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

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750184
• Research Institution: Osaka Prefectural College of Technology
• Principal Investigator: 杉浦 公彦 (尾久土 公彦) 大阪府立工業高等専門学校, システム制御工学科, 助教授 (00249814)
• Keywords: MCFC / 燃料電池 / 触媒 / 汚染物質 / 動力プラント / 省エネルギー

Research Abstract

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.

Research Products

• [Publications] 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)
• [Publications] 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)