JP4862449B2 - Desulfurizer - Google Patents
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Description
本発明は、灯油等の液体原料から硫黄分を許容濃度以下に低下させるように除去する脱硫器に関するもので、詳しくは、燃料電池発電システムにおける燃料処理装置へ導かれる灯油等の原料の脱硫を行う脱硫器に関するものである。 The present invention relates to a desulfurizer that removes a sulfur content from a liquid raw material such as kerosene so as to lower it to an allowable concentration or less, and more specifically, desulfurization of raw material such as kerosene led to a fuel processing device in a fuel cell power generation system. It relates to a desulfurizer to be performed.
燃料の有する化学エネルギーを直接電気エネルギーに変換させるエネルギー部門で用いられる燃料電池は、アノードに水素リッチガスを燃料ガスとして供給すると共にカソードに供給する酸化剤ガスとの間で電気化学反応を行わせ、発電を行わせるようにするものであるが、上記燃料電池のアノードに供給される水素リッチガスは、天然ガス、灯油等の液体原料から製造するようにしてある。 The fuel cell used in the energy sector that directly converts the chemical energy of the fuel into electrical energy causes the anode to perform an electrochemical reaction with an oxidant gas that supplies a hydrogen-rich gas as a fuel gas to the anode and a cathode. The hydrogen-rich gas supplied to the anode of the fuel cell is produced from a liquid raw material such as natural gas or kerosene.
天然ガス、灯油等の液体原料から水素リッチガスを製造する場合には、一般に、改質用触媒が充填されている改質器に液体燃料を導いて改質触媒中を通し、この間に改質器の加熱室からの吸熱で反応させて水素リッチガスに改質するようにしている。 In the case of producing hydrogen-rich gas from liquid raw materials such as natural gas and kerosene, in general, liquid fuel is led to a reformer filled with a reforming catalyst and passed through the reforming catalyst. It is made to react with the endothermic heat from the heating chamber to reform into a hydrogen rich gas.
ところで、改質器の内部に充填されている改質用触媒は、硫黄被毒により劣化することが知られている。そのため、改質器で上記灯油等の液体原料を改質しようとする場合、改質器の上流側に脱硫器を置き、灯油等の液体原料を先ず脱硫器に通し、該灯油等の液体原料中の硫黄分を許容濃度以下に低下させるように除去することが従来より行われている。 Incidentally, it is known that the reforming catalyst filled in the reformer is deteriorated by sulfur poisoning. Therefore, when the liquid raw material such as kerosene is to be reformed by the reformer, a desulfurizer is placed upstream of the reformer, and the liquid raw material such as kerosene is first passed through the desulfurizer, and the liquid raw material such as kerosene Conventionally, the sulfur content is removed so as to reduce it to an allowable concentration or less.
図3はこれまでに提案されている脱硫器の一例を示すもので、内部に脱硫剤が充填されている脱硫器本体aの外周に接するように原料供給管路bを上部から下部に向けて螺旋状に巻きつけて予熱ラインcを形成させ、該原料供給管路bの下端を、脱硫器本体aの下端に接続して、原料が下端から脱硫器本体a内へ導入されるようにしてある。更に、上記脱硫器本体aの外周部には、該脱硫器本体a及び原料供給管路bを覆うように加熱用ジャケットdを取り付けて、該加熱用ジャケットdに備えてある電気ヒーターe及び水蒸気管fから供給される熱を、上記脱硫器本体a及び原料供給管路bに伝導させるようにしてある。gは脱硫器本体aの頂部に接続されて脱硫された原料を取り出すようにしてある脱硫原料の取出管路である。 FIG. 3 shows an example of a desulfurizer that has been proposed so far. The raw material supply pipe b is directed from the upper part to the lower part so as to be in contact with the outer periphery of the desulfurizer main body a filled with the desulfurizing agent. A preheating line c is formed by winding in a spiral shape, and the lower end of the raw material supply line b is connected to the lower end of the desulfurizer body a so that the raw material is introduced into the desulfurizer body a from the lower end. is there. Further, a heating jacket d is attached to the outer peripheral portion of the desulfurizer main body a so as to cover the desulfurizer main body a and the raw material supply pipe b, and an electric heater e and water vapor provided in the heating jacket d are provided. Heat supplied from the pipe f is conducted to the desulfurizer body a and the raw material supply pipe b. Denoted at g is a desulfurization raw material take-out line connected to the top of the desulfurizer body a so as to take out the desulfurized raw material.
したがって、原料が原料供給管路bを通り脱硫器本体a内へ供給される前に、該原料は予熱ラインcで予熱され、予熱された原料が脱硫器本体aの内部へ供給されるようにしてある。 Therefore, before the raw material is supplied into the desulfurizer main body a through the raw material supply line b, the raw material is preheated in the preheating line c so that the preheated raw material is supplied into the desulfurizer main body a. It is.
又、上記予熱ラインcは、加熱用ジャケットdの電気ヒーターeと水蒸気管fによる熱や脱硫器本体aが発する熱により常時加熱されるようにしてある(たとえば、特許文献1参照)。 The preheating line c is constantly heated by heat from the electric heater e and the steam pipe f of the heating jacket d and heat generated by the desulfurizer body a (see, for example, Patent Document 1).
ところが、上記特許文献1に記載されたものは、脱硫器本体aの外周部に加熱用ジャケットdを設け、該加熱用ジャケットdの内部に原料供給管路bを配置して予熱ラインcを形成させてあり、又、加熱用ジャケットdには、電気ヒーターeや水蒸気管fが配置させてあって、常時加熱させるようにしてある。
However, the one described in
そのため、脱硫器本体aの内部へ供給される原料は、起動時も、正常運転時も、電気ヒーターe等の熱による加熱用ジャケットdで予熱されるものであり、電気ヒーターeは常時運転しているようにしておく必要がある。そのために、燃料電池発電システムとして脱硫器を用いる場合には、特許文献1に記載されたものを使用すると、補機動力が多くなるという問題がある。
Therefore, the raw material supplied to the inside of the desulfurizer main body a is preheated by the heating jacket d by heat of the electric heater e or the like at the start-up and normal operation, and the electric heater e is always operated. It is necessary to keep it. For this reason, when a desulfurizer is used as a fuel cell power generation system, there is a problem in that auxiliary power increases when the one described in
そこで、本発明は、脱硫器内部へ供給する原料の予熱を、正常運転時は脱硫された原料との熱交換で行えるようにして、ヒーターによる予熱を少なくできるようにする脱硫器を提供しようとするものである。 Therefore, the present invention is to provide a desulfurizer that enables preheating of the raw material supplied to the inside of the desulfurizer by heat exchange with the desulfurized raw material during normal operation so that preheating by the heater can be reduced. To do.
本発明は、上記課題を解決するために、軸心部を除く他の部分に触媒を充填した脱硫器本体の該軸心部に、脱硫原料取出管と原料供給管を熱交換可能に配置し、且つ上記原料供給管を上記脱硫器本体の触媒層の下方へ連通させて原料を触媒層の下方から該触媒層内を流すようにすると共に、上記脱硫器本体内で脱硫された原料を頂部から取り出して上記脱硫原料取出管内を通し取り出せるようにし、更に、上記原料供給管の途中位置又は脱硫器本体に熱を与える加熱装置を備えた構成とし、更に、具体的には、円筒容器の軸心部に内挿管を上端部に達するように配置してリング状の筒状部とした脱硫器本体内に、下端部を除き上方に触媒を充填して触媒層とし、該脱硫器本体の内挿管の内側に熱交換可能に配置した脱硫原料取出管と原料供給管を、脱硫器本体内へ挿入して、原料供給管と脱硫器本体内の下端部とを原料流通管を介し連通させ、且つ上記脱硫器本体の下端部から触媒層を流れて脱硫された原料を脱硫器本体の頂部から取り出した後に上記脱硫器本体内の脱硫原料取出管内に通すようにし、更に、上記原料供給管の途中位置と、脱硫器本体に熱を与える加熱装置を備えた構成とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a desulfurization raw material take-out pipe and a raw material supply pipe in a heat exchangeable arrangement in the central portion of a desulfurizer body in which a catalyst other than the central portion is filled with a catalyst. The raw material supply pipe is communicated with the lower part of the catalyst layer of the desulfurizer body so that the raw material flows through the catalyst layer from the lower part of the catalyst layer, and the raw material desulfurized in the desulfurizer body is The desulfurization raw material take-out pipe is taken out from the pipe, and is further provided with a heating device that applies heat to the intermediate position of the raw material supply pipe or the desulfurizer body. An intubation tube is arranged in the center so as to reach the upper end, and a desulfurizer body having a ring-shaped cylindrical portion is filled with a catalyst upward except for the lower end to form a catalyst layer. Desulfurization raw material take-out pipe and raw material supply arranged inside the intubation so that heat can be exchanged Is inserted into the desulfurizer main body, the raw material supply pipe and the lower end portion in the desulfurizer main body are communicated via the raw material flow pipe, and the raw material desulfurized by flowing through the catalyst layer from the lower end portion of the desulfurizer main body Is removed from the top of the desulfurizer body and then passed through the desulfurization raw material take-out pipe in the desulfurizer main body, and further includes an intermediate position of the raw material supply pipe and a heating device for applying heat to the desulfurizer main body. To do.
又、上記構成において、熱交換可能に配置する脱硫原料取出管と原料供給管を同心状に配置して二重管構造とし、脱硫原料により原料を予熱するようにする。 Further, in the above configuration, the desulfurization raw material take-out pipe and the raw material supply pipe arranged so as to be capable of heat exchange are arranged concentrically to form a double pipe structure, and the raw material is preheated by the desulfurization raw material.
更に、上記構成において、脱硫器本体の頂部から脱硫原料を取出管兼触媒充填口で取り出すようにして、該取出管兼触媒充填口にフィルターを交換可能に取り付け、該フィルターを通した脱硫原料を脱硫原料取出管に流すようにする。又、脱硫器本体の下端部に触媒還元用のガス供給ポートを設け、該供給ポートより供給される還元ガスを触媒層に流すようにする。 Further, in the above configuration, the desulfurization raw material is taken out from the top of the desulfurizer body through the take-out pipe / catalyst filling port, and a filter is attached to the take-out pipe / catalyst filling port in a replaceable manner. The desulfurization raw material is taken out through the pipe. Further, a gas supply port for catalyst reduction is provided at the lower end of the desulfurizer body, and the reducing gas supplied from the supply port is caused to flow through the catalyst layer.
又、上記構成において、脱硫器本体を真空容器、断熱容器又は断熱材で覆うように構成する。 Moreover, in the said structure, it comprises so that a desulfurizer main body may be covered with a vacuum vessel, a heat insulation container, or a heat insulating material.
本発明の脱硫器によれば、次の如き優れた効果を奏し得る。
(1)軸心部を除く他の部分に触媒を充填した脱硫器本体の該軸心部に、脱硫原料取出管と原料供給管を熱交換可能に配置し、且つ上記原料供給管を上記脱硫器本体の触媒層の下方へ連通させて原料を触媒層の下方から該触媒層内を流すようにすると共に、上記脱硫器本体内で脱硫された原料を頂部から取り出して上記脱硫原料取出管内を通し取り出せるようにし、更に、上記原料供給管の途中位置又は脱硫器本体に熱を与える加熱装置を備えた構成とし、具体的には、円筒容器の軸心部に内挿管を上端部に達するように配置してリング状の筒状部とした脱硫器本体内に、下端部を除き上方に触媒を充填して触媒層とし、該脱硫器本体の内挿管の内側に熱交換可能に配置した脱硫原料取出管と原料供給管を、脱硫器本体内へ挿入して、原料供給管と脱硫器本体内の下端部とを原料流通管を介し連通させ、且つ上記脱硫器本体の下端部から触媒層を流れて脱硫された原料を脱硫器本体の頂部から取り出した後に上記脱硫器本体内の脱硫原料取出管内に通すようにし、更に、上記原料供給管の途中位置と、脱硫器本体に熱を与える加熱装置を備えた構成としてあるので、起動時は供給される原料を加熱装置で予熱してから脱硫器本体へ供給することができ、加熱装置からの熱で加熱されている脱硫器本体内の温度との差を小さくすることができて、脱硫能力を十分に発揮させることができ、正常運転時は、脱硫された原料と供給される原料との熱交換が行われることから、原料供給管途中の加熱装置は運用しなくてすむことになる。
(2)又、上記(1)の構成により、正常運転時は脱硫器本体内の触媒層を熱が下から上へ移行することから、脱硫器本体上部の加熱装置を運用しなくてすむことになる。
(3)上記(1)(2)により、燃料電池発電システムに使用する場合に捕機の動力を少なくすることができる。
(4)熱交換可能に配置する脱硫原料取出管と原料供給管を同心状に配置して二重管構造とし、脱硫原料により原料を予熱するようにした構成とすることにより、脱硫されて取り出される原料と供給される原料との熱交換をより確実に行わせることができ、正常運転時は、供給される原料の予熱用の装置を用いなくてすむ。
(5)脱硫器本体の頂部から脱硫原料を取出管兼触媒充填口で取り出すようにして、該取出管兼触媒充填口にフィルターを交換可能に取り付け、該フィルターを通した脱硫原料を脱硫原料取出管に流すようにした構成とすることにより、脱硫された原料の取り出し時に触媒が取出管に取り出されても、フィルターで捕集できて、脱硫原料取出管に触媒が流出することを防止することができ、後流の保圧弁の故障をなくすことができる。
(6)脱硫器本体の下端部に触媒還元用のガス供給ポートを設け、該供給ポートより供給される還元ガスを触媒層に流すようにした構成とすることにより、触媒にNi系の触媒を用いて酸化しても、容易に還元させることができて、長く使用することができる。
(7)脱硫器本体を真空容器、断熱容器又は断熱材で覆うようにした構成とすることにより、加熱装置や脱硫されて取り出される原料が発生する熱の放熱を防ぐことができる。
According to the desulfurizer of the present invention, the following excellent effects can be obtained.
(1) A desulfurization raw material take-out pipe and a raw material supply pipe are arranged in the shaft central part of the desulfurizer main body in which the catalyst other than the central part is filled with a catalyst so that heat exchange is possible, and the raw material supply pipe is placed in the desulfurization process. The raw material is allowed to flow through the catalyst layer from below the catalyst layer of the vessel body, and the raw material desulfurized in the desulfurizer body is taken out from the top to pass through the inside of the desulfurized raw material take-out pipe. In addition, it is configured to include a heating device that applies heat to the intermediate position of the raw material supply pipe or the desulfurizer body, and specifically, the inner tube reaches the upper end of the axial center of the cylindrical container. A desulfurizer body that is arranged in a ring-shaped cylindrical part and filled with a catalyst above the bottom excluding the lower end part to form a catalyst layer, which is arranged inside the inner tube of the desulfurizer body so that heat exchange is possible. Insert the raw material take-out pipe and raw material supply pipe into the desulfurizer body, The desulfurizer after the pipe and the lower end portion in the desulfurizer body are communicated with each other through a raw material flow pipe, and the raw material desulfurized by flowing through the catalyst layer from the lower end portion of the desulfurizer body is taken out from the top of the desulfurizer body. It is configured to include a heating device that heats the desulfurizer main body and a position in the middle of the raw material supply pipe so that it passes through the desulfurization raw material take-out pipe in the main body. Can be supplied to the desulfurizer body after being preheated at the heat source, and the difference between the temperature in the desulfurizer body heated by the heat from the heating device can be reduced and the desulfurization capacity can be fully exhibited. In normal operation, heat exchange between the desulfurized raw material and the supplied raw material is performed, so that the heating device in the middle of the raw material supply pipe need not be operated.
(2) Also, with the configuration of (1) above, during normal operation, heat is transferred from the bottom to the top of the catalyst layer in the desulfurizer body, eliminating the need to operate the heating device at the top of the desulfurizer body. become.
(3) According to the above (1) and (2), when used in a fuel cell power generation system, the power of the catcher can be reduced.
(4) The desulfurization raw material take-out pipe and the raw material supply pipe, which are arranged so as to be capable of heat exchange, are arranged concentrically to form a double pipe structure, and the raw material is preheated with the desulfurization raw material so that it is desulfurized and removed Thus, heat exchange between the raw material to be supplied and the raw material to be supplied can be performed more reliably, and during normal operation, it is not necessary to use an apparatus for preheating the raw material to be supplied.
(5) The desulfurization raw material is taken out from the top of the desulfurizer body through the take-out pipe / catalyst filling port, and a filter is attached to the take-out pipe / catalyst filling port so that the desulfurization raw material is passed through the filter. By adopting a structure that flows in the pipe, even if the catalyst is taken out into the take-out pipe when the desulfurized raw material is taken out, it can be collected by a filter, and the catalyst is prevented from flowing out into the desulfurized raw material take-out pipe. It is possible to eliminate the failure of the back pressure holding valve.
(6) A gas supply port for catalyst reduction is provided at the lower end of the desulfurizer body, and a reduction gas supplied from the supply port is made to flow through the catalyst layer, whereby a Ni-based catalyst is added to the catalyst. Even if it is used and oxidized, it can be easily reduced and can be used for a long time.
(7) By setting the desulfurizer body to be covered with a vacuum vessel, a heat insulating vessel or a heat insulating material, it is possible to prevent heat from being generated by a heating device or a raw material to be taken out after being desulfurized.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1及び図2は本発明の脱硫器の実施の一形態として、原料としての灯油を液相で脱硫するようにしたものを示す。 1 and 2 show an embodiment of a desulfurizer according to the present invention in which kerosene as a raw material is desulfurized in a liquid phase.
上下方向に延びる円筒容器2の軸心部に下方より所要径の内挿管3を配して、上端部分を除く部分が下端までリング状の筒状部4となるようにしてなる脱硫器本体1を形成する。該脱硫器本体1の上記リング状の筒状部4の下端部には、触媒受け板5として細い孔を有する焼結金属製の板を水平方向に取り付け、脱硫器本体1内の触媒受け板5上方に、該脱硫器本体1の頂部に設けた開閉蓋付きの取出管兼触媒充填口19より充填した触媒7の充填層を形成させるようにする。
A
上記内挿管3の軸心部には、脱硫灯油取出管8と、その外側に原料灯油供給管9を同心状に配置して図2に模式的に示す如く二重管構造としてなる熱交換用二重管10を同心状に配置し、該熱交換用二重管10の上端側を上記内挿管3の上端面を貫通させて脱硫器本体1内に挿入させて位置させるようにする。一方、上記熱交換用二重管10の下端側は、脱硫器本体1の下方位置で屈曲させて、外部設置の起動時用灯油予熱ヒーター12により加熱される熱交換部11を形成させ、起動時は原料灯油供給管9内を流れる原料灯油13を、熱交換部11で灯油予熱用ヒーター12からの熱により予熱できるようにし、又、正常運転時は脱硫灯油取出管8内を流れる脱硫灯油14とその外側の原料灯油供給管9内を流れる原料灯油13との間で熱交換が行われて原料灯油13の予熱が行われるようにする。
A desulfurized kerosene take-
上記熱交換用二重管10における脱硫灯油取出管8の取出側端部には、図示しない改質器への灯油供給ライン15を接続し、外側の原料灯油供給管9の供給側端部には、原料灯油導入ライン16を接続させるようにする。
A
上記脱硫器本体1内に挿入させて位置させてある熱交換用二重管10のうち、原料灯油供給管9は、上端を閉塞させて、該原料灯油供給管9の上端部と上記触媒受け板5の下方空間部17とを、触媒7中に通してある単数又は複数の原料灯油流通管18にて連絡し、原料灯油13が原料灯油供給管9の頂部より原料灯油流通管18内を通って触媒受け板5の下方へ流出してから触媒受け板5の細かい孔を通り触媒充填層に入り、触媒7の間を上方に流れるようにする。
Of the heat exchange
又、上記脱硫器本体1内に挿入されている熱交換用二重管10のうち、脱硫灯油取出管8は、上方へ延長させて、前記した脱硫器本体1の頂部に設けてある脱硫灯油戻し口6を通して脱硫器本体1の外部へ取り出すようにする。一方、脱硫器本体1の頂部には、触媒7中を上昇する間に脱硫された脱硫灯油14の取出管兼触媒充填口19を接続して、該取出管兼触媒充填口19を、上記脱硫灯油戻し口6を通して取り出した脱硫灯油取出管8に継手20を介して連通させる。又、上記取出管19の途中には、触媒流出防止用のフィルター21を交換可能に設置し、非常に細かい触媒7が脱硫灯油14とともに取出管兼触媒充填口19に流出してもフィルター21で捕集して、脱硫灯油取出管8に触媒7が流出することを防止するようにする。
Of the
更に、上記脱硫器本体1の外周部には、上下2系統の脱硫器上部ヒーター22と脱硫器下部ヒーター23とを備えて、脱硫器本体1の上部位置と下部位置とをそれぞれのヒーター22と23により加熱できるようにし、且つ脱硫器本体1を真空容器、断熱容器又は断熱材24で覆うようにした構成とする。
Further, the desulfurizer
25は還元ガス26を脱硫器本体1の空間部17へ供給するための供給ポートである。
本発明の脱硫器は、上記構成としてあるので、脱硫器本体1内には、灯油の脱硫として好ましいNi系の触媒7を充填した後、該触媒7中に原料灯油13を流し、大気圧から1MPaの圧力、150〜300℃の温度で脱硫を行うようにする。
Since the desulfurizer of the present invention has the above-described configuration, the
上記脱硫器本体1に充填される触媒7の充填層は、脱硫器本体1の内外径側で偏りが生じる場合があり、たとえば、外径側(外周側)への偏った充填が行われると、その部分の触媒7中を原料灯油13が流れにくくなり、効率のよい脱硫処理を行えなくなる。そのため、脱硫器本体1の外径と、内挿管3により形成される内径との間への触媒7中の偏流を防止することが必要である。
The packed bed of the
本発明は、脱硫器本体1の軸心部に内挿管3を配置した構成としてあるので、該内挿管3の径を調節して、脱硫器本体1内部のリング状の筒状部4の径方向寸法(内外方向の厚み)を変えることにより、触媒充填部の幅と高さの比を、触媒7中の偏流のないものとすることができる。その好ましい値としては、触媒層の内外方向の厚さが10〜150mm程度、触媒層の高さが50〜1500mm程度である。
Since the present invention has a configuration in which the
熱交換用二重管10のうちの原料灯油供給管9に原料灯油13を供給すると、該原料灯油13は熱交換部11を通過させて上昇させるようにする。起動時は、二重管10の脱硫灯油取出管8には高温の脱硫灯油がまだ流れていないので、脱硫灯油14による原料灯油13の予熱が行われることはない。そのため、起動時用の灯油予熱ヒーター12により二重管10の熱交換部11を加熱し、脱硫器本体1に入る原料灯油13を予熱するようにする。
When the
脱硫器本体1も起動時は、上下の各ヒーター22と23を作動させて外周より加熱し、前記した150〜300℃とするようにする。
When the
上記のようにして起動して上部と下部の各ヒーター22と23で加熱される脱硫器本体1では、予め予熱されて供給された原料灯油13が二重管10の頂部より原料灯油流通管18を経て触媒層下方の空間部へ放出される。触媒受け板5の下方へ放出された原料灯油13は、焼結金属の細かい孔を通って触媒7の層中に入り、矢印の如く触媒7中を流れて上昇する。この間に原料灯油13は脱硫される。この際、脱硫器本体1内へ入る原料灯油13は予熱されているので、ヒーター22,23で加熱されている脱硫器本体1に入っても、脱硫器本体1内部の温度との温度差を小さくすることができて、触媒7の脱硫能力を十分に発揮させることができる。
In the
上記脱硫器本体1内で脱硫された灯油は、脱硫器本体1の頂部より取出管兼触媒充填口19に取り出され、フィルター21を通って脱硫灯油取出管8に継手20を通して移され、脱硫灯油戻し口6を通る上記脱硫灯油取出管8を経て熱交換用二重管10の内部を通る。これにより二重管10の外側の原料灯油供給管9を流れる原料灯油13は、二重管10の軸心部の脱硫灯油取出管8内を流れる脱硫灯油14との間で熱交換が行われ、原料灯油13は脱硫灯油14により予熱されて脱硫器本体1内へ供給されることになる。
The kerosene desulfurized in the
したがって、本発明の脱硫器が正常運転状態になったときは、脱硫器本体1の下部位置に設置してある起動時用の灯油予熱ヒーター12は、使用しなくてすむので、その運転を停止させておくようにする。
Accordingly, when the desulfurizer of the present invention is in a normal operation state, the startup
又、本発明の脱硫器は、正常運転状態になると、脱硫器本体1内の触媒層では、熱が下方から上方へ移行することから、下系統のヒーター23のみの運用でよく、上系統のヒーター22は運用しなくてすむことになる。
In addition, when the desulfurizer of the present invention is in a normal operation state, in the catalyst layer in the
このように、外部に設ける灯油予熱ヒーター12や脱硫器上部ヒーター22は、正常運転時は運用しなくてすむようにしてあるので、本発明の脱硫器を燃料電池発電システムに適用した場合の補機動力を少なくすることができるという利点がある。
As described above, the
上記のように脱硫器本体1内で脱硫されて、脱硫器本体1へ供給される原料灯油13と熱交換しながら脱硫灯油取出管8を通り取り出された脱硫灯油14は、灯油供給ライン15より改質器(図示せず)へ供給されるようになる。
The desulfurized
上記において、脱硫器本体1内の触媒7は、灯油の脱硫としてNi系の触媒を用いているので、酸化することが避けられない。そのため、酸化した触媒7は還元させる必要があり、触媒還元時は、原料灯油13の供給を停止した状態で、脱硫本体1内の原料灯油を抜きとり、窒素等の還元ガス26を大量に供給ポート25から脱硫器本体1内へ供給するようにする。脱硫器本体1内へ供給された還元ガス26は、触媒受け板5の細孔を通って触媒7の中へ入り、脱硫器本体1の頂部の取出管19よりフィルター21、脱硫灯油取出管8を経て排出される流れとなり、触媒の還元作用が行われる。
In the above, since the
上記本発明の脱硫器の運転において、原料灯油13を脱硫器本体1内へ供給して充填したときの脱硫器本体1内のガス抜きは、取出管兼触媒充填口19の蓋を開けて行うようにすればよく、又、脱硫器本体1内の触媒層を流れる間に脱硫された灯油が、脱硫器本体1頂部の取出管兼触媒充填口19に取り出される際に、細かい触媒7も一部取り出されるが、フィルター21が設置されているので、該フィルター21で触媒7は捕捉され、流出が防止される。上記フィルター21のメッシュの径は、10〜200μm程度であるが、触媒還元時のように大量のガスを流す場合は、メッシュの径の大きなフィルター21を使用するようにする。そのため、フィルター21は容易に交換できるようにしてある。
In the operation of the desulfurizer of the present invention, degassing of the
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、たとえば、上記実施の形態では、本発明の脱硫器を灯油を原料とする場合の脱硫を行うものとして説明したが、原料としては、灯油のほか、天然ガス等の脱硫に用いるようにしてもよく、又、図1では、脱硫器加熱用のヒーターとして、上部ヒーター22と下部ヒーター23の上下2系統としたものを例示したが、上下方向に3系統以上のヒーターを設けるようにしてもよく、この場合にも、正常運転時は下系統のヒーターのみの運用としてもよく、更に、触媒7として、原料が灯油の場合にNi系の触媒が好ましいとして用いた場合を示したが、原料に応じて好ましい触媒を用いるようにしてもよいこと、又、熱交換用二重管10の内側、外側の流れる流体が入れ換ってもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を加え得ることは勿論である。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the desulfurizer of the present invention has been described as performing desulfurization using kerosene as a raw material. May be used for desulfurization of natural gas or the like in addition to kerosene, and in FIG. 1, as the heater for heating the desulfurizer, an
1 脱硫器本体
3 内挿管
4 筒状部
5 触媒受け板
7 触媒
8 脱硫灯油取出管(脱硫原料取出管)
9 原料灯油供給管(原料供給管)
10 熱交換用二重管
11 熱交換部
12 灯油予熱ヒーター(加熱装置)
13 原料灯油(原料)
14 脱硫灯油(脱硫原料)
18 原料灯油流通管(原料流通管)
19 取出管兼触媒充填口
21 フィルター
22 脱硫器上部ヒーター(加熱装置)
23 脱硫器下部ヒーター(加熱装置)
25 供給ポート
26 還元ガス
DESCRIPTION OF
9 Raw material kerosene supply pipe (raw material supply pipe)
10 Double tube for
13 Raw material kerosene (raw material)
14 Desulfurization kerosene (desulfurization raw material)
18 Raw material kerosene distribution pipe (raw material distribution pipe)
19 Take-out pipe /
23 Desulfurizer lower heater (heating device)
25
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