JP2003277779A - バイオガスの脱硫装置 - Google Patents
バイオガスの脱硫装置Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 固定電解質型燃料電池の燃料として硫黄分を
高効率で除去したバイオガスを用いること。 【解決手段】 脱硫装置６には、有機物をメタン発酵し
た硫黄分を含むバイオガスが移送される。脱硫装置６に
は吸着剤として鉄系吸着剤が収容され、硫黄分のうち硫
化水素が脱硫される。高度脱硫装置８には、ゼオライト
系吸着剤からなる吸着剤が収容され、脱硫装置６では除
去しきれなかった硫化メチルやメチルメルカプタンの硫
黄分が脱硫される。よって、燃料電池９には硫黄分が脱
硫されたバイオガスが供給されることとなり、この硫黄
分を取り除くことにより、燃料電池の性能が維持され
る。
高効率で除去したバイオガスを用いること。 【解決手段】 脱硫装置６には、有機物をメタン発酵し
た硫黄分を含むバイオガスが移送される。脱硫装置６に
は吸着剤として鉄系吸着剤が収容され、硫黄分のうち硫
化水素が脱硫される。高度脱硫装置８には、ゼオライト
系吸着剤からなる吸着剤が収容され、脱硫装置６では除
去しきれなかった硫化メチルやメチルメルカプタンの硫
黄分が脱硫される。よって、燃料電池９には硫黄分が脱
硫されたバイオガスが供給されることとなり、この硫黄
分を取り除くことにより、燃料電池の性能が維持され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機物の発酵によ
り生じた硫黄分を含むバイオガスから硫黄分を取り除い
て、燃料電池に供給するバイオガスの脱硫装置に関す
る。
り生じた硫黄分を含むバイオガスから硫黄分を取り除い
て、燃料電池に供給するバイオガスの脱硫装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池は、メタンガス等から取り出し
た水素と空気中の酸素を電気化学反応により、水の電気
分解とは逆の反応をさせることによって、電気化学的エ
ネルギーを直接電気として取出すもので、その技術が注
目されている。また、燃料電池の技術として、リン酸型
燃料電池（ＰＡＦＣ）と固体電解質型燃料電池（ＳＯＦ
Ｃ）が知られており、後者の固体電解質型燃料電池は、
発電効率が高く、耐久性が高いことから注目されてい
る。これらの燃料電池のうち、前者のリン酸型燃料電池
に適用する燃料源として、有機発酵により生成したメタ
ン発酵ガス（バイオガス）を用いているものが、特許第
３０６４２７２号に開示されている。図５は、そのバイ
オガスを原料とするリン酸型燃料電池の一例を示してい
る。図中において、脱硫装置６には鉄系吸着剤を硫黄分
の吸着剤として配設し、ガス貯留設備７を介して、硫黄
分を除去してからバイオガスを燃料電池に送っている。
た水素と空気中の酸素を電気化学反応により、水の電気
分解とは逆の反応をさせることによって、電気化学的エ
ネルギーを直接電気として取出すもので、その技術が注
目されている。また、燃料電池の技術として、リン酸型
燃料電池（ＰＡＦＣ）と固体電解質型燃料電池（ＳＯＦ
Ｃ）が知られており、後者の固体電解質型燃料電池は、
発電効率が高く、耐久性が高いことから注目されてい
る。これらの燃料電池のうち、前者のリン酸型燃料電池
に適用する燃料源として、有機発酵により生成したメタ
ン発酵ガス（バイオガス）を用いているものが、特許第
３０６４２７２号に開示されている。図５は、そのバイ
オガスを原料とするリン酸型燃料電池の一例を示してい
る。図中において、脱硫装置６には鉄系吸着剤を硫黄分
の吸着剤として配設し、ガス貯留設備７を介して、硫黄
分を除去してからバイオガスを燃料電池に送っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】バイオガスは高効率な
エネルギーを回収することができるが、バイオガス中に
は燃料電池の性能低下を引き起こす硫黄分が含まれてお
り、その除去のために脱硫装置の設置が必須となってい
る。従来の脱硫設備では、鉄系吸着剤を用い、バイオガ
ス中の硫黄分のうち硫化水素を硫化鉄に反応させて硫黄
分を除去している。しかしながら、鉄系吸着剤からなる
脱硫装置では、硫化水素を除去することができても、他
のイオウ系不純物である硫化メチル、メチルメルカプタ
ンについては除去が充分でなかった。このような硫黄分
が残留すると、硫黄分が燃料電池に悪影響を及ぼし、電
池性能の劣化により寿命が短くなったりする。なお、他
方の固体電解質型燃料電池では、燃料としてバイオガス
を用いた例がない。
エネルギーを回収することができるが、バイオガス中に
は燃料電池の性能低下を引き起こす硫黄分が含まれてお
り、その除去のために脱硫装置の設置が必須となってい
る。従来の脱硫設備では、鉄系吸着剤を用い、バイオガ
ス中の硫黄分のうち硫化水素を硫化鉄に反応させて硫黄
分を除去している。しかしながら、鉄系吸着剤からなる
脱硫装置では、硫化水素を除去することができても、他
のイオウ系不純物である硫化メチル、メチルメルカプタ
ンについては除去が充分でなかった。このような硫黄分
が残留すると、硫黄分が燃料電池に悪影響を及ぼし、電
池性能の劣化により寿命が短くなったりする。なお、他
方の固体電解質型燃料電池では、燃料としてバイオガス
を用いた例がない。
【０００４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、固定酸化型燃料電池の燃料としてバイオガスを
用い、このバイオガスから硫黄分を除去して燃料電池に
硫黄分が導入されないようにするバイオガスの脱硫装置
を提供することにある。
もので、固定酸化型燃料電池の燃料としてバイオガスを
用い、このバイオガスから硫黄分を除去して燃料電池に
硫黄分が導入されないようにするバイオガスの脱硫装置
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、有機物の発酵により生じたメタン及び硫黄分を含む
バイオガスから上記硫黄分を除去するための脱硫装置
と、バイオガスを燃料として化学的エネルギーを直接電
気的エネルギーに変換する燃料電池とを備え、上記脱硫
装置の下流側に硫化メチルとメチルメルカプタンを除去
するための高度脱硫装置を設け、上記脱硫装置を通過し
た硫化メチルとメチルメルカプタンを高度脱硫装置によ
りバイオガスから除去するようにした。上記バイオガス
の脱硫装置は、上記高度脱硫装置の上流側にバイオガス
に含まれる水分を取り除く脱水装置を設けることができ
る。また、上記バイオガスの脱硫装置は、上記高度脱硫
装置が活性炭を硫黄分の脱硫剤とした第１の補助脱硫装
置とゼオライト系吸着剤を硫黄分の脱硫剤とした第２の
補助脱硫装置とを備え、第１の補助脱硫装置を第２の補
助脱硫装置の上流側に配置することができる。なお、上
記脱硫装置の脱硫剤として鉄系吸着剤を配設することが
できる。また、上記目的を達成するために、有機物の発
酵により生じたメタン及び硫黄分を含むバイオガスから
上記硫黄分を除去するための鉄系吸着剤を配設した脱硫
装置と、バイオガスを燃料として化学的エネルギーを直
接電気的エネルギーに変換する燃料電池とを備え、上記
脱硫装置の上流側に硫黄分を硫化水素に反応させる加熱
触媒装置を設けるとともに、燃料電池で発生した水素ガ
スを加熱触媒装置に供給し、上記バイオガスに含まれて
いる硫黄分を硫化水素に反応させることを促進するよう
にした。
に、有機物の発酵により生じたメタン及び硫黄分を含む
バイオガスから上記硫黄分を除去するための脱硫装置
と、バイオガスを燃料として化学的エネルギーを直接電
気的エネルギーに変換する燃料電池とを備え、上記脱硫
装置の下流側に硫化メチルとメチルメルカプタンを除去
するための高度脱硫装置を設け、上記脱硫装置を通過し
た硫化メチルとメチルメルカプタンを高度脱硫装置によ
りバイオガスから除去するようにした。上記バイオガス
の脱硫装置は、上記高度脱硫装置の上流側にバイオガス
に含まれる水分を取り除く脱水装置を設けることができ
る。また、上記バイオガスの脱硫装置は、上記高度脱硫
装置が活性炭を硫黄分の脱硫剤とした第１の補助脱硫装
置とゼオライト系吸着剤を硫黄分の脱硫剤とした第２の
補助脱硫装置とを備え、第１の補助脱硫装置を第２の補
助脱硫装置の上流側に配置することができる。なお、上
記脱硫装置の脱硫剤として鉄系吸着剤を配設することが
できる。また、上記目的を達成するために、有機物の発
酵により生じたメタン及び硫黄分を含むバイオガスから
上記硫黄分を除去するための鉄系吸着剤を配設した脱硫
装置と、バイオガスを燃料として化学的エネルギーを直
接電気的エネルギーに変換する燃料電池とを備え、上記
脱硫装置の上流側に硫黄分を硫化水素に反応させる加熱
触媒装置を設けるとともに、燃料電池で発生した水素ガ
スを加熱触媒装置に供給し、上記バイオガスに含まれて
いる硫黄分を硫化水素に反応させることを促進するよう
にした。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施形態に
よるバイオガスの脱硫装置について、図面を参照しなが
ら説明する。図１は、固体酸化物型燃料電池（ＳＯＦ
Ｃ）による有機性廃棄物２を用いたバイオガス燃料電池
システム１のフロー図の一例である。有機性廃棄物２に
は、家庭、学校、レストラン等が排出する厨芥生ごみ
や、魚介肉類の加工場から出る加工ごみや、木屑、し尿
汚泥、畜産ふん尿、下水汚泥等がある。バイオガスは、
それらの廃棄物２を収集し、前処理工程３して有機系廃
棄物２以外の異物を除去した後、廃棄物２を適度の大き
さに粉砕する。
よるバイオガスの脱硫装置について、図面を参照しなが
ら説明する。図１は、固体酸化物型燃料電池（ＳＯＦ
Ｃ）による有機性廃棄物２を用いたバイオガス燃料電池
システム１のフロー図の一例である。有機性廃棄物２に
は、家庭、学校、レストラン等が排出する厨芥生ごみ
や、魚介肉類の加工場から出る加工ごみや、木屑、し尿
汚泥、畜産ふん尿、下水汚泥等がある。バイオガスは、
それらの廃棄物２を収集し、前処理工程３して有機系廃
棄物２以外の異物を除去した後、廃棄物２を適度の大き
さに粉砕する。
【０００７】メタン発酵設備４では、汚泥等の水分を加
えて、スラリー状としメタン発酵菌を主体として嫌気性
微生物により有機物を発酵させる。そして、有機物の発
酵によりメタンと二酸化炭素を主成分とするバイオガス
を生成する。残りの水分や固形物は滅菌処理して排水・
廃棄処理５がなされる。他方、メタン発酵設備４にて生
成したバイオガスは、脱硫装置６に送られる。この状態
では、バイオガスには、硫化水素、硫化メチル、メチル
メルカプタン等の硫黄系ガスや水分が含まれている。バ
イオガスは、脱硫装置６に移送されると脱硫装置６内に
収容されている鉄系吸着剤に吸着されて硫化鉄となり、
主として硫化水素が除去されたバイオガスは、ガス貯留
設備７に充填される。
えて、スラリー状としメタン発酵菌を主体として嫌気性
微生物により有機物を発酵させる。そして、有機物の発
酵によりメタンと二酸化炭素を主成分とするバイオガス
を生成する。残りの水分や固形物は滅菌処理して排水・
廃棄処理５がなされる。他方、メタン発酵設備４にて生
成したバイオガスは、脱硫装置６に送られる。この状態
では、バイオガスには、硫化水素、硫化メチル、メチル
メルカプタン等の硫黄系ガスや水分が含まれている。バ
イオガスは、脱硫装置６に移送されると脱硫装置６内に
収容されている鉄系吸着剤に吸着されて硫化鉄となり、
主として硫化水素が除去されたバイオガスは、ガス貯留
設備７に充填される。
【０００８】ガス貯留設備７の下流側（なお、本明細書
ではバイオガスの流れの方向を下流側とし、その逆を上
流側とする）には、本発明に関わる高度脱硫装置８が配
設され、高度脱硫装置８には、吸着剤（脱硫剤）として
活性炭または（及び）ゼオライト系吸着剤が配設されて
いる。バイオガスが高度脱硫装置８を通過している間
に、活性炭またはゼオライト系吸着剤が、鉄系吸着剤で
取り除けなかった硫化メチルやメチルメルカプタンを吸
着し、バイオガスから高い割合で硫黄分を除去できる。
なお、これらの硫黄分を吸着するのは、ゼオライト系吸
着剤が優るが活性炭と比べるとコスト高となる。こうし
た硫黄分を除去したメタンが含まれるバイオガスは、発
電設備における燃料電池９の燃料となり、硫黄分が除去
されていることから、燃料電池９への悪影響を阻止する
ことができ、燃料電池９の性能の維持と、長寿命を図る
ことができる。
ではバイオガスの流れの方向を下流側とし、その逆を上
流側とする）には、本発明に関わる高度脱硫装置８が配
設され、高度脱硫装置８には、吸着剤（脱硫剤）として
活性炭または（及び）ゼオライト系吸着剤が配設されて
いる。バイオガスが高度脱硫装置８を通過している間
に、活性炭またはゼオライト系吸着剤が、鉄系吸着剤で
取り除けなかった硫化メチルやメチルメルカプタンを吸
着し、バイオガスから高い割合で硫黄分を除去できる。
なお、これらの硫黄分を吸着するのは、ゼオライト系吸
着剤が優るが活性炭と比べるとコスト高となる。こうし
た硫黄分を除去したメタンが含まれるバイオガスは、発
電設備における燃料電池９の燃料となり、硫黄分が除去
されていることから、燃料電池９への悪影響を阻止する
ことができ、燃料電池９の性能の維持と、長寿命を図る
ことができる。
【０００９】次に、本発明の第２の実施形態によるバイ
オガスの脱硫装置について、図２を参照しながら説明す
る。本実施形態では、高度脱硫装置８の脱硫に吸着剤と
してゼオライト系吸着剤を用い、脱硫装置６と高度脱硫
装置８との間に脱水装置（ミストトラップ）１１を配設
している。脱水装置１１は、脱硫装置６とガス貯留設備
７またはガス貯留設備７と脱水装置１１の間のいずれに
配設してもよく、さらには、脱硫装置６の上流側に配設
してもよい。また、脱水装置としては、空冷、水冷によ
りバイオガスを冷却して水分を凝縮してもよく、繊維質
の間にバイオガスを通すようにして、バイオガス中の水
分を繊維質に凝縮するようにしてもよい。こうした脱水
装置１１を配設したのは、水分があると硫黄分を除去す
る効率が落ちるゼオライト系吸着剤の特性を補填するも
のであり、水分除去によりゼオライト系吸着剤は効率良
く硫黄分を除去することができる。なお、脱水装置１１
を脱硫装置６の上流側に配置した場合は、脱硫装置６に
配設している鉄系吸着剤の水分による錆付きを同時に防
止する役割も果たす。また、脱水装置１１は、脱硫剤と
してゼオライト系吸着剤に代えて活性炭を使用する場合
にも、適用することができる。
オガスの脱硫装置について、図２を参照しながら説明す
る。本実施形態では、高度脱硫装置８の脱硫に吸着剤と
してゼオライト系吸着剤を用い、脱硫装置６と高度脱硫
装置８との間に脱水装置（ミストトラップ）１１を配設
している。脱水装置１１は、脱硫装置６とガス貯留設備
７またはガス貯留設備７と脱水装置１１の間のいずれに
配設してもよく、さらには、脱硫装置６の上流側に配設
してもよい。また、脱水装置としては、空冷、水冷によ
りバイオガスを冷却して水分を凝縮してもよく、繊維質
の間にバイオガスを通すようにして、バイオガス中の水
分を繊維質に凝縮するようにしてもよい。こうした脱水
装置１１を配設したのは、水分があると硫黄分を除去す
る効率が落ちるゼオライト系吸着剤の特性を補填するも
のであり、水分除去によりゼオライト系吸着剤は効率良
く硫黄分を除去することができる。なお、脱水装置１１
を脱硫装置６の上流側に配置した場合は、脱硫装置６に
配設している鉄系吸着剤の水分による錆付きを同時に防
止する役割も果たす。また、脱水装置１１は、脱硫剤と
してゼオライト系吸着剤に代えて活性炭を使用する場合
にも、適用することができる。
【００１０】次に、本発明の第３の実施形態によるバイ
オガスの脱硫装置について、図３を参照しながら説明す
る。本実施形態では、ガス貯留設備７を介して脱硫装置
６と燃料電池９との間に、高度脱硫装置８としての第１
補助脱硫装置１３と第２補助脱硫装置１４を設けてい
る。上流側に配設した第１補助脱硫装置１３には、硫黄
分の脱硫に吸着剤としての活性炭を配設し、下流側に配
設した第２補助脱硫装置１３には、ゼオライト系吸着剤
を配設している。
オガスの脱硫装置について、図３を参照しながら説明す
る。本実施形態では、ガス貯留設備７を介して脱硫装置
６と燃料電池９との間に、高度脱硫装置８としての第１
補助脱硫装置１３と第２補助脱硫装置１４を設けてい
る。上流側に配設した第１補助脱硫装置１３には、硫黄
分の脱硫に吸着剤としての活性炭を配設し、下流側に配
設した第２補助脱硫装置１３には、ゼオライト系吸着剤
を配設している。
【００１１】本実施形態では、脱硫装置６により硫化水
素を脱硫した後、残りの硫黄分を高度脱硫装置８で脱硫
する。高度脱硫装置８では、活性炭を吸着剤とした第１
補助脱硫装置１３で水分や硫化メチル及びメチルメルカ
プタンを吸着することを目的としているが、活性炭では
メチルメルカプタンを十分に吸着できない場合がある。
よって、残りのメチルメルカプタンを第２補助脱硫装置
１４に配設したゼオライト系吸着剤によって吸着する。
こうして、第１補助脱硫装置１３に安価な活性炭を用
い、第２補助脱硫装置１４に高価なゼオライト系吸着剤
を用いることにより、ゼオライト系吸着剤の使用量を軽
減して高度脱硫装置８のコストの軽減を図っている。
素を脱硫した後、残りの硫黄分を高度脱硫装置８で脱硫
する。高度脱硫装置８では、活性炭を吸着剤とした第１
補助脱硫装置１３で水分や硫化メチル及びメチルメルカ
プタンを吸着することを目的としているが、活性炭では
メチルメルカプタンを十分に吸着できない場合がある。
よって、残りのメチルメルカプタンを第２補助脱硫装置
１４に配設したゼオライト系吸着剤によって吸着する。
こうして、第１補助脱硫装置１３に安価な活性炭を用
い、第２補助脱硫装置１４に高価なゼオライト系吸着剤
を用いることにより、ゼオライト系吸着剤の使用量を軽
減して高度脱硫装置８のコストの軽減を図っている。
【００１２】次に、本発明の第４の実施形態によるバイ
オガスの脱硫装置について、図４を参照しながら説明す
る。本実施形態では、高度脱硫装置８を使用せずに、脱
硫装置６の上流側に加温・触媒設備１５を配設してい
る。そして、燃料電池９で生成した水素を加温・触媒設
備１５に戻して水素を循環させている。このようにする
と、加温・触媒設備１５に導入されたバイオガスが循環
水素と混合し、硫黄分に含まれている硫化メチル及びメ
チルメルカプタンが硫化水素に還元することになる。す
ると加温・触媒設備１５から脱硫装置６に移送されたバ
イオガスが、硫化水素が鉄系吸着剤により吸着されて硫
化水素が硫化鉄にされる。よって、燃料電池９には硫黄
分が除去されたバイオガスが導入される。
オガスの脱硫装置について、図４を参照しながら説明す
る。本実施形態では、高度脱硫装置８を使用せずに、脱
硫装置６の上流側に加温・触媒設備１５を配設してい
る。そして、燃料電池９で生成した水素を加温・触媒設
備１５に戻して水素を循環させている。このようにする
と、加温・触媒設備１５に導入されたバイオガスが循環
水素と混合し、硫黄分に含まれている硫化メチル及びメ
チルメルカプタンが硫化水素に還元することになる。す
ると加温・触媒設備１５から脱硫装置６に移送されたバ
イオガスが、硫化水素が鉄系吸着剤により吸着されて硫
化水素が硫化鉄にされる。よって、燃料電池９には硫黄
分が除去されたバイオガスが導入される。
【００１３】以上、本発明の実施形態について説明した
が、勿論本発明は本発明の技術的思想に基づき種々の変
形または変更が可能である。例えば、上記第３の実施形
態では、脱水装置１１を用いていないが、脱水装置１１
を脱硫装置６の上流側に、または脱硫装置６と第２補助
脱硫装置１４との間のいずれかに配置してもよい。ま
た、上記各実施の形態では、固体電解質型燃料電池（Ｓ
ＯＦＣ）を用いて説明したが、本発明の各実施の形態で
説明した脱硫装置や高度脱硫装置等から構成される脱硫
設備は、リン酸型燃料電池（ＰＡＦＣ）にも適用が可能
である。
が、勿論本発明は本発明の技術的思想に基づき種々の変
形または変更が可能である。例えば、上記第３の実施形
態では、脱水装置１１を用いていないが、脱水装置１１
を脱硫装置６の上流側に、または脱硫装置６と第２補助
脱硫装置１４との間のいずれかに配置してもよい。ま
た、上記各実施の形態では、固体電解質型燃料電池（Ｓ
ＯＦＣ）を用いて説明したが、本発明の各実施の形態で
説明した脱硫装置や高度脱硫装置等から構成される脱硫
設備は、リン酸型燃料電池（ＰＡＦＣ）にも適用が可能
である。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
の発明は、有機物の発酵により生じたメタン及び硫黄分
を含むバイオガスから上記硫黄分を除去するための鉄系
吸着剤を備えた脱硫装置と、バイオガスを燃料として化
学的エネルギーを直接電気的エネルギーに変換する燃料
電池とを備え、上記脱硫装置とは別途、バイオガスの硫
黄分に含まれる硫化メチルとメチルメルカプタンを除去
するための高度脱硫装置を設けたので、燃料電池の性能
を維持するとともにその高寿命を達成できる。本発明の
請求項２の発明は、上記高度脱硫装置の上流側にバイオ
ガスに含まれる水分を取り除く脱水装置を設けたので、
高度脱硫装置が水分によりその性能が阻害されないよう
になる。本発明の請求項３の発明は、上記高度脱硫装置
が活性炭を硫黄分の脱硫剤とした第１の補助脱硫装置と
ゼオライト系吸着剤を硫黄分の脱硫剤とした第２の補助
脱硫装置とを備え、第１の補助脱硫装置を第２の補助脱
硫装置の上流側に配置するようにしたので、２種類の吸
着剤のうち高価な吸着剤の使用量を軽減でき、製造コス
トの軽減を図ることができる。本発明の請求項４の発明
は、上記脱硫装置の脱硫剤として鉄系吸着剤を配設した
ので、脱硫装置のコストの軽減を図ることができる。本
発明の請求項５の発明は、有機物の発酵により生じたメ
タン及び硫黄分を含むバイオガスから上記硫黄分を除去
するための鉄系吸着剤を配設した脱硫装置と、バイオガ
スを燃料として化学的エネルギーを直接電気的エネルギ
ーに変換する燃料電池とを備え、上記脱硫装置の上流側
に硫黄分を硫化水素に反応させる加熱触媒装置を設ける
とともに、燃料電池で発生した水素ガスを加熱触媒装置
に供給し、上記バイオガスに含まれている硫黄分を硫化
水素に反応させることを促進するようにしたので、鉄系
吸着剤により効率良くバイオガスから硫黄分を除去する
ことができる。
の発明は、有機物の発酵により生じたメタン及び硫黄分
を含むバイオガスから上記硫黄分を除去するための鉄系
吸着剤を備えた脱硫装置と、バイオガスを燃料として化
学的エネルギーを直接電気的エネルギーに変換する燃料
電池とを備え、上記脱硫装置とは別途、バイオガスの硫
黄分に含まれる硫化メチルとメチルメルカプタンを除去
するための高度脱硫装置を設けたので、燃料電池の性能
を維持するとともにその高寿命を達成できる。本発明の
請求項２の発明は、上記高度脱硫装置の上流側にバイオ
ガスに含まれる水分を取り除く脱水装置を設けたので、
高度脱硫装置が水分によりその性能が阻害されないよう
になる。本発明の請求項３の発明は、上記高度脱硫装置
が活性炭を硫黄分の脱硫剤とした第１の補助脱硫装置と
ゼオライト系吸着剤を硫黄分の脱硫剤とした第２の補助
脱硫装置とを備え、第１の補助脱硫装置を第２の補助脱
硫装置の上流側に配置するようにしたので、２種類の吸
着剤のうち高価な吸着剤の使用量を軽減でき、製造コス
トの軽減を図ることができる。本発明の請求項４の発明
は、上記脱硫装置の脱硫剤として鉄系吸着剤を配設した
ので、脱硫装置のコストの軽減を図ることができる。本
発明の請求項５の発明は、有機物の発酵により生じたメ
タン及び硫黄分を含むバイオガスから上記硫黄分を除去
するための鉄系吸着剤を配設した脱硫装置と、バイオガ
スを燃料として化学的エネルギーを直接電気的エネルギ
ーに変換する燃料電池とを備え、上記脱硫装置の上流側
に硫黄分を硫化水素に反応させる加熱触媒装置を設ける
とともに、燃料電池で発生した水素ガスを加熱触媒装置
に供給し、上記バイオガスに含まれている硫黄分を硫化
水素に反応させることを促進するようにしたので、鉄系
吸着剤により効率良くバイオガスから硫黄分を除去する
ことができる。
【図１】本発明の第１の実施形態によるバイオガス燃料
システムのフロー図である。
システムのフロー図である。
【図２】本発明の第２の実施形態によるバイオガス燃料
システムの脱硫設備部のフロー図である（なお、脱硫装
置より上流側は、図１を参照、以下の図も同様）。
システムの脱硫設備部のフロー図である（なお、脱硫装
置より上流側は、図１を参照、以下の図も同様）。
【図３】本発明の第３の実施形態によるバイオガス燃料
システムの脱硫設備部のフロー図である。
システムの脱硫設備部のフロー図である。
【図４】本発明の第４の実施形態によるバイオガス燃料
システムの脱硫設備部のフロー図である。
システムの脱硫設備部のフロー図である。
【図５】従来例によるバイオガス燃料システムの脱硫設
備部のフロー図である。
備部のフロー図である。
１ バイオガス燃料システム
２ 有機性廃棄物
３ 前処理工程
４ メタン発酵設備
５ 滅菌設備／排水処理
６ 脱硫装置
７ ガス貯留設備
８ 高度脱硫装置
９ 燃料電池
１０ 熱回収設備
１１ 脱水装置
１３ 第１補助脱硫装置
１４ 第２補助脱硫装置
１５ 加湿・触媒設備
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 宮本 学
兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１
号 三菱重工業株式会社神戸造船所内
(72)発明者 股野 安浩
兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１
号 三菱重工業株式会社神戸造船所内
Ｆターム(参考） 5H026 AA06
5H027 AA06 BA16
Claims (5)
- 【請求項１】 有機物の発酵により生じたメタン及び硫
黄分を含むバイオガスから上記硫黄分を除去するための
脱硫装置と、バイオガスを燃料として化学的エネルギー
を直接電気的エネルギーに変換する燃料電池とを備え、 上記脱硫装置の下流側に硫化メチルとメチルメルカプタ
ンを除去するための高度脱硫装置を設け、上記脱硫装置
を通過した硫化メチルとメチルメルカプタンを高度脱硫
装置によりバイオガスから除去したことを特徴とするバ
イオガスの脱硫装置。 - 【請求項２】 上記高度脱硫装置の上流側にバイオガス
に含まれる水分を取り除く脱水装置を設けたことを特徴
とする請求項１に記載のバイオガスの脱硫装置。 - 【請求項３】 上記高度脱硫装置が活性炭を硫黄分の脱
硫剤とした第１の補助脱硫装置とゼオライト系吸着剤を
硫黄分の脱硫剤とした第２の補助脱硫装置とを備え、第
１の補助脱硫装置を第２の補助脱硫装置の上流側に配置
するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記
載のバイオガスの脱硫装置。 - 【請求項４】 上記脱硫装置の脱硫剤として鉄系吸着剤
を配設したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１
項に記載のバイオガス脱硫装置。 - 【請求項５】 有機物の発酵により生じたメタン及び硫
黄分を含むバイオガスから上記硫黄分を除去するための
吸着剤を配設した脱硫装置と、バイオガスを燃料として
化学的エネルギーを直接電気的エネルギーに変換する燃
料電池とを備え、 上記脱硫装置の上流側に硫黄分を硫化水素に反応させる
加熱触媒装置を設けるとともに、燃料電池で発生した水
素ガスを加熱触媒装置に供給し、上記バイオガスに含ま
れている硫黄分を硫化水素に反応させることを促進する
ようにしたことを特徴とするバイオガスの脱硫装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002087600A JP2003277779A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | バイオガスの脱硫装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002087600A JP2003277779A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | バイオガスの脱硫装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003277779A true JP2003277779A (ja) | 2003-10-02 |
Family
ID=29233739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002087600A Withdrawn JP2003277779A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | バイオガスの脱硫装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003277779A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005147045A (ja) * | 2003-11-18 | 2005-06-09 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | バイオガス発電装置 |
| WO2005063354A1 (de) * | 2003-12-23 | 2005-07-14 | Basf Aktiengesellschaft | Verfahren zur abreicherung von schwefel und/oder schwefelhaltigen verbindungen aus einer biochemisch hergestellten organischen verbindung |
| JP2008153149A (ja) * | 2006-12-20 | 2008-07-03 | Tokyo Gas Co Ltd | 高温型燃料電池システム及び制御方法 |
| EP1988593A1 (en) * | 2007-04-30 | 2008-11-05 | Samsung SDI Co., Ltd. | Desulfurizing device and fuel cell system including the same |
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-
2002
- 2002-03-27 JP JP2002087600A patent/JP2003277779A/ja not_active Withdrawn
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| JP2013001883A (ja) * | 2011-06-21 | 2013-01-07 | Takaaki Nosaka | メタン発酵バイオマスガスの硫化水素低減化方法及びメタン発酵バイオマスガスの硫化水素低減化装置 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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