WO2000035578A1 - Dispositif de traitement de fluides - Google Patents

Dispositif de traitement de fluides Download PDF

Info

Publication number
WO2000035578A1
WO2000035578A1 PCT/JP1999/006984 JP9906984W WO0035578A1 WO 2000035578 A1 WO2000035578 A1 WO 2000035578A1 JP 9906984 W JP9906984 W JP 9906984W WO 0035578 A1 WO0035578 A1 WO 0035578A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gas
section
reforming
reaction section
processing
Prior art date
Application number
PCT/JP1999/006984
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Norihisa Sinke
Kazuhiro Hirai
Seisaku Higashiguchi
Original Assignee
Osaka Gas Co., Ltd.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osaka Gas Co., Ltd. filed Critical Osaka Gas Co., Ltd.
Priority to DE69931396T priority Critical patent/DE69931396T2/de
Priority to EP99959783A priority patent/EP1142632B1/en
Priority to CA002355952A priority patent/CA2355952C/en
Priority to US09/868,222 priority patent/US7014822B1/en
Publication of WO2000035578A1 publication Critical patent/WO2000035578A1/ja

Links

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
    • H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • H01M8/0625—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material in a modular combined reactor/fuel cell structure
    • H01M8/0631—Reactor construction specially adapted for combination reactor/fuel cell
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/248—Reactors comprising multiple separated flow channels
    • B01J19/2485—Monolithic reactors
    • 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
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/248—Reactors comprising multiple separated flow channels
    • B01J19/249—Plate-type reactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0446—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical
    • B01J8/0476—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more otherwise shaped beds
    • B01J8/0484—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more otherwise shaped beds the beds being placed next to each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0492—Feeding reactive fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0496—Heating or cooling the reactor
    • 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
    • C01B3/384—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 the catalyst being continuously externally heated
    • 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
    • C01B3/48—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 followed by reaction of water vapour with carbon monoxide
    • 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
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/56—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids
    • C01B3/58—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids including a catalytic reaction
    • C01B3/583—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids including a catalytic reaction the reaction being the selective oxidation of carbon monoxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K3/00—Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide
    • C10K3/02—Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide by catalytic treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K3/00—Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide
    • C10K3/02—Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide by catalytic treatment
    • C10K3/04—Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide by catalytic treatment reducing the carbon monoxide content, e.g. water-gas shift [WGS]
    • 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
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00309—Controlling the temperature by indirect heat exchange with two or more reactions in heat exchange with each other, such as an endothermic reaction in heat exchange with an exothermic reaction
    • 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
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00477—Controlling the temperature by thermal insulation means
    • B01J2208/00495—Controlling the temperature by thermal insulation means using insulating materials or refractories
    • 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
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/0053—Controlling multiple zones along the direction of flow, e.g. pre-heating and after-cooling
    • 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
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/02—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor with stationary particles
    • B01J2208/021—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor with stationary particles comprising a plurality of beds with flow of reactants in parallel
    • B01J2208/022—Plate-type reactors filled with granular 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002—Chemical plants
    • B01J2219/00004—Scale aspects
    • B01J2219/00006—Large-scale industrial plants
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002—Chemical plants
    • B01J2219/00018—Construction aspects
    • B01J2219/0002—Plants assembled from modules joined together
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00117—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with two or more reactions in heat exchange with each other, such as an endothermic reaction in heat exchange with an exothermic reaction
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/0015—Controlling the temperature by thermal insulation means
    • B01J2219/00155—Controlling the temperature by thermal insulation means using insulating materials or refractories
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00159—Controlling the temperature controlling multiple zones along the direction of flow, e.g. pre-heating and after-cooling
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00761—Details of the reactor
    • B01J2219/00763—Baffles
    • B01J2219/00765—Baffles attached to the reactor wall
    • B01J2219/00777—Baffles attached to the reactor wall horizontal
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2451—Geometry of the reactor
    • B01J2219/2453—Plates arranged in parallel
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2461—Heat exchange aspects
    • B01J2219/2462—Heat exchange aspects the reactants being in indirect heat exchange with a non reacting heat exchange medium
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2474—Mixing means, e.g. fins or baffles attached to the plates
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2476—Construction materials
    • B01J2219/2477—Construction materials of the catalysts
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2476—Construction materials
    • B01J2219/2477—Construction materials of the catalysts
    • B01J2219/2481—Catalysts in granular from between plates
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2491—Other constructional details
    • B01J2219/2492—Assembling means
    • B01J2219/2493—Means for assembling plates together, e.g. sealing means, screws, bolts
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2491—Other constructional details
    • B01J2219/2492—Assembling means
    • B01J2219/2496—Means for assembling modules together, e.g. casings, holders, fluidic connectors
    • 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
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0233—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a steam reforming step
    • 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
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0283—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a CO-shift step, i.e. a water gas shift step
    • C01B2203/0294—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a CO-shift step, i.e. a water gas shift step containing three or more CO-shift steps
    • 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
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0435—Catalytic purification
    • C01B2203/044—Selective oxidation of carbon monoxide
    • 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
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/047—Composition of the impurity the impurity being carbon monoxide
    • 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
    • C01B2203/06—Integration with other chemical processes
    • C01B2203/066—Integration with other chemical processes with fuel cells
    • 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
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
    • 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
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0838—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by heat exchange with exothermic reactions, other than by combustion of fuel
    • C01B2203/0844—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by heat exchange with exothermic reactions, other than by combustion of fuel the non-combustive exothermic reaction being another reforming reaction as defined in groups C01B2203/02 - C01B2203/0294
    • 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
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0866—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combination of different heating methods
    • 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
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0872—Methods of cooling
    • C01B2203/0883—Methods of cooling by indirect heat exchange
    • 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
    • C01B2203/1005—Arrangement or shape of catalyst
    • C01B2203/1011—Packed bed of catalytic structures, e.g. particles, packing elements
    • 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
    • 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
    • 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
    • C01B2203/1076—Copper or zinc-based 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
    • 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
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205—Composition of the feed
    • C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1217—Alcohols
    • C01B2203/1229—Ethanol
    • 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
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205—Composition of the feed
    • C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1235—Hydrocarbons
    • C01B2203/1241—Natural gas or methane
    • 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
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1258—Pre-treatment of the feed
    • C01B2203/1264—Catalytic pre-treatment of the feed
    • C01B2203/127—Catalytic desulfurisation
    • 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
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1276—Mixing of different feed components
    • 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
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1288—Evaporation of one or more of the different feed components
    • 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
    • C01B2203/80—Aspect of integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas not covered by groups C01B2203/02 - C01B2203/1695
    • C01B2203/82—Several process steps of C01B2203/02 - C01B2203/08 integrated into a single apparatus
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a fluid processing apparatus provided with a plurality of processing spaces for processing a fluid.
  • Such a fluid processing apparatus processes a fluid using a plurality of processing spaces.
  • a hydrocarbon-based raw fuel gas is converted using water vapor using a part of the plurality of processing spaces.
  • Hydrogen gas and carbon monoxide gas are filled with a reforming reaction catalyst for reforming, forming a reforming reaction section, and using other parts, carbon monoxide gas is converted to water dioxide using water vapor.
  • the shift reaction section is composed by filling the shift reaction catalyst into the shift reaction section, and the raw fuel gas is supplied to the reforming reaction section for reforming, and the reformed gas is subjected to the shift reaction.
  • the gas is supplied to the section and subjected to a shift treatment to generate a hydrogen-containing gas containing hydrogen gas.
  • a plurality of partition plates 6 2 are arranged inside a rectangular tubular body 61 at intervals in the longitudinal direction of the rectangular tubular body, and The peripheral part of No. 2 was welded and connected to the rectangular cylindrical body 61 in an airtight manner to form a plurality of processing spaces S inside the rectangular cylindrical body 61.
  • Each processing space S is filled with a large number of porous ceramic particles 63 holding catalysts for various reactions.
  • each component of the apparatus is welded and connected to each other in an inflexible state. Due to the difference in the amount of expansion of each device component, a large stress is applied to each device component / weld connection. Therefore, in order to improve the durability of the device, it is necessary to use strong components for each device. In addition, it is necessary to perform welding connection with excellent reliability, but on the other hand, when the peripheral part of the partition plate is connected to the rectangular cylindrical body in an airtight manner, complicated work is required. Cannot be automated, and even if performed manually, highly skilled techniques are required.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to reduce costs while ensuring durability.
  • a plurality of containers forming the processing space inside are arranged side by side, and a pressing means for pressing the plurality of containers from both sides in the direction of arrangement is provided,
  • the container is formed by welding and connecting a pair of container forming members located in the arrangement direction, and peripheral portions thereof are welded,
  • At least one of the pair of container forming members is formed in a dish shape whose central portion swells with the peripheral portion as a connection margin.
  • the design items for the difference in the number of processing spaces and the volume of each processing space are simple enough to consider the number of containers to be installed, and the containers can be shared by each model. Therefore, it is possible to promote the common use of the device components, and it is possible to reduce the cost by synergistic effects.
  • a plurality of containers are provided in a state where the containers are pressed from both sides in the arrangement direction by pressing means. In this pressed state, the container is restrained by the pressing means from both sides in the arrangement direction, so there is no restriction factor in the direction orthogonal to the container arrangement direction, and the relative movement in this direction is substantially Will be acceptable.
  • the container is formed by connecting a pair of container forming members positioned in the arrangement direction by welding the peripheral portions thereof, and furthermore, by connecting at least one of the pair of container forming members to the central portion using the peripheral portion as a connection margin.
  • the part is formed in a dish shape that swells. That is, looking at the relationship between the peripheral portion and the central portion, the central portion swells with respect to the peripheral portion, so that a portion having a cross-sectional view and a curvature is provided between the central portion and the peripheral portion.
  • each container is arranged in a direction perpendicular to the direction in which the containers are arranged. Since it can expand and contract freely while moving relative to each other, it is possible to suppress the generation of stress, and the generation of stress is absorbed by the elastic deformation of the dish-shaped container forming member whose central portion protrudes (In particular, a portion having a curvature between the peripheral portion and the central portion is deformed and absorbs the generation of stress, so that the stress applied to each component such as a container can be effectively reduced. .
  • all or a part of the plurality of containers may be dish-shaped. It is preferable that the pair of container forming members is welded and connected to each other in a state where a plate-shaped partition member is positioned therebetween, so as to have two processing spaces.
  • the number of containers can be reduced, so that the assembling work can be simplified and the cost can be further promoted.
  • the plurality of containers which need to transfer heat, are in close contact with each other, and are used for adjusting the amount of heat transfer between those needing to adjust the amount of heat transfer. It is preferable that they are arranged with the heat insulating material interposed.
  • the processing spaces that need to be exchanged heat are efficiently exchanged with each other, while the heat transfer is controlled by the heat insulating material so that heat dissipation is reduced as much as possible, and the processing spaces are appropriately exchanged. Temperature can be adjusted.
  • a part of the plurality of processing spaces is used for a reforming reaction for reforming a hydrocarbon-based raw fuel gas into hydrogen gas and carbon monoxide gas using steam.
  • the catalyst is filled, and it constitutes the reforming reaction section,
  • a part of the plurality of processing spaces is filled with a conversion reaction catalyst for converting carbon monoxide gas into carbon dioxide gas using water vapor, and is constituted in a shift reaction section, and the raw fuel gas is used as the fuel gas.
  • the reformed gas is supplied to the reforming reaction section, and the gas after the reforming processing is supplied to the metamorphic reaction section and subjected to the metamorphic processing to generate a hydrogen-containing gas containing hydrogen gas. Is preferred.
  • a high temperature of, for example, about 700 to 75 ° C. is required.
  • the durability of a fluid treatment device that generates a hydrogen-containing gas with a low carbon monoxide gas content using a hydrocarbon-based raw fuel gas and steam is improved while maintaining the same durability as before or Cost can be reduced.
  • one of the two processing spaces adjacent to each other is configured as a steam generation unit that evaporates the supplied water by heating, and the other is discharged from the combustion reaction unit.
  • the processing space adjacent to the combustion exhaust reforming reaction section is configured as a combustion reaction section that burns combustion gas to heat the reforming reaction section, and one of the two processing spaces adjacent to each other is A steam generation unit that evaporates the supplied water by heating, and the other is configured as a heating fluid flow unit that allows the combustion exhaust gas discharged from the combustion reaction unit to flow to heat the steam generation unit.
  • the processing space adjacent to the reaction section is configured as a cooling fluid flow section through which the combustion exhaust gas discharged from the heating fluid flow section is transformed to cool the reaction section, and is generated by the steam generation section. It is preferably configured to supply the reforming reaction unit steam for the reforming reaction.
  • a fluid treatment device that generates a hydrogen-containing gas with a low carbon monoxide content using a hydrocarbon-based raw fuel gas and steam is required for the raw fuel gas reforming process.
  • the unit is also integrated with a steam generation unit that generates natural steam.
  • the water is evaporated at a temperature lower than the temperature at which the raw fuel gas and steam undergo the reforming reaction, and the combustion reaction is performed.
  • Section is provided adjacent to the reforming reaction section, and the reforming reaction section is heated to a high temperature, The combustion exhaust gas discharged from the combustion reaction section is passed through a processing space adjacent to the steam generation section to heat the steam generation section.
  • a single combustion reaction section can heat both the reforming reaction section and the steam generation section to the appropriate temperature, thereby reducing the size, cost, and energy consumption.
  • the flue gas whose temperature has been lowered by the heating of the steam generation section is passed through the processing space adjacent to the shift reaction section to cool the shift reaction section which causes the shift reaction which is an exothermic reaction.
  • the hydrogen-containing gas is supplied by supplying the raw fuel gas, water, and combustion gas.
  • the raw fuel gas, water, and combustion gas In addition to being integrated so that gas is generated, it is possible to reduce the size, cost and production cost of hydrogen-containing gas.
  • FIG. 1 is a vertical sectional front view of a main part of the fluid treatment apparatus.
  • FIG. 2 is a perspective view of a container of the fluid processing apparatus.
  • FIG. 3 is a perspective view of a container of the fluid processing apparatus.
  • FIG. 4 is a vertical side view of a container of the fluid treatment apparatus.
  • FIG. 5 is an exploded cross-sectional plan view of a container of the fluid treatment apparatus.
  • FIG. 6 is a vertical side view of a container of the fluid treatment apparatus.
  • FIG. 7 is a front view showing the overall schematic configuration of the fluid processing apparatus.
  • FIG. 8 is a side view showing the overall schematic configuration of the fluid processing apparatus.
  • FIG. 9 is a block diagram of the fluid processing apparatus.
  • FIG. 10 is a block diagram of a fuel cell power generator using a fluid treatment device.
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view of a main part of a conventional fluid treatment device.
  • the fluid treatment apparatus P includes a desulfurization reaction section 1 for desulfurizing a hydrocarbon-based raw fuel gas such as natural gas, and steam for heating supplied water to generate steam.
  • a reforming reaction section 3 for reforming the raw fuel gas desulfurized in the desulfurization reaction section 1 into hydrogen gas and carbon monoxide gas using steam generated in the steam generation section 2;
  • a shift reaction section 4 that shifts the carbon monoxide gas in the reforming gas discharged from the reforming reaction section 3 into carbon dioxide gas using steam, and a shift processing gas discharged from the shift reaction section 4
  • An oxidation reaction section 5 for selectively oxidizing the remaining carbon monoxide gas is provided to generate a hydrogen-containing gas having a low carbon monoxide gas content.
  • the gas to be reformed (mixed gas of desulfurization gas and steam) supplied to the reforming reaction section 3 by the high-temperature reforming processing gas discharged from the body flow section 9 and the reforming reaction section 3 is heated.
  • a heat exchanger Ep for the reformed gas and a heat exchanger Ea for the raw fuel gas for heating the raw fuel gas supplied to the desulfurization reaction section 1 by the high-temperature reforming gas are provided.
  • the fluid treatment apparatus P is provided with a plurality of treatment spaces S for treating a fluid. And various heat exchangers.
  • a part of the processing space S among the plurality of processing spaces S is filled with a desulfurization reaction catalyst for desulfurizing a hydrocarbon-based raw fuel gas, and is configured in the desulfurization reaction section 1.
  • Part of the processing space S is configured as a steam generating unit 2 that generates steam by heating supplied water, and other processing space S is used to convert raw fuel gas into hydrogen gas using steam.
  • the reforming reaction section 3 is formed by filling a carbon monoxide gas with a reforming reaction catalyst for reforming, and the other processing space S converts carbon monoxide gas into carbon dioxide gas using water vapor.
  • the shift reaction section 4 is formed by filling a shift reaction catalyst to be subjected to a shift treatment, and the other part of the processing space S is filled with a selective oxidation catalyst to selectively oxidize carbon monoxide gas.
  • the selective oxidation reaction section 5 is configured.
  • the raw fuel gas is supplied to the desulfurization reaction section 1 for desulfurization treatment, and the desulfurization processing gas discharged from the desulfurization reaction section 1 and the steam generated in the steam generation section 2 are supplied to the reforming reaction section 3.
  • the reforming process is performed, and the reforming process gas discharged from the reforming reaction unit 3 is supplied to the shift reaction unit 4 to convert the carbon monoxide gas in the reforming process gas into carbon dioxide gas.
  • the conversion gas discharged from the shift reaction unit 4 is supplied to the selective oxidation reaction unit 5, and the carbon monoxide gas remaining in the shift conversion gas is selectively oxidized to reduce the carbon monoxide gas content. It is configured to generate a small amount of hydrogen-containing gas.
  • the processing space S adjacent to the reforming reaction section 3 is configured as a combustion reaction section 6 for burning combustion gas, and the processing space S adjacent to the steam generation section 2 is discharged from the combustion reaction section 6.
  • the treatment space S which is configured as a heating fluid flow passage 7 through which the combustion exhaust gas flows to heat the steam generation unit, and is in contact with the shift reaction unit 4, has a combustion space exhausted from the heating exhaust gas passage 7
  • a metamorphic reaction section that allows the exhaust gas to flow to cool the metamorphic reaction section 4 is configured as a cooling fluid flow section 8, and the processing space S adjacent to the oxidation reaction section 5 is combustion air supplied to the combustion reaction section 6.
  • This is configured as an oxidizing unit cooling fluid flowing unit 9 through which the oxidizing unit 5 flows to cool the oxidizing unit 5.
  • one of the two processing spaces S adjacent to each other among the plurality of processing spaces S has an upstream reforming gas flow passage 10 through which the reforming gas discharged from the reforming reaction section 3 flows.
  • the other is configured as a reformed gas flow section 11 through which the gas to be reformed to be supplied to the reforming reaction section 3 flows.
  • the reformed gas flow section 11 forms a heat exchanger Ep for the gas to be reformed.
  • One of the other two adjacent processing spaces is connected to the downstream reforming gas flow section 12 through which the reforming gas discharged from the upstream reforming gas flow section 10 flows.
  • the other is configured as a raw fuel gas flow section 13 through which the raw fuel gas supplied to the desulfurization reaction section 1 flows.
  • the downstream reforming gas flow section 12 and the raw fuel gas flow The heat exchanger Ea for raw fuel gas is constituted by the parts 13.
  • the processing space S is formed by a rectangular plate-shaped flat container B, and a plurality of the containers B are required to be in a state where they need to be heat-transferred.
  • the heat insulating material 14 for adjusting the amount of heat transfer is interposed between the members that need to adjust the amount of heat transfer, and are arranged side by side in the thickness direction of the flat shape.
  • a pressing means H is provided for pressing the containers B from both sides in the arrangement direction while allowing relative movement in a direction perpendicular to the arrangement direction.
  • the container B is constituted by a pair of container forming members 41 positioned in the arrangement direction by welding and connecting the peripheral portions thereof, and at least one of the pair of container forming members 41 is used as a connection allowance in the peripheral portion. It is formed in the shape of a dish whose central part swells.
  • a part of the plurality of containers B is formed by welding the peripheral portions of the dish-shaped container forming member 41 a and the plate-shaped container forming member 41 b. Then, a single space-equipped container B m formed so as to include one processing space S is provided, and the other is a pair of dish-shaped container forming members 41 a, and a flat partition member therebetween. It is configured by a dual-spaced container Bd which is welded and connected in a state where 42 is positioned and has two processing spaces S.
  • This dish shape has, for example, a cross-sectional view, as shown in FIG. 5, having a structure having a portion having a curvature between the periphery and the center of the dish. The curvature is a circular arc that is convex in the bulging direction at the center.
  • a container B which is filled with a catalyst and forms a processing space S used as a reaction section, is provided with a pair of perforated plates
  • a pair of perforated plates 4 4 and a plate-shaped container forming member 4 are mounted in the concave portion of the plate-shaped container forming member 4 1 a by mounting the plate 4 on both sides of the plate-shaped container forming member 4 1 a in the plane direction.
  • a holding space for holding the catalyst is formed by 1 b or the partition member 42. Then, the gas to be treated passes through the perforated plate 44 on one end side of the processing space S, flows into the catalyst filling section, flows through the catalyst filling section, and passes through the perforated plate 44 on the other end side. It is configured to flow out of the catalyst filling section.
  • the dish-shaped container forming member 41a is provided with a gas supply or discharge nozzle 45 as required so as to communicate with the outside of the holding space in the concave portion.
  • the gas supply and discharge nozzles 45 can be used as needed. Attach one or both.
  • the container B forming the processing space S used as the fluid passage is provided with a plurality of (three in this embodiment) baffles 4 in the recess of the dish-shaped container forming member 41a. 6 are arranged side by side in the direction of the surface of the dish-shaped container forming member 4 1a with an interval, so that gas flows in the processing space S in a meandering manner from one end to the other end in the processing space S. I have.
  • the dish-shaped container forming member 41a is provided with a gas supply or discharge nozzle 45 so that it communicates with the recess at the end of the baffle plate 46 in the arrangement direction, if necessary. It is attached. In other words, one or both of the gas supply and discharge nozzles 45 are attached as necessary.
  • a plate made of a heat-resistant metal such as stainless steel is press-formed to form a dish-shaped container forming member 41a.
  • a hole for mounting the nozzle 45 is formed in the dish-shaped container forming member 41a, and the perforated plate 44 or the baffle plate 46 is mounted by spot welding.
  • the holding space is filled with the catalyst, and when the container B is a container Bm having a single space, the plate-shaped container forming member 41 a is attached to the plate-shaped container forming member. 4 Overlap 1b and connect them by seam welding.
  • the partition member 42 is superimposed on the dish-shaped container forming member 41a, and the peripheral portions thereof are connected by spot welding to hold the catalyst. Then, the dish-shaped container forming member 41 a holding the catalyst is replaced with the dish-shaped container forming member 41 a filled with the catalyst (the partition member is not attached), or the dish attached with the baffle plate 46. Overlap the shape container forming member 41a and connect their peripheral parts by seam welding.
  • the welding connection of the periphery of the pair of container forming members 41 can be automated by a commercially available automatic seam welding machine.
  • восем ⁇ double-spaced containers B d and one single-spaced container B m are combined into a third single-spaced container B m from the left end in front view.
  • the symbols B, d indicating the dual space containers and the symbols 1, 2, and 38 indicating the parallel order from the left are added for the sake of clarity so as to clearly distinguish the eight dual space containers B d. .
  • the leftmost double-spaced container Bd1 and the second double-spaced container B from the left Insulation material 14 is placed between the container and d2, the second double-spaced container Bd2 from the left and the single-spaced container Bm are closely arranged, and the single-spaced container Bm and the left are placed from the left.
  • Insulation material 14 is arranged between the third twin-spaced container Bd3 and the third twin-spaced container Bd3 from the left and the fourth twin-spaced container Bd4 from the left.
  • a heat insulating material 14 is arranged between the two, and the fourth to eighth (right end) twin space-equipped containers Bd4 to Bd8 from the left are closely arranged to each other.
  • the fourth twin space-equipped container B d 4 from the left has the right processing space S for fluid flow and the left processing space S for the reaction section.
  • a communication opening 42 w communicating with both processing spaces S is formed at the upper end of the partition member 42, and a nozzle 45 communicating with the lower end of the processing space S on the right side and the processing space S on the left side are formed.
  • a nozzle 45 communicating with the lower end is attached.
  • the processing space S on the right side of the double space storage container Bd4 is configured as the raw fuel gas flow part 13, and the processing space S on the left side is a ceramic porous granular material holding a desulfurization reaction catalyst.
  • the desulfurization reactor 1 is filled with a large number of 16 components.
  • the third double-spaced container B d 3 from the left is configured so that both processing spaces S are used for fluid flow, and a heat transfer enhancing material 43 made of stainless steel wool or the like is provided inside each processing space S.
  • nozzles 45 are attached to the upper and lower sides of each of the two processing spaces S.
  • the processing space S on the left side of the double space-equipped container B d3 is configured as the reformed gas flow part 11, and the processing space S on the right side is configured as the upstream reformed processing gas flow part 10. is there.
  • the second double space container B d 2 from the left has both processing spaces S configured for the reaction section, and nozzles 45 are attached to both processing spaces S at the top and bottom, respectively.
  • the space is filled with a large number of porous ceramic particles 17 holding a catalyst for a reforming reaction such as ruthenium, nickel, and platinum to form a reforming reaction section 3,
  • the processing space S is filled with a honeycomb-shaped body 18 holding a catalyst for a combustion reaction such as platinum or platinum-rhodium to constitute a combustion reaction section 6.
  • the processing space S is configured for fluid flow, and the processing space S is provided with nozzles 45 at the top and bottom, respectively, and discharged from the reforming reaction section 3 as described later.
  • the reforming gas to be heated is allowed to flow in order to keep the temperature of the reforming reaction section 3 warm.
  • the fifth double-spaced container Bd5 from the left is configured with the left processing space S for fluid flow and the right processing space S for the reaction section.
  • a communication opening 42w communicating with both processing spaces S is formed at the upper end of the partition member 42, and the nozzle 45 communicating with the lower end of the processing space S on the left and the processing space S on the right are formed.
  • a nozzle 45 communicating with the lower end is attached.
  • the processing space S on the left side is configured as a downstream reforming processing gas flow section 12, and the processing space S on the right side is a porous ceramic material holding a catalyst for the transformation reaction of iron oxide or copper subforce.
  • the metamorphic reaction section 4 is formed by filling a large number of the granular materials 20.
  • the sixth double-spaced container Bd6 from the left has a processing space S on the left side for the reaction section and a processing space S on the right side for fluid flow.
  • the nozzle 45 is attached to each of the upper and lower sides.
  • the left processing space S is filled with a large number of ceramic porous particles 20 holding a metamorphic reaction catalyst, and is configured as a metamorphic reaction section 4.
  • the right processing space S is a metamorphic reaction section cooling fluid. It is configured as a flow passage 8.
  • the seventh double-spaced container Bd7 from the left has both processing spaces S configured for the reaction section.
  • the upper end of the partition member 42 is processed.
  • a communication opening 42 w communicating with the processing space S is formed, and a nozzle 45 is attached to a lower side of each of the two processing spaces S.
  • Each of the two processing spaces S is filled with a large number of porous ceramic particles 20 holding a metamorphic reaction catalyst to form a metamorphic reaction section 4.
  • the right-hand twin space-equipped container Bd8 is configured with the left processing space S for fluid flow and the right processing space S for the reaction section. Nozzle 45 is attached.
  • the processing space S on the left side is formed in the fluid flow part 9 for cooling the oxidizing section, and the processing space S on the right side is a porous ceramic particle 21 holding a selective oxidation reaction catalyst such as ruthenium or platinum.
  • the oxidation reaction section 5 is formed by filling a large number of these.
  • the dual space storage container B d 1 at the left end is configured so that the processing space S is also used for fluid flow, and the inside of each processing space S is filled with a heat transfer promoting material 43 made of stainless steel wool or the like. Nozzles 45 are attached to the upper and lower sides of each processing space S.
  • the processing space S on the left side of the double space-equipped container B d 1 is configured as the steam generation section 2, and the processing space S on the right side is configured as the heating fluid flow section 7.
  • the raw fuel gas supply path 15 is connected to the nozzle 45 on the lower side of the raw fuel gas flow section 13 to allow the raw fuel gas to flow upward through the raw fuel gas flow section 13. After being heated by the reforming gas flowing through the downstream reforming gas flow section 12 adjacent thereto, it is allowed to flow into the upper portion of the desulfurization reaction section 1 through the communication opening 42 w, and the desulfurization reaction section 1 is passed downward to perform desulfurization treatment.
  • the desulfurization gas flow path 25 connected to the lower nozzle 45 of the desulfurization reaction section 1 and the steam flow path 26 connected to the upper nozzle 45 of the steam generation section 2 are connected by an ejector 1 27,
  • the reformed gas passage 28 connected to the injector 27 is connected to the lower nozzle 45 of the reformed gas passage 11, and the upper nozzle of the reformed gas passage 11 is connected
  • the nozzle 45 on the upper side of the reforming reaction section 3 is connected to a reforming gas flow path 28. Accordingly, the desulfurization treatment gas discharged from the desulfurization reaction section 1 and the steam generated in the steam generation section 2 are mixed by an ejector 127, and the mixture is a mixed gas of the desulfurization treatment gas and the steam.
  • the reforming treatment is performed by heating by the combustion reaction section 6.
  • the reforming reaction of methane gas and steam is carried out under heating at about 700 to 75 ° C. by the following reaction formula.
  • a reforming gas containing hydrogen gas and carbon monoxide gas is generated.
  • the lower nozzle 45 of the reforming reaction section 3 and the lower nozzle 19 of the reforming gas flow section 19 for heat retention The nozzle 45 is connected to the upper nozzle 45 of the reforming gas flow section 19 for heat insulation and the upper nozzle 45 of the reforming gas flow section 10 to the upstream side.
  • Nozzle 45 on the lower side of the reforming gas flow section 10 and the lower nozzle 45 on the downstream side of the reforming gas flow section 12 are connected via the reforming gas flow path 29, respectively. I have.
  • the reforming gas discharged from the reforming reaction section 3 is passed through the reforming gas flow section 19 for heat retention, the upstream reforming gas flow section 10 and the downstream reforming gas flow section.
  • the flow is sequentially passed through 12 and is allowed to flow above the metamorphic reaction section 4 through the communication opening 42w.
  • the upper nozzle 45 of the metamorphic reaction section 4 is connected to the lower nozzle 45 of the metamorphic reaction section 4 formed by the sixth twin-spaced vessel Bd6, and the seventh twin nozzle from the left.
  • the lower nozzle 45 of the shift reaction section 4 and the lower nozzle 45 of the oxidation reaction section 5 are connected via the shift gas passage 30, respectively, and further, above the oxidation reaction section 5.
  • the hydrogen-containing gas outlet path 31 is connected to the nozzle 45.
  • the reforming gas discharged from the reforming reaction section 3 is passed through the four shift reaction sections 4 sequentially, and the carbon monoxide gas in the reforming gas is converted to carbon dioxide gas,
  • the gas is oxidized, and a hydrogen-containing gas having a reduced carbon monoxide content is led out through a hydrogen-containing gas outlet 31.
  • the metamorphic reaction section 4 is cooled by the combustion exhaust gas flowing through the metamorphic reaction section cooling fluid flow section 8 adjacent to the metamorphic reaction section 4 and the combustion air flowing through the oxidation section cooling fluid flow section 9.
  • the oxidation reaction section 5 is cooled by combustion air flowing through the oxidation section cooling fluid flow section 9 adjacent to the oxidation reaction section 5.
  • the shift reaction of the carbon monoxide gas and the steam in the reforming gas is carried out, for example, under heating at 200 to 400 ° C. according to the following reaction formula. Converts carbon gas into carbon dioxide gas.
  • the combustion gas supply path 22 is connected to the lower nozzle 45 of the combustion reaction section 6, and the combustion air supply path 23 is connected to the lower nozzle 45 of the oxidation section cooling fluid flow section 9. Further, a combustion air flow path 32 connected to the nozzle 45 on the upper side of the oxidizing section cooling fluid flow section 9 is connected to a combustion gas supply path 22. Then, after the combustion gas is mixed with the combustion air preheated in the process of flowing through the oxidizing section cooling fluid flow section 9, the combustion gas is supplied to the combustion reaction section 6 from below, and 6 is allowed to flow upward, and in the course of the flow, catalytic combustion is performed by the action of a combustion reaction catalyst.
  • the upper nozzle 45 of the combustion reaction part 6 and the upper nozzle 45 of the heating fluid flow part 7, and the lower nozzle 45 of the heating fluid flow part 7 and the cooling reaction part cooling part The lower nozzle 45 of the fluid passage 8 is connected to the flue gas passage 33 by a flue gas flow passage 33, and the flue gas discharge passage is connected to the upper nozzle 45 of the fluid flow passage 8 for cooling the metamorphic reaction section. 3 4 is connected.
  • a water supply channel 24 is connected to a nozzle 45 on the lower side of the steam generation section 2.
  • the combustion exhaust gas discharged from the combustion reaction section 6 is caused to flow through the heating fluid flow section 7, and in the process, the adjacent steam generation section 2 is heated.
  • the lowered combustion exhaust gas is caused to flow through the fluid passage 8 for cooling the metamorphic reaction section, and the metamorphic reaction section 4 adjacent thereto is cooled and exhausted.
  • water supplied from the water supply channel 24 is evaporated by heating in the heating fluid flow section 7, and the steam is passed through the ejector 127 for reforming reaction. To be supplied.
  • the pressing means H As shown in FIGS. 7 and 8, the pressing means H is composed of a pair of holding plates 51 attached to the containers B at both ends in the arrangement direction, and six sets of screws for connecting the pair of holding plates 51. It is provided with a type connecting means.
  • the screw type connecting means includes a bolt 52, a pair of nuts 53, and a pair of spring washers 54.
  • Each holding plate 51 is formed in an L shape, and each holding plate 51 is reinforced by two reinforcing ribs 55.
  • a plurality of containers B are installed with the pair of holding plates 51 standing upright and supported by the pair of holding plates 51.
  • the fuel cell power generation equipment includes a fuel cell power generation unit G configured to supply a fuel gas containing hydrogen gas and an oxygen-containing gas containing oxygen gas to generate power, and a fuel supplied to the fuel cell power generation unit G. It is configured to include a fluid treatment device P that generates gas using a hydrocarbon-based raw fuel gas such as natural gas, and a blower F that supplies air as an oxygen-containing gas to a fuel cell power generation unit G.
  • the hydrogen-containing gas led out from the hydrogen-containing gas outlet 31 of the fluid treatment device P is supplied to the fuel cell power generation section G as fuel gas.
  • the combustion gas supply path 22 is connected to the fuel gas of the fuel cell power generation section G. Connected to the outlet.
  • the blower F is also connected to a combustion air supply passage 23 to supply combustion air to the combustion reaction section 6.
  • an oxygen electrode is provided on one side of the electrolyte layer, and A plurality of cells with fuel electrodes are provided on the side of the cell, and oxygen-containing gas is supplied to the oxygen electrode of each cell, and fuel gas is supplied to the fuel electrode. It is configured to generate power by causing a chemical reaction.
  • the fuel cell power generation section G is a polymer type using a polymer membrane as an electrolyte.
  • the desulfurization reaction section 1, the steam generation section 2, the reforming reaction section 3, the oxidation reaction section 5, and the combustion reaction section 6 are each formed using one processing space S. Although illustrated, the number of processing spaces S forming each can be set according to each processing amount.
  • the metamorphic reaction section 4 is formed by using four processing spaces is exemplified, but the number of the processing spaces S forming the metamorphic reaction section 4 depends on the metamorphic processing amount. Can be set as appropriate, and may be one.
  • Each of the passages such as the passage of the gas to be reformed 11, the passage of the downstream reforming gas 12, the passage of the raw fuel gas 13, and the passage of the reforming gas for heat retention 19, etc.
  • the number of processing spaces S forming each flow section can be set according to the heat exchange amount of each flow section.
  • the hydrogen-containing gas used may contain carbon monoxide gas, or if it is not necessary to reduce the content of carbon monoxide gas so much, the oxidation reaction section 5 may be omitted, Both the metamorphic reaction section 4 and the oxidation reaction section 5 can be omitted.
  • the type of raw fuel is not limited to the methane gas exemplified in the above embodiment. Then, depending on the type of raw fuel, the configuration of each of the desulfurization reaction section 1, the steam generation section 2, the reforming reaction section 3, the oxidation reaction section 5, and the combustion reaction section 6 may be changed, or the desulfurization reaction section 1, the steam Some of the generation unit 2, the reforming reaction unit 3, the oxidation reaction unit 5, and the combustion reaction unit 6 can be omitted.
  • the sulfur content is low or contains sulfur, such as ethanol
  • the desulfurization reaction unit 1 can be omitted.
  • the reforming process can be performed at a low temperature (about 250 ° C.). Therefore, the combustion reaction unit 6 for heating the reforming reaction unit 3 is omitted, and another process is performed. May be used.
  • the arrangement direction of the containers B is not limited to the horizontal direction illustrated in the above-described embodiment, and may be, for example, the vertical direction.
  • the arrangement mode (arrangement order) of 3 and the heat treatment reforming gas flow section 19 is not limited to the arrangement mode exemplified in the above embodiment, and can be changed as appropriate.
  • the catalyst holder for holding each catalyst for desulfurization reaction, reforming reaction, shift reaction, and selective oxidation is limited to the ceramic porous granules exemplified in the above embodiment. Instead, for example, a honeycomb-shaped body may be used. Further, the catalyst holding body holding the combustion reaction catalyst is not limited to the honeycomb-shaped body 18 illustrated in the above embodiment, and may be, for example, a ceramic porous granular body.
  • the combustion reaction section 6 is configured so that the processing space S is filled with the honeycomb-shaped body 18 holding the catalyst for combustion reaction, and the combustion gas is catalytically burned.
  • a burner may be provided to burn the combustion gas in the processing space S.
  • the specific configuration of the pressing means H is not limited to the configuration exemplified in the above embodiment.
  • a configuration in which a plurality of containers B are bound by wires may be used.
  • the shape of the container B is not limited to a rectangular plate and a flat shape as exemplified in the above embodiment, but can be formed into various shapes.
  • a phosphoric acid type or solid It can be used in various types of fuel cell power generation equipment such as a degraded type.
  • the application of the fluid treatment device according to the present invention is not limited to the generation of a hydrogen-containing gas as exemplified in the above embodiment, but for the treatment of combustion exhaust gas and the deodorization treatment of odorous exhaust gas. It can be used for various purposes. Industrial applicability

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)

Description

明 細 書 流体処理装置 技術分野
本発明は、 流体を処理する処理空間の複数が設けられた流体処理装置に関する 背景技術
かかる流体処理装置は、 複数の処理空間を用いて流体を処理するものであり、 例えば、 複数の処理空間のうちの一部を用いて、 炭化水素系の原燃料ガスを水蒸 気を用いて水素ガスと一酸化炭素ガスに改質処理する改質反応用触媒を充填して、 改質反応部を構成し、 又、 他の一部を用いて、 一酸化炭素ガスを水蒸気を用いて 二酸化炭素ガスに変成処理する変成反応用触媒を充填して、 変成反応部を構成し、 原燃料ガスを改質反応部に供給して改質処理し、 その改質処理後のガスを変成反 応部に供給して変成処理して、 水素ガスを含む水素含有ガスを生成するように構 成する。
従来は、 例えば、 図 1 1に示すように、 角筒状体 6 1の内部に複数の仕切り板 6 2を角筒状体の長さ方向に間隔を開けて並べて配置すると共に、 仕切り板 6 2 の周辺部を角筒状体 6 1に気密状に溶接接続して、 角筒状体 6 1の内部に複数の 処理空間 Sを仕切り形成していた。
尚、 各処理空間 Sには、 各種反応用の触媒を保持したセラミック製の多孔質粒 状体 6 3の多数を充填してある。
しかしながら、 従来では、 処理空間の数や各処理空間の容積等が異なって機種 が異なると、 機種毎に複雑な設計が必要になると共に、 装置を構成する装置構成 部材 （特に、 角筒状体） は機種毎に専用のものを用いる必要があって、 装置構成 部材の共用化を図りにく く、 これらのことがコス トアップの要因となっていた。 一方、 かかる流体処理装置では、 処理空間において触媒反応を用いて高温処理 するのが一般的であるが、 装置の起動停止の繰り返しにより、 装置構成部材の膨 張収縮が繰り返されることになる。 又、 複数の処理空間を用いて複数種類の処理 を行う場合、 各処理の処理温度が異なるのが一般的であるので、 処理空間により 装置構成部材の膨張量が異なることになる。
しかしながら、 従来の装置では、 各装置構成部材同士を互いに融通のない状態 で溶接接続してあるので、 起動停止の繰り返しによる装置構成部材の膨張収縮の 繰り返しゃ、 各処理空間の処理温度の違いによる各装置構成部材の膨張量の違い により、 各装置構成部材ゃ溶接接続部分に大きい応力がかかることになる。 そこで、 装置の耐久性を向上させるためには、 各装置構成部材には強度の強い ものを使用する必要がある。 又、 信頼性に優れた溶接接続を行う必要があるが、 一方では、 仕切り板の周辺部を角筒状体に気密状に溶接接続するといつた複雑な 作業が必要となることから、 溶接作業の自動化ができず、 しかも、 手動にて行う にしても、 高度の熟練した技術が必要になる。
従って、 これらのことが相俟って、 コス トアップの要因となっていた。 発明の開示
本発明は、 かかる実情に鑑みてなされたものであり、 その目的は、 耐久性を確 保しながら、 コス トダウンを図ることにある。
本願にあっては、 前記目的を達成するために、 流体を処理する処理空間の複数 が設けられた流体処理装置を構成するに、
前記処理空間を内部に形成する複数の容器が並設される共に、 前記複数の容器 を並び方向両側から押し付ける押し付け手段が設けられ、
前記容器が、 前記並び方向に位置する一対の容器形成部材を、 その周辺部を溶 接接続して構成され、
前記一対の容器形成部材の少なく とも一方が、 周辺部を接続代として中央部が 膨出する皿形状に形成されているものとする。
即ち、 この構成では、 処理空間を形成する容器を必要な個数だけ所定状態に 並べて、 流体処理装置を構成することとなる。
さらに、 この構成にあっては、 処理空間の個数が異なって機種が異なっても、 その機種が必要とする処理空間の個数に応じた個数の容器を並べればよく、 又、 一^ 3の処理をするための処理空間の容積が大きくなつても、 その容積を確保でき るだけの個数の容器を並べればよい。
従って、 処理空間の個数や各処理空間の容積が異なることに対する設計事項と しては、 容器の設置数を検討する程度の簡単なものとなり、 又、 各機種で容器を 共用することができるので、 装置構成部材の共用化を促進することができ、 これ らの相乗効果でコス トダウンを図ることができる。
さらに、 押し付け手段によって、 複数の容器を並び方向両側から押し付けた状 態で設ける。 この押し付け状態にあっては、 押し付け手段による容器の拘束は、 並び方向両側からのものとなるため、 容器の並び方向に直交する方向での拘束要 因はなく、 この方向での相対移動は実質的に許容されることとなる。 又、 容器は、 並び方向に位置する一対の容器形成部材を、 その周辺部を溶接接続して構成して あり、 さらに、 一対の容器形成部材の少なく とも一方を、 周辺部を接続代として 中央部が膨出する皿形状に形成してある。 即ち、 周辺部と中央部との関係を見る と、 周辺部に対して中央部が膨出することにより、 中央部と周辺部との間に断面 視、 曲率を有する部位を備えることとなる。
従って、 装置の起動停止の繰り返しにより、 各容器の膨張収縮が繰り返された り、 各容器での処理温度が異なって各容器の膨張量が異なっても、 各容器は並び 方向に直交する方向に相対移動しながら自由に膨張収縮することができるので、 応力の発生を抑制することができ、 しかも、 中央部が膨出する皿形状の容器形成 部材の弾性変形により応力の発生が吸収される （特には、 周辺部と中央部との間 にある曲率を有する部位が変形して応力の発生を吸収する） ので、 容器等の各装 置構成部材にかかる応力を効果的に軽減することができる。
従って、 従来と同等あるいは従来よりも優れた耐久性を確保しながらも、 装置 構成部材の仕様を従来よりも落とすことができる。 又、 一対の容器形成部材を、 その周辺部を接続代として溶接接続する形態であるので、 信頼性に優れた溶接接 続を行う必要があるにしても、 溶接作業が容易となり、 高度の熟練した技術が不 要となり、 しかも自動化も行ない易い。
従って、 耐久性を従来と同等に確保しながら、 あるいは従来よりも向上させな がら、 コス トダウンを図ることができるようになった。
さらに、 先に説明した構成において、 複数の前記容器の全部又は一部が、 皿形 状の前記一対の容器形成部材を、 それらの間に平板状の仕切り部材を位置させた 状態で溶接接続して、 二つの処理空間を備えるように構成されていることが好ま しい。
二つの処理空間を備えた容器を用いることにより、 容器の設置数を少なくする ことができるので、 組立作業を簡略化することができて、 コス トダウンを一層促 進させることができる。
又、 この二つの処理空間を備えた容器を用いて、 互いに熱交換させる必要のあ る二つの処理空間を形成することにより、 効率よく熱交換させることができるの で、 熱効率を向上させることができる。
これまで説明してきた構成において、 複数の前記容器が、 伝熱させる必要のあ るもの同士は互いに密着させた状態で、 且つ、 伝熱量を調節する必要のあるもの 同士の間に伝熱量調節用の断熱材を介在させた状態で並べられていることが好ま しい。
この構成によれば、 熱交換させる必要のある処理空間同士は、 効率よく熱交換 させながら、 断熱材による伝熱量の調節により、 放熱損失を可及的に少なく しな がら、 各処理空間を適切な温度に調節することができる。
従って、 加熱用のエネルギーの消費量を少なく して、 省エネを促進させること ができるようになった。
さらに、 これまで説明してきた構成において、 複数の前記処理空間のうちの一 部が、 炭化水素系の原燃料ガスを水蒸気を用いて水素ガスと一酸化炭素ガスに改 質処理する改質反応用触媒が充填されて、 改質反応部に構成され、
複数の前記処理空間のうちの一部が、 一酸化炭素ガスを水蒸気を用いて二酸化 炭素ガスに変成処理する変成反応用触媒が充填されて、 変成反応部に構成され、 原燃料ガスが前記改質反応部に供給されて改質処理され、 その改質処理後のガ スが前記変成反応部に供給されて変成処理されて、 水素ガスを含む水素含有ガス が生成されるように構成されていることが好ましい。
つまり、 炭化水素系の原燃料ガスを水蒸気を用いて水素ガスと一酸化炭素ガ スに改質処理するには、 例えば 7 0 0〜 7 5 0 °C程度の高温が必要となる一方、 一酸化炭素ガスを水蒸気を用いて二酸化炭素ガスに変成処理するには、 例えば 2 0 0〜 4 0 0 °C程度の温度でよいことから、 改質処理を行う処理空間が高温に なると共に、 その改質処理を行う処理空間と変成処理を行う処理空間との温度差 が大きい。
そこで、 このような炭化水素系の原燃料ガスと水蒸気を用いて一酸化炭素ガス 含有量の少ない水素含有ガスを生成する流体処理装置においては、 本発明が解決 しょうとする課題が顕著であり、 このような流体処理装置に本発明を適用すると、 本発明により得られる効果を顕著に発揮させることができて好適である。
従って、 炭化水素系の原燃料ガスと水蒸気を用いて一酸化炭素ガス含有量の少 ない水素含有ガスを生成する流体処理装置において、 耐久性を従来と同等に確保 しながら、 あるいは従来よりも向上させながら、 コス トダウンを図ることができ る。
さらに、 これまで説明してきた構成において、 互いに隣接する二つの処理空 間のうちの一方が、 供給される水を加熱により蒸発させる水蒸気生成部に構成さ れ、 他方が前記燃焼反応部から排出される燃焼排改質反応部に隣接する処理空間 を、 その改質反応部を加熱するために燃焼用ガスを燃焼させる燃焼反応部に構成 し、 互いに隣接する二つの処理空間のうちの一方を、 供給される水を加熱により 蒸発させる水蒸気生成部に構成し、 他方を燃焼反応部から排出される燃焼排ガス を水蒸気生成部を加熱するために通流させる加熱用流体通流部に構成し、 変成反 応部に隣接する処理空間を、 加熱用流体通流部から排出される燃焼排ガスを変成 反応部を冷却するために通流させる冷却用流体通流部に構成し、 水蒸気生成部で 生成された水蒸気を改質反応用として改質反応部に供給するように構成すること が好ましい。
つまり、 この構成にあっては、 炭化水素系の原燃料ガスと水蒸気を用いて一酸 化炭素ガス含有量の少ない水素含有ガスを生成する流体処理装置を、 原燃料ガス の改質処理に必要な水蒸気を生成する水蒸気生成部も備えた状態で一体的に構成 する。
この場合、 改質反応部及び水蒸気生成部夫々を加熱する必要があるものの、 水 は原燃料ガスと水蒸気とが改質反応する温度よりも低い温度で蒸発することを利 用して、 燃焼反応部を改質反応部に隣接して設けて、 改質反応部を高温に加熱し、 その燃焼反応部から排出される燃焼排ガスを水蒸気生成部に隣接する処理空間に 通流させて水蒸気生成部を加熱する。
結果、 一つの燃焼反応部により、 改質反応部と水蒸気生成部の両方を夫々に適 した温度に加熱することができるようにして、 小型化、 低価格化ならびに消費ェ ネルギ一の低減を図れる。
更に、 水蒸気生成部の加熱により温度が低下した燃焼排ガスを変成反応部に隣 接する処理空間に通流させて、 発熱反応である変成反応を起こす変成反応部を冷 却する。
結果、 変成反応部を冷却する冷却媒体として、 燃焼反応部から排出される燃焼 排ガスを用いるようにしてあるので、 前記冷却媒体として専用のものを用いる場 合に比べて、 水素含有ガス製造コス 卜の低減を図ることができる。
従って、 炭化水素系の原燃料ガスと水蒸気を用いて一酸化炭素ガス含有量の少 ない水素含有ガスを生成する流体処理装置において、 原燃料ガス、 水及び燃焼用 ガスを供給することにより水素含有ガスが生成されるように、 一体状態に構成す ると共に、 小型化、 低価格化及び水素含有ガス製造コス トの低減を図れる。 図面の簡単な説明
図 1は、 流体処理装置の要部の縦断正面図である。
図 2は、 流体処理装置の容器の斜視図である。
図 3は、 流体処理装置の容器の斜視図である。
図 4は、 流体処理装置の容器の縦断側面図である。
図 5は、 流体処理装置の容器の横断平面分解図である。
図 6は、 流体処理装置の容器の縦断側面図である。
図 7は、 流体処理装置の全体概略構成を示す正面図である。
図 8は、 流体処理装置の全体概略構成を示す側面図である。
図 9は、 流体処理装置のブロック図である。
図 1 0は、 流体処理装置を用いた燃料電池発電装置のブロック図である, 図 1 1は、 従来の流体処理装置の要部の縦断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面に基づいて、 本発明を水素含有ガス生成用の流体処理装置に適用し た場合の実施の形態を説明する。
図 1及び図 9に示すように、 流体処理装置 Pは、 天然ガス等の炭化水素系の原 燃料ガスを脱硫処理する脱硫反応部 1 と、 供給される水を加熱して水蒸気を生成 する水蒸気生成部 2と、 脱硫反応部 1で脱硫処理された原燃料ガスを水蒸気生成 部 2で生成された水蒸気を用いて水素ガスと一酸化炭素ガスに改質処理する改質 反応部 3と、 その改質反応部 3から排出される改質処理ガス中の一酸化炭素ガス を水蒸気を用いて二酸化炭素ガスに変成処理する変成反応部 4と、 その変成反応 部 4から排出される変成処理ガス中に残っている一酸化炭素ガスを選択的に酸化 処理する酸化反応部 5を備えて構成して、 一酸化炭素ガス含有量の少ない水素含 有ガスを生成するように構成してある。
更に、 燃焼用ガスを燃焼させて改質反応部 3を加熱する燃焼反応部 6 と、 水蒸 気生成部 2を加熱するために加熱用流体を通流させる加熱用流体通流部 7と、 変 成反応部 4を冷却するために冷却用流体を通流させる変成反応部冷却用流体通流 部 8 と、 酸化反応部 5を冷却するために冷却用流体を通流させる酸化部冷却用流 体通流部 9と、 改質反応部 3から排出される高温の改質処理ガスにより改質反応 部 3に供給される被改質ガス （脱硫ガスと水蒸気との混合ガス） を加熱する被改 質ガス用熱交換器 E pと、 高温の改質処理ガスにより脱硫反応部 1に供給される 原燃料ガスを加熱する原燃料ガス用熱交換器 E aを設けてある。
図 1に示すように、 流体処理装置 Pは、 流体を処理する処理空間 Sの複数を設 けて構成してあり、 各処理空間 Sを用いて、 上述の各種反応部、 各種流体通流部 及び各種熱交換器を構成してある。
具体的には、 複数の処理空間 Sのうちの一部の処理空間 Sは、 炭化水素系の原 燃料ガスを脱硫処理する脱硫反応用触媒を充填して脱硫反応部 1に構成し、 他の 一部の処理空間 Sは、 供給される水を加熱して水蒸気を生成する水蒸気生成部 2 に構成し、 他の一部の処理空間 Sは、 原燃料ガスを水蒸気を用いて水素ガスと一 酸化炭素ガスに改質処理する改質反応用触媒を充填して改質反応部 3に構成し、 他の一部の処理空間 Sは、 一酸化炭素ガスを水蒸気を用いて二酸化炭素ガスに変 成処理する変成反応用触媒を充填して変成反応部 4に構成し、 並びに、 他の一部 の処理空間 Sは、 一酸化炭素ガスを選択的に酸化処理する選択酸化用触媒を充填 して選択酸化反応部 5に構成してある。
そして、 原燃料ガスを脱硫反応部 1に供給して脱硫処理し、 その脱硫反応部 1 から排出される脱硫処理ガスと水蒸気生成部 2で生成された水蒸気を改質反応部 3に供給して改質処理し、 その改質反応部 3から排出される改質処理ガスを変成 反応部 4に供給して、 改質処理ガス中の一酸化炭素ガスを二酸化炭素ガスに変成 処理し、 更に、 その変成反応部 4から排出される変成処理ガスを選択酸化反応部 5に供給して、 その変成処理ガス中に残っている一酸化炭素ガスを選択酸化処理 して、 一酸化炭素ガス含有量の少ない水素含有ガスを生成するように構成してあ る。
更に、 改質反応部 3に隣接する処理空間 Sは、 燃焼用ガスを燃焼させる燃焼反 応部 6に構成し、 水蒸気生成部 2に隣接する処理空間 Sは、 燃焼反応部 6から排 出される燃焼排ガスを水蒸気生成部を加熱するために通流させる加熱用流体通流 部 7に構成し、 変成反応部 4に瞵接する処理空間 Sは、 加熱用排ガス通流部 7か ら排出される燃焼排ガスを変成反応部 4を冷却するために通流させる変成反応部 冷却用流体通流部 8に構成し、 酸化反応部 5に隣接する処理空間 Sは、 燃焼反応 部 6に供給する燃焼用空気を酸化反応部 5を冷却するために通流させる酸化部冷 却用流体通流部 9に構成してある。
更に、 複数の処理空間 Sのうち、 互いに隣接する二つの処理空間 Sの一方は、 改質反応部 3から排出される改質処理ガスを通流させる上流側改質処理ガス通流 部 1 0に構成し、 他方は、 改質反応部 3に供給する被改質ガスを通流させる被改 質ガス通流部 1 1に構成し、 それら上流側改質処理ガス通流部 1 0と被改質ガス 通流部 1 1 とにより、 被改質ガス用熱交換器 E pを構成してある。
又、 他の互いに隣接する二つの処理空間の一方は、 上流側改質処理ガス通流 部 1 0から排出される改質処理ガスを通流させる下流側改質処理ガス通流部 1 2 に構成し、 他方は、 脱硫反応部 1に供給する原燃料ガスを通流させる原燃料ガス 通流部 1 3に構成し、 それら下流側改質処理ガス通流部 1 2と原燃料ガス通流部 1 3とにより原燃料ガス用熱交換器 E aを構成してある。 図 1及び図 7に示すように、 処理空間 Sを矩形板状の偏平な容器 Bにて形成し、 その容器 Bの複数を、 伝熱させる必要のあるもの同士は互いに密着させた状態で、 且つ、 伝熱量を調節する必要のあるもの同士の間に伝熱量調節用の断熱材 1 4を 介在させた状態で、 偏平形状の厚さ方向に並べて設けてある。
そして、 それら容器 Bを並び方向に直交する方向での相対移動を許容する状態 で並び方向両側から押し付ける押し付け手段 Hを設けてある。
容器 Bは、 前記並び方向に位置する一対の容器形成部材 4 1を、 その周辺部を 溶接接続して構成し、 一対の容器形成部材 4 1の少なく とも一方を、 周辺部を接 続代として中央部が膨出する皿形状に形成してある。
具体的には、 図 2及び図 3にも示すように、 複数の容器 Bの一部は、 皿形状容 器形成部材 4 1 a と平板状容器形成部材 4 1 bとを周辺部を溶接接続して、 一つ の処理空間 Sを備えるように形成した単空間具備容器 B mにて構成し、 残りは、 一対の皿形状容器形成部材 4 1 aを、 それらの間に平板状の仕切り部材 4 2を位 置させた状態で溶接接続して、 二つの処理空間 Sを備えるように構成した双空間 具備容器 B dにて構成してある。 この皿形状は、 例えば、 断面視、 図 5に示すよ うに、 皿の周辺部と中央部との間に曲率を備えた部位を備えた構造となっており、 図 5に示す場合は、 この曲率部位が中央部の膨出方向に凸となる円弧とされてい る。
図 4及び図 5にも示すように、 触媒を充填して反応部と して用いる処理空間 Sを形成する容器 Bは、 皿形状容器形成部材 4 1 aの凹部内に、 一対の多孔板
4 4を皿形状容器形成部材 4 1 aの面方向の両側に離間して取り付けて、 皿形状 容器形成部材 4 1 aの凹部内に、 それら一対の多孔板 4 4と平板状容器形成部材 4 1 b又は仕切り部材 4 2とにより、 触媒を保持する保持空間を形成してある。 そして、 処理対象のガスが、 処理空間 Sの一端側の多孔板 4 4を通過して触媒 充填部に流入し、 その触媒充填部を通流して、 他端側の多孔板 4 4を通過して触 媒充填部から流出するように構成してある。
尚、 皿形状容器形成部材 4 1 aには、 必要に応じて、 その凹部内における前記 保持空間の外部と連通するように、 ガス供給用又は排出用のノズル 4 5を取り付 けてある。 つまり、 ガス供給用や排出用のノズル 4 5は、 必要に応じて、 いずれ か一方を取り付けたり、 両方を取り付けたりする。
図 6にも示すように、 流体通流部として用いる処理空間 Sを形成する容器 Bは、 皿形状容器形成部材 4 1 aの凹部内に、 複数 （本実施形態では 3枚） の邪魔板 4 6を、 間隔を開けて皿形状容器形成部材 4 1 aの面方向に並べて取り付けて、 ガスが処理空間内 Sをその一端側から他端側に向けて蛇行状に通流するように構 成してある。
尚、 皿形状容器形成部材 4 1 aには、 必要に応じて、 その凹部内に邪魔板 4 6 の並び方向端部にて連通するように、 ガス供給用又は排出用のノズル 4 5を取り 付けてある。 つまり、 ガス供給用や排出用のノズル 4 5は、 必要に応じて、 いず れか一方を取り付けたり、 両方を取り付けたりする。
容器 Bの製法について説明を加える。
ステンレス等の耐熱金属製の板材をプレス成形して、 皿形状容器形成部材 4 1 aを形成する。
次に、 皿形状容器形成部材 4 1 aに、 ノズル 4 5取り付け用の穴を形成すると ともに、 多孔板 4 4又は邪魔板 4 6をスポッ ト溶接にて取り付ける。
次に、 触媒を充填する必要がある場合は、 前記保持空間に触媒を充填し、 容器 Bが単空間具備容器 B mである場合は、 皿形状容器形成部材 4 1 aに平板状容器 形成部材 4 1 bを重ねて、 それらの周辺部をシ一ム溶接にて接続する。
又、 容器 Bが双空間具備容器 B dである場合は、 皿形状容器形成部材 4 1 aに 仕切り部材 4 2を重ねてそれらの周辺部をスポッ ト溶接にて接続して、 触媒を保 持し、 そのように触媒を保持した皿形状容器形成部材 4 1 aを、 触媒を充填した 皿形状容器形成部材 4 1 a ( 仕切り部材は取り付けていない） 、 又は、 邪魔板 4 6を取り付けた皿形状容器形成部材 4 1 a上に重ねて、 それらの周辺部をシー ム溶接にて接続する。
尚、 一対の容器形成部材 4 1の周辺部の溶接接続は、 市販の自動シーム溶接機 にて自動化が可能である。
図 1に示すように、 本実施形態においては、 8個の双空間具備容器 B d と、 1個の単空間具備容器 B mを、 正面視において左端から 3個目に単空間具備容器 B mを位置させた状態で横方向に並設して、 流体処理装置 Pを構成してある。 8個の双空間具備容器 B dの区別が明確になるように、 便宜上、 双空間具備容 器を示す符号 B dの後に、 左からの並ぴ順を示す符号 1 , 2， 3 8を 付す。
8個の双空間具備容器 B dと 1個の単空間具備容器 B mを並設するに当たつ ては、 左端の双空間具備容器 B d 1 と左から 2個目の双空間具備容器 B d 2との 間に断熱材 1 4を配置し、 左から 2個目の双空間具備容器 B d 2と単空間具備容 器 B mとを密接配置し、 単空間具備容器 B mと左から 3個目の双空間具備容器 B d 3との間に断熱材 1 4を配置し、 左から 3個目の双空間具備容器 B d 3と左 から 4個目の双空間具備容器 B d 4との間に断熱材 1 4を配置し、 並びに、 左か ら 4個目から 8個目 （右端） の双空間具備容器 B d 4〜： B d 8を互いに密接配置 してある。
左から 4個目の双空間具備容器 B d 4は、 右側の処理空間 Sを流体通流用に、 左側の処理空間 Sを反応部用に構成してあり、 その双空間具備容器 B d 4におい ては、 仕切り部材 4 2の上端部に両処理空間 Sを連通する連通開口 4 2 wを形成 するとともに、 右側の処理空間 Sの下端に連通するノズル 4 5と、 左側の処理空 間 Sの下端に連通するノズル 4 5を取り付けてある。
そして、 その双空間具備容器 B d 4の右側の処理空間 Sを原燃料ガス通流部 1 3に構成し、 左側の処理空間 Sは、 脱硫反応用触媒を保持したセラミック製の 多孔質粒状体 1 6の多数を充填して、 脱硫反応部 1に構成してある。
左から 3個目の双空間具備容器 B d 3は、 両処理空間 Sとも流体通流用に構 成してあり、 夫々の処理空間 Sの内部にステンレスウール等からなる伝熱促進材 4 3を充填すると共に、 両処理空間 S夫々に対して、 上下夫々にノズル 4 5を取 り付けてある。
そして、 その双空間具備容器 B d 3の左側の処理空間 Sを被改質ガス通流部 1 1に、 右側の処理空間 Sを上流側改質処理ガス通流部 1 0に夫々構成してある。 左から 2個目の双空間具備容器 B d 2は、 両処理空間 Sとも反応部用に構成し てあり、 両処理空間 S夫々に対して、 上下夫々にノズル 4 5を取り付け、 右側の 処理空間には、 ルテニウム、 ニッケル、 白金等の改質反応用触媒を保持したセラ ミック製の多孔質粒状体 1 7の多数を充填して、 改質反応部 3に構成し、 左側の 処理空間 Sには、 白金、 白金ロジウム等の燃焼反応用触媒を保持したハニカム状 体 1 8を充填して、 燃焼反応部 6に構成してある。
単空間具備容器 B mは、 その処理空間 Sを流体通流用に構成すると共に、 その 処理空間 Sに対して、 上下夫々にノズル 4 5を取り付け、 後述するように、 改質 反応部 3から排出される改質処理ガスを、 改質反応部 3を保温するために通流さ せる保温用改質処理ガス通流部 1 9に構成してある。
左から 5個目の双空間具備容器 B d 5は、 左側の処理空間 Sを流体通流用に、 右側の処理空間 Sを反応部用に構成してあり、 その双空間具備容器 B d 5におい ては、 仕切り部材 4 2の上端部に両処理空間 Sを連通する連通開口 4 2 wを形成 するとともに、 左側の処理空間 Sの下端に連通するノズル 4 5と、 右側の処理空 間 Sの下端に連通するノズル 4 5を取り付けてある。
そして、 左側の処理空間 Sを下流側改質処理ガス通流部 1 2に構成し、 右側の 処理空間 Sには酸化鉄又は銅亜鉗の変成反応用触媒を保持したセラミック製の多 孔質粒状体 2 0の多数を充填して、 変成反応部 4に構成してある。
左から 6個目の双空間具備容器 B d 6は、 左側の処理空間 Sを反応部用に、 右 側の処理空間 Sを流体通流用に構成してあり、 两処理空間 S夫々に対して、 上下 夫々にノズル 4 5を取り付けてある。
左側の処理空間 Sには変成反応用触媒を保持したセラミツク製の多孔質粒状体 2 0の多数を充填して、 変成反応部 4に構成し、 右側の処理空間 Sは変成反応部 冷却用流体通流部 8に構成してある。
左から 7個目の双空間具備容器 B d 7は、 両処理空間 Sとも反応部用に構成し てあり、 その双空間具備容器 B d 7においては、 仕切り部材 4 2の上端部に两処 理空間 Sを連通する連通開口 4 2 wを形成するとともに、 両処理空間 S夫々に対 して、 下側にノズル 4 5を取り付けてある。
そして、 両処理空間 S夫々には、 変成反応用触媒を保持したセラミック製の多 孔質粒状体 2 0の多数を充填して、 変成反応部 4に構成してある。
右端の双空間具備容器 B d 8は、 左側の処理空間 Sを流体通流用に、 右側の処 理空間 Sを反応部用に構成してあり、 両処理空間 S夫々に対して、 上下夫々にノ ズル 4 5を取り付けてある。 そして、 左側の処理空間 Sは酸化部冷却用流体通流部 9に構成し、 右側の処理 空間 Sは、 ルテニウム、 白金等の選択酸化反応用触媒を保持したセラミック製の 多孔質粒状体 2 1の多数を充填して酸化反応部 5に構成してある。
左端の双空間具備容器 B d 1は、 两処理空間 Sとも流体通流用に構成してあり、 夫々の処理空間 Sの内部にステンレスウール等からなる伝熱促進材 4 3を充填す ると共に、 両処理空間 S夫々に対して、 上下夫々にノズル 4 5を取り付けてある。 そして、 その双空間具備容器 B d 1の左側の処理空間 Sを水蒸気生成部 2に、 右側の処理空間 Sを加熱用流体通流部 7に夫々構成してある。
原燃料ガス通流部 1 3の下側のノズル 4 5に原燃料ガス供給路 1 5を接続して、 原燃料ガスが原燃料ガス通流部 1 3を上方に向かって通流する過程で、 それに隣 接する下流側改質処理ガス通流部 1 2を通流する改質処理ガスにより加熱した後、 連通開口部 4 2 wを通じて脱硫反応部 1の上方に流入させて、 その脱硫反応部 1 を下方に通流させて脱硫処理するようにしてある。
脱硫反応部 1の下部のノズル 4 5に接続した脱硫処理ガス流路 2 5と、 水蒸気 生成部 2の上側のノズル 4 5に接続した水蒸気流路 2 6とを、 ェジェクタ一 2 7 接続し、 そのヱジヱクタ一 2 7に接続した被改質ガス流路 2 8を被改質ガス通流 部 1 1の下側のノズル 4 5に接続し、 被改質ガス通流部 1 1の上側のノズル 4 5 と改質反応部 3の上側のノズル 4 5とを被改質ガス流路 2 8にて接続してある。 もって、 脱硫反応部 1から排出される脱硫処理ガスと水蒸気生成部 2にて生成さ れた水蒸気とをェジヱクタ一 2 7にて混合し、 その脱硫処理ガスと水蒸気との混 合ガスである被改質ガスを、 被改質ガス通流部 1 1を上方に通流させる過程で、 隣接する上流側改質処理ガス通流部 1 0を通流する改質処理ガスにて加熱した後、 改質反応部 3の上方から流入させて、 改質反応部 3を下方に通流する過程で、 燃 焼反応部 6による加熱により改質処理するようにしてある。
尚、 メタンガスを主成分とする天然ガスが原燃料ガスである場合は、 例えば 7 0 0〜 7 5 0 °C程度の加熱下でメタンガスと水蒸気とを下記の反応式にて改質 反応させて、 水素ガスと一酸化炭素ガスを含む改質処理ガスを生成する。
C + H 2 〇→C O + 3 H 2
改質反応部 3の下側のノズル 4 5と保温用改質処理ガス通流部 1 9の下側のノ ズル 4 5とを、 その保温用改質処理ガス通流部 1 9の上側のノズル 4 5と上流側 改質処理ガス通流部 1 0の上側のノズル 4 5とを、 並びに、 上流側改質処理ガス 通流部 1 0の下側のノズル 4 5と下流側改質処理ガス通流部 1 2の下側のノズル 4 5とを、 夫々、 改質処理ガス流路 2 9にて接続してある。 もって、 改質反応部 3から排出された改質処理ガスを、 保温用改質処理ガス通流部 1 9、 上流側改質 処理ガス通流部 1 0、 下流側改質処理ガス通流部 1 2に順次通流させて、 連通開 口 4 2 wを通じて変成反応部 4の上方に流入させるようにしてある。
左から 5個目の双空間具備容器 B d 5にて形成される変成反応部 4の下側のノ ズル 4 5と、 左から 6個目の双空間具備容器 B d 6にて形成される変成反応部 4 の上側のノズル 4 5とを、 6個目の双空間具備容器 B d 6にて形成される変成反 応部 4の下側のノズル 4 5と、 左から 7個目の双空間具備容器 B d 7にて形成さ れる左側の変成反応部 4の下側のノズル 4 5とを、 並びに、 左から 7個目の双空 間具備容器 B d 7にて形成される右側の変成反応部 4の下側のノズル 4 5と、 酸 化反応部 5の下側のノズル 4 5とを、 夫々変成処理ガス流路 3 0にて接続し、 更 に、 酸化反応部 5の上側のノズル 4 5に水素含有ガス導出路 3 1を接続してある。 もって、 改質反応部 3から排出された改質処理ガスを、 4個の変成反応部 4を 順次通流させて、 改質処理ガス中の一酸化炭素ガスを二酸化炭素ガスに変成処理 し、 最下流の変成反応部 4から排出された変成処理ガスを酸化反応部 5の下側に 流入させて、 酸化反応部 5を上方に通流する過程で変成処理ガス中に残っている 一酸化炭素ガスを酸化処理して、 一酸化炭素含有量を少なく した水素含有ガスを 水素含有ガス導出路 3 1を通じて導出するようにしてある。 変成反応部 4に隣接 する変成反応部冷却用流体通流部 8を通流する燃焼排ガスや、 酸化部冷却用流体 通流部 9を通流する燃焼用空気により変成反応部 4を冷却し、 並びに、 酸化反応 部 5に隣接する酸化部冷却用流体通流部 9を通流する燃焼用空気により酸化反応 部 5を冷却するようにしてある。
変成反応部 4においては、 改質処理ガス中の一酸化炭素ガスと水蒸気とを、 例 えば 2 0 0〜4 0 0 °Cの加熱下で下記の反応式にて変成反応させて、 一酸化炭素 ガスを二酸化炭素ガスに変成処理する。
C O + H 2 0 -→C 02 + H 2 燃焼反応部 6の下側のノズル 4 5に燃焼用ガス供給路 2 2を接続し、 酸化部冷 却用流体通流部 9の下側のノズル 4 5に燃焼用空気供給路 2 3を接続し、 並びに、 酸化部冷却用流体通流部 9の上側のノズル 4 5に接続した燃焼用空気流路 3 2を 燃焼用ガス供給路 2 2に接続してある。 そして、 燃焼用ガスを、 酸化部冷却用流 体通流部 9を通流する過程で予熱された燃焼用空気と混合させた後、 燃焼反応部 6に下側から供給して、 燃焼反応部 6を上方に向けて通流させ、 その通流過程で、 燃焼反応用触媒の作用で触媒燃焼させるようにしてある。
燃焼反応部 6の上側のノズル 4 5と加熱用流体通流部 7の上側のノズル 4 5と を、 並びに、 その加熱用流体通流部 7の下側のノズル 4 5と変成反応部冷却用流 体通流部 8の下側のノズル 4 5とを燃焼排ガス流路 3 3にて夫々接続し、 更に、 変成反応部冷却用流体通流部 8の上側のノズル 4 5に燃焼排ガス排出路 3 4を接 続してある。
又、 水蒸気生成部 2の下側のノズル 4 5に給水路 2 4を接続してある。
そして、 燃焼反応部 6から排出された燃焼排ガスを加熱用流体通流部 7に通流 させて、 その過程で隣接する水蒸気生成部 2を加熱し、 その水蒸気生成部 2の加 熱により温度が低下した燃焼排ガスを変成反応部冷却用流体通流部 8に通流させ て、 それに隣接する変成反応部 4を冷却して、 排気するようにしてある。
一方、 水蒸気生成部 2においては、 給水路 2 4から供給される水を加熱用流体 通流部 7による加熱により蒸発させ、 その水蒸気を改質反応用としてェジュクタ 一 2 7を通じて改質反応部 3に供給するようにしてある。
つまり、 流体処理装置 Pを構成する複数の処理空間 Sを並設するに当たっては、 最も高温加熱が要求される改質反応部 3を形成する処理空間 Sの両側を、 燃焼反 応部 6及び保温用改質処理ガス通流部 1 9で挟んだ状態で、 それらを並設方向の 中間部に配置し、 それらの両側を断熱材 1 4にて挟み、 更に、 その両側夫々に略 温度が低くなる順に各処理空間 Sを並べ、 並びに、 並設方向端部には冷却が要求 される酸化反応部 5を形成する処理空間 Sを配置する配置形態とすることにより、 放熱損失を可及的に抑制しながら、 各処理空間 Sを適切な温度に制御できるよう にして、 水素含有ガスの製造コス トを低減している。
次に、 押し付け手段 Hについて、 説明を加える。 図 7及び図 8に示すように、 押し付け手段 Hは、 並び方向両端の容器 Bに夫々 当て付けて配置する一対の保持板 5 1 と、 それら一対の保持板 5 1を連結する 6 組のネジ式連結手段を備えて構成してある。
ネジ式連結手段は、 ボルト 5 2、 一対のナッ ト 5 3及び一対のスプリングヮッ シャ 5 4力 ら成る。
各保持板 5 1は、 L字状に形成すると共に、 各保持板 5 1は、 2本の補強用リ ブ 5 5にて補強してある。
そして、 ボルト 5 2の両端夫々を、 保持板 5 1に挿通した状態で、 両側からス プリングヮッシャ 5 4を介してナツ ト 5 3にて締め付けることにより、 複数の容 器 Bを並び方向に直交する方向での相対移動を許容する状態で並び方向両側から 押し付けるようにしてある。 又、 スプリングヮッシャ 5 4の伸縮作用により、 各 容器 Bの並び方向での膨張収縮も許容するようにしてある。
尚、 一対の保持板 5 1を立設して、 その一対の保持板 5 1にて支持する状態で、 複数の容器 Bを設置する。
次に、 図 1 0に基づいて、 上述の如き構成の流体処理装置 Pを用いた燃料電池 発電設備について説明する。
燃料電池発電設備は、 水素ガスを含有する燃料ガスと酸素ガスを含有する酸素 含有ガスとが供給されて発電するように構成した燃料電池発電部 Gと、 その燃料 電池発電部 Gに供給する燃料ガスを天然ガス等の炭化水素系の原燃料ガスを用い て生成する流体処理装置 Pと、 燃料電池発電部 Gに酸素含有ガスとして空気を供 給するブロア Fを備えて構成してある。
流体処理装置 Pの水素含有ガス導出路 3 1から導き出される水素含有ガスを燃 料ガスとして、 燃料電池発電部 Gに供給するようにしてある。
燃料電池発電部 Gから排出される排燃料ガスを燃焼用ガスと して流体処理装置 Pの燃焼反応部 6に供給すべく、 燃焼用ガス供給路 2 2を、 燃料電池発電部 Gの 燃料ガス排出部に接続してある。
又、 燃焼反応部 6に燃焼用空気を供給すべく、 ブロア Fは、 燃焼用空気供給路 2 3にも接続してある。
燃料電池発電部 Gは説明を省略するが、 電解質層の一方の側に酸素極を、 他方 の側に燃料極を備えたセルの複数を設けると共に、 各セルの酸素極に酸素含有ガ スを、 燃料極に燃料ガスを夫々供給するように構成して、 各セルにおいて水素と 酸素による電気化学反応を起こさせて発電するように構成してある。
尚、 燃料電池発電部 Gは、 電解質として高分子膜を用いた高分子型である。 〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
( 1 ) 上記の実施形態においては、 脱硫反応部 1、 水蒸気生成部 2、 改質反応部 3、 酸化反応部 5及び燃焼反応部 6は、 夫々一つの処理空間 Sを用いて形成 する場合について例示したが、 夫々の処理量に応じて、 夫々を形成する処理 空間 Sの数を設定することができる。
又、 上記の実施形態においては、 変成反応部 4は、 4個の処理空間を用い て形成する場合について例示したが、 変成反応部 4を形成する処理空間 Sの 数は、 変成処理量に応じて適宜設定可能であり、 1個でも良い。
又、 上記の実施形態においては、 加熱用流体通流部 7、 変成反応部冷却用 流体通流部 8、 酸化部冷却用流体通流部 9、 上流側改質処理ガス通流部 1 0、 被改質ガス通流部 1 1、 下流側改質処理ガス通流部 1 2、 原燃料ガス通流部 1 3及び保温用改質処理ガス通流部 1 9等の各通流部は、 1個の処理区間 S を用いて形成する場合について例示したが、 各通流部の熱交換量等に応じて、 各通流部を形成する処理空間 Sの数を設定することができる。
( 2 ) 使用する水素含有ガス中に一酸化炭素ガスが含まれていても良い場合や、 一酸化炭素ガスの含有量をあまり少なくする必要がない場合は、 酸化反応部 5を省略したり、 変成反応部 4及び酸化反応部 5の両方を省略したりするこ とができる。
( 3 ) 原燃料の種類は、 上記の実施形態において例示したメタンガスに限定され るものではない。 そして、 原燃料の種類に応じて、 脱硫反応部 1、 水蒸気生 成部 2、 改質反応部 3、 酸化反応部 5及び燃焼反応部 6夫々の構成を変更し たり、 脱硫反応部 1、 水蒸気生成部 2、 改質反応部 3、 酸化反応部 5及び燃 焼反応部 6のうちの一部を省略したりすることができる。
例えば、 ェタノール等のように硫黄含有量が少ないか又は硫黄が含まれて いない原燃料を用いる場合は、 脱硫反応部 1を省略することができる。 又、 原燃料がエタノールの場合は、 低温 （ 2 5 0 ° C程度） で改質処理す ることができることから、 改質反応部 3を加熱するための燃焼反応部 6を省 略して、 別の加熱源を用いても良い。
( 4 ) 容器 Bの並び方向は、 上記の実施形態において例示した横方向に限定され るものではなく、 例えば上下方向でも良い。
( 5 ) 脱硫反応部 1、 水蒸気生成部 2、 改質反応部 3、 酸化反応部 5、 燃焼反応 部 6、 加熱用流体通流部 7、 変成反応部冷却用流体通流部 8、 酸化部冷却用 流体通流部 9、 上流側改質処理ガス通流部 1 0、 被改質ガス通流部 1 1、 下 流側改質処理ガス通流部 1 2、 原燃料ガス通流部 1 3及び保温用改質処理ガ ス通流部 1 9の配置形態 （並び順） は、 上記の実施形態において例示した配 置形態に限定されるものではなく、 適宜変更可能である。
( 6 ) 脱硫反応用、 改質反応用、 変成反応用及び選択酸化用の各触媒を保持する 触媒保持体としては、 上記の実施形態において例示したセラミック製の多孔 質粒状体に限定されるものではなく、 例えば、 ハニカム状体でも良い。 又、 燃焼反応用触媒を保持する触媒保持体は、 上記の実施形態において例 示したハニカム状体 1 8に限定されるものではなく、 例えば、 セラミック製 の多孔質粒状体でも良い。
( 7 ) 上記の実施形態においては、 燃焼反応部 6は、 処理空間 Sに燃焼反応用触 媒を保持したハニカム状体 1 8を充填して、 燃焼用ガスを触媒燃焼させるよ うに構成する場合について例示した。 これに代えて、 燃焼用ガスを処理空間 Sで燃焼させるパーナを設けて構成しても良い。
( 8 ) 押し付け手段 Hの具体構成は、 上記の実施形態において例示した構成に限 定されるものではない。 例えば、 複数の容器 Bをワイヤにて束縛する構成で も良い。
( 9 ) 容器 Bの形状は、 上記の実施形態において例示した如き矩形板状で偏平な 形状に限定されるものではなく、 種々の形状に形成することができる。
( 1 0 ) 本発明による流体処理装置を燃料電池発電設備で用いる場合は、 上記の 実施形態で例示した高分子型の燃料電池発電設備以外に、 リン酸型、 固体電 解質型等種々の型式の燃料電池発電設備で用いることができる。
( 1 1 ) 本発明による流体処理装置の用途は、 上記の実施形態において例示した ような水素含有ガス生成用に限定されるものではなく、 燃焼排ガスの処理用、 臭気性の排ガスの脱臭処理用等、 種々の用途で用いることができる。 産業上の利用可能性
流体を処理する処理空間の複数が設けられた流体処理装置を構成するに、 耐久 性を確保しながら、 コストダウンを図ることができる流体処理装置が得られる。
PCT/JP1999/006984 1998-12-15 1999-12-10 Dispositif de traitement de fluides WO2000035578A1 (fr)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE69931396T DE69931396T2 (de) 1998-12-15 1999-12-10 Vorrichtung zur behandlung von flüssigkeiten
EP99959783A EP1142632B1 (en) 1998-12-15 1999-12-10 Fluid treating device
CA002355952A CA2355952C (en) 1998-12-15 1999-12-10 Fluid processing apparatus
US09/868,222 US7014822B1 (en) 1998-12-15 1999-12-10 Fluid treating device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10/355803 1998-12-15
JP35580398A JP4063430B2 (ja) 1998-12-15 1998-12-15 流体処理装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2000035578A1 true WO2000035578A1 (fr) 2000-06-22

Family

ID=18445836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP1999/006984 WO2000035578A1 (fr) 1998-12-15 1999-12-10 Dispositif de traitement de fluides

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7014822B1 (ja)
EP (1) EP1142632B1 (ja)
JP (1) JP4063430B2 (ja)
CA (1) CA2355952C (ja)
DE (1) DE69931396T2 (ja)
WO (1) WO2000035578A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1349647A1 (en) * 2000-12-12 2003-10-08 Texaco Development Corporation Dual stack compact fuel processor for producing a hydrogen rich gas

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4614515B2 (ja) * 2000-09-08 2011-01-19 大阪瓦斯株式会社 燃料電池用の改質装置
US20030118489A1 (en) * 2001-12-21 2003-06-26 Hagan Mark R. Fuel processor modules integration into common housing
JP4646527B2 (ja) * 2004-02-19 2011-03-09 大阪瓦斯株式会社 改質装置
JP2005259640A (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池システム
GB0423081D0 (en) * 2004-10-18 2004-11-17 Accentus Plc Hydrogen production
JP5336696B2 (ja) * 2005-09-01 2013-11-06 大阪瓦斯株式会社 流体処理装置及びその製造方法
JP4687886B2 (ja) * 2005-09-30 2011-05-25 三洋電機株式会社 燃料電池用水素発生装置
TW200738328A (en) * 2006-03-31 2007-10-16 Lonza Ag Micro-reactor system assembly
JP4863366B2 (ja) * 2006-06-09 2012-01-25 株式会社長府製作所 改質器のエレメントケース
US20080016768A1 (en) 2006-07-18 2008-01-24 Togna Keith A Chemically-modified mixed fuels, methods of production and used thereof
JP5163147B2 (ja) * 2008-01-23 2013-03-13 富士電機株式会社 熱交換器及び複合型燃料反応器
JP4740277B2 (ja) * 2008-03-18 2011-08-03 アイシン精機株式会社 改質装置
JP5368854B2 (ja) * 2009-03-31 2013-12-18 大阪瓦斯株式会社 燃料改質装置及びその製造方法
JP2010235427A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Osaka Gas Co Ltd 燃料改質装置及びその製造方法
WO2013150798A1 (ja) * 2012-04-05 2013-10-10 パナソニック株式会社 水素生成装置
EP2835345B1 (en) 2012-06-25 2018-08-08 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Fuel treatment device
US10109867B2 (en) 2013-06-26 2018-10-23 Upstart Power, Inc. Solid oxide fuel cell with flexible fuel rod support structure
JP6178979B2 (ja) * 2013-06-28 2017-08-16 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 燃料処理装置
SG11201702330XA (en) 2014-10-07 2017-04-27 Protonex Technology Corp Sofc-conduction
EP3365934B1 (en) 2015-10-20 2022-12-21 Upstart Power, Inc. Improved cpox fuel reformer
US10790523B2 (en) 2015-10-20 2020-09-29 Upstart Power, Inc. CPOX reactor control system and method
WO2018031742A1 (en) 2016-08-11 2018-02-15 Protonex Technology Corporation Planar solid oxide fuel unit cell and stack

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6353857A (ja) * 1986-08-22 1988-03-08 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 燃料電池のセパレ−タ
JPH05155602A (ja) * 1991-12-09 1993-06-22 Sekiyu Sangyo Kasseika Center 薄型水蒸気改質反応器
JPH10189021A (ja) * 1996-12-25 1998-07-21 Tokyo Gas Co Ltd リン酸型燃料電池装置
EP0861802A2 (en) * 1997-02-28 1998-09-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Fuel reforming apparatus

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB597501A (en) 1945-08-22 1948-01-27 Gas Light & Coke Co Improvements in or relating to apparatus for bringing gases into contact with solids
GB197872A (en) 1922-07-14 1923-05-24 Ivar Walfrid Cederberg Apparatus for carrying out highly exothermic catalytic reactions between gases, particularly catalytic oxidation of ammonia with oxygen
US4374184A (en) * 1981-09-29 1983-02-15 Westinghouse Electric Corp. Fuel cell generator and method of operating same
JP2861802B2 (ja) 1994-04-19 1999-02-24 井関農機株式会社 苗箱並べ機
JPH08233848A (ja) * 1995-02-28 1996-09-13 Mitsubishi Electric Corp 半導体センサ
DE19511817C2 (de) 1995-03-30 1997-10-09 Aeg Energietechnik Gmbh Wärmetauscher in Plattenbauweise mit Reformer
US5741605A (en) * 1996-03-08 1998-04-21 Westinghouse Electric Corporation Solid oxide fuel cell generator with removable modular fuel cell stack configurations
DE19617396C2 (de) 1996-05-02 1998-03-26 Dornier Gmbh Strömungsmodul
EP1032954A4 (en) * 1997-10-01 2004-06-02 Acumentrics Corp INTEGRATED SOLID FUEL CELL AND REFORMER

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6353857A (ja) * 1986-08-22 1988-03-08 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 燃料電池のセパレ−タ
JPH05155602A (ja) * 1991-12-09 1993-06-22 Sekiyu Sangyo Kasseika Center 薄型水蒸気改質反応器
JPH10189021A (ja) * 1996-12-25 1998-07-21 Tokyo Gas Co Ltd リン酸型燃料電池装置
EP0861802A2 (en) * 1997-02-28 1998-09-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Fuel reforming apparatus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1142632A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1349647A1 (en) * 2000-12-12 2003-10-08 Texaco Development Corporation Dual stack compact fuel processor for producing a hydrogen rich gas
EP1349647A4 (en) * 2000-12-12 2006-11-08 Texaco Development Corp DOUBLE-STACK COMPACT FUEL PROCESSING DEVICE FOR GENERATING A HYDROGEN-RICH GAS

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000178003A (ja) 2000-06-27
DE69931396T2 (de) 2007-05-16
US7014822B1 (en) 2006-03-21
EP1142632B1 (en) 2006-05-17
EP1142632A4 (en) 2005-01-26
EP1142632A1 (en) 2001-10-10
CA2355952A1 (en) 2000-06-22
CA2355952C (en) 2007-04-03
DE69931396D1 (de) 2006-06-22
JP4063430B2 (ja) 2008-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4063430B2 (ja) 流体処理装置
US20070009426A1 (en) Thermally coupled monolith reactor
JP2003506306A (ja) コンパクト反応器
JP2008521184A (ja) 化学反応を実施するための装置
JP3942405B2 (ja) 三流体用熱交換器
CN113830733B (zh) 变催化剂分布的泡沫铜一体化重整器
TWI412171B (zh) 固體氧化物燃料電池及重組器
JP4090234B2 (ja) 水素含有ガス生成装置
CN101488573A (zh) 燃料电池和控制所述燃料电池的方法
JP4646527B2 (ja) 改質装置
JP5336696B2 (ja) 流体処理装置及びその製造方法
JP4531320B2 (ja) 水素含有ガス生成装置の運転制御方法
CN106829860B (zh) 一种氢气制备装置
JP4429032B2 (ja) 水素含有ガス生成装置の運転方法及び水素含有ガス生成装置
JP4624382B2 (ja) 水素含有ガス生成装置の運転制御方法
KR101089932B1 (ko) 연료전지시스템의 연료변환장치
JPH0450246B2 (ja)
JP4183448B2 (ja) 改質装置
JP4502468B2 (ja) 燃料電池発電装置
JP2003160305A (ja) 改質装置
JP5643706B2 (ja) 水素含有ガス生成装置
JP3948885B2 (ja) 燃料電池における水素含有ガス生成装置
JP2000159501A (ja) 水素含有ガス生成装置
JP2002326805A (ja) 改質装置及びこれを備える燃料電池システム
JPH11199202A (ja) 変成装置及びその変成装置を用いた燃料電池発電装置

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CA US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE FR GB IT NL

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1999959783

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2355952

Country of ref document: CA

Ref country code: CA

Ref document number: 2355952

Kind code of ref document: A

Format of ref document f/p: F

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09868222

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1999959783

Country of ref document: EP

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 1999959783

Country of ref document: EP