断面図である。
【図５】本発明の第２の実施例としての一酸化炭素低減
装置において用いられるＣＯ選択酸化部１２０の内部構
成の他の例を模式的に示した断面図である。
【図６】本発明の第２の実施例としての一酸化炭素低減
装置において用いられるＣＯ選択酸化部１２０の内部構
成を模式的に示した断面図である。
【図７】図６に示すＣＯ選択酸化部１２０の内部構成を
模式的に示した断面図である。
【図８】本発明の第４の実施例としての一酸化炭素低減
装置を用いた燃料電池システムを示すブロック図であ
る。
【図９】図８における一酸化炭素低減装置１００の起動
時の動作状態を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第５の実施例としての一酸化炭素低
減装置を用いた燃料電池システムを示すブロック図であ
る。
【図１１】水素リッチガス中の水分量と白金触媒による
水素の酸化反応率との関係を示す説明図である。
【図１２】本発明の第６の実施例としての一酸化炭素低
減装置を用いて燃料電池システムを示すブロック図であ
る。
【図１３】図１２における一酸化炭素低減装置１００の
起動時の動作状態を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第１ないし第６の実施例について、
ＣＯ選択酸化部の内部温度が所定温度以上になるまでの
時間を、従来例とを比較して示した説明図である。
【符号の説明】
１００…一酸化炭素低減装置 １１０…制御部 １１１…処理回路 １１２…入出力ポート １１３…ＣＰＵ １１４…ＲＯＭ １１５…ＲＡＭ １２０…ＣＯ選択酸化部 １２１…選択酸化触媒 １２２…酸化触媒 １２３…導入口 １２４…排出口 １２５…水素リッチガス導入口 １２６…酸化ガス導入口 １２７，１２８…酸化ガス導入口 １３０…一酸化炭素センサ １４０…ブロア １５０…温度センサ １６０…水素リッチガス酸化部 １７０…ブロア ２００…改質器 ３００…燃料電池 ４００…水タンク ５００…メタノールタンク ６００…バーナ ７１０，７２０，７３０…ポンプ

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 水素と、該水素の濃度に比べて濃度が低
    い一酸化炭素と、を含有する水素リッチガスと、酸素を
    含有する酸化ガスと、を混合させ、前記水素リッチガス
    中の一酸化炭素を前記酸化ガス中の酸素によって酸化さ
    せることにより、前記水素リッチガス中の一酸化炭素の
    濃度を低減する一酸化炭素低減装置であって、 その内部に一酸化炭素の酸化反応を選択的に促進する選
    択酸化触媒を有すると共に、前記水素リッチガスと前記
    酸化ガスとを導入し、前記選択酸化触媒を利用して前記
    水素リッチガス中の一酸化炭素を前記酸化ガス中の酸素
    によって酸化させ、一酸化炭素の濃度を低減した水素リ
    ッチガスを排出する選択酸化手段を備えると共に、 前記選択酸化手段は、その内部に、前記水素リッチガス
    の少なくとも一成分の酸化反応を、前記一酸化炭素低減
    装置の周囲温度と少なくとも同等の温度において促進す
    る酸化触媒も併せて有し、該酸化触媒を利用して前記水
    素リッチガス中の前記成分を前記酸化ガス中の酸素によ
    って酸化させて発熱させることを特徴とする一酸化炭素
    低減装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の一酸化炭素低減装置に
    おいて、 前記選択酸化手段は、前記水素リッチガスと前記酸化ガ
    スとを混合して導入口を介して導入する共に、前記酸化
    触媒を前記導入口の付近に配して成ることを特徴とする
    一酸化炭素低減装置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の一酸化炭素低減装置に
    おいて、 前記選択酸化手段は、前記酸化触媒を内部に散在させて
    成ることを特徴とする一酸化炭素低減装置。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の一酸化炭素低減装置に
    おいて、 前記選択酸化手段は、前記酸化ガスの少なくとも一部を
    前記水素リッチガスとは異なる導入口を介して導入する
    と共に、前記酸化触媒を前記導入口の付近に配して成る
    ことを特徴とする一酸化炭素低減装置。
  5. 【請求項５】 水素と、該水素の濃度に比べて濃度が低
    い一酸化炭素と、を含有する水素リッチガスと、酸素を
    含有する第１の酸化ガスと、を混合させ、前記水素リッ
    チガス中の一酸化炭素を前記酸化ガス中の酸素によって
    酸化させることにより、前記水素リッチガス中の一酸化
    炭素の濃度を低減する一酸化炭素低減装置であって、 その内部に一酸化炭素の酸化反応を選択的に促進する選
    択酸化触媒を有すると共に、前記水素リッチガスと前記
    第１の酸化ガスとを導入し、前記選択酸化触媒を利用し
    て前記水素リッチガス中の一酸化炭素を前記酸化ガス中
    の酸素によって酸化させ、一酸化炭素の濃度を低減した
    水素リッチガスを排出する選択酸化手段と、 少なくとも前記一酸化炭素低減装置の起動時に、前記選
    択酸化手段に導入される前記水素リッチガスの温度を所
    定の温度以上に上昇させる昇温手段と、 を備える一酸化炭素低減装置。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の一酸化炭素低減装置に
    おいて、 前記昇温手段は、 その内部に前記水素リッチガスの少なくとも一成分の酸
    化反応を促進する酸化触媒を有し、前記水素リッチガス
    を導入すると共に、少なくとも前記一酸化炭素低減装置
    の起動時に、酸素を含有する第２の酸化ガスを導入し
    て、前記酸化触媒を利用して前記水素リッチガス中の前
    記成分を前記酸化ガス中の酸素によって酸化させて発熱
    させ、昇温した前記水素リッチガスを排出する酸化手段
    を備える一酸化炭素低減装置。
  7. 【請求項７】 請求項５に記載の一酸化炭素低減装置に
    おいて、 前記昇温手段は、 原燃料から前記水素リッチガスを生成する水素リッチガ
    ス生成手段に前記原燃料を供給するための供給手段と、 前記水素リッチガス生成手段の内部温度を上昇させるこ
    とが可能な加熱手段と、 を備え、 前記一酸化炭素低減装置の起動時は、前記供給手段によ
    って、前記水素リッチガス生成手段への前記原燃料の供
    給量を所定量以上に増加させると共に、前記加熱手段に
    よって、前記水素リッチガス生成手段の内部温度を所定
    の温度以上に上昇させることを特徴とする一酸化炭素低
    減装置。
  8. 【請求項８】 請求項１，２，３，４または６に記載の
    一酸化炭素低減装置において、 前記酸化触媒は、白金触媒であることを特徴とする一酸
    化炭素低減装置。
  9. 【請求項９】 請求項１ないし請求項８のうちの任意の
    一つに記載の一酸化炭素低減装置において、 少なくとも前記一酸化炭素低減装置の起動時には、前記
    水素リッチガス中に含まれる水分量を所定量以下に低減
    することを特徴とする一酸化炭素低減装置。
  10. 【請求項１０】 水素と、該水素の濃度に比べて濃度が
    低い一酸化炭素と、を含有する水素リッチガスと、酸素
    を含有する酸化ガスと、を混合させ、前記水素リッチガ
    ス中の一酸化炭素を前記酸化ガス中の酸素によって酸化
    させることにより、前記水素リッチガス中の一酸化炭素
    の濃度を低減する一酸化炭素低減装置であって、 その内部に一酸化炭素の酸化反応を選択的に促進する選
    択酸化触媒を有すると共に、前記水素リッチガスと前記
    酸化ガスとを導入し、前記選択酸化触媒を利用して前記
    水素リッチガス中の一酸化炭素を前記酸化ガス中の酸素
    によって酸化させ、一酸化炭素の濃度を低減した水素リ
    ッチガスを排出する選択酸化手段を備えると共に、 少なくとも前記一酸化炭素低減装置の起動時には、前記
    水素リッチガス中に含まれる水分量を所定量以下に低減
    することを特徴とする一酸化炭素低減装置。
  11. 【請求項１１】 水素と、該水素の濃度に比べて濃度が
    低い一酸化炭素と、を含有する水素リッチガスを、一酸
    化炭素の酸化反応を選択的に促進する選択酸化触媒を内
    部に有する反応室に導入し、該反応室内において、前記
    選択酸化触媒を利用して、前記水素リッチガス中の一酸
    化炭素を酸化させることにより、前記水素リッチガス中
    の一酸化炭素の濃度を低減して、前記反応室より排出す
    る一酸化炭素低減装置を、駆動するための一酸化炭素低
    減装置駆動方法であって、 （Ａ）少なくとも前記一酸化炭素低減装置の起動時に、
    前記反応室内の温度を所定の温度以上に上昇させる工程
    を備える一酸化炭素低減装置駆動方法。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の一酸化炭素低減装
    置駆動方法において、 前記工程（Ａ）は、 （ａ）少なくとも前記一酸化炭素低減装置の起動時に、
    前記反応室内において、前記水素リッチガスの少なくと
    も一成分の酸化反応を促進する酸化触媒を利用して前記
    水素リッチガス中の前記成分を酸化させて発熱させる工
    程を備える一酸化炭素低減装置駆動方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１１に記載の一酸化炭素低減装
    置駆動方法において、 前記工程（Ａ）は、 （ａ）少なくとも前記一酸化炭素低減装置の起動時に、
    前記反応室に導入される前記水素リッチガスの温度を上
    昇させる工程を備える一酸化炭素低減装置駆動方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の一酸化炭素低減装
    置駆動方法において、 前記工程（ａ）は、 少なくとも前記一酸化炭素低減装置の起動時に、前記水
    素リッチガスの少なくとも一成分の酸化反応を促進する
    酸化触媒を利用して、前記反応室に導入される前記水素
    リッチガス中の前記成分を酸化させて発熱させる工程を
    備える一酸化炭素低減装置駆動方法。
  15. 【請求項１５】 請求項１３に記載の一酸化炭素低減装
    置駆動方法において、 前記反応室に導入される前記水素リッチガスが、供給さ
    れる原燃料を熱を加えて反応させることにより生成され
    る場合に、 前記工程（ａ）は、 少なくとも前記一酸化炭素低減装置の起動時に、前記水
    素リッチガスを生成する際に供給される前記原燃料の供
    給量を所定量以上に増加させる工程と、 少なくとも前記一酸化炭素低減装置の起動時に、前記水
    素リッチガスを生成する際に加える熱量を所定量以上に
    増加させる工程と、 を備える一酸化炭素低減装置駆動方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003520413A (ja) * 2000-01-18 2003-07-02 ラモツト・アット・テル−アビブ・ユニバーシテイ・リミテッド 新規な燃料
US7972585B2 (en) 2001-03-28 2011-07-05 Osaka Gas Co., Ltd. Carbon monoxide removal method, operating method for fuel reforming system, carbon monoxide remover , fuel removal system having the carbon monoxide remover, and filter

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19822691A1 (de) * 1998-05-20 1999-11-25 Volkswagen Ag Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Erzeugen elektrischer Energie mittels eines Brennstoffzellensystems
DE19918997C2 (de) * 1999-04-27 2001-06-07 Xcellsis Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Anlage zur Wasserdampfreformierung von Kohlenwasserstoffen, insbesondere Methanol, sowie entsprechende Anlage
JP3715482B2 (ja) * 1999-11-04 2005-11-09 エヌ・イーケムキャット株式会社 水素含有ガス中の一酸化炭素選択酸化触媒並びに該触媒を用いた一酸化炭素除去方法及び固体高分子電解質型燃料電池システム
JP2001146407A (ja) * 1999-11-18 2001-05-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 一酸化炭素浄化装置、その運転方法およびその停止方法
DE19962555C2 (de) * 1999-12-23 2002-04-25 Xcellsis Gmbh Vorrichtung zur selektiven katalytischen Oxidation von Kohlenmonoxid
US6656617B2 (en) * 2000-01-24 2003-12-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel gas production system for fuel cells
DE10013687B4 (de) 2000-03-21 2007-06-28 Nucellsys Gmbh Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Betreiben desselben
JP3642270B2 (ja) * 2000-09-12 2005-04-27 日産自動車株式会社 燃料改質装置
CN1213804C (zh) 2000-09-18 2005-08-10 大阪瓦斯株式会社 一氧化碳去除用催化剂及其活化方法、一氧化碳去除方法及燃料电池系统运行方法
DE10053597A1 (de) * 2000-10-28 2002-08-08 Xcellsis Gmbh Gaserzeugungssystem für ein Brennstoffzellensystem und Verfahren zur Bereitstellung wasserstoffhaltigen Brennstoffs
JP4045755B2 (ja) 2001-05-23 2008-02-13 日産自動車株式会社 燃料電池システム
US6885298B2 (en) * 2001-12-17 2005-04-26 Ballard Power Systems Ag Fuel cell system with a detection system for fire or elevated temperatures
US6746657B2 (en) * 2002-03-12 2004-06-08 Precision Combustion, Inc. Method for reduced methanation
JP3722079B2 (ja) 2002-03-27 2005-11-30 日産自動車株式会社 一酸化炭素除去装置
US6824904B2 (en) * 2002-04-26 2004-11-30 General Motors Corporation Reactor for preferential oxidation and method of use
JP4265239B2 (ja) * 2003-03-03 2009-05-20 日産自動車株式会社 燃料改質システム
CN1551397A (zh) * 2003-05-19 2004-12-01 ���µ�����ҵ��ʽ���� 氢生成装置及燃料电池系统
US7815699B2 (en) 2003-10-21 2010-10-19 Gm Global Technology Operations, Inc. Method for starting a primary reactor
US20070101647A1 (en) * 2004-01-15 2007-05-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Hydrogen generating apparatus, method of operating hydrogen generating apparatus, fuel cell system, and method of operating fuel cell system
US7618598B2 (en) * 2004-11-29 2009-11-17 Modine Manufacturing Company Catalytic reactor/heat exchanger
US10303759B2 (en) * 2015-12-03 2019-05-28 International Business Machines Corporation Memory preserving parse tree based compression with entropy coding
EP4124382B1 (en) * 2021-07-27 2025-05-07 Indian Oil Corporation Limited A process for multistage hydroprocessing in a single reactor
CN117358036B (zh) * 2023-12-07 2024-02-02 包头市中心医院 一种用于一氧化碳中毒试验的处理装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2828485B2 (ja) 1990-04-27 1998-11-25 大倉工業株式会社 ポリプロピレン系多層延伸フイルムの製造方法
DE4334983A1 (de) * 1993-10-14 1995-04-20 Daimler Benz Ag Verfahren zur katalytischen Entfernung von CO in H¶2¶-reichem Gas
JPH08133702A (ja) * 1994-10-31 1996-05-28 Aqueous Res:Kk 一酸化炭素除去装置および方法
JP3840677B2 (ja) * 1994-11-02 2006-11-01 トヨタ自動車株式会社 燃料電池発電装置
JPH0930802A (ja) 1995-05-15 1997-02-04 Toyota Motor Corp 一酸化炭素濃度低減装置及びメタノール濃度低減装置並びに燃料改質装置
DE19544895C1 (de) * 1995-12-01 1997-02-27 Daimler Benz Ag Verfahren und Vorrichtung zur selektiven katalytischen Oxidation von Kohlenmonoxid
DE19605404C1 (de) * 1996-02-14 1997-04-17 Daimler Benz Ag Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems
GB9609918D0 (en) * 1996-05-11 1996-07-17 Johnson Matthey Plc Hydrogen purification
JPH10101302A (ja) * 1996-09-24 1998-04-21 Toyota Motor Corp 一酸化炭素濃度低減装置および一酸化炭素濃度低減方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003520413A (ja) * 2000-01-18 2003-07-02 ラモツト・アット・テル−アビブ・ユニバーシテイ・リミテッド 新規な燃料
US7972585B2 (en) 2001-03-28 2011-07-05 Osaka Gas Co., Ltd. Carbon monoxide removal method, operating method for fuel reforming system, carbon monoxide remover , fuel removal system having the carbon monoxide remover, and filter
US8357341B2 (en) 2001-03-28 2013-01-22 Osaka Gas Co., Ltd. Carbon monoxide removal method, operating method for fuel reforming system, carbon monoxide remover, fuel removal system having the carbon monoxide remover, and filter
US8591850B2 (en) 2001-03-28 2013-11-26 Osaka Gas Co., Ltd. Carbon monoxide removal method, operating method for fuel reforming system, carbon monoxide remover, fuel reforming system having the carbon monoxide remover, and filter

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