直接内部改質式溶触炭酸塩型燃料電池内における気相汚染触媒の触媒能再生方法の実証

直接内部重整熔融碳酸盐燃料电池中气相污染催化剂催化性能再生方法的演示

• 批准号: 13750184
• 负责人: 杉浦 公彦
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Osaka Prefectural College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750184/
• 关键词: MCFC; 燃料電池; 触媒; 汚染物質; 動力プラント; 省エネルギー

提案したDIR-MCFC内における気相汚染触媒の触媒能再生方法が実機において適用可能であるかを検討するために昨年度作成した実証試験装置を用い,気相汚染触媒を充填したDIR-MCFC単電池を作成して再生方法の検証を行った.なお,提案した再生方法は,電池昇温中の220℃〜650℃の間で各種再生ガスを供給することで行った.その成果を以下に示す.1.気相汚染触媒を充填したDIR-MCFCを各種再生ガスを用いて定格温度まで昇温し,触媒反応を伴わないアノード側標準ガス組成(70.4H_2/17.6CO_2/12H_2O)での基本特性を測定した結果,どの再生ガスを用いた場合でも定格条件での電圧は約800mVを得ることができ,再生方法を用いることによる電池本体の特性劣化は無いことを確認した.2.セル外テストで再生可能であった100%N_2,S/C=2.0以上のガスを再生ガスとして用いた場合,昨年度確認したフレッシュ触媒を充填した通常のDIR-MCFCにおけるV-I特性および水素改質率と同等の特性を示し,提案した再生方法が実機においても適用化のであることを確認した.3.セル外テストで再生不可能であった100%CO_2を再生ガスとして用いた場合,定格条件での電圧は500mV以下,改質後の残メタン濃度20%以上と極めて悪く,実機においても再生法として適用できないことを確認した.4.現在,DIR-MCFCにおける運転条件であるS/C=1.5を再生ガスとして用いた場合,定格条件での電圧は710mV,残メタン濃度17%と悪く,気相汚染を生じさせない観点から本運転条件を採用することは避けるべきである.5.アムステルダムにおけるFuel Cells-Science and Technology-にてその成果を発表し,DIR-MCFCのメーカーである米国FCE社に評価された.今後,DIR-MCFCにおける触媒汚染現象を画像計測法などを用いて実際に確認することで,より効率的な汚染防止方法について検討を行う予定である.

A method for regenerating catalyst energy of a gaseous phase contaminated catalyst in a DIR-MCFC is proposed. The method is applicable to the production of a test device for the production of a gaseous phase contaminated catalyst and the method for the regeneration of a DIR-MCFC single cell. The proposed regeneration method provides various regeneration options during battery temperature rise from 220℃ to 650℃. The results are as follows: 1. Phase contamination catalyst filling: DIR-MCFC: various regeneration conditions: temperature setting, catalyst reaction: temperature setting, temperature setting (70.4H_2/17.6CO_2/12H_2O) The basic characteristics of the battery were measured. The results showed that the voltage of the battery was about 800mV when the regeneration method was used. The degradation of the characteristics of the battery body was not confirmed. 2. The regeneration possibility was 100%N_2. When S/C=2.0 or more, it was confirmed yesterday that the catalyst was filled with the usual DIR-MCFC, and the V-I characteristics and water element modification rate were equivalent. The proposed regeneration method was suitable for use. 3. It was impossible to regenerate the catalyst. When CO_2 was regenerated, it was confirmed yesterday that the catalyst was filled with the usual DIR-MCFC. 4. Now,DIR-MCFC is operated under the condition of S/C=1.5, and the residual concentration is 17% or more. Fuel Cells-Science and Technology-The results of DIR-MCFC were evaluated by FCE. In the future,DIR-MCFC catalyst contamination phenomenon will be identified by portrait measurement method, effective pollution prevention method and predetermined investigation method.

项目成果

K.SUGIURA, M.DAIMON, K.TANIMOTO: "Optimum operating conditions of DIR-MCFC without vapor phase carbonate pollution"Journal of Power Sources. 5224. 1-9 (2003)

K.SUGIURA、M.DAIMON、K.TANIMOTO：“无气相碳酸盐污染的 DIR-MCFC 的最佳运行条件”《电源杂志》。

K.SUGIURA, M.DAIMON, K.TANIMOTO: "Optimum operating conditions of DIR-MCFC without vapor phase carbonate pollution"Fuel Cells Science and Technology 2002 in Amsterdam. P2B.11 (2002)

K.SUGIURA、M.DAIMON、K.TANIMOTO：“无气相碳酸盐污染的 DIR-MCFC 的最佳运行条件”燃料电池科学与技术 2002 年在阿姆斯特丹举行。