JP2002226204A

JP2002226204A - 水素精製装置

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Publication number: JP2002226204A
Application number: JP2001018997A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Taguchi; 清田口; Kunihiro Ukai; 邦弘鵜飼; Seiji Fujiwara; 誠二藤原; Takeshi Tomizawa; 猛富澤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-01-26
Filing date: 2001-01-26
Publication date: 2002-08-14

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の水素精製装置は、起動に時間を要した
り、取り扱いが煩雑なため、頻繁に起動停止を繰り返す
用途には充分に適用できなかった。【解決手段】水素、一酸化炭素および水蒸気を含む改
質ガスから一酸化炭素を除去する触媒体１を少なくとも
備えた水素精製装置であって、触媒体１が、Ｍｏ、Ｗ、
Ｒｅのうちの少なくとも１つとＺｒとが複合化した複合
酸化物で構成された、またはＭｏ、Ｗ、Ｒｅ、Ｚｒのう
ちの１つの酸化物で構成された担体と、その担体の表面
に担持されたＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕのうちの少なくと
も一つとで構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水素を主成分とし
一酸化炭素（以下ＣＯと記す）を含有する改質ガスを精
製し、高純度の水素ガスを提供する水素精製装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】燃料電池などの水素源として、炭化水素
もしくはアルコール、エーテルなどの改質によって得ら
れる改質ガスを用いるが、１００℃以下の低温で動作す
る固体高分子型燃料電池の場合には、燃料電池の電極に
用いるＰｔ触媒が改質ガスに含まれるＣＯによって被毒
される恐れがある。Ｐｔ触媒の被毒が起こると、水素の
反応が阻害され、燃料電池の発電効率が著しく低下す
る。そのため、水素精製装置を利用して、ＣＯを１００
ｐｐｍ以下、好ましくは１０ｐｐｍ以下に除去する必要
がある。

【０００３】通常、ＣＯを除去するためには、水素精製
装置における、ＣＯ変成触媒体を設置したＣＯ変成部で
ＣＯと水蒸気とをシフト反応させ、二酸化炭素と水素と
に転換し、数千ｐｐｍ〜１％程度の濃度までＣＯ濃度を
低減させる。

【０００４】その後、微量の空気を利用して酸素を加
え、ＣＯ選択酸化触媒体によって、燃料電池に悪影響を
およぼさない数ｐｐｍレベルまでＣＯを除去する。ここ
で、充分にＣＯを除去するためには、ＣＯ濃度の１〜３
倍程度の酸素を加える必要があるが、このとき、水素も
酸素量に対応して消費される。そして、ＣＯ濃度が高い
場合には、加えるべき酸素量も増加し、消費される水素
が増大するため、装置全体の効率が大きく低下する。

【０００５】したがって、ＣＯ変成触媒体を設置したＣ
Ｏ変成部において、ＣＯを充分に低減させておくことが
必要となる。

【０００６】従来から、ＣＯ変成触媒には、低温用ＣＯ
変成触媒としては、１５０〜３００℃で使用可能な銅−
亜鉛系触媒、銅−クロム系触媒などが用いられ、高温用
ＣＯ変成触媒としては、３００℃以上で機能する鉄−ク
ロム系触媒などが用いられている。これらのＣＯ変成触
媒は、化学プラントや燃料電池用水素発生器などの用途
に応じて、低温用ＣＯ変成触媒のみで使用したり、高温
用ＣＯ変成触媒と低温用ＣＯ変成触媒とを組み合わせて
使用されていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
銅系の低温用ＣＯ変成触媒を中心に用いた場合、非常に
高い触媒活性が得られるが、使用前に還元処理を施して
活性化させる必要がある。そして、活性化処理中に発熱
するため、触媒が耐熱温度以上にならないように、例え
ば還元ガスの供給量を調節しながら、長時間かけて処理
する必要があった。また、一度活性化させたＣＯ変成触
媒は、装置の停止時などに酸素が混入した場合には再酸
化されて劣化する可能性があるため、酸化を防止するな
どの対策が必要であった。さらに、低温用ＣＯ変成触媒
は、耐熱性が低く、装置の始動時に触媒を急激に加熱す
ることができないため、徐々に温度を上昇させるなどの
対策が必要であった。

【０００８】一方、高温用ＣＯ変成触媒のみを用いた場
合には、耐熱性が高く温度が多少上昇しすぎても問題は
ないため、始動時の加熱などが容易になる。

【０００９】しかしながら、ＣＯ変成反応は、高温領域
においてＣＯ濃度を低減させる方向には進行しにくい平
衡反応であり、高温でしか機能しない高温用ＣＯ変成触
媒を用いた場合には、ＣＯ濃度を１％以下にすることが
困難であった。そのため、後に接続するＣＯ浄化部での
浄化効率が低下してしまうことがあった。

【００１０】このように、従来の技術においては、たと
えば、水素精製装置の起動に時間を要したり、取り扱い
が煩雑なため、頻繁に起動停止を繰り返す用途には、充
分には適用できないという課題があった。

【００１１】本発明は、上記従来のこのような課題を考
慮し、たとえば、始動時の加熱などが容易であり、高い
ＣＯ浄化効率を有する水素精製装置を提供することを目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第１の本発明（請求項１
に対応）は、水素、一酸化炭素および水蒸気を含む改質
ガスから一酸化炭素を除去する一酸化炭素変成触媒体を
少なくとも備え、その一酸化炭素変成触媒体は、Ｍｏ、
Ｗ、Ｒｅのうちの少なくとも１つとＺｒとが複合化した
複合酸化物で構成された、またはＭｏ、Ｗ、Ｒｅ、Ｚｒ
のうちの１つの酸化物で構成された担体と、その担体の
表面に担持されたＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕのうちの少な
くとも一つとで構成されている水素精製装置である。

【００１３】第２の本発明（請求項２に対応）は、前記
担体の表面に担持された物質がＰｔである第１の本発明
に記載の水素精製装置である。

【００１４】第３の本発明（請求項３に対応）は、前記
担体がＭｏ、Ｗ、Ｒｅのうちの少なくとも１つとＺｒと
が複合化した複合酸化物で構成されており、その複合酸
化物における酸素を除いた元素の組成比率が前記複合酸
化物全体に対して１〜９０原子パーセントである第１ま
たは第２の本発明に記載の水素精製装置である。

【００１５】第４の本発明（請求項４に対応）は、前記
担体がＭｏ、Ｗ、Ｒｅのうちの少なくとも１つとＺｒと
が複合化した複合酸化物で構成されており、Ｍｏ、Ｗ、
Ｒｅが、前記担体に担持されたＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈまたは
Ｒｕよりも高い原子パーセント比率で含有されている第
１から第３のいずれかの本発明に記載の水素精製装置で
ある。

【００１６】第５の本発明（請求項５に対応）は、前記
一酸化炭素変成触媒体が複数段に分割されているととも
に、前記分割された一酸化炭素変成触媒体それぞれが前
記改質ガスの経路の上流側から下流側に順に配置されて
おり、前記各一酸化炭素変成触媒体間には、前記改質ガ
スが熱を放出するための放熱部、および／または前記改
質ガスを冷却する冷却部が設けられている第１から第４
のいずれかの本発明に記載の水素精製装置である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下では、本発明にかかる実施の
形態について、図面を参照しつつ説明を行う。

【００１８】（実施の形態１）はじめに、図１を参照し
ながら、本実施の形態における水素精製装置の構成につ
いて説明する。なお、図１は、本実施の形態における水
素精製装置の構成を示す概略縦断面図である。

【００１９】図１において、１は、ＣＯ変成触媒体（以
下では、単に触媒体ともいう）であり、反応室２の内部
に設置した。３は、改質ガス入口であり、ここから改質
ガスを導入する。ＣＯ変成触媒体１で反応した改質ガス
は、改質ガス出口４より排出される。

【００２０】なお、触媒体１の上流側には、改質ガスが
均一に流れるように拡散板５を設置してある。また、反
応室２を一定温度に保つために、必要箇所は、外周をセ
ラミックウールからなる断熱材６で覆った。

【００２１】ここで、触媒体１には、ジルコニウム（以
下Ｚｒと記す）とモリブデン（以下Ｍｏと記す）との複
合酸化物にＰｔを担持した触媒を、コージェライトハニ
カムにコーティングしたものを用いた。

【００２２】つぎに、本実施の形態における水素精製装
置の動作について説明する。

【００２３】水素精製装置に供給する改質ガスを発生さ
せるために用いる燃料としては、天然ガス、メタノー
ル、ガソリンなどがあり、改質方法も、水蒸気を加える
水蒸気改質、空気を加えておこなう部分改質などがある
が、ここでは、天然ガスを水蒸気改質して改質ガスを得
る場合について述べる。

【００２４】天然ガスを水蒸気改質した場合の改質ガス
の組成は、改質触媒体の温度によって多少変化するが、
水蒸気を除いた平均的な値として、水素が約８０％、二
酸化炭素、一酸化炭素がそれぞれ約１０％含まれる。

【００２５】天然ガスの改質反応は、５００〜８００℃
程度でおこなうのに対し、ＣＯと水蒸気が反応する変成
反応は、１５０〜３５０℃程度で進行するため、改質ガ
スは、改質ガス入口３の手前で冷却してから供給する。
ＣＯ変成触媒体１通過後のＣＯ濃度は、約０．５％まで
低減され、改質ガス出口４より排出される。

【００２６】次に、本実施の形態の水素精製装置の動作
原理について説明する。

【００２７】ＣＯ変成反応は、温度に依存する平衡反応
であり、低温で反応させるほど、ＣＯ濃度を低減させる
ことができる。一方、低温になると触媒上での反応速度
が低下する。したがって、ＣＯ濃度が極小値をとる温度
が存在する。

【００２８】従来の水素精製装置においてＣＯ変成触媒
として用いられる銅−亜鉛触媒、銅−クロム触媒などの
銅系の変成触媒は、１５０〜２５０℃の低温でＣＯ変成
反応を行うことができ、条件によっては、ＣＯ濃度を数
百〜千ｐｐｍ前後にまで低減させることができる。

【００２９】しかし、銅系の触媒は、反応器に充填した
後、装置の起動時に水素や改質ガスなどの還元ガスを流
通させて活性化させる必要があるとともに、耐熱性は３
００℃前後と低い。したがって、活性化時の反応熱で耐
熱温度を超えないように、還元ガスを不活性ガスなどで
希釈して供給するか、または少流量で徐々に反応させる
必要があり、反応に長時間を要する。また、装置の起動
時にも、過昇温によって耐熱温度を超えないように、ゆ
っくりと長時間かけて加熱する必要があり、頻繁に起動
停止を繰り返すような用途には、問題点が多い。

【００３０】一方、本実施の形態の水素精製装置では、
触媒体１の一部に貴金属触媒Ｐｔを用いており、銅系の
触媒と比較して非常に高い耐熱性を持つため、装置の起
動時に５００℃程度の高温になった場合でも、触媒の大
きな劣化は無い。また、銅系触媒のように、長時間の還
元処理を行う必要もない。また、装置を停止させた場合
に空気が混入しても銅系触媒よりも触媒劣化は少ない。

【００３１】なお、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、およびＲｕなど
を活性成分とする貴金属触媒は、活性が高いために、反
応の選択性が比較的低い。そのため、条件によっては、
ＣＯ変成反応の副反応として、ＣＯまたは二酸化炭素の
メタン化反応も進行することがあり、メタン化反応の進
行による水素の消費が、装置全体の効率を低下させるこ
とが懸念される。

【００３２】ただし、通常、ＣＯ変成反応を行う１５０
〜４５０℃の温度領域では、高温になるほどメタン化反
応が顕著となるが、貴金属の種類によっても、メタン生
成率は異なる。これは、貴金属の種類によってＣＯの吸
着機構が異なるためであり、メタン化反応が進行しやす
いＣＯの吸着機構をもつＰｄ、ＲｈおよびＲｕは、比較
的低温でメタンを発生させ、ＣＯ変成反応を行うことが
できる温度領域が狭くなる。これに対して、本実施の形
態で用いるＰｔ触媒は、メタン化反応を起こしにくく、
広い温度範囲でＣＯ変成反応を行うことができる。した
がって、メタン化反応の進行によって大量の水素が消費
されることはなく、本実施の形態の水素精製装置は、効
率よく稼働することができる。

【００３３】また、Ｍｏを助触媒として添加することに
よって、Ｐｔ触媒のＣＯ変成反応に対する活性が向上す
るとともに、メタン化反応を抑制することができる。こ
れはＰｔ触媒の酸化状態を変成反応の進行しやすい状態
にする効果によるものである。

【００３４】また、Ｐｔの担持量に対してＭｏの添加量
は同量以上が好ましい。Ｐｔの担持量が多いほど触媒活
性は向上するが、Ｐｔに対して、Ｍｏが同量以上存在し
ないとＰｔ量を増加させただけの効果が得られない。

【００３５】ただし、酸化モリブデンは、耐熱性がジル
コニアなどの担体と比較して低く、６００℃を越える温
度になるような条件で使用した場合には、比表面積が低
下し触媒活性が低下する可能性がある。また、わずかに
水溶性であるため、長期間使用することによってＭｏが
流出する可能性もある。

【００３６】本発明の水素精製装置では、触媒担体とし
て、例えばＭｏにＺｒを複合化させた複合酸化物を用い
ており、触媒担体の安定性が向上し、触媒の活性低下が
生じにくい。ＭｏとＺｒの比率は、Ｍｏが少ない（すな
わち、Ｚｒが多い）ほど耐熱性も上がり安定であるが、
Ｍｏの含有量の減少とともに、高温域でのメタン化反応
が進行しやすくなる。そのため、Ｍｏの含有量は、１原
子％以上であることが好ましい。ただし、Ｍｏの含有量
が９０原子％よりも高いと、酸化モリブデンとほぼ同じ
性能しか得られない。

【００３７】なお、Ｍｏに対してＺｒを複合化させる方
法は、特に限定はなく、例えば共沈法、ゾルゲル法、ア
ルコキシド法などを用いることができる。また、ジルコ
ニアにＭｏ塩の溶液を含浸させても良い。

【００３８】また、酸化モリブデンとジルコニアとが、
固溶体を形成して均一に複合化されている場合には、担
体の安定性が高くなるとともに、メタン化反応の進行も
抑制される。これは、酸化モリブデンやジルコニアが固
溶せずに存在していた場合に、それぞれ材料単独の低耐
熱性、メタン化反応性の特性が現れるためである。固溶
体の形成は、粉末Ｘ線回折測定で確認でき、酸化モリブ
デンやジルコニアの単相の回折線強度が小さいほど、均
一に固溶体が形成されていることが分かる。

【００３９】充分な触媒活性を得るためにはＰｔ粒子を
小さくし、多くの活性点を持つことが必要であるが、こ
のためには、ＢＥＴ比表面積が１当たり１０平方メート
ル以上ある金属酸化物にＰｔを担持させるのが、好まし
い。ここで、ＢＥＴ比表面積とは、粉末に窒素を吸着さ
せておこなう公知の測定法で求められる比表面積のこと
である。

【００４０】ＢＥＴ比表面積の上限は、特に限定はな
く、１ｇ当たり１００〜２００平方メートルであって
も、同様に高い活性が得られるが、１ｇ当たり１００平
方メートル以上になると、比表面積増加による効果は小
さくなる。金属酸化物および複合金属酸化物のＢＥＴ比
表面積が、１ｇ辺り１０平方メートル未満であった場合
には、Ｐｔが充分吸着せずにＰｔの分散度が低下し、充
分な触媒活性が得られない。なお、Ｐｔの粒径を小さく
するため、Ｐｔ担持量を少なくした場合、活性点の数が
減少し、充分な活性は得られない。

【００４１】また、本実施の形態では、Ｚｒに対してＭ
ｏを複合化させた複合酸化物を用いたが、Ｍｏの代わり
に、タングステン（Ｗ）やレニウム（Ｒｅ）を複合化さ
せても同様の効果がえられる。これらの元素はＭｏと類
似した化学的性質をもつため、添加による効果もＭｏと
同じである。また、これらの添加元素を複合的に用いて
も同様の効果が得られる。

【００４２】また、本実施の形態では、触媒体の形状は
コージェライトハニカムであるとしたが、担体の形状を
ペレット形状とし、Ｐｔ塩を含浸させてＣＯ変成触媒体
を作製しても、同様の性能を有する変成触媒体が得られ
る。

【００４３】（実施の形態２）次に本発明の実施の形態
２について述べる。本実施の形態では図２に示すよう
に、触媒体を２段に分割して触媒体の中間に冷却部を設
けており、作用効果の大部分は実施の形態１と類似であ
る。したがって、異なる点を中心に本実施の形態を説明
する。

【００４４】図２は本実施の形態に係る水素精製装置の
構成を示す概略縦断面図である。触媒体を第１触媒体１
１と第２触媒体１３に分割し、中間に冷却部を設け、冷
却ファン１９で改質ガスを冷却することにより、少ない
触媒量でＣＯ濃度を低減することができる。ＣＯ変成反
応は発熱反応であるため、触媒体の上流部で発生した反
応熱は、改質ガスによって下流部に伝達される。このた
め、触媒体の温度は下流部の方が高温になりやすく、上
流部でＣＯ濃度を充分に低減しても、高温の下流部で再
び逆反応によりＣＯ濃度が増加する。したがって、下流
側の第２触媒体１３を第１触媒体１１よりも低温にする
ことによって、逆反応を抑制できる。

【００４５】本実施の形態では２段構成としたが、特に
段数に制限はなく、各段の触媒体がそれぞれ最適な温度
に制御できる構成であれば高い特性が得られる。

【００４６】また、冷却手段としては冷却ファンを用い
たが、水による冷却を用いてもかまわない。

【００４７】

【実施例】（実施例１）表１に示す組成の金属酸化物、
または複合酸化物１〜２２にＰｔを１原子％担持した。
これをコージェライトハニカムにコーティングして触媒
体１として図１に示す反応室２に設置した。

【００４８】改質ガス入口３より、一酸化炭素８％、二
酸化炭素８％、水蒸気２０％、残りが水素である改質ガ
スを、毎分１０リットルの流量で導入した。改質ガス温
度を制御し、触媒体１で反応させた後に、改質ガス出口
４より排出されるガスの組成をガスクロマトグラフィで
測定した。

【００４９】ＣＯ濃度の最低値、触媒温度が４００℃に
おける反応後のガス中のメタン濃度を測定し、さらに、
装置を停止させた後、再び起動させる動作を１０回繰り
返し、ＣＯ濃度を測定して触媒の活性変化を確認した。
これらの結果を、表１にまとめて示す。

【００５０】

【表１】表１に示された実験結果より、前述したつぎのような事
実が裏付けられる。酸化モリブデンは、変成反応に対す
る活性が極めて高く、メタン化反応も抑制できるが、ジ
ルコニアと比較して、装置の起動停止の繰り返しにより
触媒活性が低下しやすい。また、触媒担体としてＭｏに
Ｚｒを複合化させた複合酸化物を用いるとき、Ｍｏの比
率が少ないほど、（１）触媒の活性低下は生じにくい
が、（２）たとえば高温域でのメタン化反応は進行しや
すくなる。

【００５１】なお、Ｗ、ＲｅはＭｏと同様の化学的性質
を持つ。したがって、Ｚｒに対して、ＷまたはＲｅを複
合化させた複合酸化物を用いた場合にも、Ｚｒに対して
Ｍｏを複合化させた複合酸化物を用いた場合と同様の実
験結果が得られる。

【００５２】（実施例２）Ｍｏの比率を１原子％、２原
子％とした複合酸化物に対して、Ｐｔを０．５原子％〜
３原子％の比率で担持した２３〜３２の試料について、
実施例１と同様に測定した。これらの結果を表２にまと
めて示す。

【００５３】

【表２】表２に示された実験結果より、前述したつぎのような事
実が裏付けられる。Ｐｔ担持量を増加させるほど、ＣＯ
濃度はより低い濃度まで低減できるが、Ｐｔ量が添加し
たＭｏ量を上回ると活性の向上は見られなくなり、メタ
ン化活性のみが上昇する。

【００５４】（実施例３）実施例１で用いた表１中の試
料７に示したＺｒとＭｏの比率が原子数にして１対１で
ある複合酸化物にＰｔを１原子％担持した。このものを
コージェライトハニカムにコーティングし、第１触媒体
１１と第２触媒体１３の体積の合計を実施例１と同じに
して、図２に示す第１反応室１２と第２反応室１４にそ
れぞれ設置した。改質ガス入口１５より、一酸化炭素８
％、二酸化炭素８％、水蒸気２０％、残りが水素である
改質ガスを、毎分１０リットルの流量で導入した。ＣＯ
濃度の最低値、第１触媒体１１の温度が４００℃におけ
る反応後のガス中のメタン濃度は、それぞれ０．０９
％、０．０６％であった。さらに、装置を停止させた
後、再び起動させる動作を１０回繰り返し、ＣＯ濃度を
測定して触媒の活性変化を確認しところ、０．１１％で
あった。

【００５５】（比較例１）上述した複合酸化物にＰｔを
担持させたものの代わりに、本比較例においては、触媒
体１として従来の銅亜鉛触媒を用い、実施例１と同様
に、図１に示す反応室２に設置した。改質ガス入口３よ
り、一酸化炭素８％、二酸化炭素８％、水蒸気２０％、
残りが水素である改質ガスを、毎分１０リットルの流量
で導入した。改質ガス温度を制御し、触媒体１で反応さ
せた後に、改質ガス出口４より排出されるガスの組成を
ガスクロマトグラフィで測定したところ、ＣＯ濃度の最
低値は０．０８％であった。さらに、装置を停止させた
後、再び起動させる動作を１０回繰り返し、ＣＯ濃度を
測定して触媒の活性変化を確認したところ、ＣＯ濃度の
最低値は４％であった。

【００５６】このように、本比較例における触媒体を用
いた場合、１０回起動停止後のＣＯ濃度は、前述の実施
例における触媒体を用いた場合よりも著しく高い。した
がって、前述されたように、本発明の水素精製装置は、
運転の起動停止を繰り返した場合にも、酸素混入などに
よる影響を受けにくく、長期間にわたって安定に動作す
ることが裏付けられた。

【００５７】以上述べたところから明らかなように、本
発明は、たとえば、少なくとも水素ガス、一酸化炭素お
よび水蒸気を含む改質ガスを供給する改質ガス供給部、
および前記改質ガス供給部の下流側に位置する一酸化炭
素変成触媒体を具備した反応室を備える水素精製装置で
あって、前記一酸化炭素変成触媒体は、たとえばＺｒに
対して少なくともＭｏまたはＷまたはＲｅが複合化され
た複合酸化物に少なくともＰｔを担持させたものである
とする。

【００５８】このとき、複合酸化物における組成比率
は、Ｍｏが１〜９０原子％、残りがＺｒであることが好
ましい。

【００５９】なお、本発明の複合酸化物に担持されてい
るのは、上述された本実施の形態では、Ｐｔであった
が、これに限らず、要するに、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ
の内の少なくとも一つであればよい。ただし、Ｐｄ、Ｒ
ｈ、Ｒｕなどを活性成分とする貴金属触媒は、前述した
ようにメタン化反応を進行させてしまうことがあるた
め、Ｐｔを利用することが最も好ましい。よって、Ｐ
ｄ、Ｒｈ、Ｒｕなどを利用する場合にも、前記複合酸化
物には少なくともＰｔが担持されており、これらはＰｔ
を主体として添加されていることが望ましい。

【００６０】このように、本発明の水素精製装置は、Ｃ
Ｏ変成触媒体の耐久性が改善されており、装置の起動停
止を繰り返した場合でも安定に動作することができる。

【００６１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、たとえば、始動時の加熱などが容易であり、高いＣ
Ｏ浄化効率を有する水素精製装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る水素精製装置を含
む水素発生装置の構成を示す概略縦断面図

【図２】本発明の実施の形態２に係る水素精製装置を含
む水素発生装置の構成を示す概略縦断面図

【符号の説明】

１触媒体２反応室３、１５改質ガス入口４、１６改質ガス出口５、１７拡散散板６、１８断熱材１１第１触媒体１２第１反応室１３第２触媒体１４第２反応室１９冷却ファン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｈ０１Ｍ 8/10 Ｂ０１Ｊ 23/64 １０４Ｍ (72)発明者藤原誠二大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者富澤猛大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 4G040 EA09 EB31 EB32 4G069 AA03 BA05A BA05B BA13B BB02A BB02B BB04A BB04B BB06A BB06B BC51A BC51B BC59A BC59B BC60A BC60B BC64A BC64B BC70A BC71A BC72A BC75A BC75B CC17 CC25 DA06 EA02Y EA19 EC03Y FC08 4G140 EA09 EB31 EB32 EB34 5H026 AA06 EE02 EE12 EE13 5H027 AA06 BA01 BA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水素、一酸化炭素および水蒸気を含む改
質ガスから一酸化炭素を除去する一酸化炭素変成触媒体
を少なくとも備え、その一酸化炭素変成触媒体は、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｅのうちの
少なくとも１つとＺｒとが複合化した複合酸化物で構成
された、またはＭｏ、Ｗ、Ｒｅ、Ｚｒのうちの１つの酸
化物で構成された担体と、その担体の表面に担持された
Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕのうちの少なくとも一つとで構
成されている水素精製装置。
【請求項２】前記担体の表面に担持された物質がＰｔ
である請求項１に記載の水素精製装置。
【請求項３】前記担体がＭｏ、Ｗ、Ｒｅのうちの少な
くとも１つとＺｒとが複合化した複合酸化物で構成され
ており、その複合酸化物における酸素を除いた元素の組
成比率が前記複合酸化物全体に対して１〜９０原子パー
セントである請求項１または２に記載の水素精製装置。
【請求項４】前記担体がＭｏ、Ｗ、Ｒｅのうちの少な
くとも１つとＺｒとが複合化した複合酸化物で構成され
ており、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｅが、前記担体に担持されたＰ
ｔ、Ｐｄ、ＲｈまたはＲｕよりも高い原子パーセント比
率で含有されている請求項１から３のいずれかに記載の
水素精製装置。
【請求項５】前記一酸化炭素変成触媒体が複数段に分
割されているとともに、前記分割された一酸化炭素変成
触媒体それぞれが前記改質ガスの経路の上流側から下流
側に順に配置されており、前記各一酸化炭素変成触媒体間には、前記改質ガスが熱
を放出するための放熱部、および／または前記改質ガス
を冷却する冷却部が設けられている請求項１から４のい
ずれかに記載の水素精製装置。