JP4841993B2

JP4841993B2 - 水素含有ガス生成装置

Info

Publication number: JP4841993B2
Application number: JP2006093161A
Authority: JP
Inventors: 規寿神家; 満秋越後; 征雄安田
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2026-03-30
Also published as: JP2007261927A

Description

本発明は、水蒸気を用いて炭化水素系の原燃料を改質処理して水素ガスを主成分とする改質処理ガスを生成する改質部と、前記改質部から供給される改質処理ガス中の一酸化炭素ガスを二酸化炭素ガスに変成処理する変成部と、前記変成部から供給される改質処理ガス中の一酸化炭素ガスを酸素含有ガスを用いて二酸化炭素に選択酸化処理する選択酸化部と、酸素含有ガス及び前記変成部から排出される改質処理ガスを混合状態で前記選択酸化部に供給する混合ガス用配管とが設けられた水素含有ガス生成装置に関する。

かかる水素含有ガス生成装置は、炭化水素系の原燃料を改質部にて水蒸気を用いて改質処理し、改質部から供給される改質処理ガス中の一酸化炭素ガスを変成部にて二酸化炭素ガスに変成処理し、変成部から供給される改質処理ガス中の一酸化炭素ガスを選択酸化部にて酸素含有ガスを用いて二酸化炭素に選択酸化処理して、一酸化炭素の少ない水素含有ガスを生成するように構成されており、このような水素含有ガス生成装置にて生成された水素含有ガスは、例えば固体高分子型の燃料電池の燃料に用いられることになる。そして、一般的に、改質部は改質処理温度で改質処理が行われるように加熱バーナにて加熱されており、その改質部の加熱したのちの燃焼用ガスを水蒸気生成部に供給し、水蒸気生成部は供給される燃焼用ガスによる加熱にて水蒸気を生成し、水蒸気生成部にて生成された水蒸気を原燃料とともに混合ガス用配管を通して改質部に供給して改質部にて水素ガスを主成分とする改質処理ガスを生成するように構成されている。
このような水素含有ガス生成装置において、従来では、混合ガス用配管を、直線状の主管路部分とその主管路部分に接続される合流管路部分とからなる合流路部分を備えるように形成して、主管路部分を通して酸素含有ガスを流動させ、且つ、合流管路部分を通して改質処理ガスを流動させて、合流路部分にて改質処理ガスに酸素含有ガスを合流させて混合させた後、その酸素含有ガスを混合させた改質処理ガスを選択酸化部に供給するように構成されていた（例えば、特許文献１参照。）。
ちなみに、かかる水素含有ガス生成装置として、改質部に備えられた改質反応用触媒が充填された扁平状の改質部用の容器、変成部に備えられた変成反応用触媒が充填された扁平状の変成部用の容器、及び、選択酸化部に備えられた選択酸化用触媒が充填された扁平状の選択酸化用の容器を容器厚み方向に並べて、コンパクト化を図るように構成されているものがある（例えば、特許文献２参照。）。
このように構成された水素含有ガス生成装置では、変成部の変成部用の容器と選択酸化部の選択酸化部用の容器とが容器厚み方向に並んでいるため、一般的に、変成部から排出された改質処理ガスを選択酸化部へ供給するには、改質処理ガスを容器厚み方向に沿って選択酸化部側に向けて通流させた後、選択酸化部側に向かう方向（容器厚み方向と交差する方向）に通流方向を変更して選択酸化部に向けて通流させることが合理的であり、又、酸素含有ガス（一般には送風器にて通風される空気）を選択酸化部に供給するには、単に選択酸化部側に向かう方向（容器厚み方向と交差する方向）に通流されることが合理的であるので、主管路部分が、容器並び方向と交差する方向に沿う形態で設けられ、そして、容器並び方向に沿う形態で設けられる合流管路部分が、主管路部分に対して直交又は略直交する状態で接続されることになり、上述の如く、主管路部分を通して酸素含有ガスを通流させ、合流管路部分を通して改質処理ガスを通流させることによって、改質処理ガスの通流方向を変更する箇所と酸素含有ガスを合流させる箇所とを同じとして、混合ガス用配管の構成の簡素化を図ることになる。

特開２００５−０７１７４０号公報特開２００５−２３１９４３号公報

上記のように、直線状の主管路部分を通して酸素含有ガスを通流させ、その主管路部分に対して接続される合流路部分を通して改質処理ガスを通流させるように構成されていると、変成部から選択酸化部に供給される改質処理ガス量の脈動のために、選択酸化部に供給される改質処理ガスと酸素含有ガスとの混合比を適正に維持し難い虞があり、その結果、選択酸化部における選択酸化処理を良好に行えなくなる不都合を招く虞があった。
説明を加えると、水蒸気生成部にて生成される水蒸気量は増減変更を繰り返す、いわゆる脈動を発生し易いものであり、特に、改質部加熱用の加熱バーナにおける改質部を加熱したのちの燃焼用ガスを利用して水蒸気を生成するようにした場合においては、改質部を適正温度に加熱するために加熱バーナに供給される燃料量が調節されることにより、燃焼用ガスの量も変動すること等に起因して、水蒸気生成部にて生成される水蒸気量に大きな脈動が生じる虞がある。このように水蒸気生成部にて生成される水蒸気量が脈動すると、改質部に供給される水蒸気量が脈動するものとなり、その結果、改質部から変成部に供給される改質処理ガス量が脈動し、それに伴って変成部から選択酸化部に供給される改質ガス量も脈動を起こすものとなる。

そして、変成部から排出される改質処理ガス量が上述の脈動のために増加する状態になると、合流管路部分を通して主管路部分に流動する改質処理ガスの大きな動圧のために、主管路部分を流動する酸素含有ガスの通流が大きく妨げられるものとなるが、変成部から排出される改質処理ガス量が減少している状態においては、合流管路部分を通して主管路部分に流動する改質処理ガスの動圧は小さいため、主管路部分を流動する酸素含有ガスの通流が大きく妨げられることがないものであり、その結果、変成部から選択酸化部に供給される改質処理ガス量の脈動のために、選択酸化部に供給される改質処理ガスと酸素含有ガスとの混合比が大きく変化するものとなり、混合比を適正に維持し難いものとなっていた。
ちなみに、例えば、酸素含有ガスの流れ方向に沿わせて改質処理ガスを流動させるようにするため、合流管路部分を主管路部分に対して傾斜する状態に接続することにより、混合比の変化を抑制することが考えられるが、このように合流管路部分を主管路部分に対して傾斜する状態に接続する構成は、合流管路部分を主管路部分に対して直交又は略直交する状態に接続する構成に較べて、製作が煩雑となるものであり、実用し難いものである。

本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、選択酸化部に供給される改質処理ガスと酸素含有ガスとの混合比を適正に維持して、選択酸化部における選択酸化処理を良好に行わせることができる水素含有ガス生成装置を提供する点にある。

この目的を達成するために、本発明にかかる水素含有ガス生成装置の第１特徴構成は、水蒸気を用いて炭化水素系の原燃料を改質処理して水素ガスを主成分とする改質処理ガスを生成する改質部と、前記改質部から供給される改質処理ガス中の一酸化炭素ガスを二酸化炭素ガスに変成処理する変成部と、前記変成部から供給される改質処理ガス中の一酸化炭素ガスを酸素含有ガスを用いて二酸化炭素に選択酸化処理する選択酸化部と、酸素含有ガス及び前記変成部から排出される改質処理ガスを混合状態で前記選択酸化部に供給する混合ガス用配管とが設けられた水素含有ガス生成装置において、
前記混合ガス用配管が、流量安定化用のオリフィスを備えた主管路部分とその主管路部分における前記オリフィスの下流側近傍箇所に接続される合流管路部分とからなる合流路部分を備えるように形成されて、前記主管路部分を通して改質処理ガスを流動させ、且つ、前記合流管路部分を通して酸素含有ガスを流動させるように構成されている点にある。

すなわち、前記混合ガス用配管が、主管路部分に接続される合流管路部分とからなる合流路部分を備えるから、合流管路部分を通して主管路部分に流動する酸素含有ガスは主管路部分を通流する改質処理ガスにて引き込まれるように流動することになるため、例えば、変成部から排出される改質処理ガス量が脈動のために増加する状態になると、合流管路部分を通して主管路部分に流動する酸素含有ガスの量も増加し、また、変成部から排出される改質処理ガス量が脈動のために減少する状態になると、合流管路部分を通して主管路部分に流動する酸素含有ガスの量も減少することになる。つまり、主管路部分を通流する改質処理ガスの量の増減変化に合わせて、その主管路部分に合流する酸素含有ガスの量も増減変化するので、選択酸化部に供給される改質処理ガスと酸素含有ガスとの混合比の変化を抑えて適正に維持して、選択酸化部における選択酸化処理を良好に行わせることができる。
また、主管路部分を通流する改質処理ガスは流量安定化用のオリフィスを通過することにより、脈動による流量の変動幅が小さな幅に抑えられることになる。
また、改質処理ガスが流量安定化用のオリフィスを通過すると、そのオリフィスの下流側近傍箇所には負圧領域が発生することになり、そして、負圧領域における負圧の大きさは改質処理ガスの流量が多いほど大きくなる傾向になる。このため、主管路部分におけるオリフィスの下流側近傍箇所に接続される合流管路部分を通して主管路部分に流動する酸素含有ガスは、前記負圧領域にて引き込まれるように流動することになるため、例えば、変成部から排出される改質処理ガス量が脈動のために増加する状態になると、合流管路部分を通して主管路部分に流動する酸素含有ガスの量も増加し、また、変成部から排出される改質処理ガス量が脈動のために減少する状態になると、合流管路部分を通して主管路部分に流動する酸素含有ガスの量も減少することになる。
つまり、改質処理ガスの脈動による流量の変化幅を流量安定化用のオリフィスにて小さく抑えること、並びに、改質処理ガスの量の増減変化に合わせて、その主管路部分に合流する酸素含有ガスの量も増減変化させることにより、選択酸化部に供給される改質処理ガスと酸素含有ガスとの混合比の変化を抑えて適正に維持して、選択酸化部における選択酸化処理を良好に行わせることができる。
従って、選択酸化部に供給される改質処理ガスと酸素含有ガスとの混合比を適正に維持して、選択酸化部における選択酸化処理を良好に行わせることができる水素含有ガス生成装置を提供することができるに至った。

本発明にかかる水素含有ガス生成装置の第２特徴構成は、第１特徴構成において、
前記改質部が、前記改質処理をする改質反応用触媒が充填された扁平状の改質部用の容器を備えて構成され、前記変成部が、前記変成処理をする変成反応用触媒が充填された扁平状の変成部用の容器を備えて構成され、前記選択酸化部が、前記選択酸化処理をする選択酸化反応用触媒が充填された扁平状の選択酸化部用の容器を備えて構成され、前記改質部用の容器、前記変成部用の容器及び前記選択酸化部用の容器が容器厚み方向に積層状態に並べて設けられ、前記混合ガス用配管が、前記改質部用の容器、前記変成部用の容器及び前記選択酸化部用の容器が積層状態で並ぶ容器積層部の外周箇所に配設され、前記主管路部分が直線状に形成され、前記合流管路部分が前記主管路部分に対して直交又は略直交する状態で接続され、前記合流路部分における主管路部分は、前記接続高さを容器並び方向に沿う状態に配設しており、合流路部分における合流管路部分は、変成部と選択酸化部との間を容器並び方向と直交する上下方向に沿う状態に配設してＴ字状に形成している点にある。

すなわち、主管路部分が直線状に形成され、合流管路部分が前記主管路部分に対して直交又は略直交する状態で接続されているから、合流管路部分を通して主管路部分に流動する酸素含有ガスが主管路部分を通流する改質処理ガスにて引き込まれ易い形態で流動するものとなるため、主管路部分におけるオリフィスの下流側近傍箇所に形成される負圧領域にて酸素含有ガスが引き込まれることを一層良好に行わせ易いものとなり、その結果、改質処理ガスの量の増減変化に合わせて、その主管路部分に合流する酸素含有ガスの量を増減変化させることを一層適切に行わせることができるものとなるのである。
従って、選択酸化部に供給される改質処理ガスと酸素含有ガスとの混合比を一層適正に維持して、選択酸化部における選択酸化処理を一層良好に行わせることができる水素含有ガス生成装置を提供することができるに至った。
また、改質部用の容器、変成部用の容器及び選択酸化部用の容器を容器厚み方向に積層状態に並べて設け、それら容器が積層状態に並ぶ容器積層部の外周箇所に混合ガス用配管が配設されているものであるから、容器群と混合ガス用配管とをコンパクトに配設することができるため、設置スペース面において有利となる状態で製作できるものとなる。
従って、設置スペース面において有利となる状態で製作できるに水素含有ガス生成装置を提供するに至った。

尚、混合器を備えた主管路部分を通して改質処理ガスを通流させ、その主管路部分における混合器に合流管路部分を通して酸素含有ガスを通流させるように構成すれば、脈動による改質処理ガスの流量が増減変化するに伴って、混合器内に発生する負圧の大きさ増減変化させて、合流管路部分を流動する酸素含有ガスが混合器内に引き込まれる量を増減変動させるようにすることが可能となる。つまり、変成部から排出される改質処理ガス量が脈動のために増加する状態になると、合流管路部分を通して混合器に流動する酸素含有ガスの量を増加させ、また、変成部から排出される改質処理ガス量が脈動のために減少する状態になると、合流管路部分を通して混合器に流動する酸素含有ガスの量を減させるようにすることができるものとなる。
このように、改質処理ガスの量の増減変化に合わせて、その主管路部分に合流する酸素含有ガスの量も増減変化させることにより、選択酸化部に供給される改質処理ガスと酸素含有ガスとの混合比の変化を抑えて適正に維持して、選択酸化部における選択酸化処理を良好に行わせることができるものとなる。
従って、選択酸化部に供給される改質処理ガスと酸素含有ガスとの混合比を適正に維持して、選択酸化部における選択酸化処理を良好に行わせることができる水素含有ガス生成装置を提供することができる。

〔参考形態〕
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態の主要な構成を包含する参考形態を説明する。
図３及び図１２に示すように、水素含有ガス生成装置Ｐは、天然ガス等の炭化水素系の原燃料ガスを脱硫処理する脱硫部１と、供給される水を加熱により蒸発させて水蒸気を生成する水蒸気生成部２と、水蒸気生成部２で生成された水蒸気を用いて脱硫部１で脱硫処理された原燃料ガスを改質処理して水素ガスを主成分とする改質処理ガスを生成する改質部３と、その改質部３から供給される改質処理ガス中の一酸化炭素ガスを水蒸気を用いて二酸化炭素ガスに変成処理する変成部４と、変成部４から供給される改質処理ガス中に残っている一酸化炭素ガスを酸素含有ガスを用いて選択的に二酸化炭素に選択酸化処理する選択酸化部５等を備えて構成して、一酸化炭素ガス含有量の少ない水素含有ガスを生成するように構成してある。

更に、水素含有ガス生成装置Ｐには、燃焼用ガスを燃焼させて前記改質部３を加熱する燃焼部６、前記改質部３から排出される改質処理ガスを通流させて改質部３を加熱する改質部加熱用通流部７、前記燃焼部６から排出される燃焼排ガスを通流させてその燃焼排ガスにより前記水蒸気生成部２を加熱する加熱用排ガス通流部８、その加熱用排ガス通流部８から排出される燃焼排ガスを通流させてその燃焼排ガスにより前記変成部４を冷却する冷却用排ガス通流部９、前記改質部加熱用通流部７から排出される高温の改質処理ガスにより前記脱硫部１にて脱硫された脱硫後の原燃料ガスを加熱する脱硫後原燃料用熱交換器Ｅａ、その脱硫後原燃料用熱交換器Ｅａにて熱交換後の改質処理ガスにより脱硫部１にて脱硫処理する原燃料ガスを加熱する脱硫前原燃料用熱交換器Ｅｂ、及び、前記冷却用排ガス通流部９から排出される燃焼排ガスの排熱を前記燃焼部６に供給される燃焼用ガス及び燃焼用空気に回収するエコノマイザＥｃを設けてある。

前記脱硫後原燃料用熱交換器Ｅａは、前記改質部加熱用通流部７から排出された改質処理ガスを通流させる上流側熱交換用通流部１０と、前記脱硫部１にて脱硫処理されて改質部３に供給する脱硫後の原燃料ガスを通流させる脱硫後原燃料通流部１１とを熱交換自在に設けて構成し、前記脱硫前原燃料用熱交換部Ｅｂは、前記上流側熱交換用通流部１０から排出された改質処理ガスを通流させる下流側熱交換用通流部１２と、前記脱硫部１にて脱硫処理する原燃料ガスを通流させる脱硫前原燃料通流部１３とを熱交換自在に設けて構成してある。

又、前記エコノマイザＥｃは、前記冷却用排ガス通流部９から排出される燃焼排ガスを通流させる排熱源排ガス通流部１４の一方側に、前記燃焼部６に供給される燃焼用ガスを通流させる燃焼用ガス通流部１５を、他方側に、前記燃焼部６に供給される燃焼用空気を通流させる燃焼用空気通流部１６を夫々、前記排熱源排ガス通流部１４と熱交換自在に設けて構成してある。

図１及び図３に示すように、水素含有ガス生成装置Ｐは、流体を処理する処理空間Ｓを形成する複数の扁平状の容器Ｂを横方向に積層状に並べ、それら複数の容器Ｂを容器並び方向に直交する方向での相対移動を許容する状態で前記容器並び方向両側から押し付ける押し付け手段Ｈを設けて構成してある。

そして、前記複数の容器Ｂにて形成される複数の処理空間Ｓにより、前記脱硫部１、改質部３、変成部４、選択酸化部５、燃焼部６の各気体処理部、前記水蒸気生成部２、及び、前記改質部加熱用通流部７、加熱用排ガス通流部８、冷却用排ガス通流部９、上流側熱交換用通流部１０、脱硫後原燃料通流部１１、下流側熱交換用通流部１２、脱硫前原燃料用通流部１３、排熱源排ガス通流部１４、燃焼用ガス通流部１５、燃焼用空気通流部１６の各通流部を構成してある。

図３に示すように、７個の容器Ｂを並べ、それら７個の容器の全てを、前記皿状の一対の容器形成部材５１の間に仕切り部材５２を位置させた状態で周辺部を溶接接続して、前記仕切り部材５２の両側に前記処理空間Ｓを備えるように構成してある。
尚、７個の容器Ｂの区別が明確になるように、便宜上、容器を示す符合Ｂの後に、図１及び図３において左からの並び順を示す符合１，２，３……………７を付す。

図５、図７及び図１０に示すように、複数の容器のうちの左から２個目の容器Ｂ２、４個目の容器Ｂ４、右端の容器Ｂ７を、皿状の一対の容器形成部材５１を、その一対の容器形成部材５１の間に仕切り部材５２を位置させた状態で周辺部を溶接接続して、仕切り部材５２の両側に１個ずつ計２個の処理空間Ｓを形成する基本型の容器Ｂｓとしてある。

図４、図６、図８及び図９に示すように、複数の容器のうちの残る左端の容器Ｂ１、左から３個目の容器Ｂ３、５個目の容器Ｂ５、６個目の容器Ｂ６を、基本型の容器Ｂｓのように仕切り部材５２の両側に処理空間Ｓを形成し、且つ、皿状の容器形成部材５１の背部に積層状態に位置させる一つの皿状の補助容器形成部材５３を、その周辺部を隣接するものの背部に溶接することにより、３個以上の処理空間Ｓを形成する多処理空間型の容器Ｂｍとしてある。
そして、多処理空間型の容器Ｂｍについて説明を加えると、図４に示すように、左端の容器Ｂ１は、一対の皿状の容器形成部材５１のうち、左側の皿状の容器形成部材５１の背部に前記補助容器形成部材５３を設けて、３個の処理空間Ｓを容器並び方向に並ぶ状態で備えた多処理空間型の容器Ｂｍとし、図６に示すように、左から３個目の容器Ｂ３は、一対の皿状の容器形成部材５１のうち、右側の皿状の容器形成部材５１の背部に前記補助容器形成部材５３を設けて、３個の処理空間Ｓを容器並び方向に並ぶ状態で備えた多処理空間型の容器Ｂｍとし、図８に示すように、左から５個目の容器Ｂ５は、一対の皿状の容器形成部材５１の両方の背部夫々に前記補助容器形成部材５３を設けて、４個の処理空間Ｓを容器並び方向に並ぶ状態で備えた多処理空間型の容器Ｂｍとし、図９に示すように、左から６個目の容器Ｂ６も、左から５個目の容器Ｂ５と同様に、４個の処理空間Ｓを容器並び方向に並ぶ状態で備えた多処理空間型の容器Ｂｍとしてある。

図４に示すように、左端の容器Ｂ１（処理空間Ｓを３個備えた多処理空間型の容器Ｂｍ）において、左端の処理空間Ｓにて前記燃焼用ガス通流部１５を構成し、中央の処理空間Ｓにて前記排熱源排ガス通流部１４を構成し、右端の処理空間Ｓにて前記燃焼用空気通流部１６を構成して、この左端の容器Ｂ１にて前記エコノマイザＥｃを構成してある。

図５に示すように、左から２個目の容器Ｂ２（処理空間Ｓを前記容器並び方向に２個備えた基本型の容器Ｂｓ）における左側の処理空間Ｓにて前記加熱用排ガス通流部８を構成し、右側の処理空間Ｓにて前記水蒸気生成部２を構成してある。

図６に示すように、左から３個目の容器Ｂ３（処理空間Ｓを前記容器並び方向に３個備えた多処理空間型の容器Ｂｍ）において、左端の処理空間Ｓにて前記燃焼部６を構成し、中央の処理空間Ｓにて前記改質部３を構成し、右端の処理空間Ｓにて前記改質部加熱用通流部７を構成してある。
つまり、左から３個目の容器Ｂ３の左端の処理空間Ｓ内に、燃焼用ガスを噴出するガス噴出孔（図示省略）を列状に形成した燃焼用ガス噴出管１７と、燃焼用空気を噴出する空気噴出孔（図示省略）を列状に形成した燃焼用空気噴出管１８を設けて、その処理空間Ｓ内にて、燃焼用ガス噴出管１７から噴出される燃焼用ガスを燃焼用空気噴出管１８から噴出される燃焼用空気にて燃焼させるように構成してある。

又、左から３個目の容器Ｂ３の中央の処理空間Ｓ内に、炭化水素系の原燃料を水蒸気を用いて水素ガスを主成分とする一酸化炭素ガスを含む改質処理ガスに改質処理するルテニウム、ニッケル、白金等の改質反応用触媒１９を充填して、その処理空間Ｓを改質部３に構成してある。
そして、左から３個目の容器Ｂ３における中央の処理空間Ｓを形成する部分が、前記改質部３に備えられて前記改質反応用触媒１９が充填された扁平状の改質部用の容器ｂ３に相当する。

又、前記改質部３として構成する処理空間Ｓと前記改質部加熱用通流部７として構成する処理空間Ｓとを仕切る皿状の容器形成部材５１には、容器並び方向に隣接するそれら処理空間Ｓを連通する流体通過部５４を設けて、その流体通過部５４を通して、前記改質部３にて改質処理された改質処理ガスを前記改質部加熱用通流部７に流入させるように構成してある。

ちなみに、前記改質部３では、原燃料ガスがメタンガスを主成分とする天然ガスベースの都市ガス（１３Ａ）である場合は、改質反応用触媒１９の触媒作用により、例えば６００〜７５０°Ｃの範囲の改質処理温度の下で、メタンガスと水蒸気とを下記の反応式（１）にて改質反応させて、水素ガスと一酸化炭素ガスとを少なくとも含む改質処理ガスを生成させる。

図７に示すように、左から４個目の容器Ｂ４（基本型の容器Ｂｓ）における左側の処理空間Ｓにて前記上流側熱交換用通流部１０を構成し、右側の処理空間Ｓにて前記脱硫後原燃料通流部１１を構成して、この左から４個目の容器Ｂ４にて、前記脱硫後原燃料用熱交換器Ｅａを構成してある。

図８にも示すように、左から５個目の容器Ｂ５（処理空間Ｓを前記容器並び方向に４個備えた多処理空間型の容器Ｂｍ）において、左端及び左から２個目の処理空間Ｓの夫々は、炭化水素系の原燃料ガスを脱硫処理する脱硫反応用触媒２０を充填して脱硫部１に構成し、左から３個目の処理空間Ｓは、脱硫前原燃料通流部１３に構成し、右端の処理空間Ｓは、一酸化炭素ガスを水蒸気を用いて二酸化炭素ガスに変成処理する酸化鉄系又は銅亜鉛系の変成反応用触媒２１を充填して変成部４に構成してある。
ちなみに、詳細は後述するが、この左から５個目の容器Ｂ５にて構成する変成部４を１段目として、変成部４を４段に設けるので、以下、この左から５個目の容器Ｂ５にて構成する変成部４を１段目の変成部４と記載する場合がある。
そして、左から５個目の容器Ｂ５における右端の処理空間Ｓを形成する部分が、前記変成部４に備えられて前記変成反応用触媒２１が充填された扁平状の変成部用の容器ｂ４の一部に相当する。

又、左から５個目の容器Ｂ５における左端の処理空間Ｓと左から２個目の処理空間Ｓとを仕切る皿状の容器形成部材５１、左から２個目の処理空間Ｓと左から３個目の処理空間Ｓとを仕切る仕切り部材５２の夫々に、夫々の両側の処理空間Ｓを連通する流体通流部５４を設けてある。そして、左から２個目の処理空間Ｓにて構成する脱硫部１を１段目とし、左端の処理空間Ｓにて構成する脱硫部１を２段目として、脱硫対象の原燃料ガスを、脱硫前原燃料通流部１３を通過させて予熱した後、１段目、２段目の順に各脱硫部１を通流させて、脱硫処理するように構成してある。

又、左から５個目の容器Ｂ５における脱硫前原燃料通流部１３を構成する左から３個目の処理空間Ｓと右端の変成部４を構成する右端の処理空間Ｓとを仕切る皿状の容器形成部材５１を、伝熱壁として、その伝熱壁を通して、脱硫前原燃料通流部１３を通流する脱硫対象の原燃料ガスと変成部４を通流する変成処理対象の改質処理ガスとを熱交換させるように構成してある。
つまり、左から５個目の容器Ｂ５における変成部４を前記下流側熱交換用通流部１２として兼用するように構成して、前記脱硫前原燃料通流部１３と下流側熱交換用通流部１２とにより、前記脱硫前原燃料用熱交換器Ｅｂを構成してある。

図９に示すように、左から６個目の容器Ｂ６（処理空間Ｓを前記容器並び方向に４個備えた多処理空間型の容器Ｂｍ）において、左端の処理空間Ｓを前記冷却用排ガス通流部９に構成し、左から２個目、左から３個目及び右端の処理空間Ｓの夫々は、前記変成反応用触媒２１を充填して変成部４に構成してある。

又、左から６個目の容器Ｂ６における左から２個目の処理空間Ｓと左から３個目の処理空間Ｓを仕切る仕切り部材５２、左から３個目の処理空間Ｓと右端の処理空間Ｓとを仕切る皿状の容器形成部材５１夫々に、夫々の両側の処理空間Ｓを連通する流体通流部５４を設けてある。そして、左から２個目の処理空間Ｓにて構成する変成部４を２段目とし、左から３個目の処理空間Ｓにて構成する変成部４を３段目とし、右端の処理空間Ｓにて構成する変成部４を４段目として、前記左から５個目の容器Ｂ５にて構成する１段目の変成部４からこの２段目の変成部４に外部のガス処理流路３２にて改質処理ガスを供給して、改質処理ガスを２段目、３段目、４段目の順に各変成部４を通流させて、変成処理するように構成してある。
そして、左から６個目の容器Ｂ６における左から２〜４個目の処理空間Ｓを形成する部分が、前記変成部４に備えられて前記変成反応用触媒２１が充填された扁平状の変成部用の容器ｂ４の一部に相当する。つまり、左から５個目の容器Ｂ５における右端の処理空間Ｓを形成する部分と、左から６個目の容器Ｂ６における左から２〜４個目の処理空間Ｓを形成する部分とで、前記変成部４に備えられて前記変成反応用触媒２１が充填された扁平状の変成部用の容器ｂ４を形成してある。

ちなみに、前記変成部４では、変成反応用触媒２１の触媒作用により、改質部３から供給される改質処理ガス中の一酸化炭素と水蒸気とを、例えば、１５０〜４００°Ｃの範囲の変成処理温度の下で、下記の反応式（２）にて変成反応させる。

図１０に示すように、左から７個目、即ち右端の容器Ｂ７（基本型の容器Ｂｓ）において、左側の処理空間Ｓは何にも用いずに伝熱調整用とし、右側の処理空間Ｓは、一酸化炭素ガスを選択的に酸化処理する白金、ルテニウム、ロジウム等の貴金属系の選択酸化用触媒２２を充填して前記選択酸化部５に構成してある。
そして、右端の容器Ｂ７における右側の処理空間Ｓを形成する部分が、前記選択酸化部５に備えられて前記選択酸化反応用触媒２２が充填された扁平状の選択酸化部用の容器ｂ５に相当する。

ちなみに、前記選択酸化部５では、選択酸化反応用触媒２２の触媒作用により、例えば８０〜１５０°Ｃの選択酸化処理温度の下で、変成処理後の改質処理ガス中に残存している一酸化炭素ガスが下記の反応式（３）にて選択酸化される。

そして、図１及び図３に示すように、上述の７個の容器Ｂを、左端の容器Ｂ１の外側、左端の容器Ｂ１と左から２個目の容器Ｂ２との間、左から２個目の容器Ｂ２と左から３個目の容器Ｂ３との間、左から３個目の容器Ｂ３と左から４個目の容器Ｂ４との間、左から４個目の容器Ｂ４と左から５個目の容器Ｂ５との間、及び、左から５個目の容器Ｂ５と左から６個目の容器Ｂ６との間の夫々に断熱材２３を配置した状態で密接状態に並べて設けて、前記押し付け手段Ｈにより、それら密接状態の７個の容器Ｂを容器並び方向に直交する方向での相対移動を許容する状態で容器並び方向両側から押し付けるように構成してある。
つまり、複数の容器Ｂを、伝熱量を調節する必要のある容器Ｂ同士の間に伝熱量調節用の断熱材２３を介在させた状態で並設してある。
また、上述の７個の容器Ｂを横方向に積層状に並べることにより、前記改質部用の容器ｂ３、変成部用の容器ｂ４及び選択酸化部用の容器ｂ５が容器厚み方向に積層状態に並ぶこととなる。

図１及び図２に基づいて、前記押し付け手段Ｈについて説明を加える。
この押し付け手段Ｈは、上述のように複数の容器Ｂを並設した状態で、その並び方向両端に夫々当て付けて配置する一対の保持板７１と、それら一対の保持板７１を連結する６組のネジ式連結手段を備えて構成してある。
ネジ式連結手段は、ボルト７２、一対のナット７３及び一対のスプリングワッシャ７４から成る。
各保持板７１は、Ｌ字状に形成すると共に、各保持板７１は、２本の補強用リブ７５にて補強してある。
そして、一対の保持板７１にボルト７２を挿通した状態で、そのボルト７２の両側からスプリングワッシャ７４を介してナット７３にて締め付けることにより、複数の容器Ｂを並び方向に直交する方向での相対移動を許容する状態で並び方向両側から押し付けるようにしてある。又、スプリングワッシャ７４の伸縮作用により、各容器Ｂの並び方向での膨張収縮も許容するようにしてある。
尚、一対の保持板７１を立設して、その一対の保持板７１にて支持する状態で、水素含有ガス生成装置Ｐを設置する。

図３及び図１２に示すように、図３及び図１２に示すように、原燃料用供給流路３１を前記脱硫前原燃料通流部１３の上部に接続し、前記２段目の脱硫部１の下部と前記脱硫後原燃料通流部１１の下部とを、その脱硫後原燃料通流部１１の上部と前記改質部３の上部とを、前記改質部加熱用通流部７の上部と前記上流側熱交換用通流部１０の上部とを、その上流側熱交換用通流部１０の下部と前記下流側熱交換用通流部１２を兼用する前記１段目の変成部４の下部とを、その１段目の変成部４の上部と前記２段目の変成部４の上部とを、前記４段目の変成部４の下部と前記選択酸化部５の下部とを、夫々ガス処理流路３２にて接続し、更に、その選択酸化部５の上部と燃料電池Ｇの燃料ガス供給部とを燃料ガス流路３３にて接続して、脱硫前原燃料通流部１３、１段目、２段目の脱硫部１、脱硫後原燃料通流部１１、改質部３、改質部加熱用通流部７、上流側熱交換用通流部１０、１段目、２段目、３段目、４段目の変成部４、選択酸化部５を順に流れて、燃料電池Ｇに至るガス処理経路を形成してある。
ガス処理流路３２における２段目の脱硫部１と前記脱硫後原燃料通流部１１とを接続する部分には、脱硫後の原燃料ガスに水蒸気を混合させるためのエジェクタ３５を設けてある。

つまり、原燃料ガスを１段目、２段目の脱硫部１にて脱硫処理し、その脱硫処理した原燃料ガスに、水蒸気生成部２から水蒸気流路３４にて供給される水蒸気をエジェクタ３５にて混合させ、その水蒸気を混合させた原燃料ガスを改質部３にて改質処理し、その改質処理ガスを１段目、２段目、３段目、４段目の変成部４にて変成処理し、その変成処理した改質処理ガスに、後述する選択酸化用送風機４２からの酸素含有ガスとしての空気を合流させ、その空気を合流させた改質処理ガスを選択酸化部５にて選択酸化処理して、一酸化炭素含有率の小さい水素含有ガスを生成し、その水素含有ガスを燃料ガスとして燃料ガス流路３３を通じて燃料電池Ｇに供給するように構成してある。

そして、燃料電池Ｇでは、燃料ガス流路３３からの燃料ガスが燃料極に供給され、反応
用送風機３６からの空気が酸素極に供給されて、燃料ガス中の水素と空気中の酸素との電気化学反応により発電されることになる。ちなみに、この燃料電池Ｇとしては、例えば、電解質層として高分子膜を用いた高分子型のものを用いる。

前記燃焼部６の上部と前記加熱用排ガス通流部８の上部とを、その加熱用排ガス通流部８の下部と前記冷却用排ガス通流部９の上部とを、その冷却用排ガス通流部９の下部と前記エコノマイザＥｃの前記排熱源排ガス通流部１４の下部とを、夫々燃焼排ガス流路３７にて接続して、燃焼部６から排出される燃焼排ガスを、加熱用排ガス通流部８、冷却用排ガス通流部９、エコノマイザＥｃの排熱源排ガス通流部１４の順に通流させるように構成してある。

前記燃料電池Ｇの前記燃料極から排出されるオフガスを前記燃焼部６にて燃焼させる燃焼用ガスとして導く燃焼用ガス流路３８にて、その燃料電池Ｇのオフガス排出部と前記エコノマイザＥｃの燃焼用ガス通流部１５の上部とを、その燃焼用ガス通流部１５の下部と前記燃焼部６に設けた燃焼用ガス噴出管１７とを、夫々接続してある。

又、燃焼用送風機３９と前記エコノマイザＥｃの前記燃焼用空気通流部１６の上部とを、その燃焼用空気通流部１６の下部と前記燃焼部６に設けた前記燃焼用空気噴出管１８とを、夫々燃焼用空気流路４０にて接続してある。

そして、前記エコノマイザＥｃにて、燃焼排ガスの排熱を燃焼用ガス及び燃焼用空気に回収して、それら燃焼用ガス及び燃焼用空気を予熱し、そのように予熱した燃焼用ガス及び燃焼用空気を前記燃焼部６に供給して燃焼させるように構成してある。

改質処理用の水蒸気を生成するための原料水を供給する原料水供給流路４１を前記水蒸気生成部２の下部に接続し、前記加熱用排ガス通流部８による加熱により前記水蒸気生成部２にて生成された水蒸気を導く前記水蒸気流路３４を前記エジェクタ３５に接続してある。

つまり、改質部３に隣接する処理空間Ｓを、その改質部３を加熱するために燃焼用ガスを燃焼させる燃焼部６に構成し、互いに隣接する二つの処理空間Ｓのうちの一方を、供給される水を加熱により蒸発させる水蒸気生成部２に構成し、他方を前記燃焼部６から排出される燃焼排ガスを前記水蒸気生成部２を加熱するために通流させる加熱用排ガス通流部８に構成し、前記水蒸気生成部２で生成された水蒸気が改質反応用として前記改質部３に供給されるように構成してある。

上述のように構成することにより、炭化水素系の原燃料と水蒸気を用いて一酸化炭素ガス含有量の少ない水素含有ガスを生成する水素含有ガス生成装置Ｐを、原燃料の改質処理用の水蒸気を生成する水蒸気生成部２をも備えた状態で一体的に構成してある。
又、改質部３及び水蒸気生成部２夫々を加熱する必要があるものの、水は原燃料と水蒸気とが改質反応する温度よりも低い温度で蒸発することを利用して、燃焼部６を改質部３に隣接して設けて、その燃焼部６にて改質部３を高温に加熱し、その燃焼部６から排出される燃焼排ガスを水蒸気生成部２に隣接する加熱用排ガス通流部８に通流させて水蒸気生成部２を加熱するようにしてある。
つまり、一つの燃焼部６により、改質部３と水蒸気生成部２の両方を夫々に適した温度に加熱するので、装置の低廉化並びに消費エネルギーの低減化を図ることができる。

そして、選択酸化用送風機４２と前記ガス処理流路３２とを選択酸化用空気通流路４３にて接続してある。ちなみに、ガス処理流路３２における選択酸化用空気通流路４３を接続する箇所は、ガス処理流路３２における前記４段目の変成部４の下部と前記選択酸化部５の下部とに接続する流路である。

次に、変成後の改質処理ガスと選択酸化用の空気との混合について説明を加える。
図３及び図１２に示すように、変成部４にて変成された改質処理ガスは、前記４段目の変成部４の下部から排出されて、ガス処理流路３２における前記４段目の変成部４の下部と前記選択酸化部５の下部とを接続する流路を通流して選択酸化部５に供給させる。また、選択酸化用送風機４２からの空気は、選択酸化用空気通流路４３を通流した後にガス処理流路３２に合流して改質処理ガスと混合され、改質処理ガスとともに選択酸化部５に供給させる。

そして、図１１に示すように、ガス処理流路３２における選択酸化用空気通流路４３が接続される箇所から選択酸化部５に接続される箇所までの流路を、空気及び前記変成部４から排出される改質処理ガスを混合状態で前記選択酸化部５に供給する混合ガス用配管４４にて構成してあり、ガス処理流路３２における変成部４に接続される箇所から選択酸化用空気通流路４３が接続される箇所までの流路を、改質処理ガスを選択酸化部５に供給する改質処理ガス用配管４５にて構成しており、選択酸化用空気通流路４３が空気を選択酸化部５に供給する空気用配管４６にて構成してある。混合ガス用配管４４、改質処理ガス用配管４５及び空気用配管４６は、前記改質部用の容器ｂ３、前記変成部用の容器ｂ４及び前記選択酸化部用の容器ｂ５が積層状態で並ぶ容器積層部の外周箇所に配設してある。

図１１に示すように、混合ガス用配管４４は、直線状の主管路部分４７ａとその主管路部分４７ａに対して直交又は略直交する状態で接続される合流管路部分４７ｂとからなる合流路部分４７を備えるように形成してあり、前記主管路部分４７ａに前記改質処理ガス用配管４５を接続して前記主管路部分４７ａを通して改質処理ガスを流動させ、且つ、前記合流管路部分４７ｂに前記空気用配管４６を接続して前記合流管路部分４７ｂを通して空気を流動させるように構成してある。
説明を加えると、前記混合ガス用配管４４は、上流側端部に合流路部分４７を備え且つ下流側端部を右端の容器Ｂ７における右側の容器形成部材５１の下部に接続して、改質処理ガス用配管４５からの変成後の改質処理ガスに空気用配管４６からの空気を合流路部分４７にて混合させて選択酸化部５に供給するように構成してある。
また、改質処理ガス用配管４５は、上流側端部を左から６番目の容器Ｂ６における右側の補助容器形成部材５３の下部に接続し且つ下流側端部を合流路部分４７における主管路部分４７ａの上流側端部に接続して、変成部４からの変成後の改質処理ガスを混合ガス用配管４４を介して選択酸化部５に供給するように構成されており、空気用配管４６は、上流側端部を選択酸化用送風機４２に接続し且つ下流側端部を合流路部分４７における合流管路部分４７ｂの上流側端部に接続して、選択酸化用送風機４２からの空気を混合ガス用配管４４を介して選択酸化部５に供給するように構成されている。
ちなみに、主管路部分４７ａの下流側端部には混合ガス用配管４４における本体部分の上流側端部が接続しており、合流管路部分４７ｂの下流側端部は主管路部分４７ａの長手方向中間部に接続してある。

次に、混合ガス用配管４４、改質処理ガス用配管４５及び空気用配管４６について具体構成を説明する。
混合ガス用配管４４は、６個目の容器Ｂ６における右側の補助容器形成部材５３の下部に改質処理ガス用配管４５を接続する高さであり且つ右端の容器Ｂ７における右側の容器形成部材５１の下部に混合ガス用配管４４を接続する高さである接続高さを容器並び方向に沿う状態に配設して、その右端部を右端の容器Ｂ７における右側の容器形成部材５１の下部に接続し、左側の端部に合流路部分４７を備えて構成されている。そして、合流路部分４７における主管路部分４７ａは、前記接続高さを容器並び方向に沿う状態に配設しており、合流路部分４７における合流管路部分４７ｂは、左から６番目の容器Ｂ６と右端の容器Ｂ７との間つまりは変成部４と選択酸化部５との間を容器並び方向と直交する上下方向に沿う状態に配設してある。また、合流路部分４７は、合流管路部分４７ｂを主管路部分４７ａに下方から直交する状態に接続してＴ字状に形成してある。

改質処理ガス用配管４５は、前記接続高さを容器並び方向に沿う状態に配設しており、その左端部を左から６番目の容器Ｂ６における右側の補助容器形成部材５３の下部に接続し、右端部を合流路部分４７の主管路部分４７ａに接続してある。
また、空気用配管４６は、その下流側を左から変成部４と選択酸化部５との間を上下方向に沿って設けて、その上端部を合流路部分４７の合流管路部分４７ｂに接続してある。

混合ガス用配管４４について説明を加えると、前記混合ガス用配管４４は、前記主管路部分４７ａに前記合流管路部分４７ｂを接続させた箇所から前記選択酸化部５に至るまでの長さを前記主管路部分４７ａの管径の５倍以上とする形態に構成してある。
つまり、このように前記主管路部分４７ａに前記合流管路部分４７ｂを接続させた箇所から前記選択酸化部５に至るまでの長さを長くすることによって、通流する間に改質処理ガスと空気との混合が促進されるように構成してある。
そして、この長さを長くすべく、前記合流管路部分４７ｂを変成部４と選択酸化部５との間の変成部４寄りに位置させてある。

〔実施の形態〕
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明するが、主として、混合ガス用配管４４、改質処理ガス用配管４５及び空気用配管４６の構成が異なる以外は、上記参考形態と同様に構成してあるので、参考形態と同様に構成されている点については、重複説明を避けるために同じ符号を付すことにより説明を簡略にし、主として、参考形態と異なる混合ガス用配管４４、改質処理ガス用配管４５及び空気用配管４６の構成を説明する。

図１３に示すように、混合ガス用配管４４は、流量安定化用のオリフィス４８を備えた主管路部分４７ａとその主管路部分４７ａにおける前記オリフィス４８の下流側近傍箇所に接続される合流管路部分４７ｂとからなる合流路部分４７を備えるように形成してあり、前記主管路部分４７ａに前記改質処理ガス用配管４５を接続して前記主管路部分４７ａを通して改質処理ガスを流動させ、且つ、前記合流管路部分４７ｂに前記空気用配管４６を接続して前記合流管路部分４７ｂを通して空気を流動させるように構成してある。
また、前記主管路部分４７ａは直線状に形成し、前記合流管路部分４７ｂは前記主管路部分４７ａに対して直交又は略直交する状態に接続してある。

〔第２実施の形態〕
以下、図面に基づいて、本発明の第２実施の形態について説明するが、主として、混合ガス用配管４４、改質処理ガス用配管４５及び空気用配管４６の構成が異なる以外は、上記参考形態及び実施の形態と同様に構成してあるので、参考形態及び実施の形態と同様に構成されている点については、重複説明を避けるために同じ符号を付すことにより説明を簡略にし、主として、参考形態及び実施の形態と異なる混合ガス用配管４４、改質処理ガス用配管４５及び空気用配管４６の構成を説明する。

図１４に示すように、混合ガス用配管４４は、混合器４９を備えた主管路部分４７ａとその主管路部分４７ａにおける前記混合器４９に接続される合流管路部分４７ｂとからなる合流路部分４７を備えるように形成してあり、前記主管路部分４７ａに前記改質処理ガス用配管４５を接続して前記主管路部分４７ａを通して改質処理ガスを流動させ、且つ、前記合流管路部分４７ｂに前記空気用配管４６を接続して前記合流管路部分４７ｂを通して空気を流動させるように構成してある。
また、前記主管路部分４７ａは直線状に形成し、前記合流管路部分４７ｂは前記主管路部分４７ａに対して直交又は略直交する状態に前記混合器４９に接続してある。

〔別実施の形態〕
（１）上記実施の形態において、例えば、合流路部分４７における主管路部分４７ａを容器並び方向と交差する水平方向に沿う状態に配設し、その主管路部分４７ａに容器並び方向の一方側から直交又は略直交となる状態に合流管路部分４７ｂを接続する等、混合ガス用配管４４、改質処理ガス用配管４５及び空気用配管４６の配設は適宜変更してもよい。

（２）上記実施の形態では、主管路部分４７ａを直線状に形成し、合流管路部分４７ｂを主管路部分４７ａに対して直交又は略直交する状態に接続したが、例えば、主管路部分４７ａにおける合流管路部分４７ｂを接続する箇所を屈曲させる又は湾曲させる等、主管路部分４７ａを直線状に形成しなくてもよく、また、合流管路部分４７ｂを主管路部分４７ａに対して傾斜する状態に接続してもよい。

（３）上記第２実施の形態では、合流管路部分４７ｂを主管路部分４７ａに対して直交又は略直交する状態となるように混合器４９に接続したが、合流管路部分４７ｂを主管路部分４７ａに対して傾斜する状態に混合器４９に接続したり、合流管路部分４７ｂを主管路部分４７ａに対して平行となる状態に混合器４９に接続してもよい。

（４）上記実施の形態では、改質部用の容器ｂ３、変成部用の容器ｂ４及び選択酸化部用の容器ｂ５を容器厚み方向に並べて設け、これらが積層状態で並ぶ容器積層部の外周箇所に混合ガス用配管４４、改質処理ガス用配管４５及び空気用配管４６を配設したが、改質部用の容器ｂ３、変成部用の容器ｂ４及び選択酸化部用の容器ｂ５を容器厚み方向に並べて設けなくてもよく、また、混合ガス用配管４４、改質処理ガス用配管４５及び空気用配管４６を容器積層部の外周箇所に配設しなくてもよい。

（５）上記実施の形態において、混合ガス用配管４４、改質処理ガス用配管４５及び空気用配管４６に、他の通流部と熱交換自在な通流部等の処理部を設けてもよい。

（６）上記実施の形態において、配管同士を接続する際に、その配管を１つに配管部材にて構成してもよく、具体的には、混合ガス用配管４４の本体部分と主管路部分４７ａとの接続、主管路部分４７ａと改質処理ガス用配管４５との接続、合流管路部分４７ｂと空気用配管４６との接続等を、少なくともその一対の配管の端部を１つに配管部材にて構成してもよい。

水素含有ガス生成装置の正面図水素含有ガス生成装置の側面図水素含有ガス生成装置の要部の縦断正面図左端の容器を示す斜視図左から２個目の容器を示す斜視図左から３個目の容器を示す斜視図左から４個目の容器を示す斜視図左から５個目の容器を示す斜視図左から６個目の容器を示す斜視図右端の容器を示す斜視図水素含有ガス生成装置の一部切欠き正面図水素含有ガス生成装置の全体構成を示すブロック図第２実施の形態に係る水素含有ガス生成装置の一部切欠き正面図第３実施の形態に係る水素含有ガス生成装置の一部切欠き正面図

符号の説明

３改質部
４変成部
５選択酸化部
１９改質反応用触媒
２１変成反応用触媒
２１選択酸化反応用触媒
４４混合ガス用配管
４７合流路部分
４７ａ主管路部分
４７ｂ合流管路部分
４８オリフィス
４９混合器
ｂ３改質部用の容器
ｂ４変成部用の容器
ｂ５選択酸化部用の容器
Ｐ水素含有ガス生成装置

Claims

水蒸気を用いて炭化水素系の原燃料を改質処理して水素ガスを主成分とする改質処理ガスを生成する改質部と、
前記改質部から供給される改質処理ガス中の一酸化炭素ガスを二酸化炭素ガスに変成処理する変成部と、
前記変成部から供給される改質処理ガス中の一酸化炭素ガスを酸素含有ガスを用いて二酸化炭素に選択酸化処理する選択酸化部と、
酸素含有ガス及び前記変成部から排出される改質処理ガスを混合状態で前記選択酸化部に供給する混合ガス用配管とが設けられた水素含有ガス生成装置であって、
前記混合ガス用配管が、流量安定化用のオリフィスを備えた主管路部分とその主管路部分における前記オリフィスの下流側近傍箇所に接続される合流管路部分とからなる合流路部分を備えるように形成されて、前記主管路部分を通して改質処理ガスを流動させ、且つ、前記合流管路部分を通して酸素含有ガスを流動させるように構成されている水素含有ガス生成装置。
前記改質部が、前記改質処理をする改質反応用触媒が充填された扁平状の改質部用の容器を備えて構成され、
前記変成部が、前記変成処理をする変成反応用触媒が充填された扁平状の変成部用の容器を備えて構成され、
前記選択酸化部が、前記選択酸化処理をする選択酸化反応用触媒が充填された扁平状の選択酸化部用の容器を備えて構成され、
前記改質部用の容器、前記変成部用の容器及び前記選択酸化部用の容器が容器厚み方向に積層状態に並べて設けられ、
前記混合ガス用配管が、前記改質部用の容器、前記変成部用の容器及び前記選択酸化部用の容器が積層状態で並ぶ容器積層部の外周箇所に配設され、前記主管路部分が直線状に形成され、前記合流管路部分が前記主管路部分に対して直交又は略直交する状態で接続され、前記合流路部分における主管路部分は、前記接続高さを容器並び方向に沿う状態に配設しており、合流路部分における合流管路部分は、変成部と選択酸化部との間を容器並び方向と直交する上下方向に沿う状態に配設してＴ字状に形成している請求項１記載の水素含有ガス生成装置。