(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノードおよびカソードを有する燃料電池と、前記燃料電池の前記カソードにカソードガスを供給するカソードガス通路と、原料ガスを改質させてアノードガスを生成させる改質器と、ガス源の前記原料ガスを前記改質器に供給させる原料ガス通路と、前記原料ガス通路に設けられ前記原料ガスを脱硫させる脱硫装置と、前記改質器で生成された前記アノードガスを前記燃料電池の前記アノードに供給させるアノードガス通路と、前記燃料電池と前記改質器が断熱壁により包囲され形成される発電モジュールと、前記燃料電池の発電運転で加熱された温水が通過する貯湯通路と、前記貯湯通路に連通し前記貯湯通路から供給された温水を溜める貯湯槽とを具備している燃料電池システムにおいて、
前記脱硫装置は、相対的に低露点の原料ガスおよび前記低露点の原料ガスよりも相対的に高露点の原料ガスの双方に対応でき、常温領域において脱硫作用を示す多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤を収容する第１脱硫器および第２脱硫器からなり、
前記第１脱硫器と前記第２脱硫器は同一の常温用脱硫剤を使用し、
前記第１脱硫器が５０℃以上且つ２００℃以下の温度環境に設置され、前記第２脱硫器が５０℃未満の温度環境に且つ前記第１脱硫器に対して直列の関係で上流または下流に設置されており、
前記第１脱硫器は、前記改質器もしくは前記発電モジュールからの熱、前記改質器もしくは前記発電モジュールから排出される排ガス通路の熱、前記貯湯通路または前記貯湯槽のうち少なくとも一つから受熱して、５０℃以上且つ２００℃以下となる温度環境に設けられていることを特徴とする燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はゼオライト系や活性炭系等の多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤を備える燃料電池システム用脱硫装置および燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１によれば、原料ガスはLPGであって、脱硫器は常温用と高温用(＞１００℃)との2つに分割設置されている。また、常温用の脱硫剤はTBMやDMS等、13Aに使用されている付臭剤で比較的脱硫させ易いイオウ化合物用とされている。高温で使用する脱硫剤は、COS等LPG特有のイオウ化合物を吸着するためのものであり、Ni等の金属酸化物を使用している。ここで、高温側脱硫器の運転温度は脱硫剤の性能により決まる。
【０００３】
特許文献２によれば、特許文献1と基本的には同じ構成であるが、高温用脱硫剤は５０℃以上の運転温度とされている。高温用脱硫剤はLPG用と考えられる。特許文献３によれば、常温脱硫と水添脱硫(高温)との2つの脱硫方法(脱硫器)を組み合わせたものであり、起動時に水添脱硫の機能が不足することを常温脱硫で補うことを目的とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2006-111766号公報
【特許文献２】特開2006-265480号公報
【特許文献３】特開平5-114414号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１によれば、高温の脱硫部はLPG特有の硫黄化合物を金属酸化物等により、LPG特有の硫黄化合物を吸着除去するものであって、原料ガスに含まれる水蒸気による常温用脱硫剤のダメージの問題を解決するものではない。特許文献３によれば、高温の脱硫器は水添脱硫を目的とするものであって、脱硫には水素を必須とする。  
【０００６】
ところで、ガス会社から供給される原料ガス（都市ガス）には、水分が含まれる場合がある。常温用脱硫剤はゼオライトや活性炭等の多孔質物質を使用し、常温の温度環境で使用され、硫黄化合物を吸着させて脱硫する。しかし、多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤は、低コストである利点を有するものの、水蒸気が多く含まれる高露点の原料ガスを脱硫させる場合には、原料ガスに含まれる水蒸気を硫黄化合物よりも優先的に吸着させる性質を有する。結果として、原料ガスに含まれる硫黄化合物を吸着させる吸着能力を極端に低下させてしまい、脱硫効果が過剰に低下してしまうおそれがある（図１１参照）。
【０００７】
一般的には、水蒸気が少ない低露点の原料ガスが産業界では供給されている。しかし、ガス工事や配管の影響等で、原料ガスに含まれる水蒸気の量が増加し、原料ガスが高露点となることが間々ある。ここで、ゼオライト等の多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤を常温の温度環境で使用して脱硫させる場合には、露点が高い原料ガスに含まれる水蒸気によって、原料ガスの硫黄化合物を吸着させる吸着能力を極端に低下させてしまい、常温用脱硫剤の脱硫効果が急激に低下してしまうおそれがある。更に、原料ガスに含まれる水蒸気を常温用脱硫剤に優先的に吸着させるため、常温用脱硫剤の寿命も短くなるおそれがある。この問題を回避するために、常温用脱硫剤の使用量を必要以上に増加させることが必要であり、コストが莫大になり、燃料電池システムのサイズが大型化されるので非実用的である。
【０００８】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、ゼオライトや活性炭等の多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤の使用量を抑制させつつ、水蒸気が低めの低露点の原料ガスを脱硫させるときにおいても、更には、水蒸気が多く含まれる高露点の原料ガスを脱硫させるときにおいても、原料ガスに含まれる硫黄化合物を良好に脱硫でき、これにより原料ガスの露点の変化に対応できる燃料電池システム用脱硫装置および燃料電池システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は燃料電池システム用脱硫装置について鋭意開発を進めている。そして本発明者は、（ｉ）（ｉｉ）に着目した。
（ｉ）産業界では、一般的には、相対的に低露点の原料ガスが供給されているが、ガス工事や配管等の事情で相対的に高露点の原料ガスが供給されることが間々あること。
（ｉｉ）ゼオライト系等で形成される多孔質物質で形成される常温用脱硫剤は安価であるものの、５０℃以下の温度環境で使用されると、原料ガスに含まれる水蒸気を吸着させ易く、そのため常温用脱硫剤に存在する吸着サイトが水蒸気に奪われ、原料ガスに含まれる硫黄化合物の吸着が困難になる。しかし、上記したように水蒸気ダメージがある常温用脱硫剤といえども、５０℃以上の高温の温度環境では、水蒸気を吸着しにくくなるため、水蒸気の影響少なくなり、硫黄化合物の吸着能力の低下が少なくなること。
【００１０】
本発明はかかる着目に基づいて完成されたものである。すなわち、本発明に係る燃料電池システムの脱硫装置は、相対的に低露点の原料ガスおよび低露点の原料ガスよりも相対的に高露点の原料ガスの双方に対応できる燃料電池システム用脱硫装置であって、常温領域において脱硫作用を示す多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤を収容する第１脱硫器が５０℃以上且つ２００℃以下の温度環境に設置されており、硫黄化合物を含む原料ガスを原料ガス通路から第１脱硫器に供給して５０℃以上且つ２００℃以下の温度環境において脱硫させることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る燃料電池システムの脱硫装置によれば、更に、第１脱硫器の他に、多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤を収容する第２脱硫器が、５０℃未満の温度環境に且つ第１脱硫器に対して直列の関係で上流または下流に設置されていることを特徴とする。
【００１２】
なお、第１脱硫器の他に、常温用脱硫剤を収容する第２脱硫器が、５０℃未満の温度環境に且つ第１脱硫器に対して並列または直列の関係で設置されており、更に、原料ガスの露点に応じて、原料ガスを第１脱硫器に供給させる第１形態と原料ガスを第２脱硫器に供給させる第２形態とに切り替えるバルブが設けられていることも望ましい。
【００１３】
本発明に係る燃料電池システムは、アノードおよびカソードを有する燃料電池と、燃料電池のカソードにカソードガスを供給するカソード原料ガス通路と、原料ガスを改質させてアノードガスを生成させる改質器と、ガス源の原料ガスを改質器に供給させる原料ガス通路と、原料ガス通路に設けられ原料ガスを脱硫させる脱硫装置と、改質器で生成されたアノードガスを燃料電池のアノードに供給させるアノード原料ガス通路とを具備していることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る燃料電池システムの脱硫装置によれば、第１脱硫器は、改質器からの熱、または、改質器から排出される排ガス通路の熱を受熱して、５０℃以上且つ２００℃以下となる温度環境に設けられていることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る燃料電池システムの脱硫装置によれば、燃料電池システムの発電運転で加熱された温水が通過する貯湯通路と、貯湯通路に連通し貯湯通路から供給された温水を溜める貯湯槽とが設けられており、第１脱硫器は、貯湯通路および貯湯槽のうちの少なくとも一方から受熱して、５０℃以上且つ２００℃以下となる温度環境に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
前述したように、ゼオライトや活性炭等の多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤は、５０℃未満では水蒸気を吸着させ易く、そのため吸着サイトが水蒸気に奪われて硫黄化合物の吸着が困難になるという水蒸気ダメージを受け易い性質をもつ。しかし、このような常温用脱硫剤といえども、５０℃以上の高温領域では、水蒸気を吸着しにくくなるため、水蒸気ダメージを少なくでき、原料ガスに含まれる硫黄化合物を良好に吸着できる。このため常温用脱硫剤の使用量の増加を抑えることができる。このようにゼオライトや活性炭等の多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤は、５０℃以上且つ２００℃以下の高温では水蒸気を吸着しにくくなるために、水蒸気ダメージが少なく、脱硫効果における長寿命化を図り得る。
【００１７】
常温用脱硫剤の使用量を抑制させつつ、水蒸気が低めの低露点の原料ガスを脱硫させるときにおいても、更には、水蒸気が多く含まれる高露点の原料ガスを脱硫させるときにおいても、良好に脱硫を行うことができる。更に、水蒸気が多く含まれる高露点の原料ガスを脱硫させるときにおいても、原料ガスに含まれる硫黄化合物を良好に脱硫できる。このように原料ガスの露点が変化するときであっても、常温用脱硫剤を収容する第１脱硫器は、原料ガスの脱硫を良好に行うことができる。更に、５０℃以上２００℃以下の温度環境では、上記した常温用脱硫剤における水蒸気の吸着が抑えられるため、常温用脱硫剤の長寿命化にも貢献できる。
【００１８】
また、第１脱硫器の他に、常温領域において脱硫作用を示すゼオライト等の多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤を収容する第２脱硫器が、５０℃未満の温度環境に且つ第１脱硫器に対して直列の関係で上流または下流に設置されている。この場合においても、低露点の原料ガスおよび高露点の原料ガスの双方に対応できる。更に、第１脱硫器が第２脱硫器よりも上流であれば、高露点の原料ガスが供給されてきた場合には、水蒸気に相対的に強い第１脱硫器が優先的に脱硫し、その際に水蒸気も低減できるので、水蒸気に相対的に弱い第２脱硫器のダメージを低減できる。また、レイアウト配置上、第２脱硫器が第１脱硫器よりも上流であっても、高露点の原料ガスが供給されてきた場合、水蒸気に相対的に強い第１脱硫器が原料ガスを脱硫できる。
【００１９】
なお、他の形態によれば、第１脱硫器の他に、常温用脱硫剤を収容する第２脱硫器が、５０℃未満の温度環境に且つ第１脱硫器に対して並列または直列の関係で設置されており、更に、原料ガスの露点に応じて、原料ガスを第１脱硫器に供給させる第１形態と原料ガスを第２脱硫器に供給させる第２形態とに切り替えるバルブが設けられている。低露点の原料ガスおよび高露点の原料ガスの双方に対応できる。
【００２０】
また、本発明に係る燃料電池システムは、アノードおよびカソードを有する燃料電池と、燃料電池のカソードにカソードガスを供給するカソード原料ガス通路と、原料ガスを改質させてアノードガスを生成させる改質器と、ガス源の原料ガスを改質器に供給させる原料ガス通路と、原料ガス通路に設けられ原料ガスを脱硫させる脱硫装置と、改質器で生成されたアノードガスを燃料電池のアノードに供給させるアノード原料ガス通路とを具備していることを特徴とする。
【００２１】
また、第１脱硫器は、改質器からの熱、または、改質器から排出される排ガス通路の熱を受熱して、５０℃以上且つ２００℃以下となる温度環境に設けられている。改質器からの熱、または、改質器から排出される排ガス通路の熱を有効利用して第１脱硫器を暖め得る。
【００２２】
また、燃料電池システムの発電運転で加熱された温水が通過する貯湯通路と、貯湯通路に連通し貯湯通路から供給された温水を溜める貯湯槽とが設けられており、第１脱硫器は、貯湯通路および貯湯槽のうちの少なくとも一方から受熱して、５０℃以上且つ２００℃以下となる温度環境に設けられている。貯湯通路または貯湯槽の熱を有効利用して第１脱硫器を暖め得る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態１に係り、燃料電池システムに配設されている脱硫装置を示す概念図である。
【図２】実施形態２に係り、燃料電池システムに配設されている脱硫装置を示す概念図である。
【図３】実施形態３に係り、燃料電池システムに配設されている脱硫装置を示す概念図である。
【図４】実施形態４に係り、燃料電池システムに配設されている脱硫装置を示す概念図である。
【図５】実施形態５に係り、燃料電池システムに配設されている脱硫装置を示す概念図である。
【図６】実施形態６に係り、燃料電池システムに配設されている脱硫装置を示す概念図である。
【図７】適用形態に係り、燃料電池システムを示す概念図である。
【図８】実施形態７に係り、発電モジュールに配設されている脱硫装置を示す斜視図である。
【図９】実施形態８に係り、燃料電池システムに配設されている脱硫装置を示す概念図である。
【図１０】実施形態９に係り、燃料電池システムに配設されている脱硫装置を示す概念図である。
【図１１】常温用脱硫剤で形成された脱硫剤の温度と硫黄吸着能力と原料ガスの露点との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
常温領域（０℃以上５０℃未満）において良好な脱硫作用を示す多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤として、ゼオライト、遷移金属等の金属を担持したゼオライト、活性炭、アルミナやセリアなどの金属酸化物等が挙げられる。このような多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤の吸着原理は、物理的吸着であると考えられているが、遷移金属等の金属を含む場合には、物理的吸着の他に化学的吸着も併有する形態でも良い。ゼオライトは、アルミノケイ酸塩のなかで中に空隙を持つものの総称であり、天然ゼオライトでも人工ゼオライトでも良い。
【００２５】
多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤は、原料ガスに含まれる硫黄化合物（例えばメチルメルカプタン、ジメチルサルファイド、ジメチルジサルフィド）だけでなく、原料ガスに含まれる水蒸気やHC等を物理吸着させるため、その吸着能力は水蒸気等の吸着物の種類や脱硫剤の温度により変化し、殊に常温領域では水蒸気によりダメージを受け易い。上記した金属としては、銀、銅、金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム、ニッケル、鉄、クロム、モリブデンのうちの少なくとも１種が例示され、更に、これらを２種以上含む合金が例示される。ここで、常温用脱硫剤において、原料ガスに含まれる硫黄化合物の吸着を妨害する物質のうち、最も影響が大きいのが原料ガスに含まれる水蒸気と考えられている。原料ガスに含まれる水蒸気は、常温用脱硫剤において硫黄化合物よりも優先的に吸着されるため、常温用脱硫剤は硫黄化合物を吸着しにくくなる。よって、低露点（例えば０℃以下、−１０℃以下）の原料ガスを常温用脱硫剤で脱硫させる場合には、原料ガスに含まれる水蒸気の含有量が少なく、水蒸気の影響が少ないため、原料ガスに含まれる硫黄化合物を吸着させる能力が効果的に発揮される。
【００２６】
ところが、高露点をもつ原料ガスを常温領域の常温用脱硫剤に通過させる場合には、原料ガスに含まれる水蒸気の量が増加しているため、常温用脱硫剤は水蒸気の影響を受け易く、常温用脱硫剤が硫黄化合物を吸着させる能力を激減させる。この場合、常温用脱硫剤の運転温度が低いほど、常温用脱硫剤における水蒸気の吸着が激しくなるために、常温用脱硫剤は硫黄化合物を吸着しにくくなり、常温用脱硫剤の脱硫効能力は低下する。しかしこのような性質を有する常温用脱硫剤といえども、温度環境が５０℃以上且つ２００℃以下の高温になれば、水蒸気が常温用脱硫剤に吸着されにくくなり、常温用脱硫剤における水蒸気ダメージが激減し、結果として、常温用脱硫剤が硫黄化合物を吸着させる量が良好に確保される。
【００２７】
図１１は、ゼオライト系の常温用脱硫剤の温度と、常温用脱硫剤の硫黄吸着能力と、常温用脱硫剤で脱硫される原料ガスの露点との関係を示す。図１１において、特性線Ｗ１は、原料ガスの露点が−１８℃の場合を示す。特性線Ｗ２は、原料ガスの露点が−５℃の場合を示す。特性線Ｗ３は、原料ガスの露点が＋２０℃の場合を示す。原料ガスの露点温度が−５℃および−１８℃と低い場合には、原料ガスに含まれる水蒸気量が少ないため、特性線Ｗ１，Ｗ２として示すように、常温用脱硫剤の温度が２０℃以上１２０℃の領域において変化したとしても、硫黄吸着能力は基本的には良好に維持される。これに対して、特性線Ｗ３として示すように、原料ガスの露点温度が＋２０℃と高温の場合には、原料ガスに含まれる水蒸気量が多いため、水蒸気の影響を受け、常温用脱硫剤の硫黄吸着能力は低めとなる。特性線Ｗ３として示すように、常温用脱硫剤の温度が２０℃以上５０℃未満の温度領域に低下すると、常温用脱硫剤の硫黄吸着能力は急激に低下してしまう。
【００２８】
このような特性をもつ多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤といえども、図１１から理解できるように、常温用脱硫剤の温度が５０℃〜１２０℃と高温領域であれば、原料ガスの露点が＋２０℃の場合であっても、特性線Ｗ３の線部分ＷＡとして示すように、常温用脱硫剤の硫黄吸着能力は、原料ガスの露点が低い場合比較して若干低下するものの、良好に確保される。１２０℃〜２００℃であっても同様である。
【００２９】
このように原料ガスの露点温度が高い場合には、硫黄吸着能力が著しく低下するという特性をもつ多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤といえども、常温用脱硫剤を５０℃以上２００℃という高温の温度環境に設置すれば、露点温度が高く水蒸気量が多い原料ガスに対しても、硫黄吸着能力を良好に確保でき、勿論、露点温度が低く水蒸気量が少ない原料ガスに対しても、硫黄吸着能力を良好に確保できる。
【００３０】
好ましい形態によれば、常温用脱硫剤を収容する第１脱硫器を５０℃以上２００℃以下の温度領域、特に５０℃以上１３０℃以下、更には、５５〜９０℃、５５〜８０℃、例えば６０℃程度の高温で運転する脱硫装置が採用できる。これに対して、常温用脱硫剤の温度環境が室温〜５０℃未満では、前記した特性線Ｗ３として示すように、水蒸気による脱硫剤の能力が激しく低下する。そこで、常温用脱硫剤を収容する第１脱硫器の温度環境を５０℃以上にした状態で使用することが好ましい。５０℃以下で使用される第２脱硫器は、低露点をもつ原料ガスに含まれる硫黄化合物を脱硫させることを主目的とする。５０℃以下で使用される第２脱硫器における常温用脱硫剤の充填量は、第１脱硫器での硫黄化合物吸着量と、第２脱硫器の硫黄吸着量との総計が、目的とする硫黄化合物吸着量となるように設定することが好ましい。
【００３１】
一般的には、原料ガスは低露点（例えば０℃以下、−１０℃以下）であり、原料ガスに含有されている水蒸気は微小量である。しかしガス配管工事等が実施される場合等には、原料ガスに含まれる水蒸気量が増加し、原料ガスの露点が上昇するおそれがある。この場合には、常温タイプの第２脱硫器と高温タイプの第１脱硫器との双方によって脱硫することが好ましい。このため第１脱硫器の他に、常温用脱硫剤を収容する第２脱硫器が５０℃未満の温度環境に且つ第１脱硫器に対して直列または並列の関係で設置されていることが好ましい。
【００３２】
（実施形態１）
図１は実施形態１を示す。常温領域（０℃以上５０℃未満）において脱硫作用を示す多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤を収容する高温用の第１脱硫器１００は、５０℃以上且つ２００℃以下の温度環境に設置されている。具体的には、第１脱硫器１００は入口ポート１００ｉおよび出口ポート１００ｐを備えており、燃料電池システム４００における加熱源４１０に受熱可能に隣設されており、第１脱硫器１００に収容されている常温用脱硫剤は加熱源４１０からの熱伝達（例えば熱伝導、熱輻射）により昇温される。加熱源４１０としては、原料ガスを改質させてアノードガスを生成させる改質器、燃料電池自体、改質器を覆う断熱壁が挙げられる。貯湯槽が設けられている場合には、加熱源４１０としては、貯湯槽に繋がる貯湯通路、改質器や燃料電池から排出された高温の排ガスが流れる排ガス通路が挙げられ、更には、電気ヒータが例示される。常温用脱硫剤としては、ゼオライトが挙げられるが、場合によっては、銀や銅等の金属を担持したゼオライト、活性炭等の多孔質材料でも良い。この常温用脱硫剤の形状と寸法は特に限定されないが、１〜２ミリメートルの粒状、直径１〜２ミリメートルのひも状が例示される。但しこれに限定されるものではない。ガス源から導出されている原料ガス通路５００に露点計５１０および第１脱硫器１００は配置されている。硫黄化合物を含む原料ガスを露点計５１０を介して原料ガス通路５００から第１脱硫器１００に供給し、第１脱硫器１００に収容されている多孔質物質で形成されている常温用脱硫剤により、５０℃以上且つ２００℃以下の温度環境において原料ガスを脱硫させる。原料ガスとしては炭化水素系が例示される。
【００３３】
一般的には、原料ガス（例えば都市ガス（１３Ａ））は低露点（例えば０℃以下、−１０℃以下）であり、原料ガスに含有されている水蒸気は微小量である。しかしガス配管工事等が実施される場合等には、原料ガスに含まれる水蒸気量が増加し、原料ガスの露点が上昇するおそれがある。この点について本実施形態によれば、水蒸気が低めの低露点の原料ガスを脱硫させるときにおいても、更には、水蒸気が多く含まれる高露点の原料ガスを脱硫させるときにおいても、第１脱硫器１００に収容されている多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤によって良好に脱硫を行うことができる。このようにガス工事やガス配管等の影響で、原料ガスの露点が変化するときであっても、ゼオライト系の常温用脱硫剤を収容する第１脱硫器１００は、原料ガスの脱硫を良好に行うことができる。更に、第１脱硫器１００が設置されている５０℃以上２００℃の温度環境では、常温用脱硫剤における水蒸気の影響が抑えられるため、第１脱硫器１００に収容されている常温用脱硫剤の長寿命化にも貢献できる。なお、第１脱硫器１００における常温用脱硫剤の充填量は、必要とする原料ガス処理量、原料ガスに含まれる硫黄化合物の濃度から計算される硫黄吸着量に対し、第１脱硫器１００の運転温度と原料ガスの露点から決まる脱硫剤の硫黄吸着能力とに基づいて算出することが好ましい。なお、本実施形態では、第１脱硫器１００によって脱硫ばかりか原料ガスを予熱させることもできる。
【００３４】
（実施形態２）
図２（Ａ）は実施形態２を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する図２（Ａ）において、常温領域（０℃以上５０℃未満）において良好な脱硫作用を示すゼオライト系の常温用脱硫剤を収容する第１脱硫器１００が５０℃以上且つ２００℃以下の温度環境に設置されている。具体的には、第１脱硫器１００は、燃料電池システム４００における加熱源４１０に受熱可能に隣設されており、第１脱硫器１００に収容されている常温用脱硫剤は、加熱源４１０からの熱伝達（熱伝導、熱輻射等）により５０℃以上２００℃の温度領域に昇温されている。図２（Ａ）に示すように、第１脱硫器１００の他に、常温用の第２脱硫器２００が、５０℃未満の常温領域に設置されている。第２脱硫器２００は、ゼオライト、遷移金属等の金属を担持したゼオライト等で形成された０℃以上５０℃未満の常温領域において良好な脱硫作用を示す多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤を収容する。第２脱硫器２００の常温用脱硫剤の形状と寸法は特に限定されないが、１〜２ミリメートルの粒状、直径１〜２ミリメートルのひも状が例示される。但しこれ〜に限定されるものではない。
【００３５】
常温領域の下限値としては、燃料電池システムのケースの内部（冬期は、改質用の原料水の凍結等も起こり得る）であることを考慮し、０℃、１０℃、２０℃のいずれかにできる。図２（Ａ）に示すように、第２脱硫器２００は入口ポート２００ｉおよび出口ポート２００ｐを備えており、第１脱硫器１００および第２脱硫器２００は互いに直列に配置されている。常温用の第２脱硫器２００は、高温用の第１脱硫器１００の上流に配置されている。
【００３６】
本実施形態によれば、水蒸気が低めの低露点の原料ガスを脱硫させるときにおいても、更には、水蒸気が多く含まれる高露点の原料ガスを脱硫させるときにおいても、水蒸気の影響を受けにくい高温用の第１脱硫器１００の常温用脱硫剤によって良好に脱硫を行うことができる。このようにガス工事やガス配管等の影響で、原料ガスの露点が変化するときであっても、常温用脱硫剤を収容する水蒸気の影響を受けにくい高温用の第１脱硫器１００は、原料ガスの脱硫を良好に行うことができる。但し、高露点の原料ガスが供給された場合には、常温用の第２脱硫器２００の常温用脱硫剤が水蒸気ダメージを受けて、寿命が短縮されるおそれがある。この場合であっても、高温用の第１脱硫器１００に収容されている常温用脱硫剤によって原料ガスの硫黄化合物を良好に脱硫できる。なお第２脱硫器２００はメンテナンス時に交換されることが好ましい。
【００３７】
更に説明を加える。一般的には、原料ガスは低露点（例えば０℃以下、−１０℃以下）であり、原料ガスに含有されている水蒸気は微小量である。低露点の原料ガスについては、常温用の第２脱硫器２００に収容されているゼオライト系の常温用脱硫剤によって、原料ガスの硫黄化合物を良好に脱硫できる。この場合、常温用の第２脱硫器２００によって既に脱硫された原料ガスが、高温用の第１脱硫器１００を通過するため、第１脱硫器１００における脱硫量は少なくなり、ひいては第１脱硫器１００の常温用脱硫剤を長寿命化できる利点が得られる。
【００３８】
しかし、発生頻度が極めて少ないものの、ガス配管工事または配管等の影響により、原料ガスに含まれる水蒸気量が増加し、原料ガスの露点が上昇するおそれが間々ある。この場合、常温環境に設置されている常温用の第２脱硫器２００に収容されている常温用脱硫剤の脱硫作用は、水蒸気の影響で低下する。しかし、高温環境に設置されている高温用の第１脱硫器１００に収容されている多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤は、良好な脱硫作用を示す。結果として、高露点の原料ガスに対して良好に脱硫できる。このように常温タイプの第２脱硫器２００と高温タイプの第１脱硫器１００との双方によって脱硫することが好ましい。
【００３９】
上記したように頻度的には原料ガスは低露点の場合が多い。この場合、常温用の第２脱硫器２００で原料ガスが良好に脱硫される。第２脱硫器２００の常温用脱硫剤の脱硫効果が低下した場合であっても、原料ガスは高温用の第１脱硫器１００に必ず流れるため、露点に関係なく、原料ガスを効果的に脱硫できる。
【００４０】
図２（Ｂ）に示すように、露点計５１０と第２脱硫器２００の入口ポート２００ｉとの間に三方バルブ５７１を設け、第２脱硫器２００の出口ポート２００ｐから導出されている分岐路５５０にバルブ５７２を設けることにしても良い。この場合、水蒸気量が少ない低露点の原料ガスが供給される場合には、三方バルブ５７１のポート５７１ａ，５７１ｂを開放させ、且つポート５７１ｃを閉鎖し、低露点の原料ガスを露点計５１０、第２脱硫器２００，第１脱硫器１００の順に供給させる。これに対して水蒸気量が多い高露点の原料ガスが供給される場合には、三方バルブ５７１のポート５７１ａ，５７１ｃを開放させ、且つポート５７１ｂを閉鎖し、高露点の原料ガスを露点計５１０および第１脱硫器１００の順に供給させ、第２脱硫器２００を迂回させ、第２脱硫器２００を保護させる。
【００４１】
（実施形態３）
図３は実施形態３を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。常温領域（０℃以上５０℃未満）において良好な脱硫作用を示すゼオライト系の多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤を収容する高温用の第１脱硫器１００は、５０℃以上且つ２００℃以下の温度環境に設置されている。具体的には、高温用の第１脱硫器１００は、燃料電池システム４００における加熱源４１０に受熱可能に隣設されている。よって、第１脱硫器１００に収容されている常温用脱硫剤は、加熱源４１０からの熱伝達（熱伝導、熱輻射等）により５０℃以上２００℃の昇温されている。
【００４２】
更に、図３に示すように、第１脱硫器１００の他に、ゼオライト、遷移金属等の金属を担持したゼオライト等で形成された常温用脱硫剤を収容する常温用の第２脱硫器２００が、５０℃未満の温度環境（例えば常温領域，０℃以上〜５０℃未満）に設置されている。図３に示すように、第１脱硫器１００および第２脱硫器２００は互いに直列に配置されている。高温用の第１脱硫器１００は常温用の第２脱硫器２００の上流に配置されている。
【００４３】
本実施形態によれば、水蒸気が低めの低露点の原料ガスを脱硫させるときにおいても、更には、水蒸気が多く含まれる高露点の原料ガスを脱硫させるときにおいても、高温の温度環境に設置されている高温用の第１脱硫器１００の常温用脱硫剤によって良好に脱硫を行うことができる。このようにガス工事やガス配管等の影響で、原料ガスの露点が変化し、原料ガスに含まれる水蒸気量が変化するときであっても、常温用脱硫剤を収容する高温用の第１脱硫器１００は、原料ガスの脱硫を良好に行うことができる。但し、高露点で水蒸気量が多い原料ガスが供給された場合には、水蒸気の影響を受け易い常温用の第２脱硫器２００の常温用脱硫剤の寿命が短縮されるおそれがある。しかしこの場合であっても、水蒸気の影響を受け難い高温用の第１脱硫器１００に収容されている常温用脱硫剤によって、原料ガスの硫黄化合物を良好に脱硫できる。なお第２脱硫器２００はメンテナンス時に交換されることが好ましい。
【００４４】
本実施形態によれば、図３から理解できるように、高い露点の原料ガスが供給される場合には、高温環境に設置されている高温用の第１脱硫器１００に収容されている常温用脱硫剤によって優先的に原料ガスは脱硫され、原料ガスに含まれる硫黄化合物は良好に低下する。このため、常温用の第２脱硫器２００に収容されている常温用脱硫剤が水蒸気の影響で脱硫作用を充分に発揮できずとも、特に支障がない。また、水蒸気に相対的に弱い第２脱硫器２００の常温用脱硫剤は、水蒸気に相対的に強い第１脱硫器１００の下流に配置されている。このため、原料ガスに含まれる水蒸気は、高温用の第１脱硫器１００に収容されている常温用脱硫剤における吸着によってある程度減少されているため、水蒸気に相対的に弱い第２脱硫器２００の常温用脱硫剤に与える影響は軽減されると考えられる。
【００４５】
（実施形態４）
図４は実施形態４を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。図４に示すように、ゼオライト系の多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤を収容する高温用の第１脱硫器１００は、５０℃以上且つ２００℃以下の温度環境に設置されている。具体的には、高温用の第１脱硫器１００は、燃料電池システム４００における加熱源４１０に隣設されており、第１脱硫器１００に収容されている常温用脱硫剤は、加熱源４１０からの熱伝達（熱伝導、熱輻射等）により５０℃以上２００℃の温度領域に昇温されている。
【００４６】
図４に示すように、原料ガス通路５００は、露点計５１０を有する上流側の第１共通通路５２０と、互いに並列された第１並行通路５２１および第２並行通路５２２と、システム４００の改質器に繋がる第２共通通路５３０とを有する。第１並行通路５２１には第１脱硫器１００が設置されている。第２並行通路５２２には、多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤を収容する常温用の第２脱硫器２００が、５０℃未満の常温環境に設置されている。このように第１脱硫器１００および第２脱硫器２００は互いに並列に配置されている。
【００４７】
図４に示すように、第１脱硫器１００の入口には第１入口バルブ５３１が設けられ、第１脱硫器１００の出口には第１出口バルブ５４１が設けられている。第２脱硫器２００の入口には第２入口バルブ５３２が設けられ、第２脱硫器２００の出口には第２出口バルブ５４２が設けられている。露点計５１０の検知信号は制御部５４５に入力される。露点計５１０の検知信号に基づいて、制御部５４５は、第１入口バルブ５３１、第１出口バルブ５４１、第２入口バルブ５３２、第２出口バルブ５４２の開閉を制御させる。すなわち、水蒸気量が少なくて閾値温度未満の低露点の原料ガスを脱硫させるときには、制御部５４５は、常温用の第２脱硫器２００の第２入口バルブ５３２および第２出口バルブ５４２を開放させると共に、高温用の第１脱硫器１００の第１入口バルブ５３１および第１出口バルブ５４１を閉鎖させる。この場合、常温用の第２脱硫器２００の常温用脱硫剤によって原料ガスを脱硫させる。
【００４８】
これに対して、水蒸気量が多く、閾値温度以上の高露点の原料ガスを脱硫させるときには、制御部５４５は、水蒸気に相対的に強い高温用の第１脱硫器１００の第１入口バルブ５３１および第１出口バルブ５４１を開放させると共に、水蒸気に相対的に弱い常温用の第２脱硫器２００の第２入口バルブ５３２および第２出口バルブ５４２を閉鎖させる。このようにすれば、水蒸気量が多くて高い露点の原料ガスが常温用の第２脱硫器２００に流入せず、高温用の第１脱硫器１００によって脱硫される。このため常温用の第２脱硫器２００に収容されている常温用脱硫剤が、高い露点の原料ガスに含まれる水蒸気でダメージを受けることが抑制され、水蒸気に相対的に弱い第２脱硫器２００の常温用脱硫剤の長寿命化を図り得る。なお、図４に示すように、バルブ切り替え時の流量変化に対応するように、中空室をもつバッファ５３５を第２共通通路５３０のうちバルブ５４１，５４２の下流に設けることもできる。なお、頻度的には原料ガスは低露点の場合が多いため、常温用の第２脱硫器２００が使用される頻度が高く、高温用の第１脱硫器１００が使用される頻度が低い。このため第２脱硫器２００の常温用脱硫剤の脱硫効果が低下した場合には、原料ガスを常に高温用の第１脱硫器１００に流すように、バルブ５３１，５４１，５３２，５４２を切り替えることもできる。
【００４９】
（実施形態５）
図５は実施形態５を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。原料ガスはＬＰＧガスとされている。ゼオライト系の多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤を収容する高温用の第１脱硫器１００は、５０℃以上且つ２００℃以下の温度環境に設置されている。具体的には、第１脱硫器１００は、後述する第３脱硫器３００と共に、燃料電池システム４００における加熱源４１０に受熱可能に設けられており、第１脱硫器１００に収容されている常温用脱硫剤は加熱源４１０からの熱伝達（熱伝導、熱輻射等）により昇温される。
【００５０】
図５に示すように、ゼオライト系の多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤を収容する常温用の第２脱硫器２００は、０℃以上５０℃未満の常温環境に設置されている。第１脱硫器１００および第２脱硫器２００は互いに直列に配置されている。図５に示すように常温用の第２脱硫器２００は高温用の第１脱硫器１００の上流に配置されている。更に、ＬＰＧに含まれるＬＰＧ特有の硫黄化合物を脱硫させるためのＬＰＧ用脱硫剤（材質：一例としてNi担持金属酸化物）を収容する第３脱硫器３００は、５０℃以上且つ２００℃以下の高温環境に設置されている。ＬＰＧ用脱硫剤はＬＰＧに含まれるH2S、CS2、COS等の有機硫黄を脱硫させるものである。図５に示すように、上流から下流にかけて、常温用の第２脱硫器２００、高温用の第１脱硫器１００、ＬＰＧ用の第３脱硫器３００の順に直列に配置されている。従って、原料ガスは、第２脱硫器２００および第１脱硫器１００で脱硫された後、第３脱硫器３００に供給されるため、第３脱硫器３００の長寿命化に貢献できる。
【００５１】
（実施形態６）
図６は実施形態６を示す。本実施形態は実施形態５と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。原料ガスはＬＰＧガスとされている。ゼオライト系の多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤を収容する高温用の第１脱硫器１００は、ＬＰＧ用脱硫剤を収容する第３脱硫器３００と共に、５０℃以上且つ２００℃以下の高温環境に設置されている。ゼオライト系の常温用脱硫剤を収容する常温用の第２脱硫器２００は、５０℃未満の常温環境に設置されている。更に、図６に示すように、上流から下流にかけて、高温用の第１脱硫器１００、低温用の第２脱硫器２００、ＬＰＧ用の第３脱硫器３００の順に直列に配置されている。従って、原料ガスは、第２脱硫器２００および第１脱硫器１００で脱硫された後、第３脱硫器３００に供給されるため、第３脱硫器３００の長寿命化に貢献できる。
【００５２】
一般的には、原料ガスは低露点（例えば０℃以下、−１０℃以下）であり、原料ガスに含有されている水蒸気は微小量である。しかし、発生頻度が極めて少ないものの、ガス配管工事または配管等の影響により、原料ガスに含まれる水蒸気量が増加し、原料ガスの露点が上昇することがある。図６から理解できるように、高い露点の原料ガスが供給される場合には、高温環境に設置されている高温用の第１脱硫器１００に収容されている常温用脱硫剤によって優先的に、原料ガスは脱硫され、原料ガスに含まれる硫黄化合物は良好に低下する。このため、常温用の第２脱硫器２００に収容されている常温用脱硫剤が、原料ガスに含まれる水蒸気の影響で脱硫作用を充分に発揮できずとも、特に支障がない。
【００５３】
また図６に示すように、水蒸気に相対的に弱い第２脱硫器２００の常温用脱硫剤は、水蒸気に相対的に強い第１脱硫器１００の下流に配置されている。このため、原料ガスに含まれる水蒸気は、高温用の第１脱硫器１００に収容されている多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤における吸着によってある程度減少される。この場合、水蒸気に相対的に弱い第２脱硫器２００の常温用脱硫剤に与える水蒸気の影響は、軽減されると考えられる。よって第２脱硫器２００の常温用脱硫剤の長寿命化に貢献できる。
【００５４】
（適用形態１）
図７は、上記した脱硫器および水精製器を適用した適用形態１の概念を示す。図７に示すように、燃料電池システムは、燃料電池１と、液相状の水を蒸発させて水蒸気を生成させる蒸発部２と、蒸発部２で生成された水蒸気を用いて燃料を改質させてアノードガスを形成する改質部３と、蒸発部２と改質部３を加熱する燃焼部１０５と、蒸発部２に供給される液相状の水を溜めるタンク４と、これらを収容するケース５とを有する。燃料電池１は、イオン伝導体を挟むアノード１０とカソード１１とをもち、固体酸化物形燃料電池（運転温度：例えば４００℃以上）を適用できる。アノード１０側から排出されたアノード排ガスはアノード排ガス流路１０３を介して、燃焼部１０５に供給される。カソード１１側から排出されたカソード排ガスはカソード排ガス流路１０４を介して、燃焼部１０５に供給される。燃焼部１０５は前記アノード排ガスとカソード排ガスとを燃焼させ蒸発部２と改質部３を加熱させる。燃焼部１０５には燃焼排ガス流路７５が設けられ、燃焼部１０５における燃焼後のガスおよび、未燃焼のガスを含む燃焼排ガスが燃焼排ガス流路７５を介して大気中に放出される。改質部３は、セラミックス等の担体に改質触媒を担持させて形成されており、連通路２ｍを介して蒸発部２に隣設されている。改質部３および蒸発部２は改質器２Ａを構成しており、燃料電池１と共に断熱壁１９で包囲され、発電モジュール１８を形成している。改質部３の内部には、改質部３の温度を検知する温度センサ３３が、燃焼部１０５の内部には、燃料を着火させるヒータである着火部３５が設けられている。着火部３５は燃焼部１０５の燃料に着火できるものであれば何でも良い。温度センサ３３の信号は制御部１００Ｘに入力される。システムの発電運転時には、改質器２Ａは改質反応に適するように断熱壁１９内において加熱される。発電運転時には、蒸発部２は水を加熱させて水蒸気とさせ得るように加熱される。燃料電池１がＳＯＦＣタイプの場合には、アノード１０側から排出されたアノード排ガスとカソード１１側から排出されたカソード排ガスが燃焼部１０５で燃焼するため、改質部３および蒸発部２は、発電モジュール１８の内部において同時に加熱される。原料ガス通路６は、ガス源６３からの燃料を改質器２Ａに供給させるものであり、燃料ポンプ６０および第１脱硫器６２をもつ。
【００５５】
図７は、あくまでも燃料電池システムの一例の概念的なレイアウトを示すものである。実際には、第１脱硫器６２は、ゼオライト系の多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤を収容しており、発電モジュール１８（加熱源）の断熱壁１９に伝熱可能に接触されている。システムの運転時には、第１脱硫器６２は、発電モジュール１８の断熱壁１９から受熱して５０℃以上２００℃以下の高温領域に加熱される。燃料電池１のカソード１１には、カソードガス（空気）をカソード１１に供給させるためのカソードガス通路７０が繋がれている。カソードガス通路７０には、カソードガス搬送用の搬送源として機能するカソードポンプ７１が設けられている。
【００５６】
図７に示すように、ケース５は外気に連通する吸気口５０と排気口５１とをもち、更に、第１室である上室空間５２と、第２室である下室空間５３とをもつ。燃料電池１は、改質部３および蒸発部２と燃焼部１０５と共に、ケース５の上側つまり上室空間５２に収容されている。ケース５の下室空間５３には、改質部３で改質される液相状の水を溜めるタンク４が収容されている。タンク４には、電気ヒータ等の加熱機能をもつ加熱部４０が設けられている。加熱部４０は、タンク４に貯留されている水を加熱させるものであり、電気ヒータ等で形成できる。外気温度等の環境温度が低いとき等には、制御部１００Ｘからの指令に基づいて、タンク４の水は加熱部４０により所定温度（例えば５℃、１０℃、２０℃）以上に加熱され、凍結が抑制される。図７に示すように、下室空間５３側のタンク４の出口ポート４ｐと上室空間５２側の蒸発部２の入口ポート２ｉとを連通させる給水通路８が、配管としてケース５内に設けられている。図７に示すように、ケース５内において、タンク４は蒸発部２の下側に配置されているため、給水通路８は基本的には縦方向に沿って延びる。
【００５７】
給水通路８は、タンク４内に溜められている水をタンク４から蒸発部２に供給させる通路である。給水通路８には、タンク４内の水を蒸発部２まで搬送させる水搬送源として機能するポンプ８０が設けられている。ポンプ８０を制御するための制御部１００Ｘが設けられている。更に、制御部１００Ｘはポンプ７１，７９，６０を制御する。システムの運転時において、ポンプ８０が駆動すると、タンク４内の水は、タンク４の出口ポート４ｐから蒸発部２の入口ポート２ｉに向けて給水通路８内を搬送され、蒸発部２で加熱されて水蒸気とされる。水蒸気は原料ガス通路６から供給される原料ガスと共に改質部３に移動する。改質部３において燃料は、水蒸気で改質されてアノードガス（水素含有ガス）となる。なお燃料がメタン系である場合には、水蒸気改質によるアノードガスの生成は、次の（１）式に基づくと考えられている。但し燃料はメタン系に限定されるものではない。
（１）…ＣＨ４＋２Ｈ２Ｏ→４Ｈ２＋ＣＯ２
ＣＨ４＋Ｈ２Ｏ→３Ｈ２＋ＣＯ
生成されたアノードガスはアノードガス通路７３を介して燃料電池１のアノード１０に供給される。更にカソードガス（酸素含有ガス、ケース５内の空気）がカソードガス通路７０を介して燃料電池１のカソード１１に供給される。これにより燃料電池１が発電する。燃料電池１で排出された高温の排ガスは、排ガス通路７５を介してケース５の外方に排出される。
【００５８】
排ガス通路７５には、凝縮機能をもつ熱交換器７６が設けられている。貯湯槽７７に繋がる貯湯通路７８および貯湯ポンプ７９が設けられている。貯湯通路７８は往路７８ａおよび復路７８ｃをもつ。貯湯槽７７の低温の水は、貯湯ポンプ７９の駆動により、貯湯槽７７の吐出ポート７７ｐから吐出されて往路７８ａを通過し、熱交換器７６に至り、熱交換器７６の熱交換作用により加熱される。熱交換器７６で加熱された温水は、復路７８ｃを介して帰還ポート７７ｉから貯湯槽７７に帰還する。このようにして貯湯槽７７の水は温水となる。前記した排ガスに含まれていた水蒸気は、熱交換器７６で凝縮されて凝縮水となる。凝縮水は、熱交換器７６から延設された凝縮水通路４２を介して重力等により水精製器４３に供給される。水精製器４３はイオン交換樹脂等の水精製器４３ａを有するため、凝縮水の不純物は除去される。不純物が除去された水は水タンク４に移動し、水タンク４に溜められる。ポンプ８０が駆動すると、水タンク４内の水は給水通路８を介して高温の蒸発部２に供給され、蒸発部２で水蒸気とされて改質部３に供給され、改質部３において燃料を改質させる改質反応として消費される。
【００５９】
（実施形態７）
図８は実施形態７を示す。図７に示すように、上記した発電モジュール１８（加熱源）の断熱壁１９の側面１９ｓ（表面）には、高温用の第１脱硫器１００が伝熱可能に接触させつつ、図略の取付具により取り付けられている。断面壁１９の上面または下面に取り付けても良い。第１脱硫器１００の脱硫室１０１には、ゼオライト系の多孔質物質を基材とする粒状の常温用脱硫剤が収容されている。発電モジュール１８の熱は高温用の第１脱硫器１００に伝熱および輻射熱により伝達される。図８に示すように、第１脱硫器１００の脱硫室１０１は、Ｕターン用の複数の開口１０３を形成する複数の仕切板１０４により仕切られて複数回曲成されている。入口１０１ｉから流入した原料ガスは蛇行するように複数回Ｕターンを繰り返し、脱硫距離を確保し、出口１０１ｐから改質器に向けて吐出される。第１脱硫器１００の厚みｔｘは発電モジュール１８の幅ｔｙよりも薄く、偏平箱状とされているため、断熱壁１９の側面１９ｓ（表面）からの受熱面積を増加できる。
【００６０】
システム４００を長期間停止していた場合等のように、システム４００の起動時に発電モジュール１８の断熱壁１９が高温ではないことがある。そこで、図８に示すように、高温用の第１脱硫器１００の外壁面に電気ヒータ１０９を設けることが好ましい。システム４００の起動時には、電気ヒータ１０９により高温用の第１脱硫器１００の常温用脱硫剤を暖め、５０℃以上の温度環境に設定する。発電モジュール１８の断熱壁１９が高温になったら、電気ヒータ１０９をオフさせれば良い。場合によっては、電気ヒータ１０９を廃止させても良い。
【００６１】
（実施形態８）
図９は実施形態８を示す。図９に示すように、貯湯通路７８の復路７８ｃを形成するパイプ７８ｘに対して、多孔質物質を基材とする常温用脱硫剤が収容された高温用の第１脱硫器１００は、接合部１２０（例えば溶接部またはろう付け部）で接触されつつ並走されている。貯湯通通７８を流れる温水（例えば５０℃〜９５℃）の熱により第１脱硫器１００は、加熱されて５０℃以上の高温環境に昇温される。パイプ７８ｘの代わりに、改質器や燃料電池等から排出される高温の排ガスが流れる排ガス通路７５としても良い。
【００６２】
（実施形態９）
図１０は実施形態９を示す。図１０に示すように、貯湯通路７８の復路７８ｃを形成するパイプ７８ｘは、粒状の常温用脱硫剤が収容された高温用の第１脱硫器１００にスパイラル状に巻回されている。貯湯通通７８を流れる温水（例えば５０℃〜９５℃）の熱により第１脱硫器１００は加熱されて５０℃以上の高温環境に昇温される。パイプ７８ｘの代わりに、改質器や燃料電池等から排出される高温の排ガスが流れる排ガス通路７５としても良い。
【００６３】
（その他）
本発明は上記し且つ図面に示した各実施形態および適用形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。燃料電池は、場合によっては、固体高分子形燃料電池でも良いし、リン酸形燃料電池でも良く、溶融炭酸塩形燃料電池でも良い。要するに、原料ガスを脱硫させる脱硫装置を有する燃料電池システムであれば良い。原料ガスも特に制限されず、硫黄化合物を含むガスが挙げられ、都市ガス、プロパンガス、バイオガス、ＬＰＧガス、ＣＮＧガス等を例示できる。
【００６４】
本明細書の記載から次の技術的思想が把握される。
（付記項１）常温用脱硫剤を収容する第１脱硫器を５０℃以上且つ２００℃以下の温度環境に設置し、硫黄化合物を含む原料ガスを原料ガス通路から第１脱硫器に供給して５０℃以上且つ２００℃以下の温度環境において脱硫させることを特徴とする燃料電池システム用原料ガスの脱硫方法。
【符号の説明】
【００６５】
１００は第１脱硫器、２００は第２脱硫器、３００は第３脱硫器、４００は燃料電池システム、４１０は加熱源、５００は原料ガス通路、５１０は露点計を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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