[发明专利]氢气发生装置及使用该装置的燃料电池

权利要求书

1、一种氢气发生装置，是一种利用烃类原始燃料、氧和水蒸气产生氢的氢气发生装置，其特征在于其中；

具有装有对上述原始燃料的部分氧化反应显示活性的催化剂(27)的燃料改质器(5)，

向所说的的改质器(5)供给上述原始燃料、氧和水蒸气，使所说的催化剂(27)上发生所说的部分氧化反应，以所说的部分氧化反应生成的CO为反应物，产生水煤气转移反应。

2、按照权利要求1所述的氢气发生装置，其中调整所说的水煤气转移反应，使所说的燃料改质器(5)出口气体中CO₂与CO之比，CO₂/CO比处于0.2以上。

3、按照权利要求1所述的氢气发生装置，其中调整所说的燃料改质器5中水蒸汽与原始燃料的供给比例，使水蒸汽的摩尔数与所说的原始燃料中碳原子摩尔数之比，H₂O/C处于0.5以上。

4、一种按照权利要求3所述的氢气发生装置，其中所说的H₂O/C比在3以下。

5、按照权利要求1所述的氢气发生装置，其中所说的燃料改质器(5)的出口气体温度为800℃以下。

6、按照权利要求1所述的氢气发生装置，其中向所说的燃料改质器(5)供给原始燃料与氧的比例，使氧摩尔数与原始燃料中碳原子摩尔数之比O₂/C，处于所说的部分氧化反应中化学计量O₂/C比的0.9倍以上。

7、按照权利要求1所述的氢气发生装置，其中向所说的燃料改质器(5)供给原始燃料与氧的比例，使氧摩尔数与原始燃料中碳原子摩尔数之比O₂/C，大于所说的部分氧化反应中的化学计量O₂/C比。

8、按照权利要求6所述的氢气发生装置，其中所说的O₂/C比处于所说的理论O₂/C比的1.5倍以下。

9、按照权利要求1所述的氢气发生装置，其中向所说的燃料改质器(5)供给原始燃料、氧和水蒸汽的比例，使氧摩尔数与原始燃料中碳原子摩尔数之比O₂/C，处于所说的部分氧化反应中理论O₂/C比的0.9倍以上；而且水蒸汽摩尔数与所说的原始燃料中碳原子摩尔数之比H₂O/C达到0.5以上。

10、一种氢气发生装置，是用烃类原始燃料、氧和水蒸气生成氢的氢气发生装置，其特征在于具有其中设有对所说的原始燃料的部分氧化反应显示活性的催化剂(27)的燃料改质器(5)，

在所说的催化剂上发生所述部分氧化反应，以所说的部分氧化反应生成的CO为反应物，使之发生水煤气转移反应，调整向所说的燃料改质器(5)供给原始燃料、氧和水蒸气的比例，使氧摩尔数与原始燃料中碳原子摩尔数之比O₂/C，处于所说的部分氧化反应中化学计量O₂/C比的0.9倍以上和1.5倍以下；并使水蒸汽摩尔数与所说的原始燃料中碳原子摩尔数之比H₂O/C达到0.5倍以上和3以下，

调整所说的水煤气转移反应，使所说的燃料改质器(5)出口气体中CO₂与CO之比CO₂/CO达到0.2以上，

所说的燃料改质器(5)出口气体温度为800℃以下。

11、按照权利要求1所述的氢气发生装置，其中所说的催化剂(27)的活性位点是由铑和钌中至少一种物质形成的。

12、按照权利要求11所述的氢气发生装置，其中将所说的催化剂(27)载带在蜂窝状整体式载体上。

13、一种燃料电池系统，其特征在于其中具有权利要求1～12中任何一项记载的氢气发生装置，以及用所说的氢气发生装置生成的氢作为作为燃料发电的燃料电池(1)。

14、按照权利要求13所述的燃料电池系统，其中备有向所说的燃料改质器(5)供给水蒸气的排气供给手段(35)，向所说的燃料改质器(5)供给含有由所说的燃料电池氧电极排出含水蒸汽的气体。