JP2008513339A5

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Publication number: JP2008513339A5
Application number: JP2007532541A
Authority: JP
Filing date: 2005-09-19
Publication date: 2008-10-30

Claims

a) 水素生成供給原料から水素ガスを含む反応生成物を生成するように適合された触媒床
を含む反応チャンバー;および
b) 触媒床からの反応生成物を受け、反応生成物を(1)水素を含む生成物流および(2)副生成物流に分離するように適合された少なくとも１つの水素選択性水素透過性ガス分離モジュール
を含む反応器であって、
該ガス分離モジュールは、
(i) 多孔質基材;
(ii) 多孔質基材上に重層される中間多孔質金属層;および
(iii) 中間多孔質金属層上に重層される水素選択性膜
を含む、反応器。
少なくとも１つの分布燃焼チャンバーが、前記触媒床と熱伝導的な関係である、請求項１記載の反応器。
ガス分離モジュールがチューブである、請求項１または２記載の反応器。
金属水素化物前駆物質が前記反応チャンバーから前記ガス分離モジュールによって分離され、前記金属水素化物前駆物質が、前記ガス分離モジュールを透過する水素と反応して金属水素化物を形成するように配置される、請求項１〜３いずれか記載の反応器。
水素選択性膜が、パラジウムまたはその銅、銀、金、白金、ルテニウム、ロジウム、イットリウム、セリウムおよびインジウムからなる群より選択される少なくとも１種類の金属との合金で形成され、多孔質基材が、多孔質のセラミック基材またはステンレス鋼、クロムおよびニッケルを含む合金、ニッケル系合金、ならびにクロム、ニッケルおよびモリブデンを含む合金からなる群より選択される多孔質金属基材である、請求項１〜４いずれか記載の反応器。
中間多孔質金属層がパラジウムまたはパラジウムおよびIB族金属を含む、請求項１〜５いずれか記載の反応器。
中間多孔質金属層が、パラジウムおよびIB族金属の交互の層を含む、請求項１〜６いずれか記載の反応器。
中間多孔質金属層が1マイクロメートル〜10マイクロメートルの平均厚さを有する、請求項１〜７いずれか記載の反応器。
中間多孔質金属層の平均孔径が多孔質基材の平均孔径未満である、請求項１〜８いずれか記載の反応器。
セラミックの層が、多孔質基材上に重層され、かつ中間多孔質金属層の下にある、請求項１〜９いずれか記載の反応器。
多孔質基材の表面が酸化される、請求項１〜１０いずれか記載の反応器。
多孔質基材の表面を水素選択性金属の核でシードする、請求項１〜１１いずれか記載の反応器。
反応器が水蒸気改質反応器であり、触媒床が水蒸気改質触媒床である、請求項１記載の反応器。
反応器が脱水素反応器であり、触媒床が脱水素触媒床である、請求項１記載の反応器。
(a) 水素および二酸化炭素とより少ない量の一酸化炭素との混合物を生成させるための改質触媒を含む水蒸気改質反応チャンバー内で、200℃〜700℃の温度および約0.1MPa〜約20MPaの圧力で、水蒸気を水素生成供給原料と反応させること;および
(b) 水素選択性水素透過性ガス分離モジュールを用い、前記反応チャンバーならびに前記二酸化炭素および前記一酸化炭素から水素を分離することを含み;ここで、ガス分離モジュールは、
(i) 多孔質基材;
(ii) 前記多孔質基材上に重層される中間多孔質金属層;および
(iii) 中間多孔質金属層上に重層される水素選択性膜
を含む、水素の生成のための水蒸気改質方法。
請求項１〜１４いずれか記載の反応器を使用する、請求項１５記載の方法。
請求項１記載の反応器を含む一体型水蒸気改質反応器-水素燃料電池であって、水素を含有する生成物流が反応器から該水素燃料電池のアノード区画に送達され、反応器からの副生成物流が該水素燃料電池のカソード区画に送達される、水素燃料電池。