(57)【要約】  【課題】  水素生成装置において、起動動作時にＣＯ除去器でメタン化が激しく進行し、熱暴走を起こし安定に起動できなくなる場合がある。  【解決手段】  原料から水素含有ガスを生成する改質器１と、改質器１にて生成した水素含有ガス中の一酸化炭素を変成反応により低減する変成器２と、変成器２を通過した水素含有ガス中の一酸化炭素を酸化反応により低減するＣＯ除去器３とを備え、ＣＯ除去器３を通過したガスが、変成器２と熱交換可能なように構成されていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料から水素含有ガスを生成する改質器と、
前記改質器にて生成した水素含有ガス中の一酸化炭素を変成反応により低減する変成器と、
前記変成器を通過した水素含有ガス中の一酸化炭素を酸化反応により低減するＣＯ除去器とを備え、
前記ＣＯ除去器を通過したガスが、前記変成器と熱交換可能なように構成されていることを特徴とする水素生成装置。
【請求項２】
前記ＣＯ除去器の加熱を行うＣＯ除去加熱器を備える請求項１記載の水素生成装置。
【請求項３】
前記ＣＯ除去器を通過した水素含有ガスが前記変成器と熱交換可能なように配設された第１の経路と、
前記ＣＯ除去器を通過した水素含有ガスが流れる前記第１の経路とは異なる第２の経路と、
前記水素生成装置を通過した水素含有ガスの流路を前記第１の経路または第２の経路に切換えるための切換器と、
制御器とを備え、前記制御器は、起動動作において前記切換器により前記水素含有ガスが前記第１の経路を流れるよう制御する請求項１記載の水素生成装置。
【請求項４】
前記制御器は、起動動作において前記ＣＯ除去器の温度が予め設定した所定温度より高い場合に、前記切換器により前記水素含有ガスが前記第１の経路を流れるよう制御する請求項３記載の水素生成装置。
【請求項５】
前記予め設定した所定温度が、前記ＣＯ除去器の通常の反応温度よりも高い温度である請求項４記載の水素生成装置。
【請求項６】
前記予め設定した所定温度が、２００℃以上である請求項５記載の水素生成装置。
【請求項７】
前記ＣＯ除去器が、Ｒｕを含む酸化触媒を有する請求項１記載の水素生成装置。
【請求項８】
前記変成器が、貴金属を含む変成触媒を有する請求項１記載の水素生成装置。
【請求項９】
請求項１〜８に記載の水素生成装置と、前記水素生成装置より供給される水素含有ガスを用いて発電する燃料電池とを備える燃料電池システム。
【請求項１０】
原料から水素含有ガスを生成する改質器と、
前記改質器にて生成した水素含有ガス中の一酸化炭素を変成反応により低減する変成器と、
前記変成器を通過した水素含有ガス中の一酸化炭素を酸化反応により低減するＣＯ除去器とを備え、
前記ＣＯ除去器を通過したガスが、前記変成器と熱交換可能なように構成されている水素生成装置の起動方法であって、
（１）前記ＣＯ除去器を通過したガスを前記変成器と熱交換させる、変成部加熱工程を含む水素生成装置の起動方法。
【請求項１１】
前記（１）変成部加熱工程は、
（２）前記ＣＯ除去器での酸化反応を進行させて、前記ＣＯ除去器でのメタン化を進行させる工程を含む請求項１０に記載の水素生成装置の起動方法。
【請求項１２】
前記（２）ＣＯ除去器でのメタン化を進行させる工程は、前記ＣＯ除去器に供給する空気量を増量することにより行われる請求項１１に記載の水素生成装置の起動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素生成装置及びこれを備える燃料電池システム、及び水素生成装置の起動方法に関する。さらに詳しくは、炭化水素を含む燃料と水を触媒に流通させ一酸化炭素を含有する水素リッチガスを発生させる水素生成装置及びこれを備える燃料電池システム、及び水素生成装置の起動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ）では、酸素と水素を用いて発電する。その水素の工業的製造法としては水の電気分解などがあり、その他には炭化水素ガスの水蒸気改質法、部分酸化法、両者を組み合わせたオートサーマル法などがある。これらの改質法では、メタン、エタン、プロパン、ブタン、都市ガス、ＬＰガス、その他の炭化水素ガス（二種類以上の炭化水素の混合ガスを含む）を改質して水素リッチな水素含有ガスを生成させるが、いずれの場合にも改質器が用いられる。ＰＥＦＣに供給する燃料となる水素中の一酸化炭素（ＣＯ）含有量は５０ｐｐｍ程度が限度であり、これを越えると電池性能が著しく劣化するので、ＣＯはＰＥＦＣへ導入する前にできる限り除去する必要があり、好ましくは１０ｐｐｍ以下にすることが望ましい。水蒸気改質において生成する水素含有ガス中には未反応のメタン、未反応の水蒸気、炭酸ガスのほか、通常８〜１５％程度のＣＯが副生する。このため水素含有ガスは、副生ＣＯを除去するために変成器へ導入される。変成器では次式（１）に示すような変成反応によりＣＯが炭酸ガスと水素に変えられる。
【０００３】
ＣＯ＋Ｈ２Ｏ→ＣＯ２＋Ｈ２    （１）
変成器を経て得られる水素含有ガスについても、ＣＯは完全には除去されず、微量のＣＯが含まれている。このため、空気等の酸化剤ガスを添加し、ＣＯ除去器において、次式（２）に示すようなＣＯ酸化反応により、ＣＯを５０ｐｐｍ以下、好ましくは１０ｐｐｍ以下に低減する。
【０００４】
ＣＯ＋１／２Ｏ２→ＣＯ２      （２）
これらの改質器、変成器、及びＣＯ除去器を備える水素生成装置により上述のようにして精製された水素含有ガスがＰＥＦＣのアノードに供給される。一般に、ＣＯ濃度を幅広い温度範囲で低濃度（１０ｐｐｍ以下）まで除去できるＣＯ酸化触媒としては、Ｒｕ／Ａｌ2Ｏ3触媒が優れており、広く用いられている（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】S. H. Oh, R. M. Sinkevitch, J. Catal, 142 (1993) 254.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記非特許文献１記載のように酸化触媒であるＲｕ／Ａｌ2Ｏ3触媒を用いた場合、触媒層温度１００〜２００℃で、ＣＯを安定に低減できる。しかし、２００〜２５０℃を越えると、ＣＯおよびＣＯ２とＨ２によるメタン化反応が進行し、Ｈ２が消費されるとともに、メタン化による発熱で触媒温度が急激に上昇し、その発熱でメタン化がさらに促進され、触媒温度の制御が全く効かなくなる、いわゆる熱暴走状態になってしまい、例えば５００℃程度まで温度が上がってしまうこともある。
【０００６】
本発明者は、特に、起動動作時において酸化触媒の熱暴走が起こりやすいという問題があることに気付いた。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、起動動作時における酸化触媒の熱暴走を抑制可能な水素生成装置及びこれを備える燃料電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題について鋭意検討の結果、熱容量が大きく起動動作時に温まりにくい変成器に水素含有ガスが供給されると、変成器内で水素含有ガス中の水蒸気が凝縮し、水蒸気量の低減された水素含有ガスがＣＯ除去器に供給され、この状態で空気が酸化触媒に供給されると、酸化触媒の上流温度が急激に上昇し、熱暴走にいたるという知見を得た。
【０００９】
また、ＣＯ除去器から排出される高温のガスを変成触媒の加熱に利用することにより、速やかに起動ができるという知見を得た。
【００１０】
上記課題を解決するために本発明の水素生成装置は、原料から水素含有ガスを生成する改質器と、前記改質器にて生成した水素含有ガス中の一酸化炭素を変成反応により低減する変成器と、前記変成器を通過した水素含有ガス中の一酸化炭素を酸化反応により低減するＣＯ除去器とを備え、前記ＣＯ除去器を通過したガスが、前記変成器と熱交換可能なように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
又、第２の本発明の水素生成装置は、前記ＣＯ除去器の加熱を行うＣＯ除去加熱器を備えることを特徴とする。
【００１２】
又、第３の本発明の水素生成装置は、前記ＣＯ除去器を通過した水素含有ガスが前記変成器と熱交換可能なように配設された第１の経路と、前記ＣＯ除去器を通過した水素含有ガスが流れる前記第１の経路とは異なる第２の経路と、前記水素生成装置を通過した水素含有ガスの流路を前記第１の経路または第２の経路に切換えるための切換器と、制御器とを備え、前記制御器は、起動動作において前記切換器により前記水素含有ガスが前記第１の経路を流れるよう制御することを特徴とする。
【００１３】
又、第４の本発明の水素生成装置は、前記制御器は、起動動作において前記ＣＯ除去器の温度が予め設定した所定温度より高い場合に、前記切換器により前記水素含有ガスが前記第１の経路を流れるよう制御することを特徴とする。
【００１４】
又、第５の本発明の水素生成装置は、前記予め設定した所定温度が、前記ＣＯ除去器の通常の反応温度よりも高い温度であることを特徴とする。
【００１５】
又、第６の本発明の水素生成装置は、前記予め設定した所定温度が、２００℃以上であることを特徴とする。
【００１６】
又、第７の本発明の水素生成装置は、前記ＣＯ除去器が、Ｒｕを含む酸化触媒を有することを特徴とする。
【００１７】
又、第８の本発明の水素生成装置は、前記変成器が、貴金属を含む触媒を有することを特徴とする。
【００１８】
又、第９の本発明の燃料電池システムは、上記本発明の水素生成装置と、前記水素生成装置より供給される水素含有ガスを用いて発電する燃料電池とを備える。
【００１９】
又、第１０の本発明の水素生成装置の起動方法は、（１）前記ＣＯ除去器を通過した
ガスを前記変成器と熱交換させる、変成部加熱工程を含むことを特徴とする。
【００２０】
又、第１１の本発明の水素生成装置の起動方法は、（１）変成部加熱工程が、（２）前記ＣＯ除去器での酸化反応を進行させて、前記ＣＯ除去器でのメタン化を進行させる工程を含む。
【００２１】
又、第１２の本発明の水素生成装置の起動方法は、（２）ＣＯ除去器でのメタン化を進行させる工程が、前記ＣＯ除去器に供給する空気量を増量することにより行われる。
【発明の効果】
【００２２】
上記本発明の水素生成装置によれば、起動動作時に酸化触媒においてメタン化が起こり、酸化触媒温度が急激に上昇しても、速やかに酸化触媒温度を下げ、熱暴走を抑制し、安定的に起動ができる。
【００２３】
又、ＣＯ除去器から排出される高温のガスにより変成触媒を加熱することにより、速やかに起動ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における燃料電池システムの概略構成図である。図１に示す様に、本実施の形態１における燃料電池システムは、水素リッチな水素含有ガスを生成する水素生成装置１１を備えている。この水素生成装置１１は、炭化水素を含む原料ガスと水からＣＯを含有する水素リッチな水素含有ガスを生成する、改質触媒を充填した改質器１を備えている。又、ガスの流通方向を基準として、水素生成装置１１は改質器１の下流側にペレット状のＰｔ／ＣｅＺｒＯｘ（Ｘは酸素の価数を示す）触媒が充填された変成器２を備えている。なお、変成器２は、改質器１と別体の反応器とした。この変成器２では、改質器1で副生されるＣＯの低減を行う。また、起動時に変成触媒を加熱する変成加熱器４を設けた。なお、本実施の形態では、変成加熱器４としてシースヒーターを用いた。更に、水素生成装置１１は変成器２の下流側に、Ｒｕ／Ａｌ2Ｏ3触媒を充填したＣＯ除去器３を備えている。このＣＯ除去器３では変成器２にて除去しきれなかったＣＯを更に低減する。ＣＯ除去器３も改質器１、変成器２と別体の反応器とした。また、ＣＯ除去器３において、ＣＯ除去器３を加熱するためＣＯ除去加熱器８を有している。なお、本実施の形態では、ＣＯ除去加熱器８としてシースヒーターを用いた。ＣＯ酸化触媒の上流に酸化触媒の温度もしくは酸化触媒を流れるガス温度を検出するための第１ＣＯ除去温度検出器６を設けた。さらに、ＣＯ除去器３の周囲を空冷ファンにより冷却する冷却器（詳細は、図示せず）を設けた。
【００２６】
又、ＣＯ除去器３の下流側には水素含有ガスを燃料ガスとして発電を行う、燃料電池７（例えば、固体高分子型燃料電池）が設置されている。燃料電池７のアノード触媒としては、例えば、Ｐｔ−Ｒｕ／Ｃが挙げられる。又、変成器２とＣＯ除去器３の間のガス流路に、ＣＯ除去器３へ空気を供給するための酸化ガス供給器５が接続されている。アノードで消費されずに残る水素を含むアノードオフガスは、オフガス流路１０上に設けられた凝縮器（詳細は、図示せず）で水蒸気が凝縮され、除湿された後、改質器１のバーナー１２に供給され、燃焼し、改質器１の加熱に用いられる。
【００２７】
また、ＣＯ除去器３と固体高分子型燃料電池７の間の燃料ガス供給路１５上で分岐し、ＣＯ除去器３より送出されたガスが変成器２と熱交換可能なように構成された変成加熱経路１４と、燃料電池７をバイパスしてオフガス経路１０と接続するバイパス経路１３とを
備え、変成器加熱経路１４へのガスの供給を制御する第１弁１６と、燃料ガス供給路１５へのガスの供給を制御する第２弁１７と、バイパス流路１３へのガスの供給を制御する第３弁とを備える。変成加熱経路１４は、変成器２もしくは変成器２内部の変成触媒を加熱できるようにするため、ＣＯ除去器３より送出されたガスを変成器２の外壁面もしくは変成器２内部を通過させた後、バーナー１２に供給するものである。本実施の形態において変成加熱経路１４は、ＣＯ除去器３より送出されるガスが、変成触媒の充填された変成反応器内部をらせん状に通過し、オフガス流路１０と接続するように形成されている。なお、上記変成加熱経路１４が本発明の第１の経路に相当し、燃料ガス供給路１５もしくはバイパス流路１３が本発明の第２の経路に相当する。燃料ガス供給路１５が本発明の第２の経路に相当する場合、第１弁１６及び第２弁１７が本発明の切換器になり、バイパス流路１３が本発明の第２の経路に相当する場合、第１弁１６及び第３弁１８が、本発明の切換器に相当する。
【００２８】
本実施の形態の通常起動動作時には、制御器２３からの指令により変成器２を変成加熱器４により加熱するとともに、ＣＯ除去器３をＣＯ除去加熱器８により加熱し、第１弁１６及び第２弁１７を閉じ、第３弁１８を開放することで、ＣＯ除去器３を出た水素含有ガスはバイパス経路１３を通って、バーナー１２に供給され、改質器１が加熱される。この状態を継続し、第１ＣＯ除去温度検出器６の検出温度が所定温度（１３０℃）に上昇すると、ＣＯ除去器３に酸化ガス供給器５より酸化ガスとして空気（例えば、都市ガス１３Ａを原料として１．５ＮＬ／ｍｉｎで供給する場合、空気量は０．２〜０．４ＮＬ／ｍｉｎとなる）を供給し、その後、水素含有ガス中のＣＯ濃度が十分低減されると、制御器２３は、第３弁１８を閉じ、第２弁１７を開放することで、ＣＯ除去器３より送出されるガスが燃料電池７に供給されるように水素含有ガスの流れる経路を切り換え、燃料電池７の発電を開始した。
【００２９】
しかし、後述するように、水蒸気量が少ない水素含有ガスがＣＯ除去器３内に供給されると酸化反応が促進され、酸化触媒上流部で急激な反応が起こり、高温になる。酸化触媒（例えば、Ｒｕ触媒を触媒の主成分とする場合）が高温になるとＣＯ2や未反応のＣＯが水素と反応し、メタン化が進行する。メタン化は発熱反応であるため、温度上昇が起こり、さらにメタン化は加速され、酸化触媒の温度制御が不能になる熱暴走状態となる。特に、冬など水素生成装置１１の周囲の温度が低いときには、変成触媒が変成加熱器４だけでは温まり難く、変成触媒温度が変成器２に供給される水素含有ガスの露点以下となってしまい、変成触媒で水が凝縮して、露点の低いガスがＣＯ除去器３に供給され、このときに酸化ガス供給器５より空気がＣＯ除去器３に供給されると、上記熱暴走状態になりやすい。そこで、第１ＣＯ除去温度検出器６で検出されるＣＯ除去器３の温度が、メタン化が促進されると想定される所定温度（例えば、２００℃）以上になると、制御器２３は、第１弁１６を開放し、第３弁１８を閉じることでＣＯ除去器３を通過した水素含有ガスを変成加熱経路１４に切換え、変成加熱経路１４を流れる水素含有ガスにより変成触媒を加熱し、変成触媒に凝縮した水分を蒸発させ、酸化触媒に供給するガスの露点を上げた。これにより、高温化された酸化触媒よりも温度の低い水蒸気により酸化触媒が冷却されるとともに、多量の水蒸気の存在により酸化触媒上でのＣＯの酸化反応が抑制され、酸化触媒上流部の温度が低下し、熱暴走を抑制できた。このようにして、酸化触媒の温度を下げた後、第１弁１６を閉じ、第２弁１７を開放することでＣＯ除去器３から送出されるガスが燃料電池７へ供給されるように切り換え、発電を行った。
【００３０】
以上のような構成及び制御を有する１ｋＷ級燃料電池用の水素生成装置の暴走抑制効果を以下で説明する。制御器２３は、原料供給器２１及び水供給器２２より都市ガス１３Ａ１．５ＮＬ／ｍｉｎと水５．４ｇ／ｍｉｎ（Ｓ／Ｃ＝３．８４）を水素生成装置１１に供給し、第１弁１６及び第２弁１７を閉じ、第３弁１８を開放することでＣＯ除去器３より送出される可燃性ガスをバーナー１２に供給し、バーナー１２の燃焼熱で改質器1を加熱
昇温した。
【００３１】
次に、制御器２３は、改質温度検知器１９で検出される改質器温度が５５０℃以上に達すると、酸化ガス供給器５よりＣＯ除去器に空気を０．４ＮＬ／ｍｉｎ供給した。このとき、変成器２の出口側のガス温度は、改質器５出口の水素含有ガスの露点よりも低い７０℃程度であり、温度上昇はほとんど認められなかった。上記空気を供給すると第１ＣＯ除去温度検出器６で検出される酸化触媒上流の温度は急激に上昇した。この間、制御器２３の指令により、第１弁１６及び第２弁１７は閉じて第３弁１８を開放することで、ＣＯ除去器３より送出されるガスを、バイパス経路１３を通じて、バーナー１２にそのまま供給されるようにしたところ、第１ＣＯ除去温度検出器６の検出温度は５００℃まで上昇し、酸化触媒の温度制御が不能な状態になった。一方、起動時に、第１ＣＯ除去温度検出器６の検出温度が、２００℃以上になると、制御器２３の指令により、第１弁１６を開放し第３弁１８を閉じることで、ＣＯ除去器３より送出される水素含有ガスが、変成加熱経路１４を流れるよう切り換えたところ、変成器２の出口のガス温度は徐々に上昇して、約１５０℃に達し、第１ＣＯ除去温度検出器６の検出温度も２５０℃まで上昇するものの、その後低下し、約３０分後には第１ＣＯ除去温度検出器６の検出温度は１７０℃まで下がり、メタン化による酸化触媒の熱暴走を抑制することができた。次に、第１ＣＯ除去温度検出器６の検出温度が１７０℃に低下すると、制御器２３は、第１弁１６を閉じ、第２弁１７を開放することでＣＯ除去器３より送出される水素含有ガスが燃料電池７へ供給されるように経路を切換え、安定に起動動作を完了した。
【００３２】
なお、ＣＯ除去器３より送出された水素含有ガスの経路を変成加熱経路１４に切換える際の判別温度は、第１ＣＯ除去温度検出器６の検出温度で２００℃とした。２００℃を判別温度としたのは、一般的に２００℃以上でメタン化による暴走が起こりやすいためであるが、ＣＯ除去器３の冷却構成、ＣＯ除去器３に供給される水蒸気量、ＣＯ濃度などにより暴走の起こりやすさは異なるため、より確実に熱暴走が起こると想定される２５０℃程度にしても構わない。
【００３３】
水素含有ガス中の水蒸気濃度と暴走のしやすさを把握するため、以下の実験を行った。マイクロリアクターにより、２％ＣＯ−１８％ＣＯ２／Ｈ２ガスをバブラーに通過させ、もしくはバブラーに通過させず、空気を供給し、電気炉で加熱した粒状のＲｕ／Ａｌ2Ｏ3酸化触媒に通過させた。電気炉は１３０℃に保ち、ＧＨＳＶはＤｒｙ  ｂａｓｅで１２５００h-1とした。また、上記ガス中のＣＯに対して［Ｏ2］／［ＣＯ］＝０．４となる酸素を含む空気を供給した。バブラー温度は室温から、７９℃まで変化させた。このときの触媒最上流部、中流部、最下流部の温度を測定したところ、図２に示すよう、水蒸気量が減少するに従い、ほぼ直線的に触媒上流温度が高くなる傾向にあることがわかった。これは、水素含有ガス中に含まれる水分量の減少に伴い、酸化反応が促進されることを示しており、この結果、水素含有ガス中に含まれる水蒸気量が少ないと、触媒上流部で急激な温度上昇が起こると考えられる。メタン化反応は触媒温度が高いとより進行するため、変成器で水が凝縮し、露点の低い水素含有ガスがＣＯ除去器３に供給された場合、熱暴走が起こりやすくなることがわかった。
【００３４】
（実施の形態２）
実施の形態１において、起動時の空気量を０．３５ＮＬ／ｍｉｎとして、変成加熱経路１４を通した場合とバイパス経路１３を通した場合の比較を行った。
【００３５】
実施の形態１と同様に、制御器２３の指令により、改質温度検知器１９で検出される改質器温度が５５０℃以上に達すると、酸化ガス供給器５よりＣＯ除去器３に空気を０．３５ＮＬ／ｍｉｎ供給した。この間、第１弁１６及び第２弁１７は閉じ第３弁１８を開放することで、ＣＯ除去器３より送出されるガスを、バイパス経路１３を通じて、バーナー１
２にそのまま供給されるようにした。このとき、変成器２の出口のガス温度は、改質器５出口の水素含有ガスの露点よりも低い７０℃程度であり、約７０℃に２０分保持された後、ゆっくりと上昇した。また酸化触媒の温度は、第１ＣＯ除去温度２２０℃、第２ＣＯ除去温度が１６０℃まで上昇したが、変成器２出口ガス温度の上昇とともに低下し、変成器２出口のガス温度が７０℃に達してから３５分後に１７０℃になり、水素含有ガスを燃料電池７へ供給できる状態となった。
【００３６】
一方、ＣＯ除去器３に空気を０．３５ＮＬ／ｍｉｎ供給し、第１ＣＯ除去温度が、２００℃以上になった時点で、第１弁１６を開放し、第３弁１８を閉じることでＣＯ除去器３より送出される水素含有ガスが変成加熱経路１４を流れるよう切り換えた。その結果、変成器２の出口のガス温度は７０℃に達してから８分後に温度が徐々に上昇し、約１５０℃に達した。また、第１ＣＯ除去温度も２２０℃まで上昇したが、その後低下し、変成器２の出口ガス温度が７０℃に達してから約２５分後には第１ＣＯ除去温度は１７０℃まで下がり、水素含有ガスが燃料電池７へ供給できる状態となった。
【００３７】
以上のように、ＣＯ除去器３を通過したガスを変成器２と熱交換させる、変成部加熱工程を設け、起動時にＣＯ除去器３を通過したガスを変成器２と熱交換させることにより、速やかに起動できた。
【００３８】
なお、変成部加熱工程は、ＣＯ除去器３での酸化反応を進行させて、ＣＯ除去器３でのメタン化を進行させる工程を含むことで、ＣＯ除去器３を通過したガス温度を高くできるので、より速やかに変成部２を加熱して起動させることができる。また、ＣＯ除去器３でのメタン化を進行させる工程は、ＣＯ除去器３に供給する空気量を増量することにより、ＣＯ除去器３の温度を高くできるので、ＣＯ除去器３でのメタン化をより速やかに進行させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の水素生成装置は、起動動作時に酸化触媒においてメタン化が起こり、酸化触媒温度が急激に上昇しても、速やかに酸化触媒温度を下げ、熱暴走を抑制し、安定的に起動ができ、家庭用燃料電池システムの水素生成装置等として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明にかかる実施の形態１における燃料電池システムの概略図
【図２】本発明にかかる実施の形態１における酸化触媒において、水素含有ガス中の水蒸気量の影響を示す図
【符号の説明】
【００４１】
１  改質器
２  変成器
３  ＣＯ除去器
４  変成加熱器
５  酸化ガス供給器
６  第１ＣＯ除去温度検出器
７  燃料電池
８  ＣＯ除去加熱器
１０  オフガス経路
１１  水素生成装置
１２  バーナー
１３  バイパス経路
１４  変成加熱経路
１５  燃料ガス供給路
１６  第１弁
１７  第２弁
１８  第３弁
１９  改質温度検知器
２０  変成温度検知器
２１  原料供給器
２２  水供給器
【図１】
2008105925.tif 000003
【図２】
2008105925.tif 000004