JPS603857B2 - 反応炉 - Google Patents
反応炉Info
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- JPS603857B2 JPS603857B2 JP57118797A JP11879782A JPS603857B2 JP S603857 B2 JPS603857 B2 JP S603857B2 JP 57118797 A JP57118797 A JP 57118797A JP 11879782 A JP11879782 A JP 11879782A JP S603857 B2 JPS603857 B2 JP S603857B2
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- reaction tube
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
- H01M8/0625—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material in a modular combined reactor/fuel cell structure
- H01M8/0631—Reactor construction specially adapted for combination reactor/fuel cell
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
- B01J8/062—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes being installed in a furnace
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は反応炉に係り、特にコンパクトにして急速加熱
による起動を効率よく行うことができる燃料電池用改質
器に適した反応炉に関する。
による起動を効率よく行うことができる燃料電池用改質
器に適した反応炉に関する。
従来、反応管内に供給されるガスを反応管外部より加熱
して所定の反応を行なわせるための反応炉として次のよ
うな構造のものが提案されている。この反応炉は、単一
の反応管の外周囲に反応管を取り囲むようにしてセラミ
ックス製多孔板からなる発熱体を設け、発熱体による韓
射熱によって反応管を加熱するものである。このような
韓射単管反応炉では容量が小さいために多数本の反応管
を設置した比較的容量の大きい反応炉が要求されている
。
して所定の反応を行なわせるための反応炉として次のよ
うな構造のものが提案されている。この反応炉は、単一
の反応管の外周囲に反応管を取り囲むようにしてセラミ
ックス製多孔板からなる発熱体を設け、発熱体による韓
射熱によって反応管を加熱するものである。このような
韓射単管反応炉では容量が小さいために多数本の反応管
を設置した比較的容量の大きい反応炉が要求されている
。
しかし上記した韓射単管反応炉自体を絹合せると装置が
大型化する嫌いがあり、また急速加熱による急速起動の
面でも充分ではない。このため、コンパクトで、かつ急
速起動等の条件が要求される燃料電池用教質器などには
充分に適応し得ないものであった。本発明の目的は、コ
ンパクトな構造で反応管の急速加熱を効率的に行うこと
ができる反応炉を提供することにある。
大型化する嫌いがあり、また急速加熱による急速起動の
面でも充分ではない。このため、コンパクトで、かつ急
速起動等の条件が要求される燃料電池用教質器などには
充分に適応し得ないものであった。本発明の目的は、コ
ンパクトな構造で反応管の急速加熱を効率的に行うこと
ができる反応炉を提供することにある。
本発明は、反応管の外周囲全体に発熱体（セラミックス
製多孔板）を配置することなく、板状の発熱体を配置し
たコンパクトな構造とするとともに発熱体表面に触媒を
担持させることによって可燃混合気の完全燃焼に図り、
急速起動等を可能としたものである。
製多孔板）を配置することなく、板状の発熱体を配置し
たコンパクトな構造とするとともに発熱体表面に触媒を
担持させることによって可燃混合気の完全燃焼に図り、
急速起動等を可能としたものである。
以下、添付図面に塞いて本発明の実施例を説明する。
第１図〜第３図は本発明の一実施例を示す燃料電池用改
質器である。
質器である。
図において、断熱材からなる角筒状の改質器本体１内の
中心部に多数本の反応管２が一列に並設されている。こ
れらの反応管２には管軸方向に沿って改質器本体１の内
壁面に平行になるようにそれぞれ２枚のフィン３が設け
られている。各々の反応管２に設けられたフィン３の外
周端面同志は所定の間隔をもって離設されている。さら
に一列に並談された反応管２の両側に発熱体４が配置さ
れ、これらの発熱体４と改器本体１の内壁面とに形成さ
れる可燃混合気室５が設けられている。なお図中、各反
応管２に設？られたフィン３は発熱体４の内側面に平行
に配されている。発熱体４はセラミックス製の多孔板か
らなり、かつ孔内面を含む板表面に燃焼触媒が担持され
いる。
中心部に多数本の反応管２が一列に並設されている。こ
れらの反応管２には管軸方向に沿って改質器本体１の内
壁面に平行になるようにそれぞれ２枚のフィン３が設け
られている。各々の反応管２に設けられたフィン３の外
周端面同志は所定の間隔をもって離設されている。さら
に一列に並談された反応管２の両側に発熱体４が配置さ
れ、これらの発熱体４と改器本体１の内壁面とに形成さ
れる可燃混合気室５が設けられている。なお図中、各反
応管２に設？られたフィン３は発熱体４の内側面に平行
に配されている。発熱体４はセラミックス製の多孔板か
らなり、かつ孔内面を含む板表面に燃焼触媒が担持され
いる。
燃焼触媒としては、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）
、ステンレスが用いられる。各反応管２の一端部側は分
配管６を介して原、供給へッダ７もこ接続され、各反応
管２の他端側は放出管８を介して生成ガスヘッダ９に接
続されている。
、ステンレスが用いられる。各反応管２の一端部側は分
配管６を介して原、供給へッダ７もこ接続され、各反応
管２の他端側は放出管８を介して生成ガスヘッダ９に接
続されている。
可燃混合気室５は燃料供給管１０を介して燃料ガスヘッ
ダ１１に接続され、燃料供給管１０は空気供給管１ １
を介して燃料空気へッダ１２に接続されている。さらに
発熱体４によって取り囲まれる加熱室１３は燃料ガス排
気口１４を経て改質炉外に蓮通されている。このような
燃料電池用改質器において、改質原料である反応ガスは
原料供給へッダ７から分配管６を介して各反応管２内に
供給される。
ダ１１に接続され、燃料供給管１０は空気供給管１ １
を介して燃料空気へッダ１２に接続されている。さらに
発熱体４によって取り囲まれる加熱室１３は燃料ガス排
気口１４を経て改質炉外に蓮通されている。このような
燃料電池用改質器において、改質原料である反応ガスは
原料供給へッダ７から分配管６を介して各反応管２内に
供給される。
一方、燃料ガスは燃料ガスヘッダ１１から燃料供給管１
０を介して可燃混合気室５に供給され、燃焼用空気は燃
焼空気へッダ１２から空気供給管１１を介して可燃混合
気室５に供給される。このようにして得られた可燃混合
気は、発熱体４に担持された燃焼触媒と接触して燃焼し
、発熱体４を加熱する。ここで発熱体４としては、第４
図に示すハニカム型の多孔体４Ａ、又は第５図に示す穿
孔板４Ｂが挙げられるが、本発明の発熱体は図示の例に
限らず、可燃混合気が通過できる孔を有するものであれ
ばよい。加熱された発熱体４からの韓射伝熱により反応
管２が加熱され、この反応管２内に充填された改質触媒
によって反応管２に供給された反応ガスは敬質ガスとな
る。
０を介して可燃混合気室５に供給され、燃焼用空気は燃
焼空気へッダ１２から空気供給管１１を介して可燃混合
気室５に供給される。このようにして得られた可燃混合
気は、発熱体４に担持された燃焼触媒と接触して燃焼し
、発熱体４を加熱する。ここで発熱体４としては、第４
図に示すハニカム型の多孔体４Ａ、又は第５図に示す穿
孔板４Ｂが挙げられるが、本発明の発熱体は図示の例に
限らず、可燃混合気が通過できる孔を有するものであれ
ばよい。加熱された発熱体４からの韓射伝熱により反応
管２が加熱され、この反応管２内に充填された改質触媒
によって反応管２に供給された反応ガスは敬質ガスとな
る。
この改質ガスは放出管８を経て生成ガスヘッダ９に導入
される。加熱室１３内の燃焼ガスは燃焼ガス排気ロー４
を経て炉外に放出される。上記のような韓射伝熱システ
ムにおいて、第６図に示すように円管状の反応管２が２
枚の板状の発熱体４の間に配置されている場合、反応管
２が発熱体４に近接すればする程、額射強度分布（ヒー
トフラツクス分布）は楕円状となり、したがって反応管
２の外周園を均一に加熱することができない。
される。加熱室１３内の燃焼ガスは燃焼ガス排気ロー４
を経て炉外に放出される。上記のような韓射伝熱システ
ムにおいて、第６図に示すように円管状の反応管２が２
枚の板状の発熱体４の間に配置されている場合、反応管
２が発熱体４に近接すればする程、額射強度分布（ヒー
トフラツクス分布）は楕円状となり、したがって反応管
２の外周園を均一に加熱することができない。
しかし、第７図（本実施例）のように反応管２にフィン
３が設けられている場合、発熱体４からの鍵射熱をまず
フィン３が設け、次いでフィン３からの熱伝導により反
応管２を加熱することになるため、鏡射強度分布は円状
となり、したがって反応管２の外周囲を均一に加熱する
ことができる。なお、上記実施例において、特に燃料電
池用改質器について説明したが、本発明において反応炉
としては反応管内のガスを管外部側から加熱することに
より所定の反応を行うことができる反応炉をも適用でき
る。
３が設けられている場合、発熱体４からの鍵射熱をまず
フィン３が設け、次いでフィン３からの熱伝導により反
応管２を加熱することになるため、鏡射強度分布は円状
となり、したがって反応管２の外周囲を均一に加熱する
ことができる。なお、上記実施例において、特に燃料電
池用改質器について説明したが、本発明において反応炉
としては反応管内のガスを管外部側から加熱することに
より所定の反応を行うことができる反応炉をも適用でき
る。
以上のように本発明によれば、装置構造をコンパクトに
することができ、また発熱体の外表面に担持された触媒
により可燃混合気の完全燃焼を図ることができるので急
速加熱により急速起動等に対拠することができる。
することができ、また発熱体の外表面に担持された触媒
により可燃混合気の完全燃焼を図ることができるので急
速加熱により急速起動等に対拠することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す燃料電池用故質器の縦
断面図、第２図は第１図の要部斜視図、第３図は第１図
のＡ−Ａ線に沿う横断面図、第４図は本発明における発
熱体の例を示す説明図、第５図は本発明における発熱体
の他の例を示す説明図、第６図はフィン醸し反応管にお
ける頚射強度分布を示す図、第７図はフィン付き反応管
における騎射強度分布を示す図である。 １・・・・・・改質器本体、２・・・・・・反応管、３
・・・・・・フィン、４・・・・・・発熱体、５・・・
・・・可燃混合気室、６・・・・・・分配管、７・・・
・・・原料供給へッダ、８・・・・・・放出管、９・・
・・・・生成ガスヘッダ、１０・・・・・・燃料供給管
、１１・・・・・・空気供給管、１２・・・・・・燃焼
空気へッダ、１３・…・・加熱室、１４…・・・燃焼排
ガス口ｎ第１図第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
断面図、第２図は第１図の要部斜視図、第３図は第１図
のＡ−Ａ線に沿う横断面図、第４図は本発明における発
熱体の例を示す説明図、第５図は本発明における発熱体
の他の例を示す説明図、第６図はフィン醸し反応管にお
ける頚射強度分布を示す図、第７図はフィン付き反応管
における騎射強度分布を示す図である。 １・・・・・・改質器本体、２・・・・・・反応管、３
・・・・・・フィン、４・・・・・・発熱体、５・・・
・・・可燃混合気室、６・・・・・・分配管、７・・・
・・・原料供給へッダ、８・・・・・・放出管、９・・
・・・・生成ガスヘッダ、１０・・・・・・燃料供給管
、１１・・・・・・空気供給管、１２・・・・・・燃焼
空気へッダ、１３・…・・加熱室、１４…・・・燃焼排
ガス口ｎ第１図第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炉本体内に多数本の反応管をほぼ平面状に配置し、
これらの反応管に近接して孔内面を含む板表面に触媒を
担持させたセラミツクス製多孔板を配置するとともにこ
のセラミツクス製多孔板と前記炉本体内壁面とによって
形成される可燃混合気室を設けたことを特徴とする反応
炉。 ２ 多数本の反応管は、各々の管軸方向に沿ってフイン
が取り付けられていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の反応炉。 ３ フインは、前記セラミツクス製多孔板の内側面に平
行となるように各々の反応管に設けられていることを特
徴とする特許請求の範囲第２項記載の反応炉。 ４ 反応炉が、燃料電池用改質器であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項のいずれに
記載の反応炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57118797A JPS603857B2 (ja) | 1982-07-08 | 1982-07-08 | 反応炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57118797A JPS603857B2 (ja) | 1982-07-08 | 1982-07-08 | 反応炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5910341A JPS5910341A (ja) | 1984-01-19 |
| JPS603857B2 true JPS603857B2 (ja) | 1985-01-31 |
Family
ID=14745345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57118797A Expired JPS603857B2 (ja) | 1982-07-08 | 1982-07-08 | 反応炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS603857B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH088114B2 (ja) * | 1990-08-15 | 1996-01-29 | 溶融炭酸塩型燃料電池発電システム技術研究組合 | 燃料電池アノード廃ガスの燃焼方法 |
| US20030170579A1 (en) * | 2002-03-07 | 2003-09-11 | Shoou-I Wang | Burner assembly for delivery of specified heat flux profiles in two dimensions |
-
1982
- 1982-07-08 JP JP57118797A patent/JPS603857B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5910341A (ja) | 1984-01-19 |
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