JPS6183601A - 改質装置 - Google Patents
改質装置Info
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- JPS6183601A JPS6183601A JP59204921A JP20492184A JPS6183601A JP S6183601 A JPS6183601 A JP S6183601A JP 59204921 A JP59204921 A JP 59204921A JP 20492184 A JP20492184 A JP 20492184A JP S6183601 A JPS6183601 A JP S6183601A
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- Japan
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- reforming
- tube
- piece
- arm
- reformer
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- 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
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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。
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
得る改質装置に係り、特に改質管の支持構造を改良して
改質効率を向上させ得るようにした改質装置に関する。
することにより、原料ガスを水蒸気改質して改質ガスを
得る改質装置に係り、特に改質管の支持構造を改良して
改質効率を向上させ得るようにした改質装置に関する。
〔発明の技術的背景コ
第３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。
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
２が上記改質器容器１の内部に複数重亜べて配設されて
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ａ温燃焼ガス
が上記改質管２の外側の目皿８上に支持された伝熱充填
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１０から改質器容器
１外部に排出される。一方、上記改質管２内の改質触媒
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１３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。
密閉されると共に内側管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
２が上記改質器容器１の内部に複数重亜べて配設されて
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ａ温燃焼ガス
が上記改質管２の外側の目皿８上に支持された伝熱充填
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１０から改質器容器
１外部に排出される。一方、上記改質管２内の改質触媒
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１３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に取付けて支持され、かっこの管板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
を使用することが考えられるが、特にこの改質装置の起
動、停止が頻繁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。
管板１５に取付けて支持され、かっこの管板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
を使用することが考えられるが、特にこの改質装置の起
動、停止が頻繁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、管板１５に
凌数本の改質管２を取付けて支持していることから、改
質されたガスの温度は５００〜６００℃の高温になるた
め、改質装置を運転した場合には管板１５の温度が略こ
の温度にまで上昇し、管板１５の外周は熱膨張によって
その直径が大きくなる。しかしこれに対して、改質器容
器１はその温度が７０〜８０℃で内径の熱膨張は極く僅
かである。したがって、支持台１７に載せた断熱材１６
とその上の管板１５とは、熱膨張による中心位置のずれ
が５〜２０・、ミにも及ぶことになる。そして、この管
板１５の改質器容器１に対する中心位置がずれると、複
数本の改質管２相互間の温度分布が不均一になる。すな
わち、今仮に管板１５が図示左側にずれると複数本の改
質管２が全て左側に移動するため、燃焼室７の中に均一
に改質管２を配設しているにもがかわらず、これらの左
側へのずれによって最も左側の改質管２の周囲の伝熱充
填層９の幅が狭くなり、最も右側の改質管２の周囲の伝
熱充填層９の幅が広くなり、これにより左側の改質管２
の温度は低下し逆に右側の改質管２の温度が上昇する。
凌数本の改質管２を取付けて支持していることから、改
質されたガスの温度は５００〜６００℃の高温になるた
め、改質装置を運転した場合には管板１５の温度が略こ
の温度にまで上昇し、管板１５の外周は熱膨張によって
その直径が大きくなる。しかしこれに対して、改質器容
器１はその温度が７０〜８０℃で内径の熱膨張は極く僅
かである。したがって、支持台１７に載せた断熱材１６
とその上の管板１５とは、熱膨張による中心位置のずれ
が５〜２０・、ミにも及ぶことになる。そして、この管
板１５の改質器容器１に対する中心位置がずれると、複
数本の改質管２相互間の温度分布が不均一になる。すな
わち、今仮に管板１５が図示左側にずれると複数本の改
質管２が全て左側に移動するため、燃焼室７の中に均一
に改質管２を配設しているにもがかわらず、これらの左
側へのずれによって最も左側の改質管２の周囲の伝熱充
填層９の幅が狭くなり、最も右側の改質管２の周囲の伝
熱充填層９の幅が広くなり、これにより左側の改質管２
の温度は低下し逆に右側の改質管２の温度が上昇する。
そして、この結果左側と右側の各改質管２の温度差が大
きくなり、各改質管２における温度分布が不均一となっ
て均一な改質反応が行なわれなくなる。
きくなり、各改質管２における温度分布が不均一となっ
て均一な改質反応が行なわれなくなる。
［発明の目的コ
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、その目的は改質管の中心位置ずれをなくすると共
に熱膨張に対処するようにして各改質管の温度分布を均
一とし極めて効率の良い改質反応を行なうことが可能な
改質装置を提供することにある。
ので、その目的は改質管の中心位置ずれをなくすると共
に熱膨張に対処するようにして各改質管の温度分布を均
一とし極めて効率の良い改質反応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１
上記目的を達成するために本発明では、一端部が密閉さ
れると共に内側管と外側管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、高温ガスを上記改質管の一端部より流入させその
外側に設けられた伝熱充＠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
改質触媒層を通して流入させざらにその一端部より内側
管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、上記各改質管が取付けられる円板状の管板
の外周面部に同一ライン上を除いた複数箇所に第１の腕
片を取付は固定すると共に、これら冬用１の腕片と対応
する上記改質器容器の内壁面部に第２の腕片を夫々取付
は固定し、これら第１の腕片と第２の腕片とを摺動片を
介して祖合わせて摺動自在に構成し、上記第１の腕片と
第２の腕片が相対的に改質器容器の中心からの子午面の
方向にのみ摺動可能にしたことを特徴とする。
れると共に内側管と外側管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、高温ガスを上記改質管の一端部より流入させその
外側に設けられた伝熱充＠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
改質触媒層を通して流入させざらにその一端部より内側
管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、上記各改質管が取付けられる円板状の管板
の外周面部に同一ライン上を除いた複数箇所に第１の腕
片を取付は固定すると共に、これら冬用１の腕片と対応
する上記改質器容器の内壁面部に第２の腕片を夫々取付
は固定し、これら第１の腕片と第２の腕片とを摺動片を
介して祖合わせて摺動自在に構成し、上記第１の腕片と
第２の腕片が相対的に改質器容器の中心からの子午面の
方向にのみ摺動可能にしたことを特徴とする。
［発明の実施例コ
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図および第２図は、本発明の改質装置における改質
管の支持構成例を示したもので、第１図は第３図の矢印
■方向の平面図を、また第２図は第１図の■−■方向の
矢視断面図を示したものであり、第３図と同一部分には
同一符号を付して示している。
管の支持構成例を示したもので、第１図は第３図の矢印
■方向の平面図を、また第２図は第１図の■−■方向の
矢視断面図を示したものであり、第３図と同一部分には
同一符号を付して示している。
図において、１５は改質器容器１の中心２１に対して半
径Ｒなる外周２２で形成された円板状の管板で、その外
周面部には底面側におう部２３ａが設けられた第１の腕
片２３を取付は固定している。一方、上記第１の腕片２
３と対応する上記改質器容器１の内壁面部には、上面側
におう部２４ａが設けられた第２の腕片２４を取付は固
定しており、かつこれら第１の腕片２３と第２の腕片２
４を夫々のおう部２３ａ、２４ａが摺動片２５を介して
互いに対向する如く組合わせて摺動自在に構成している
。ここで、摺動片２５はその中央部が上記改質器容器１
の中心２１からの子午面２６に一致する如く配置し、つ
まり第１の腕片２３と第２の腕片２４が相対的に子午面
２６の方向のみに摺動可能に設けている。また、上記第
１の腕片２３と第２の腕片２４は、地震等の振動によっ
て互いに離脱しないように、取付はボルト・ナツト２７
により浮き上がりを防止するようにしている。
径Ｒなる外周２２で形成された円板状の管板で、その外
周面部には底面側におう部２３ａが設けられた第１の腕
片２３を取付は固定している。一方、上記第１の腕片２
３と対応する上記改質器容器１の内壁面部には、上面側
におう部２４ａが設けられた第２の腕片２４を取付は固
定しており、かつこれら第１の腕片２３と第２の腕片２
４を夫々のおう部２３ａ、２４ａが摺動片２５を介して
互いに対向する如く組合わせて摺動自在に構成している
。ここで、摺動片２５はその中央部が上記改質器容器１
の中心２１からの子午面２６に一致する如く配置し、つ
まり第１の腕片２３と第２の腕片２４が相対的に子午面
２６の方向のみに摺動可能に設けている。また、上記第
１の腕片２３と第２の腕片２４は、地震等の振動によっ
て互いに離脱しないように、取付はボルト・ナツト２７
により浮き上がりを防止するようにしている。
ざらに、２３ｂ、２４ｂは夫々上記第１の腕片２３、第
２の腕片２４の摺動面であり、この各摺動面２３ｂ、２
４ｂは夫々上記子午面２６から等距離にあり、かつ子午
面２６と平行な面よりなっている。そして実際には、以
上の構成を有する摺動取付は体を管板１５の外周面部に
同一ライン上を除いた２箇所以上に配設することにより
、管板１５を取付は支持するようにしている。なお上記
で摺動片２５としては、セラミック、ジルコニア。
２の腕片２４の摺動面であり、この各摺動面２３ｂ、２
４ｂは夫々上記子午面２６から等距離にあり、かつ子午
面２６と平行な面よりなっている。そして実際には、以
上の構成を有する摺動取付は体を管板１５の外周面部に
同一ライン上を除いた２箇所以上に配設することにより
、管板１５を取付は支持するようにしている。なお上記
で摺動片２５としては、セラミック、ジルコニア。
アルミナ等の硬度の高い断熱材を用いる。
かかる構成の改質装置においては、第１の腕片２３と第
２の腕片２４とを摺動自在に組合わせてなる摺動取付は
体を管板１５の外周面部に同一ライン上を除いた２１所
以上に配設していることにより、管板１５は従来のよう
に改質器容器１中心２１からの心ずれを生ずることがな
く、管板１５の半径方向の熱膨張分ΔＲに対しては自由
に追従することが可能となる。もってこれにより、複数
本の改質管２のずれをなくしてこれら相互間の温度差を
小さくし、各改質管２における温度分布の不均一をなく
して均一な改質反応を行なうことができる。また、摺動
片２５としては、セラミック。
２の腕片２４とを摺動自在に組合わせてなる摺動取付は
体を管板１５の外周面部に同一ライン上を除いた２１所
以上に配設していることにより、管板１５は従来のよう
に改質器容器１中心２１からの心ずれを生ずることがな
く、管板１５の半径方向の熱膨張分ΔＲに対しては自由
に追従することが可能となる。もってこれにより、複数
本の改質管２のずれをなくしてこれら相互間の温度差を
小さくし、各改質管２における温度分布の不均一をなく
して均一な改質反応を行なうことができる。また、摺動
片２５としては、セラミック。
ジルコニア、アルミナ等の硬度の＾い断熱材を用いてい
ることにより、外部への放熱も少なくてもすみ改質効率
を一層高めることができる。
ることにより、外部への放熱も少なくてもすみ改質効率
を一層高めることができる。
尚、上記実施例では摺動片２５として硬度の高い断熱材
を用いたが、これに限らず金属板から成る摺動片を用い
ることも可能である。
を用いたが、これに限らず金属板から成る摺動片を用い
ることも可能である。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、複数本の改質管が
取付けられる円板状の管板の外周面部に同一ライン上を
除いた？！数箇所に第１の腕片を取付は固定すると共に
、これら名菓１の腕片と対応する上記改質器容器の内壁
面部に第２の腕片を夫々取付は固定し、これら第１の腕
片と第２の腕片とを摺動片を介して組合わせて摺動自在
に構成し、上記第１の腕片と第２の腕片が相対的に改質
器容器の中心からの子午面の方向にのみ１習動可能にし
たので、改質管の中心位置のずれをなくすると共に熱膨
張に対処するようにして各改質管の温度分布を均一とし
極めて効率の良い改質反応を行なうことが可能な改質装
置が提供できる。
取付けられる円板状の管板の外周面部に同一ライン上を
除いた？！数箇所に第１の腕片を取付は固定すると共に
、これら名菓１の腕片と対応する上記改質器容器の内壁
面部に第２の腕片を夫々取付は固定し、これら第１の腕
片と第２の腕片とを摺動片を介して組合わせて摺動自在
に構成し、上記第１の腕片と第２の腕片が相対的に改質
器容器の中心からの子午面の方向にのみ１習動可能にし
たので、改質管の中心位置のずれをなくすると共に熱膨
張に対処するようにして各改質管の温度分布を均一とし
極めて効率の良い改質反応を行なうことが可能な改質装
置が提供できる。
第１図および第２図は本発明の一実施例を示す構成図、
第３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・・・燃焼室、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
バス、１４・・・改質ガス出口管、１５・・・管板、１
６・・・断熱材、１８・・・断熱層、１９・・・充填層
円筒、２１・・・改質器容器中心、２２・・・管板外周
、２３．２４・・・腕片、２３ａ、２４ａ・・・おう部
、２３ｂ、２４ｂ・・・摺動面、２５・・・摺動片、２
６・・・子午面、２７・・・取付はボルト・ナツト。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 １ 図 （千くＺ べ 筑２図 トー２６
第３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・・・燃焼室、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
バス、１４・・・改質ガス出口管、１５・・・管板、１
６・・・断熱材、１８・・・断熱層、１９・・・充填層
円筒、２１・・・改質器容器中心、２２・・・管板外周
、２３．２４・・・腕片、２３ａ、２４ａ・・・おう部
、２３ｂ、２４ｂ・・・摺動面、２５・・・摺動片、２
６・・・子午面、２７・・・取付はボルト・ナツト。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 １ 図 （千くＺ べ 筑２図 トー２６
Claims (2)
- （１）一端部が密閉されると共に内側管と外側管との間
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、高温ガスを前記改質管の一
端部より流入させ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改質触媒層を通して流入させさら
にその一端部より内側管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、前記各改質管が取付
けられる円板状の管板の外周面部に同一ライン上を除い
た複数箇所に第１の腕片を取付け固定すると共に、これ
ら各第１の腕片と対応する前記改質器容器の内壁面部に
第２の腕片を夫々取付け固定し、これら第１の腕片と第
２の腕片とを摺動片を介して組合わせて摺動自在に構成
し、前記第１の腕片と第２の腕片が相対的に改質器容器
の中心からの子午面の方向にのみ摺動可能にしたことを
特徴とする改質装置。 - （２）摺動片として、セラミック、ジルコニア、アルミ
ナ等の硬度の高い断熱材あるいは金属板を用いることを
特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の改質装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59204921A JPH0647443B2 (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 改質装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59204921A JPH0647443B2 (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 改質装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6183601A true JPS6183601A (ja) | 1986-04-28 |
| JPH0647443B2 JPH0647443B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=16498574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59204921A Expired - Lifetime JPH0647443B2 (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 改質装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0647443B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02252607A (ja) * | 1989-03-23 | 1990-10-11 | Mitsubishi Electric Corp | 改質装置用燃焼装置 |
| JP2004167483A (ja) * | 2002-11-15 | 2004-06-17 | Haldor Topsoe As | 高温固定床反応器 |
Citations (1)
| 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 |
-
1984
- 1984-09-29 JP JP59204921A patent/JPH0647443B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| 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 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02252607A (ja) * | 1989-03-23 | 1990-10-11 | Mitsubishi Electric Corp | 改質装置用燃焼装置 |
| JP2004167483A (ja) * | 2002-11-15 | 2004-06-17 | Haldor Topsoe As | 高温固定床反応器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0647443B2 (ja) | 1994-06-22 |
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