JPS6111134A - 改質装置 - Google Patents

改質装置

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JPS6111134A
JPS6111134A JP59130009A JP13000984A JPS6111134A JP S6111134 A JPS6111134 A JP S6111134A JP 59130009 A JP59130009 A JP 59130009A JP 13000984 A JP13000984 A JP 13000984A JP S6111134 A JPS6111134 A JP S6111134A
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Osao Okamura
岡村 長生
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NIPPON NENRYO GIJUTSU KAIHATSU KK
Toshiba Corp
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NIPPON NENRYO GIJUTSU KAIHATSU KK
Toshiba Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612Combination 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
    • H01M8/0625Combination 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
    • H01M8/0631Reactor construction specially adapted for combination reactor/fuel cell
    • YGENERAL 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
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は改質管の外側に高温燃焼ガスを流して改質管を
加熱することにより、原料ガスを水蒸気改質して改質ガ
スを得る改質装置の改良に関する。
[発明の技術的背景] 第2図は、従来から用いられている二重管式の改質装置
の構成例を断面図にて示したものである。
図において、1は改質器容器、2は一端部(上端部)が
密閉されると共に内側管路と外側管路との間に改質触媒
層3が設けられた断面環状の改質管であり、かかる改質
管1が上記改質器容器1の内部に複数本並へて配設され
ている。また、上記改質器容器1の上部に取付けられた
燃焼空気入口管4および燃焼ガス入口管5から、燃焼器
としての燃焼バーナノズル6に燃焼用空気および燃焼ガ
スを夫々導入して燃焼室7で燃焼させ、これにより得ら
れる高温燃焼ガスが上記改質管2の外側の目皿8上に設
けられた伝熱充填層9を通過することによって改質管2
が加熱され、その後この高温燃焼ガスは排ガス出口管1
0から改質器容器1外部に排出される。一方、上記改質
管1の内側に設けられた改質触媒層3には原料ガス入口
管11を通して水蒸気と共に原料ガスを導入し、これが
改質触媒層3で加熱されることによって改質ガスに生成
し、これが改質管頂部12にて反転してリターンパス1
3を下降する間に改質触媒層3に熱を与えて温度が低下
し、その後改質ガス出口管14から改質器容器1外部に
排出される。また、上記複数本の改質管2はその他端部
(下端部)が管板15に取付けられ、かつこの管板15
は断熱材16を介して上記改質器容器1に設けた支持台
17に取付けられている。さらに、上記改質器容器1と
上記高温燃焼ガスの通路である伝熱充填層9との間には
、熱の逃げを少なくするために断熱層18を設けて保温
するようにしている。ここで、断熱層18の断熱材とし
てはレンガ、セラミックウール、グラスウール等の種々
の材料を使用することが青えられるが、特にこの改質装
置の起動、停止が繁雑に行なわれるような場合には、レ
ンガは亀裂が入り易いことから使用することができず、
主にセラミックウール材が使用されている。なお、19
は上記伝熱充填層9の周囲に設けられた充填層円筒であ
る。
[背景技術の問題点] ところでかかる構成の改質装置においては、燃焼空気入
口管4および燃焼ガス入口管5から燃焼バーナノズル6
に燃焼用空気および燃焼ガスを夫々導入し、これを燃焼
室7で燃焼させて高温燃焼ガスを得る場合に、燃焼ガス
が完全に燃焼しないで燃焼ガスの未燃分が出たり、ある
いは不完全燃焼によって生ずるNOX分などの多い燃焼
排ガスが生じることから、この燃焼排ガスを大気中に放
出したような場合には公害問題発生の原因となる。
また、燃焼ガスの完全な燃焼が行なわれないことから、
改質装置全体の改質効率が低下してしまうという問題が
ある。
[発明の目的] 本発明は上記のような問題を解決するために成されたも
ので、その目的は燃焼ガスを完全に燃焼させて未燃分や
NOXのない燃焼排ガスを得て公害問題の発生を未然に
防止すると共に極めて効率の良い改質を行なうことが可
能な改質装置を提供することにある。
[発明の概要] 上記目的を達成するために本発明では、一端部が密閉さ
れると共に内側管路と外側管路との間に改質触媒層が設
けられた断面環状の複数本の改質管を改質器容器の内部
に配設し、燃焼ガスおよび燃焼用空気を燃焼器により混
合し上記改質器容器内部に形成された燃焼室で燃焼させ
て得られる高温燃焼ガスを上記改質管の一端部よりその
外側に設けられた伝熱充填層を通して他端部より外部へ
流出させると共に、原料ガスを上記改質管の他端部より
流入させ改質触媒層を通して改質ガスとしさらにその一
端部より内側管路を通して他端部より流出させる如く構
成された改質装置において、少なくとも上記伝熱充填層
近傍部分が多孔質部材から形成されると共に内部に燃焼
触媒を収納してなる燃焼触媒収納部を上記改質器容器内
部に設け、かつ上記燃焼触媒収納部の燃焼触媒内に上記
燃焼器を埋設し、また夫々一端が上記改質器容器外部に
通ずると共に他端が上記燃焼触媒収納部に通じこれに燃
焼触媒を供給および排出するl触媒供給管および排出管
を設けるようにしたことを特徴とする。
し発明の実施例] 以下、本発明を図面に示す一実施例について説明する。
第1図は、本発明による改質装置の構成例を断面図にて
示したちので、第2図と同一部分には同一符号を(=j
 l、てその説明を省略し、ここτは異なる点について
のみ説明りる。つまり第1図においては、少41りこも
前記伝烈充1j’1Fi9近傍部分が多孔質部材である
円錐状の目1[120から形成されると共に、内部に燃
焼器121を収納してなる燃焼触媒収納部としてのケー
ス22を前記改質器容器1内部の上方に設け、かつ上記
ケース22の燃焼触媒21内に前記燃焼バーブノズル6
を埋設している。また、上記ケース22の上部には一端
が上記改質器容器1外部に通ずる燃焼触媒供給管23を
接続すると共に、その下部には同じく一端が上記改質器
容器1外部に通ずる燃焼触媒排出管24を接続して、上
記ケース22内に燃焼触媒を夫々供給および排出可能な
ように構成している。
さらに、上記燃焼触媒供給管23上には触媒供給弁およ
び入口弁25および26を夫々設け、かつ上記燃焼触媒
排出管24上には触媒排出弁27を設けている。なお、
上記において目皿20は高温に耐え得るアルミナなどの
耐熱材から構成し、また燃焼触媒21はアルミナやセラ
ミックにプラチナなどを付着した触媒粒子から構成して
いる。
かかる構成の改質装置においては、伝熱充填層9近傍部
分が目皿20から形成されると共に、内部に燃焼触媒2
1を収納してなるケース22の燃焼器121内に燃焼バ
ーナノズル6を埋設していることにより、燃焼ガスおよ
び燃焼用空気は燃焼触媒21内で燃焼し、これにより得
られる高温燃焼ガスが目皿20から外部の燃焼室7に流
出することになる。これにより、燃焼ガスが完全に燃焼
できることから、1そ来のように燃焼カスの未jY分が
出たり、あるいは不完全rR2,Qに、t: 7)で生
ずるNOx分などの多い燃焼排ガスが生じたりすること
がなくなり、この燃焼排ガスを大気中に放出したような
場合においても公害問題の発生を未然に防止することが
できる。また、燃焼ガスの完全な燃焼が行なわれること
から、摘めて効率の良い改質を行なうことが可能となる
。さらに、上記ケース22の上部には燃焼触媒21内2
3を接続すると共に、その下部には同じく燃焼触媒排出
管24を接続して、上記ケース22内に燃焼触媒を夫々
供給および排出可能なようにしていることから、長期間
の使用によって燃焼触媒21が触媒としての効果が低下
したような場合には、燃焼触媒排出管24上に設けられ
た触媒排出弁27を開放してケース22内の燃焼触媒2
1を外部へ排出し、かつ燃焼触媒供給管23上に設けら
れた触媒供給弁25および入口弁26を開放して外部か
ら上記で排出した母と周囲あるいはこれと等価な新しい
燃焼触媒を供給することができる。これにより、装置内
には新しい燃焼触媒を逐次入れ換えて改質に使用するこ
とができ装置寿命を長期化することが可能となる。さら
にまた、改質装置を最初に燃焼を開始するどき1・−チ
で燃焼触媒21を加熱することにより、容易に点火でき
るという利点も得られるものである。
尚、上記実施例では燃焼触媒収納部の一部に目皿を用い
たが、これに限らず燃焼触媒収納部の少なくとも一部つ
まり伝熱充填層近傍部分を多孔質部材により形成するよ
うにすればよいものである。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、少なくとも伝熱充
填層近傍部分が多孔質部材から形成されると共に内部に
燃焼触媒を収納してなる燃焼触媒収納部を改質器容器内
部に設け、かつ燃焼触媒収納部の燃焼触媒内に燃焼器を
埋設し、また夫々一端が改質器容器外部に通ずると共に
他端が燃焼触媒収納部に通じこれに燃焼触媒を供給およ
び排出する燃焼触媒供給管および排出管を設けるように
したので、燃焼ガスを完全に燃焼させて未燃分やNOX
のない燃焼排ガスを冑て公害問題の発生を未然に防止す
ると共に極めて効率の良い改質を行ないまた燃焼触媒の
取り換えを容易に行なうことが可能な信頼性の高い改質
装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す断面構成図、第2図は
従来の改質装置の構成を示す断面図である。 1・・・改質器容器、2・・・改質管、3・・・改質触
媒層、4・・・燃焼空気入口管、5・・・燃焼ガス入口
管、6・・・燃焼バーナノズル、7・・・燃焼窄、8・
・・目皿、9・・・伝熱充填層、10・・・排ガス出口
管、11・・・原料ガス入口管、13・・・リターンパ
ス、14・・・改質ガス出口管、15・・・管板、16
・・断熱材、18・・・断熱層(低温断熱層)、19・
・・充填層円筒、20・・・目皿、21・・・燃焼触媒
、22・・・ケース、23・・・燃焼触媒供給管、24
・・・燃焼触媒排出管、25・・・触媒供給弁、26・
・・入口弁、27・・・触媒排出弁。 出願人代理人  弁理士 鈴江武彦 第2図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一端部が密閉されると共に内側管路と外側管路と
    の間に改質触媒層が設けられた断面環状の複数本の改質
    管を改質器容器の内部に配設し、燃焼ガスおよび燃焼用
    空気を燃焼器により混合し前記改質器容器内部に形成さ
    れた燃焼室で燃焼させて得られる高温燃焼ガスを前記改
    質管の一端部よりその外側に設けられた伝熱充填層を通
    して他端部より外部へ流出させると共に、原料ガスを前
    記改質管の他端部より流入させ改質触媒層を通して改質
    ガスとしさらにその一端部より内側管路を通して他端部
    より流出させる如く構成された改質装置において、少な
    くとも前記伝熱充填層近傍部分が多孔質部材から形成さ
    れると共に内部に燃焼触媒を収納してなる燃焼触媒収納
    部を前記改質器容器内部に設け、かつ前記燃焼触媒収納
    部の燃焼触媒内に前記燃焼器を埋設するようにしたこと
    を特徴とする改質装置。
  2. (2)一端部が密閉されると共に内側管路と外側管路と
    の間に改質触媒層が設けられた断面環状の複数本の改質
    管を改質器容器の内部に配設し、燃焼ガスおよび燃焼用
    空気を燃焼器により混合し前記改質器容器内部に形成さ
    れた燃焼室で燃焼させて得られる高温燃焼ガスを前記改
    質管の一端部よりその外側に設けられた伝熱充填層を通
    して他端部より外部へ流入させると共に、原料ガスを前
    記改質管の他端部より流入させ改質触媒層を通して改質
    ガスとしさらにその一端部より内側管路を通して他端部
    より流出させる如く構成された改質装置において、少な
    くとも前記伝熱充填層近傍部分が多孔質部材から形成さ
    れると共に内部に燃焼触媒を収納してなる燃焼触媒収納
    部を前記改質器容器内部に設け、かつ前記燃焼触媒収納
    部の燃焼触媒内に前記燃焼器を埋設し、さらに夫々一端
    が前記改質器容器外部に通ずると共に他端が前記燃焼触
    媒収納部に通じこれに燃焼触媒を供給および排出する燃
    焼触媒供給管および排出管を設けるようにしたことを特
    徴とする改質装置。
JP59130009A 1984-06-26 1984-06-26 改質装置 Expired - Fee Related JPH0645441B2 (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58124534A (ja) * 1982-01-22 1983-07-25 Mitsui Toatsu Chem Inc 吸熱反応装置
JPS5978905A (ja) * 1982-10-23 1984-05-08 Jgc Corp 水蒸気改質反応器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5978905A (ja) * 1982-10-23 1984-05-08 Jgc Corp 水蒸気改質反応器

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