(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水蒸気改質装置により生成された水素リッチガスに空気を混合し、触媒を用いて上記水素リッチガス中の一酸化炭素を選択的に酸化する酸化反応器において、
上記酸化反応器内に形成された一酸化炭素選択酸化触媒層上流側の上記酸化反応器側壁の外側に空気供給ヘッダーを付設し、該空気供給ヘッダーに連通して上記酸化反応器内に空気を供給する多数の空気噴射孔を上記酸化反応器側壁に横並びに穿設し、かつ上記酸化反応器内に、流路仕切り板を上記空気噴射孔と上記一酸化炭素選択酸化触媒層との間の位置に水平に設けて該酸化反応器を上下に区分するとともに、該流路仕切り板の上記空気噴射孔の近傍側に多数の攪拌混合孔を上記酸化反応器側壁面と平行に並べて穿設し、上記水素リッチガスと上記空気噴射孔からの空気とを上記仕切り板に穿設した攪拌混合孔を通して一緒に下流側へ噴出させるようにしたことを特徴とする酸化反応器。
【請求項２】
上記酸化反応器内に、上記一酸化炭素選択酸化触媒層が複数段設けられ、上記空気供給ヘッダー、上記空気噴射孔および上記流路仕切り板が上記一酸化炭素選択酸化触媒層ごとに複数設けられた請求項１記載の酸化反応器。
【請求項３】
上記酸化反応器内に、上記一酸化炭素選択酸化触媒層が複数段設けられ、上記空気供給ヘッダー、上記空気噴射孔および上記流路仕切り板が上記一酸化炭素選択酸化触媒層ごとに複数設けられた請求項２記載の酸化反応器。
【請求項４】
水蒸気改質装置により生成された水素リッチガスに空気を混合し、触媒を用いて上記水素リッチガス中の一酸化炭素を選択的に酸化する酸化反応において、請求項２または請求項３に記載の装置を用い、各段において上記酸化反応器内に形成された一酸化炭素選択触媒層上流側の上記酸化反応器側壁に穿設された多数の空気噴射孔から空気供給ヘッダーを介して上記酸化反応器内に空気を供給し、上記流路仕切り板の上記空気噴射孔側に穿設された多数の攪拌混合孔から水素リッチガスと空気とを一緒に下流側へ噴出させることにより、上記水素リッチガスと上記空気とを混合させることを特徴とする水素製造装置のＣＯ選択酸化反応における空気混合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水素リッチガス中の一酸化炭素（ＣＯ）を選択的に酸化する酸化反応器と、酸化反応器において、水素リッチガスと空気とを混合させる空気混合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料電池などの水素製造装置におけるＣＯ選択酸化反応は、ＣＯと空気中の酸素を触媒（一酸化炭素選択酸化触媒）を用いて反応させ、ＣＯを二酸化炭素（ＣＯ2）にさせることであるが、水素の共存下では、水素の酸化も併発し、ＣＯを極めて低い濃度まで低減するためには、供給空気の過剰量が多くなり、それに伴って水素消費料も多くなるため、ＣＯと空気中の酸素との接触効率を高める必要がある。すなわち、ＣＯを選択的に酸化するためには、水素リッチガスと空気との混合が重要な問題となっている。
従来法としては、大きく分けて３つのタイプがある。
１）例えば、特開平９−２３５５７２号公報などのような、ＣＯ選択酸化部の反応器前の配管で、水素リッチガスと空気とを混合する方法である。配管を利用しているので簡便であるが、水素リッチガスと空気との攪拌、混合効果は小さい。
【０００３】
２）例えば、特開２００１−２４０１号公報などのような、反応器に形成された複数の空気の吹き出し口にフィンを設置し、フィンが回転することで、水素リッチガスと空気とを反応器内で攪拌、混合する方法である。この方法によれば、攪拌効果は高いものの、装置構成が複雑で、コンパクト性が劣るとともにコスト高になる。
３）例えば、特開２０００−３２３１６２号公報などのような、チューブの折り返し時に混合を行う熱交換器タイプの混合器で攪拌、混合する方法である。熱交換タイプであるため、コンパクト性が劣るとともに、混合効果はあまり大きいとは考えられない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来技術を背景になされたもので、ＣＯを少量含む水素リッチガスと空気とを混合攪拌してＣＯのみを選択的にＣＯ2 に触媒酸化するＣＯ選択酸化部において、水素リッチガスと空気との混合を簡便でコンパクトな方法により行うことができる水素製造装置のＣＯ選択酸化反応における酸化反応器を提供することを、その目的としている。
また、本発明は、ＣＯ選択酸化部内における水素リッチガスと空気との混合を高めることができる水素製造装置のＣＯ選択酸化反応における空気混合方法を提供することも、その目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、水蒸気改質装置により生成された水素リッチガスに空気を混合し、触媒を用いて上記水素リッチガス中の一酸化炭素を選択的に酸化する酸化反応器において、上記酸化反応器内に形成された一酸化炭素選択酸化触媒層上流側の上記酸化反応器側壁の外側に空気供給ヘッダーを付設し、該空気供給ヘッダーに連通して上記酸化反応器内に空気を供給する多数の空気噴射孔を上記酸化反応器側壁に横並びに穿設し、かつ上記酸化反応器内に、流路仕切り板を上記空気噴射孔と上記一酸化炭素選択酸化触媒層との間の位置に水平に設けて該酸化反応器を上下に区分するとともに、該流路仕切り板の上記空気噴射孔の近傍側に多数の攪拌混合孔を上記酸化反応器側壁面と平行に並べて穿設し、上記水素リッチガスと上記空気噴射孔からの空気とを上記仕切り板に穿設した攪拌混合孔を通して一緒に下流側へ噴出させるようにしたことを特徴とする酸化反応器である。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、上記酸化反応器内に、上記一酸化炭素選択酸化触媒層が複数段設けられ、上記空気供給ヘッダー、上記空気噴射孔および上記流路仕切り板が上記一酸化炭素選択酸化触媒層ごとに複数設けられた請求項１記載の酸化反応器である。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、上記酸化反応器内に、上記一酸化炭素選択酸化触媒層が複数段設けられ、上記空気供給ヘッダー、上記空気噴射孔および上記流路仕切り板が上記一酸化炭素選択酸化触媒層ごとに複数設けられた請求項２記載の酸化反応器である。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、水蒸気改質装置により生成された水素リッチガスに空気を混合し、触媒を用いて上記水素リッチガス中の一酸化炭素を選択的に酸化する酸化反応において、上記のごとき請求項２または請求項３に記載の酸化反応器を用い、各段において上記酸化反応器内に形成された一酸化炭素選択触媒層上流側の上記酸化反応器側壁に穿設された多数の空気噴射孔から空気供給ヘッダーを介して上記酸化反応器内に空気を供給し、上記流路仕切り板の上記空気噴射孔側に穿設された多数の攪拌混合孔から水素リッチガスと空気とを一緒に下流側へ噴出させることを複数回行うことにより、上記水素リッチガスと上記空気とを混合させることを特徴とする水素製造装置のＣＯ選択酸化反応における空気混合方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る水素製造装置における低温変成部とＣＯ選択酸化部とを一体化して形成した複合反応器の縦断面図である。図２は、本発明の一実施の形態に係る水素製造装置を示す系統図である。図３は、本発明の一実施の形態に係る水素製造装置における複合反応器の側面図である。図４は、本発明の一実施の形態に係る水素製造装置における複合反応器の要部拡大斜視図である。図５は、本発明の一実施の形態に係る水素製造装置における複合反応器の第１の流路仕切り板の平面図である。
【００１０】
次に、図１および図３〜図５を参照して、複合反応器１９の具体的な構成を説明する。
複合反応器１９は、密閉式の直方体の反応器２０を有している。なお、円柱形状の反応器でもよい。この反応器２０は、その上端部の一側板に高温変成部１４（図２参照）からの水素リッチガスの供給管２１が、マニホールドの機能を有する横長なヘッダ２２Ａを介して連結される一方、この反応器２０の下端部の他側板に、反応器２０内でＣＯ選択酸化されたガスの排出管２３が、横長なヘッダ２２Ｂを介して連結されている。上記一側板のヘッダ２２Ａとの連結部分には、その長さ方向へ向かって一定間隔ごとに上記水素リッチガスの入口孔２１ａが多数個形成されている。一方、上記他側板のヘッダ２２Ｂとの連結部分には、その長さ方向へ向かって一定間隔ごとにＣＯ選択酸化されたガスの出口孔２３ａが多数個形成されている。
【００１１】
また、反応器２０の中間部の一側板には、１段目のＣＯ選択酸化に用いられる外部空気を反応器２０内に供給する第１の空気導入管２４が、横長なヘッダ２２Ｃを介して連結される一方、この反応器２０の下部付近の他側板には、２段目のＣＯ選択酸化に用いられる外部空気を反応器２０内に供給する第２の空気導入管２５が、横長なヘッダ２２Ｄを介して連結されている。上記一側板のヘッダ２２Ｃとの連結部分には、その長さ方向へ向かって一定間隔ごとに、上記第１の空気導入管２４から反応器２０内に供給される第１の空気入口孔２４ａが多数個形成されている。一方、上記他側板のヘッダ２２Ｄとの連結部分には、その長さ方向へ向かって一定間隔ごとに、上記第２の空気導入管２５から反応器２０内に供給される第２の空気入口孔２５ａが多数個形成されている。
【００１２】
また、この反応器２０内は、２枚の水平な第１の流路仕切り板２６と第２の流路仕切り板２７とにより、上部空間，中間部空間，下部空間の３つに区画されている。
このうち、上部空間の上端部と上記水素リッチガスの入口孔２１ａとが連通する一方、この上部空間の下端部と上記第１の空気入口孔２４ａとが連通している。そして、中間部空間の下端部と上記第２の空気入口孔２５ａとが連通している。さらに、下部空間の下端部と上記ＣＯ選択酸化されたガスの出口孔２３ａとが連通している。
そして、上部空間の中間部には、多孔板とワイヤーメッシュとからなる底板２８上に、球状やペレット状などの低温変成触媒２９が充填されている。すなわち、この反応器２０の上部は、１段目ＣＯ選択酸化反応部１６の前工程である低温変成部１５（図２参照）の一部分を構成している。低温変成触媒には、銅−亜鉛系触媒が用いられている。反応温度は１７０〜１９０℃である。また、この上部空間の下端部の底板２８の近くには、水平な水冷式の熱交換器３０が収納されている。
【００１３】
また、中間部空間の中間部には、第１の流路仕切り板２６との間に若干の隙間をあけて１段目のＣＯ選択酸化触媒３１が底板２８上に充填されており、１段目ＣＯ選択酸化部を構成している（図２参照）。さらに、下部空間の中間部には、第２の流路仕切り板２７との間に若干の隙間をあけて２段目のＣＯ選択酸化触媒３２が底板２８上に充填されており、２段目ＣＯ選択酸化部を構成している（図２参照）。１段目のＣＯ選択酸化触媒３１には、白金−アルミナ系触媒が用いられている。反応温度は、１５０〜２２０℃である。２段目のＣＯ選択酸化触媒３２には、ルテニウム−アルミナ系触媒が用いられている。反応温度は、１５０〜２００℃である。
そして、第１の流路仕切り板２６には、近接する第１の空気入口孔２４ａ側の端部に、変成後の水素リッチガスと空気とを攪拌混合する攪拌混合孔２６ａが、第１の空気入口孔２４ａ側の辺に沿って一定間隔ごとに多数個形成されている（図４および図５参照）。また、第２の流路仕切り板２７には、近接する第２の空気入口孔２５ａ側の端部に、１段目のＣＯ選択酸化触媒３１によってＣＯ選択酸化されたガスと空気とを攪拌混合する攪拌混合孔２７ａが、第２の空気入口孔２５ａ側の辺に沿って一定間隔ごとに多数個形成されている。したがって、第１の流路仕切り板２６の攪拌混合孔２６ａと、第２の流路仕切り板２７の攪拌混合孔２７ａとは、互いの仕切り板２６，２７の反対側の端部に形成されていることになる。この孔は、スリット状でもよい。
【００１４】
次に、この複合反応器１９での変成部１４（図２参照）からの水素リッチガスのＣＯ選択酸化を、下記の表１を用いながら説明する。
（１）都市ガスを脱硫、水蒸気改質、高温変成し、１７０℃に調節したガス（表１に示すように、ドライベースでＣＯ＝３．４ｍｏｌ％、ＣＨ4 ＝０．９ｍｏｌ％、ＣＯ2 ＝１７．８ｍｏｌ％、Ｈ2 ＝７７．９ｍｏｌ％）を反応器２０に導入する。
まず、低温変成触媒２９において、ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ2 ＋Ｈ2 の反応を行い、ＣＯを０．３ｍｏｌ％程度に低減する。この反応は発熱反応で１８０℃程度になるため、低温変成触媒２９の下流に熱交換器３０を設け、ガス温度が１５０℃程度になるように制御する。熱交換器３０に供給される水は、水蒸気改質部１３のスチームとして用いられている。
（２）熱交換後のガスは、第１の流路仕切り板２６の表面に沿って各攪拌混合孔２６ａの方へ流れる。また、第１の空気導入管２４から導入される空気は、ヘッダ２２Ｃを通って反応器２０に開孔された第１の空気入口孔２４ａより噴射される。このとき、第１の空気入口孔２４ａから噴射される空気の流量は、３７．３ＮＬ／ｈｒである。ガスと空気は、これらの第１の空気入口孔２４ａと攪拌混合孔２６ａの上方で混合される。空気量は、酸素基準でＣＯ量の１．５〜３倍、好ましくは約２倍程度がよい。なお、空気量がＣＯ量の１．５倍未満では空気不足になって十分に酸化反応が起こらない。また、３倍以上では過剰の空気が水素の酸化反応に使われるため、発熱反応が大きくなり温度制御が困難となる。
【００１５】
（３）混合されたガスは、攪拌混合孔２６ａから反応器２０の中間部空間に噴射される。これにより、さらに空気とガスとの攪拌効果が高まる。続いて、この混合気体は１段目のＣＯ選択酸化触媒３１に供給される。ここで、ＣＯ選択酸化触媒としては、白金／アルミナ系のものが良く、ＣＯ＋０．５Ｏ2 →ＣＯ2 が起こる。酸素（空気）は過剰に添加されているので、過剰酸素が水素と反応し、Ｈ2 ＋０．５Ｏ2 →Ｈ2 Ｏの反応が起きるが、空気とガスが完全混合されているため、過剰酸素量が少なくでき、水素消費量を最小限に抑えることができる。この１段目のＣＯ選択酸化触媒３１を通過後、ＣＯ濃度は１００ｐｐｍ以下となる。（４）１段目のＣＯ選択酸化触媒３１を通過後のガス温度は、約１６０℃であるが、約１５０℃に制御するため、図示しないが水冷式の熱交換器を配置するとさらに好ましい。このガスは、第２の流路仕切り板２７の攪拌混合孔２７ａの方へ流れ、ここで第２の空気入口孔２５ａから反応器２０内に１．３ＮＬ／ｈｒで供給された空気が混合され、攪拌混合孔２７ａから反応器２０の下部空間に噴射される。これにより、混合ガスの攪拌効果が高まる。そして、２段目のＣＯ選択酸化触媒３２に導入される。この触媒３２としては、ルテニウム／アルミナ系のものが用いられる。酸素基準でＣＯ量に対して添加する空気量は、１段目のＣＯ選択酸化反応と同様である。この触媒３２の通過後のＣＯ濃度は８ｐｐｍとなる。
【００１６】
固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ）１８（図２参照）用の水素製造プロセスにおいては、燃料電池１８に供給されるガス中に、１０ｐｐｍ以上の一酸化炭素が含まれていると、燃料電池１８の電極が一酸化炭素に被毒され、燃料電池１８に供給する高濃度水素に含まれるＣＯが電極触媒に吸着して水素の反応サイトを塞いでしまい、電池性能が劣化するため、ＣＯ濃度が１０ｐｐｍ未満の水素リッチガスが必要である。ここでは、低温変成反応器と、ＣＯ選択反応器とを組み合わせた反応器２０内に２枚の第１の流路仕切り板２６と第２の流路仕切り板２７、第１の空気噴射孔２４ａと第２の空気噴射孔２５ａおよび第１の空気ヘッダー２２ｃと第２の空気ヘッダー２２ｄとを設けた構造により、従来より簡便な方法で、効率よく水素リッチガスと空気を混合することができるため、確実に水素リッチガス中のＣＯ濃度を１０ｐｐｍ未満とすることが可能である。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
以下、図２を用いて水素製造工程を説明する。図２において、符号１０は、都市ガスを原料炭化水素とする水素製造装置である。なお、ＬＰＧ，ナフサ、灯油などを原料とすることもできる。
以下、この水素製造装置１０の各構成部を説明する。
符号１１は、都市ガス（原料炭化水素）を水添脱硫部（脱硫部）１２へ供給するブロアである。なお、ブロアの代わりに、圧縮機を用いてもよい。
この水添脱硫部１２は、上流側の水素化触媒層と、下流側の脱硫剤層とに分かれている。水添脱硫部１２では、ブロア１１により供給された都市ガスに、後述する複合反応器１９で製造された水素リッチガスの一部を水添脱硫用水素として添加することにより、都市ガス中の硫黄分が脱硫される。
【００１９】
水素化触媒としては、ニッケル−モリブデンまたはコバルト−モリブデンなどの酸化物、または硫化物をシリカやアルミナなどの担体に担持させたＮｉＭｏｘ触媒またはＣｏＭｏｘ触媒などが挙げられる。低圧下では、ニッケル−モリブデン触媒が好ましい。また、脱硫剤としては、酸化亜鉛やニッケル系収着剤などが単独または適宜担体に担持して用いられる。
水素化触媒層では、原料炭化水素中の硫黄分が水素化されて硫化水素が生成される。その反応温度は、３００〜４００℃である。
脱硫剤層では、例えば、Ｈ2 Ｓ＋ＺｎＯ＝ＺｎＳ＋Ｈ2 Ｏの反応が起きる。
ここでは、原料炭化水素中の硫黄化合物を脱硫する方法として水添脱硫方法を採用したが、そのほか例えば硫黄化合物を、直接、触媒に吸着させる方法でもよい。この場合の触媒としては、例えばニッケル，亜鉛，銅などの金属やその酸化物、または硫化物、さらにはゼオライトや活性炭などが挙げられる。活性炭としては、ナトリウムなどのアルカリ金属を添着したもの、臭素を吸着した活性炭などを使用することができる。
【００２０】
この水蒸気改質部１３は、脱硫された都市ガスに水または水蒸気を添加し、さらに改質触媒を接触させて水蒸気改質することで、高濃度水素リッチガスを製造する。この水蒸気改質部１３には、ルテニウムまたはニッケルなどの元素をアルミナ，シリカなどの担体に担持した改質触媒が充填されている。
このうち、ルテニウム系触媒の方が、炭素数の多い灯油などの原料を使用する場合は、炭素析出を抑制できるので好ましい。
水蒸気改質部１３では、脱硫された炭化水素の水蒸気改質が行なわれる。ここでの反応を、次に示す。
Ｃm Ｈn ＋ｎＨ2 Ｏ→ｎＣＯ＋（ｎ＋ｍ／２）Ｈ2   ・・・・・（１）
ＣＯ＋３Ｈ2 ←→ＣＨ4 ＋Ｈ2 Ｏ  ・・・・・（２）
ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ←→ＣＯ2 ＋Ｈ2     ・・・・・（３）
【００２１】
水素製造装置１０の起動時の水蒸気改質部１３の温度は、３８０℃以上、例えば３８０〜５００℃である。そして、最終的には７００℃位が好ましい。
符号１４は、水蒸気改質部１３で製造された高濃度水素リッチガス中の一酸化炭素を、二酸化炭素および水素に転換する高温変成触媒が充填された変成部である。高温変成触媒としては、銅−亜鉛などの酸化物である銅系触媒などが用いられる。反応温度は、Ｆｅ2 Ｏ3 −Ｃｒ2 Ｏ3 系触媒の場合では、３００〜４５０℃、銅系触媒については２００〜２５０℃までが好ましい。
ここでの反応は、ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ＝ＣＯ2 ＋Ｈ2 となる。
【００２２】
符号１９は、上述したように、高温変成部１４で変成された水素リッチガスに空気を混合して、高濃度水素リッチガス中に残存する一酸化炭素を選択的に二酸化炭素に変換して酸化除去し、高濃度水素（ＣＯ除去水素リッチガス）を製造する複合反応器である。上記複合反応器は、上述したように、低温変成部１５、１段目ＣＯ変成部１６および２段目ＣＯ変成部１７で構成されている。ここでいうＣＯ選択酸化法とは、ＣＯを含み水素を主成分とする改質ガスに、空気（酸化剤）を添加して金属触媒上でＣＯを選択的に酸化除去する方法である。球状やペレット状などの触媒を反応管に詰めるか、ハニカムに触媒を担持したものを用いる。触媒には白金／アルミナ系、ルテニウム／アルミナ系を採用することができる。反応温度は、１００〜２５０℃である。なお、供給する酸素量については、ＣＯの量の０．５〜４倍、好ましくは１〜２倍（モル比）を供給するのが一般的である。
【００２３】
上記構成の水素製造装置１０の運転方法について、以下詳述する。
まず、原料炭化水素（例えば、都市ガス）をブロア１１によって水添脱硫部１２に供給する。
この水添脱硫部１２では、原料炭化水素に水素リッチガスを添加し、高温・高圧下でコバルト−モリブデン、またはニッケル−モリブデンなどを担持させた触媒と接触させて水素化処理して硫黄分を硫化水素とし、その後、酸化亜鉛や酸化ニッケルなどの脱硫剤で脱硫（水素化脱硫）する。
【００２４】
次に、脱硫後の原料炭化水素に水蒸気を、水蒸気／原料が３．５ｋｇ−ｍｏｌ−Ｈ2 Ｏ／ｋｇ−ｍｏｌ−Ｃになるように添加し、それから水蒸気改質部１３に供給される。この水蒸気改質部１３では、原料炭化水素が７００℃の反応温度で水蒸気改質触媒に接触され常圧で、水蒸気改質される。なお、水蒸気改質触媒としては、主にニッケル系触媒が用いられる。
次いで、水蒸気改質後の高濃度水素リッチガスは、冷却後に変成部１４に供給される。この変成部１４では、高濃度水素リッチガス中の一酸化炭素が、変成触媒により二酸化炭素および水素に転換される。変成触媒としては、鉄−クロムや銅−酸化物が用いられている。ここでの反応温度は２５０℃〜４５０℃である。
【００２５】
そして、変成後の高濃度水素リッチガスは、複合反応器１９に供給される。この複合反応器１９では、ＣＯ変成ガス中に空気を混合して、低温（１６０℃）で、一酸化炭素を選択的に二酸化炭素に酸化燃焼させる。これにより、一酸化炭素濃度が１０ｐｐｍ未満（８ｐｐｍ）となる。このような一酸化炭素の濃度調整を行うのは、固体高分子型燃料電池１８の電極が１０ｐｐｍ以上の一酸化炭素により被毒されやすく、この被毒により電池性能の低下が引き起こされるためである。
【００２６】
一酸化炭素が除去された高濃度水素リッチガスは、水分調整ののち、上記固体高分子型燃料電池１８に供給され、ここで水を生成しながら電気エネルギーが得られる。なお、燃料電池１８からの排出ガスは、水素含有量が半減しているものの水素リッチガスである。そのため、これを水蒸気改質部１３の加熱源として利用する。
【００２７】
このように、ＣＯを少量含む水素リッチガスと空気とを混合攪拌してＣＯのみを選択的にＣＯ2 に触媒酸化する複合反応器１９において、水素リッチガスと空気との混合を簡便でコンパクトな方法により行うことができる。
また、第１の流路仕切り板２６と第２の流路仕切り板２７とに、攪拌混合孔２６ａ，２７ａ、反応器側壁に穿設された多数の空気噴射孔２４ａ，２５ａおよび空気供給ヘッダー２２ｃ，２２ｄを形成したので、変成後の水素リッチガスと空気とが積極的に攪拌混合され、これにより複合反応器１９内における水素リッチガスと空気との混合を高めることができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、ＣＯ選択酸化反応における水素リッチガスと空気との混合を、簡便でコンパクトな方法によって行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る低温変成部とＣＯ選択酸化部とを一体化して形成した複合反応器の縦断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る水素製造装置を示す系統図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る水素製造装置における複合反応器の側面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る水素製造装置における複合反応器の要部拡大斜視図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る水素製造装置における複合反応器の第１の流路仕切り板の平面図である。
【符号の説明】
１０  水素製造装置
１２  脱硫部
１３  水蒸気改質部
１４  高温変成部
１５  低温変成部
１６  １段目ＣＯ選択酸化部
１７  ２段目ＣＯ選択酸化部
１８  燃料電池
１９  複合反応器
２０  反応器
２６  第１の流路仕切り板
２７  第２の流路仕切り板
２６ａ，２７ａ  攪拌混合孔
【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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