(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化水素を含む燃料を触媒反応により改質して水素を生成する燃料改質装置であって、
燃料が流通する燃料流路と、この燃料流路を流通した燃料を噴射する噴射器と、を備える燃料導入手段と、
空気が流通する空気流路と、この空気流路内の圧力を調整して流通する空気量を調整する圧力調整手段と、を備える空気導入手段と、
前記燃料導入手段により導入された燃料と、前記空気導入手段により導入された空気とを混合して混合ガスとする混合器と、
前記混合器で混合された混合ガス中の燃料を、触媒反応により改質する触媒コンバータを備える改質部と、
前記改質部で改質された改質ガスが流通する改質ガス流路と、
前記空気流路と前記改質ガス流路とを接続し、前記空気流路を通じて改質ガスを前記混合器内に循環させる循環流路と、を備え、
前記改質部が、水素化分解触媒を有する第１触媒コンバータと、この第１触媒コンバータの下流側に配置され、且つ部分酸化触媒を有する第２触媒コンバータと、を備えることを特徴とする燃料改質装置。
【請求項２】
前記圧力調整手段が、前記空気流路と前記循環流路との合流点よりも下流側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の燃料改質装置。
【請求項３】
前記循環流路の途中に設けられ、流通する改質ガスの流量を調整する流量調整手段をさらに備える請求項１又は２記載の燃料改質装置。
【請求項４】
前記燃料が軽油であることを特徴とする請求項１から３いずれか記載の燃料改質装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料改質装置に関し、特に、燃料を効率的に改質して収率良く水素を製造できる燃料改質装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水素エネルギーは、将来の石油代替エネルギーとして注目されているクリーンなエネルギーであり、燃料電池や内燃機関のエネルギー源等として利用されている。水素を利用したエンジン技術の開発も進められており、水素エンジン、水素添加エンジン、脱ＮＯｘの還元剤、燃料電池を用いた補助電源等が例示される。近年、水素の利用について多くの検討が進められるにつれ、水素の製造方法についても様々な検討が進められている。
【０００３】
水素の製造方法としては、炭化水素、水、アルコール等の含水素分子を、触媒改質、熱分解、電気分解等を利用して分解した後、再結合させて水素を製造する方法が挙げられる。特に、触媒改質に用いられる燃料として、天然ガス、ガソリン、軽油、アルコール等を用いた研究例が数多く報告されており、使用する燃料によって、水素の製造効率が変化することが知られている。
【０００４】
上記で例示した燃料のうち、炭化水素を含む燃料の改質に利用される反応として、部分酸化反応、水蒸気改質反応、及び燃焼反応が挙げられる。炭化水素の部分酸化反応を反応式（１）に示す。反応式（１）に示されるように、炭化水素を部分酸化することにより、水素を製造することができる。この反応は燃料と酸素とを用いた発熱反応であり、自発的に反応が進行する。このため、一旦反応が開始されると、外部からの熱の供給を受けることなく、水素を製造することができる。なお、部分酸化反応の際には、酸素よりも空気を用いる方が簡便である。
【０００５】
炭化水素の水蒸気改質反応を反応式（２）に示す。反応式（２）に示されるように、炭化水素を水蒸気改質することにより、水素を製造することができる。この反応は燃料と水蒸気とを用いた吸熱反応であり、自発的に反応が進行しないため、制御し易い反応である。しかしながら、この反応を進行させるためには、相当量の熱量を加える必要がある。
【０００６】
炭化水素の燃焼反応を反応式（３）に示す。反応式（３）に示されるように、炭化水素の燃焼反応により、二酸化炭素と水が生成する。この燃焼反応は、高温状態で燃料と酸素とを共存させた揚合に、触媒がなくても進行する発熱反応である。また、触媒の存在により、低温で燃焼を進行させることができる。
【化１】
0005006775.tif 000002
【０００７】
ところで、上記で例示した燃料のうち、軽油は水素源として利用価値は高いと考えられるが、改質反応への利用に対しては種々の問題がある。例えば、担持ロジウム−白金触媒の存在下で軽油を改質させた場合、ガソリンの改質に比して、反応に高温を要する。具体的には、８００℃〜１０００℃もの高温を要する。これは、炭素価が大きくなるに従い、分解に必要な反応温度が高くなるためである。また、反応温度が高くなると、エネルギー損失が大きくなるだけでなく、触媒がシンタリングし易くなり、活性が低下するという不具合も生ずる。
【０００８】
上述したように、部分酸化反応は、酸素と燃料から水素を生成する発熱反応であることから、水素を多量に製造するためには、燃料と空気の量を増加させる必要がある。しかしながら、触媒コンバータのサイズを一定として燃料と空気の量を増加させると、（１）と（３）の反応式における発熱量が増大して触媒が高温になり失活してしまう。特に、部分酸化反応は発熱量が大きいことから、高温で改質反応が進行している最中に燃料噴射や吸入空気の脈動等が生じると、過敏に反応して触媒温度が瞬時に上昇してしまう。これが繰り返されると、触媒のシンタリング等の熱劣化が生じたり、場合によっては溶損が生じてしまう。従って、通常は過剰な燃焼を抑えるために、反応式（１）のストイキに対して燃焼リッチで運転される。
【０００９】
また、軽油の改質は、ガソリンの改質に比して触媒上に炭素質が析出し易い。これは、軽油がガソリンに比して炭素数が多い炭化水素類からなるためである。炭素質の析出を抑制するためには、過剰量の酸化剤（水蒸気、酸素等）を触媒コンバータに供給する必要がある。しかしながら、水蒸気を過剰に供給した場合には、水素を得るためにより多くのエネルギーが必要となり、熱効率が低下する。酸素を過剰に供給した場合には、過燃焼のため水素収率が低下してしまう他、反応の制御が困難となる。また、極端なリーン条件では、反応温度を低くすることが可能であるが、燃料が少なくなるため水素量が少なくなる。さらには、これらの酸化剤を過剰量供給した場合には、未反応の酸化剤を水素から分離回収しなければならない。
【００１０】
また、軽油の改質においては、始動時に白煙の発生が起こり易い。これは、重質の炭化水素が気化して活性化しない状態の触媒を通過することにより生ずる現象である。この白煙は、触媒コンバータの温度が上昇するに従い消失するものの、ほぼ完全に消失させるためには、始動時から相当な高温にする必要がある。
【００１１】
以上述べた通り、軽油の改質は、ガソリンの改質に比して多くの問題を抱えていることから、軽油の改質について種々の検討がなされている。例えば、軽油の触媒改質に関する技術として、機能の異なる３つの触媒を複合させて改質反応を制御する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この技術によれば、機能の異なる触媒をそれぞれ担持した３段からなる触媒コンバータを用いることにより、水素を高収率で連続的に製造することができる。
【００１２】
また、燃料改質システムとして、改質装置とは別に燃焼器を備え、燃焼器にて燃焼させた気体を改質装置に導入するシステムが開示されている（例えば、特許文献２参照）。このシステムによれば、燃焼器に燃焼ガスを循環させる循環流路が設けてあり、これにより燃焼ガスの温度が過剰に上昇することを回避できる。また、改質部を所望の温度に昇温できるうえ、燃焼により生成する水蒸気を改質部で反応させて水素に変換することができるため、高収率で水素を製造できる。
【特許文献１】特開２００５−２００２５８号公報
【特許文献２】特開２００５−３１０５３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、水素製造装置を運転する際に、１段目の触媒コンバータがコーキングを起こすのを回避すべく、高温で運転を行う必要がある。高温で運転を行う場合には、発熱量と触媒の失活温度との関係から、触媒体積に対して投入可能な燃料量に制約がある。このため、製造可能な水素量に限度がある。
【００１４】
一方、特許文献２に開示されている技術では、改質装置とは別に燃焼器を有する複雑な構造を採用していることから、ユニット数が増えてコスト的に不利であるうえ、その制御も複雑化する。また、通常、空気導入ラインの圧力よりも排気ラインの圧力の方が低いことから、還流ラインを設けた場合であっても、排気を還流させることができず、効率的に燃料を改質することができない。
【００１５】
さらには、触媒コンバータの出口温度は、５００℃〜６００℃と非常に高温であり、還流ラインを設けて吸入空気に循環させる場合には、この空気導入量を調整するとともに、気体を吸引する機構の耐熱性が問題となる。還流ラインの温度が低下してしまうと、排気中に存在している水蒸気が結露し、還流ラインの閉塞の原因ともなり得る。還流ラインが閉塞してしまうと、燃料を効率的に改質することができず、収率良く水素を製造することができない。
【００１６】
以上述べたように、従来の燃料改質技術では、効率的な燃料の改質、及び高収率な水素の製造の観点において、未だ十分なものとは言えないのが現状である。従って、従来に比して、燃料を効率的に改質でき、収率良く水素を製造できる燃料改質装置を開発することは有益である。
【００１７】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料を効率的に改質して収率良く水素を製造できる燃料改質装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、触媒コンバータで改質された水素を含む改質ガスを、再度、触媒コンバータに循環させる構成を採用することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は、以下のような燃料改質装置を提供する。
【００１９】
（１）  炭化水素を含む燃料を触媒反応により改質して水素を生成する燃料改質装置であって、燃料が流通する燃料流路と、この燃料流路を流通した燃料を噴射する噴射器と、を備える燃料導入手段と、空気が流通する空気流路と、この空気流路内の圧力を調整して流通する空気量を調整する圧力調整手段と、を備える空気導入手段と、前記燃料導入手段により導入された燃料と、前記空気導入手段により導入された空気とを混合して混合ガスとする混合器と、前記混合器で混合された混合ガス中の燃料を、触媒反応により改質する触媒コンバータを備える改質部と、前記改質部で改質された改質ガスが流通する改質ガス流路と、前記空気流路と前記改質ガス流路とを接続し、前記空気流路を通じて改質ガスを前記混合器内に循環させる循環流路と、を備えることを特徴とする燃料改質装置。
【００２０】
（２）  前記改質部が、水素化分解触媒を有する第１触媒コンバータと、この第１触媒コンバータの下流側に配置され、且つ部分酸化触媒を有する第２触媒コンバータと、を備えることを特徴とする（１）記載の燃料改質装置。
【００２１】
（３）  前記圧力調整手段が、前記空気流路と前記循環流路との合流点よりも下流側に設けられていることを特徴とする（１）又は（２）記載の燃料改質装置。
【００２２】
（４）  前記循環流路の途中に設けられ、流通する改質ガスの流量を調整する流量調整手段をさらに備えることを特徴とする（１）から（３）いずれか記載の燃料改質装置。
【００２３】
（５）  前記燃料が軽油であることを特徴とする（１）から（４）いずれか記載の燃料改質装置。
【発明の効果】
【００２４】
（１）の燃料改質装置によれば、触媒コンバータで改質された改質ガスを、再度、触媒コンバータに循環させる構成を採用するため、次のような効果が得られる。第一に、循環流路を通じて改質ガスを空気流路に導入するため、改質部に導入する空気中の酸素濃度を低減でき、触媒コンバータでの急激な酸化反応を抑制できる。これにより、触媒コンバータの高温化を抑制できるため、燃料投入量を増やして触媒コンバータの体積当りの水素製造量を増大させることができる。第二に、触媒コンバータの急激な高温化を抑制できるため、燃料改質装置の制御を容易にすることができる。
【００２５】
第三に、循環される改質ガス中には水蒸気が含まれており、この水蒸気も再度、触媒コンバータに導入される。これにより、従来、排出されるだけであった水蒸気が水蒸気改質反応に利用され、水素の製造に寄与するため水素収率が向上する。第四に、吸熱反応である水蒸気改質反応が進行することにより、触媒コンバータの低温化が達成され、燃料改質装置の制御が容易となる。ただし、部分酸化触媒での反応は、部分酸化反応の方が水蒸気改質反応よりも優位であり、総合して発熱反応であることが重要である。
【００２６】
（２）の燃料改質装置によれば、水素化分解触媒を有する第１触媒コンバータと、部分酸化触媒を有する第２触媒コンバータとを備えるため、次のような効果が得られる。第一に、循環流路及び空気流路を通じて改質部に循環される改質ガス中には水素が含まれることから、この水素と、水素化分解触媒を有する第１触媒コンバータとの作用により、重質の炭化水素が水素化分解され、より改質が容易な軽質の炭化水素に変換される。次いで、軽質の炭化水素は、部分酸化触媒を有する第２触媒コンバータの作用により容易に改質されるため、水素を収率良く製造できる。なお、この部分酸化触媒は、水蒸気改質も行うことができる。第二に、触媒上に付着し易い重質の炭化水素を早い段階で減少させることができるため、コーキングが抑制できるとともに、触媒コンバータを長寿命化できる。
【００２７】
（３）の燃料改質装置によれば、空気流路と循環流路との合流点よりも下流側に圧力調整手段が設けられているため、次のような効果が得られる。第一に、改質ガスを循環させる循環流路を設けた場合であっても、通常、改質部の排気圧は吸入圧よりも低いため、排気された改質ガスを循環させるのは容易ではない。この点、（３）の燃料改質装置では、空気流路と循環流路との合流点よりも下流側に、吸引ポンプ等の圧力調整手段を配置することにより、改質ガスを循環させる駆動力を付与できる。これにより、改質部に導入する空気量及び改質ガス量を調整でき、改質効率の向上が可能となる。また、上記駆動力の付与により、循環流路の長さを短くでき、装置のコンパクト化が可能である。
【００２８】
第二に、通常、触媒コンバータの出口温度は５００℃〜６００℃と非常に高温であり、循環流路を設けて改質ガスを循環させる構成を採用する揚合にあっては、圧力調整手段の耐熱性が問題となる。この点、（３）の燃料改質装置によれば、空気流路と循環流路との合流点よりも下流側に圧力調整手段が設けられるため、高温の改質ガスが直接、圧力調整手段に接触することが無く、圧力調整手段の熱劣化を回避できる。
【００２９】
（４）の燃料改質装置によれば、循環流路の途中に設けられた流量調整手段をさらに備えることから、循環される改質ガスの流量を調整することができる。このため、燃料の改質効率を向上でき、水素を収率良く製造することが可能となる。
【００３０】
（５）の燃料改質装置によれば、燃料として軽油を用いることにより、上記（１）〜（４）の燃料改質装置で得られる効果がより顕著に奏される。即ち、軽油はガソリンに比して重質の炭化水素を多量に含むため、水素化分解により早期に軽質の炭化水素に変換した後に部分酸化を行うことにより、改質の効率性を高め、収率良く水素を製造できる。なお、従来の軽油の改質においては、触媒コンバータの温度が低下すると、煤や未燃の炭化水素が発生してコーキング等の問題が生じていたところ、本発明によれば水素化分解により軽油を軽質化するため、このような問題の発生を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３２】
本実施形態に係る燃料改質装置１０の概略構成を図１に示す。本実施形態に係る燃料改質装置１０は、炭化水素を含む燃料を、触媒を利用した改質反応により改質し、水素を生成することを特徴とする。図１に示されるように、燃料改質装置１０は、燃料導入手段１１、空気導入手段１２、混合器１３、改質部１４、改質ガス流路１５、循環流路１６、流量調整手段１７を備える。
【００３３】
［燃料導入手段１１］
燃料導入手段１１は、燃料が流通する燃料流路１１ａと、この燃料流路１１ａを流通した燃料を噴射する噴射器１１ｂと、を備える。燃料流路１１ａは、一端が燃料タンク（図示せず）に接続されており、他端が噴射器１１ｂに接続されている。燃料流路１１ａは、燃料タンク中に貯留されている燃料を、燃料タンクから噴射器１１ｂへと導く。噴射器１１ｂは、燃料流路１１ａを流通した燃料を、混合器１３内に噴射する。噴射された燃料は、混合器１３内で均一に気化され、空気と混合される。
【００３４】
本実施形態で用いられる燃料は、炭化水素を含有するものであればよく、ガソリン、軽油等、特に限定されない。好ましくは、重質の炭化水素をより多く含有する燃料が用いられ、軽油が特に好ましく用いられる。
【００３５】
［空気導入手段１２］
空気導入手段１２は、空気が流通する空気流路１２ａと、この空気流路１２ａ内の圧力を調整して流通する空気量を調整する圧力調整手段１２ｂと、を備える。空気流路１２ａの一端はエアフィルタに接続されており、他端は混合器１３に接続されている。空気流路１２ａの途中には、空気流路１２ａ内の圧力を調整して流通する空気量を調整する圧力調整手段１２ｂが設けられている。
【００３６】
圧力調整手段１２ｂは、空気流路１２ａ内の圧力を調整できるものであればよく、例えば吸引ポンプが用いられる。圧力調整手段１２ｂにより空気流路１２ａ内を負圧とすることにより、空気が吸引されて混合器１３内に空気が導かれる。なお、本実施形態では、圧力調整手段１２ｂは、空気流路１２ａと改質ガス流路１５との合流点よりも下流側に配置されている。これにより、改質ガスを循環させて再度、改質部１４内に導く駆動力が付与される。
【００３７】
なお、本実施形態では、空気流路１２ａの下流側、具体的には圧力調整手段１２ｂよりも下流側に、空燃比センサ１２ｃが配置されている。空気流路１２ａには、空気の他に、循環流路１６から循環される改質ガスが流通し、改質ガス中には炭化水素も含まれることから設けられている。空燃比センサ１２ｃを設けることにより、空気導入手段１２により導入される空気と改質ガスとの混合ガス中の空燃比の検知が可能となり、ひいては改質部１４内に導入される混合ガスの空燃比の調整が可能となる。
【００３８】
［混合器１３］
混合器１３では、燃料導入手段１１により導入された燃料と、空気導入手段１２により導入された空気とが均一に混合された混合ガスが生成される。混合器１３内において混合された混合ガスは、改質部１４内に導かれる。
【００３９】
［改質部１４］
改質部１４は、混合器１３で混合された混合ガス中の燃料を、触媒反応により改質する触媒コンバータを備える。本実施形態では、触媒コンバータとして、水素化分解触媒を有する第１触媒コンバータ１４ａと、この第１触媒コンバータ１４ａの下流側に配置され、且つ部分酸化触媒を有する第２触媒コンバータ１４ｂとが用いられている。
【００４０】
第１触媒コンバータ１４ａに備えられる水素化分解触媒としては特に限定されず、従来公知の水素化分解触媒が用いられる。例えば、Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３や、Ｐｔ／ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３とＰｔ／ＵＳＹ（Ｐｔ含有超安定化Ｙ型ゼオライト）とを混合したものが好ましく用いられる。また、第２触媒コンバータ１４ｂに備えられる部分酸化触媒としては特に限定されず、従来公知の部分酸化触媒が用いられる。例えば、Ｒｈ／Ａｌ２Ｏ３やＲｈ／ＣｅＯ２等が好ましく用いられる。これらの触媒は、コーディエライト製触媒コンバータに塗布され、担持される。
【００４１】
［改質ガス流路１５］
改質ガス流路１５は、改質部１４で改質された改質ガスが流通する流路である。改質ガス中には、水素の他に、水蒸気や一酸化炭素等が含まれる。
【００４２】
［循環流路１６］
循環流路１６は、空気流路１２ａと改質ガス流路１５とを接続し、空気流路１２ａを通じて改質ガスを混合器１３、改質部１４内に循環させるための流路である。上述した通り、空気流路１２ａと改質ガス流路１５との合流点よりも下流側に配置された圧力調整手段１２ｂから付与される駆動力（吸引力）により、改質ガスが混合器１３、改質部１４内にスムーズに循環される。
【００４３】
［流量調整手段１７］
流量調整手段１７は、循環流路１６の途中に配置されている。流量調整手段１７により、流通する改質ガスの流量が調整される。流量調整手段１７としては、流量調整弁等が用いられる。流量調整弁の開弁時間や開弁度合いを変更することにより、循環する改質ガスの流量が調整される。
【００４４】
［作用］
本実施形態に係る燃料改質装置１０の作用について説明する。先ず、燃料導入手段１１により、混合器１３内に燃料が導入されるとともに、空気導入手段１２により、混合器１３内に空気が導入される。導入される空気中には、循環流路１６により循環される改質ガスが含まれる。導入された燃料及び空気は、混合器１３内で均一に混合されて混合ガスとされ、改質部１４内に導入される。混合ガスは、先ず、水素化分解触媒を有する第１触媒コンバータ１４ａに導入され、混合ガス中に含まれる水素と、水素化分解触媒とにより水素化分解され、燃料中の炭化水素が軽質化される。次いで、軽質化された炭化水素は、部分酸化触媒を有する触媒コンバータ１４ｂに導入され、部分酸化されて改質され、水素を含む改質ガスが生成される。生成した改質ガスの一部分は、圧力調整手段１２ｂにより付与される駆動力（吸引力）により、循環流路１６を通じて空気流路１２ａに導かれ、混合器１３、改質部１４に再度、導入され、改質反応に利用される。
【００４５】
［効果］
本実施形態に係る燃料改質装置１０の効果について説明する。燃料改質装置１０では、循環流路１６を通じて改質ガスを空気流路１２ａに導入するため、改質部１４に導入する空気中の酸素量を低減でき、触媒コンバータでの急激な酸化反応を抑制できる。これにより、触媒コンバータの高温化を抑制できるため、燃料投入量を増やして触媒コンバータの体積当りの水素製造量を増大させることができる。また、触媒コンバータの高温化を抑制できるため、燃料改質装置１０の制御が容易となる。
【００４６】
また、循環される改質ガス中には水蒸気が含まれており、この水蒸気も再度、触媒コンバータに導入される。これにより、従来、排出されるだけであった水蒸気が水蒸気改質反応に利用され、水素の製造に寄与するため、水素収率が向上する。加えて、吸熱反応である水蒸気改質反応が進行するため、触媒コンバータの低温化が達成され、燃料改質装置１０の制御が容易となる。
【００４７】
また、水素化分解触媒を有する第１触媒コンバータにより、重質の炭化水素が水素化分解され、より改質が容易な軽質の炭化水素に変換されるため、第２触媒コンバータにおける部分酸化がスムーズに進行し、水素を収率良く製造できる。また、触媒上に付着し易い重質の炭化水素を早い段階で減少させることができるため、コーキングが抑制できるとともに、触媒コンバータを長寿命化できる。
【００４８】
また、圧力調整手段１２ｂにより、改質部１４に導入する空気量及び改質ガス量を調整でき、改質効率の向上が可能となる。また、通常、触媒コンバータの出口温度は５００℃〜６００℃と非常に高温であり、循環流路１６を設けた揚合には、圧力調整手段１２ｂの耐熱性が問題となる。この点、燃料改質装置１０によれば、空気流路１２ａと循環流路１６との合流点よりも下流側に圧力調整手段１２ｂが設けられるため、高温の改質ガスが直接、圧力調整手段１２ｂに接触することが無く、圧力調整手段１２ｂの熱劣化を回避できる。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５０】
［水素化分解触媒の調製］
アルミナに対して白金が質量比で１％となるように粉末を秤量し、水系媒体とともにボールミルに投入して、攪拌・混合することでスラリーを製造した。得られたスラリーをアルミナ製多孔質担体にコーティングし、６００℃で２時間の乾燥、焼成を行うことにより、水素化分解触媒を調製した。
【００５１】
［部分酸化触媒の調製］
アルミナに対してロジウムが質量比で１％となるように粉末を秤量し、水系媒体とともにボールミルに投入して、攪拌・混合することでスラリーを製造した。得られたスラリーをアルミナ製多孔質担体にコーティングし、６００℃で２時間の乾燥、焼成を行うことにより、部分酸化触媒を調製した。
【００５２】
［実施例］
図１に示される燃料改質装置１０を利用して燃料改質を実施し、水素収率を求めた。燃料としては軽油を用いた。水素化分解触媒及び部分酸化触媒としては、上記で調製した触媒を用いた。燃料改質の条件、及び評価結果を表１に示した。
【００５３】
［比較例］
図２に示される従来の燃料改質装置２０を利用して燃料改質を実施し、実施例と同様にして水素収率を求めた。燃料改質の条件、及び評価結果を表１に示した。なお、燃料改質装置２０は、図２に示されるように、触媒コンバータ２４が一段のみからなり、循環流路、改質ガス流量調整手段、空燃比センサを有していない以外は、燃料改質装置１０と同様の構成からなり、燃料流路２１ａと噴射器２１ｂとを備える燃料導入手段２１、空気流路２２ａと圧力調整手段２２ｂとを備える空気導入手段２２、混合器２３、触媒コンバータ２４、改質ガス流路２５を備える。
【００５４】
【表１】
0005006775.tif 000003
【００５５】
表１に示される通り、触媒コンバータで改質された水素を含む改質ガスを、再度、触媒コンバータに循環させる構成を採用する燃料改質装置１０によれば、従来の燃料改質装置２０に比して、燃料を効率的に改質して収率良く水素を製造できることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本実施形態に係る燃料改質装置１０の概略構成図である。
【図２】従来の燃料改質装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０    燃料改質装置
１１    燃料導入手段
１１ａ  燃料流路
１１ｂ  噴射器
１２    空気導入手段
１２ａ  空気流路
１２ｂ  圧力調整手段
１２ｃ  空燃比センサ
１３    混合器
１４ａ  第１触媒コンバータ
１４ｂ  第２触媒コンバータ
１４    改質部
１５    改質ガス流路
１６    循環流路
【図１】
0005006775.tif 000004
【図２】
0005006775.tif 000005