JPS609064A - 溶融炭酸塩型燃料電池ガス分離器 - Google Patents
溶融炭酸塩型燃料電池ガス分離器Info
- Publication number
- JPS609064A JPS609064A JP58115108A JP11510883A JPS609064A JP S609064 A JPS609064 A JP S609064A JP 58115108 A JP58115108 A JP 58115108A JP 11510883 A JP11510883 A JP 11510883A JP S609064 A JPS609064 A JP S609064A
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- JP
- Japan
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- gas
- hydrogen
- chamber
- separating film
- mixed gas
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- 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
- H01M8/0662—Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
-
- 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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- Sustainable Energy (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は溶融炭酸塩型燃料電池ガス分離器に関する。
従来、溶／ｉｉ！Ｉｔ炭酸塩型燃料電池で酸化剤極に電
極反応響二必要な二酸化炭素を台面するガスを供給する
際、アルカリ金属または、アルカリ土類炭酸塩の溶融塩
や水溶液を酸化物多孔質体に保持させて形成された分離
膜を用いたガス分離器で、燃料極出口ガス中の二酸化炭
素を分離した後、酸化剤極に供給するか、または、燃料
極出口ガスを燃焼器で触媒燃焼したのち、酸化剤極に供
給する方法が用いられてきた。しかしながら、前者の場
合は、分離膜がアルカリ金属または、アルカリ土類炭酸
塩の溶融塩や水溶液を酸化物多孔質体（二保持させて形
成されているため、溶融塩の場合については溶融温度が
４００℃以上であって、運転・停止に伴う熱サイクルを
受けた際の耐熱ザイクル性に欠け、大きな圧力差に耐え
ず、厚さを２■程度以上にしなければならない等の問題
点が存在する。また炭酸塩の水溶液を酸化物多孔質体に
含浸、保持させた場合には、この水分の詠発逸散を防止
・するため分離膜を有するガス室へのガス入口、出口の
両部に降温昇温の熱交換器が必要となる。後者の場合は
、燃料極からの排出ガス中に、１０体積％程度含有され
る水ダ１−を触媒燃焼で消費せさるを得ない」二、′市
池反Ｑ：：には使用されない水蒸気を酸化剤極（二供オ
イＩ−ることになり、電池の性能を低下させる等の問題
点が存在する。
極反応響二必要な二酸化炭素を台面するガスを供給する
際、アルカリ金属または、アルカリ土類炭酸塩の溶融塩
や水溶液を酸化物多孔質体に保持させて形成された分離
膜を用いたガス分離器で、燃料極出口ガス中の二酸化炭
素を分離した後、酸化剤極に供給するか、または、燃料
極出口ガスを燃焼器で触媒燃焼したのち、酸化剤極に供
給する方法が用いられてきた。しかしながら、前者の場
合は、分離膜がアルカリ金属または、アルカリ土類炭酸
塩の溶融塩や水溶液を酸化物多孔質体（二保持させて形
成されているため、溶融塩の場合については溶融温度が
４００℃以上であって、運転・停止に伴う熱サイクルを
受けた際の耐熱ザイクル性に欠け、大きな圧力差に耐え
ず、厚さを２■程度以上にしなければならない等の問題
点が存在する。また炭酸塩の水溶液を酸化物多孔質体に
含浸、保持させた場合には、この水分の詠発逸散を防止
・するため分離膜を有するガス室へのガス入口、出口の
両部に降温昇温の熱交換器が必要となる。後者の場合は
、燃料極からの排出ガス中に、１０体積％程度含有され
る水ダ１−を触媒燃焼で消費せさるを得ない」二、′市
池反Ｑ：：には使用されない水蒸気を酸化剤極（二供オ
イＩ−ることになり、電池の性能を低下させる等の問題
点が存在する。
本発明は」二記”ｔ−を来の溶融炭酸塩型燃料電池ガス
分子’ｊＩ器の間ｆ’ｉｌ１点に音み、湖械的強反が犬
で、かつ耐熱サイクル性にすぐれた７δ融炭酸塩型燃別
電准ガス分１ζ（Ｌ器を提供することを目的とする。
分子’ｊＩ器の間ｆ’ｉｌ１点に音み、湖械的強反が犬
で、かつ耐熱サイクル性にすぐれた７δ融炭酸塩型燃別
電准ガス分１ζ（Ｌ器を提供することを目的とする。
本発明は、溶融炭酸塩型）、；４ｉ料箪池ツ痣料極から
の排出ガス中の水素を分離する分１４１Ｌ膜として細孔
径Ｌ Ｏ〜８０００ Ｘ、気孔４−＜ ｔ Ｏ〜４０
体Ｉｉ ％、ｊ（す０．２〜６ｎの多孔質ガラスを用い
、叉械強度が大で、耐熱サイクル性に優れた溶融炭酸塩
型燃料電池ガス分離器である。
の排出ガス中の水素を分離する分１４１Ｌ膜として細孔
径Ｌ Ｏ〜８０００ Ｘ、気孔４−＜ ｔ Ｏ〜４０
体Ｉｉ ％、ｊ（す０．２〜６ｎの多孔質ガラスを用い
、叉械強度が大で、耐熱サイクル性に優れた溶融炭酸塩
型燃料電池ガス分離器である。
本発明を実施することにより、室温から使用可能で、室
温から６００℃の範囲で強度および体積がほぼ一定で１
０気圧程度の圧力に耐え、かつ、混合ガス中の水素を角
利用できる溶融炭酸塩型燃料電池ガス分離器が得られる
。
温から６００℃の範囲で強度および体積がほぼ一定で１
０気圧程度の圧力に耐え、かつ、混合ガス中の水素を角
利用できる溶融炭酸塩型燃料電池ガス分離器が得られる
。
以下本発明の実施例を図面（二より説明する。第１図は
本発明の一実施例を示す縦断面体１でガス分離器りは両
端を閉塞部拐２、パラギン３を介して端板４，５により
気密Ｎ二ｆｅ）塞された６器６内にン昆台ガス室７と水
素室８を形成する筒状の分離ト９を具えている。分離１
１Ｑ９はたとえば細孔径５ｏλ、気孔率３０％、厚さ２
闘の多孔質ガラスで成り、この両端は上側の端板４（二
設けた支持部【０で、他端は下側の端板５の中央開孔（
二螺着して閉ｚｂ−ｑ−るニップル【１の中心部に設け
られた支持都利１２により保持されている。
本発明の一実施例を示す縦断面体１でガス分離器りは両
端を閉塞部拐２、パラギン３を介して端板４，５により
気密Ｎ二ｆｅ）塞された６器６内にン昆台ガス室７と水
素室８を形成する筒状の分離ト９を具えている。分離１
１Ｑ９はたとえば細孔径５ｏλ、気孔率３０％、厚さ２
闘の多孔質ガラスで成り、この両端は上側の端板４（二
設けた支持部【０で、他端は下側の端板５の中央開孔（
二螺着して閉ｚｂ−ｑ−るニップル【１の中心部に設け
られた支持都利１２により保持されている。
また容器６の上端近傍（二は混合ガス室７（二連通する
ガス人口１３が、下側の端板５内に穿設されて混合ガス
室７に連通するガス出口」４が、さらに支持部材【２内
に穿設されて水素室８に連ノ坦する水素出口Ｌ５が設け
られている。なおＬ６，１７は混合ガス室７及び水素室
８の圧力を測定する為≦二段けられた圧力計である。
ガス人口１３が、下側の端板５内に穿設されて混合ガス
室７に連通するガス出口」４が、さらに支持部材【２内
に穿設されて水素室８に連ノ坦する水素出口Ｌ５が設け
られている。なおＬ６，１７は混合ガス室７及び水素室
８の圧力を測定する為≦二段けられた圧力計である。
ｆＸｌ二第２図に構成を示す上記ガス分ｐ１１Ｆ器ｌを
使用した溶融炭１管塩型燃料′市池発電装置により作用
を説明する１、上記ガス分ｇＷ器［は燃料電池１８の煽
；副極のガス排出！１ｆｌｌ ｌ ９にガス人口１３が
接続され、ガス出口【４は酸化剤極のガス導入イ則２０
（二叉、水素出口１５は燃料極のガス導入（１ｔ！ｌ
２１に接続されている。このようＣ二接続されている為
燃料電池１８の焔′；料（旬・側から排出されたガスは
ｉｆス分角ｉｈ器ｌの重合ガス室７（二尋人され、分離
膜９（二よって水素は水系室８に分１”１１Ｌ心縮され
、水素を分離し希釈となった混合ガス室７内の下流側Ｊ
ｊスは酸化剤極側に供Ａ′９される。また水素室８に分
離濃縮された水素はｉ２）：ネーＩ Ｊｒｉ＋；のガス
導入Ｉ＋！２５を通じて川び発電に寄与１−る。
使用した溶融炭１管塩型燃料′市池発電装置により作用
を説明する１、上記ガス分ｇＷ器［は燃料電池１８の煽
；副極のガス排出！１ｆｌｌ ｌ ９にガス人口１３が
接続され、ガス出口【４は酸化剤極のガス導入イ則２０
（二叉、水素出口１５は燃料極のガス導入（１ｔ！ｌ
２１に接続されている。このようＣ二接続されている為
燃料電池１８の焔′；料（旬・側から排出されたガスは
ｉｆス分角ｉｈ器ｌの重合ガス室７（二尋人され、分離
膜９（二よって水素は水系室８に分１”１１Ｌ心縮され
、水素を分離し希釈となった混合ガス室７内の下流側Ｊ
ｊスは酸化剤極側に供Ａ′９される。また水素室８に分
離濃縮された水素はｉ２）：ネーＩ Ｊｒｉ＋；のガス
導入Ｉ＋！２５を通じて川び発電に寄与１−る。
分離膜９は多孔質ガラスで成る為、常温から６００℃の
（；’：’：’ｌ刺１’ｉＪ／出の運転温度り、上にま
で強度、体イエ５の攻化がほとんどなく高圧力にまで耐
える。
（；’：’：’ｌ刺１’ｉＪ／出の運転温度り、上にま
で強度、体イエ５の攻化がほとんどなく高圧力にまで耐
える。
なお上記実施例ではガス分離器の出口を直接燃料極のガ
ス桿入側、酸化剤極のガス尋人側（−接続しているが水
素出口からのガスは改負装置等のｙｉｖｉ料ガス副ガス
調整部ス出口からのガスは触媒燃焼器を通してから酸化
剤極へ供給してもよい。また分離膜は水素を透過する１
ｏ〜５ｏｏｏ ｘの細孔径、気孔率１０〜４０％、厚さ
０．２〜５ ｍｖ＋の多孔ｐ４ガラスをもって形成され
るものであれは良い。
ス桿入側、酸化剤極のガス尋人側（−接続しているが水
素出口からのガスは改負装置等のｙｉｖｉ料ガス副ガス
調整部ス出口からのガスは触媒燃焼器を通してから酸化
剤極へ供給してもよい。また分離膜は水素を透過する１
ｏ〜５ｏｏｏ ｘの細孔径、気孔率１０〜４０％、厚さ
０．２〜５ ｍｖ＋の多孔ｐ４ガラスをもって形成され
るものであれは良い。
上記実施例ではガス分離膜をガ；１．料極からの排出ガ
ス中の水素分離のためのガス分ト’：！ｌ器（二使用し
たが、この分離膜を燃料極への供給ガス中の水素分圧を
増大するために燃料ガス室入口−＼の燻＊ミ１ガス供給
、＋ａ程に設けても艮い。
ス中の水素分離のためのガス分ト’：！ｌ器（二使用し
たが、この分離膜を燃料極への供給ガス中の水素分圧を
増大するために燃料ガス室入口−＼の燻＊ミ１ガス供給
、＋ａ程に設けても艮い。
この場合主供給路のバイパスにこのカｌ’Ｉ：ｊ膜を設
けても良い。
けても良い。
第１図は本発明に係る一実施例を示１−縦断面図、第２
肉は第り図（二示す実施例を使用した溶融炭酸塩型燃料
電油発電装置の概略楢成図である。 １・・・ガス分離器、 ７・・・混合ガス室、８・・・
水素室、 ９・・・分離膜、 １３・・・ガス入口、 ［４・・・ガス川口、１５・・
・水素出口。 代Ｊ、Ｉｌ１人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名） 第 １ 図 第 ２ 図
肉は第り図（二示す実施例を使用した溶融炭酸塩型燃料
電油発電装置の概略楢成図である。 １・・・ガス分離器、 ７・・・混合ガス室、８・・・
水素室、 ９・・・分離膜、 １３・・・ガス入口、 ［４・・・ガス川口、１５・・
・水素出口。 代Ｊ、Ｉｌ１人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名） 第 １ 図 第 ２ 図
Claims (2)
- （１） 細孔径ｔｏ！、〜８０００Ｘの多孔質体を水素
を含有する混合ガスからの水素分離膜とすることを特徴
とする溶融炭酸塩型建料電池ガス分離器。 - （２）多孔質体が多孔質ガラスであることを特徴とする
特許請求のｊ軸回第１項記載の溶融炭酸塩型燃料７ｉ丸
池ガス分１刷器。 範囲第【項記載の溶融炭酸塩型燃料電池ガス分離器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58115108A JPS609064A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 溶融炭酸塩型燃料電池ガス分離器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58115108A JPS609064A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 溶融炭酸塩型燃料電池ガス分離器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS609064A true JPS609064A (ja) | 1985-01-18 |
Family
ID=14654429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58115108A Pending JPS609064A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 溶融炭酸塩型燃料電池ガス分離器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS609064A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61114478A (ja) * | 1984-11-06 | 1986-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池装置 |
| JPH01294367A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-11-28 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池システム |
| JPH01311572A (ja) * | 1988-06-08 | 1989-12-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
| JPH0265070A (ja) * | 1988-08-30 | 1990-03-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池 |
-
1983
- 1983-06-28 JP JP58115108A patent/JPS609064A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61114478A (ja) * | 1984-11-06 | 1986-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池装置 |
| JPH01294367A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-11-28 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池システム |
| JPH01311572A (ja) * | 1988-06-08 | 1989-12-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
| JPH0265070A (ja) * | 1988-08-30 | 1990-03-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池 |
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