JPH0822835A - 炭化水素改質触媒部材構造及び電気化学的発電装置 - Google Patents
炭化水素改質触媒部材構造及び電気化学的発電装置Info
- Publication number
- JPH0822835A JPH0822835A JP7056675A JP5667595A JPH0822835A JP H0822835 A JPH0822835 A JP H0822835A JP 7056675 A JP7056675 A JP 7056675A JP 5667595 A JP5667595 A JP 5667595A JP H0822835 A JPH0822835 A JP H0822835A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- reforming
- hydrocarbon
- reforming catalyst
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 265
- 238000002407 reforming Methods 0.000 title claims abstract description 194
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 101
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 101
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims abstract description 95
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 111
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 39
- 239000002915 spent fuel radioactive waste Substances 0.000 claims description 37
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 35
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 35
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 28
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 21
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 17
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 86
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 13
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 32
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 30
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 27
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 21
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 13
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000006057 reforming reaction Methods 0.000 description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 8
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 6
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 4
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 4
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 4
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- -1 oxygen ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 2
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M Formate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910002084 calcia-stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000011195 cermet Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 229910001233 yttria-stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 1
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
- H01M8/0656—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants by electrochemical means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
- C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
- C01B3/40—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts characterised by the catalyst
-
- 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
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
-
- 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
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
-
- 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
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
- C01B2203/1041—Composition of the catalyst
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
- C01B2203/1041—Composition of the catalyst
- C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
- C01B2203/1052—Nickel or cobalt catalysts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
- C01B2203/1041—Composition of the catalyst
- C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
- C01B2203/1064—Platinum group metal catalysts
- C01B2203/107—Platinum catalysts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
- C01B2203/1041—Composition of the catalyst
- C01B2203/1082—Composition of support materials
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 内部触媒式炭化水素ガス改質装置を収納した
電気化学的発電装置を提供する。 【構成】 改質触媒部材58には、その長さに沿い且つ改
質可能なガス流の方向において互いに別個の流れチャン
ネル59が一体的に形成される。好ましくは改質触媒保持
体内に次々に隣接して配設されている多数の互いに別個
の流れチャンネルを介して、使用済燃料と燃焼廃ガスの
両方、或いはいずれか一方が、熱を改質可能なガスと触
媒に伝達する。流れチャンネルは、保持体本体の外面か
ら内側に延びるスロットであるのが良い。これらスロッ
トの一部は外面を画定する壁で形成される。
電気化学的発電装置を提供する。 【構成】 改質触媒部材58には、その長さに沿い且つ改
質可能なガス流の方向において互いに別個の流れチャン
ネル59が一体的に形成される。好ましくは改質触媒保持
体内に次々に隣接して配設されている多数の互いに別個
の流れチャンネルを介して、使用済燃料と燃焼廃ガスの
両方、或いはいずれか一方が、熱を改質可能なガスと触
媒に伝達する。流れチャンネルは、保持体本体の外面か
ら内側に延びるスロットであるのが良い。これらスロッ
トの一部は外面を画定する壁で形成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、触媒式炭化水素ガス改
質装置の分野に関し、触媒式炭化水素ガス改質装置で用
いられる改良型触媒部材及び触媒保持体構造に関する。
本発明は、発電のための高温固体酸化物電解質型電気化
学的発電装置に特に有用である。より詳細には、本発明
の一特徴は、長期にわたる動作でも寸法上の安定性が良
い多孔質で非剛性の繊維状材料を含む改質触媒保持体に
関し、本発明の別の特徴は、触媒保持体の長さに沿って
設けられていて、熱伝達速度及び改質可能な炭化水素ガ
ス流路前後の圧力降下に対する抵抗性を高めるための互
いに別個の流路を画定する構造内に設けられた改質触媒
保持体に関する。
質装置の分野に関し、触媒式炭化水素ガス改質装置で用
いられる改良型触媒部材及び触媒保持体構造に関する。
本発明は、発電のための高温固体酸化物電解質型電気化
学的発電装置に特に有用である。より詳細には、本発明
の一特徴は、長期にわたる動作でも寸法上の安定性が良
い多孔質で非剛性の繊維状材料を含む改質触媒保持体に
関し、本発明の別の特徴は、触媒保持体の長さに沿って
設けられていて、熱伝達速度及び改質可能な炭化水素ガ
ス流路前後の圧力降下に対する抵抗性を高めるための互
いに別個の流路を画定する構造内に設けられた改質触媒
保持体に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】メタ
ン、エタン、プロパン、ブタン、及び／又は窒素等を含
む天然ガス、例えばナフサ等のような揮発石油留分、さ
らに、例えばエチルアルコール等のようなアルコール
は、電気化学的反応に適した燃料であり、発電用の電気
化学的発電装置、例えば高温固体酸化物電解質型燃料電
池で消費できる。しかしながら、発電のために炭化水素
燃料を直接使用すると、少なくとも或る程度は炭化水素
のクラッキングに起因して発電装置の電気化学的燃料電
池及び他の発電装置構成要素上に炭素付着又は煤の生成
が生じる場合がある。電気化学的発電装置の構成要素、
例えば、インシュレーションボード、燃料分配ボード、
支持ブロック、パーティションボード、及び燃料電池
（セル）に炭素が付着すると、搬送経路を塞ぎ、短絡路
を生じさせ、しかも絶縁効果を減ずるので、電気化学的
発電装置の効率が低下する。
ン、エタン、プロパン、ブタン、及び／又は窒素等を含
む天然ガス、例えばナフサ等のような揮発石油留分、さ
らに、例えばエチルアルコール等のようなアルコール
は、電気化学的反応に適した燃料であり、発電用の電気
化学的発電装置、例えば高温固体酸化物電解質型燃料電
池で消費できる。しかしながら、発電のために炭化水素
燃料を直接使用すると、少なくとも或る程度は炭化水素
のクラッキングに起因して発電装置の電気化学的燃料電
池及び他の発電装置構成要素上に炭素付着又は煤の生成
が生じる場合がある。電気化学的発電装置の構成要素、
例えば、インシュレーションボード、燃料分配ボード、
支持ブロック、パーティションボード、及び燃料電池
（セル）に炭素が付着すると、搬送経路を塞ぎ、短絡路
を生じさせ、しかも絶縁効果を減ずるので、電気化学的
発電装置の効率が低下する。
【０００３】炭素付着を減少させるため、電気化学的発
電装置の燃料電池収納室に入る炭化水素供給燃料ガスを
改質触媒を用いてより単純な分子、特に、一酸化炭素
（ＣＯ）と水素（Ｈ2 ）に改質する技術が公知である。
したがって、炭化水素の改質操作は、電気化学的燃料電
池の低炭化性燃料を得るために利用される。また、水蒸
気（Ｈ2 Ｏ(g) ）及び／又は二酸化炭素（ＣＯ2 ）と改
質触媒の存在により、吸熱改質反応（即ち、熱の供給が
必要な反応）によって、ガス状炭化水素、例えば天然ガ
スの、ＣＯ及びＨ2 への直接変換が可能になる。改質反
応は約９００℃の温度状態で最も良好である。
電装置の燃料電池収納室に入る炭化水素供給燃料ガスを
改質触媒を用いてより単純な分子、特に、一酸化炭素
（ＣＯ）と水素（Ｈ2 ）に改質する技術が公知である。
したがって、炭化水素の改質操作は、電気化学的燃料電
池の低炭化性燃料を得るために利用される。また、水蒸
気（Ｈ2 Ｏ(g) ）及び／又は二酸化炭素（ＣＯ2 ）と改
質触媒の存在により、吸熱改質反応（即ち、熱の供給が
必要な反応）によって、ガス状炭化水素、例えば天然ガ
スの、ＣＯ及びＨ2 への直接変換が可能になる。改質反
応は約９００℃の温度状態で最も良好である。
【０００４】次に、改質された炭化水素燃料は、例えば
電気化学的発電装置内で酸化剤、例えば空気と化合して
発熱と発電が生じる。改質反応は吸熱反応なので、直接
燃焼により、或いは熱交換器、例えば蒸気−空気式又は
空気−空気式熱交換器の壁を介する熱伝達により、熱エ
ネルギを別途供給する必要がある。典型的には、電気化
学的発電装置内における改質反応に必要な熱は、電気化
学的発電装置の動作で生じる過剰熱の相当多くの部分か
ら得られる。
電気化学的発電装置内で酸化剤、例えば空気と化合して
発熱と発電が生じる。改質反応は吸熱反応なので、直接
燃焼により、或いは熱交換器、例えば蒸気−空気式又は
空気−空気式熱交換器の壁を介する熱伝達により、熱エ
ネルギを別途供給する必要がある。典型的には、電気化
学的発電装置内における改質反応に必要な熱は、電気化
学的発電装置の動作で生じる過剰熱の相当多くの部分か
ら得られる。
【０００５】化学的エネルギを典型的には６００℃〜１
２００℃の温度範囲で直流電流電気エネルギに変換する
よう設計された高温固体酸化物電解質型燃料電池及び多
セル発電装置及び構造が周知である。多セル発電装置は
一般に、複数の互いに平行で細長く、電気的に相互に接
続された筒状電気化学的燃料電池を収納しており、各燃
料電池は、外側燃料電極、内側空気電極、及びこれら電
極間にサンドイッチされた固体酸化物電解質、及びガス
状酸化剤とガス状炭化水素供給燃料の導入手段を有す
る。前もって改質された炭化水素供給燃料、即ち、Ｈ2
とＣＯに変換された状態の燃料を発電装置にその一端か
ら送り込むと、改質炭化水素供給燃料は、軸線に沿って
細長い燃料電極表面の外部と平行に流れる。この燃料
は、発電装置にその他端から送り込まれ、そして軸線に
沿って細長い空気電極表面の内部と平行に流れる酸化
剤、例えば酸素又は空気で酸化される。これにより直流
電流電気エネルギが生じる。使用済燃料を別個の燃焼室
内において使用済酸化剤で燃焼させ、高温燃焼廃ガスと
して発電装置から抜き出す。
２００℃の温度範囲で直流電流電気エネルギに変換する
よう設計された高温固体酸化物電解質型燃料電池及び多
セル発電装置及び構造が周知である。多セル発電装置は
一般に、複数の互いに平行で細長く、電気的に相互に接
続された筒状電気化学的燃料電池を収納しており、各燃
料電池は、外側燃料電極、内側空気電極、及びこれら電
極間にサンドイッチされた固体酸化物電解質、及びガス
状酸化剤とガス状炭化水素供給燃料の導入手段を有す
る。前もって改質された炭化水素供給燃料、即ち、Ｈ2
とＣＯに変換された状態の燃料を発電装置にその一端か
ら送り込むと、改質炭化水素供給燃料は、軸線に沿って
細長い燃料電極表面の外部と平行に流れる。この燃料
は、発電装置にその他端から送り込まれ、そして軸線に
沿って細長い空気電極表面の内部と平行に流れる酸化
剤、例えば酸素又は空気で酸化される。これにより直流
電流電気エネルギが生じる。使用済燃料を別個の燃焼室
内において使用済酸化剤で燃焼させ、高温燃焼廃ガスと
して発電装置から抜き出す。
【０００６】公知の高温固体酸化物電解質型燃料電池及
び多セル発電装置では、一般に、炭化水素供給燃料ガ
ス、例えば天然ガスを、典型的にはＨ2 Ｏ及びＣＯ2 を
通常含む再循環使用済燃料ガス（未酸化状態）から供給
される水蒸気及び／又は二酸化炭素と混合し、初期段階
として、触媒保持体、代表的には剛性で焼結度の高いア
ルミナペレット上に保持された改質触媒、例えばニッケ
ル又はプラチナを用いることにより改質する。炭化水素
供給燃料の改質を電気化学的発電装置内外のいずれでも
実施できる。しかしながら、電気化学的発電装置のが外
部で炭化水素改質を行うのは、熱エネルギが改質装置及
び連結導管のところで失われ、これにより電気化学的発
電装置が内部改質装置の場合よりも一層コスト高になる
と共に構成が複雑になるので、あまり望ましいわけでは
ない。さらに、炭化水素改質反応は電気化学的燃料電池
の動作温度に近い温度で生じる。したがって、改質効率
が最も良いのは、改質装置が電気化学的発電装置の内部
に設けられ、且つ燃料電池の動作で生じる過剰熱のうち
可能な限り多くの部分を有効利用できる場合である。米
国特許第４，７２９，９３１号（発明者：グリンブル
氏）明細書は、内部触媒式炭化水素改質装置を有する燃
料電池発電装置を開示しており、かかる装置では、Ｈ2
Ｏ及びＣＯ2 を含む高温使用済燃料ガスを再循環させて
エゼクタノズルのところで新鮮炭化水素供給燃料中に引
き込ませ、次に、改質可能なガス状混合物を、改質触媒
充填層又は微粉状のＮｉ及びＰｔから成る充填塔を収納
していて、燃料電池収納室の長さに沿って設けられた内
部炭化水素改質室中へ供給する。改質可能ガス状混合物
は約９００℃の充填層の通過後、改質された燃料ガス、
即ちＨ2 とＣＯを生じ、かかる改質燃料ガスは、最終的
には燃料電池収納室内の燃料電極に沿って送られる。し
かしながら、モニター又は制御が容易ではない量の再循
環使用済燃料ガスを改質反応のための新鮮炭化水素供給
燃料と化合するＨ2Ｏ及び／又はＣＯ2 源として用いる
と、炭化水素改質中に生じる改質触媒への炭素付着及び
他の発電装置構成要素への炭素付着に起因する問題が生
じる恐れがある。
び多セル発電装置では、一般に、炭化水素供給燃料ガ
ス、例えば天然ガスを、典型的にはＨ2 Ｏ及びＣＯ2 を
通常含む再循環使用済燃料ガス（未酸化状態）から供給
される水蒸気及び／又は二酸化炭素と混合し、初期段階
として、触媒保持体、代表的には剛性で焼結度の高いア
ルミナペレット上に保持された改質触媒、例えばニッケ
ル又はプラチナを用いることにより改質する。炭化水素
供給燃料の改質を電気化学的発電装置内外のいずれでも
実施できる。しかしながら、電気化学的発電装置のが外
部で炭化水素改質を行うのは、熱エネルギが改質装置及
び連結導管のところで失われ、これにより電気化学的発
電装置が内部改質装置の場合よりも一層コスト高になる
と共に構成が複雑になるので、あまり望ましいわけでは
ない。さらに、炭化水素改質反応は電気化学的燃料電池
の動作温度に近い温度で生じる。したがって、改質効率
が最も良いのは、改質装置が電気化学的発電装置の内部
に設けられ、且つ燃料電池の動作で生じる過剰熱のうち
可能な限り多くの部分を有効利用できる場合である。米
国特許第４，７２９，９３１号（発明者：グリンブル
氏）明細書は、内部触媒式炭化水素改質装置を有する燃
料電池発電装置を開示しており、かかる装置では、Ｈ2
Ｏ及びＣＯ2 を含む高温使用済燃料ガスを再循環させて
エゼクタノズルのところで新鮮炭化水素供給燃料中に引
き込ませ、次に、改質可能なガス状混合物を、改質触媒
充填層又は微粉状のＮｉ及びＰｔから成る充填塔を収納
していて、燃料電池収納室の長さに沿って設けられた内
部炭化水素改質室中へ供給する。改質可能ガス状混合物
は約９００℃の充填層の通過後、改質された燃料ガス、
即ちＨ2 とＣＯを生じ、かかる改質燃料ガスは、最終的
には燃料電池収納室内の燃料電極に沿って送られる。し
かしながら、モニター又は制御が容易ではない量の再循
環使用済燃料ガスを改質反応のための新鮮炭化水素供給
燃料と化合するＨ2Ｏ及び／又はＣＯ2 源として用いる
と、炭化水素改質中に生じる改質触媒への炭素付着及び
他の発電装置構成要素への炭素付着に起因する問題が生
じる恐れがある。
【０００７】炭化水素改質触媒表面上への炭素付着は、
改質触媒表面上へのＨ2 Ｏ及び／又はＣＯ2 の吸着が不
十分であること、即ち、酸素化学種の存在が不十分であ
ることが原因となっているように考えられる。その結
果、吸着炭化水素供給ガスからの炭素のガス化が減少し
たり、炭化水素のクラッキングが生じることになる。酸
素化学種は、吸着炭素化学種と反応して一酸化炭素を生
ずるのに十分な量必要とされる。酸素が存在しなけれ
ば、炭素が改質触媒上及び電気化学的発電装置の他の構
成要素上に生成する。この結果生じる付着炭素は事実上
カプセル化し、このため、改質雰囲気中に存在するＨ2
Ｏによる酸化が起こりにくくなる。
改質触媒表面上へのＨ2 Ｏ及び／又はＣＯ2 の吸着が不
十分であること、即ち、酸素化学種の存在が不十分であ
ることが原因となっているように考えられる。その結
果、吸着炭化水素供給ガスからの炭素のガス化が減少し
たり、炭化水素のクラッキングが生じることになる。酸
素化学種は、吸着炭素化学種と反応して一酸化炭素を生
ずるのに十分な量必要とされる。酸素が存在しなけれ
ば、炭素が改質触媒上及び電気化学的発電装置の他の構
成要素上に生成する。この結果生じる付着炭素は事実上
カプセル化し、このため、改質雰囲気中に存在するＨ2
Ｏによる酸化が起こりにくくなる。
【０００８】炭化水素改質触媒及び電気化学的燃料電池
発電装置の他の構成要素への炭素付着を減少させる努力
がなされてきた。改質触媒及び改質触媒支持構造又は保
持体への炭素付着を減少させることを目的として、炭化
水素供給燃料ガスを改質触媒の存在化において過剰な水
蒸気及び／又は二酸化炭素中で改質することが知られて
いる。
発電装置の他の構成要素への炭素付着を減少させる努力
がなされてきた。改質触媒及び改質触媒支持構造又は保
持体への炭素付着を減少させることを目的として、炭化
水素供給燃料ガスを改質触媒の存在化において過剰な水
蒸気及び／又は二酸化炭素中で改質することが知られて
いる。
【０００９】米国特許第５，１４３，８００号（発明
者：ジョージ氏等）明細書は、Ｈ2 Ｏ及びＣＯ2 を含む
使用済燃料を再循環させて改質室内への導入に先立って
循環ノズル又は混合ノズルのところで新鮮な供給炭化水
素燃料中へ吸い込ませる内部触媒炭化水素改質装置を備
える高温固体酸化物電解質型燃料電池発電装置を開示し
ており、かかる装置の特徴は、新鮮供給燃料入口が使用
済燃料再循環燃料チャンネル内へのバイパスチャンネル
を有し、該チャンネルが、新鮮炭化水素供給燃料内への
使用済燃料の吸い込みを、ニッケル触媒を収納している
改質室への導入前に調節する弁手段を備えることにあ
る。使用済燃料を別途、燃焼室内で使用済酸化剤と結合
させて燃焼廃ガスを生じさせ、これを循環させて改質室
及び燃料電池の他の構成要素を加熱する。弁を用いて使
用済燃料と新鮮供給燃料の結合量を調節することによ
り、改質触媒、改質室支持構造及び他の燃料電池発電装
置構成要素内における炭素付着及び煤生成を防止する試
みがなされている。
者：ジョージ氏等）明細書は、Ｈ2 Ｏ及びＣＯ2 を含む
使用済燃料を再循環させて改質室内への導入に先立って
循環ノズル又は混合ノズルのところで新鮮な供給炭化水
素燃料中へ吸い込ませる内部触媒炭化水素改質装置を備
える高温固体酸化物電解質型燃料電池発電装置を開示し
ており、かかる装置の特徴は、新鮮供給燃料入口が使用
済燃料再循環燃料チャンネル内へのバイパスチャンネル
を有し、該チャンネルが、新鮮炭化水素供給燃料内への
使用済燃料の吸い込みを、ニッケル触媒を収納している
改質室への導入前に調節する弁手段を備えることにあ
る。使用済燃料を別途、燃焼室内で使用済酸化剤と結合
させて燃焼廃ガスを生じさせ、これを循環させて改質室
及び燃料電池の他の構成要素を加熱する。弁を用いて使
用済燃料と新鮮供給燃料の結合量を調節することによ
り、改質触媒、改質室支持構造及び他の燃料電池発電装
置構成要素内における炭素付着及び煤生成を防止する試
みがなされている。
【００１０】別な試みとして、炭化水素改質触媒及び改
質触媒構造への炭素付着を減少させることが行われてい
る。米国特許第５，１６９，７３０号（発明者：レイヒ
ナー氏等）明細書は、以下のような作用効果をもつ内部
触媒式炭化水素改質装置を備えた高温固体酸化物電解質
型燃料電池を開示しており、かかる燃料電池では、再循
環させた使用済燃料を、燃料電池発電装置の他の構成要
素との熱伝達により４００℃以下の温度に冷却し、その
後に、発電装置の主本体に対して外部の低温位置に設け
られたノズル又はエゼクタに流入させ、次いで、新鮮炭
化水素供給燃料と混合させ、それによりノズルのところ
での炭化水素のクラッキング及び改質触媒の失活又はポ
イゾニング（poisoning)を回避する。
質触媒構造への炭素付着を減少させることが行われてい
る。米国特許第５，１６９，７３０号（発明者：レイヒ
ナー氏等）明細書は、以下のような作用効果をもつ内部
触媒式炭化水素改質装置を備えた高温固体酸化物電解質
型燃料電池を開示しており、かかる燃料電池では、再循
環させた使用済燃料を、燃料電池発電装置の他の構成要
素との熱伝達により４００℃以下の温度に冷却し、その
後に、発電装置の主本体に対して外部の低温位置に設け
られたノズル又はエゼクタに流入させ、次いで、新鮮炭
化水素供給燃料と混合させ、それによりノズルのところ
での炭化水素のクラッキング及び改質触媒の失活又はポ
イゾニング（poisoning)を回避する。
【００１１】米国特許第４，８９８，７９２号（発明
者：シング氏等）明細書は、炭化水素燃料を燃料電池上
に分配させると共に炭化水素改質キャパシティで働くよ
う用いられる多孔質燃料コンディショナーボードを備え
た高温固体酸化物電解質型燃料電池発電装置を開示して
いる。この米国特許では、炭素生成量の減少のために用
いられる改質触媒部材は、多孔質で剛性の圧縮成形又は
焼結された粉末フェルト又は繊維状アルミナを、触媒と
してのＮｉ、さらに各種金属塩（これは、ニトレート、
ホルメート、セテートを含む）、及び金属酸化物を含む
改質触媒を含浸させ、或いはかかる改質触媒で処理した
触媒保持体として含み、上述の金属は、Ｍｇ、Ｃａ−Ａ
ｌ、Ｓｒ−Ａｌ、Ｃｅ、Ｂａ及びその混合物から成る群
から選択される。金属酸化物はガス状Ｈ2 Ｏを容易に吸
着させるのに有効である。
者：シング氏等）明細書は、炭化水素燃料を燃料電池上
に分配させると共に炭化水素改質キャパシティで働くよ
う用いられる多孔質燃料コンディショナーボードを備え
た高温固体酸化物電解質型燃料電池発電装置を開示して
いる。この米国特許では、炭素生成量の減少のために用
いられる改質触媒部材は、多孔質で剛性の圧縮成形又は
焼結された粉末フェルト又は繊維状アルミナを、触媒と
してのＮｉ、さらに各種金属塩（これは、ニトレート、
ホルメート、セテートを含む）、及び金属酸化物を含む
改質触媒を含浸させ、或いはかかる改質触媒で処理した
触媒保持体として含み、上述の金属は、Ｍｇ、Ｃａ−Ａ
ｌ、Ｓｒ−Ａｌ、Ｃｅ、Ｂａ及びその混合物から成る群
から選択される。金属酸化物はガス状Ｈ2 Ｏを容易に吸
着させるのに有効である。
【００１２】典型的な設計の炭化水素改質装置は、上記
触媒ペレットで満たされた複数の長い薄肉の管から成
る。このような設計の改質装置は、活動状態の触媒の広
い面積全体にわたって長いガス流路を維持しながら高熱
伝達率を得るのに用いられる。しかしながら、この構成
は空間又は堆積効率が良くない。さらに、その結果とし
て、触媒層を通る改質装置内ガス流の圧力降下が比較的
大きくなる。利用を考えている幾つかの炭化水素改質装
置用途では、改質装置に割り当て可能な空間が非常に制
限され、また、改質装置ガスを触媒層チャンネル中に送
り進めるための圧送力も非常に制限されている。ガス流
駆動手段としてエゼクタ又はノズルを用いる高温固体酸
化物型燃料電池再循環方式発電装置の内部改質装置が一
例として挙げられる。熱伝達率及び圧力降下に対する抵
抗性を向上させるために、改質室及びこの中に収納さ
れ、触媒保持体及びこれに付着させた触媒を含む改質触
媒部材のより最適な構造が要望されている。
触媒ペレットで満たされた複数の長い薄肉の管から成
る。このような設計の改質装置は、活動状態の触媒の広
い面積全体にわたって長いガス流路を維持しながら高熱
伝達率を得るのに用いられる。しかしながら、この構成
は空間又は堆積効率が良くない。さらに、その結果とし
て、触媒層を通る改質装置内ガス流の圧力降下が比較的
大きくなる。利用を考えている幾つかの炭化水素改質装
置用途では、改質装置に割り当て可能な空間が非常に制
限され、また、改質装置ガスを触媒層チャンネル中に送
り進めるための圧送力も非常に制限されている。ガス流
駆動手段としてエゼクタ又はノズルを用いる高温固体酸
化物型燃料電池再循環方式発電装置の内部改質装置が一
例として挙げられる。熱伝達率及び圧力降下に対する抵
抗性を向上させるために、改質室及びこの中に収納さ
れ、触媒保持体及びこれに付着させた触媒を含む改質触
媒部材のより最適な構造が要望されている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】特に電気化学的燃料電池
発電装置内の触媒式改質装置が、触媒を含浸させた触媒
保持体を有し、炭素生成に起因する機械的又は寸法状の
破損を起こしにくく、しかも高熱束が触媒包囲壁から改
質可能なガス流に伝わることができるようにする改質触
媒部材を有することが有利である。本発明の一特徴によ
れば、改質触媒を含浸させた多孔質で非剛性の触媒保持
体を含む触媒部材が提供される。非剛性触媒保持体は圧
縮性なので、粉砕化に対する触媒保持体の安定性が向上
する。さらに、場合によっては炭素生成のおそれがある
発電方法であっても、本発明の非剛性触媒保持体は、触
媒保持体又は触媒の粉砕化が生じることなく、触媒部材
に構造的な安定性をもたらす。本発明の別の特徴によれ
ば、改質可能なガス流の方向に細長い触媒保持体構造を
含む触媒部材が提供され、触媒保持体構造は、触媒保持
体本体に沿って設けられていて、少なくとも一つの改質
可能なガス混合物流れチャンネルを画定する互いに別個
の流路又は通路を有し、改質可能なガス混合物流れチャ
ンネルは、圧力降下を小さく、熱伝達率を高くして改質
可能ガス混合物を流通させる通路となる。したがって、
かかる触媒保持体構造は、その長さに沿って設けられて
いて、改質可能なガス混合物の大部分を通すための互い
に別個の通路を画定し、熱伝達特性を向上させると共に
圧力降下を減少させ、しかも触媒層を横切る圧送要件を
緩和する。
発電装置内の触媒式改質装置が、触媒を含浸させた触媒
保持体を有し、炭素生成に起因する機械的又は寸法状の
破損を起こしにくく、しかも高熱束が触媒包囲壁から改
質可能なガス流に伝わることができるようにする改質触
媒部材を有することが有利である。本発明の一特徴によ
れば、改質触媒を含浸させた多孔質で非剛性の触媒保持
体を含む触媒部材が提供される。非剛性触媒保持体は圧
縮性なので、粉砕化に対する触媒保持体の安定性が向上
する。さらに、場合によっては炭素生成のおそれがある
発電方法であっても、本発明の非剛性触媒保持体は、触
媒保持体又は触媒の粉砕化が生じることなく、触媒部材
に構造的な安定性をもたらす。本発明の別の特徴によれ
ば、改質可能なガス流の方向に細長い触媒保持体構造を
含む触媒部材が提供され、触媒保持体構造は、触媒保持
体本体に沿って設けられていて、少なくとも一つの改質
可能なガス混合物流れチャンネルを画定する互いに別個
の流路又は通路を有し、改質可能なガス混合物流れチャ
ンネルは、圧力降下を小さく、熱伝達率を高くして改質
可能ガス混合物を流通させる通路となる。したがって、
かかる触媒保持体構造は、その長さに沿って設けられて
いて、改質可能なガス混合物の大部分を通すための互い
に別個の通路を画定し、熱伝達特性を向上させると共に
圧力降下を減少させ、しかも触媒層を横切る圧送要件を
緩和する。
【００１４】本発明の目的は、改良型改質触媒保持体を
含む改質触媒部材を備えた内部触媒式炭化水素改質装置
収納した電気化学的発電装置を提供することにある。
含む改質触媒部材を備えた内部触媒式炭化水素改質装置
収納した電気化学的発電装置を提供することにある。
【００１５】本発明の別の目的は、長時間にわたる動作
でも、触媒保持体、これに付着している触媒及びその支
持構造の機械的劣化及び粉砕化を起こしにくい寸法状の
安定性を有する改質触媒保持体を提供することにある。
でも、触媒保持体、これに付着している触媒及びその支
持構造の機械的劣化及び粉砕化を起こしにくい寸法状の
安定性を有する改質触媒保持体を提供することにある。
【００１６】本発明のさらに別の目的は、改良型改質触
媒保持体構造を含む改質触媒部材を備えた底部触媒炭化
水素改質装置を収納した電気化学的発電装置を提供する
ことにある。
媒保持体構造を含む改質触媒部材を備えた底部触媒炭化
水素改質装置を収納した電気化学的発電装置を提供する
ことにある。
【００１７】本発明の利点は、長期にわたる使用でも炭
素生成によっては劣化しない改質触媒部材が得られるこ
とにある。
素生成によっては劣化しない改質触媒部材が得られるこ
とにある。
【００１８】本発明の別の利点は、改質触媒保持体を通
過する際のガス流圧力降下が小さい改質触媒部材が得ら
れることにある。
過する際のガス流圧力降下が小さい改質触媒部材が得ら
れることにある。
【００１９】本発明のもう一つの利点は、改質触媒保持
体の包囲壁と改質可能なガス混合物流との間で伝達され
る熱束が大きな改質触媒部材が得られることにある。
体の包囲壁と改質可能なガス混合物流との間で伝達され
る熱束が大きな改質触媒部材が得られることにある。
【００２０】本発明の要旨は、炭化水素改質触媒部材構
造において、触媒を含浸させた多孔質改質触媒保持体を
有し、触媒保持体は改質可能な炭化水素ガスの流れの方
向に細長く、改質可能炭化水素ガスに接触する触媒保持
体の表面が、触媒保持体の長さに沿って延びていて、改
質可能なガス流チャンネルを形成する少なくとも一つの
別個の通路を備え、該少なくとも一つの別個の通路は、
該通路内で改質可能炭化水素ガスを加熱するための手段
と熱伝達関係にあることを特徴とする炭化水素改質触媒
部材構造にある。好ましくは、触媒保持体は、触媒保持
体き長さに沿って延びていて、複数のガス流チャンネル
を形成する複数の互いに別個の通路を備え、ガス流チャ
ンネルのうち少なくとも一つは改質可能炭化水素ガスを
運ぶことを特徴とする。互いに別個の通路は少なくとも
一部が、触媒保持体内へ内方に延びていて、ガス流の方
向に細長い一体スロットで形成され、好ましくは、耐熱
性であって熱伝導性の材料で作られた少なくとも一つの
包囲壁が、触媒保持体の周りに配置されており、該包囲
壁は一体スロットを部分的に閉じていることを特徴とす
る。互いに別個の改質可能な炭化水素ガス流チャンネル
を画定するよう構成され、触媒を含浸させた本発明の触
媒保持体は、改質室の触媒層を通過する際の改質可能炭
化水素ガス流の圧力降下を小さくし、大きな熱束が触媒
保持体包囲壁から流れチャンネル内の改質可能ガス流ま
で存在できるようにし、しかもコンパクトな設計を可能
にする。
造において、触媒を含浸させた多孔質改質触媒保持体を
有し、触媒保持体は改質可能な炭化水素ガスの流れの方
向に細長く、改質可能炭化水素ガスに接触する触媒保持
体の表面が、触媒保持体の長さに沿って延びていて、改
質可能なガス流チャンネルを形成する少なくとも一つの
別個の通路を備え、該少なくとも一つの別個の通路は、
該通路内で改質可能炭化水素ガスを加熱するための手段
と熱伝達関係にあることを特徴とする炭化水素改質触媒
部材構造にある。好ましくは、触媒保持体は、触媒保持
体き長さに沿って延びていて、複数のガス流チャンネル
を形成する複数の互いに別個の通路を備え、ガス流チャ
ンネルのうち少なくとも一つは改質可能炭化水素ガスを
運ぶことを特徴とする。互いに別個の通路は少なくとも
一部が、触媒保持体内へ内方に延びていて、ガス流の方
向に細長い一体スロットで形成され、好ましくは、耐熱
性であって熱伝導性の材料で作られた少なくとも一つの
包囲壁が、触媒保持体の周りに配置されており、該包囲
壁は一体スロットを部分的に閉じていることを特徴とす
る。互いに別個の改質可能な炭化水素ガス流チャンネル
を画定するよう構成され、触媒を含浸させた本発明の触
媒保持体は、改質室の触媒層を通過する際の改質可能炭
化水素ガス流の圧力降下を小さくし、大きな熱束が触媒
保持体包囲壁から流れチャンネル内の改質可能ガス流ま
で存在できるようにし、しかもコンパクトな設計を可能
にする。
【００２１】本発明の要旨は又、電気化学的発電装置、
特に高温固体酸化物電解質型燃料電池発電装置におい
て、各々が複数の互いに平行な細長い電気化学的電池を
含む少なくとも一つの電池束を収納した細長い発電室を
有し、各電気化学的電池が、外側燃料電極、内側空気電
極及びこれら電極間に位置した固体酸化物電解質から成
り、更に、発電室への新鮮ガス状供給燃料入口と、発電
室へのガス状供給酸化物入口と、発電室からの少なくと
も一つのガス状使用済燃料出口と、燃焼室と、燃焼室か
らの少なくとも一つの燃焼廃ガス出口と、改質触媒を含
浸させた触媒保持体から成る炭化水素改質触媒部材を収
容した改質室とを有し、使用済燃料出口チャンネルが発
電室から延びて混合装置において新鮮炭化水素供給燃料
入口と連絡し、改質可能炭化水素ガス混合物が混合装置
から改質室に流れ、改質室内で実質的に改質され、そし
て改質室から発電室内へ流れ、改質触媒保持体の改質可
能ガス接触表面が、改質触媒保持体内に少なくとも部分
的に一体に形成されると共に改質可能な炭化水素ガス流
の方向において改質触媒保持体の長さに沿って延びてい
て、改質可能ガス流チャンネルを形成する少なくとも一
つの互いに別個の通路を有し、該少なくとも一つの別個
の通路は、該通路内で改質可能炭化水素ガスを加熱する
ための手段と熱伝達関係にあることを特徴とする発電装
置にある。好ましくは、触媒保持体の改質可能ガス接触
表面は、触媒保持体内に互いに隣接して設けられた複数
の互いに別個の通路を有する。好ましくは、改質可能な
炭化水素ガスを加熱するための手段は、改質室の壁と熱
伝達関係をなして差し向けられた前記使用済ガス出口又
は燃焼廃ガス出口を含み、改質室の前記壁は、触媒保持
体の周りに配置されていて、前記少なくとも一つの別個
の通路を部分的に閉じている。さらに、改質触媒部材は
好ましくは、非剛性であって多孔質且つ繊維状のアルミ
ナ触媒保持体から成り、繊維は、圧縮性であって実質的
に焼結されておらず、Ｎｉ及びＭｇＯで含浸している。
特に高温固体酸化物電解質型燃料電池発電装置におい
て、各々が複数の互いに平行な細長い電気化学的電池を
含む少なくとも一つの電池束を収納した細長い発電室を
有し、各電気化学的電池が、外側燃料電極、内側空気電
極及びこれら電極間に位置した固体酸化物電解質から成
り、更に、発電室への新鮮ガス状供給燃料入口と、発電
室へのガス状供給酸化物入口と、発電室からの少なくと
も一つのガス状使用済燃料出口と、燃焼室と、燃焼室か
らの少なくとも一つの燃焼廃ガス出口と、改質触媒を含
浸させた触媒保持体から成る炭化水素改質触媒部材を収
容した改質室とを有し、使用済燃料出口チャンネルが発
電室から延びて混合装置において新鮮炭化水素供給燃料
入口と連絡し、改質可能炭化水素ガス混合物が混合装置
から改質室に流れ、改質室内で実質的に改質され、そし
て改質室から発電室内へ流れ、改質触媒保持体の改質可
能ガス接触表面が、改質触媒保持体内に少なくとも部分
的に一体に形成されると共に改質可能な炭化水素ガス流
の方向において改質触媒保持体の長さに沿って延びてい
て、改質可能ガス流チャンネルを形成する少なくとも一
つの互いに別個の通路を有し、該少なくとも一つの別個
の通路は、該通路内で改質可能炭化水素ガスを加熱する
ための手段と熱伝達関係にあることを特徴とする発電装
置にある。好ましくは、触媒保持体の改質可能ガス接触
表面は、触媒保持体内に互いに隣接して設けられた複数
の互いに別個の通路を有する。好ましくは、改質可能な
炭化水素ガスを加熱するための手段は、改質室の壁と熱
伝達関係をなして差し向けられた前記使用済ガス出口又
は燃焼廃ガス出口を含み、改質室の前記壁は、触媒保持
体の周りに配置されていて、前記少なくとも一つの別個
の通路を部分的に閉じている。さらに、改質触媒部材は
好ましくは、非剛性であって多孔質且つ繊維状のアルミ
ナ触媒保持体から成り、繊維は、圧縮性であって実質的
に焼結されておらず、Ｎｉ及びＭｇＯで含浸している。
【００２２】図面には、現時点では好ましい本発明の例
示の実施例が示されている。本発明は例示として示され
ている実施例に限定されず、特許請求の範囲の技術的範
囲内において種々の変形例を想到できることはいうまで
もない。
示の実施例が示されている。本発明は例示として示され
ている実施例に限定されず、特許請求の範囲の技術的範
囲内において種々の変形例を想到できることはいうまで
もない。
【００２３】
【実施例】本明細書において、「燃料電極」という用語
は、炭化水素燃料と接触する電極を、「空気電極」とい
う用語は、空気又は酸素と接触する電極をそれぞれ意味
している。また、本明細書では、「使用済」燃料、「使
用済」酸化剤はそれぞれ、部分的に反応した低ＢＴＵの
燃料、部分的に反応して劣化した酸化剤、即ち、約５〜
１５％の酸素を含有している酸化剤を意味するものとす
る。さらに、「使用済」という用語は、使用済酸化剤で
燃焼させた使用済燃料の混合物を含まないものとし、本
明細書では、かかる混合物を「燃焼廃」ガスと称する。
は、炭化水素燃料と接触する電極を、「空気電極」とい
う用語は、空気又は酸素と接触する電極をそれぞれ意味
している。また、本明細書では、「使用済」燃料、「使
用済」酸化剤はそれぞれ、部分的に反応した低ＢＴＵの
燃料、部分的に反応して劣化した酸化剤、即ち、約５〜
１５％の酸素を含有している酸化剤を意味するものとす
る。さらに、「使用済」という用語は、使用済酸化剤で
燃焼させた使用済燃料の混合物を含まないものとし、本
明細書では、かかる混合物を「燃焼廃」ガスと称する。
【００２４】図１を参照すると、電気化学的装置又は発
電装置１０が、電池束１２，１４を収納した状態で示さ
れており、各電池束は、複数本の互いに平行な細長い電
気化学的燃料電池１６、例えば固体酸化物電解質型燃料
電池で構成される。燃料電池は発電室２２内に配置され
ており、これらを矩形又は円形等の配列状態にするのが
良い。
電装置１０が、電池束１２，１４を収納した状態で示さ
れており、各電池束は、複数本の互いに平行な細長い電
気化学的燃料電池１６、例えば固体酸化物電解質型燃料
電池で構成される。燃料電池は発電室２２内に配置され
ており、これらを矩形又は円形等の配列状態にするのが
良い。
【００２５】各燃料電池１６は、その細長い外面を覆う
外側燃料電極１８（分かりやすくするために断面を点画
法で示している）、内側空気電極、及び燃料電極と空気
電極との間の固体酸化物電解質を有する。空気電極と電
解質は図１には特に示されていないが、これらを当該技
術分野で公知の方法で配置するのが良い。空気電極は、
ドープしたプロブスカイト系セラミック、例えば、ドー
プしたＬａＭｎＯ3 であるのが良い。電解質は、イット
リア安定化ジルコニアであるのが良い。燃料電極は、ジ
ルコニア−ニッケル・サーメット材料であるのが良い。
空気電極についてはカルシア安定化ジルコニアから成る
支持体又は支持管を使用するのが良いが、これは任意で
ある。
外側燃料電極１８（分かりやすくするために断面を点画
法で示している）、内側空気電極、及び燃料電極と空気
電極との間の固体酸化物電解質を有する。空気電極と電
解質は図１には特に示されていないが、これらを当該技
術分野で公知の方法で配置するのが良い。空気電極は、
ドープしたプロブスカイト系セラミック、例えば、ドー
プしたＬａＭｎＯ3 であるのが良い。電解質は、イット
リア安定化ジルコニアであるのが良い。燃料電極は、ジ
ルコニア−ニッケル・サーメット材料であるのが良い。
空気電極についてはカルシア安定化ジルコニアから成る
支持体又は支持管を使用するのが良いが、これは任意で
ある。
【００２６】電気化学的発電装置は、約６００℃〜約１
２００℃の内部温度で動作するようになっている。外側
ハウジング２０が、電気化学的発電装置を全体的に包囲
している。このハウジングは典型的には、耐熱金属、例
えばインコネル（Inconel)等で構成される。内側ハウジ
ング（図示せず）が、発電室２２及び燃焼室２４を含む
複数の室を包囲するのが良い。内側ハウジングの材質も
耐熱金属、例えばインコネルであるのが良い。断熱体２
６、例えば低密度のアルミナを外側ハウジング２０の内
側に設けるのが好ましい。
２００℃の内部温度で動作するようになっている。外側
ハウジング２０が、電気化学的発電装置を全体的に包囲
している。このハウジングは典型的には、耐熱金属、例
えばインコネル（Inconel)等で構成される。内側ハウジ
ング（図示せず）が、発電室２２及び燃焼室２４を含む
複数の室を包囲するのが良い。内側ハウジングの材質も
耐熱金属、例えばインコネルであるのが良い。断熱体２
６、例えば低密度のアルミナを外側ハウジング２０の内
側に設けるのが好ましい。
【００２７】新鮮な炭化水素供給燃料の入口２８（炭化
水素供給燃料の流れが符号Ｆで示されている）及び酸化
剤供給入口３０（酸化剤、例えば空気の流れが符号Ｏで
示されている）が、ハウジング２０及び断熱体２６を貫
通して設けられている。また、電気導線等（図示せず）
を通すポートを設けるのが良い。
水素供給燃料の流れが符号Ｆで示されている）及び酸化
剤供給入口３０（酸化剤、例えば空気の流れが符号Ｏで
示されている）が、ハウジング２０及び断熱体２６を貫
通して設けられている。また、電気導線等（図示せず）
を通すポートを設けるのが良い。
【００２８】発電室２２は、壁３２と多孔質障壁３４と
の間に延びている。多孔質障壁３４は、矢印３６で示さ
れるように使用済燃料ガスが発電室２２から出て燃焼室
２４に入るように設計されている。発電室は、大気圧よ
りも僅かに高い圧力状態で動作し、燃焼室２４は発電室
内の圧力よりも僅かに低い圧力状態で動作する。使用済
ガス３６は、矢印４６で示す使用済酸化剤と合流して符
号Ｅで示す高温の燃焼廃ガスを形成し、かかる燃焼廃ガ
スは燃焼廃ガスチャンネル３８を通る。
の間に延びている。多孔質障壁３４は、矢印３６で示さ
れるように使用済燃料ガスが発電室２２から出て燃焼室
２４に入るように設計されている。発電室は、大気圧よ
りも僅かに高い圧力状態で動作し、燃焼室２４は発電室
内の圧力よりも僅かに低い圧力状態で動作する。使用済
ガス３６は、矢印４６で示す使用済酸化剤と合流して符
号Ｅで示す高温の燃焼廃ガスを形成し、かかる燃焼廃ガ
スは燃焼廃ガスチャンネル３８を通る。
【００２９】高温の細長い固体酸化物電解質型燃料電池
１６は、燃焼室２４と壁３２との間に延びる状態で発電
室２２内に配置されている。燃料電池１６は、燃焼室２
４のところに開口端４０を有し、壁３２の近傍に発電室
２２に通じる閉鎖端を有している。個々の電池は公称負
荷において約１ボルトを発生し、複数の電池が、一般に
導電性フェルト４２、典型的にはニッケル繊維状金属に
より電気的に相互接続されている。電池を互いに直並列
アレイ状態に接続すると、出力電圧と電流容量について
所望の関係を得ることができる。
１６は、燃焼室２４と壁３２との間に延びる状態で発電
室２２内に配置されている。燃料電池１６は、燃焼室２
４のところに開口端４０を有し、壁３２の近傍に発電室
２２に通じる閉鎖端を有している。個々の電池は公称負
荷において約１ボルトを発生し、複数の電池が、一般に
導電性フェルト４２、典型的にはニッケル繊維状金属に
より電気的に相互接続されている。電池を互いに直並列
アレイ状態に接続すると、出力電圧と電流容量について
所望の関係を得ることができる。
【００３０】例示として述べると、電気化学的発電装置
１０の動作中、ガス状酸化剤、例えば空気を例えば約５
００℃〜７００℃の温度、そして大気圧よりも高い圧力
状態で酸化剤供給入口３０から送り込むと、この空気は
酸化剤供給導管４４に入る。酸化剤をハウジング流入前
に従来手段、例えばブロワと連携した熱交換器で加熱す
るのが良いが、これは任意である。次に、導管内の酸化
剤を燃焼室２４を通過させ、この中で燃焼廃ガスＥによ
り約８００℃〜９００℃まで更に加熱する。次に、酸化
剤は、燃料電池１６の内部長さ全体にわたり下に延びる
導管４４を通って酸化剤流れ回路内を流れ、電気化学的
反応の際に生ずる熱の大部分を吸収して約１０００℃ま
で更に加熱される。発生熱のうちそれよりも少ない分が
燃料により吸収される。
１０の動作中、ガス状酸化剤、例えば空気を例えば約５
００℃〜７００℃の温度、そして大気圧よりも高い圧力
状態で酸化剤供給入口３０から送り込むと、この空気は
酸化剤供給導管４４に入る。酸化剤をハウジング流入前
に従来手段、例えばブロワと連携した熱交換器で加熱す
るのが良いが、これは任意である。次に、導管内の酸化
剤を燃焼室２４を通過させ、この中で燃焼廃ガスＥによ
り約８００℃〜９００℃まで更に加熱する。次に、酸化
剤は、燃料電池１６の内部長さ全体にわたり下に延びる
導管４４を通って酸化剤流れ回路内を流れ、電気化学的
反応の際に生ずる熱の大部分を吸収して約１０００℃ま
で更に加熱される。発生熱のうちそれよりも少ない分が
燃料により吸収される。
【００３１】酸化剤は燃料電池１６の閉鎖端底部へ送り
込まれる。燃料電池内の酸化剤は、方向を反転し、燃料
電池の内側有効長さに沿って内側空気電極と電気化学的
に反応し、燃料電池１６の反対側の開口端４０に接近す
るにつれ、酸素含有量が幾分少なくなる（劣化する）。
込まれる。燃料電池内の酸化剤は、方向を反転し、燃料
電池の内側有効長さに沿って内側空気電極と電気化学的
に反応し、燃料電池１６の反対側の開口端４０に接近す
るにつれ、酸素含有量が幾分少なくなる（劣化する）。
【００３２】酸化剤は電極−電解質界面で還元されて酸
素イオンを出し、かかる酸素イオンは電解質を通って燃
料電極−電解質界面に移動し、ここで改質炭化水素燃料
の存在下において酸化されて電子を放出し、かかる電子
は外部負荷回路を通って空気電極へ流れ、かくして電流
の流れが得られる。水素を燃料とした場合の燃料電極と
空気電極のところにおける電気化学的反応は次式で与え
られる。
素イオンを出し、かかる酸素イオンは電解質を通って燃
料電極−電解質界面に移動し、ここで改質炭化水素燃料
の存在下において酸化されて電子を放出し、かかる電子
は外部負荷回路を通って空気電極へ流れ、かくして電流
の流れが得られる。水素を燃料とした場合の燃料電極と
空気電極のところにおける電気化学的反応は次式で与え
られる。
【００３３】
【化１】 Ｏ2 ＋４ｅ- → ２Ｏ2- （空気電極） ２Ｏ2-＋２Ｈ2 → ２Ｈ2 Ｏ＋４ｅ- （燃料電極） 次に、劣化した酸化剤、即ち使用済酸化剤は、燃料電池
の開口端４０を通って燃焼室２４内へ送り出される。こ
れは使用済酸化剤出口流４６として示されている。使用
済酸化剤４６は劣化又は使用済燃料（その一部は、矢印
３６で示されているように多孔質障壁３４を通過する）
と一緒になって燃焼を起こして燃焼廃ガスを生じさせ、
これは例えば一又は二以上の燃焼廃ガスチャンネル３８
を通って装置を出るが、最終的にはＥで示す燃焼廃ガス
として出ていく。燃焼廃ガスＥを、装置から出る前に改
質装置の壁と熱伝達関係をなして通るよう差し向けるの
が良い。燃焼廃ガスチャンネル３８の材質は耐熱金属、
例えばインコネルであるのが良い。
の開口端４０を通って燃焼室２４内へ送り出される。こ
れは使用済酸化剤出口流４６として示されている。使用
済酸化剤４６は劣化又は使用済燃料（その一部は、矢印
３６で示されているように多孔質障壁３４を通過する）
と一緒になって燃焼を起こして燃焼廃ガスを生じさせ、
これは例えば一又は二以上の燃焼廃ガスチャンネル３８
を通って装置を出るが、最終的にはＥで示す燃焼廃ガス
として出ていく。燃焼廃ガスＥを、装置から出る前に改
質装置の壁と熱伝達関係をなして通るよう差し向けるの
が良い。燃焼廃ガスチャンネル３８の材質は耐熱金属、
例えばインコネルであるのが良い。
【００３４】本発明では、改質されていないガス状炭化
水素供給燃料Ｆ、例えばメタン、エタン、プロパン等の
ような種々の炭化水素、例えばナフサのような揮発石油
留分、例えばエチルアルコールのようなアルコール等、
及び／又は天然ガスを含むガス状炭化水素を、新鮮供給
燃料入口チャンネル２８から電気化学的発電装置に供給
できる。たとえば、８５％メタン、１０％エタン、残部
がプロパン、ブタン及び窒素の混合物を新鮮炭化水素供
給燃料入口チャンネル２８を通して電気化学的発電装置
内へ送り込み、改質室５６内で改質して、改質室５６内
の触媒部材５８上に炭素生成物及び煤を生じさせにくい
可燃性化合物にする。本明細書において、「触媒部材」
という用語は、改質触媒で処理し、即ち、改質触媒を付
着させ、含浸させ、或いはドープさせていて、任意的に
他の促進剤等を含む改質触媒保持体をさすものとする。
水素供給燃料Ｆ、例えばメタン、エタン、プロパン等の
ような種々の炭化水素、例えばナフサのような揮発石油
留分、例えばエチルアルコールのようなアルコール等、
及び／又は天然ガスを含むガス状炭化水素を、新鮮供給
燃料入口チャンネル２８から電気化学的発電装置に供給
できる。たとえば、８５％メタン、１０％エタン、残部
がプロパン、ブタン及び窒素の混合物を新鮮炭化水素供
給燃料入口チャンネル２８を通して電気化学的発電装置
内へ送り込み、改質室５６内で改質して、改質室５６内
の触媒部材５８上に炭素生成物及び煤を生じさせにくい
可燃性化合物にする。本明細書において、「触媒部材」
という用語は、改質触媒で処理し、即ち、改質触媒を付
着させ、含浸させ、或いはドープさせていて、任意的に
他の促進剤等を含む改質触媒保持体をさすものとする。
【００３５】図１に示す実施例では、燃料電池１６の長
さに沿って生じた高温のガス状使用済燃料の大部分は少
なくとも一つの使用済燃料再循環チャンネル４８に流れ
る。使用済燃料再循環チャンネル４８も同様に耐熱金
属、例えばインコネルで構成するのが良い。高温使用済
燃料の別の部分は、矢印３６で先に示したように燃焼室
２４内へ流れ、矢印４６で先に示した使用済酸化剤と一
緒になって燃焼を起こすと共に新鮮酸化剤供給流Ｏを予
熱する。使用済燃料再循環チャンネル４８内の使用済燃
料は発電室２２から混合装置５０に入り、ここで新鮮炭
化水素供給燃料を含む供給燃料Ｆと合流する。
さに沿って生じた高温のガス状使用済燃料の大部分は少
なくとも一つの使用済燃料再循環チャンネル４８に流れ
る。使用済燃料再循環チャンネル４８も同様に耐熱金
属、例えばインコネルで構成するのが良い。高温使用済
燃料の別の部分は、矢印３６で先に示したように燃焼室
２４内へ流れ、矢印４６で先に示した使用済酸化剤と一
緒になって燃焼を起こすと共に新鮮酸化剤供給流Ｏを予
熱する。使用済燃料再循環チャンネル４８内の使用済燃
料は発電室２２から混合装置５０に入り、ここで新鮮炭
化水素供給燃料を含む供給燃料Ｆと合流する。
【００３６】混合装置５０は当該技術分野において任意
公知形式のもの、例えばエゼクタ、ジェットポンプ、ノ
ズル、アスピレータ、ミキサーノズル／ミキサーディフ
ューザ等であるのが良い。これにより、使用済燃料再循
環チャンネル４８内へ送り込まれた使用済燃料の一部の
再循環が可能になり、これが入口２８から送り込まれた
新鮮炭化水素供給燃料Ｆと混合装置５０で混じり、それ
により矢印５４で示すような改質可能なガス燃料混合物
が得られる。さらに、混合装置５０の入口、例えばノズ
ルのところでの燃料混合物の動的エネルギをディフュー
ザ５２（この横断面積は、ノズル近傍のその入口から改
質室５６に進むにつれ段々と広くなっている）によって
改質室５６への入口のところで高い圧力に有効に変換す
るよう混合装置を設計するのが良いが、このようにする
かどうかは任意である。
公知形式のもの、例えばエゼクタ、ジェットポンプ、ノ
ズル、アスピレータ、ミキサーノズル／ミキサーディフ
ューザ等であるのが良い。これにより、使用済燃料再循
環チャンネル４８内へ送り込まれた使用済燃料の一部の
再循環が可能になり、これが入口２８から送り込まれた
新鮮炭化水素供給燃料Ｆと混合装置５０で混じり、それ
により矢印５４で示すような改質可能なガス燃料混合物
が得られる。さらに、混合装置５０の入口、例えばノズ
ルのところでの燃料混合物の動的エネルギをディフュー
ザ５２（この横断面積は、ノズル近傍のその入口から改
質室５６に進むにつれ段々と広くなっている）によって
改質室５６への入口のところで高い圧力に有効に変換す
るよう混合装置を設計するのが良いが、このようにする
かどうかは任意である。
【００３７】触媒式炭化水素改質室５６の通過前におい
ては、改質可能なガス燃料混合物５４は一般に、少なく
ともＨ2 Ｏ蒸気（水蒸気）、ＣＯ、ＣＯ2 を含み、更に
典型的にはＨ2 も含んでおり、これらは全て使用済燃料
再循環チャンネル４８を通って混合装置５０に入る使用
済燃料によりもたらされる。好ましくは、混合装置５０
内の流入新鮮供給燃料の速度を調節して約２〜５体積分
のＨ2 Ｏ（蒸気）及びＣＯ2 が新鮮供給燃料の各単位体
積分に加えられるようにすることにより新鮮供給燃料に
対する使用済燃料の体積比を調節する。好ましい０：Ｃ
の体積比は、天然ガスを燃料とする電気化学的燃料電池
発電装置については約１．２：１〜３：１である。Ｈ2
Ｏ（蒸気）及び／又はＣＯ2 の存在に加えて改質触媒部
材が存在していると、ＣＯ及びＨ2 へのガス状炭化水素
の変換が可能になり、炭化水素のクラッキングに起因す
る炭素生成量が減少する。
ては、改質可能なガス燃料混合物５４は一般に、少なく
ともＨ2 Ｏ蒸気（水蒸気）、ＣＯ、ＣＯ2 を含み、更に
典型的にはＨ2 も含んでおり、これらは全て使用済燃料
再循環チャンネル４８を通って混合装置５０に入る使用
済燃料によりもたらされる。好ましくは、混合装置５０
内の流入新鮮供給燃料の速度を調節して約２〜５体積分
のＨ2 Ｏ（蒸気）及びＣＯ2 が新鮮供給燃料の各単位体
積分に加えられるようにすることにより新鮮供給燃料に
対する使用済燃料の体積比を調節する。好ましい０：Ｃ
の体積比は、天然ガスを燃料とする電気化学的燃料電池
発電装置については約１．２：１〜３：１である。Ｈ2
Ｏ（蒸気）及び／又はＣＯ2 の存在に加えて改質触媒部
材が存在していると、ＣＯ及びＨ2 へのガス状炭化水素
の変換が可能になり、炭化水素のクラッキングに起因す
る炭素生成量が減少する。
【００３８】例えば、水及び二酸化炭素を用いた場合の
メタン及びエタン（天然ガス）に関する改質反応は次式
で与えられる。
メタン及びエタン（天然ガス）に関する改質反応は次式
で与えられる。
【００３９】
【化２】 ＣＨ4 ＋Ｈ2 Ｏ → ＣＯ＋３Ｈ2 （１） ＣＨ4 ＋ＣＯ2 → ２ＣＯ＋２Ｈ2 （２） 及び、 Ｃ2 Ｈ6 ＋２Ｈ2 Ｏ → ２ＣＯ＋５Ｈ2 （３） Ｃ2 Ｈ6 ＋２ＣＯ2 → ４ＣＯ＋３Ｈ2 （４） 改質反応は吸熱反応であり、約９００℃の温度で最も良
好である。
好である。
【００４０】図１に示す実施例では、改質可能な炭化水
素ガス状燃料混合物５４は次に、混合装置の出口から触
媒式炭化水素改質室５６を通って流れる。この改質室５
６は、改質触媒で処理され、更に任意的に促進剤等で処
理されている自立形触媒保持体を含む炭化水素改質触媒
部材５８のカートリッジを収容している。改質可能なガ
ス混合物は矢印６４で示されるように炭化性が比較的低
い燃料に改質され、そして改質室を出てから、発電室２
２と平行な発電室入口ポート６６を通って発電室２２に
流入する。
素ガス状燃料混合物５４は次に、混合装置の出口から触
媒式炭化水素改質室５６を通って流れる。この改質室５
６は、改質触媒で処理され、更に任意的に促進剤等で処
理されている自立形触媒保持体を含む炭化水素改質触媒
部材５８のカートリッジを収容している。改質可能なガ
ス混合物は矢印６４で示されるように炭化性が比較的低
い燃料に改質され、そして改質室を出てから、発電室２
２と平行な発電室入口ポート６６を通って発電室２２に
流入する。
【００４１】図１に示すように、改質室５６は、例えば
改質触媒部材５８を収容するのが良く、この改質触媒部
材は、改質室５６内に位置決めされていて改質可能なガ
ス流路の方向に細長い触媒部材５８を貫通する細長い流
れチャンネル又は通路５９を画定する細長い円筒形の触
媒保持体構造になっている。流れチャンネルの一部を同
心状の管状部分、軸方向スロット、溝又はチャンネル相
互間の環状開口部によって画定すると共に、或いは、以
下に詳細に説明するように形成するのが良い。改質室５
６の構成材料は例えばインコネルのような耐熱金属であ
るのが良く、これを改質触媒部材５８を受け入れるよう
な形状にし、改質触媒部材をこの中に入るよう対応して
形作る。
改質触媒部材５８を収容するのが良く、この改質触媒部
材は、改質室５６内に位置決めされていて改質可能なガ
ス流路の方向に細長い触媒部材５８を貫通する細長い流
れチャンネル又は通路５９を画定する細長い円筒形の触
媒保持体構造になっている。流れチャンネルの一部を同
心状の管状部分、軸方向スロット、溝又はチャンネル相
互間の環状開口部によって画定すると共に、或いは、以
下に詳細に説明するように形成するのが良い。改質室５
６の構成材料は例えばインコネルのような耐熱金属であ
るのが良く、これを改質触媒部材５８を受け入れるよう
な形状にし、改質触媒部材をこの中に入るよう対応して
形作る。
【００４２】使用済燃料再循環チャンネル４８を好まし
くは改質室５６の流れチャンネル５９を構成する手段と
の熱伝導性接触が可能になるよう配置し、それにより再
循環チャンネル４８内の高温使用済ガスと改質室５６を
通過している改質可能なガス５４との間の熱伝達を可能
にする。この構成により、熱エネルギが再循環した使用
済燃料から伝達されて約９００℃で最も良好な吸熱改質
反応に必要な熱エネルギとなる。さらに、図１に示す実
施例によれば、再循環した使用済燃料は、混合装置のデ
ィフューザ５２の外部に接触した状態で下方へ流れてぐ
るりと回って混合ノズル５０に至るが、この過程におい
て、改質可能な燃料ガス状混合物５４が改質室５６に近
づいているとき、熱エネルギが更に混合物５４に伝達さ
れる。
くは改質室５６の流れチャンネル５９を構成する手段と
の熱伝導性接触が可能になるよう配置し、それにより再
循環チャンネル４８内の高温使用済ガスと改質室５６を
通過している改質可能なガス５４との間の熱伝達を可能
にする。この構成により、熱エネルギが再循環した使用
済燃料から伝達されて約９００℃で最も良好な吸熱改質
反応に必要な熱エネルギとなる。さらに、図１に示す実
施例によれば、再循環した使用済燃料は、混合装置のデ
ィフューザ５２の外部に接触した状態で下方へ流れてぐ
るりと回って混合ノズル５０に至るが、この過程におい
て、改質可能な燃料ガス状混合物５４が改質室５６に近
づいているとき、熱エネルギが更に混合物５４に伝達さ
れる。
【００４３】燃焼廃ガスチャンネル３８も改質室５６へ
の熱伝達可能に構成し、同様な方法で熱を更に改質装置
に伝達するのが良いが、このようにするかどうかは任意
である。例えば、燃焼廃ガスチャンネル３８を改質室の
同心状管状部分間の環状開口部を貫通するよう配置する
ことができる。
の熱伝達可能に構成し、同様な方法で熱を更に改質装置
に伝達するのが良いが、このようにするかどうかは任意
である。例えば、燃焼廃ガスチャンネル３８を改質室の
同心状管状部分間の環状開口部を貫通するよう配置する
ことができる。
【００４４】さらに、図１の実施例では、使用済燃料が
混合ノズル５０に近づくにつれその温度を使用済燃料再
循環チャンネル４８の入口での約１０００℃から十分に
低い温度まで下げて、新鮮炭化水素供給燃料Ｆが４００
℃を越えないようにするのが良い。かくして、この構成
により、４００℃を越える温度で生じる炭化水素のクラ
ッキングに起因する炭素の付着及び煤の生成が更に防止
される。
混合ノズル５０に近づくにつれその温度を使用済燃料再
循環チャンネル４８の入口での約１０００℃から十分に
低い温度まで下げて、新鮮炭化水素供給燃料Ｆが４００
℃を越えないようにするのが良い。かくして、この構成
により、４００℃を越える温度で生じる炭化水素のクラ
ッキングに起因する炭素の付着及び煤の生成が更に防止
される。
【００４５】本発明の一特徴によれば、改質室５６は改
質触媒部材５８を収納する包囲壁付き容器から成り、こ
の改質触媒部材は、燃料電池へ差し向けられた改質可能
なガスの流路及び改質可能ガス流路に密接して差し向け
られた高温使用済ガスと燃焼廃ガスのうちいずれか一方
又は両方の流路に沿って延びる互いに別個の流れチャン
ネル５９を有している。熱エネルギは改質室本体を通じ
て上記流路の一方から他方へ伝わる。少なくとも改質可
能なガスの流路には改質触媒が内張りされており、好ま
しくは、触媒は改質可能なガスの流路を画定する表面上
に施される。
質触媒部材５８を収納する包囲壁付き容器から成り、こ
の改質触媒部材は、燃料電池へ差し向けられた改質可能
なガスの流路及び改質可能ガス流路に密接して差し向け
られた高温使用済ガスと燃焼廃ガスのうちいずれか一方
又は両方の流路に沿って延びる互いに別個の流れチャン
ネル５９を有している。熱エネルギは改質室本体を通じ
て上記流路の一方から他方へ伝わる。少なくとも改質可
能なガスの流路には改質触媒が内張りされており、好ま
しくは、触媒は改質可能なガスの流路を画定する表面上
に施される。
【００４６】改質室５６について数多くの別の特定構造
が可能である。改質室５６の横断面を円形、楕円形又は
矩形にすることができ、またその厚さを増減できる。改
質室５６の本体には、改質触媒部材５８に設けられた隣
接する互いに別個の通路５９が貫通して設けられている
が、これら個々のガス流路５９は、ガスをコンパクトで
あって効率的なやり方で熱伝達関係にする手法で形成さ
れている。さらに、流路５９により、改質可能なガス混
合物５４は、触媒の前後において圧力が実質的に降下す
ることなく、改質室５６を通過することができる。
が可能である。改質室５６の横断面を円形、楕円形又は
矩形にすることができ、またその厚さを増減できる。改
質室５６の本体には、改質触媒部材５８に設けられた隣
接する互いに別個の通路５９が貫通して設けられている
が、これら個々のガス流路５９は、ガスをコンパクトで
あって効率的なやり方で熱伝達関係にする手法で形成さ
れている。さらに、流路５９により、改質可能なガス混
合物５４は、触媒の前後において圧力が実質的に降下す
ることなく、改質室５６を通過することができる。
【００４７】図２及び図３に示す一実施例では、改質室
５６は、改質触媒を含浸させた細長い触媒保持体を含む
改質触媒部材５８を収容するのが良い。触媒保持体は全
体としては円筒形であり、改質可能なガス混合物５４の
複数の流路５９を備えており、かかる流路は触媒保持体
の中央軸線と平行に、且つこれから半径方向に距離を置
いて設けられている。好ましくは、触媒保持体は、触媒
としてのＮｉ及びＭｇＯを含浸させた非剛性の多孔質且
つ繊維状の実質的に未焼結のアルミナで作られる。複数
の半径方向溝又はスロット通路５９を、公知の吸蔵法に
より、例えば流路領域を選択的に狭めることにより触媒
保持体内に一体的に形成するのが良い。改質可能なガス
混合物５４の複数の半径方向溝又はスロット通路５９は
外周部から半径方向内方へ延びて熱伝達性及び触媒部材
前後の圧力降下に対する抵抗性を向上させるよう形成さ
れている。
５６は、改質触媒を含浸させた細長い触媒保持体を含む
改質触媒部材５８を収容するのが良い。触媒保持体は全
体としては円筒形であり、改質可能なガス混合物５４の
複数の流路５９を備えており、かかる流路は触媒保持体
の中央軸線と平行に、且つこれから半径方向に距離を置
いて設けられている。好ましくは、触媒保持体は、触媒
としてのＮｉ及びＭｇＯを含浸させた非剛性の多孔質且
つ繊維状の実質的に未焼結のアルミナで作られる。複数
の半径方向溝又はスロット通路５９を、公知の吸蔵法に
より、例えば流路領域を選択的に狭めることにより触媒
保持体内に一体的に形成するのが良い。改質可能なガス
混合物５４の複数の半径方向溝又はスロット通路５９は
外周部から半径方向内方へ延びて熱伝達性及び触媒部材
前後の圧力降下に対する抵抗性を向上させるよう形成さ
れている。
【００４８】溝又はスロット通路５９は外側が適当な改
質室包囲壁５６（その材質は例えば耐熱性のインコネル
等である）で閉じられ、かかる包囲壁は、並流又は向流
状態が得られるよう使用済燃料再循環チャンネル４８内
の高温使用済燃料を図示のように下方へ案内することが
できる。また、溝又はスロット通路５９の外側を別個の
耐熱金属、例えばインコネルの壁で閉じても良い。ま
た、別個の通路を、別のやり方で差し向けても良く、或
いは、全体的に異なる形状の電気化学的発電装置内で別
の相対的な方向、例えば並流、向流又は直交流で流すこ
とができるよう配置することも可能である。また、触媒
部材５８が、適当な内部改質室又は別個の金属壁により
閉じられた軸方向通路を備える触媒保持体を構成するこ
とができ、かかる軸方向通路は、使用済燃料及び／又は
燃焼廃ガスがこの中に流入するように使用される。した
がって、触媒部材は図４に示すように軸方向通路と平行
に且つ内周部から半径方向に距離を置いて設けられてい
る。
質室包囲壁５６（その材質は例えば耐熱性のインコネル
等である）で閉じられ、かかる包囲壁は、並流又は向流
状態が得られるよう使用済燃料再循環チャンネル４８内
の高温使用済燃料を図示のように下方へ案内することが
できる。また、溝又はスロット通路５９の外側を別個の
耐熱金属、例えばインコネルの壁で閉じても良い。ま
た、別個の通路を、別のやり方で差し向けても良く、或
いは、全体的に異なる形状の電気化学的発電装置内で別
の相対的な方向、例えば並流、向流又は直交流で流すこ
とができるよう配置することも可能である。また、触媒
部材５８が、適当な内部改質室又は別個の金属壁により
閉じられた軸方向通路を備える触媒保持体を構成するこ
とができ、かかる軸方向通路は、使用済燃料及び／又は
燃焼廃ガスがこの中に流入するように使用される。した
がって、触媒部材は図４に示すように軸方向通路と平行
に且つ内周部から半径方向に距離を置いて設けられてい
る。
【００４９】図４及び図５は、改質触媒部材５８が触媒
を含浸させた以下の特徴を有する触媒保持体から成る変
形例を示しており、かかる触媒保持体の特徴は、その軸
線と平行に延びる内側と外側の流路５９を形成するよう
管状フィン付きの構造になっていることにある。さら
に、図４は、改質触媒部材５８を積重ね自在なディスク
として示し、各ディスクには互いに別個の流路５９が形
成されている。ディスクは改質室内で触媒部材を容易に
組み立てたり解体することができる。触媒部材は内側及
び外側の管状壁、例えば、熱伝導性材料、例えばインコ
ネルの改質室壁５６で包囲され、それにより改質可能な
ガス混合物５４の別個の通路が形成されている。この場
合、改質可能なガス混合物５４が改質触媒部材５８に接
触する表面は、改質可能なガス流の方向に沿って全体的
に矩形の溝又はスロット５９で画定される。他の形状も
利用可能である。さらに、溝は、流路に沿う表面積の増
大のために凸凹の形状、例えば波形になっているのが良
い。
を含浸させた以下の特徴を有する触媒保持体から成る変
形例を示しており、かかる触媒保持体の特徴は、その軸
線と平行に延びる内側と外側の流路５９を形成するよう
管状フィン付きの構造になっていることにある。さら
に、図４は、改質触媒部材５８を積重ね自在なディスク
として示し、各ディスクには互いに別個の流路５９が形
成されている。ディスクは改質室内で触媒部材を容易に
組み立てたり解体することができる。触媒部材は内側及
び外側の管状壁、例えば、熱伝導性材料、例えばインコ
ネルの改質室壁５６で包囲され、それにより改質可能な
ガス混合物５４の別個の通路が形成されている。この場
合、改質可能なガス混合物５４が改質触媒部材５８に接
触する表面は、改質可能なガス流の方向に沿って全体的
に矩形の溝又はスロット５９で画定される。他の形状も
利用可能である。さらに、溝は、流路に沿う表面積の増
大のために凸凹の形状、例えば波形になっているのが良
い。
【００５０】再び図１の実施例を参照すると、改質室５
６は好ましくは、改質触媒部材を受け入れると共に改質
可能ガス混合物燃料入口６０と改質可能ガス燃料出口６
２を相互に結合する軸方向に細長い管内に配置される。
改質可能なガス混合物５４の少なくともこの通路には、
図２及び図４に全体を示すような触媒とその保持体を含
む改質触媒部材５８が納められている。したがって、改
質室包囲壁５６は、改質触媒部材５８の外部をぐるりと
包囲し、互いに別個の流れチャンネル５９（即ち、図２
の最も外側のチャンネル及び図４の最も外側及び最も内
側のチャンネル）の壁の一部を画定するのが良い。
６は好ましくは、改質触媒部材を受け入れると共に改質
可能ガス混合物燃料入口６０と改質可能ガス燃料出口６
２を相互に結合する軸方向に細長い管内に配置される。
改質可能なガス混合物５４の少なくともこの通路には、
図２及び図４に全体を示すような触媒とその保持体を含
む改質触媒部材５８が納められている。したがって、改
質室包囲壁５６は、改質触媒部材５８の外部をぐるりと
包囲し、互いに別個の流れチャンネル５９（即ち、図２
の最も外側のチャンネル及び図４の最も外側及び最も内
側のチャンネル）の壁の一部を画定するのが良い。
【００５１】この目的のため、改質触媒部材５８は、好
ましくは自立形材料、好ましくは触媒としてＮｉ及び場
合によってはＭｇＯ、任意的に促進剤を含浸させた自立
形の多孔質アルミナ材料で作られた触媒保持体本体を含
む。本発明の形状を備える改質触媒部材５８は、改質触
媒を含浸させ、即ち触媒保持体全体にわたって分布させ
た従来型の剛性で圧縮成形又は焼結されたアルミナ触媒
保持体であっても良い。しかしながら、従来型の剛性触
媒保持体は好ましくない。以下に一層詳細に説明する本
発明の別の特徴によれば、改質触媒部材は、少なくとも
改質可能なガス混合物接触面に触媒部材を含浸させた非
剛性の多孔質且つ繊維状のアルミナ保持体であるのが最
適であり、この場合、アルミナ保持体は、可撓性であっ
て実質的に焼結されていないので、これを成形して所望
の形状にし、触媒保持体の長さに沿って互いに別個の改
質可能なガス接触面又は流れチャンネル５９を画定す
る。改質触媒は典型的には、触媒として作用するＰｔ及
びＮｉ、好ましくはＮｉを含み、また、Ｍｇ、Ｃａ−Ａ
ｌ、Ｓｒ−Ａｌ、Ｚｒ、Ｙ、Ｃｅ、Ｂａ及びその混合物
から成る群から選択された金属、好ましくはＭｇ及びＣ
ａ、さらに好ましくはＭｇの金属塩及び金属酸化物も含
むのが良い。
ましくは自立形材料、好ましくは触媒としてＮｉ及び場
合によってはＭｇＯ、任意的に促進剤を含浸させた自立
形の多孔質アルミナ材料で作られた触媒保持体本体を含
む。本発明の形状を備える改質触媒部材５８は、改質触
媒を含浸させ、即ち触媒保持体全体にわたって分布させ
た従来型の剛性で圧縮成形又は焼結されたアルミナ触媒
保持体であっても良い。しかしながら、従来型の剛性触
媒保持体は好ましくない。以下に一層詳細に説明する本
発明の別の特徴によれば、改質触媒部材は、少なくとも
改質可能なガス混合物接触面に触媒部材を含浸させた非
剛性の多孔質且つ繊維状のアルミナ保持体であるのが最
適であり、この場合、アルミナ保持体は、可撓性であっ
て実質的に焼結されていないので、これを成形して所望
の形状にし、触媒保持体の長さに沿って互いに別個の改
質可能なガス接触面又は流れチャンネル５９を画定す
る。改質触媒は典型的には、触媒として作用するＰｔ及
びＮｉ、好ましくはＮｉを含み、また、Ｍｇ、Ｃａ−Ａ
ｌ、Ｓｒ−Ａｌ、Ｚｒ、Ｙ、Ｃｅ、Ｂａ及びその混合物
から成る群から選択された金属、好ましくはＭｇ及びＣ
ａ、さらに好ましくはＭｇの金属塩及び金属酸化物も含
むのが良い。
【００５２】かくして、改質室の包囲壁体内に収納した
市販の触媒ペレットから成る充填層を用いて流路を実質
的に閉塞するようなことなく、本発明に従って触媒保持
体の長さに沿って形成された互いに別個の通路５９を備
える構成の改質触媒部材５８は、実質的に圧力降下を生
じさせずに改質可能な燃料ガス混合物５４に接触し、そ
れと同時に熱エネルギの適当な伝達のための隣り合う通
路５９を画定する表面に沿って含浸改質触媒を一体的に
むき出しにする触媒保持体を有する。その結果、熱伝達
が良好になり、圧力降下が小さくなり、非常にコンパク
トになり、組立てが容易になり、しかも、触媒部材５８
と改質室５６を有効配置できる。熱伝達を更に向上させ
るには、耐熱性であって熱伝達性の材料（即ち、金属）
で作られた改質室包囲壁５６によって通路のうち或る特
定のものを部分的に画定するのが良く、係る通路も又、
触媒部材５８それ自体の外面により部分的に画定され
る。かくして、改質可能ガス接触面を備える圧力降下が
小さく且つ熱流束が高い流れチャンネル５９は、改質可
能ガス混合物５４の流れの相当多くの部分を高温改質室
壁５６に隣接するよう差し向け、ここで好ましくは凸凹
の表面が改質室区画壁から熱エネルギを受け取ってこれ
を放射、伝導、及び対流により改質可能ガス混合物に伝
達する。したがって、流れチャンネル５９を用いると、
優れた改質可能ガス混合物への熱伝達が得られると共に
触媒部位と改質可能なガス流との間の密な接触状態が維
持される。このような構成の改質触媒部材を用いること
により、改質装置の単位体積当たりの熱伝達面積が著し
く増大することになる。したがって、この触媒構成は、
市販の触媒ペレットでは役に立たないような多くのコン
パクトな寸法形状のものにつき特に適している。
市販の触媒ペレットから成る充填層を用いて流路を実質
的に閉塞するようなことなく、本発明に従って触媒保持
体の長さに沿って形成された互いに別個の通路５９を備
える構成の改質触媒部材５８は、実質的に圧力降下を生
じさせずに改質可能な燃料ガス混合物５４に接触し、そ
れと同時に熱エネルギの適当な伝達のための隣り合う通
路５９を画定する表面に沿って含浸改質触媒を一体的に
むき出しにする触媒保持体を有する。その結果、熱伝達
が良好になり、圧力降下が小さくなり、非常にコンパク
トになり、組立てが容易になり、しかも、触媒部材５８
と改質室５６を有効配置できる。熱伝達を更に向上させ
るには、耐熱性であって熱伝達性の材料（即ち、金属）
で作られた改質室包囲壁５６によって通路のうち或る特
定のものを部分的に画定するのが良く、係る通路も又、
触媒部材５８それ自体の外面により部分的に画定され
る。かくして、改質可能ガス接触面を備える圧力降下が
小さく且つ熱流束が高い流れチャンネル５９は、改質可
能ガス混合物５４の流れの相当多くの部分を高温改質室
壁５６に隣接するよう差し向け、ここで好ましくは凸凹
の表面が改質室区画壁から熱エネルギを受け取ってこれ
を放射、伝導、及び対流により改質可能ガス混合物に伝
達する。したがって、流れチャンネル５９を用いると、
優れた改質可能ガス混合物への熱伝達が得られると共に
触媒部位と改質可能なガス流との間の密な接触状態が維
持される。このような構成の改質触媒部材を用いること
により、改質装置の単位体積当たりの熱伝達面積が著し
く増大することになる。したがって、この触媒構成は、
市販の触媒ペレットでは役に立たないような多くのコン
パクトな寸法形状のものにつき特に適している。
【００５３】流れチャンネル５９は更に、改質室５６を
通る改質可能ガス混合物５４の流路を実質的に障害物の
ないものにし、改質室内における圧力降下を実質的に減
少させる。これは、改質可能ガス混合物５４を改質触媒
部材５８中へ送り進めるのに利用できる圧送力が制限さ
れている燃料電池発電装置に特に有利である。さらに、
触媒保持体内にその連続部に沿って形成されている一体
流れチャンネル５９を備える構成の細長い改質触媒部材
片を用いると、改質室内で締まりのない状態の触媒ペレ
ットに必要な取扱いと比べて触媒の取付け取外し手順が
著しく楽になる。
通る改質可能ガス混合物５４の流路を実質的に障害物の
ないものにし、改質室内における圧力降下を実質的に減
少させる。これは、改質可能ガス混合物５４を改質触媒
部材５８中へ送り進めるのに利用できる圧送力が制限さ
れている燃料電池発電装置に特に有利である。さらに、
触媒保持体内にその連続部に沿って形成されている一体
流れチャンネル５９を備える構成の細長い改質触媒部材
片を用いると、改質室内で締まりのない状態の触媒ペレ
ットに必要な取扱いと比べて触媒の取付け取外し手順が
著しく楽になる。
【００５４】かかる一体形成の別個の流路を有する他の
特定の構造が可能であることは理解されよう。さらに、
本発明を、例えば米国特許第５，１４３，８００号（発
明者：ジョージ氏等）及び米国特許第５，１６９，７３
０号（発明者：レイヒナー氏）明細書に開示されている
ような一体触媒炭化水素改質室を備える電気化学的発電
装置のための他の特定の流れ構成に適用できる。なお、
かかる米国特許明細書を本明細書の一部を形成するもの
としてここに引用する。
特定の構造が可能であることは理解されよう。さらに、
本発明を、例えば米国特許第５，１４３，８００号（発
明者：ジョージ氏等）及び米国特許第５，１６９，７３
０号（発明者：レイヒナー氏）明細書に開示されている
ような一体触媒炭化水素改質室を備える電気化学的発電
装置のための他の特定の流れ構成に適用できる。なお、
かかる米国特許明細書を本明細書の一部を形成するもの
としてここに引用する。
【００５５】本発明の別の特徴によれば、改質触媒部材
５８は、多孔質で非剛性の、かくして可撓性の触媒保持
体を含み、かかる触媒保持体は、長時間にわたる改質操
作の際における改質触媒部材５８上への炭素のゆっくり
とした付着又は堆積に起因すると考えられる改質触媒部
材５８の機械的な又は寸法上の破損を実質的に軽減す
る。
５８は、多孔質で非剛性の、かくして可撓性の触媒保持
体を含み、かかる触媒保持体は、長時間にわたる改質操
作の際における改質触媒部材５８上への炭素のゆっくり
とした付着又は堆積に起因すると考えられる改質触媒部
材５８の機械的な又は寸法上の破損を実質的に軽減す
る。
【００５６】市販の改質触媒ペレットを納めた内部改質
室を備える炭化水素燃料電気化学的発電装置、例えば高
温固体酸化物電解質型燃料電池発電装置を長期間動作さ
せると問題が生じることが知られている。市販の剛性で
多孔質の焼結アルミナ触媒を保持したニッケル基改質触
媒ペレットは、炭素の遅い付着に起因して機械的な劣
化、粉砕化、及びダスチングを生じやすい。炭素が付着
すると、これが原因となって改質層前後に圧力降下が生
じ、その結果、発電装置の電気的出力が低下する。電気
化学的発電装置内において瓦解して粉末になった触媒に
関する構造的及び化学的分析結果によれば、機械的破損
は触媒内の炭素生成、特にフィラメント状の炭素生成に
起因する。
室を備える炭化水素燃料電気化学的発電装置、例えば高
温固体酸化物電解質型燃料電池発電装置を長期間動作さ
せると問題が生じることが知られている。市販の剛性で
多孔質の焼結アルミナ触媒を保持したニッケル基改質触
媒ペレットは、炭素の遅い付着に起因して機械的な劣
化、粉砕化、及びダスチングを生じやすい。炭素が付着
すると、これが原因となって改質層前後に圧力降下が生
じ、その結果、発電装置の電気的出力が低下する。電気
化学的発電装置内において瓦解して粉末になった触媒に
関する構造的及び化学的分析結果によれば、機械的破損
は触媒内の炭素生成、特にフィラメント状の炭素生成に
起因する。
【００５７】本発明による非剛性であって多孔質且つ繊
維状であり、実質的に焼結されていない改質触媒部材５
８は、剛性的に焼結されておらず、換言すると圧縮成形
法による剛性を持たせていないアルミナ触媒保持体を含
むことを特徴とし、したがって、費用のかかる剛性の粒
子間且つ繊維間結合が行われないことが特徴である。か
くして、改質触媒保持体には、粒状又は繊維状の保持体
相互間の剛性焼結接触部がない。これら剛性接触部が存
在しないので、触媒保持体は可撓性及び圧縮性があり、
また、炭素生成の際及び次に実施される酸化による保持
体からの炭素の除去の際にも、寸法上の又は機械的な破
損又は劣化、粉砕化、ダスチング及び破砕化に対して実
質的に抵抗性を保つ。非剛性のアルミナ保持体はアルミ
ナ繊維を互いに織り合わせたものであり、これにより可
撓的に圧縮自在になると共に炭素付着に起因して触媒部
材内で生ずる内部応力に実質的に耐えるものとなる。非
剛性の多孔質アルミナ保持体は好ましくは、炭化水素を
改質し、更にＭｇＯも改質してＨ2 Ｏ吸収性を向上させ
るよう触媒として作用するＮｉで処理され、或いはこれ
による含浸処理が施される。触媒ドープ物質、例えばＰ
ｔ及びＮｉ、好ましくはＮｉ及び改質剤、例えばＭｇ、
Ｃａ−Ａｌ、Ｓｒ−Ａｌ、Ｚｒ、Ｙ、Ｃｅ、Ｂａ及びそ
の混合物から成る群から選択された金属、好ましくはＭ
ｇ及びＣａ、より好ましくはＭｇの金属塩及び金属酸化
物、並びに、触媒保持体への含浸方法は、米国特許第
４，８９８，７９２号（発明者：シング氏等）に教示さ
れている。
維状であり、実質的に焼結されていない改質触媒部材５
８は、剛性的に焼結されておらず、換言すると圧縮成形
法による剛性を持たせていないアルミナ触媒保持体を含
むことを特徴とし、したがって、費用のかかる剛性の粒
子間且つ繊維間結合が行われないことが特徴である。か
くして、改質触媒保持体には、粒状又は繊維状の保持体
相互間の剛性焼結接触部がない。これら剛性接触部が存
在しないので、触媒保持体は可撓性及び圧縮性があり、
また、炭素生成の際及び次に実施される酸化による保持
体からの炭素の除去の際にも、寸法上の又は機械的な破
損又は劣化、粉砕化、ダスチング及び破砕化に対して実
質的に抵抗性を保つ。非剛性のアルミナ保持体はアルミ
ナ繊維を互いに織り合わせたものであり、これにより可
撓的に圧縮自在になると共に炭素付着に起因して触媒部
材内で生ずる内部応力に実質的に耐えるものとなる。非
剛性の多孔質アルミナ保持体は好ましくは、炭化水素を
改質し、更にＭｇＯも改質してＨ2 Ｏ吸収性を向上させ
るよう触媒として作用するＮｉで処理され、或いはこれ
による含浸処理が施される。触媒ドープ物質、例えばＰ
ｔ及びＮｉ、好ましくはＮｉ及び改質剤、例えばＭｇ、
Ｃａ−Ａｌ、Ｓｒ−Ａｌ、Ｚｒ、Ｙ、Ｃｅ、Ｂａ及びそ
の混合物から成る群から選択された金属、好ましくはＭ
ｇ及びＣａ、より好ましくはＭｇの金属塩及び金属酸化
物、並びに、触媒保持体への含浸方法は、米国特許第
４，８９８，７９２号（発明者：シング氏等）に教示さ
れている。
【００５８】本発明による可撓性又は圧縮性触媒保持体
は、改質操作中、可撓性のままであり、したがってその
表面に炭素がゆっくりと付着する場合でも、従来物質に
関して生じる内部応力を受けない。したがって、本発明
の触媒保持体は長期間にわたる操作でも実質的に元のま
まである。触媒保持体は、繊維でできていて、実質的に
焼結されていないので、可撓性を保ったままである。
は、改質操作中、可撓性のままであり、したがってその
表面に炭素がゆっくりと付着する場合でも、従来物質に
関して生じる内部応力を受けない。したがって、本発明
の触媒保持体は長期間にわたる操作でも実質的に元のま
まである。触媒保持体は、繊維でできていて、実質的に
焼結されていないので、可撓性を保ったままである。
【００５９】本発明の内容は、本発明の利用の真の意味
で例示である以下の実験例を考慮すると更に明らかにな
ろう。
で例示である以下の実験例を考慮すると更に明らかにな
ろう。
【００６０】実 験 例 上記米国特許第４，８９８，７９２号に開示されている
含浸方法により非剛性多孔質で実質的に焼結されていな
いアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）保持体（繊維状アルミナを主
成分とする断熱材料（ＺＡＬ−１５））にＮｉ及びＭｇ
Ｏを含浸させて本発明の改質触媒部材を予備処理した。
次に、改質触媒部材を、ＣＨ4 −Ｈ2 Ｏガス混合物の存
在下において、５００℃の温度で約６５時間の間、例え
ば図１に示すように高温固体酸化物電解質型発電装置の
改質室内に置いた。Ｎｉ及びＭｇＯを含浸させた従来型
ペレット状剛性焼結アルミナ触媒保持体も上述のように
予備処理して実験した。
含浸方法により非剛性多孔質で実質的に焼結されていな
いアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）保持体（繊維状アルミナを主
成分とする断熱材料（ＺＡＬ−１５））にＮｉ及びＭｇ
Ｏを含浸させて本発明の改質触媒部材を予備処理した。
次に、改質触媒部材を、ＣＨ4 −Ｈ2 Ｏガス混合物の存
在下において、５００℃の温度で約６５時間の間、例え
ば図１に示すように高温固体酸化物電解質型発電装置の
改質室内に置いた。Ｎｉ及びＭｇＯを含浸させた従来型
ペレット状剛性焼結アルミナ触媒保持体も上述のように
予備処理して実験した。
【００６１】触媒を含浸させた従来型触媒保持体は、炭
素付着に起因するひどい機械的瓦解粉砕化、破砕化及び
ダスチングを呈したが、触媒を含浸させた本発明の非剛
性改質触媒保持体は、ダスチングや粉砕化を実質的に起
こすことなく構造的にも寸法的にも安定状態を保った。
本発明のこの特徴による改質触媒部材を、本発明の別の
特徴に従って上述したような形状にすることができる。
また、改質触媒部材を触媒ペレット層と連続体として、
或いはこれと連携して改質室内に配置しても良い。
素付着に起因するひどい機械的瓦解粉砕化、破砕化及び
ダスチングを呈したが、触媒を含浸させた本発明の非剛
性改質触媒保持体は、ダスチングや粉砕化を実質的に起
こすことなく構造的にも寸法的にも安定状態を保った。
本発明のこの特徴による改質触媒部材を、本発明の別の
特徴に従って上述したような形状にすることができる。
また、改質触媒部材を触媒ペレット層と連続体として、
或いはこれと連携して改質室内に配置しても良い。
【００６２】本発明を上述の実施例、変形例及び実験例
と関連して説明したが、当業者であれば、これらとは別
の変形例を想到できよう。したがって、本発明は、上述
の特定の変形例等に限定されるものではなく、権利請求
に係る本発明の範囲及び精神を定めるにあたり、上述の
好ましい実施例の説明ではなく、特許請求の範囲に記載
の技術的事項が参照されるべきである。
と関連して説明したが、当業者であれば、これらとは別
の変形例を想到できよう。したがって、本発明は、上述
の特定の変形例等に限定されるものではなく、権利請求
に係る本発明の範囲及び精神を定めるにあたり、上述の
好ましい実施例の説明ではなく、特許請求の範囲に記載
の技術的事項が参照されるべきである。
【００６３】
【図１】触媒を含浸させた本発明の改質触媒保持体を構
成する改質触媒部材を収容する内部改質室を含む高温固
体酸化物電解質型電気化学的発電装置の一実施例の軸方
向平面に沿う断面図であって、軸方向長さの方向に沿っ
て切り欠いて示す図である。
成する改質触媒部材を収容する内部改質室を含む高温固
体酸化物電解質型電気化学的発電装置の一実施例の軸方
向平面に沿う断面図であって、軸方向長さの方向に沿っ
て切り欠いて示す図である。
【図２】本発明の実施例である触媒保持体構造を構成す
るモノリシック改質触媒部材の横断面図であり、触媒保
持体内に一体に形成されていて、触媒部材の前後におけ
る圧力降下を小さくし、高温ガスからの熱エネルギを改
質可能なガスに伝達する（少なくとも後者のガスは触媒
保持体上にドープされた改質触媒の存在化で加熱された
ものである）互いに別個の隣接するガス通路を示す図で
ある。
るモノリシック改質触媒部材の横断面図であり、触媒保
持体内に一体に形成されていて、触媒部材の前後におけ
る圧力降下を小さくし、高温ガスからの熱エネルギを改
質可能なガスに伝達する（少なくとも後者のガスは触媒
保持体上にドープされた改質触媒の存在化で加熱された
ものである）互いに別個の隣接するガス通路を示す図で
ある。
【図３】図２の触媒部材の平面図である。
【図４】複数のコンパクトで積重ね自在なディスクを示
す本発明の触媒保持体構造を含むフィン付き改質触媒部
材の横断面図であり、各ディスクが、各触媒保持体ディ
スクに一体的に形成されていて、触媒部材の前後におけ
る圧力降下を小さくし、高温ガスからの熱エネルギを改
質可能なガスに伝達する（少なくとも後者のガスは触媒
保持体上にドープされた改質触媒の存在化で加熱された
ものである）互いに別個の隣接するガス通路を有する状
態を示す図である。
す本発明の触媒保持体構造を含むフィン付き改質触媒部
材の横断面図であり、各ディスクが、各触媒保持体ディ
スクに一体的に形成されていて、触媒部材の前後におけ
る圧力降下を小さくし、高温ガスからの熱エネルギを改
質可能なガスに伝達する（少なくとも後者のガスは触媒
保持体上にドープされた改質触媒の存在化で加熱された
ものである）互いに別個の隣接するガス通路を有する状
態を示す図である。
【図５】図４の触媒部材の平面図である。
１０ 電気化学的発電装置 １６ 燃料電池 １８ 燃料電極 ２０ 燃料入口 ２２ 発電室 ２４ 燃焼室 ３０ 酸化剤供給入口 ３４ 多孔質障壁 ３６ 使用済ガス ３８ 燃焼廃ガスチャンネル ４６ 使用済酸化剤 ４８ 使用済燃料再循環チャンネル ５０ 混合装置 ５４ 改質可能なガス燃料混合物 ５６ 改質室 ５８ 触媒部材 ５９ 流れチャンネル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラリー アンソニー ショックリング アメリカ合衆国 ペンシルベニア州 ピッ ツバーグ テトン・ドライブ 116 (72)発明者 レイモンド アンソニー ジョージ アメリカ合衆国 ペンシルベニア州 ピッ ツバーグ ダーリントン・ロード 5550 (72)発明者 リチャード アレン ベイセル アメリカ合衆国 ペンシルベニア州 ピッ ツバーグ サーフサイド・ドライブ 640
Claims (18)
- 【請求項１】 炭化水素改質触媒部材構造において、触
媒を含浸させた多孔質改質触媒保持体を有し、触媒保持
体は改質可能な炭化水素ガスの流れの方向に細長く、改
質可能炭化水素ガスに接触する触媒保持体の表面が、触
媒保持体の長さに沿って延びていて、改質可能なガス流
チャンネルを形成する少なくとも一つの別個の通路を備
え、該少なくとも一つの別個の通路は、該通路内で改質
可能炭化水素ガスを加熱するための手段と熱伝達関係に
あることを特徴とする炭化水素改質触媒部材構造。 - 【請求項２】 改質可能炭化水素ガスに接触する触媒保
持体の前記表面は、触媒保持体の長さに沿って延びてい
て、複数のガス流チャンネルを形成する複数の互いに別
個の通路を備え、ガス流チャンネルのうち少なくとも一
つは改質可能炭化水素ガスを運ぶことを特徴とする請求
項１の炭化水素改質触媒部材構造。 - 【請求項３】 ガス流チャンネルは少なくとも一部が、
触媒保持体内へ内方に延びていて、ガス流の方向に細長
い一体スロットで形成されていることを特徴とする請求
項２の炭化水素改質触媒部材構造。 - 【請求項４】 少なくとも一つの包囲壁が、触媒保持体
の周りに配置されており、該包囲壁は一体スロットを部
分的に閉じていることを特徴とする請求項３の炭化水素
改質触媒部材構造。 - 【請求項５】 包囲壁は、耐熱性であって熱伝導性の金
属又は合金で作られていることを特徴とする請求項４の
炭化水素改質触媒部材構造。 - 【請求項６】 触媒保持体は、全体として円筒形であっ
てガス流の方向に細長いことを特徴とする請求項２の炭
化水素改質触媒部材構造。 - 【請求項７】 触媒保持体は、全体として矩形であって
ガス流の方向に細長いことを特徴とする請求項２の炭化
水素改質触媒部材構造。 - 【請求項８】 触媒保持体は、互いに積重ね可能な複数
のディスクから成ることを特徴とする請求項２の炭化水
素改質触媒部材構造。 - 【請求項９】 触媒保持体は、少なくとも一つの中央通
路及び触媒保持体本体内へ内方へ延びる少なくとも一つ
の一体スロットを有し、中央通路及び一体スロットは、
ガス流の方向に細長いことを特徴とする請求項２の炭化
水素改質触媒部材構造。 - 【請求項１０】 改質触媒部材は、ＮｉとＰｔから成る
金属群から選択された改質触媒を含浸させた多孔質のア
ルミナ触媒保持体から成ることを特徴とする請求項２の
炭化水素改質触媒部材構造。 - 【請求項１１】 改質触媒は、Ｍｇ、Ｃａ−Ａｌ、Ｓｒ
−Ａｌ、Ｃｅ、Ｂａから成る群から選択された金属又は
金属酸化物を更に含むことを特徴とする請求項１０の炭
化水素改質触媒部材構造。 - 【請求項１２】 触媒保持体に含浸させた改質触媒は、
Ｎｉ及びＭｇＯを含むことを特徴とする請求項２の炭化
水素改質触媒部材構造。 - 【請求項１３】 改質触媒部材は、非剛性であって多孔
質且つ繊維状のアルミナ触媒保持体から成り、繊維は、
圧縮性であって実質的に焼結されておらず、Ｎｉ及びＭ
ｇＯで含浸していることを特徴とする請求項２の炭化水
素改質触媒部材構造。 - 【請求項１４】 電気化学的発電装置において、各々が
複数の互いに平行な細長い電気化学的電池を含む少なく
とも一つの電池束を収納した細長い発電室を有し、各電
気化学的電池が、外側燃料電極、内側空気電極及びこれ
ら電極間に位置した固体酸化物電解質から成り、更に、
発電室への新鮮ガス状供給燃料入口と、発電室へのガス
状供給酸化物入口と、発電室からの少なくとも一つのガ
ス状使用済燃料出口と、燃焼室と、燃焼室からの少なく
とも一つの燃焼廃ガス出口と、改質触媒を含浸させた触
媒保持体から成る炭化水素改質触媒部材を収容した改質
室とを有し、使用済燃料出口チャンネルが発電室から延
びて混合装置において新鮮炭化水素供給燃料入口と連絡
し、改質可能炭化水素ガス混合物が混合装置から改質室
に流れ、改質室内で実質的に改質され、そして改質室か
ら発電室内へ流れ、改質触媒保持体の改質可能ガス接触
表面が、改質触媒保持体内に少なくとも部分的に一体に
形成されると共に改質可能な炭化水素ガス流の方向にお
いて改質触媒保持体の長さに沿って延びていて、改質可
能ガス流チャンネルを形成する少なくとも一つの互いに
別個の通路を有し、該少なくとも一つの別個の通路は、
該通路内で改質可能炭化水素ガスを加熱するための手段
と熱伝達関係にあることを特徴とする電気化学的発電装
置。 - 【請求項１５】 改質可能ガス接触表面は、触媒保持体
内に互いに隣接して設けられた複数の互いに別個の通路
を有し、さらに、改質可能なガスを別個の通路内へ差し
向ける手段が設けられていることを特徴とする請求項１
４の電気化学的発電装置。 - 【請求項１６】 改質可能な炭化水素ガスを加熱するた
めの手段は、改質室の壁と熱伝達関係をなして差し向け
られた前記使用済ガス出口又は燃焼廃ガス出口を含み、
改質室の前記壁は、触媒保持体の周りに配置されてい
て、前記少なくとも一つの別個の通路を部分的に閉じて
いることを特徴とする請求項１４の電気化学的発電装
置。 - 【請求項１７】 改質触媒部材は、触媒を含浸させた触
媒保持体から成り、ガス流チャンネルは少なくとも一部
が、触媒保持体本体内へ内方に延びていて、ガス流の方
向に細長い一体スロットにより形成されていることを特
徴とする請求項１５の電気化学的発電装置。 - 【請求項１８】 改質触媒部材は、少なくとも一つの中
央通路及び触媒保持体本体内へ内方へ延びる少なくとも
一つの一体スロットを有し、中央通路及び一体スロット
は、ガス流の方向に細長く、更に、少なくとも一つの包
囲壁が、触媒保持体の周りに配置されており、該包囲壁
は一体スロットを部分的に閉じていることを特徴とする
請求項１５の電気化学的発電装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US19871194A | 1994-02-18 | 1994-02-18 | |
| US08/198711 | 1994-02-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0822835A true JPH0822835A (ja) | 1996-01-23 |
Family
ID=22734480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7056675A Withdrawn JPH0822835A (ja) | 1994-02-18 | 1995-02-20 | 炭化水素改質触媒部材構造及び電気化学的発電装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5527631A (ja) |
| EP (1) | EP0677327B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0822835A (ja) |
| KR (1) | KR950031230A (ja) |
| CA (1) | CA2142781A1 (ja) |
| DE (1) | DE69506767T2 (ja) |
| TW (1) | TW299345B (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005158530A (ja) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Kyocera Corp | 燃料電池組立体 |
| JP2007287428A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2007287424A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2007311158A (ja) * | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2007311160A (ja) * | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2007311157A (ja) * | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2009199787A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Casio Comput Co Ltd | 発電装置、その制御装置、動作方法及び電子機器 |
| WO2014021385A1 (ja) * | 2012-08-01 | 2014-02-06 | 国立大学法人九州大学 | ペーパー状触媒及びペーパー状触媒配列体並びにペーパー状触媒又はペーパー状触媒配列体を備えた固体酸化物形燃料電池 |
| JP2016541090A (ja) * | 2013-10-23 | 2016-12-28 | ブルーム エネルギー コーポレイション | 高級炭化水素の選択的改質のための予備改質器 |
| KR20170125371A (ko) * | 2015-03-05 | 2017-11-14 | 와트 퓨얼 셀 코퍼레이션 | 제조 및 작동 방법을 포함하는 애프터버너 |
Families Citing this family (104)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4438555C1 (de) * | 1994-10-28 | 1996-03-07 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Brennstoffzellenanordnung mit Reformierungseinrichtung |
| DK175723B1 (da) * | 1995-03-20 | 2005-02-07 | Topsoe Haldor As | Fremgangsmåde til fremstilling af elektrisk energi i en höjtemperaturbrændselscelle |
| WO1999010945A1 (en) * | 1997-08-26 | 1999-03-04 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Producing electrical energy from natural gas using a solid oxide fuel cell |
| US6641625B1 (en) | 1999-05-03 | 2003-11-04 | Nuvera Fuel Cells, Inc. | Integrated hydrocarbon reforming system and controls |
| US6440594B1 (en) * | 1999-06-17 | 2002-08-27 | California Institute Of Technology | Aerosol feed direct methanol fuel cell |
| US6221522B1 (en) * | 1999-09-10 | 2001-04-24 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Open end protection for solid oxide fuel cells |
| US6440596B1 (en) | 1999-10-20 | 2002-08-27 | Technology Management, Inc. | Solid-oxide fuel cell hot assembly |
| US6489050B1 (en) | 1999-11-01 | 2002-12-03 | Technology Management, Inc. | Apparatus and method for cooling high-temperature fuel cell stacks |
| AU3648701A (en) * | 2000-01-21 | 2001-07-31 | Conoco Inc. | Thermal shock resistant catalysts for synthesis gas production |
| DE10030775C1 (de) * | 2000-06-23 | 2001-12-20 | Buderus Heiztechnik Gmbh | Verfahren zur Dosierung von Flüssigkeiten |
| US6946209B1 (en) | 2000-09-25 | 2005-09-20 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Desulfurization for fuel cell systems using sulfur separating membranes |
| WO2002038495A1 (de) * | 2000-11-12 | 2002-05-16 | Klaus Rennebeck | Verfahren und vorrichtung zur wasserstoffgewinnung mittels eines katalytischen mikrohohlfaser-reformers |
| US20020122969A1 (en) * | 2000-12-15 | 2002-09-05 | Manfred Herrmann | Pressure driven hermetically sealed pump for fuel cell system |
| US7182924B2 (en) * | 2001-03-13 | 2007-02-27 | Corning Incorporated | Substrate packing for monolith reactors |
| US6855272B2 (en) * | 2001-07-18 | 2005-02-15 | Kellogg Brown & Root, Inc. | Low pressure drop reforming exchanger |
| US7067208B2 (en) * | 2002-02-20 | 2006-06-27 | Ion America Corporation | Load matched power generation system including a solid oxide fuel cell and a heat pump and an optional turbine |
| WO2004021497A2 (en) * | 2002-08-07 | 2004-03-11 | Battelle Memorial Institute | Passive vapor exchange systems and techniques for fuel reforming and prevention of carbon fouling |
| US20040043900A1 (en) * | 2002-08-12 | 2004-03-04 | Combs Glenn A. | Heterogeneous gaseous chemical reactor catalyst |
| US6821663B2 (en) * | 2002-10-23 | 2004-11-23 | Ion America Corporation | Solid oxide regenerative fuel cell |
| US20040166397A1 (en) * | 2002-11-08 | 2004-08-26 | Valdez Thomas I. | Cathode structure for direct methanol fuel cell |
| US7282291B2 (en) * | 2002-11-25 | 2007-10-16 | California Institute Of Technology | Water free proton conducting membranes based on poly-4-vinylpyridinebisulfate for fuel cells |
| US6924053B2 (en) * | 2003-03-24 | 2005-08-02 | Ion America Corporation | Solid oxide regenerative fuel cell with selective anode tail gas circulation |
| US7045238B2 (en) * | 2003-03-24 | 2006-05-16 | Ion America Corporation | SORFC power and oxygen generation method and system |
| US7364810B2 (en) | 2003-09-03 | 2008-04-29 | Bloom Energy Corporation | Combined energy storage and fuel generation with reversible fuel cells |
| US7878280B2 (en) * | 2003-04-09 | 2011-02-01 | Bloom Energy Corporation | Low pressure hydrogen fueled vehicle and method of operating same |
| US7575822B2 (en) | 2003-04-09 | 2009-08-18 | Bloom Energy Corporation | Method of optimizing operating efficiency of fuel cells |
| US7482078B2 (en) * | 2003-04-09 | 2009-01-27 | Bloom Energy Corporation | Co-production of hydrogen and electricity in a high temperature electrochemical system |
| US7150927B2 (en) * | 2003-09-10 | 2006-12-19 | Bloom Energy Corporation | SORFC system with non-noble metal electrode compositions |
| US7569193B2 (en) | 2003-12-19 | 2009-08-04 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for controlled combustion of gaseous pollutants |
| US7422810B2 (en) * | 2004-01-22 | 2008-09-09 | Bloom Energy Corporation | High temperature fuel cell system and method of operating same |
| US7364812B2 (en) * | 2004-03-19 | 2008-04-29 | Pittsburgh Electric Engines, Inc. | Multi-function solid oxide fuel cell bundle and method of making the same |
| KR100599668B1 (ko) * | 2004-08-19 | 2006-07-12 | 한국과학기술연구원 | 연료의 부분 산화 개질 반응용 촉매 성형체 더미, 이를 이용한 연료 개질 장치 및 연료 개질 방법 |
| US20060042565A1 (en) * | 2004-08-26 | 2006-03-02 | Eaton Corporation | Integrated fuel injection system for on-board fuel reformer |
| US7736599B2 (en) * | 2004-11-12 | 2010-06-15 | Applied Materials, Inc. | Reactor design to reduce particle deposition during process abatement |
| US7476616B2 (en) * | 2004-12-13 | 2009-01-13 | Fsi International, Inc. | Reagent activator for electroless plating |
| AU2005320013B2 (en) * | 2004-12-22 | 2009-05-14 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell system |
| US20060147771A1 (en) * | 2005-01-04 | 2006-07-06 | Ion America Corporation | Fuel cell system with independent reformer temperature control |
| US7514166B2 (en) * | 2005-04-01 | 2009-04-07 | Bloom Energy Corporation | Reduction of SOFC anodes to extend stack lifetime |
| US7524572B2 (en) * | 2005-04-07 | 2009-04-28 | Bloom Energy Corporation | Fuel cell system with thermally integrated combustor and corrugated foil reformer |
| US7858256B2 (en) * | 2005-05-09 | 2010-12-28 | Bloom Energy Corporation | High temperature fuel cell system with integrated heat exchanger network |
| US8691462B2 (en) | 2005-05-09 | 2014-04-08 | Modine Manufacturing Company | High temperature fuel cell system with integrated heat exchanger network |
| US20060251934A1 (en) * | 2005-05-09 | 2006-11-09 | Ion America Corporation | High temperature fuel cell system with integrated heat exchanger network |
| US7700210B2 (en) * | 2005-05-10 | 2010-04-20 | Bloom Energy Corporation | Increasing thermal dissipation of fuel cell stacks under partial electrical load |
| KR20080021697A (ko) * | 2005-06-13 | 2008-03-07 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 폐가스 경감 방법 및 장치 |
| US9911989B2 (en) | 2005-07-25 | 2018-03-06 | Bloom Energy Corporation | Fuel cell system with partial recycling of anode exhaust |
| US7591880B2 (en) * | 2005-07-25 | 2009-09-22 | Bloom Energy Corporation | Fuel cell anode exhaust fuel recovery by adsorption |
| US7520916B2 (en) * | 2005-07-25 | 2009-04-21 | Bloom Energy Corporation | Partial pressure swing adsorption system for providing hydrogen to a vehicle fuel cell |
| JP5542333B2 (ja) * | 2005-07-25 | 2014-07-09 | ブルーム エナジー コーポレーション | 電気化学アノードの排気のリサイクルを行う燃料電池システム |
| US20070017368A1 (en) * | 2005-07-25 | 2007-01-25 | Ion America Corporation | Gas separation method and apparatus using partial pressure swing adsorption |
| JP5102217B2 (ja) * | 2005-10-31 | 2012-12-19 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | プロセス削減反応器 |
| US7655196B2 (en) | 2005-11-16 | 2010-02-02 | Fuelcell Energy, Inc. | Reforming catalyst and method and apparatus for making and loading same |
| US7659022B2 (en) | 2006-08-14 | 2010-02-09 | Modine Manufacturing Company | Integrated solid oxide fuel cell and fuel processor |
| EP1982364A4 (en) | 2006-01-23 | 2010-07-07 | Bloom Energy Corp | MODULAR FUEL CELL SYSTEM |
| US20070196704A1 (en) * | 2006-01-23 | 2007-08-23 | Bloom Energy Corporation | Intergrated solid oxide fuel cell and fuel processor |
| US20080003150A1 (en) * | 2006-02-11 | 2008-01-03 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for pfc abatement using a cdo chamber |
| WO2007117406A2 (en) * | 2006-04-03 | 2007-10-18 | Bloom Energy Corporation | Fuel cell system and balance of plant configuration |
| US8822094B2 (en) * | 2006-04-03 | 2014-09-02 | Bloom Energy Corporation | Fuel cell system operated on liquid fuels |
| US8241801B2 (en) | 2006-08-14 | 2012-08-14 | Modine Manufacturing Company | Integrated solid oxide fuel cell and fuel processor |
| EP2064766A4 (en) * | 2006-09-06 | 2010-09-29 | Bloom Energy Corp | FLEXIBLE FUEL CELL SYSTEM CONFIGURATION FOR HANDLING OF MULTIPLE FUELS |
| US7846600B2 (en) * | 2006-09-21 | 2010-12-07 | Bloom Energy Corporation | Adaptive purge control to prevent electrode redox cycles in fuel cell systems |
| US7968245B2 (en) * | 2006-09-25 | 2011-06-28 | Bloom Energy Corporation | High utilization stack |
| US10615444B2 (en) | 2006-10-18 | 2020-04-07 | Bloom Energy Corporation | Anode with high redox stability |
| WO2008048445A2 (en) | 2006-10-18 | 2008-04-24 | Bloom Energy Corporation | Anode with remarkable stability under conditions of extreme fuel starvation |
| US8435689B2 (en) * | 2006-10-23 | 2013-05-07 | Bloom Energy Corporation | Dual function heat exchanger for start-up humidification and facility heating in SOFC system |
| US7393603B1 (en) * | 2006-12-20 | 2008-07-01 | Bloom Energy Corporation | Methods for fuel cell system optimization |
| US20090214905A1 (en) * | 2007-01-08 | 2009-08-27 | California Institute Of Technology | Direct methanol fuel cell operable with neat methanol |
| US7883803B2 (en) * | 2007-03-30 | 2011-02-08 | Bloom Energy Corporation | SOFC system producing reduced atmospheric carbon dioxide using a molten carbonated carbon dioxide pump |
| US7833668B2 (en) * | 2007-03-30 | 2010-11-16 | Bloom Energy Corporation | Fuel cell system with greater than 95% fuel utilization |
| US20080261099A1 (en) * | 2007-04-13 | 2008-10-23 | Bloom Energy Corporation | Heterogeneous ceramic composite SOFC electrolyte |
| US20080254336A1 (en) * | 2007-04-13 | 2008-10-16 | Bloom Energy Corporation | Composite anode showing low performance loss with time |
| WO2008150524A2 (en) | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Bloom Energy Corporation | Structure for high temperature fuel cell system start up and shutdown |
| US8920997B2 (en) | 2007-07-26 | 2014-12-30 | Bloom Energy Corporation | Hybrid fuel heat exchanger—pre-reformer in SOFC systems |
| US8852820B2 (en) | 2007-08-15 | 2014-10-07 | Bloom Energy Corporation | Fuel cell stack module shell with integrated heat exchanger |
| US9246184B1 (en) | 2007-11-13 | 2016-01-26 | Bloom Energy Corporation | Electrolyte supported cell designed for longer life and higher power |
| WO2009064391A2 (en) | 2007-11-13 | 2009-05-22 | Bloom Energy Corporation | Electrolyte supported cell designed for longer life and higher power |
| WO2009105191A2 (en) | 2008-02-19 | 2009-08-27 | Bloom Energy Corporation | Fuel cell system containing anode tail gas oxidizer and hybrid heat exchanger/reformer |
| EP2140933A1 (en) | 2008-07-02 | 2010-01-06 | Werner Soyez | Structured catalyst hold for pipe reactors |
| US8968958B2 (en) * | 2008-07-08 | 2015-03-03 | Bloom Energy Corporation | Voltage lead jumper connected fuel cell columns |
| US9287571B2 (en) * | 2008-07-23 | 2016-03-15 | Bloom Energy Corporation | Operation of fuel cell systems with reduced carbon formation and anode leading edge damage |
| US8697597B2 (en) | 2009-04-09 | 2014-04-15 | University Of Miami | Self sustained electrochemical promotion catalysts |
| US8617763B2 (en) * | 2009-08-12 | 2013-12-31 | Bloom Energy Corporation | Internal reforming anode for solid oxide fuel cells |
| JP5868321B2 (ja) | 2009-09-02 | 2016-02-24 | ブルーム エナジー コーポレーション | 燃料電池システムおよびその作動方法 |
| EP2529442B1 (en) | 2010-01-26 | 2018-10-03 | Bloom Energy Corporation | Phase stable doped zirconia electrolyte compositions with low degradation |
| US8440362B2 (en) | 2010-09-24 | 2013-05-14 | Bloom Energy Corporation | Fuel cell mechanical components |
| US8563180B2 (en) | 2011-01-06 | 2013-10-22 | Bloom Energy Corporation | SOFC hot box components |
| CN104798237B (zh) | 2012-11-20 | 2018-12-14 | 博隆能源股份有限公司 | 经掺杂氧化钪稳定的氧化锆电解质组合物 |
| US9755263B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-09-05 | Bloom Energy Corporation | Fuel cell mechanical components |
| US9093682B2 (en) | 2013-08-26 | 2015-07-28 | 19 Space Energy, LLC | Reforming chamber with multiple electrodes to generate hydrogen |
| EP3065857B1 (en) | 2013-11-06 | 2022-06-08 | Watt Fuel Cell Corp. | Integrated gaseous fuel cpox reformer and fuel cell systems, and methods of producing electricity |
| CN105705227B (zh) | 2013-11-06 | 2018-09-25 | 瓦特燃料电池公司 | 液体燃料催化部分氧化重整器和燃料电池***、以及产生电力的方法 |
| CA2929136C (en) | 2013-11-06 | 2018-03-13 | Watt Fuel Cell Corp. | Reformer with perovskite as structural component thereof |
| MX352227B (es) | 2013-11-06 | 2017-11-15 | WATT Fuel Cell Corp | Reformadores cpox de combustible liquido y metodo de reformacion cpox. |
| WO2015069836A2 (en) | 2013-11-06 | 2015-05-14 | Watt Fuel Cell Corp. | Gaseous fuel cpox reformers and methods of cpox reforming |
| CA2929816C (en) | 2013-11-06 | 2018-03-13 | Watt Fuel Cell Corp. | Chemical reactor with manifold for management of a flow of gaseous reaction medium thereto |
| US9461320B2 (en) | 2014-02-12 | 2016-10-04 | Bloom Energy Corporation | Structure and method for fuel cell system where multiple fuel cells and power electronics feed loads in parallel allowing for integrated electrochemical impedance spectroscopy (EIS) |
| US10096840B1 (en) | 2014-12-15 | 2018-10-09 | Bloom Energy Corporation | High temperature air purge of solid oxide fuel cell anode electrodes |
| US10651496B2 (en) | 2015-03-06 | 2020-05-12 | Bloom Energy Corporation | Modular pad for a fuel cell system |
| US10347930B2 (en) | 2015-03-24 | 2019-07-09 | Bloom Energy Corporation | Perimeter electrolyte reinforcement layer composition for solid oxide fuel cell electrolytes |
| WO2018049212A1 (en) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | Fuelcell Energy, Inc. | Molten carbonate fuel cell stack having direct and indirect internal reformers |
| US10361442B2 (en) | 2016-11-08 | 2019-07-23 | Bloom Energy Corporation | SOFC system and method which maintain a reducing anode environment |
| MX2019000028A (es) * | 2017-03-02 | 2019-05-06 | Rodrigo Coquis Sanchez Concha | Sistema mecanico de fluidos para la optimizacion del funcionamiento de aleaciones cataliticas para la mejora de propiedades y la eliminacion de contaminantes microbiologicos en combustibles hidrocarburos. |
| US10680251B2 (en) | 2017-08-28 | 2020-06-09 | Bloom Energy Corporation | SOFC including redox-tolerant anode electrode and system including the same |
| US11398634B2 (en) | 2018-03-27 | 2022-07-26 | Bloom Energy Corporation | Solid oxide fuel cell system and method of operating the same using peak shaving gas |
| DE102020202875A1 (de) | 2020-03-06 | 2021-09-09 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Brennstoffzellenvorrichtung |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2408164A (en) * | 1942-04-25 | 1946-09-24 | Phillips Petroleum Co | Catalyst preparation |
| US4407785A (en) * | 1972-11-28 | 1983-10-04 | Engelhard Corporation | Method of conducting catalytically promoted gas-phase reactions |
| US4233187A (en) * | 1979-03-26 | 1980-11-11 | United Catalysts Inc. | Catalyst and process for steam-reforming of hydrocarbons |
| DE3068525D1 (en) * | 1979-09-06 | 1984-08-16 | Ici Plc | A process and apparatus for catalytically reacting steam with a hydrocarbon in endothermic conditions |
| DE3167579D1 (en) * | 1980-06-25 | 1985-01-17 | Ici Plc | Catalytic process for producing hydrogen |
| US4328130A (en) * | 1980-10-22 | 1982-05-04 | Chevron Research Company | Shaped channeled catalyst |
| US4395468A (en) * | 1980-12-22 | 1983-07-26 | Westinghouse Electric Corp. | Fuel cell generator |
| US4490444A (en) * | 1980-12-22 | 1984-12-25 | Westinghouse Electric Corp. | High temperature solid electrolyte fuel cell configurations and interconnections |
| JPS61267272A (ja) * | 1985-05-22 | 1986-11-26 | Hitachi Ltd | 溶融炭酸塩燃料電池 |
| JPS6280971A (ja) * | 1985-10-02 | 1987-04-14 | Hitachi Ltd | 燃料電池用内部改質触媒材料とその製造方法 |
| GB8528031D0 (en) * | 1985-11-13 | 1985-12-18 | Ici Plc | Ceramic structures |
| DE3611732A1 (de) * | 1986-04-08 | 1987-10-15 | Kernforschungsz Karlsruhe | Verfahren zur herstellung von katalysatortraeger-koerpern und danach hergestellte katalysatortraeger-koerper |
| US4729931A (en) * | 1986-11-03 | 1988-03-08 | Westinghouse Electric Corp. | Reforming of fuel inside fuel cell generator |
| US4751152A (en) * | 1987-04-06 | 1988-06-14 | Westinghouse Electric Corp. | High bulk self-supporting electrode with integral gas feed conduit for solid oxide fuel cells |
| US4885078A (en) * | 1988-12-07 | 1989-12-05 | Westinghouse Electric Corp. | Devices capable of removing silicon and aluminum from gaseous atmospheres |
| US4898792A (en) * | 1988-12-07 | 1990-02-06 | Westinghouse Electric Corp. | Electrochemical generator apparatus containing modified high temperature insulation and coated surfaces for use with hydrocarbon fuels |
| JPH0755802B2 (ja) * | 1989-09-22 | 1995-06-14 | 日本碍子株式会社 | 燃料電池システムの燃料改質装置 |
| US4983471A (en) * | 1989-12-28 | 1991-01-08 | Westinghouse Electric Corp. | Electrochemical cell apparatus having axially distributed entry of a fuel-spent fuel mixture transverse to the cell lengths |
| US5047299A (en) * | 1990-07-25 | 1991-09-10 | Westinghouse Electric Corp. | Electrochemical cell apparatus having an integrated reformer-mixer nozzle-mixer diffuser |
| US5143800A (en) * | 1990-07-25 | 1992-09-01 | Westinghouse Electric Corp. | Electrochemical cell apparatus having combusted exhaust gas heat exchange and valving to control the reformable feed fuel composition |
| US5169730A (en) * | 1990-07-25 | 1992-12-08 | Westinghouse Electric Corp. | Electrochemical cell apparatus having an exterior fuel mixer nozzle |
| US5082751A (en) * | 1990-10-18 | 1992-01-21 | Westinghouse Electric Corp. | Internal natural gas reformer-dividers for a solid oxide fuel cell generator configuration |
| US5250489A (en) * | 1990-11-26 | 1993-10-05 | Catalytica, Inc. | Catalyst structure having integral heat exchange |
-
1995
- 1995-02-08 TW TW084101050A patent/TW299345B/zh active
- 1995-02-14 EP EP95300927A patent/EP0677327B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-02-14 DE DE69506767T patent/DE69506767T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-02-17 CA CA002142781A patent/CA2142781A1/en not_active Abandoned
- 1995-02-17 KR KR1019950002986A patent/KR950031230A/ko not_active Application Discontinuation
- 1995-02-20 JP JP7056675A patent/JPH0822835A/ja not_active Withdrawn
- 1995-10-04 US US08/539,814 patent/US5527631A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005158530A (ja) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Kyocera Corp | 燃料電池組立体 |
| JP2007287428A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2007287424A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2007311158A (ja) * | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2007311160A (ja) * | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2007311157A (ja) * | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2009199787A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Casio Comput Co Ltd | 発電装置、その制御装置、動作方法及び電子機器 |
| WO2014021385A1 (ja) * | 2012-08-01 | 2014-02-06 | 国立大学法人九州大学 | ペーパー状触媒及びペーパー状触媒配列体並びにペーパー状触媒又はペーパー状触媒配列体を備えた固体酸化物形燃料電池 |
| JPWO2014021385A1 (ja) * | 2012-08-01 | 2016-07-21 | 国立大学法人九州大学 | 炭化水素の改質用のペーパー状触媒及びペーパー状触媒配列体並びにペーパー状触媒又はペーパー状触媒配列体を備えた固体酸化物形燃料電池 |
| JP2016541090A (ja) * | 2013-10-23 | 2016-12-28 | ブルーム エネルギー コーポレイション | 高級炭化水素の選択的改質のための予備改質器 |
| KR20170125371A (ko) * | 2015-03-05 | 2017-11-14 | 와트 퓨얼 셀 코퍼레이션 | 제조 및 작동 방법을 포함하는 애프터버너 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2142781A1 (en) | 1995-08-19 |
| TW299345B (ja) | 1997-03-01 |
| KR950031230A (ko) | 1995-12-18 |
| DE69506767T2 (de) | 1999-05-20 |
| EP0677327A1 (en) | 1995-10-18 |
| US5527631A (en) | 1996-06-18 |
| DE69506767D1 (de) | 1999-02-04 |
| EP0677327B1 (en) | 1998-12-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0822835A (ja) | 炭化水素改質触媒部材構造及び電気化学的発電装置 | |
| JP2965273B2 (ja) | 改質可能燃料ガスの組成を制御する弁を備えた電気化学的セル装置 | |
| US5601937A (en) | Hydrocarbon reformer for electrochemical cells | |
| JP2965275B2 (ja) | 燃料電池発電装置 | |
| US7695841B2 (en) | Solid oxide fuel cell tube with internal fuel processing | |
| US4983471A (en) | Electrochemical cell apparatus having axially distributed entry of a fuel-spent fuel mixture transverse to the cell lengths | |
| JP2965272B2 (ja) | 燃料混合ノズルを外部に設けた電気化学的セル装置 | |
| EP0242200A1 (en) | Fuel cell generators | |
| EP0468699A1 (en) | Electrochemical cell apparatus having an integrated reformer-mixer nozzle-mixer diffuser | |
| JP2008521184A (ja) | 化学反応を実施するための装置 | |
| JPS5864771A (ja) | 燃料電池発電装置及びその作動方法 | |
| JP2016541090A (ja) | 高級炭化水素の選択的改質のための予備改質器 | |
| WO2002069430A9 (en) | Internal reforming improvements for fuel cells | |
| US8080346B2 (en) | Current collector for solid oxide fuel cell tube with internal fuel processing | |
| JP4475861B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池ユニット | |
| JP5301540B2 (ja) | 改善されたガスのチャネル搬送および熱交換を有する固体酸化物燃料電池システム | |
| JP2005019034A (ja) | 固体酸化物形燃料電池 | |
| JP4988347B2 (ja) | 固体酸化物燃料電池を基にした補助電源装置 | |
| RU2447545C2 (ru) | Системы твердооксидных топливных элементов с улучшенными канализированием газов и теплообменом | |
| EP0938756A1 (en) | A hydrocarbon reformer for electrochemical cells |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020507 |