(57)【要約】【課題】  ＣＯ選択酸化器が停止したときの触媒劣化を抑制する。【解決手段】  ＣＯ選択酸化器１４は改質器１で生成した水素リッチな改質ガスに含まれるＣＯガスを酸化反応により除去するもので、上下に延長し且つ所定の間隔で対向する外筒２０と内筒２１を有する２重筒状の本体１９と、本体１９から下方に延長する筒状の改質ガス入口部１５と、内筒２１の内側に配置された酸化触媒層２２と、内筒２１の周壁に分散して設けられた複数の水分流通孔２３を備えている。そしてＣＯ選択酸化器１４が運転停止したときに、内筒より外筒が先に冷却されることにより、前記水分流通孔を通して水分を含む気体が外筒の内側に流入して、その内壁で凝縮し、その内壁を流下して前記改質ガス入口部に排出するように構成すると共に、生成した凝縮水の一部が内筒２１の底部に直接流下して改質ガス入口部１５に排出する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
改質器１で生成した水素リッチな改質ガスに含まれるＣＯガスを酸化反応により除去するＣＯ選択酸化器１４において、
上下に延長し且つ所定の間隔で対向する外筒２０と内筒２１を有する２重筒状の本体１９と、前記本体１９から下方に延長する筒状の改質ガス入口部１５と、前記内筒２１の内側に配置された酸化触媒層２２と、前記内筒２１の周壁に分散して設けられた複数の水分流通孔２３を備え、
前記ＣＯ選択酸化器１４が運転停止したときに、前記内筒２１より外筒２０が先に冷却されることにより、前記水分流通孔２３を通して水分を含む気体が外筒２０の内側に流入して、その内壁で凝縮し、その内壁を流下して前記改質ガス入口部１５に排出するように構成されていることを特徴とするＣＯ選択酸化器。
【請求項２】
請求項１において、改質器１から供給された改質ガスを内筒２１の内部に誘導するための筒状の案内体２５が前記改質ガス入口部１５の内側から前記内筒２１の下部に延長され、前記外筒２０から流下する凝縮水が前記案内体２５と外筒２０との間隙を通して改質ガス入口部１５に排出されると共に、前記内筒２１から直接流下する凝縮水が前記案内体２５と内筒２１との間隙を通して改質ガス入口部１５に排出するように構成されていることを特徴とするＣＯ選択酸化器。
【請求項３】
水素リッチな改質ガスを生成する改質器１と、前記改質器１で生成した改質ガスに含まれるＣＯを酸化反応により除去するＣＯ選択酸化器１４を備えた改質システムにおいて、
前記ＣＯ選択酸化器１４は、上下に延長し且つ所定の間隔で対向する外筒２０と内筒２１を有する２重筒状の本体１９と、本体１９の底部から下方に延長する筒状の改質ガス入口部１５と、前記内筒２１の内側に配置された酸化触媒層２２と、前記内筒２１の周壁に分散して設けられた複数の水分流通孔２３を備え、
前記ＣＯ選択酸化器１４が運転停止したときに、前記内筒２１より外筒２０が先に冷却されることにより、前記水分流通孔２３を通して水分を含む気体が外筒２０の内側に流入して、その内壁で凝縮し、その内壁を流下して前記改質ガス入口部１５に排出するように構成されて、
前記改質器１は運転停止時に加熱部１８で保温されるようになっており、前記改質器１の下部に設けられた改質ガスの排出部１２と前記ＣＯ選択酸化器１４の改質ガス入口部１５が配管ｅで連通され、且つ前記改質ガス入口部１５は前記排出部１２より上方に位置しており、
前記ＣＯ選択酸化器１４の改質ガス入口部１５に排出された凝縮水が前記配管ｅを通して前記改質器１の排出部１２に流入して改質器１の内部温度により蒸発するように構成されていることを特徴とする改質システム。
【請求項４】
水素リッチな改質ガスを生成する改質器１と、前記改質器１で生成した改質ガスに含まれるＣＯを酸化反応により除去するＣＯ選択酸化器１４を備えた改質システムの運転停止方法において、
前記改質器１の下部に改質ガスの排出部１２が設けられ、前記ＣＯ選択酸化器１４の下部に前記排出部１２より上方に位置する改質ガス入口部１５が設けられ、前記排出部１２と前記改質ガス入口部１５は配管ｅで連通され、
改質システムを停止しているときに、前記改質器１をその内部に存在する水が蒸発できる温度に保温し、
前記ＣＯ選択酸化器１４の内部に生じた凝縮水を前記改質ガス入口部１５から前記配管ｅを通して前記排出部１２に流入させ、流入した凝縮水を改質器１の内部で蒸発させることを特徴とする改質システムの停止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は改質器で生成した水素リッチな改質ガスに含まれるＣＯガスを酸化反応により除去するＣＯ選択酸化器、該ＣＯ選択酸化器と改質器を備えた改質システム及びその停止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、原料ガスと水蒸気の混合物（以下、原料一水蒸気混合物という。）を改質触媒の存在下に水蒸気改質し、水素リッチな改質ガスを生成する改質器が知られている。改質器で得られる水素リッチな改質ガスは、残留するＣＯ（一酸化炭素）をＣＯ選択酸化器で酸化触媒の存在下に空気中の酸素と反応させてＣＯ２へ変換し、特に低温で作動する固体高分子電解質型燃料電池用には、数ｐｐｍレベルまでＣＯを低減してから燃料として供給している。
【０００３】
原料ガスには、メタン等の炭化水素、メタノール等の脂肪族アルコール類、或いはジメチルエーテル等のエーテル類、都市ガスなどが用いられる。このような改質器において、メタンを原料ガスとして使用した場合の水蒸気改質の反応式は、ＣＨ４＋２Ｈ２Ｏ→ＣＯ２＋４Ｈ２で示すことができ、好ましい改質反応温度は、６５０〜７５０℃の範囲である。
【０００４】
改質器の改質反応に必要な熱を供給する方式として外部加熱型と内部加熱型がある。外部加熱型の改質器は外部に加熱部を設け、その熱源で原料ガスと水蒸気を反応させて改質ガスを生成するようになっている。内部加熱型の改質器はその供給側（上流側）に部分酸化反応層を設け、該部分酸化反応層で発生した熱を用いて下流側に配備した水蒸気改質反応層を水蒸気改質反応温度まで加熱し、該加熱された水蒸気改質触媒層で水蒸気改質反応をさせて水素リッチな改質ガスを生成するようになっている。
【０００５】
部分酸化反応は、ＣＨ４＋１／２・Ｏ２→ＣＯ＋２Ｈ２で示すことができ、好ましい部分酸化反応の温度は２５０℃以上の範囲である。内部加熱型の改質器を改良した自己酸化内部加熱型の改質器とＣＯ選択酸化器を備えた改質システムは、例えば特許文献１、２に記載されている。特許文献１、２の改質器は外側の予備改質室とそれに連通する内側の主改質室を備えた二重構造になっており、予備改質室には改質触媒層が設けられ、主改質室には酸化空気の供給管、改質触媒と酸化触媒を混合した混合触媒層、シフト触媒層等が設けられる。なお主改質室の中央部に酸化空気を供給する供給管が延長され、その供給管が混合触媒層に延長する部分に複数のノズルからなる空気噴出部が形成されている。
【０００６】
改質触媒層を構成する酸化触媒は原料ガスを水蒸気改質するものであり、例えばＮｉＯ−Ａ１２Ｏ３あるいはＮｉＯ−ＳｉＯ２・Ａ１２Ｏ３などのＮｉ系改質反応触媒やＷＯ２−ＳｉＯ２・Ａ１２Ｏ３やＮｉＯ−ＷＯ２・ＳｉＯ２・Ａ１２Ｏ３などが使用される。混合触媒層を構成する改質触媒は上記と同様なものが使用され、それに均一に分散される酸化触媒は原料一水蒸気混合物中の原料ガスを酸化発熱させて水蒸気改質反応に必要な温度を得るもので、例えば白金（Ｐｔ）やロジウム（Ｒｈ）あるいはルテニウム（Ｒｕ）あるいはパラジウム（Ｐｄ）が使用される。
【０００７】
図３は改質器とＣＯ選択酸化器を備えた改質システムのプロセスフロー図である。１は内部に改質触媒や混合触媒層などを配置した自己酸化内部加熱型の改質器、３０は燃料ガスにより水蒸気を発生させる水蒸気発生手段、３１は水蒸気の吸引力により原料ガスを吸引して原料−水蒸気混合物を生成する吸引混合手段、１３は空気の吸引力により改質ガスを吸引して改質ガス−空気混合物を生成する吸引混合手段、１４は内部に酸化触媒層を配置したＣＯ選択酸化器、１７は改質ガスと空気中の酸素を反応させて発電する燃料電池、１８は改質器１の周囲に設けた保温用の加熱部、a〜ｈは配管である。
【０００８】
図３の改質システムの運転時には、吸引混合手段３１で水蒸気発生手段３０から配管ｂで供給される水蒸気と配管ａからの原料ガスが所定割合で混合され、生成した原料−水蒸気混合物が配管ｃにより改質器１に供給される。改質器１に供給された原料−水蒸気混合物はそこで水蒸気改質される。なお改質器１に接続された配管ｄは混合触媒層に酸化用空気を供給するものである。
【０００９】
改質器１で生成した改質ガスは配管ｅにより吸引混合手段１３に供給され、そこで酸化用空気と混合して改質ガス−空気混合物（以下、これを単に改質ガスという）となってＣＯ選択酸化器１４の改質ガス入口部１５に供給される。ＣＯ選択酸化器１４に供給された改質ガスはそこで酸化触媒により含まれているＣＯ（ＣＯガス）が酸化して除去され、ＣＯを除去された改質ガスは上部の改質ガス出口部１６から配管ｇを経て燃料電池１７に供給される。
【００１０】
上記のような改質器１とＣＯ選択酸化器１４を備えた改質システムを停止したとき、改質器１やＣＯ選択酸化器１４は停止時間の経過と共に次第に冷却していく。例えば改質器１が冷却すると、その内部に残存する水蒸気が温度低下により凝縮し、その凝縮水が充填された酸化触媒を劣化させる主な原因になる。
【００１１】
また改質システムが密閉系である場合は水蒸気の凝縮により系内が減圧状態になり、僅かでも漏洩部分が存在するとそこから気体や水分を系内に吸引する原因になる。そこで前記のように改質システムの停止中には改質器１を周囲から電熱ヒータ等の加熱手段１８で加熱し、改質器１の内部に凝縮水が生じない温度以上、例えば１００℃以上に保温している。
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−１９２２０１号公報
【特許文献２】特開２００５−１４９８６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
一方、運転中のＣＯ選択酸化器１４は改質ガスと残留する水蒸気が酸化空気と共に流入し、内部の酸化触媒層を水の凝縮温度以上に維持している。しかしＣＯ選択酸化器１４が運転停止して次第に冷却されると、前記改質器１と同様にその内部に残存する水蒸気が温度低下により凝縮し、その凝縮水が酸化触媒を劣化させる。しかしＣＯ選択酸化器１４は改質器１の付属機器と認識されているため、改質器１と同様な加熱部１８を設けることは経済的でないという理由から、従来はＣＯ選択酸化器１４の触媒劣化対策は実施されていなかった。
【００１４】
そこで本発明は、ＣＯ選択酸化器が冷却された際の触媒劣化問題を解決することを課題とする。そして本発明の第１の目的は酸化触媒の劣化を抑制できる新しいＣＯ選択酸化器を提供することであり、第２の目的は前記ＣＯ選択酸化器と改質器を備えた新しい改質システムを提供することであり、第３の目的は前記改質システムの停止方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記課題を解決する本発明のＣＯ選択酸化器は、改質器１で生成した水素リッチな改質ガスに含まれるＣＯガスを酸化反応により除去するＣＯ選択酸化器において、
上下に延長し且つ所定の間隔で対向する外筒と内筒とを有する２重筒状の本体と、前記本体から下方に延長する筒状の改質ガス入口部と、前記内筒の内側に配置された酸化触媒層と、前記内筒２１の周壁に分散して設けられた複数の水分流通孔を備え、
前記ＣＯ選択酸化器が運転停止したときに、前記内筒より外筒が先に冷却されることにより、前記水分流通孔を通して水分を含む気体が外筒の内側に流入して、その内壁で凝縮し、その内壁を流下して前記改質ガス入口部に排出するように構成されていることを特徴とする（請求項１）。
【００１６】
上記ＣＯ選択酸化器において、改質器から供給された改質ガスを内筒の内部に誘導するための筒状の案内体が前記改質ガス入口部の内側から前記内筒下部に延長され、前記外筒から流下する凝縮水が案内体と外筒との間隙を通して改質ガス入口部に排出されると共に、内筒から直接流下する凝縮水が案内体と内筒との間隙を通して改質ガス入口部に排出するように構成することができる（請求項２）。
【００１７】
前記課題を解決する本発明の改質システムは、水素リッチな改質ガスを生成する改質器と、改質器で生成した改質ガスに含まれるＣＯを酸化反応により除去するＣＯ選択酸化器を備えた改質システムである。
そして、ＣＯ選択酸化器は、上下に延長し且つ所定の間隔で対向する外筒と内筒を有する２重筒状の本体と、本体の底部から下方に延長する筒状の改質ガス入口部と、内筒の内側に配置された酸化触媒層と、内筒の周壁に分散して設けられた複数の水分流通孔を備えている。
【００１８】
そしてＣＯ選択酸化器が運転停止したときに、前記内筒より外筒が先に冷却されることにより、前記水分流通孔を通して水分を含む気体が外筒の内側に流入して、その内壁で凝縮し、その内壁を流下して前記改質ガス入口部に排出するように構成される。また改質器は運転停止時に加熱部で保温されるようになっている。そして改質器の下部に設けられた改質ガスの排出部とＣＯ選択酸化器の改質ガス入口部が配管で連通され、且つ改質ガス入口部は前記排出部より上方に位置している。そしてＣＯ選択酸化器の改質ガス入口部に排出された凝縮水が前記配管を通して改質器の排出部に流入し改質器の内部温度により蒸発するように構成されていることを特徴とする（請求項３）。
【００１９】
前記課題を解決する本発明の改質システムの停止方法は、水素リッチな改質ガスを生成する改質器と、改質器で生成した改質ガスに含まれるＣＯを酸化反応により除去するＣＯ選択酸化器を備えた改質システムの運転停止方法である。そして改質器の下部に改質ガスの排出部が設けられ、ＣＯ選択酸化器の下部に改質器の排出部より上方に位置する改質ガス入口部が設けられ、前記排出部と改質ガス入口部は配管で連通される。そして改質システムを停止しているときに、改質器をその内部に存在する水が蒸発できる温度に保温し、ＣＯ選択酸化器の内部に生じた凝縮水を改質ガス入口部から前記配管を通して排出部に流入させ、流入した凝縮水を改質器の内部で蒸発させることを特徴とする（請求項４）。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のＣＯ選択酸化器は、請求項１に記載されているように、上下に延長し且つ所定の間隔で対向する外筒と内筒を有する２重筒状の本体と、その本体から下方に延長する筒状の改質ガス入口部と、内筒の内側に配置された酸化触媒層と、内筒の周壁に分散して設けられた複数の水分流通孔を備え、ＣＯ選択酸化器が運転停止したときに、前記内筒より外筒が先に冷却されることにより、前記水分流通孔を通して水分を含む気体が外筒の内側に流入して、その内壁で凝縮し、その内壁を流下して前記改質ガス入口部に排出するように構成されていることを特徴とする。
【００２１】
一般的なＣＯ選択酸化器においては、改質システムの運転中は改質器からＣＯ選択酸化器に比較的温度の高い改質ガスが残留水蒸気と共に流通し、それにより内筒の内側に設けた酸化触媒層は常に水の凝縮温度以上に維持されている。そして改質システムが停止するとＣＯ選択酸化器は次第にその外筒から冷却される。
【００２２】
上記のように構成した本発明のＣＯ選択酸化器によれば、前記内筒より外筒が先に冷却されることにより、前記水分流通孔を通して水分を含む気体が外筒の内側に流入して、その内壁で凝縮し、その内壁を流下して前記改質ガス入口部に排出するように構成されているので、水分を外筒内壁で速やかに凝縮して流出し、そこから改質ガス入口部に排出される。そのため酸化触媒層に生成して滞留する凝縮水を可及的に少なくして、酸化触媒の劣化が抑制される。
【００２３】
さらに停止時間が長くなると、酸化触媒層の周辺部分まで温度低下し、該部分にも凝縮水が僅かに生成するが、その凝縮水は内筒の壁面を流下して改質ガス入口部に排出される。そのため、酸化触媒の劣化も僅かに押さえることができる。従って本発明のＣＯ選択酸化器によれば、改質器に設けたような特別な加熱部を設けなくても、その酸化触媒の劣化を大幅に抑制することができる。
【００２４】
上記ＣＯ選択酸化器において、請求項２に記載されているように、改質器から供給された改質ガスを内筒の内部に誘導するための筒状の案内体が改質ガス入口部の内側から内筒下部に延長され、外筒から流下する凝縮水が案内体と外筒との間隙を通して改質ガス入口部に排出されると共に、内筒から直接流下する凝縮水が案内体と内筒との間隙を通して改質ガス入口部に排出するように構成することができる。このように構成すると、凝縮水の前記排出機能を損なうことなく、改質器から供給される改質ガスを案内筒により内筒の内部に設けた酸化触媒層に効率よく誘導することができる。
【００２５】
本発明の改質システムは、請求項３に記載されているように、ＣＯ選択酸化器の改質ガス入口部と改質ガスの排出部を下部に設けた改質器を互いに配管で連通した改質システムであり、その改質ガス入口部は改質器の排出部より上方に位置している。そのためＣＯ選択酸化器の改質ガス入口部に排出された凝縮水は、重力作用により配管を通って改質器の排出部にスムーズに流入する。そして改質器は運転停止時に加熱部で保温されるので、流入した凝縮水は改質器の内部温度により蒸発するので、改質器内の触媒に悪影響を及ぼすことはない。
【００２６】
本発明の改質システムの停止方法は、請求項４に記載されているように、改質システムの停止方法であり、改質システムを停止しているときに、改質器をその内部に存在する水が蒸発できる温度に保温し、ＣＯ選択酸化器の内部に生じた凝縮水を改質ガス入口部から配管を通して改質器の排出部に流入させ、流入させた凝縮水を改質器の内部で蒸発させることを特徴とする。
【００２７】
そのためＣＯ選択酸化器から前記のように効率よく排出された凝縮水を重力作用によりスムーズに改質器の下部に設けた排出部に流入させ、流入した凝縮水を改質器の内部温度により蒸発させている。その際、ＣＯ選択酸化器で生成する凝縮水量は僅かであるので、改質器の加熱部で消費する熱エネルギー量も僅かでよい。このように本停止方法によれば、ＣＯ選択酸化器に設けた酸化触媒が凝縮水により劣化することを簡単な構成で効率よく抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。図１は本発明のＣＯ選択酸化器と改質器を備えた改質システムの主要部を説明するためのプロセスフロー図であり、図２は図１に示すＣＯ選択酸化器の内部拡大断面図である。
【００２９】
先ず図１を参照して改質器１の内部構造を説明する。改質器１は二重筒構造を有し、外側に予備改質室２が設けられ内側に主改質室３が設けられる。すなわち予備改質室２が外筒と内筒の間に形成され、主改質室３が内筒の内側に形成される。そして外筒の周囲に電気ヒータなどの加熱部１８が設けられる。
【００３０】
予備改質室２に改質触媒層４が設けられ、主改質室３に改質触媒と酸化触媒を混合した混合触媒層５とシフト触媒層６が設けられ、シフト触媒層６は高温シフト触媒層７と低温シフト触媒層８により構成される。そして主改質室３の中央部に沿って酸化用空気を供給する供給管９が混合触媒層５まで延長され、その混合触媒層５の延長部分に酸化用空気の噴出部１０が設けられる。また主改質室３の上方空間に配管ｉが連通しており、その配管ｉに圧力逃がし弁Ｖが設けられる。
【００３１】
予備改質室２の下部に原料−水蒸気混合物の供給部１１が設けられ、主改質室３の下部に改質ガスの排出部１２が設けられる。改質器１の排出部１２と吸引混合手段１３は配管ｅで互いに連通され、吸引混合手段１３に酸化用空気を供給する配管ｆが接続される。吸引混合手段１３の出口側はＣＯ選択酸化器１４の改質ガス入口部１５に連通される。
ＣＯ選択酸化器１４の上方に改質ガス出口部１６が設けられ、その改質ガス出口部１６と燃料電池１７が配管ｇで連通される。
【００３２】
ＣＯ選択酸化器１４の改質ガス入口部１５は改質器１の排出部１２より上方に位置される。そのため後述するように、改質ガス入口部に排出された凝縮水は配管ｅを通ってスムーズに改質器１の排出部１２に流入できる。なお上方に位置する改質ガス入口部１５から下方に位置する改質器１の排出部１２に向かって低くなるように配管ｅに傾斜を設けると、凝縮水の流入がよりスムーズになる。
【００３３】
図２において、ＣＯ選択酸化器１４は上下に延長し且つ所定の間隔で対向する細長い外筒２０と内筒２１を有する２重筒状の本体１９と、前記本体１９から下方に延長する筒状の改質ガス入口部１５と、前記内筒２１の内側に配置された酸化触媒層２２と、前記内筒２１の周壁に分散して設けられた複数の口径の小さい水分流通孔２３を備えている。外筒２０と内筒２１の間には筒状の空間部２４が形成され、その下端部は改質ガス入口部１５に連通している。
【００３４】
水分流通孔２３の口径は、内部に設けた酸化触媒層２２の触媒粒子は通過しないが凝縮水は通過できる範囲、例えば酸化触媒粒子の最小直径が２ｍｍ程度の場合、水分流通孔２３の口径は０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ程度の範囲に設定することが望ましい。なお酸化触媒層２２は前記改質器１の混合触媒層５に用いたものと同様な酸化触媒を充填して構成され、その底部は内筒２１に図示しない通気性の支持板で支持される。また、上記構造に代えて、ハニカム担持体に酸化触媒を担持させたものを用いてもよい。その場合には、さらに複数のハニカム担持体を上下に並列することができる。このようなハニカム担持体を用いた場合には、水分流通孔２３の孔径は、任意に設定できる。
【００３５】
外筒２０と内筒２１は所定間隔で平行に配置されるが、それら外筒２０と内筒２１の下方は半径が次第に縮小して断面がテーパ状に形成され、その下部は改質ガス入口部１５を形成すると共に、下方の吸引混合手段１３の主要部に連続している。そして前記テーパ状に形成された部分に比較的短い筒状の案内体２５が設けられる。
【００３６】
案内体２５は図示しない連結部で内筒２１の内壁に連結して内筒２１と同心に配置されるが、改質ガス入口部１５から内筒２１の下方まで延長し、矢印のように供給される改質ガスを内筒２１に効率よく誘導する機能を有する。なお案内体２５の上端を内筒２１の下端に一致させるように配置する場合は、案内体２５の外周面上部の一部を直接内筒２１の内周面下部に連結してもよい。
【００３７】
次に図１、図２に示す改質システムの停止方法を説明する。改質システムが停止すると、図示しない制御装置が改質器１の停止制御を行う。この停止制御は、例えば改質器１の内部に残存する原料ガスを水蒸気でパージし、その内部温度が炭素析出温度以下まで降下したとき、内部に残留するパージ用の水蒸気を原料ガスで排出する。それと共に加熱部１８に通電して改質器１の内部温度を水の凝縮温度以上（例えば１００℃以上）に保温する。
【００３８】
改質システムが停止するとＣＯ選択酸化器１４は、その内筒より外筒が先に冷却されることにより、前記水分流通孔を通して水分を含む気体が外筒の内側に流入して、その内壁で凝縮し、それがその内壁を流下して前記改質ガス入口部に排出される。
【００３９】
改質システムの停止時間が長くなると、内筒まで温度が低下し、該部分にも凝縮水が生成してくる。生成した凝縮水は内筒の内壁を流下し、案内体２５と内筒２１の間隙から改質ガス入口部１５に排出される。この流下量はそれほど多くはない。そのため酸化触媒の劣化もそれほど大きくならない。
【００４０】
前記のようにＣＯ選択酸化器１４の改質ガス入口部１５は改質器１の排出部１２より上方に配置されている。そのため改質ガス入口部に排出した凝縮水は重力作用で配管ｅを通って排出部１２にスムーズに流入する。排出部１２に流入した凝縮水は、改質器１における下部空間（具体的には低温シフト触媒層８の下部空間）に一次的に留まるが、前記のように該空間部分は水の凝縮温度以上に維持されているので、その温度により凝縮水は速やかに蒸発する。なお生成する水蒸気で主改質室３の内部圧力が仮に上昇したとしても、圧力逃がし弁Vが自動的に開いて改質器１の安全性を維持する。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の起動方法は、原料ガスを水蒸気改質して水素リッチな改質ガスを生成して燃料電池に供給する改質システムに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明のＣＯ選択酸化器を備えた改質システムの主要部分のプロセスフロー図。
【図２】図１に示すＣＯ選択酸化器の拡大断面図。
【図３】従来の改質器とＣＯ選択酸化器を備えた改質システムのプロセスフロー図。
【符号の説明】
【００４３】
１  改質器
２  予備改質室
３  主改質室
４  改質触媒層
５  混合触媒層
６  シフト触媒層
７  高温シフト触媒層
【００４４】
８  低温シフト触媒層
９  供給管
１０  噴出部
１１  供給部
１２  排出部
１３  吸引混合手段
１４  ＣＯ選択酸化器
【００４５】
１５  改質ガス入口部
１６  改質ガス出口部
１７  燃料電池
１８  加熱部
１９  本体
２０  外筒
２１  内筒
２２  酸化触媒層
【００４６】
２３  水分流通孔
２４  空間部
２５  案内体
３０  水蒸気発生手段
３１  吸引混合手段
ａ〜ｉ  配管
Ｖ    圧力逃がし弁
【図１】
2007269513.tif 000003
【図２】
2007269513.tif 000004
【図３】
2007269513.tif 000005