JPS5945902A - 炭化水素燃料改質装置 - Google Patents
炭化水素燃料改質装置Info
- Publication number
- 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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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reforming catalyst
- heater
- heat
- air
- hydrocarbon fuel
- Prior art date
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- Pending
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- Hydrogen, Water And Hydrids (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。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
以下、上記Ｊ’ｆ７ｉ成における作用について説明する
。
。
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。
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。
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。
ンの部分酸化を行った例を示す。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (2)
- （１）炭化水素を水又は空気あるいは水蒸気と混合した
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。 - （２）リフォーミング触媒体は、α−アルミナ、コーデ
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57152167A JPS5945902A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 炭化水素燃料改質装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57152167A JPS5945902A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 炭化水素燃料改質装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5945902A true JPS5945902A (ja) | 1984-03-15 |
Family
ID=15534490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57152167A Pending JPS5945902A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 炭化水素燃料改質装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5945902A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62198459U (ja) * | 1986-06-09 | 1987-12-17 |
-
1982
- 1982-08-31 JP JP57152167A patent/JPS5945902A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62198459U (ja) * | 1986-06-09 | 1987-12-17 |
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