JP2002313402A - 燃料電池の発電効率向上方法 - Google Patents
燃料電池の発電効率向上方法Info
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- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】燃料電池において燃料利用率を高め発電効率を
向上させる。 【解決手段】燃料電池において、その作動時に発電に使
用されずに排出される未利用燃料ガスを、その中のＣＯ
2を吸収剤により吸収除去した後、発電用燃料として再
利用することを特徴とする燃料電池の発電効率向上方
法。
向上させる。 【解決手段】燃料電池において、その作動時に発電に使
用されずに排出される未利用燃料ガスを、その中のＣＯ
2を吸収剤により吸収除去した後、発電用燃料として再
利用することを特徴とする燃料電池の発電効率向上方
法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池の発電効
率向上方法に関し、より具体的には燃料電池における利
用済み燃料中の炭酸ガス（二酸化炭素＝ＣＯ2）を除去
することにより、燃料電池での燃料利用率を高め発電効
率を向上させる方法に関する。
率向上方法に関し、より具体的には燃料電池における利
用済み燃料中の炭酸ガス（二酸化炭素＝ＣＯ2）を除去
することにより、燃料電池での燃料利用率を高め発電効
率を向上させる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】固体酸化物燃料電池（ＳＯＦＣ）、溶融
炭酸塩型燃料電池（ＭＣＦＣ）などの燃料電池において
は、燃料としてメタン等の炭化水素を利用する場合、そ
の改質により得られた水素及びＣＯが電気化学反応に寄
与する。それら燃料電池においては、燃料利用率を上げ
るために、供給された燃料は、通常その８０〜９０％が
利用され、残りの１０〜２０％は未利用のままセルスタ
ック外に排出される。
炭酸塩型燃料電池（ＭＣＦＣ）などの燃料電池において
は、燃料としてメタン等の炭化水素を利用する場合、そ
の改質により得られた水素及びＣＯが電気化学反応に寄
与する。それら燃料電池においては、燃料利用率を上げ
るために、供給された燃料は、通常その８０〜９０％が
利用され、残りの１０〜２０％は未利用のままセルスタ
ック外に排出される。
【０００３】ＳＯＦＣには円筒方式（円筒型）や平板方
式（平板型）などがあるが、図１は円筒型ＳＯＦＣの構
成例の概略を示す図である。図１中左側の図のとおり、
ケーシング１内に複数個の円筒型セルが支持、配置され
る。ケーシング１はケーシング２内に収容され、ケーシ
ング２はその上部でヘッダー等をも形成している。各円
筒型セルは２重管からなり、外管が電解質材料で構成さ
れている。内管は空気供給管で、外管中に間隔を置いて
配置されている。
式（平板型）などがあるが、図１は円筒型ＳＯＦＣの構
成例の概略を示す図である。図１中左側の図のとおり、
ケーシング１内に複数個の円筒型セルが支持、配置され
る。ケーシング１はケーシング２内に収容され、ケーシ
ング２はその上部でヘッダー等をも形成している。各円
筒型セルは２重管からなり、外管が電解質材料で構成さ
れている。内管は空気供給管で、外管中に間隔を置いて
配置されている。
【０００４】空気は、空気供給用ヘッダーに導入され、
ここから各内管内を通り、その下部で折り返して、内管
と外管との間を上方へ流通する。一方、燃料は、ケーシ
ング１の下部から導入され、各外管（すなわち各円筒型
セル）の外側を上方へ流通し、各セルの燃料側（燃料が
流れている側）で空気（その中の酸素）との電気化学反
応により発電する。
ここから各内管内を通り、その下部で折り返して、内管
と外管との間を上方へ流通する。一方、燃料は、ケーシ
ング１の下部から導入され、各外管（すなわち各円筒型
セル）の外側を上方へ流通し、各セルの燃料側（燃料が
流れている側）で空気（その中の酸素）との電気化学反
応により発電する。
【０００５】ところで、前記のとおり、ＳＯＦＣにおい
ては、燃料すなわち改質ガス中の水素及びＣＯは、その
全部を発電に利用することはできない。このため、利用
済み燃料中の未利用の燃料は未利用の空気により燃焼さ
せ排ガスとして排出される。図１の例では、ケーシング
１内の上部において、未利用の燃料が未利用の空気によ
り燃焼し排ガスとして排出される。図１中右側の図は、
ケーシング１上方の一部を拡大して示す図で、燃料電池
で未利用の燃料、すなわち燃料電池での利用済み燃料に
含まれる水素及びＣＯの燃焼状況を示している。なお、
燃料電池での利用済み燃料には未利用の水素及びＣＯの
ほか、水蒸気などの他のガスも含まれているが、本明細
書中、上記利用済み燃料を適宜「未利用燃料」等ともい
う。
ては、燃料すなわち改質ガス中の水素及びＣＯは、その
全部を発電に利用することはできない。このため、利用
済み燃料中の未利用の燃料は未利用の空気により燃焼さ
せ排ガスとして排出される。図１の例では、ケーシング
１内の上部において、未利用の燃料が未利用の空気によ
り燃焼し排ガスとして排出される。図１中右側の図は、
ケーシング１上方の一部を拡大して示す図で、燃料電池
で未利用の燃料、すなわち燃料電池での利用済み燃料に
含まれる水素及びＣＯの燃焼状況を示している。なお、
燃料電池での利用済み燃料には未利用の水素及びＣＯの
ほか、水蒸気などの他のガスも含まれているが、本明細
書中、上記利用済み燃料を適宜「未利用燃料」等ともい
う。
【０００６】炭化水素がメタンである場合、改質ガス中
の水素とＣＯは３：１の組成であるが（ＣＨ4＋Ｈ2Ｏ→
３Ｈ2＋ＣＯ）、発電に使用した水素は水（水蒸気）
に、ＣＯはＣＯ2になる。改質燃料（主として改質ガス
中の水素とＣＯ）を１００％利用できれば、発電効率を
上げることが可能であるが、燃料利用率が高い場合には
燃料流の下流側では、ＣＯ2の増加に伴い、平衡反応
（ＣＯ2→ＣＯ＋１/２Ｏ2）に起因して酸素が増えてし
まう。このため、セルの起電力が低下し、電流を十分に
取り出すことができず、この理由により燃料利用率を上
げることができない。図２は平板型ＳＯＦＣの構成例で
あるが、以上の点は、図２のような平板型や一体積層型
のＳＯＦＣなどの場合も同様である。
の水素とＣＯは３：１の組成であるが（ＣＨ4＋Ｈ2Ｏ→
３Ｈ2＋ＣＯ）、発電に使用した水素は水（水蒸気）
に、ＣＯはＣＯ2になる。改質燃料（主として改質ガス
中の水素とＣＯ）を１００％利用できれば、発電効率を
上げることが可能であるが、燃料利用率が高い場合には
燃料流の下流側では、ＣＯ2の増加に伴い、平衡反応
（ＣＯ2→ＣＯ＋１/２Ｏ2）に起因して酸素が増えてし
まう。このため、セルの起電力が低下し、電流を十分に
取り出すことができず、この理由により燃料利用率を上
げることができない。図２は平板型ＳＯＦＣの構成例で
あるが、以上の点は、図２のような平板型や一体積層型
のＳＯＦＣなどの場合も同様である。
【０００７】改質ガスの生成には、セルの内部で改質す
る内部改質方式と、別途設けた改質器で改質した後、セ
ルに導入する外部改質方式とがある。内部改質方式のＳ
ＯＦＣでは、炭化水素、例えばメタンを直接セルの内部
で改質反応を行わせるために、メタンの量に合わせて一
定量の水を同時に供給する必要がある。別途、水の供給
系を設置することも可能であるが、利用済み燃料中に含
まれる水（水蒸気）を利用することも考えられている。
図３は、そのため、利用済み燃料をリサイクルするタイ
プのＳＯＦＣの概略を示す図である。図３のとおり、セ
ルから出る利用済み燃料の一部をリサイクルし、それに
含まれている水をセルに供給するフレッシュな燃料、す
なわちメタン等の炭化水素の改質に利用する。
る内部改質方式と、別途設けた改質器で改質した後、セ
ルに導入する外部改質方式とがある。内部改質方式のＳ
ＯＦＣでは、炭化水素、例えばメタンを直接セルの内部
で改質反応を行わせるために、メタンの量に合わせて一
定量の水を同時に供給する必要がある。別途、水の供給
系を設置することも可能であるが、利用済み燃料中に含
まれる水（水蒸気）を利用することも考えられている。
図３は、そのため、利用済み燃料をリサイクルするタイ
プのＳＯＦＣの概略を示す図である。図３のとおり、セ
ルから出る利用済み燃料の一部をリサイクルし、それに
含まれている水をセルに供給するフレッシュな燃料、す
なわちメタン等の炭化水素の改質に利用する。
【０００８】しかし、上記のように、利用済み燃料の一
部をリサイクルするタイプのＳＯＦＣにおいては、水
（水蒸気）や未利用の水素、ＣＯに加えて、発電時に発
生したＣＯ2も再び循環させることになる。このため、
平衡反応（ＣＯ2→ＣＯ＋１/２Ｏ2）により燃料中の酸
素濃度が上昇する。この結果、燃料電池での起電力が低
下し、発電効率が低くなってしまう。以上の点はＭＣＦ
Ｃの場合も同様である。
部をリサイクルするタイプのＳＯＦＣにおいては、水
（水蒸気）や未利用の水素、ＣＯに加えて、発電時に発
生したＣＯ2も再び循環させることになる。このため、
平衡反応（ＣＯ2→ＣＯ＋１/２Ｏ2）により燃料中の酸
素濃度が上昇する。この結果、燃料電池での起電力が低
下し、発電効率が低くなってしまう。以上の点はＭＣＦ
Ｃの場合も同様である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来におけ
る、固体酸化物燃料電池（ＳＯＦＣ）や溶融炭酸塩型燃
料電池（ＭＣＦＣ）などの燃料電池における、上記のよ
うな問題点を解決するためになされたものであり、利用
済み燃料中のＣＯ2を除去ないし可及的に除去すること
により燃料電池における燃料利用率を高め、発電効率を
向上させる方法を提供することを目的とする。
る、固体酸化物燃料電池（ＳＯＦＣ）や溶融炭酸塩型燃
料電池（ＭＣＦＣ）などの燃料電池における、上記のよ
うな問題点を解決するためになされたものであり、利用
済み燃料中のＣＯ2を除去ないし可及的に除去すること
により燃料電池における燃料利用率を高め、発電効率を
向上させる方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は（１）燃料電池
において、その運転時に発電に使用されずに排出される
未利用燃料ガスを、その中のＣＯ2を吸収剤により吸収
除去した後、発電用燃料として再利用することを特徴と
する燃料電池の発電効率向上方法を提供する。
において、その運転時に発電に使用されずに排出される
未利用燃料ガスを、その中のＣＯ2を吸収剤により吸収
除去した後、発電用燃料として再利用することを特徴と
する燃料電池の発電効率向上方法を提供する。
【００１１】本発明は（２）燃料電池において、セルを
第１のセルと第２のセルの二つに分けて配置するととも
に、その運転時に第１のセルで発電に使用されずに排出
される未利用燃料ガスを、その中のＣＯ2を吸収剤によ
り吸収除去した後、第２のセルの発電用燃料として再利
用することを特徴とする燃料電池の発電効率向上方法を
提供する。
第１のセルと第２のセルの二つに分けて配置するととも
に、その運転時に第１のセルで発電に使用されずに排出
される未利用燃料ガスを、その中のＣＯ2を吸収剤によ
り吸収除去した後、第２のセルの発電用燃料として再利
用することを特徴とする燃料電池の発電効率向上方法を
提供する。
【００１２】本発明は（３）燃料電池において、セルを
第１のセルと第２のセルの二つに分けて配置するととも
に、その間に一対の吸収剤を配置し、その運転時に配管
及び切換弁を介して交互に切り換えることにより、一方
の吸収剤による第１のセルで発電に使用されずに排出さ
れる未利用燃料ガス中のＣＯ2の吸収除去と他方の吸収
剤の再生を交互に行い、該ＣＯ2が吸収除去された未利
用燃料ガスを第２のセルに供給して第２のセルの発電用
燃料として再利用することを特徴とする燃料電池の発電
効率向上方法を提供する。
第１のセルと第２のセルの二つに分けて配置するととも
に、その間に一対の吸収剤を配置し、その運転時に配管
及び切換弁を介して交互に切り換えることにより、一方
の吸収剤による第１のセルで発電に使用されずに排出さ
れる未利用燃料ガス中のＣＯ2の吸収除去と他方の吸収
剤の再生を交互に行い、該ＣＯ2が吸収除去された未利
用燃料ガスを第２のセルに供給して第２のセルの発電用
燃料として再利用することを特徴とする燃料電池の発電
効率向上方法を提供する。
【００１３】本発明は（４）セルから出る利用済み燃料
をリサイクルさせる燃料電池において、その運転時に発
電に使用されずに排出される未利用燃料ガス中のＣＯ2
を吸収剤を用いて除去し、該ＣＯ2が吸収除去された未
利用燃料ガスを燃料電池に供給するフレッシュな燃料に
混入して発電用燃料として再利用することを特徴とする
燃料電池の発電効率向上方法を提供する。
をリサイクルさせる燃料電池において、その運転時に発
電に使用されずに排出される未利用燃料ガス中のＣＯ2
を吸収剤を用いて除去し、該ＣＯ2が吸収除去された未
利用燃料ガスを燃料電池に供給するフレッシュな燃料に
混入して発電用燃料として再利用することを特徴とする
燃料電池の発電効率向上方法を提供する。
【００１４】本発明は（５）セルから出る利用済み燃料
をリサイクルさせる燃料電池において、一対の吸収剤を
配置し、その運転時に配管及び切換弁を介して交互に切
り換えて、一方の吸収剤による発電に使用されずに排出
される未利用燃料ガス中のＣＯ2の吸収除去と他方の吸
収剤の再生を交互に行い、該ＣＯ2が吸収除去された未
利用燃料ガスを燃料電池に供給するフレッシュな燃料に
混入して発電用燃料として再利用することを特徴とする
燃料電池の発電効率向上方法を提供する。
をリサイクルさせる燃料電池において、一対の吸収剤を
配置し、その運転時に配管及び切換弁を介して交互に切
り換えて、一方の吸収剤による発電に使用されずに排出
される未利用燃料ガス中のＣＯ2の吸収除去と他方の吸
収剤の再生を交互に行い、該ＣＯ2が吸収除去された未
利用燃料ガスを燃料電池に供給するフレッシュな燃料に
混入して発電用燃料として再利用することを特徴とする
燃料電池の発電効率向上方法を提供する。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明（１）では、燃料電池にお
いて、その運転時に発電に使用されずに排出される未利
用燃料ガスを、その中のＣＯ2を吸収剤により吸収除去
した後、発電用燃料として再利用する。本発明（２）で
は、燃料電池において、セルを第１のセルと第２のセル
の二つに分けて配置する。そして、その運転時に第１の
セルで発電に使用されずに排出される未利用燃料ガス
を、その中のＣＯ2を吸収剤により吸収除去した後、第
２のセルの発電用燃料として再利用する。
いて、その運転時に発電に使用されずに排出される未利
用燃料ガスを、その中のＣＯ2を吸収剤により吸収除去
した後、発電用燃料として再利用する。本発明（２）で
は、燃料電池において、セルを第１のセルと第２のセル
の二つに分けて配置する。そして、その運転時に第１の
セルで発電に使用されずに排出される未利用燃料ガス
を、その中のＣＯ2を吸収剤により吸収除去した後、第
２のセルの発電用燃料として再利用する。
【００１６】本発明（３）では、燃料電池において、セ
ルを第１のセルと第２のセルの二つに分けて配置すると
ともに、その間に一対の吸収剤を配置し、配管及び切換
弁を介して交互に切り換える。そして、その運転時に、
一方の吸収剤による第１のセルで発電に使用されずに排
出される未利用燃料ガス中のＣＯ2の吸収除去と他方の
吸収剤の再生を交互に行い、該ＣＯ2が吸収除去された
未利用燃料ガスを第２のセルに供給して第２のセルの発
電用燃料として再利用する。
ルを第１のセルと第２のセルの二つに分けて配置すると
ともに、その間に一対の吸収剤を配置し、配管及び切換
弁を介して交互に切り換える。そして、その運転時に、
一方の吸収剤による第１のセルで発電に使用されずに排
出される未利用燃料ガス中のＣＯ2の吸収除去と他方の
吸収剤の再生を交互に行い、該ＣＯ2が吸収除去された
未利用燃料ガスを第２のセルに供給して第２のセルの発
電用燃料として再利用する。
【００１７】本発明（４）では、セルから出る利用済み
燃料をリサイクルさせる燃料電池において、その運転時
に発電に使用されずに排出される未利用燃料ガス中のＣ
Ｏ2を吸収剤を用いて除去し、該ＣＯ2が吸収除去された
未利用燃料ガスを燃料電池に供給するフレッシュな燃料
に混入して発電用燃料として再利用する。
燃料をリサイクルさせる燃料電池において、その運転時
に発電に使用されずに排出される未利用燃料ガス中のＣ
Ｏ2を吸収剤を用いて除去し、該ＣＯ2が吸収除去された
未利用燃料ガスを燃料電池に供給するフレッシュな燃料
に混入して発電用燃料として再利用する。
【００１８】本発明（５）では、セルから出る利用済み
燃料をリサイクルさせる燃料電池において、一対の吸収
剤を配置し、配管及び切換弁を介して交互に切り換え
る。そして、その運転時に、一方の吸収剤による発電に
使用されずに排出される未利用燃料ガス中のＣＯ2の吸
収除去と他方の吸収剤の再生を交互に行い、該ＣＯ2が
吸収除去された未利用燃料ガスを燃料電池に供給するフ
レッシュな燃料に混入して発電用燃料として再利用す
る。本発明においては、これらにより燃料電池、特にＳ
ＯＦＣやＭＣＦＣにおける燃料利用率を上げ、発電効率
を向上させることができる。
燃料をリサイクルさせる燃料電池において、一対の吸収
剤を配置し、配管及び切換弁を介して交互に切り換え
る。そして、その運転時に、一方の吸収剤による発電に
使用されずに排出される未利用燃料ガス中のＣＯ2の吸
収除去と他方の吸収剤の再生を交互に行い、該ＣＯ2が
吸収除去された未利用燃料ガスを燃料電池に供給するフ
レッシュな燃料に混入して発電用燃料として再利用す
る。本発明においては、これらにより燃料電池、特にＳ
ＯＦＣやＭＣＦＣにおける燃料利用率を上げ、発電効率
を向上させることができる。
【００１９】本発明で使用するＣＯ2吸収剤としては、
利用済み燃料中のＣＯ2を吸収し得る物質であればいず
れも使用される。ＣＯ2等のガスが固体又は液体に吸収
される（吸われる）現象には、いわゆる吸収のほか、吸
着、また吸着のうち反応あるいは溶解を伴う収着がある
が、本明細書中、それら吸着、収着を含めて吸収とい
い、これら現象により利用済み燃料中のＣＯ2を吸収す
る物質を適宜ＣＯ2吸収剤または単に吸収剤と指称して
いる。吸収剤は、粒状や顆粒状等として容器内に充填す
る、ハニカム状耐熱構造基材に担持して容器内に配置す
るなど適宜の態様で用いることができる。
利用済み燃料中のＣＯ2を吸収し得る物質であればいず
れも使用される。ＣＯ2等のガスが固体又は液体に吸収
される（吸われる）現象には、いわゆる吸収のほか、吸
着、また吸着のうち反応あるいは溶解を伴う収着がある
が、本明細書中、それら吸着、収着を含めて吸収とい
い、これら現象により利用済み燃料中のＣＯ2を吸収す
る物質を適宜ＣＯ2吸収剤または単に吸収剤と指称して
いる。吸収剤は、粒状や顆粒状等として容器内に充填す
る、ハニカム状耐熱構造基材に担持して容器内に配置す
るなど適宜の態様で用いることができる。
【００２０】本発明で使用するＣＯ2吸収剤の好ましい
一例としてリチウム化ジルコニア（Ｌｉ2ＺｒＯ3やＬｉ
4ＺｒＯ4）を挙げることができる。Ｌｉ2ＺｒＯ3は下記
式（１）の反応によりＣＯ2を吸収する。この反応は、
可逆反応であり、（圧力条件等により異なるが）例えば
７００℃付近を境に、低温では右方向に進み、高温では
左方向に進む。しかも、この温度域での反応速度は十分
に速く、６００℃あたりでは体積比でリチウム化ジルコ
ニアの５２０倍というようなＣＯ2が吸収される。本発
明においては、このような吸収剤を使用して利用済み燃
料中のＣＯ2をそのような温度域で除去することができ
る。
一例としてリチウム化ジルコニア（Ｌｉ2ＺｒＯ3やＬｉ
4ＺｒＯ4）を挙げることができる。Ｌｉ2ＺｒＯ3は下記
式（１）の反応によりＣＯ2を吸収する。この反応は、
可逆反応であり、（圧力条件等により異なるが）例えば
７００℃付近を境に、低温では右方向に進み、高温では
左方向に進む。しかも、この温度域での反応速度は十分
に速く、６００℃あたりでは体積比でリチウム化ジルコ
ニアの５２０倍というようなＣＯ2が吸収される。本発
明においては、このような吸収剤を使用して利用済み燃
料中のＣＯ2をそのような温度域で除去することができ
る。
【００２１】
【化 １】
【００２２】例えば、ＳＯＦＣにおける６００℃程度の
利用済み燃料をこのリチウム化ジルコニアからなる吸収
剤に通してＣＯ2を吸収させ、その吸収が飽和した後
（ないしは飽和直前に）、今度は例えば７００℃程度以
上の空気をリチウム化ジルコニアに通してＣＯ2を放出
させる。この操作を繰り返すことによって、利用済み燃
料中のＣＯ2を除去し、また吸収剤を再生して、繰り返
し利用済み燃料中のＣＯ2を除去することができる。
利用済み燃料をこのリチウム化ジルコニアからなる吸収
剤に通してＣＯ2を吸収させ、その吸収が飽和した後
（ないしは飽和直前に）、今度は例えば７００℃程度以
上の空気をリチウム化ジルコニアに通してＣＯ2を放出
させる。この操作を繰り返すことによって、利用済み燃
料中のＣＯ2を除去し、また吸収剤を再生して、繰り返
し利用済み燃料中のＣＯ2を除去することができる。
【００２３】ＳＯＦＣにおいては、例えば作動温度１０
００℃程度で運転を行う場合、燃料利用率は８５％程度
で、燃料出口付近における電池起電力が０．７８Ｖ程度
まで低下する。これに対して、本発明に従い燃料出口よ
り排出される使用済み燃料に対してＣＯ2除去処理を行
った後、再び燃料として供給した場合には、電池起電力
が０．８Ｖ程度まで回復する。
００℃程度で運転を行う場合、燃料利用率は８５％程度
で、燃料出口付近における電池起電力が０．７８Ｖ程度
まで低下する。これに対して、本発明に従い燃料出口よ
り排出される使用済み燃料に対してＣＯ2除去処理を行
った後、再び燃料として供給した場合には、電池起電力
が０．８Ｖ程度まで回復する。
【００２４】この値は、燃料利用率８０％で電池を運転
した場合の燃料出口付近における電池起電力にほぼ等し
い。ＣＯ2除去処理を行った燃料を再びセルに供給し、
燃料出口付近の起電力が０．７８Ｖ程度になるまで電流
を取り出すと、最終的には燃料利用率を９０％程度まで
向上させることができる。このように、本発明によれ
ば、使用済み燃料中のＣＯ2を除去することにより、燃
料流の下流域においても電池起電力を高めることができ
る。
した場合の燃料出口付近における電池起電力にほぼ等し
い。ＣＯ2除去処理を行った燃料を再びセルに供給し、
燃料出口付近の起電力が０．７８Ｖ程度になるまで電流
を取り出すと、最終的には燃料利用率を９０％程度まで
向上させることができる。このように、本発明によれ
ば、使用済み燃料中のＣＯ2を除去することにより、燃
料流の下流域においても電池起電力を高めることができ
る。
【００２５】
【実施例】以下、実施例を基に本発明をさらに詳しく説
明するが、本発明がこれら実施例に限定されないことは
もちろんである。
明するが、本発明がこれら実施例に限定されないことは
もちろんである。
【００２６】〈実施例１〉本例は、燃料電池（ＳＯＦ
Ｃ）において、その運転時に、利用済み燃料すなわち発
電に使用されずに排出される未利用燃料を、その中のＣ
Ｏ2を吸収剤を用いて除去した後、発電用燃料として再
利用する例である。図４のとおり、セルをＡとＢの２つ
に分け、セルＡとセルＢの間にセルＡからの利用済み燃
料導管と空気導管を配置する。そして、該利用済み燃料
導管にＣＯ2吸収剤層を配置する。ＣＯ2吸収剤層の配置
の仕方としては、粒状やハニカム状などのＣＯ2吸収剤
を容器内に充填あるいは配置しておくなど常法により行
うことができる。この点、以下の例でも同様である。
Ｃ）において、その運転時に、利用済み燃料すなわち発
電に使用されずに排出される未利用燃料を、その中のＣ
Ｏ2を吸収剤を用いて除去した後、発電用燃料として再
利用する例である。図４のとおり、セルをＡとＢの２つ
に分け、セルＡとセルＢの間にセルＡからの利用済み燃
料導管と空気導管を配置する。そして、該利用済み燃料
導管にＣＯ2吸収剤層を配置する。ＣＯ2吸収剤層の配置
の仕方としては、粒状やハニカム状などのＣＯ2吸収剤
を容器内に充填あるいは配置しておくなど常法により行
うことができる。この点、以下の例でも同様である。
【００２７】燃料電池の運転時すなわち発電時には、セ
ルＡからの利用済み燃料はＣＯ2吸収剤層を通り、ここ
でＣＯ2を吸収除去する。セルＢに導入される利用済み
燃料（処理後燃料）は、ＣＯ2が除去されているので、
従来のようにＣＯ2が除去されないままでは生起する平
衡反応（ＣＯ2→ＣＯ＋１/２Ｏ2）が起こらないので、
酸素の増加がなく、このためセルの起電力低下を防止
し、燃料利用率を上げることができる。なお、前記のと
おりリチウム化ジルコニア等の吸収剤には、ＣＯ2の吸
収に適温があるので、ＣＯ2吸収剤としてはセルＡから
の利用済み燃料の温度如何により適当ないし最適な吸収
剤を選択して用いるが、必要に応じて利用済み燃料を該
適温へ調整する熱交換器等を配置することもできる。ま
た、吸収剤はやがてＣＯ2が飽和した（ないしは飽和に
近い）状態となるが、その際には加熱等により再生する
か新たな吸収剤と置換してもよい。これらの点は以下の
実施例でも同様である。
ルＡからの利用済み燃料はＣＯ2吸収剤層を通り、ここ
でＣＯ2を吸収除去する。セルＢに導入される利用済み
燃料（処理後燃料）は、ＣＯ2が除去されているので、
従来のようにＣＯ2が除去されないままでは生起する平
衡反応（ＣＯ2→ＣＯ＋１/２Ｏ2）が起こらないので、
酸素の増加がなく、このためセルの起電力低下を防止
し、燃料利用率を上げることができる。なお、前記のと
おりリチウム化ジルコニア等の吸収剤には、ＣＯ2の吸
収に適温があるので、ＣＯ2吸収剤としてはセルＡから
の利用済み燃料の温度如何により適当ないし最適な吸収
剤を選択して用いるが、必要に応じて利用済み燃料を該
適温へ調整する熱交換器等を配置することもできる。ま
た、吸収剤はやがてＣＯ2が飽和した（ないしは飽和に
近い）状態となるが、その際には加熱等により再生する
か新たな吸収剤と置換してもよい。これらの点は以下の
実施例でも同様である。
【００２８】〈実施例２〉本例は、セルをＡとＢの２つ
に分ける点では実施例１と同じであるが、ＣＯ2吸収剤
層を一対（２個）配置し、交互に切り換えて吸収剤によ
るＣＯ2の吸収除去と吸収剤の再生を行うようにする例
である。図５のとおり、ＣＯ2吸収剤層としてＣＯ2吸収
剤層１とＣＯ2吸収剤層２の一対を配置し、これに配管
と切換弁１〜４を配置する。図５（ａ）はＣＯ2吸収剤
層１でセルＡでの利用済み燃料からＣＯ2の吸収除去を
行い、ＣＯ2吸収剤層２を再生する場合、図５（ｂ）は
ＣＯ2吸収剤層２での利用済み燃料からＣＯ2の吸収除去
を行い、ＣＯ2吸収剤層１を再生する場合である。
に分ける点では実施例１と同じであるが、ＣＯ2吸収剤
層を一対（２個）配置し、交互に切り換えて吸収剤によ
るＣＯ2の吸収除去と吸収剤の再生を行うようにする例
である。図５のとおり、ＣＯ2吸収剤層としてＣＯ2吸収
剤層１とＣＯ2吸収剤層２の一対を配置し、これに配管
と切換弁１〜４を配置する。図５（ａ）はＣＯ2吸収剤
層１でセルＡでの利用済み燃料からＣＯ2の吸収除去を
行い、ＣＯ2吸収剤層２を再生する場合、図５（ｂ）は
ＣＯ2吸収剤層２での利用済み燃料からＣＯ2の吸収除去
を行い、ＣＯ2吸収剤層１を再生する場合である。
【００２９】切換弁１は、セルＡからの利用済み燃料を
ＣＯ2吸収剤層１及びＣＯ2吸収剤層２のいずれかに切り
換えるための弁で、図５（ａ）ではＣＯ2吸収剤層１へ
流通させるようセットされている。切換弁２は、ＣＯ2
吸収剤層１及びＣＯ2吸収剤層２のいずれかで吸収処理
した後の燃料（処理後燃料＝ＣＯ2を吸収除去した後の
利用済み燃料）をセルＢへ供給するように切り換えるた
めの弁で、図５（ａ）ではＣＯ2吸収剤層１からの処理
後燃料をセルＢへ供給するようセットされている。切換
弁３は、セルＡからの利用済み空気をＣＯ2吸収剤層１
及びＣＯ2吸収剤層２のいずれかに切り換えるための弁
で、図５（ａ）ではＣＯ2吸収剤層２へ流通させるよう
セットされている。切換弁４は、ＣＯ2吸収剤層１及び
ＣＯ2吸収剤層２のいずれかを通った利用済み空気（Ｃ
Ｏ2吸収剤層１及びＣＯ2吸収剤層２の再生に供した後の
空気）をセルＢへ供給するように切り換えるための弁
で、図５（ａ）ではＣＯ2吸収剤層２からの利用済み空
気をセルＢへ供給するようセットされている。
ＣＯ2吸収剤層１及びＣＯ2吸収剤層２のいずれかに切り
換えるための弁で、図５（ａ）ではＣＯ2吸収剤層１へ
流通させるようセットされている。切換弁２は、ＣＯ2
吸収剤層１及びＣＯ2吸収剤層２のいずれかで吸収処理
した後の燃料（処理後燃料＝ＣＯ2を吸収除去した後の
利用済み燃料）をセルＢへ供給するように切り換えるた
めの弁で、図５（ａ）ではＣＯ2吸収剤層１からの処理
後燃料をセルＢへ供給するようセットされている。切換
弁３は、セルＡからの利用済み空気をＣＯ2吸収剤層１
及びＣＯ2吸収剤層２のいずれかに切り換えるための弁
で、図５（ａ）ではＣＯ2吸収剤層２へ流通させるよう
セットされている。切換弁４は、ＣＯ2吸収剤層１及び
ＣＯ2吸収剤層２のいずれかを通った利用済み空気（Ｃ
Ｏ2吸収剤層１及びＣＯ2吸収剤層２の再生に供した後の
空気）をセルＢへ供給するように切り換えるための弁
で、図５（ａ）ではＣＯ2吸収剤層２からの利用済み空
気をセルＢへ供給するようセットされている。
【００３０】図５（ａ）の段階では、セルＡからの利用
済み燃料はＣＯ2吸収剤層１を通り、ここでＣＯ2が吸収
除去されセルＢに導入される。セルＢに導入される利用
済み燃料からはＣＯ2が除去されている。したがって、
従来のように、ＣＯ2が除去されないままでは生起する
平衡反応（ＣＯ2→ＣＯ＋１/２Ｏ2）が起こらないので
酸素の増加がなく、これによりセルの起電力低下を防止
し、燃料利用率を上げることができる。一方、セルＡか
らの利用済み空気はＣＯ2吸収剤層２を通り、ここでＣ
Ｏ2吸収剤層２の吸収剤を再生した後、セルＢへ供給さ
れ、セルＢでの発電に利用される。
済み燃料はＣＯ2吸収剤層１を通り、ここでＣＯ2が吸収
除去されセルＢに導入される。セルＢに導入される利用
済み燃料からはＣＯ2が除去されている。したがって、
従来のように、ＣＯ2が除去されないままでは生起する
平衡反応（ＣＯ2→ＣＯ＋１/２Ｏ2）が起こらないので
酸素の増加がなく、これによりセルの起電力低下を防止
し、燃料利用率を上げることができる。一方、セルＡか
らの利用済み空気はＣＯ2吸収剤層２を通り、ここでＣ
Ｏ2吸収剤層２の吸収剤を再生した後、セルＢへ供給さ
れ、セルＢでの発電に利用される。
【００３１】ＣＯ2吸収剤層１はやがてＣＯ2が飽和した
（ないしは飽和に近い）状態となる。この時、切換弁１
〜４を切り換える。図５（ｂ）はこの段階を示してい
る。図５（ｂ）の段階では、セルＡからの利用済み燃料
はＣＯ2吸収剤層２を通り、ここでＣＯ2が吸収除去さ
れ、セルＢに導入される。利用済み燃料は、ＣＯ2が除
去されており、したがって、従来のように、ＣＯ2が除
去されないままでは生起する平衡反応（ＣＯ2→ＣＯ＋
１/２Ｏ2）が起こらないので酸素の増加がなく、これに
よりセルの起電力低下を防止し、燃料利用率を上げるこ
とができる。一方、セルＡからの利用済み空気はＣＯ2
吸収剤層１を通り、ここでＣＯ2吸収剤層１の吸収剤を
再生した後、セルＢへ供給され、セルＢでの発電に利用
される。
（ないしは飽和に近い）状態となる。この時、切換弁１
〜４を切り換える。図５（ｂ）はこの段階を示してい
る。図５（ｂ）の段階では、セルＡからの利用済み燃料
はＣＯ2吸収剤層２を通り、ここでＣＯ2が吸収除去さ
れ、セルＢに導入される。利用済み燃料は、ＣＯ2が除
去されており、したがって、従来のように、ＣＯ2が除
去されないままでは生起する平衡反応（ＣＯ2→ＣＯ＋
１/２Ｏ2）が起こらないので酸素の増加がなく、これに
よりセルの起電力低下を防止し、燃料利用率を上げるこ
とができる。一方、セルＡからの利用済み空気はＣＯ2
吸収剤層１を通り、ここでＣＯ2吸収剤層１の吸収剤を
再生した後、セルＢへ供給され、セルＢでの発電に利用
される。
【００３２】〈実施例３〉前述図３のように、利用済み
燃料の一部をリサイクルするタイプのＳＯＦＣでは、セ
ルから出る利用済み燃料の一部をリサイクルし、それに
含まれている水（水蒸気）をメタンの改質に利用する。
本例はこのタイプのＳＯＦＣに本発明を適用した例であ
る。図６のとおり、セルからの利用済み燃料の導管から
分岐されたリサイクル導管にＣＯ2吸収剤層を配置す
る。
燃料の一部をリサイクルするタイプのＳＯＦＣでは、セ
ルから出る利用済み燃料の一部をリサイクルし、それに
含まれている水（水蒸気）をメタンの改質に利用する。
本例はこのタイプのＳＯＦＣに本発明を適用した例であ
る。図６のとおり、セルからの利用済み燃料の導管から
分岐されたリサイクル導管にＣＯ2吸収剤層を配置す
る。
【００３３】発電時には、セルからの利用済み燃料の一
部がＣＯ2吸収剤層を通り、ここでＣＯ2が吸収除去さ
れ、セルに供給するフレッシュな燃料（メタン等の炭化
水素）に混入される。この利用済み燃料からはＣＯ2が
除去されているので、セルでのシフト反応が水素を生成
する方向にずれ（ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋Ｈ2）、平衡酸
素分圧も低くなり、起電力を高めることができる。この
点、従来（図３）のように、利用済み燃料の一部をリサ
イクルするタイプのＳＯＦＣでは、水や未利用の水素、
ＣＯに加えて、発電時に発生したＣＯ2も再び循環させ
ることになる。したがって、従来では、シフト反応が水
素を消費する方向にずれて（ＣＯ2＋Ｈ2→ＣＯ＋Ｈ
2Ｏ）平衡酸素分圧も高くなってしまうが、本発明によ
れば、シフト反応を水素が生成する方向にずらし、これ
により起電力を高め、燃料利用率を上げることができ
る。
部がＣＯ2吸収剤層を通り、ここでＣＯ2が吸収除去さ
れ、セルに供給するフレッシュな燃料（メタン等の炭化
水素）に混入される。この利用済み燃料からはＣＯ2が
除去されているので、セルでのシフト反応が水素を生成
する方向にずれ（ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋Ｈ2）、平衡酸
素分圧も低くなり、起電力を高めることができる。この
点、従来（図３）のように、利用済み燃料の一部をリサ
イクルするタイプのＳＯＦＣでは、水や未利用の水素、
ＣＯに加えて、発電時に発生したＣＯ2も再び循環させ
ることになる。したがって、従来では、シフト反応が水
素を消費する方向にずれて（ＣＯ2＋Ｈ2→ＣＯ＋Ｈ
2Ｏ）平衡酸素分圧も高くなってしまうが、本発明によ
れば、シフト反応を水素が生成する方向にずらし、これ
により起電力を高め、燃料利用率を上げることができ
る。
【００３４】〈実施例４〉本例は、セルから出る利用済
み燃料をリサイクルするタイプのＳＯＦＣに本発明を適
用する点では実施例３と同じであるが、ＣＯ2吸収剤層
を一対（２個）配置し、交互に切り換えてＣＯ2の吸収
除去と再生を行う例である。図７のとおり、ＣＯ2吸収
剤層としてＣＯ2吸収剤層１とＣＯ2吸収剤層２の一対を
配置し、これに配管と切換弁１〜４を配置する。図７
（ａ）は、セルからリサイクルされる利用済み燃料をＣ
Ｏ2吸収剤層１に通してＣＯ2の吸収除去を行い、ＣＯ2
吸収剤層２の吸収剤を再生する場合、図７（ｂ）は、セ
ルからリサイクルされる利用済み燃料をＣＯ2吸収剤層
２に通してＣＯ2の吸収除去を行い、ＣＯ2吸収剤層１の
吸収剤を再生する場合である。
み燃料をリサイクルするタイプのＳＯＦＣに本発明を適
用する点では実施例３と同じであるが、ＣＯ2吸収剤層
を一対（２個）配置し、交互に切り換えてＣＯ2の吸収
除去と再生を行う例である。図７のとおり、ＣＯ2吸収
剤層としてＣＯ2吸収剤層１とＣＯ2吸収剤層２の一対を
配置し、これに配管と切換弁１〜４を配置する。図７
（ａ）は、セルからリサイクルされる利用済み燃料をＣ
Ｏ2吸収剤層１に通してＣＯ2の吸収除去を行い、ＣＯ2
吸収剤層２の吸収剤を再生する場合、図７（ｂ）は、セ
ルからリサイクルされる利用済み燃料をＣＯ2吸収剤層
２に通してＣＯ2の吸収除去を行い、ＣＯ2吸収剤層１の
吸収剤を再生する場合である。
【００３５】切換弁１は、セルからの利用済み燃料の導
管から分岐したリサイクル導管に設けた切換弁で、図７
（ａ）では利用済み燃料をＣＯ2吸収剤層１へ流通させ
るようセットされている。切換弁２は、ＣＯ2吸収剤層
１及びＣＯ2吸収剤層２のいずれかで吸収処理した後の
リサイクル燃料（ＣＯ2を吸収除去した後の利用済み燃
料）をセルに供給するように切り換えるための弁で、図
７（ａ）ではＣＯ2吸収剤層１でのＣＯ2の吸収除去後の
リサイクル燃料をセルに供給する燃料に混入するようセ
ットされている。切換弁３は、セルからの利用済み空気
をＣＯ2吸収剤層１及びＣＯ2吸収剤層２のいずれかに切
り換えるための弁で、図７（ａ）ではＣＯ2吸収剤層２
へ流通させるようセットされている。切換弁４は、ＣＯ
2吸収剤層１及びＣＯ2吸収剤層２のいずれかを通った利
用済み空気（ＣＯ2吸収剤層１又はＣＯ2吸収剤層２の吸
収剤の再生に供した後の利用済み空気）をリサイクルし
ない分の利用済み燃料と混合するように切り換えるため
の弁で、図７（ａ）ではＣＯ2吸収剤層２からの利用済
み空気をリサイクルしない分の利用済み燃料に供給する
ようセットされている。
管から分岐したリサイクル導管に設けた切換弁で、図７
（ａ）では利用済み燃料をＣＯ2吸収剤層１へ流通させ
るようセットされている。切換弁２は、ＣＯ2吸収剤層
１及びＣＯ2吸収剤層２のいずれかで吸収処理した後の
リサイクル燃料（ＣＯ2を吸収除去した後の利用済み燃
料）をセルに供給するように切り換えるための弁で、図
７（ａ）ではＣＯ2吸収剤層１でのＣＯ2の吸収除去後の
リサイクル燃料をセルに供給する燃料に混入するようセ
ットされている。切換弁３は、セルからの利用済み空気
をＣＯ2吸収剤層１及びＣＯ2吸収剤層２のいずれかに切
り換えるための弁で、図７（ａ）ではＣＯ2吸収剤層２
へ流通させるようセットされている。切換弁４は、ＣＯ
2吸収剤層１及びＣＯ2吸収剤層２のいずれかを通った利
用済み空気（ＣＯ2吸収剤層１又はＣＯ2吸収剤層２の吸
収剤の再生に供した後の利用済み空気）をリサイクルし
ない分の利用済み燃料と混合するように切り換えるため
の弁で、図７（ａ）ではＣＯ2吸収剤層２からの利用済
み空気をリサイクルしない分の利用済み燃料に供給する
ようセットされている。
【００３６】図７（ａ）の段階では、セルからの利用済
み燃料のうちリサイクルされる利用済み燃料はＣＯ2吸
収剤層１を通り、ここでＣＯ2が吸収除去される。この
リサイクル燃料からはＣＯ2が除去されており、したが
って、セルでのシフト反応が水素を生成する方向にずれ
（ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋Ｈ2）、セルの起電力を高める
ことができる。この段階では、セルからの利用済み空気
はＣＯ2吸収剤層２を通り、ここでＣＯ2吸収剤層２の吸
収剤を再生した後、残余の利用済み燃料すなわちリサイ
クルされない利用済み燃料を燃焼させる。
み燃料のうちリサイクルされる利用済み燃料はＣＯ2吸
収剤層１を通り、ここでＣＯ2が吸収除去される。この
リサイクル燃料からはＣＯ2が除去されており、したが
って、セルでのシフト反応が水素を生成する方向にずれ
（ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋Ｈ2）、セルの起電力を高める
ことができる。この段階では、セルからの利用済み空気
はＣＯ2吸収剤層２を通り、ここでＣＯ2吸収剤層２の吸
収剤を再生した後、残余の利用済み燃料すなわちリサイ
クルされない利用済み燃料を燃焼させる。
【００３７】図７（ｂ）の段階では、セルからの利用済
み燃料のうちリサイクルされる利用済み燃料はＣＯ2吸
収剤層２を通り、ここでＣＯ2が吸収除去される。この
リサイクル燃料からはＣＯ2が除去されており、したが
って、セルでのシフト反応が水素を生成する方向にず
れ、これによりセルの起電力を高めることができる。こ
の段階では、セルからの利用済み空気はＣＯ2吸収剤層
１を通り、ここでＣＯ2吸収剤層１の吸収剤を再生した
後、残余の利用済み燃料すなわちリサイクルされない利
用済み燃料を燃焼させる。なお、前記のとおり、リチウ
ム化ジルコニア等の吸収剤には、ＣＯ2の吸収及び再生
に適温があるので、セルＡからの利用済み燃料の温度及
びセルＡからの利用済み空気の温度等の如何により吸収
剤の種類を選ぶが、必要に応じて適宜適温への冷却用又
は加熱用の熱交換器等を配置することができる。
み燃料のうちリサイクルされる利用済み燃料はＣＯ2吸
収剤層２を通り、ここでＣＯ2が吸収除去される。この
リサイクル燃料からはＣＯ2が除去されており、したが
って、セルでのシフト反応が水素を生成する方向にず
れ、これによりセルの起電力を高めることができる。こ
の段階では、セルからの利用済み空気はＣＯ2吸収剤層
１を通り、ここでＣＯ2吸収剤層１の吸収剤を再生した
後、残余の利用済み燃料すなわちリサイクルされない利
用済み燃料を燃焼させる。なお、前記のとおり、リチウ
ム化ジルコニア等の吸収剤には、ＣＯ2の吸収及び再生
に適温があるので、セルＡからの利用済み燃料の温度及
びセルＡからの利用済み空気の温度等の如何により吸収
剤の種類を選ぶが、必要に応じて適宜適温への冷却用又
は加熱用の熱交換器等を配置することができる。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、固体酸化物燃料電池や
溶融炭酸塩型燃料電池などの燃料電池において、燃料利
用率を高め、発電効率を向上させることができる。ま
た、本発明によれば、従来のように、ＣＯ2が除去され
ないままでは生起する平衡反応（ＣＯ2→ＣＯ＋１/２Ｏ
2）が起こらないので酸素の増加がなく、このためセル
の起電力低下が防止され、燃料利用率を上げることがで
きる。さらに、本発明によれば、利用済み燃料の一部を
リサイクルするタイプの燃料電池において、シフト反応
を水素が生成する方向（ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋Ｈ2）に
ずらすことにより、燃料利用率を上げ起電力を高めるこ
とができるなど各種有用な効果が得られる。
溶融炭酸塩型燃料電池などの燃料電池において、燃料利
用率を高め、発電効率を向上させることができる。ま
た、本発明によれば、従来のように、ＣＯ2が除去され
ないままでは生起する平衡反応（ＣＯ2→ＣＯ＋１/２Ｏ
2）が起こらないので酸素の増加がなく、このためセル
の起電力低下が防止され、燃料利用率を上げることがで
きる。さらに、本発明によれば、利用済み燃料の一部を
リサイクルするタイプの燃料電池において、シフト反応
を水素が生成する方向（ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋Ｈ2）に
ずらすことにより、燃料利用率を上げ起電力を高めるこ
とができるなど各種有用な効果が得られる。
【図１】円筒型ＳＯＦＣの構成例の概略を示す図
【図２】平板型ＳＯＦＣの構成例の概略を示す図
【図３】セルでの利用済み燃料をリサイクルするタイプ
のＳＯＦＣの概略を示す図
のＳＯＦＣの概略を示す図
【図４】本発明の実施例１を示す図
【図５】本発明の実施例２を示す図
【図６】本発明の実施例３を示す図
【図７】本発明の実施例４を示す図
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 8/04 Ｈ０１Ｍ 8/04 Ｊ Ｎ 8/12 8/12 Ｆターム(参考） 4D020 AA03 BA01 BA06 BA08 BB01 BC01 BC04 CA03 CA05 CC01 CC12 CC20 CC21 4G040 FA04 FB04 FC02 FD07 FE01 4G066 AA13B AA23B BA07 CA35 DA04 DA05 EA20 GA07 GA08 GA37 5H026 AA05 AA06 5H027 AA05 AA06 BA16 BA19
Claims (7)
- 【請求項１】燃料電池において、その運転時に発電に使
用されずに排出される未利用燃料ガスを、その中のＣＯ
2を吸収剤により吸収除去した後、発電用燃料として再
利用することを特徴とする燃料電池の発電効率向上方
法。 - 【請求項２】燃料電池において、セルを第１のセルと第
２のセルの二つに分けて配置するとともに、その運転時
に第１のセルで発電に使用されずに排出される未利用燃
料ガスを、その中のＣＯ2を吸収剤により吸収除去した
後、第２のセルの発電用燃料として再利用することを特
徴とする燃料電池の発電効率向上方法。 - 【請求項３】燃料電池において、セルを第１のセルと第
２のセルの二つに分けて配置するとともに、その間に一
対の吸収剤を配置し、その運転時に配管及び切換弁を介
して交互に切り換えることにより、一方の吸収剤による
第１のセルで発電に使用されずに排出される未利用燃料
ガス中のＣＯ2の吸収除去と他方の吸収剤の再生を交互
に行い、該ＣＯ2が吸収除去された未利用燃料ガスを第
２のセルに供給して第２のセルの発電用燃料として再利
用することを特徴とする燃料電池の発電効率向上方法。 - 【請求項４】セルから出る利用済み燃料をリサイクルさ
せる燃料電池において、その運転時に発電に使用されず
に排出される未利用燃料ガス中のＣＯ2を吸収剤を用い
て除去し、該ＣＯ2が吸収除去された未利用燃料ガスを
燃料電池に供給するフレッシュな燃料に混入して発電用
燃料として再利用することを特徴とする燃料電池の発電
効率向上方法。 - 【請求項５】セルから出る利用済み燃料をリサイクルさ
せる燃料電池において、一対の吸収剤を配置し、その運
転時に配管及び切換弁を介して交互に切り換えて、一方
の吸収剤による発電に使用されずに排出される未利用燃
料ガス中のＣＯ2の吸収除去と他方の吸収剤の再生を交
互に行い、該ＣＯ2が吸収除去された未利用燃料ガスを
燃料電池に供給するフレッシュな燃料に混入して発電用
燃料として再利用することを特徴とする燃料電池の発電
効率向上方法。 - 【請求項６】上記吸収剤がリチウム化ジルコニアである
請求項１〜５のいずれかに記載の燃料電池の発電効率向
上方法。 - 【請求項７】上記燃料電池が固体電解質型燃料電池又は
溶融炭酸塩型燃料電池である請求項１〜６のいずれかに
記載の燃料電池の発電効率向上方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001118750A JP2002313402A (ja) | 2001-04-17 | 2001-04-17 | 燃料電池の発電効率向上方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001118750A JP2002313402A (ja) | 2001-04-17 | 2001-04-17 | 燃料電池の発電効率向上方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002313402A true JP2002313402A (ja) | 2002-10-25 |
Family
ID=18969089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001118750A Pending JP2002313402A (ja) | 2001-04-17 | 2001-04-17 | 燃料電池の発電効率向上方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002313402A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006244915A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 燃料電池発電システム |
| JP2011181489A (ja) * | 2010-02-05 | 2011-09-15 | Toshiba Corp | 固体酸化物型燃料電池システム |
| JP2012245510A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 二酸化炭素分離システム |
| JP2016195034A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-17 | 東京瓦斯株式会社 | 燃料電池システム |
| JP2016225087A (ja) * | 2015-05-28 | 2016-12-28 | 東京瓦斯株式会社 | 燃料電池システム |
| JP2016225088A (ja) * | 2015-05-28 | 2016-12-28 | 東京瓦斯株式会社 | 燃料電池システム |
| JP2017059541A (ja) * | 2016-10-28 | 2017-03-23 | 東京瓦斯株式会社 | 多段式燃料電池システム |
| JP2017084768A (ja) * | 2016-09-28 | 2017-05-18 | 東京瓦斯株式会社 | 燃料電池システム |
| JP2017091630A (ja) * | 2015-11-03 | 2017-05-25 | 株式会社豊田中央研究所 | 発電システム |
| CN114032570A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-02-11 | 浙江大学 | 碳辅助固体氧化物电解池 |
-
2001
- 2001-04-17 JP JP2001118750A patent/JP2002313402A/ja active Pending
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