特許 6381458 ガス処理装置用の細分化触媒除去方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6381458

(24)【登録日】2018年8月10日

(45)【発行日】2018年8月29日

(54)【発明の名称】ガス処理装置用の細分化触媒除去方法

(51)【国際特許分類】

   C01B 3/38 20060101AFI20180820BHJP

   B01J 38/00 20060101ALI20180820BHJP

【ＦＩ】

   C01B3/38

   B01J38/00 301Z

【請求項の数】8

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2015-35371(P2015-35371)

(22)【出願日】2015年2月25日

(65)【公開番号】特開2016-155718(P2016-155718A)

(43)【公開日】2016年9月1日

【審査請求日】2017年12月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000284

【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】特許業務法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】松本 明

【審査官】 西山 義之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１６６１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／０４０１４６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−２５０８７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５３−１５８７３７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００９−０２３８５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−０６７２５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０１Ｂ ３／００− ６／３４

Ｂ０１Ｊ ２１／００−３８／７４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

触媒収容空間に粒状の触媒が収容されて、当該触媒を所定の処理温度に昇温させた状態で、前記触媒収容空間に供給される処理対象ガスに対して所定の処理を施す処理部が設けられたガス処理装置用の細分化触媒除去方法であって、
前記触媒収容空間を、前記触媒が細かく分かれた細分化触媒の通過が可能な多孔状の仕切り体により、前記触媒が収容される上方の触媒収容部分と下方の細分化触媒収容部分とに区画し、且つ、前記触媒収容空間の前記触媒を振動させる加振手段を備えた細分化触媒除去構造を設け、
前記触媒収容空間の前記触媒収容部分から前記細分化触媒を除去する細分化触媒除去タイミングになったと判定すると、前記触媒収容空間への処理対象ガスの供給を停止した状態で、前記加振手段を作動させる細分化触媒除去運転を実行するガス処理装置用の細分化触媒除去方法。

【請求項2】

前記触媒収容空間に供給される処理対象ガスの圧力が所定の設定圧力以上になると、前記細分化触媒除去タイミングになったと判定する請求項１に記載のガス処理装置用の細分化触媒除去方法。

【請求項3】

前記処理部として、
前記触媒収容空間に改質処理用の触媒が収容されて、当該改質処理用の触媒を所定の改質処理用の処理温度に昇温させた状態で、前記触媒収容空間に供給される原燃料ガスに対して、水素ガスを主成分とする改質ガスに改質する改質処理を施す改質処理用の処理部と、
前記触媒収容空間に変成処理用の触媒が収容されて、当該変成処理用の触媒を所定の変成処理用の処理温度に昇温させた状態で、前記改質処理用の処理部で改質処理された改質ガスに対して、一酸化炭素ガスを二酸化炭素ガスに変成する変成処理を施す変成処理用の処理部とが設けられ、
前記改質処理用の処理部及び前記変成処理用の処理部のうちの少なくとも一つに対して、前記細分化触媒除去構造を設ける請求項１又は２に記載のガス処理装置用の細分化触媒除去方法。

【請求項4】

前記処理部として、
前記触媒収容空間に脱硫処理用の触媒が収容されて、当該脱硫処理用の触媒を所定の脱硫処理用の処理温度に昇温させた状態で、前記改質処理用の処理部に供給される前の原燃料ガスに対して脱硫処理を施す脱硫処理用の処理部と、
前記触媒収容空間に選択除去処理用の触媒が収容されて、当該選択除去処理用の触媒を所定の選択除去処理用の処理温度に昇温させた状態で、前記変成処理用の処理部で変成処理された改質ガスに対して、一酸化炭素ガスを選択除去する選択除去処理を施す選択除去処理用の処理部とが設けられ、
前記脱硫処理用の処理部及び前記選択除去処理用の処理部のうちの少なくとも一つに対して、前記細分化触媒除去構造を設ける請求項３に記載のガス処理装置用の細分化触媒除去方法。

【請求項5】

原動機を備えた補機を、前記細分化触媒除去構造を設けた前記処理部の触媒を振動させることが可能に設けて、
前記補機を前記加振手段として用いる請求項３又は４に記載のガス処理装置用の細分化触媒除去方法。

【請求項6】

前記改質処理用の触媒を前記改質処理用の処理温度に加熱する改質用バーナが設けられ、
前記改質用バーナに燃焼用空気を供給する送風手段が前記補機として設けられ、
前記送風手段を前記加振手段として用いる請求項５に記載のガス処理装置用の細分化触媒除去方法。

【請求項7】

各処理部の前記触媒収容空間が扁平状の各別の容器内に形成され、
各処理部の前記触媒収容空間を夫々形成する複数の前記容器が、容器厚さ方向を水平方向に向けた立ち姿勢にて前記容器厚さ方向に積層状態に並べられた状態で一体的に組み付けられて、容器積層体が構成され、
前記細分化触媒除去構造を設けた前記処理部の触媒の温度を前記処理温度よりも低い所定の設定温度以下にした状態で、前記細分化触媒除去運転を実行する請求項３〜６のいずれか１項に記載のガス処理装置用の細分化触媒除去方法。

【請求項8】

前記加振手段を、前記容器積層体を振動させるように設ける請求項７に記載のガス処理装置用の細分化触媒除去方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、触媒収容空間に粒状の触媒が収容されて、当該触媒を所定の処理温度に昇温させた状態で、触媒収容空間に供給される処理対象ガスに対して所定の処理を施す処理部が設けられたガス処理装置用の細分化触媒除去方法に関する。

【背景技術】

【0002】

かかるガス処理装置は、触媒収容空間に供給される処理対象ガスに対して、粒状の触媒により所定の処理を施すものであり、例えば、触媒収容空間に供給される原燃料ガスに対して、改質処理用の触媒により、水素ガスを主成分とする改質ガスに改質する改質処理を施す水素含有ガス生成用のガス処理装置がある。

【0003】

このようなガス処理装置では、装置の起動及び停止の繰り返しによる触媒収容空間を形成する部材の膨張収縮により、触媒収容空間に収容されている粒状の触媒に対して圧縮応力が繰り返し加わるので、粒状の触媒が圧壊して細分化する。そして、触媒が細分化した細分化触媒が触媒収容空間に収容されている粒状の触媒間の隙間に溜まると、処理対象ガスの通流が妨げられて、触媒収容空間を通流する処理対象ガスに偏流が生じることになるので、触媒収容空間において処理対象ガスに対して処理が施される領域が狭められて、処理対象ガスに所定の処理を施す処理能力が低下する。

【0004】

そこで、従来のガス処理装置では、触媒収容空間の上部に処理対象ガス流入口を設けると共に、下部に処理対象ガス流出口を設けて、処理対象ガスを触媒収容空間内を下方に向けて流動させるように構成されると共に、処理対象ガス流出口の下方に、細分化触媒を処理対象ガス流路外に排出するための排出口及び細分化触媒を排出口に導くガイド部を備えた端板が備えられ、並びに、処理対象ガス流路が、処理対象ガスを端板に向けて通流させた後、向きを上方に転回させて処理部の側方を通流させるように構成されていた（例えば、特許文献１参照。）。

【0005】

つまり、粒状の触媒間の隙間に溜まっている細分化触媒を処理対象ガスの流れに載せて触媒収容空間外に流動させて、端板の排出口を通過させることにより、細分化触媒を触媒収容空間から排出する構成となっていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１２−２５０８７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、従来のガス処理装置では、以下に説明するように、触媒収容空間に溜まっている細分化触媒を十分に触媒収容空間から除去することができないために、運転時間の経過に伴う処理能力の低下が大きいという問題があった。
即ち、微小な細分化触媒は重量が軽いので処理対象ガスに載せて下流側に流動させ易いが、比較的大きい細分化触媒は、重量が比較的重いので、処理対象ガスに載せて下流側に流動させ難い。
又、処理対象ガスに水分が含まれている場合は、細分化触媒が周囲の触媒に付着し易いので、処理対象ガスに載せて下流側に流動させ難い。

【0008】

本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、運転時間の経過に伴う処理能力の低下を抑制し得るガス処理装置用の細分化触媒除去方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するための本発明に係るガス処理装置用の細分化触媒除去方法は、触媒収容空間に粒状の触媒が収容されて、当該触媒を所定の処理温度に昇温させた状態で、前記触媒収容空間に供給される処理対象ガスに対して所定の処理を施す処理部が設けられたガス処理装置用の細分化触媒除去方法であって、その特徴構成は、
前記触媒収容空間を、前記触媒が細かく分かれた細分化触媒の通過が可能な多孔状の仕切り体により、前記触媒が収容される上方の触媒収容部分と下方の細分化触媒収容部分とに区画し、且つ、前記触媒収容空間の前記触媒を振動させる加振手段を備えた細分化触媒除去構造を設け、
前記触媒収容空間の前記触媒収容部分から前記細分化触媒を除去する細分化触媒除去タイミングになったと判定すると、前記触媒収容空間への処理対象ガスの供給を停止した状態で、前記加振手段を作動させる細分化触媒除去運転を実行する点にある。

【0010】

上記特徴構成によれば、細分化触媒除去タイミングになったと判定すると、細分化触媒除去運転を実行する。
その細分化触媒除去運転では、触媒収容空間への処理対象ガスの供給を停止した状態で、加振手段を作動させて触媒収容空間の触媒を振動させるので、細分化触媒が処理対象ガスに載って処理部よりも下流の工程に流動するのが防止される状態で、粒状の触媒間の隙間に溜まっている細分化触媒を仕切り体を通過させて細分化触媒収容部分にふるい落とすことができる。
つまり、触媒収容空間の触媒を振動させるので、粒状の触媒間の隙間に溜まっている微小な細分化触媒は勿論のこと、比較的大きな細分化触媒も仕切り体を通過させて細分化触媒収容部分にふるい落とすことができる。
又、処理対象ガスに水分が含まれていて、細分化触媒が周囲の触媒に付着し易い場合でも、触媒収容空間の触媒を振動させることにより、周囲の触媒に付着し易い細分化触媒を仕切り体を通過させて細分化触媒収容部分にふるい落とすことができる。
このことにより、触媒収容空間を通流する処理対象ガスに偏流が生じるのを十分に抑制することができる。
従って、運転時間の経過に伴う処理能力の低下を抑制し得るガス処理装置用の細分化触媒除去方法を提供することができる。

【0011】

本発明に係るガス処理装置用の細分化触媒除去方法の更なる特徴構成は、前記触媒収容空間に供給される処理対象ガスの圧力が所定の設定圧力以上になると、前記細分化触媒除去タイミングになったと判定する点にある。

【0012】

上記特徴構成によれば、触媒収容空間に供給される処理対象ガスの圧力が所定の設定圧力以上になると、細分化触媒除去タイミングになったと判定する。
つまり、粒状の触媒の細分化が進行するほど、触媒収容部分において細分化触媒が溜まる領域が拡がるので、触媒収容空間に供給される処理対象ガスの圧力が上昇する。そこで、触媒収容空間に供給される処理対象ガスの圧力に基づいて、細分化触媒除去運転を実行すべきタイミング、即ち、細分化触媒除去タイミングになったことを、早過ぎることなく且つ遅過ぎることなく的確に判定することができる。
従って、細分化触媒除去運転を早過ぎることない且つ遅過ぎることのない適切なタイミングで実行することができるので、通常の運転の実行を妨げるのを一層抑制しながら、運転時間の経過に伴う処理能力の低下を的確に抑制することができる。

【0013】

本発明に係るガス処理装置用の細分化触媒除去方法の更なる特徴構成は、前記処理部として、
前記触媒収容空間に改質処理用の触媒が収容されて、当該改質処理用の触媒を所定の改質処理用の処理温度に昇温させた状態で、前記触媒収容空間に供給される原燃料ガスに対して、水素ガスを主成分とする改質ガスに改質する改質処理を施す改質処理用の処理部と、
前記触媒収容空間に変成処理用の触媒が収容されて、当該変成処理用の触媒を所定の変成処理用の処理温度に昇温させた状態で、前記改質処理用の処理部で改質処理された改質ガスに対して、一酸化炭素ガスを二酸化炭素ガスに変成する変成処理を施す変成処理用の処理部とが設けられ、
前記改質処理用の処理部及び前記変成処理用の処理部のうちの少なくとも一つに対して、前記細分化触媒除去構造を設ける点にある。

【0014】

上記特徴構成によれば、改質処理用の処理部において、原燃料ガスに対して、水素ガスを主成分とする改質ガスに改質する改質処理が施され、変成処理用の処理部において、改質処理用の処理部で改質処理された改質ガスに対して、一酸化炭素ガスを二酸化炭素ガスに変成する変成処理が施されるので、一酸化炭素ガス濃度の低い水素リッチな水素含有ガスが生成される。
そして、改質処理用の処理部及び変成処理用の処理部のうちの少なくとも一つに対して、細分化触媒除去構造を設けて、細分化触媒除去運転を実行するので、改質処理用の触媒の細分化触媒及び変成処理用の触媒の細分化触媒のうちの少なくとも一方を、触媒収容部分から仕切り体を通過させて細分化触媒収容部分にふるい落とすことができる。
従って、改質処理及び変成処理のうちの少なくとも一方の運転時間の経過に伴う処理能力の低下を抑制することができるので、一酸化炭素ガス濃度の低い水素含有ガスを生成するためのガス処理装置において、運転時間の経過に伴う水素含有ガス生成能力の低下を抑制することができる。

【0015】

本発明に係るガス処理装置用の細分化触媒除去方法の更なる特徴構成は、前記処理部として、
前記触媒収容空間に脱硫処理用の触媒が収容されて、当該脱硫処理用の触媒を所定の脱硫処理用の処理温度に昇温させた状態で、前記改質処理用の処理部に供給される前の原燃料ガスに対して脱硫処理を施す脱硫処理用の処理部と、
前記触媒収容空間に選択除去処理用の触媒が収容されて、当該選択除去処理用の触媒を所定の選択除去処理用の処理温度に昇温させた状態で、前記変成処理用の処理部で変成処理された改質ガスに対して、一酸化炭素ガスを選択除去する選択除去処理を施す選択除去処理用の処理部とが設けられ、
前記脱硫処理用の処理部及び前記選択除去処理用の処理部のうちの少なくとも一つに対して、前記細分化触媒除去構造を設ける点にある。

【0016】

上記特徴構成によれば、脱硫処理用の処理部において、改質処理用の処理部に供給される前の原燃料ガスに対して脱硫処理が施されるので、後工程の処理部（改質処理用、変成処理用及び選択除去処理用等の各処理部）の触媒の被毒を防止することができる。
又、選択除去処理用の処理部において、変成処理用の処理部で変成処理された改質ガスに対して、一酸化炭素ガスを選択除去する選択除去処理が施されるので、一酸化炭素ガス濃度が一層低い水素リッチな水素含有ガスを生成することができる。
そして、脱硫処理用の処理部及び選択除去処理用の処理部のうちの少なくとも一つに対して、細分化触媒除去構造を設けて、細分化触媒除去運転を実行するので、脱硫処理用の触媒の細分化触媒及び選択除去処理用の触媒の細分化触媒のうちの少なくとも一方を、触媒収容部分から仕切り体を通過させて細分化触媒収容部分にふるい落とすことができる。
従って、脱硫処理及び選択除去処理のうちの少なくとも一方の運転時間の経過に伴う処理能力の低下を抑制することができるので、一酸化炭素ガス濃度が更に低い水素含有ガスを生成するためのガス処理装置において、運転時間の経過に伴う水素含有ガス生成能力の低下を抑制することができる。

【0017】

本発明に係るガス処理装置用の細分化触媒除去方法の更なる特徴構成は、原動機を備えた補機を、前記細分化触媒除去構造を設けた前記処理部の触媒を振動させることが可能に設けて、
前記補機を前記加振手段として用いる点にある。

【0018】

上記特徴構成によれば、原動機を備えた補機を作動させると、細分化触媒除去構造を設けた処理部の触媒を振動させることができて、粒状の触媒間の隙間に溜まっている細分化触媒を触媒収容部分から細分化触媒収容部分にふるい落とすことができる。
つまり、ガス処理装置には、元々、原動機を備えた補機が備えられている。
そこで、その補機を加振手段として用いることにより、専用の加振手段を設けずに済むので、ガス処理装置の小型化及び低廉化を図りながら、運転時間の経過に伴う処理能力の低下を抑制することができる。

【0019】

本発明に係るガス処理装置用の細分化触媒除去方法の更なる特徴構成は、前記改質処理用の触媒を前記改質処理用の処理温度に加熱する改質用バーナが設けられ、
前記改質用バーナに燃焼用空気を供給する送風手段が前記補機として設けられ、
前記送風手段を前記加振手段として用いる点にある。

【0020】

上記特徴構成によれば、改質用バーナに燃焼用空気を供給する送風手段を、細分化触媒除去構造を設けた処理部の触媒を振動させるように設けると、その送風手段を加振手段として用いることができる。
つまり、改質処理における改質反応は吸熱反応であるので、改質処理用の触媒を改質処理用の処理温度に昇温させるために、元々、改質用バーナ、及び、その改質用バーナに燃焼用空気を供給する送風手段が設けられている。
そして、ガス処理装置の停止中に、送風手段を作動させても、その送風手段により送風される空気は触媒収容空間に供給されることがない。そこで、送風手段を加振手段として用いることにより、ガス処理装置の運転停止中に、細分化触媒除去運転を実行して加振手段として用いる送風手段を作動させても、処理対象ガスに対して施す処理に悪影響を与えることがないので、処理能力の低下を的確に抑制することができる。
従って、ガス処理装置の小型化及び低廉化を図りながら、運転時間の経過に伴う処理能力の低下を的確に抑制することができる。

【0021】

本発明に係るガス処理装置用の細分化触媒除去方法の更なる特徴構成は、各処理部の前記触媒収容空間が扁平状の各別の容器内に形成され、
各処理部の前記触媒収容空間を夫々形成する複数の前記容器が、容器厚さ方向を水平方向に向けた立ち姿勢にて前記容器厚さ方向に積層状態に並べられた状態で一体的に組み付けられて、容器積層体が構成され、
前記細分化触媒除去構造を設けた前記処理部の触媒の温度を前記処理温度よりも低い所定の設定温度以下にした状態で、前記細分化触媒除去運転を実行する点にある。

【0022】

上記特徴構成によれば、容器積層体に組み付けられた複数の容器内の触媒を夫々に対応する処理温度に昇温させた状態では、隣接する容器間の伝熱により、各容器全体が昇温して膨張することにより、各容器の容積が増加するので、各容器内の触媒は沈下する。
一方、各容器内の触媒を夫々に対応する処理温度に昇温させる状態を停止すると、各容器全体が降温して収縮することにより、各容器内の容積が減少するので、各容器内の触媒は持ち上げられる。

【0023】

そして、各容器内の触媒が沈下した状態で振動を加えると、触媒の圧壊が促進され易い。そこで、細分化触媒除去構造を設けた処理部の容器内の触媒の温度を処理温度よりも低い設定温度に低下させた状態で、細分化触媒除去運転を実行すると、触媒の圧壊の進行を十分に防止しながら、細分化触媒を触媒収容部分から細分化触媒収容部分へふるい落とすことができる。
従って、細分化触媒除去運転中の触媒の圧壊の促進を十分に防止して、触媒の耐久性を向上することができるので、運転時間の経過に伴う処理能力の低下をより一層抑制することができる。

【0024】

本発明に係るガス処理装置用の細分化触媒除去方法の更なる特徴構成は、前記加振手段を、前記容器積層体を振動させるように設ける点にある。

【0025】

上記特徴構成によれば、加振手段を作動させると、容器積層体全体を振動させることができるので、容器積層体を構成する複数の容器全ての内部の触媒を振動させることができる。
つまり、複数の処理部に細分化触媒除去構造を設けるにしても、加振手段としては、複数の処理部夫々の細分化触媒除去構造で共有する状態で１台設けるだけでよい。
従って、複数の処理部を有するガス処理装置において、低廉化を図りながら、複数の処理部について運転時間の経過に伴う処理能力の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】水素含有ガス生成装置の縦断正面図

【図2】水素含有ガス生成装置の正面図

【図3】水素含有ガス生成装置の右側面図

【図4】改質部を構成する容器の斜視図

【図5】改質部を構成する容器の縦断右側面図

【図6】改質部を構成する容器の縦断正面図

【図7】別実施形態に係る水素含有ガス生成装置の正面図

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、図面に基づいて、本発明を水素含有ガス生成用のガス処理装置に適用した場合の実施形態を説明する。
図１、図５及び図６に示すように、水素含有ガス生成用のガス処理装置Ｐ（以下、水素含有ガス生成装置と記載する場合がある）は、触媒収容空間Ｒに粒状の触媒２ｃ（１ｃ,５ｃ,６ｃ）が収容されて、当該触媒を所定の処理温度に昇温させた状態で、触媒処理空間Ｒに供給される処理対象ガスに対して所定の処理を施す処理部Ｄが設けられている。

【0028】

図１に示すように、この実施形態では、処理部Ｄとして、原燃料ガス供給路２０を通して供給される炭化水素系の原燃料ガス（例えば、１３Ａ等の天然ガスベースの都市ガス）に対して脱硫処理を施す脱硫処理用の処理部（以下、脱硫部と記載する場合がある）１と、脱硫部１から供給される脱硫処理後の原燃料ガス（以下、脱硫原燃料ガスと記載する場合がある）に対して、水素ガスを主成分とする改質ガスに改質する改質処理を施す改質処理用の処理部（以下、改質部と記載する場合がある）２と、改質部２で改質処理された改質ガスに対して、一酸化炭素ガスを二酸化炭素ガスに変成する変成処理を施す変成処理用の処理部（以下、変成部と記載する場合がある）５と、変成部５で変成処理された改質ガスに対して、一酸化炭素ガスを選択酸化する選択酸化処理（選択除去処理の一例）を施す選択酸化処理用の処理部（選択除去処理用の処理部の一例であり、以下、選択酸化部と記載する場合がある）６とが設けられて、一酸化炭素ガス濃度の低い（例えば１０ｐｐｍ以下）水素リッチな水素含有ガスを生成するように構成されている。

【0029】

更に、水素含有ガス生成装置Ｐには、改質用水供給路２１を通して供給される改質用水を加熱して水蒸気を生成する水蒸気生成部Ｊ、改質部２の改質触媒２ｃを改質処理温度に加熱する改質用バーナ３を備えた燃焼部４、改質部２で改質処理された改質ガス（この実施形態では、変成部５で変成処理された改質ガス）の一部をリサイクルガスとして原燃料ガス供給路２０を通して供給される原燃料ガスに混合するリサイクルガス路２２、及び、水素含有ガス生成装置の運転を制御する制御部Ｃ等が設けられている。

【0030】

そして、水素含有ガス生成装置Ｐにて生成された水素含有ガスは燃料ガスとして、燃料ガス供給路２３を通じて燃料電池Ｇに供給される。
水素含有ガス生成装置Ｐの脱硫部１に原燃料ガスを供給する原燃料ガス供給路２０には、燃料電池Ｇの出力電力を調整すべく、脱硫部１に供給される原燃料ガスの流量を調整する原燃料ガス流量調整弁７、及び、原燃料ガス供給路２０を通して供給される原燃料ガスの圧力を検出する原燃料ガス供給圧検出器１９が設けられている。

【0031】

この実施形態では、触媒収容空間Ｒを、触媒が細かく分かれた細分化触媒の通過が可能な多孔状の仕切り網４６（仕切り体の一例）により、触媒が収容される上方の触媒収容部分Ｒａと下方の細分化触媒収容部分Ｒｂとに区画し、且つ、触媒収容空間Ｒの触媒を振動させるバイブレータ５０（加振手段の一例）を備えた細分化触媒除去構造Ｍが設けられている。この細分化触媒除去構造Ｍは、脱硫部１、改質部２、変成部５及び選択酸化部６の各処理部Ｄに設けられている。

【0032】

次に、図１に基づいて、水素含有ガス生成装置Ｐの各部について、説明を加える。
燃料電池Ｇは、周知であるので詳細な説明及び図示を省略して簡単に説明すると、例えば、固体高分子膜を電解質層とするセルを複数積層状態に設けた固体高分子型に構成され、各セルの燃料極に水素含有ガス生成装置Ｐから燃料ガス供給路２３を通して燃料ガスを供給し、各セルの酸素極に反応用空気ブロア３１により空気を供給して、水素と酸素との電気化学反応により発電を行うように構成されている。又、冷却水ポンプ３２により燃料電池Ｇに冷却水を通流させて、各セルから発生する熱を回収するように構成されている。

【0033】

脱硫部１の触媒収容空間Ｒに、脱硫処理用の触媒（以下、脱硫触媒と記載する場合がある）１ｃが収容されている。
そして、脱硫部１は、脱硫触媒１ｃを所定の脱硫処理用の処理温度（例えば２００〜２７０℃の範囲で、以下、脱硫処理温度と記載する場合がある）に昇温させた状態で、リサイクル路２２を通して混合されるリサイクルガス中の水素ガスにより原燃料ガス中の硫黄化合物が水素化すると共に、その水素化物を吸着して脱硫する。脱硫触媒１ｃは、触媒作用させる物質をセラミック製等の多孔質粒状体に担持させて構成される。ちなみに、脱硫部１における脱硫反応は発熱反応である。

【0034】

改質部２の触媒収容空間Ｒに、改質処理用の触媒（以下、改質触媒と記載する場合がある）２ｃが収容され、その改質部２の触媒収容空間Ｒには、水蒸気生成部Ｊで生成された水蒸気が混合された状態で、脱硫原燃料ガスが供給される。
そして、改質部２は、改質触媒２ｃを所定の改質処理用の処理温度（例えば６００〜７００℃の範囲で、以下、改質処理温度と記載する場合がある）に昇温させた状態で、原燃料ガスがメタンガスを主成分とする天然ガスである場合、下記の反応式にてメタンガスを水蒸気と反応させて、水素ガスと一酸化炭素ガスとを含む改質ガスに改質処理する。改質触媒２ｃは、ルテニウム、ニッケル、白金等の触媒作用させる物質をセラミック製等の多孔質粒状体に担持させて構成される。ちなみに、改質部２における改質反応は吸熱反応である。

【0035】

ＣＨ₄＋Ｈ₂Ｏ→ＣＯ＋３Ｈ₂

【0036】

変成部５の触媒収容空間Ｒに、変成処理用の触媒（以下、変成触媒と記載する場合がある）５ｃが収容されている。
そして、変成部５は、変成触媒５ｃを所定の変成処理用の処理温度（例えば１５０〜２５０℃の範囲で、以下、変成処理温度と記載する場合がある）に昇温させた状態で、下記の反応式にて改質ガス中の一酸化炭素ガスを水蒸気と反応させて、二酸化炭素ガスに変成させる。変成触媒５ｃは、白金、ルテニウム、ロジウム等の触媒作用させる物質をセラミック製等の多孔質粒状体に担持させて構成される。ちなみに、変成部５における変成反応は発熱反応である。

【0037】

ＣＯ＋Ｈ₂Ｏ→ＣＯ₂＋Ｈ₂

【0038】

選択酸化部６の触媒収容空間Ｒに、選択酸化処理用の触媒（以下、選択酸化触媒と記載する場合がある）６ｃが収容されている。
そして、選択酸化部６では、選択酸化触媒６ｃを所定の選択酸化処理用の処理温度（例えば、８０〜１００℃の範囲で、以下、選択酸化処理温度と記載する場合がある）に昇温させた状態で、変成処理後の改質ガス中に残っている一酸化炭素ガスを選択酸化させる。選択酸化触媒６ｃは、白金、ルテニウム、ロジウム等の触媒作用させる物質をセラミック製等の多孔質粒状体に担持させて構成される。ちなみに、選択酸化部６における酸化反応は発熱反応である。

【0039】

燃焼部４には、その内部の燃焼空間でガス燃料を燃焼させるように改質用バーナ３が備えられ、その改質用バーナ３の燃焼量を調整することにより、改質部２の改質触媒２ｃを改質処理温度に加熱するように構成されている。
改質用バーナ３には、燃料電池Ｇの燃料極から水素が残存した状態で排出されるオフガスがオフガス路２４を通してガス燃料として供給され、並びに、燃焼用空気ブロア３３により燃焼用空気供給路２５を通して燃焼用空気が供給される。又、改質部２の改質触媒２ｃを改質処理温度に加熱するに当たって、オフガスだけでは不足する不足分として、都市ガス（１３Ａ等）がガス燃料供給路２６を通して改質用バーナ３に供給される。ガス燃料供給路２６には、都市ガスの流量を調整するガス燃料流量調整弁３８が設けられ、そのガス燃料流量調整弁３８を制御して都市ガスの流量を調整することにより、改質用バーナ３の燃焼量を調整する。

【0040】

水蒸気生成部Ｊは、燃焼部４から排出された改質用バーナ３の燃焼ガスを通流させる加熱用排ガス通流部８と、改質水ポンプ３４により改質用水供給路２１を通して供給される改質用水を加熱用排ガス通流部８による加熱にて蒸発させる蒸発処理部９とを備えて構成されている。

【0041】

又、水素含有ガス生成装置Ｐには、改質部２から排出された高温の改質ガスを通流させて、改質部２を保温する保温用通流部１０、改質部２から排出された高温の改質ガスにより脱硫部１にて脱硫された脱硫原燃料ガスを加熱する脱硫後原燃料用熱交換器Ｅａ、その脱硫後原燃料用熱交換器Ｅａにて熱交換後の改質ガスにより脱硫部１にて脱硫処理する原燃料ガスを加熱する脱硫前原燃料用熱交換器Ｅｂ、及び、加熱用排ガス通流部８から排出された燃焼ガスを通流させてその燃焼ガスにより変成部５を冷却する冷却用排ガス通流部１１が設けられている。

【0042】

脱硫後原燃料用熱交換器Ｅａは、保温用通流部１０から排出された改質ガスを通流させる上流側改質ガス通流部１２と、改質部２に供給する脱硫原燃料ガスを通流させる脱硫後原燃料通流部１３とを熱交換自在に設けて構成され、脱硫前原燃料用熱交換器Ｅｂは、上流側改質ガス通流部１２から排出された改質ガスを通流させる下流側改質ガス通流部１４と、脱硫部１に供給する原燃料ガスを通流させる脱硫前原燃料通流部１５とを熱交換自在に設けて構成されている。

【0043】

更に、水素含有ガス生成装置Ｐには、起動時に、脱硫部１を脱硫処理温度に加熱する脱硫部用ヒータ３５、変成部５を変成処理温度に加熱する２個の変成部用ヒータ３６、選択酸化部６を冷却する冷却用ファン３７、及び、変成部５から排出された改質ガスと水蒸気生成部Ｊの蒸発処理部９へ供給される改質用水とを熱交換させて、改質用水を予熱する原料水予熱用熱交換器１６が設けられている。ちなみに、脱硫部用ヒータ３５、変成部用ヒータ３６は電気ヒータにより構成されている。

【0044】

図１〜図３に示すように、水素含有ガス生成装置Ｐを構成する各部は、内部に内部空間Ｓを形成する扁平状の複数の容器Ｂを用いて構成されている。
そして、複数の容器Ｂが、容器厚さ方向を水平方向に向けた立ち姿勢にて容器厚さ方向に積層状態に並べられた状態で、容器並び方向両側から押し付け機構Ｋ（図２及び図３参照）にて押し付けられることにより一体的に組み付けられて、容器積層体Ａが構成されている。

【0045】

各容器Ｂは、ステンレス等の伝熱性を有する耐熱金属製であり、容器Ｂには、内部空間Ｓを１つ形成するものや、内部空間Ｓを二つ形成するものがある。ちなみに、内部空間Ｓを二つ形成する容器Ｂは、図４に示すように、一対の皿形状容器形成部材４１の間に平板状の区画部材４２を位置させた状態で、周辺部が溶接接続されて、内部に二つの偏平な内部空間Ｓが区画形成され、図示を省略するが、内部空間Ｓを一つ形成する容器Ｂは、皿形状容器形成部材と平板状容器形成部材とが周辺部を溶接接続されて、内部に一つの偏平な内部空間Ｓが区画形成されている。

【0046】

各容器Ｂには、必要に応じて、ノズル状のガス流入口４３や、ガス流出口４４が取り付けられ、又、内部空間Ｓを二つ有する容器Ｂの区画部材４２には、必要に応じて、両側の空間を連通する連通口４５が設けられている。

【0047】

この実施形態では、水素含有ガス生成装置Ｐは、９個の容器Ｂを用いて構成されている。尚、９個の容器Ｂの区別が明確になるように、便宜上、容器を示す符合Ｂの後に、図１及び図２において左からの並び順を示す符合１，２，３……………９を付す。ちなみに、左から３個目の容器Ｂ３は、内部空間Ｓを一つ区画形成するものであり、それ以外の８個の容器Ｂは、内部空間Ｓを二つ区画形成するものである。
尚、図４は、左から２個目の容器Ｂ２を示すものであり、この容器Ｂ２は、詳細は後述するが、燃焼部４と改質部２を構成するものである。

【0048】

図１に示すように、左端の容器Ｂ１における左側の内部空間Ｓを有する部分にて加熱用排ガス通流部８が構成され、右側の内部空間Ｓを有する部分にて蒸発処理部９が構成されている。つまり、この左端の容器Ｂ１により、水蒸気生成部Ｊが構成されている。

【0049】

左から２個目の容器Ｂ２における左側の内部空間Ｓを燃焼空間として、左側の内部空間Ｓを有する部分にて燃焼部４が構成され、右側の内部空間Ｓを触媒収容空間Ｒとして改質触媒２ｃを収容して、右側の内部空間Ｓを有する部分により改質部２が構成されている。

【0050】

左から３個目の容器Ｂ３により、保温用通流部１０が構成されている。
左から４個目の容器Ｂ４における左側の内部空間Ｓを有する部分により、上流側改質ガス通流部１２が構成され、右側の内部空間Ｓを有する部分により、脱硫後原燃料通流部１３が構成されている。つまり、この左から４個目の容器Ｂ４にて、脱硫後原燃料用熱交換器Ｅａが構成されている。

【0051】

左から５個目の容器Ｂ５における左側の内部空間Ｓを触媒収容空間Ｒとして脱硫触媒１ｃを収容して、左側の内部空間Ｓを有する部分により脱硫部１が構成され、右側の内部空間Ｓを有する部分により、脱硫前原燃料通流部１５が構成されている。
この左から５個目の容器Ｂ５における左側、即ち、脱硫部１側の側面に当て付けた状態で、脱硫部用ヒータ３５が設けられている。

【0052】

左から６個目の容器Ｂ６における左側の内部空間Ｓを有する部分により、下流側改質ガス通流部１４が構成され、右側の内部空間Ｓを触媒収容空間Ｒとして変成触媒５ｃを収容して、右側の内部空間Ｓを有する部分により変成部５が構成されている。
左から７個目の容器Ｂ７における左側の内部空間Ｓを触媒収容空間Ｒとして変成触媒５ｃを収容して、左側の内部空間Ｓを有する部分により変成部５が構成され、右側の内部空間Ｓを有する部分により、冷却用排ガス通流部１１が構成されている。

【0053】

左から８個目の容器Ｂ８における左右の内部空間Ｓをいずれも触媒収容空間Ｒとして変成触媒５ｃを収容して、左から８個目の容器Ｂ８により変成部５が構成されている。
つまり、左から６個目の容器Ｂ６にて構成される変成部５、左から７個目の容器Ｂ７にて構成される変成部５、左から８個目の容器Ｂ８にて構成される変成部５を、夫々、１段目、２段目、３段目として、順に改質ガスを通流させるように構成されて、変成部５が３段に設けられている。

【0054】

２個の変成部用ヒータ３６のうちの１個は、左から６個目の容器Ｂ６と７個目の容器Ｂ７との間に設けられ、残りの１個は、左から８個目の容器Ｂ８における右側の側面に当て付けた状態で設けられている。

【0055】

左から９個目、即ち右端の容器Ｂ９における左側の内部空間Ｓを有する部分は、何にも用いずに伝熱調整用とされ、右側の内部空間Ｓを触媒収容空間Ｒとして選択酸化触媒６ｃを収容して、右側の内部空間Ｓを有する部分により選択酸化部６が構成されている。

【0056】

そして、９個の容器Ｂが、左端の容器Ｂ１と左から２個目の容器Ｂ２との間、左から３個目の容器Ｂ３と左から４個目の容器Ｂ４の間、及び、左から４個目の容器Ｂ４と左から５個目の容器Ｂ５との間の夫々に断熱材１８が配置された状態で、押し付け機構Ｋにより容器並び方向両側から押し付けられて、密接状態に並べて設けられ、更に、選択酸化部６を構成する右端の容器Ｂ９の側方に、その容器Ｂ９に向けて通風するように冷却用ファン３７が設けられている。

【0057】

図２及び図３に示すように、押し付け機構Ｋは、容器積層体Ａにおける容器並び方向両端の容器Ｂに各別に当て付けて配置される一対の保持板５１と、それら一対の保持板５１を連結する６組のネジ式連結手段とを備えて構成されている。
ネジ式連結手段は、ボルト５２、一対のナット５３及び一対のスプリングワッシャ５４から成る。
一対の保持板５１夫々はＬ字状に形成され、それら一対の保持板５１が正面視で線対称形態で配置される。
そして、ボルト５２の両端夫々が、保持板５１に挿通された状態で、両側からスプリングワッシャ５４を介してナット５３にて締め付けられることにより、複数の容器Ｂが容器並び方向に直交する方向での相対移動が許容される状態で容器並び方向両側から押し付けられる構成とされている。又、スプリングワッシャ５４の伸縮作用により、各容器Ｂの容器並び方向での膨張収縮も許容される構成とされている。

【0058】

上述のような配置形態で９個の容器Ｂを配置するに当たっては、改質部２を改質処理温度に維持するように、改質用バーナ３の燃焼量を調整し、且つ、選択酸化部６を選択酸化処理温度に維持するように、冷却用ファン３７の通風量を調節して冷却能力を調節することにより、脱硫部１及び変成部５がそれぞれの処理温度になるように、隣接するもの同士の伝熱状態が予め設定されている。
尚、水素含有ガス生成装置Ｐの起動時には、脱硫部用ヒータ３５を加熱作動させて、脱硫部１を脱硫処理温度に加熱し、並びに、２個の変成部用ヒータ３６を加熱作動させて、変成部５を変成処理温度に加熱するように構成されている。

【0059】

図示を省略するが、脱硫部１、改質部２、変成部５及び選択酸化部６夫々には、夫々の触媒の温度を検出する温度センサが設けられている。

【0060】

図２及び図３に示すように、一対の保持板５１を設置面（図示省略）上に設置すると、容器積層体Ａは、一対の保持板５１により設置面から離間した状態で保持される。

【0061】

次に、図１に基づいて、各容器Ｂに流体を供給したり、各容器Ｂから流体を排出するための、各容器Ｂに対する流路の接続形態について説明する。尚、各容器Ｂ内の内部空間Ｓにおいては、流体を上部から供給して下方側に向けて通流させて下部から排出する、あるいは、流体を下部から供給して上方側に向けて通流させて上部から排出するように、流体を上下方向に通流させるので、各流路は、各容器Ｂの内部空間Ｓの上端部又は下端部に接続される。

【0062】

原燃料ガス供給路２０が脱硫前原燃料通流部１５に接続され、脱硫部１と脱硫後原燃料通流部１３とが、その脱硫後原燃料通流部１３と改質部２とが、その改質部２と保温用通流部１０とが、その保温用通流部１０と上流側改質ガス通流部１２とが、その上流側改質ガス通流部１２と下流側改質ガス通流部１４とが、１段目の変成部５と２段目の変成部５とが、２段目の変成部５と３段目の変成部５とが、３段目の変成部５と選択酸化部６とが、夫々、ガス処理流路２７にて接続され、更に、その選択酸化部６と燃料電池Ｇの燃料ガス供給部とが燃料ガス供給路２３にて接続されている。

【0063】

３段目の変成部５と選択酸化部６とを接続するガス処理流路２７と改質用水供給路２１とにわたって、原料水予熱用熱交換器１６が設けられている。
又、脱硫部１と脱硫後原燃料通流部１３とを接続するガス処理流路２７には、脱硫原燃料ガスに水蒸気を混合させるためのエジェクタ１７が設けられている。

【0064】

更に、３段目の変成部５と選択酸化部６を接続するガス処理流路２７には、燃焼用空気ブロア３３から選択酸化用空気が供給される選択酸化用空気供給路２８が接続されて、変成部５４にて変成処理された改質ガスに選択酸化用空気を混合させて選択酸化部６に供給するように構成されている。

【0065】

燃焼部４と加熱用排ガス通流部８とが、その加熱用排ガス通流部８と冷却用排ガス通流部１１が、夫々、燃焼ガス流路２９にて接続されて、燃焼部４から排出される燃焼ガスを、加熱用排ガス通流部８、冷却用排ガス通流部１１の順に通流させて排出するように構成されている。

【0066】

前述の改質用水供給路２１が、蒸発処理部９の下端に接続され、加熱用排ガス通流部８による加熱により蒸発処理部９にて生成された水蒸気を導く水蒸気流路３０がエジェクタ１７に接続されている。

【0067】

つまり、原燃料ガス供給路２０を通して供給される原燃料ガスを脱硫部１にて脱硫処理し、その脱硫原燃料ガスに、蒸発処理部９にて生成されて水蒸気路３０を通して供給される水蒸気をエジェクタ１７にて混合させ、その水蒸気を混合させた脱硫原燃料ガスを改質部２にて改質処理し、その改質ガスを１段目、２段目、３段目の変成部５にて変成処理し、その変成処理した改質ガスを選択酸化部６にて選択酸化処理して、一酸化炭素濃度の低い水素含有ガスを生成し、その水素含有ガスを燃料ガスとして燃料ガス供給路２３を通じて燃料電池Ｇに供給するように構成されている。

【0068】

次に、脱硫部１、改質部２、変成部５及び選択酸化部６の夫々に対して設けられた細分化触媒除去構造Ｍについて説明を加える。
尚、脱硫部１、改質部２、変成部５及び選択酸化部６夫々に設けられた細分化触媒除去構造Ｍは、同様の構成であるので、図５及び図６に、改質部２に設けられた細分化触媒除去構造Ｍを図示して、以下では、図５及び図６に基づいて、改質部２に設けられた細分化触媒除去構造Ｍを対象にして説明する。尚、図５は、左から２個目の容器Ｂ２（以下、単に容器Ｂ２と略記する場合がある）における改質部２を構成する部分の縦断右側面図であり、図６は、容器Ｂ２の縦断正面図である。

【0069】

図４にも示すように、容器Ｂ２については、左側の皿形状容器形成部材４１の上端部分に、左側の内部空間Ｓ（燃焼部４の燃焼空間となる）の上端部分に連通する状態で、ガス流出口４４が取り付けられ、右側の皿形状容器形成部材４１の上端部分に、右側の内部空間Ｓ（改質部２の触媒収容空間Ｒとなる）の上端部分に連通する状態で、ガス流入口４３が取り付けられ、右側の皿形状容器形成部材４１の下端部分に、右側の内部空間Ｓの下端部分に連通する状態で、ガス流出口４４が取り付けられている。

【0070】

脱硫後原燃料通流部１３から送出された脱硫原燃料ガスを改質部２に受け入れるガス処理流路２７が、容器Ｂ２における右側の皿形状容器形成部材４１の上端部分のガス流入口４３に接続され、改質部２で改質処理された改質ガスを保温用通流部１０に送出するガス処理流路２７が、容器Ｂ２における右側の皿形状容器形成部材４１の下端部分のガス流出口４４に接続される。
又、改質用バーナ３の燃焼ガスを燃焼部４から加熱用排ガス通流部８に送出する燃焼ガス流路２９が、容器Ｂ２における左側の皿形状容器形成部材４１の上端部分のガス流出口４４に接続される。

【0071】

容器Ｂ２の右側の内部空間Ｓにて構成される改質部２用の触媒収容空間Ｒにおける上下方向の中間部の下方寄りで且つガス流出口４４の接続部よりも上方の箇所に、仕切り網４６が触媒収容空間Ｒを上下に区画するように設けられて、触媒収容空間Ｒが、上方側の触媒収容部分Ｒａと下方側の細分化触媒収容部分Ｒｂとに区画される。
仕切り網４６は、細分化していない正常な粒状の触媒（改質部２の場合は改質触媒２ｃ）は通過させず、細分化触媒（改質部２の場合は改質触媒２ｃの細分化触媒２ｓ）を通過可能なものが用いられ、例えば、目開き（線と線の間の隙間の大きさ）０．４ｍｍのＳＵＳ製の網が用いられる。

【0072】

そして、容器Ｂ２の左側の内部空間Ｓにて構成される触媒収容空間Ｒの触媒収容部分Ｒａに、改質触媒２ｃが仕切り網４６により受けられる状態で収容される。

【0073】

詳細な説明及び図示を省略するが、図１に示すように、左から５個目の容器Ｂ５の左側の内部空間Ｓにて構成される脱硫部１用の触媒収容空間Ｒ、左から６個目の容器Ｂ６の右側の内部空間Ｓ、左から７個目の容器Ｂ７の左側の内部空間Ｓ及び左から８個目の容器Ｂ７の左右の内部空間Ｓの夫々にて構成される変成部５用の触媒収容空間Ｒ、並びに、右端の容器Ｂ９の左側の内部空間Ｓにて構成される選択酸化部６用の触媒収容空間Ｒの夫々にも、同様に、仕切り網４６が設けられて、各触媒収容空間Ｒが、上方側の触媒収容部分Ｒａと下方側の細分化触媒収容部分Ｒｂとに区画される。

【0074】

そして、脱硫部１用、変成部５用、選択酸化部６用の各触媒収容空間Ｒの触媒収容部分Ｒａに、夫々、脱硫触媒１ｃ、変成触媒５ｃ、選択酸化触媒６ｃが仕切り網４６により受けられる状態で収容される。

【0075】

図２にも示すように、バイブレータ５０は、設置面から離間し且つ容器積層体Ａの下端面に当て付けられた状態で、容器積層体Ａに保持されることにより、容器積層体Ａを振動させるように設けられる。
バイブレータ５０は、周知であるので、詳細な説明および図示を省略して、簡単に説明すると、モーターの回転軸に重心を偏らせた状態で重りを取り付けて、回転軸を回転させることにより、振動を生じさせる構成である。

【0076】

そして、バイブレータ５０を作動させると、容器積層体Ａに加振されて容器積層体Ａ全体が振動することになり、脱硫部１の触媒収容空間Ｒの脱硫触媒１ｃ、改質部２の触媒収容空間Ｒの改質触媒２ｃ、変成部５の触媒収容空間Ｒの変成触媒５ｃ、及び、選択酸化部６の触媒収容空間Ｒの選択酸化触媒６ｃを振動させることができる。

【0077】

つまり、この実施形態では、脱硫部１、改質部２、変成部５及び選択酸化部６の夫々に対して、細分化触媒除去構造Ｍがバイブレータ５０を共有する状態で設けられることになる。

【0078】

次に、制御部Ｃの制御動作について説明する。
制御部Ｃは、運転開始が指令されると、改質部２を改質処理温度に維持するように、改質用バーナ３の燃焼量を調整すべくガス燃料流量調整弁３８を制御すると共に、選択酸化部６を選択酸化処理温度に維持するように、冷却用ファン３７の通風量を調節し、並びに、電力負荷に追従して燃料電池Ｃの出力電力を出力電力調整範囲で調整すべく、脱硫部１に供給される原燃料ガスの流量を通常流量調整範囲内で調整するように、原燃料ガス流量調整弁７を制御する通常運転を実行する。
制御部Ｃは、運転停止が指令されると、改質用バーナ３を消火させ、冷却用ファン３７を停止させ、並びに、原燃料ガス流量調整弁７を閉じて、原燃料ガス供給路２０からの原燃料ガスの供給を停止することにより、通常運転を終了する。

【0079】

次に、水素含有ガス生成装置の細分化触媒除去方法について説明する。
触媒収容空間Ｒの触媒収容部分Ｒａから細分化触媒を除去する細分化触媒除去タイミングになったと判定すると、原燃料ガス流量調整弁７を閉じて触媒収容空間Ｒへの処理対象ガスの供給を停止した状態で、バイブレータ５０を作動させる細分化触媒除去運転を実行する。
通常運転が終了して、原燃料ガス流量調整弁７を閉じられると、脱硫部１の触媒収容空間Ｒへの処理対象ガスとしての原燃料ガスの供給が停止され、改質部２の触媒収容空間Ｒへの処理対象ガスとしての脱硫原燃料ガスの供給が停止され、変成部５の触媒収容空間Ｒへの処理対象ガスとしての改質ガスの供給が停止され、並びに、選択酸化部６の触媒収容空間Ｒへの処理対象ガスとしての変成処理後の改質ガスの供給が停止される。
そこで、細分化触媒除去運転は、通常運転の停止時に実行する。

【0080】

この実施形態では、触媒収容空間Ｒに供給される処理対象ガスの圧力が通常よりも高い所定の設定圧力以上になり、その状態がタイミング判定用の設定時間継続すると、細分化触媒除去タイミングになったと判定する。ちなみに、設定圧力としては、例えば、予め設定した通常時の圧力よりも３０％程度高い圧力に設定される。
つまり、原燃料ガス供給圧検出器１９により検出される原燃料ガスの圧力が設定圧力以上になり、その状態がタイミング判定用の設定時間継続すると、細分化触媒除去タイミングになったと判定する。

【0081】

この実施形態では、細分化触媒除去運転（細分化触媒除去方法）を制御部Ｃにより実行させるように構成され、以下、その制御動作を説明する。
制御部Ｃは、通常運転の実行中は、原燃料ガス供給圧検出器１９により検出され原燃料ガスの圧力を監視し、その検出圧力が設定圧力以上になり、その状態がタイミング判定用の設定時間継続すると、次に、運転停止の指令に基づいて通常運転を終了したときに、改質部２の温度が細分化触媒除去運転開始用の設定温度（例えば、６０℃）にまで低下するのを待って、バイブレータ５０を作動させて細分化触媒除去運転を開始し、開始後、細分化触媒除去運転用の設定時間が経過すると、バイブレータ５０を停止させて細分化触媒除去運転を終了する。ちなみに、細分化触媒除去運転用の設定時間としては、細分化触媒除去運転を実行することにより、触媒収容部分Ｒａから細分化触媒を十分に除去することができる時間に設定する。

【0082】

細分化触媒除去運転が実行されると、図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示すように、改質部２の触媒収容空間Ｒにおける触媒収容部分Ｒａの改質触媒２ｃが振動させられるので、その改質触媒２ｃ中に混ざっている改質触媒２ｃの細分化触媒２ｓが、仕切り網４６を通過して細分化触媒収容部分Ｒｂにふるい落とされる。

【0083】

図示を省略するが、脱硫部１の触媒収容空間Ｒにおける触媒収容部分Ｒａの脱硫触媒１ｃも振動させられるので、その脱硫触媒１ｃ中に混ざっている脱硫触媒１ｃの細分化触媒１ｓも、仕切り網４６を通過して細分化触媒収容部分Ｒｂにふるい落とされる。
又、変成部５の触媒収容空間Ｒにおける触媒収容部分Ｒａの変成触媒５ｃも振動させられるので、その変成触媒５ｃ中に混ざっている変成触媒５ｃの細分化触媒５ｓも、仕切り網４６を通過して細分化触媒収容部分Ｒｂにふるい落とされる。
又、選択酸化部６の触媒収容空間Ｒにおける触媒収容部分Ｒａの選択酸化触媒６ｃも振動させられるので、その選択酸化触媒６ｃ中に混ざっている選択酸化触媒６ｃの細分化触媒６ｓも、仕切り網４６を通過して細分化触媒収容部分Ｒｂにふるい落とされる。

【0084】

従って、脱硫部１の触媒収容空間Ｒを通流する原燃料ガスに偏流が生じるのを防止することができるので、時間経過に伴う脱硫処理能力の低下を抑制することができる。
又、改質部２の触媒収容空間Ｒを通流する脱硫原燃料ガスに偏流が生じるのを防止することができるので、時間経過に伴う改質処理能力の低下を抑制することができる。
又、変成部５の触媒収容空間Ｒを通流する改質ガスの偏流を抑制することができるので、時間経過に伴う変成処理能力の低下を抑制することができる。
更に、選択酸化部６の触媒収容空間Ｒを通流する変成処理後の改質ガスの偏流を抑制することができるので、時間経過に伴う選択酸化処理能力の低下を抑制することができる。
要するに、一酸化炭素ガス濃度が低い水素リッチな水素含有ガスを生成する水素含有ガス生成装置Ｐにおいて、時間経過に伴う水素含有ガス生成能力の低下を抑制することができる。

【0085】

〔別実施形態〕
（Ａ）上述の水素含有ガス生成装置Ｐでは、原動機（電動モータ等）を備えた補機Ｈとして、反応用空気ブロア３１、冷却水ポンプ３２、燃焼用空気ブロア３３、改質水ポンプ３４等が設けられる。そして、これらのうち、水素含有ガス生成装置Ｐの停止中に作動させても、水素含有ガス生成装置Ｐに悪影響を与えないものを、容器積層体Ａを振動させることが可能に設けて、その補機Ｈを加振手段として用いることができる。
例えば、改質用バーナ３に燃焼用空気を供給する燃焼用空気ブロア３３（送風手段の一例）や、冷却水ポンプ３２は、水素含有ガス生成装置Ｐの停止中に作動させても水素含有ガス生成装置Ｐに悪影響を与えない補機Ｈである。
そこで、図７に示すように、バイブレータ５０に代えて、燃焼用空気ブロア３３を、設置面から離間し且つ容器積層体Ａの下端面に当て付けた状態で、容器積層体Ａに保持することにより、容器積層体Ａを振動させることが可能に設けると、燃焼用空気ブロア３３を加振手段として用いることができる。
又、図示を省略するが、冷却水ポンプ３２を、燃焼用空気ブロア３３の場合と同様に容器積層体Ａを振動させることが可能に設けると、冷却水ポンプ３２を加振手段として用いることができる。

【0086】

（Ｂ）上記の実施形態では、脱硫部１、改質部２、変成部５及び選択酸化部６夫々を各別の扁平状の容器Ｂを用いて構成すると共に、それら複数の容器Ｂを上述のように一体的に組み付けて、容器積層体Ａを構成した。そして、加振手段（上記の実施形態ではバイブレータ５０）を容器積層体Ａを振動させるよう設けて、脱硫部１、改質部２、変成部５及び選択酸化部６の全てに対して、細分化触媒除去構造Ｍを設ける場合について例示した。
これに代えて、加振手段を容器積層体Ａを振動させるよう設ける場合でも、仕切り網４６を脱硫部１、改質部２、変成部５及び選択酸化部６のうちの一部に設けることにより、細分化触媒除去構造Ｍを脱硫部１、改質部２、変成部５及び選択酸化部６のうちの一部に設けても良い。

【0087】

又、脱硫部１、改質部２、変成部５及び選択酸化部６を夫々別体に設けて、それらの全て、あるいは、一部に細分化触媒除去構造Ｍを設けても良い。

【0088】

（Ｃ）改質部２及びその改質部２を加熱する燃焼部４の具体的な構成としては、上記の実施形態の如く、各別の扁平状の容器Ｂを用いて構成する場合に限定されるものではない。
例えば、外筒の内部に内筒を設けて、内筒内を燃焼空間として内筒を用いて燃焼部を形成し、内筒と外筒との間の空間を触媒収容空間Ｒとして、内筒と外筒とを用いて改質部２を形成する構成でも良い。
この場合は、改質用バーナ３を燃焼させて、触媒収容空間Ｒの改質触媒２ｃを改質処理温度に昇温させた状態では、外筒に比べて内筒が大きく膨張するので、触媒収容空間Ｒの容積が少なくなって、触媒収容空間Ｒの改質触媒２は持ち上げられる。
逆に、改質用バーナ３を消火させて、触媒収容空間Ｒの改質触媒２ｃを改質処理温度に昇温させる状態を停止すると、外筒に比べて内筒が大きく収縮するので、触媒収容空間Ｒの容積が増加して、触媒収容空間Ｒの改質触媒２は沈下する。
従って、この場合は、細分化触媒除去運転を、改質用バーナ３を燃焼させて、触媒収容空間Ｒの改質触媒２ｃを改質処理温度に昇温させた状態で実行するのが好ましい。

【0089】

（Ｄ）上記の実施形態では、通常運転の実行中に細分化触媒除去タイミングになったと判定すると、次に運転停止の指令に基づいて通常運転を終了したときに、細分化触媒除去運転を実行したが、通常運転の実行中に細分化触媒除去タイミングになったと判定すると、通常運転を強制的に終了させて、細分化触媒除去運転を実行しても良い。
又、上記の実施形態では、細分化触媒除去運転を制御部Ｃに自動的に実行させるように構成したが、細分化触媒除去運転を手動操作により実行するように構成しても良い。

【0090】

（Ｅ）細分化触媒除去タイミングであると判定するための条件は、上記の実施形態で例示した条件、即ち、触媒収容空間Ｒに供給される処理対象ガスの圧力が設定圧力以上になって、しかも、その状態がタイミング判定用の設定時間継続する条件に限定されるものではない。
例えば、触媒収容空間Ｒに供給される処理対象ガスの圧力が設定圧力以上になる条件、通常運転の累積実行時間が所定の設定時間に達する条件、通常運転における脱硫部１への原燃料ガスの累積流量が所定の設定流量に達する条件、燃料電池Ｇの累積発電量が所定の設定発電量に達する条件等、種々の条件を適用することができる。

【0091】

（Ｆ）細分化触媒除去構造Ｍを設けた処理部Ｄ（上記の実施形態では、脱硫部１、改質部２、変成部５及び選択酸化部６）に対する処理対象ガスの給排形態は、上記の実施形態で例示した給排形態に限定されるものではない。
例えば、改質部２に対する処理対象ガスである脱硫原燃料ガスの給排形態は、上記の実施形態では、上方から供給して下方から排出させる形態としたが、逆に、下方から供給して上方から排出させる形態としても良いし、左右両側方の一方側から供給して他方側から排出させる形態としても良い。

【0092】

（Ｇ）選択除去処理用の処理部の具体的な例として、上記の実施形態では、改質ガス中の一酸化炭素ガスを選択酸化して除去する選択酸化部６（即ち、選択酸化処理用の処理部）を設けたが、これに代えて、触媒収容空間Ｒに選択メタン化触媒を収容して、改質ガス中の一酸化炭素ガスを選択的にメタン化して除去する選択メタン化処理用の処理部を設けても良い。

【0093】

（Ｈ）本発明に係る細分化触媒除去方法を適用可能なガス処理装置は、上記の実施形態で例示した水素含有ガス生成用のガス処理装置に限定されるものではない。
例えば、水素含有ガス生成用のガス処理装置に適用する場合でも、上記の実施形態のように脱硫部１、改質部２、変成部５及び選択酸化部６の全てを設けたものに限定されるものではなく、少なくとも改質部２を設けたものに適用することができる。
又、水素含有ガス生成用のガス処理装置の用途としては、上記の実施形態で例示した燃料電池用に限定されるものではなく、水素精製（濃縮）装置用等、種々の用途の水素含有ガス生成用のガス処理装置に適用することができる。
又、燃焼排ガスの処理用、臭気性排ガスの脱臭処理用等、種々の用途で用いるガス処理装置に適用することができる。

【0094】

尚、上記の実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、又、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0095】

以上説明したように、運転時間の経過に伴う処理能力の低下を抑制し得るガス処理装置用の細分化触媒除去方法を提供することができる。

【符号の説明】

【0096】

１ 脱硫部（脱硫処理用の処理部）
１ｃ 脱硫触媒（脱硫処理用の触媒）
１ｓ 細分化触媒
２ 改質部（改質処理用の処理部）
２ｃ 改質触媒（改質処理用の触媒）
２ｓ 細分化触媒
３ 改質用バーナ
５ 変成部（変成処理用の処理部）
５ｃ 変成触媒（変成処理用の触媒）
５ｓ 細分化触媒
６ 選択酸化部（選択除去処理用の処理部）
６ｃ 選択酸化触媒（選択除去処理用の触媒）
６ｓ 細分化触媒
３３ 燃焼用空気ブロア（送風手段）
４６ 仕切り網（仕切り体）
５０ バイブレータ（加振手段）
Ａ 容器積層体
Ｂ 容器
Ｄ 処理部
Ｈ 補機
Ｍ 細分化触媒除去構造
Ｒ 触媒収容空間
Ｒａ 触媒収容部分
Ｒｂ 細分化触媒収容部分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】