【課題】反応器に対して過度な温度上昇を防ぎ、かつ、運転中の発電出力への影響を低減する。
【解決手段】改質器２は、改質触媒を備え、可燃性の原燃料ガスと空気とを取り入れて、水素を含む改質燃料ガスを改質触媒により生成する。複合反応器９（反応器１および３〜６）は、改質燃料ガス中の一酸化炭素を除去して一酸化炭素除去改質燃料ガスを生成して燃料電池スタック２０に供給する。電気ヒーター７１〜７５は、それぞれ、反応器１および３〜６に設けられた発熱部８を備え、システムの起動時に発熱部８を発熱して反応器１および３〜６の温度を反応器１および３〜６に設定された設定温度まで上昇させる。ここで、発熱部８は、発熱部８の温度の上昇に伴って電気抵抗値が増加する材質が用いられる。 （もっと読む）

【課題】 一酸化炭素変成器ヒータの投入量を最適化することにより、システム信頼性と省エネ性能を高次元で両立することができる燃料電池発電システムを提供する。
【解決手段】 本実施の形態は、制御装置２２が、燃料電池２１の累積発電時間に基づいて、一酸化炭素変成器１２のヒータ１２ｂの設定温度を算出し、この算出された設定温度となるようにヒータ投入量を算出し、この算出されたヒータ投入量に基づいて、一酸化炭素変成器ヒータを制御する。 （もっと読む）

【課題】水添脱硫に使用されている脱硫剤の温度は、下流側の温度が低くなるよう構成されている場合がある。このような場合、下流側の脱硫剤の吸着容量は低下してしまうという問題があるが、従来の水素生成装置は、この点について考慮していない。
【解決手段】原料を改質反応させ水素含有ガスを生成する改質触媒を備える改質器１と、原料中の硫黄化合物を除去する水添脱硫器７とを備え、水添脱硫器７は、上流側よりも下流側が温度が低くなるよう構成され、かつ、水添脱硫器７の上流側よりも下流側が、単位断面積当たりの流速が速くなるように構成されている。 （もっと読む）

【課題】従来の水素生成装置に比べて、水添脱硫器による硫化水素の吸着容量が向上する水素生成装置を提供する。
【解決手段】水素生成装置１００は、原料を改質反応させ、水素含有ガスを生成する改質器２０と、水素含有ガス中のＣＯをシフト反応により低減する変成器２１と、変成器２１を通過した水素含有ガス中のＣＯをメタン化反応及び酸化反応の少なくともいずれか一方により低減するＣＯ除去器２２と、原料中の硫黄化合物を除去する水添脱硫器２３と、を備え、水添脱硫器２３の下流側の少なくとも一部が、ＣＯ除去器２２と熱伝導可能なように隣接している。 （もっと読む）

【課題】 ＣＯ_２を排出しない合成ガスの製造方法を提供する。
【解決手段】 炭化水素ガスを改質して合成ガスを製造する方法であって、スチーム及び／又は炭酸ガスが添加された軽質炭化水素ガスをシェル＆チューブ熱交換器型リフォーマーにおいて触媒が充填されているチューブ側に供給すると共に、そのシェル側に例えば太陽熱や原子力の核熱を熱源とする溶融塩などの熱媒体を循環させて改質反応を起こし、チューブ側から排出される生成ガスから炭酸ガスを抜き出してチューブ側の上流にリサイクルする。 （もっと読む）

【課題】燃料ガスの組成の変動があっても安定運転することができる燃料電池システムを提供すること。
【解決手段】燃料ガスが供給される燃料ガス受入部１と、改質処理部加熱手段７により加熱されて、燃料ガスを水蒸気を用いて改質処理して水素含有ガスを生成する改質処理部３と、改質処理部３から得られた水素含有ガスを用いて発電する燃料電池部６とを備え、改質処理部３の温度および燃料電池部６の負荷電流に基き、燃料ガス受入部１に対する燃料ガス供給量を制御するとともに、燃料電池部６の負荷電流に基き、改質処理部３に対する水蒸気供給量および改質処理部加熱手段７に対する酸素含有ガスの供給量を制御する制御部９を備えた。 （もっと読む）

【課題】石炭ガス化ガス中のＣＯをＣＯ_２に転換するシフト反応器でのＣＯ転化反応の温度上昇を抑制して触媒及びシフト反応器の長寿命化を図ると共に、ＣＯをＣＯ_２に変換するシフト反応を促進させる。
【解決手段】炭素を含む固体燃料をガス化した生成ガス中のＣＯをＣＯ_２へ転換する触媒を有するシフト反応器を備えたシフト工程と、転化されたＣＯ_２を含んだ生成ガスを吸収液に吸収させる吸収塔及び吸収させたＣＯ_２を分離して吸収液を再生する再生塔を有するＣＯ_２回収工程を備えており、シフト反応器の内部に生成ガス中のＣＯをＣＯ_２に転換するＣＯ転換触媒と生成ガス中のメタン又はメタノールをＨ_２とＣＯ_２に転換するメタン改質触媒又はメタノール改質触媒との双方を充填させ、ＣＯ転換触媒下での発熱反応となるシフト転換反応によって温度が上昇した生成ガスの温度を改質触媒下での吸熱反応となる改質反応によって低下させるＣＯ_２の回収方法。 （もっと読む）

【課題】水素生成装置の前処理時間を短縮する。
【解決手段】水素生成装置は、炭化水素系燃料を原燃料として原燃料と水蒸気との反応により水素含有ガスを改質触媒にて生成する改質部１１と、改質部１１で生成した処理ガス中の一酸化炭素を一酸化炭素変成触媒によって二酸化炭素に変成処理する一酸化炭素変成部１２と、を有する。水素生成装置の前処理方法は、一酸化炭素変成触媒を還元する還元剤を含有する第１の還元処理用ガスを第１の還元処理用ガス導入部から一酸化炭素変成部１２に導入して、第１の還元処理用ガス中の還元剤の少なくとも一部が消費された残余ガスに混合させる第２の還元処理用ガスを第２の還元処理用ガス導入部から導入して、この混合した第３の還元処理用ガス中の還元剤の少なくとも一部が消費された残余ガスを残余ガス排出部から排出する。 （もっと読む）

【課題】炭素系燃料及び酸化剤から水素及び一酸化炭素の混合ガス又は水素リッチガスを製造するとともに、炭素系燃料に含まれる炭素を二酸化炭素として回収する場合において、シフト反応に必要な水蒸気の量を低減し、シフト反応に必要な水蒸気を製造する設備を不要として低コスト化するとともに、熱効率を向上し、二酸化炭素の回収率を向上させる。
【解決手段】炭素系燃料を酸化剤により反応させて生成ガスを発生させるガス化部と、前記生成ガスに含まれる煤塵を回収する脱塵部と、前記生成ガスに含まれる一酸化炭素及び水蒸気を反応させて水素及び二酸化炭素に変換するシフト反応部とを含み、前記ガス化部又は前記ガス化部の下流側に水を供給する水供給部及び微粉砕した鉄鉱石又は石灰石である触媒を供給する触媒供給部を設け、前記脱塵部にて前記煤塵とともに前記触媒を回収して前記ガス化部に還流する煤塵還流部を設けた水素を主成分とするガスの製造装置を用いる。 （もっと読む）

【課題】活性の高い状態で一酸化炭素変成触媒を使用でき、且つ、消費エネルギが小さい燃料電池発電システムを提供する。
【解決手段】燃料電池発電システムＳが、燃料改質装置１０と燃料電池装置２０と各装置１０、２０の運転を制御する制御装置３０とを備え、燃料改質装置１０は、改質ガスを生成する改質器３と、改質ガスに含まれる一酸化炭素を二酸化炭素に変成する一酸化炭素変成触媒５ａを有する変成器５と、一酸化炭素変成触媒５ａの温度を検出する温度検出手段Ｔと、一酸化炭素変成触媒５ａを加熱可能な加熱手段Ｈとを有し、制御装置３０は、一酸化炭素変成触媒５ａが劣化発生条件を満たした状態にあり且つ温度検出手段Ｔによる検出温度が基準温度未満である状態において、改質器３での改質ガスの生成量を増加させるとき、加熱手段Ｈの動作を変化させて一酸化炭素変成触媒５ａの温度を上昇させる。 （もっと読む）

【課題】石炭ガス化プラントにおいて、エネルギーロスを抑制でき、イニシャルコストの低減とシステムの合理化を行うことが可能なシフト触媒、ガス精製方法及びガス精製設備を提供する。
【解決手段】Ｈ_２Ｓを含むガス中のＣＯをＨ_２Ｏと反応させてＣＯ_２とＨ_２へ変換するシフト反応を促進させるシフト触媒であって、少なくともＭｏ及びＮｉを含む。または、Ｈ_２Ｓを含むガス中のＣＯをＨ_２Ｏと反応させてＣＯ_２とＨ_２へ変換するシフト反応を促進させるシフト触媒であって、少なくともＭｏ及びポーリングの電気陰性度が１．８〜２．０の金属元素を含む。Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、及びＺｒＯ_２の中から選ばれる１種以上の無機酸化物を含むのが好ましい。 （もっと読む）

【課題】水素生成装置の起動時に、変成触媒と選択酸化触媒とを活性化する温度まで速やかに加熱する。
【解決手段】変成部８の外筒３の外径は選択酸化部１０の外筒３の外径より大きく構成された水素生成装置であって、変成部８の外筒３の外表面側で変成触媒９に対応する位置に配され変成触媒９を加熱する螺旋状に形成されている第一のヒータ１２ａと、選択酸化部１０の外筒３の外表面側で選択酸化触媒１１に対応する位置に配され選択酸化触媒１１を加熱する第二のヒータ１２ｂとが一体で形成されていることにより、選択酸化部１０に第二のヒータ１２ｂが接触でき、改質部で生成された水素含有ガス中の一酸化炭素を低減する変成触媒９と選択酸化触媒１１とを速やかに効率よく活性温度に加熱することができる。 （もっと読む）

【課題】性能向上が可能な水素製造装置及び燃料電池システムを提供する。
【解決手段】水素製造装置１は、改質ガスを生成する改質部６と、筒状に設けられた低温シフト反応部１３と、低温シフト反応部１３を囲繞する筒状に設けられた排ガス流路Ｌ１と、排ガス流路Ｌ１を囲繞する筒状に設けられた蒸発部９と、を備えている。低温シフト反応部１３は、中心軸を軸Ｇとする筒状のシフト触媒外周層３１と、中心軸を軸Ｇとし且つシフト触媒外周層３１に囲繞される筒状のシフト触媒内周層３２と、改質部６で生成された改質ガスを低温シフト反応部１３の外周部にて上方側から下方側に流通させる外周部流路Ｓ１と、を備えている。シフト触媒外周層３１は、改質部で生成された改質ガスを上端部より導入すると共に下端部から導出し、シフト触媒内周層３２は、シフト触媒外周層３１で導出された改質ガスを上端部より導入すると共に下端部から導出する。 （もっと読む）

【課題】部品点数を低減し、且つ性能向上を可能とする。
【解決手段】水素製造装置１は、バーナ１０を用いて原燃料を水蒸気改質して改質ガスを生成する改質部６と、筒状に設けられ改質部６で生成した改質ガスを低温シフト反応させる低温シフト反応部１３と、低温シフト反応部１３を囲繞する筒状に設けられバーナ１０の排気ガスを流通させる排ガス流路Ｌ１と、排ガス流路Ｌ１を囲繞する筒状に設けられ低温シフト反応部１３でシフト反応させた改質ガスを選択酸化反応させる選択酸化反応部８と、排ガス流路Ｌ１及び選択酸化反応部８間において排ガス流路Ｌ１を囲繞する筒状に設けられ内部に貯留された水を周囲の熱を利用して加熱し水蒸気を生成する外筒蒸発部２１と、低温シフト反応部１３に囲繞される筒状に設けられ外筒蒸発部２１から導入された水蒸気を周囲の熱を利用して加熱する内筒蒸発部２２と、を備えている。 （もっと読む）

【課題】 起動エネルギの消費を抑制して、低温シフト反応部及び選択酸化反応部を素早く昇温させることができる水素製造装置、並びにそのような水素製造装置を備える燃料電池システムを提供する。
【解決手段】 水素製造装置１では、低温シフト反応部１３が排ガス流路Ｌ１の部分Ｌ１ｂの内側において当該部分Ｌ１ｂに沿うように筒状に設けられており、選択酸化反応部８が排ガス流路Ｌ１の部分Ｌ１ｂの外側において当該部分Ｌ１ｂに沿うように筒状に設けられている。そのため、水素製造装置１の起動時にバーナ１０の燃焼ガスである排ガスが排ガス流路Ｌ１を流通させられると、排ガスの熱によって、改質部６及び高温シフト反応部１２だけでなく、低温シフト反応部１３及び選択酸化反応部８も加熱されて昇温させられる。 （もっと読む）

【課題】効率を向上することができる水素製造装置及び燃料電池システムを提供する。
【解決手段】水素製造装置１は、バーナ１０を用いて原燃料を改質することにより水素を含有する改質ガスを生成する筒状の改質部６と、改質部６で生成した改質ガスをシフト反応させる筒状の高温シフト反応部１２と、を備えている。この高温シフト反応部１２は、改質部６と同軸で且つ改質部６の径方向外側に隣接するよう配置され、高温シフト触媒１２ｘは、改質触媒６ｘの少なくとも一部を囲繞している。これにより、改質反応が吸熱反応である一方で高温シフト反応が発熱反応であることから、高温シフト触媒１２ｘでの発熱が効率よく改質触媒６ｘへ熱伝達されて利用されることとなる。 （もっと読む）

【課題】 起動エネルギの消費を抑制して、低温シフト反応部及び選択酸化反応部を素早く昇温させることができる水素製造装置、そのような水素製造装置を備える燃料電池システム、並びにそのような水素製造装置の起動方法を提供する。
【解決手段】 水素製造装置１では、低温シフト反応部１３が排ガス流路Ｌ１の部分Ｌ１ｂに囲まれるように筒状に設けられており、選択酸化反応部８が蒸発部９を介して排ガス流路Ｌ１の部分Ｌ１ｂを囲むように筒状に設けられている。そのため、水素製造装置１の起動時にバーナ１０の燃焼ガスである排ガスが排ガス流路Ｌ１を流通させられると、排ガスの熱によって、改質部６及び高温シフト反応部１２だけでなく、低温シフト反応部１３及び選択酸化反応部８も加熱されて昇温させられる。 （もっと読む）

【課題】原燃料及び水蒸気を充分に混合させる。
【解決手段】水素製造装置１は、改質ガスを生成する筒状の改質部６と、改質部６の下部に同軸に設けられ改質部６に混合ガスを供給する筒状のフィード部５と、フィード部５に同軸に設けられ水蒸気を生成して該フィード部５に供給する筒状の蒸発部９と、を備えている。フィード部５は、円筒状に形成され混合ガスを流通させる混合ガス流路５ｙを有し、混合ガス流路５ｙ内には、環状の仕切り板６２が軸方向に沿って隙間を有して並設されている。隣接する仕切り板６２ａ，６２ｂのうち一方の仕切り板６２ａにおける径方向内側、及び他方の仕切り板６２ｂにおける径方向外側には、混合ガスの流通口として貫通孔６３ａ，６３ｂがそれぞれ形成されている。よって、混合ガスが径方向に繰り返し折り返されながら軸Ｇ方向に流通される。 （もっと読む）

【課題】簡単な構造で水素製造装置全体としての改質効率を向上させることが可能な水素製造装置及び燃料電池システムを提供する。
【解決手段】水Ｗが流通する水蒸発流路３３と選択酸化反応部８との間には、改質ガスＲＧが流通する選択酸化反応出口ガス流路３４が配置される。また、選択酸化反応出口ガス流路３４は、選択酸化反応部８から流出した改質ガスＲＧ、すなわち選択酸化反応部８の出口ガスを流通させることができる。このような構成によれば、選択酸化反応部８の出口ガスとしての改質ガスＲＧは、水や水蒸気が流通する水蒸発流路３３に沿って選択酸化反応部８内を流通することが可能となる。従って、選択酸化反応部８の出口ガスとしての改質ガスＲＧは、別途熱交換器ＨＥＸを設けることなく、水蒸発流路３３内の水Ｗや水蒸気によって十分に冷却されることができる。 （もっと読む）

【課題】効率的に水蒸気改質反応を行いながら、水素分離膜による水素の分離精製を同一の反応器内で効率的に行うことが可能で、結果としてコンパクトでかつ高い収率で水素を製造することが可能な膜分離型反応器を提供する。
【解決手段】外表面に水素分離膜を有する水素分離膜管１１と、水素分離膜管１１の外側に配置された内管１２と、内管１２の外側に配置された外管１３とを具え、水素分離膜管１１と内管１２との間の空間が膜分離型反応器１０の一端で内管１２と外管１３との間の空間と連通しており、内管１２と外管１３との間の空間には水蒸気改質触媒が充填されており、水素分離膜管１１と内管１２との間の空間には水蒸気改質触媒又はシフト反応触媒が充填されていることを特徴とする、膜分離型反応器１０である。 （もっと読む）