JPS5945902A - Apparatus for reforming hydrocarbon fuel - Google Patents
Apparatus for reforming hydrocarbon fuelInfo
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- JPS5945902A JPS5945902A JP57152167A JP15216782A JPS5945902A JP S5945902 A JPS5945902 A JP S5945902A JP 57152167 A JP57152167 A JP 57152167A JP 15216782 A JP15216782 A JP 15216782A JP S5945902 A JPS5945902 A JP S5945902A
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- reforming catalyst
- heater
- heat
- air
- hydrocarbon fuel
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、炭化水素を水又は水蒸気あるいは、一部空気
と混合し、リフォーミング触媒体を通過して水素及び炭
酸ガスを主とした無機ガスに改質する比1販的小ノ(ν
の炭化水素燃料改質装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention involves mixing hydrocarbons with water or steam, or partially with air, and passing the mixture through a reforming catalyst to convert it into inorganic gases mainly consisting of hydrogen and carbon dioxide. The ratio of the modification is small (ν
The present invention relates to a hydrocarbon fuel reformer.
従来例の構成とその問題点
従来の炭化水素燃料改質装置は、大規模なプラントに関
するものが主であシ、家庭用あるいは小規模の工業を目
的としたものは例が少なく、これらは全てリフォーミン
グ触媒体の外周にヒータを設け、リフォーミング触媒体
を間接的に加熱する方法である。Structure of conventional examples and their problems Conventional hydrocarbon fuel reformers are mainly used for large-scale plants, and there are few examples of those for home use or small-scale industries. This is a method of indirectly heating the reforming catalyst by providing a heater around the outer circumference of the reforming catalyst.
この場合、リフォーミング触媒体の中心部と、外周部と
の間に湿度むらが生じやすい。この問題はリフォーミン
グ触媒体の前部に接近して均等に複数本のピークを反応
管内に設けることにより解消することができるが、反応
管前部からの放熱が大きく、ヒータの熱を十分に利用す
ることができ々いという欠点があった。In this case, uneven humidity tends to occur between the center and the outer circumference of the reforming catalyst body. This problem can be solved by creating multiple peaks evenly spaced in the reaction tube close to the front of the reforming catalyst, but the heat dissipated from the front of the reaction tube is large and the heat from the heater cannot be used sufficiently. The drawback was that it was difficult to use.
発明の目的
本発明は上記従来の欠点を解消するもので、反応管内に
設けたリフォーミング触媒体加熱用ヒータからの熱を外
部へ放熱することがなく、有効に利用することのできる
炭化水素tl+改質装置の提供を目的とするものである
。OBJECTS OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional drawbacks, and provides a hydrocarbon tl The purpose is to provide a reforming device.
発明の構成
上記目的を達成するため、本発明の炭化水素燃料改質装
置は、多重管で構成された反応管の少なくとも一番内側
の内管の内面にアルミナ、シリカ等の耐熱性無機質から
なる筒状体を配設し、前記反応管の最も外側の通路人か
ら混合気を供給するとともに、混合気の供給管をリフォ
ーミング触媒体を加熱するヒータと対向して設けられた
リフォーミング触媒体交換用の蓋に設ける構成であり、
リフォーミング触媒体を加熱するヒータからの輻を十分
に予熱することも可能となる。Structure of the Invention In order to achieve the above object, the hydrocarbon fuel reformer of the present invention comprises a reaction tube composed of multiple tubes, at least the inner surface of the inner tube being made of a heat-resistant inorganic material such as alumina or silica. A reforming catalyst body provided with a cylindrical body, supplying the mixture from the outermost passageway of the reaction tube, and facing a heater for heating the reforming catalyst body through the mixture supply pipe. This is a configuration that is installed on a replacement lid.
It is also possible to sufficiently preheat the radiation from the heater that heats the reforming catalyst body.
また、混合気の供給口をヒータと対向して設けられたリ
フォーミング触媒体交換用の蓋に設けたことにより、反
応管前部からの放熱を防ぐことができるという効果を有
するものである。Further, by providing the air-fuel mixture supply port in the reforming catalyst replacement lid provided opposite the heater, it is possible to prevent heat radiation from the front part of the reaction tube.
実施例の説明 以下、本発明の一実施1例を図に基づいて説明する。Description of examples Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
図において、1は金属製の反応管で、この反応管1は外
管2、中管3、内管4の三重管で構成されている。この
中管3は支持具A5によって蓋6に固定され、更にこの
蓋6は断熱材からなるパツキン7を介して外管2にボル
ト8で取付けられている。9は蓋6の中心部に設けられ
た供給管で、炭化水素と空気又は水あるいは水蒸気と予
め混合した混合気をこの供給管9から供給する。10は
内管4の内面に設けられた筒状体で、この筒状体1oは
アルミナ、シリカ等の耐熱性無機質からなる材料で構成
されている。11は筒状体1oの内側に設けられたリフ
ォーミング触媒体で、このリフォーミング触媒体11は
α゛−アルミナコーディエライト4:9の耐熱性無機質
からなり、断面がハニカム又は格子状の如き薄壁からな
る円筒形の担体にニッケル、コバルト等の酸化触媒を担
持して構成したものである。12はリフォーイング触に
体11の」−流側に接近し、中管3の支持具B13に略
等間隔で取付けられた筒状のセラミックヒータである。In the figure, 1 is a metal reaction tube, and this reaction tube 1 is composed of a triple tube including an outer tube 2, a middle tube 3, and an inner tube 4. This inner tube 3 is fixed to a lid 6 by a support A5, and further this lid 6 is attached to the outer tube 2 with bolts 8 via a packing 7 made of a heat insulating material. Reference numeral 9 denotes a supply pipe provided in the center of the lid 6, through which a mixture of hydrocarbons and air, water, or steam is supplied in advance. Reference numeral 10 denotes a cylindrical body provided on the inner surface of the inner tube 4, and this cylindrical body 1o is made of a heat-resistant inorganic material such as alumina or silica. Reference numeral 11 denotes a reforming catalyst body provided inside the cylindrical body 1o. This reforming catalyst body 11 is made of a heat-resistant inorganic material of α゛-alumina cordierite 4:9, and has a honeycomb or lattice-like cross section. It is constructed by supporting an oxidation catalyst such as nickel or cobalt on a thin-walled cylindrical carrier. Reference numeral 12 denotes cylindrical ceramic heaters that are close to the downstream side of the body 11 during reforging and are attached to the supports B13 of the middle tube 3 at approximately equal intervals.
14はリフォーミング触媒体11の温度を検知する熱電
対で、この熱電対14とセラミックヒータ12とのリー
ド線15 、16力蓋6ノ前面へ導出されている。17
はリフォーミング反応の結果生じた生成ガヌを取り出す
取出し口である。A thermocouple 14 detects the temperature of the reforming catalyst body 11, and lead wires 15 and 16 between the thermocouple 14 and the ceramic heater 12 are led out to the front surface of the lid 6. 17
is an outlet for taking out the produced Ganu produced as a result of the reforming reaction.
以下、上記J’f7i成における作用について説明する
。Hereinafter, the operation in the above J'f7i formation will be explained.
リフォーミング触媒体11をセラミックヒータ12で、
予め700〜900℃に加熱した後、炭化水素と水又は
空気あるいは水蒸気とを混合した混合気を供給管9から
供給する。供給管9から供給された混合気は、中管3の
底部18に吹き付けられるとともに、セラミックヒータ
12からの輻射熱を吸収し、外管2と中管3とで形成さ
れた通路A19を通り、中管3と内管4と間に形成され
た通路B20を経て支持具B13に設けられた筒状のセ
ラミックヒータ12からリフォーミング触媒体11へ供
給される。そして、リフォーミング触媒体11で水素及
び炭酸ガスを主とする成分に改質された生成ガヌは、取
出し口17からガス溜めに蓄えられ、必要に応じて取り
出すことができる。The reforming catalyst body 11 is heated by a ceramic heater 12.
After being preheated to 700 to 900°C, a mixture of hydrocarbons and water, air, or steam is supplied from the supply pipe 9. The air-fuel mixture supplied from the supply pipe 9 is blown onto the bottom 18 of the middle pipe 3, absorbs the radiant heat from the ceramic heater 12, passes through the passage A19 formed by the outer pipe 2 and the middle pipe 3, and flows into the middle pipe. It is supplied to the reforming catalyst body 11 from the cylindrical ceramic heater 12 provided on the support B13 through a passage B20 formed between the tube 3 and the inner tube 4. Then, the produced Ganu that has been reformed into components mainly consisting of hydrogen and carbon dioxide in the reforming catalyst body 11 is stored in a gas reservoir through the take-out port 17, and can be taken out as needed.
次に本実施例による炭化水素燃料改質装置を用いてメタ
ンの部分酸化を行った例を示す。Next, an example will be shown in which partial oxidation of methane was performed using the hydrocarbon fuel reformer according to this embodiment.
反応条件 空燃比(Air/c) 1.2リフオ一ミ
ング触媒体の予熱温度 800℃空間速度(S、V、
) 14000結果はガス化率が100%
であり、3o%の水素組成比が得られた。さらに反応後
、セラミックヒータ12の動作を停止しても、800’
Cで自燃反応を続けた。Reaction conditions Air-fuel ratio (Air/c) 1.2 Preheating temperature of reflowing catalyst 800℃ Space velocity (S, V,
) 14000 result is 100% gasification rate
Therefore, a hydrogen composition ratio of 30% was obtained. Furthermore, even if the operation of the ceramic heater 12 is stopped after the reaction, the
The self-combustion reaction continued at C.
本実施例の炭化水素燃料改質装置は、金属製の内管4内
面にアルミナ等の耐熱性無機質の材料からなる筒状体1
oを設置することにより、セラミックヒータ12からの
輻射による放熱を抑えることができ、さらに、反応管1
を三重管構造にするコトにより、セラミックヒータ12
がらの熱全有効に利用し、炭化水素と水又は空気との混
合気を十分に予熱することが可能となる。The hydrocarbon fuel reformer of this embodiment has a cylindrical body 1 made of a heat-resistant inorganic material such as alumina on the inner surface of a metal inner tube 4.
By installing o, heat dissipation due to radiation from the ceramic heater 12 can be suppressed, and furthermore, the reaction tube 1
By making the ceramic heater 12 a triple tube structure,
It becomes possible to fully preheat the mixture of hydrocarbons and water or air by effectively utilizing all the heat of the gas.
捷だ、炭化水素と水又は空気の混合気をセラミックヒー
タ12の後部へ吹きつけることにより、反応管1の前部
の加熱を抑えることができる。By spraying a mixture of hydrocarbon and water or air to the rear of the ceramic heater 12, heating of the front of the reaction tube 1 can be suppressed.
このように本実施例の炭化水素燃料改質装置によれば、
リフォーミング触媒体11を長期間使用して表面にカー
ボンが蓄積し、リフォーミング触媒体11の活性が劣化
しても、蓋6を外管2から取り外せば、蓋6とともにセ
ラミックヒータ12を設けた中管3を引き出すことがで
きるため、内管4内に収められたリフォーミング触媒体
11を容易に交換することが可能となる。As described above, according to the hydrocarbon fuel reformer of this embodiment,
Even if the reforming catalyst body 11 is used for a long period of time and carbon accumulates on the surface and the activity of the reforming catalyst body 11 deteriorates, the ceramic heater 12 can be installed together with the lid 6 by removing the lid 6 from the outer tube 2. Since the inner tube 3 can be pulled out, the reforming catalyst body 11 housed in the inner tube 4 can be easily replaced.
また、供給管9から供給された混合気を、中管3の底部
18に吹き付けることによってセラミックヒータ12か
らの輻射熱を吸収するとともに、通路A191通路B2
0を経て筒状のセラミックヒータ12からリフォーミン
グ触媒体11へ供給される間にリフォーミング反応によ
る熱で十分に予熱することができ、反応管1が必要以」
二に温度上昇するのが防止される。In addition, by blowing the air-fuel mixture supplied from the supply pipe 9 onto the bottom part 18 of the middle pipe 3, radiant heat from the ceramic heater 12 is absorbed, and the passage A191 and the passage B2
During the supply from the cylindrical ceramic heater 12 to the reforming catalyst body 11 via the cylindrical ceramic heater 12, the heat generated by the reforming reaction can be used for sufficient preheating, making the reaction tube 1 unnecessary.
Second, temperature rise is prevented.
壕だ、セラミックヒータ12を構成する素子を筒状のセ
ラミックス内に埋設したことにより、セラミックヒータ
12の長寿命化を図ることができるという効果が得られ
る。By embedding the elements constituting the ceramic heater 12 in the cylindrical ceramic, it is possible to prolong the life of the ceramic heater 12.
発明の効果
以上のように本発明の炭化水素燃料改質装置によれば、
ヒータからの放熱及びリフォーミング反応の熱を有効に
利用することができ、その結果、リフォーミング触媒体
の予熱時間も短かくなるだめ省エネルギー化が図れると
ともに、炭化水素に空気を混合して部分酸化を行う場合
にはヒータを動作させなくても安定したリフォーミング
反応を行なわせることができるという効果が得られる。According to the hydrocarbon fuel reformer of the present invention, as described above, the effects of the invention are as follows.
The heat dissipated from the heater and the heat of the reforming reaction can be used effectively, and as a result, the preheating time of the reforming catalyst body is shortened, resulting in energy savings, as well as partial oxidation by mixing air with hydrocarbons. In this case, the effect is obtained that a stable reforming reaction can be performed without operating the heater.
図は本発明の一実施例を示す炭化水素燃料改質装置の側
断面図である。
1・・・・・・反応管、4・・・・・・内管、6・・・
・・・蓋、9・川・・供給管、1o・・・・・・筒状体
、11・・・・・・リフォーミング触媒体、12・・・
・・・セラミックヒータ(ヒータ)、20・・・・・・
通路人。The figure is a side sectional view of a hydrocarbon fuel reformer showing one embodiment of the present invention. 1...Reaction tube, 4...Inner tube, 6...
... Lid, 9. River... Supply pipe, 1o... Cylindrical body, 11... Reforming catalyst body, 12...
...Ceramic heater (heater), 20...
Aisle person.
Claims (2)
混合気を、ヒータで加熱したリフォーミング触媒体を通
過させて水素及び炭酸ガスを主とした無機ガスに改質す
る炭化水素燃料改質装置を構成し、鉄、ニッケル等の金
属製の多重管で構成した反応管の少なくとも一番内側の
内管の内面にアルミナ、シリカ等の耐熱性無機質からな
る筒状体を配設し、前記反応管の最も外側の通路人から
混合気を供給するとともに、混合気の供給管を、前記リ
フォーミング触媒体を加熱するヒータと対向して設けら
れたリフォーミング触媒体交換用の蓋に設ける構成とし
た炭化水素燃料改質装置。(1) A hydrocarbon fuel reformer that reforms a mixture of hydrocarbons with water, air, or steam through a reforming catalyst heated by a heater to reform it into inorganic gases mainly consisting of hydrogen and carbon dioxide. A cylindrical body made of a heat-resistant inorganic material such as alumina or silica is disposed on the inner surface of at least the innermost inner tube of a reaction tube composed of multiple tubes made of metal such as iron or nickel. The air-fuel mixture is supplied from the outermost passage of the pipe, and the air-fuel mixture supply pipe is provided in a lid for replacing the reforming catalyst body provided opposite to the heater that heats the reforming catalyst body. hydrocarbon fuel reformer.
ィエライト等の耐熱性無機質からなり、断面がハニカム
又は格子状の如き薄壁からなる角型あるいは円筒型の担
体に酸化触媒を担持する構成とした特許請求の範囲第1
項記載の炭化水素燃料改質装置。(2) The reforming catalyst body is made of a heat-resistant inorganic material such as α-alumina or cordierite, and has a configuration in which the oxidation catalyst is supported on a rectangular or cylindrical carrier with a thin wall such as a honeycomb or lattice cross section. Claim No. 1
Hydrocarbon fuel reformer as described in Section.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57152167A JPS5945902A (en) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | Apparatus for reforming hydrocarbon fuel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57152167A JPS5945902A (en) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | Apparatus for reforming hydrocarbon fuel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5945902A true JPS5945902A (en) | 1984-03-15 |
Family
ID=15534490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57152167A Pending JPS5945902A (en) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | Apparatus for reforming hydrocarbon fuel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5945902A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62198459U (en) * | 1986-06-09 | 1987-12-17 |
-
1982
- 1982-08-31 JP JP57152167A patent/JPS5945902A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62198459U (en) * | 1986-06-09 | 1987-12-17 |
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