JP2017197420A - 水素ガスの製造方法および水素ガスの製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】よりコストを低減することができる水素ガスの製造方法および水素ガスの製造装置を提供する。
【解決手段】原料の有機物１を反応容器１１の内部に入れ、加熱手段１２により熱分解可能な温度以上に加熱して熱分解ガスを発生させる。加熱手段１２で加熱した状態の反応容器１１の内部に、供給手段１３によりニッケル含有物質を含む水溶液２０を供給し、熱分解ガスをニッケルと水とともに加熱して、水素ガスを発生させる。発生した水素ガスを、回収手段１５により反応容器１１から回収する。
【選択図】図１
【解決手段】原料の有機物１を反応容器１１の内部に入れ、加熱手段１２により熱分解可能な温度以上に加熱して熱分解ガスを発生させる。加熱手段１２で加熱した状態の反応容器１１の内部に、供給手段１３によりニッケル含有物質を含む水溶液２０を供給し、熱分解ガスをニッケルと水とともに加熱して、水素ガスを発生させる。発生した水素ガスを、回収手段１５により反応容器１１から回収する。
【選択図】図１
Description
本発明は、水素ガスの製造方法および水素ガスの製造装置に関する。
従来、バイオマスやプラスチック等の有機物から、水素などの可燃性のガスを製造する方法として、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニール）をＣａＯと混合し、メカノケミカル処理で粉砕した後、加熱する方法（例えば、特許文献１参照）や、セルロースを含むバイオマスの粉末と水酸化カルシウムの粉末とを混合粉砕した後、加熱する方法（例えば、特許文献２参照）などがある。
特許文献１および２に記載の従来の方法は、粉砕処理を行うことにより、１０００℃以上の高温で処理する場合と比べて、容易かつ低コストで水素などの燃焼ガスを製造することができる。しかしながら、粉砕処理にもエネルギーが必要であり、粉砕装置も必要となることから、粉砕に関するコストをさらに低減するための技術開発が期待されていた。
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、よりコストを低減することができる水素ガスの製造方法および水素ガスの製造装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る水素ガスの製造方法は、有機物を、熱分解可能な温度以上に加熱して熱分解ガスを発生させる加熱工程と、前記有機物を熱分解可能な温度以上の温度で、前記熱分解ガスをニッケルと水とともに加熱して、水素ガスを発生させる反応工程と、発生した前記水素ガスを回収する回収工程とを、有することを特徴とする。
本発明に係る水素ガスの製造方法は、有機物を熱分解して熱分解ガスを発生させた後、熱分解可能な温度の状態で、その熱分解ガスをニッケルと水ととともに加熱することにより、熱分解ガスと水蒸気とを反応させて水素ガスを発生させることができ、水素ガスを効率良く回収することができる。熱分解の前に、有機物をニッケルと混合したり粉砕したりしなくとも、水素ガスを得ることができ、粉砕に関するコストを低減することができる。なお、ニッケルは、水素ガスを発生させるための触媒的な働きをしていると考えられる。
本発明に係る水素ガスの製造方法は、加熱工程で熱分解ガスを全て発生させた後、反応工程を行ってもよいが、加熱工程で熱分解ガスを発生させつつ、反応工程で水素ガスを発生させることが好ましい。この場合、連続的に水素ガスを回収することができる。また、水素ガスを回収するための作業時間を短くすることもできる。
本発明に係る水素ガスの製造方法で、加熱工程および反応工程での温度は、原料の有機物を熱分解可能な温度であればよく、概ね３００℃以上が好ましい。また、加熱工程および反応工程は、ほぼ常圧下で行われることが好ましい。また、回収工程では、水素ガスだけでなく、プロパン、メタン、エタンのような水素を取り出し可能な化合物のガスや、その他のガスも、水素ガスと一緒に回収してもよい。これらのガスを回収後、プロパン、メタン、エタン等の化合物のガスから、水素を取り出してもよい。
本発明に係る水素ガスの製造方法で、加熱工程は、有機物とともにカルシウムを加熱して、熱分解ガスを発生させてもよい。この場合、水素ガスをさらに発生しやすくすることができる。カルシウムは、単体であってもよく、酸化カルシウムや水酸化カルシウムなどの化合物で供給されてもよい。
本発明に係る水素ガスの製造方法で、前記加熱工程は、反応容器中に前記有機物を入れて加熱し、前記反応容器中に前記熱分解ガスを発生させ、前記反応工程は、加熱した状態の前記反応容器中にニッケル含有物質と水とを加えて前記水素ガスを発生させてもよい。この場合、１つの反応容器で加熱工程と反応工程とを行うことができる。
また、この場合、有機物を入れるための反応容器と、前記反応容器に入れた前記有機物を、熱分解可能な温度以上に加熱可能に設けられた加熱手段と、前記加熱手段で加熱した状態の前記反応容器中に、ニッケル含有物質と水とを供給可能に設けられた供給手段と、前記加熱手段で加熱した前記有機物から発生する熱分解ガスを、前記供給手段で供給された前記ニッケル含有物質に含まれるニッケルと水とともに加熱することにより発生する水素ガスを、前記反応容器から回収可能に設けられた回収手段とを、有することを特徴とする本発明に係る水素ガスの製造装置により、好適に実施することができる。
また、本発明に係る水素ガスの製造方法で、前記加熱工程は、第１の反応容器中に前記有機物を入れて加熱し、前記熱分解ガスを発生させ、前記反応工程は、前記有機物を熱分解可能な温度以上の温度に維持した第２の反応容器中に、前記熱分解ガスを導入し、前記第２の反応容器中にニッケル含有物質と水とを加えて前記水素ガスを発生させてもよい。この場合、第１の反応容器中に残る加熱工程後の灰と、第２の反応容器中に残る反応工程後のニッケルとが混ざらないため、第２の反応容器中からニッケルを容易に回収することができる。また、回収したニッケルを再利用することができる。
また、この場合、有機物を入れるための第１の反応容器と、前記第１の反応容器に入れた前記有機物を、熱分解可能な温度以上に加熱可能に設けられた第１の加熱手段と、前記第１の反応容器と連通し、前記第１の加熱手段で加熱した前記有機物から発生する熱分解ガスを導入可能に設けられた第２の反応容器と、前記第２の反応容器の内部を、前記有機物を熱分解可能な温度以上の温度に加熱可能に設けられた第２の加熱手段と、前記第２の加熱手段で加熱した状態の前記第２の反応容器中に、ニッケル含有物質と水とを供給可能に設けられた供給手段と、前記第２の反応容器中に導入された前記熱分解ガスを、前記供給手段で供給された前記ニッケル含有物質に含まれるニッケルと水とともに加熱することにより発生する水素ガスを、前記第２の反応容器から回収可能に設けられた回収手段とを、有することを特徴とする本発明に係る水素ガスの製造装置により、好適に実施することができる。
本発明に係る水素ガスの製造方法および水素ガスの製造装置で、前記ニッケル含有物質は、ニッケル、ニッケル化合物、またはこれらを含む物質から成り、前記有機物を熱分解可能な温度以上の温度で液体または気体であることが好ましい。この場合、反応工程の際、ニッケル含有物質が液体または気体であるため、熱分解ガスに作用しやすく、水素ガスをより効果的に発生させることができる。ニッケル含有物質は、反応効率をより高めるために、反応容器中に噴霧することが好ましい。また、供給手段から供給する水は、液体であってもよく、氷や水蒸気であってもよい。
本発明に係る水素ガスの製造方法および水素ガスの製造装置で、原料の有機物は、バイオマス、プラスチックまたはそれらの混合物から成ることが好ましい。また、本発明に係る水素ガスの製造方法および水素ガスの製造装置では、原料の有機物から熱分解ガスを発生させた後、ニッケルと水とともに加熱して水素ガスを得ることができるため、原料の有機物があらかじめ粉砕されていなくてもよく、塊状または欠片状であってもよい。
本発明によれば、よりコストを低減することができる水素ガスの製造方法および水素ガスの製造装置を提供することができる。
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態の水素ガスの製造方法および水素ガスの製造装置１０を示している。
図１に示すように、水素ガスの製造装置１０は、反応容器１１と加熱手段１２と供給手段１３と送流手段１４と回収手段１５とを有している。
図１は、本発明の第１の実施の形態の水素ガスの製造方法および水素ガスの製造装置１０を示している。
図１に示すように、水素ガスの製造装置１０は、反応容器１１と加熱手段１２と供給手段１３と送流手段１４と回収手段１５とを有している。
反応容器１１は、耐熱性の石英管から成り、上部に設けられた供給口１１ａと、側壁上部に設けられた排出口１１ｂとを有している。また、反応容器１１は、内部に、原料の有機物を収納するための試験管１１ｃを有している。加熱手段１２は、電気炉から成り、内部に反応容器１１を収納して加熱可能になっている。加熱手段１２は、反応容器１１に入れた有機物１を、熱分解可能な温度以上に加熱するようになっている。
供給手段１３は、ニッケル含有物質を含む水溶液２０を収納した収納容器２１と、収納容器２１と反応容器１１の供給口１１ａとを連通する供給路２２と、供給路２２の中間部に取り付けられた水量調整装置２３とを有している。図１に示す一例では、ニッケル含有物質は酢酸ニッケルであり、収納容器２１には、酢酸ニッケル水溶液が収納されている。供給手段１３は、水量調整装置２３で供給量を調整しつつ、収納容器２１に収納されたニッケル含有物質を含む水溶液２０を、供給口１１ａから反応容器１１の内部に供給可能になっている。なお、供給手段１３は、ニッケル含有物質と水とを別々に供給するよう構成されていてもよい。
送流手段１４は、キャリアガスを収納したボンベ２４と、ボンベ２４と供給路２２とを連通するキャリアガス流路２５と、キャリアガス流路２５の中間部に取り付けられた流量計２６とを有している。キャリアガスは、例えば、アルゴンガス、窒素ガス、またはそれらの混合ガスであり、図１に示す一例では、アルゴンガスである。送流手段１４は、キャリアガスを、ニッケル含有物質を含む水溶液２０と共に、供給口１１ａから反応容器１１の内部に供給可能になっている。また、送流手段１４は、流量計２６を見ながらボンベ２４のバルブ２４ａの開閉量を調節することにより、キャリアガスの流量を調整可能になっている。
回収手段１５は、冷却トラップ装置２７とアスピレーター２８と流路選択装置２９と回収シリンダー３０と、反応容器１１の排出口１１ｂから冷却トラップ装置２７、流路選択装置２９を経由して回収シリンダー３０まで伸びるガス回収路３１とを有している。冷却トラップ装置２７は、反応容器１１で発生した水素ガスと、反応容器１１の内部のその他のガスとの混合ガスを水で冷却し、そのガス中に含まれる水分を除去するようになっている。回収シリンダー３０は、冷却トラップ装置２７を通って、ガス回収路３１から流れてきた混合ガスを、水上置換法で内部に溜めるよう設けられている。アスピレーター２８は、流路選択装置２９を介してガス回収路３１に接続されており、回収シリンダー３０に溜まったガスを回収するよう設けられている。流路選択装置２９は、回収シリンダー３０にガスを溜める際には、冷却トラップ装置２７と回収シリンダー３０とを接続し、回収シリンダー３０に溜まったガスを回収する際には、アスピレーター２８と回収シリンダー３０とを接続するよう構成されている。
水素ガスの製造装置１０は、キャリアガスの流れにより、反応容器１１で発生した水素ガスを含む混合ガスをガス回収路３１に送り、回収シリンダー３０に溜めるようになっている。
本発明の第１の実施の形態の水素ガスの製造方法は、水素ガスの製造装置１０により好適に実施することができる。本発明の第１の実施の形態の水素ガスの製造方法は、まず、原料の有機物１を反応容器１１の試験管１１ｃに入れる。原料の有機物１は、塊状または欠片状のバイオマス、プラスチックまたはそれらの混合物である。次に、加熱手段１２により、有機物１を熱分解可能な温度以上に反応容器１１を加熱し、有機物１を熱分解して熱分解ガスを発生させる。加熱手段１２による加熱温度は、概ね３００℃以上であるが、有機物１の種類にもよって異なり、例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）の場合は、４００℃〜４５０℃、ＰＥ（ポリエチレン）の場合は、４００℃〜５００℃である。また、加熱手段１２による加熱は、常圧下で行う。発生する熱分解ガスには、プロパンやメタン、エタンなどが含まれている。また、有機物１が、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）などの酸素を含む物質から成る場合には、熱分解ガスには、一酸化炭素や二酸化炭素が含まれることもある。
反応容器１１の内部で熱分解ガスが発生したならば、送流手段１４によるキャリアガスとともに、供給手段１３によりニッケル含有物質を含む水溶液２０を、加熱手段１２で加熱した状態の反応容器１１の内部に供給する。これにより、反応容器１１の内部の熱分解ガスを、供給されたニッケル含有物質を含む水溶液２０に含まれるニッケルと水とともに加熱して、熱分解ガスと水蒸気とを反応させ、水素ガスを発生させることができる。このとき、反応容器１１の内部に滴下する際、ニッケル含有物質を含む水溶液２０が、反応容器１１の内部の温度で蒸発して霧状になり、反応容器１１の内部に向かって噴霧される。これにより、熱分解ガスと水蒸気とが反応しやすくなり、水素ガスをより効果的に発生させることができる。この水素ガスの発生は、常圧下で行う。
例えば、熱分解ガスに含まれるメタン（ＣＨ４）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、一酸化炭素（ＣＯ）と、水蒸気とが反応して水素ガスを発生させるときの化学式は、それぞれ以下のようになる。
ＣＨ４＋Ｈ２Ｏ → ＣＯ＋３Ｈ２
Ｃ２Ｈ６＋２Ｈ２Ｏ → ２ＣＯ＋５Ｈ２
ＣＯ＋Ｈ２Ｏ → ＣＯ２＋Ｈ２
ＣＨ４＋Ｈ２Ｏ → ＣＯ＋３Ｈ２
Ｃ２Ｈ６＋２Ｈ２Ｏ → ２ＣＯ＋５Ｈ２
ＣＯ＋Ｈ２Ｏ → ＣＯ２＋Ｈ２
水素ガスが発生したならば、その水素ガスを、反応容器１１の内部の他のガスとともに、回収手段１５により回収する。このとき、キャリアガスの流れにより、水素ガスを含む混合ガスをガス回収路３１に送り、冷却トラップ装置２７で冷却した後、回収シリンダー３０に溜めて、アスピレーター２８で回収することができる。
本発明の第１の実施の形態の水素ガスの製造方法によれば、１つの反応容器１１で加熱手段１２による加熱と、水素ガスを発生させる反応とを行うことができる。本発明の第１の実施の形態の水素ガスの製造方法によれば、有機物１を熱分解して熱分解ガスを発生させた後、熱分解可能な温度の状態で、その熱分解ガスをニッケルと水とともに加熱することにより、水素ガスを効率良く回収することができる。熱分解の前に、有機物１をニッケルと混合したり粉砕したりしなくとも、水素ガスを得ることができ、粉砕に関するコストを低減することができる。
本発明の第１の実施の形態の水素ガスの製造方法は、加熱により熱分解ガスを発生させつつ、水素ガスを発生させることができるため、連続的に水素ガスを回収することができる。また、水素ガスを回収するための作業時間を短くすることもできる。
なお、本発明の第１の実施の形態の水素ガスの製造方法は、加熱手段１２により加熱する際、有機物１とともにカルシウムを加熱して、熱分解ガスを発生させてもよい。この場合、水素ガスをさらに発生しやすくすることができる。カルシウムは、単体であってもよく、酸化カルシウムや水酸化カルシウムなどの化合物で供給されてもよい。
図１に示す水素ガスの製造装置１０を用いて、水素ガスの回収試験を行った。原料の有機物（サンプル）として、ポリプロピレン（ＰＰ）製の遠沈管容器、ポリスチレン（ＰＳ）製のプラスチックシャーレ、ポリエチレン（ＰＥ）製のスチロール棒瓶、吉野杉の木片をそれぞれ用いた。原料の有機物は、塊状のまま反応容器１１に入れた。有機物の加熱は、６００℃で１時間とした。試験に用いた各有機物の量、ニッケル含有物質を含む水溶液２０としての酢酸ニッケル水溶液の滴下量、それに含まれる酢酸ニッケルの量を、表１に示す。
また、発生したガスの量、そのガスに含まれる水素（Ｈ２）、メタン（ＣＨ４）、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ２）の体積％濃度および、原料の有機物１ｋｇあたりの含有量も、表１に示す。表１に示すように、いずれの有機物からも、あらかじめ粉砕することなく、水素ガスを回収することができた。また、原料の有機物１ｋｇあたり２５ｇ以上の水素ガスを回収することができた。
図２は、本発明の第２の実施の形態の水素ガスの製造方法および水素ガスの製造装置を示している。
図２に示すように、水素ガスの製造装置５０は、第１の反応容器５１と第１の加熱手段５２と第２の反応容器５３と第２の加熱手段５４と供給手段１３と送流手段１４と回収手段１５とを有している。なお、以下の説明では、本発明の第１の実施の形態の水素ガスの製造方法および水素ガスの製造装置１０と同一の構成には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
図２に示すように、水素ガスの製造装置５０は、第１の反応容器５１と第１の加熱手段５２と第２の反応容器５３と第２の加熱手段５４と供給手段１３と送流手段１４と回収手段１５とを有している。なお、以下の説明では、本発明の第１の実施の形態の水素ガスの製造方法および水素ガスの製造装置１０と同一の構成には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
第１の反応容器５１および第２の反応容器５３は、それぞれ耐熱性の石英管から成り、上部に設けられた供給口５１ａ、５３ａと、側壁上部に設けられた排出口５１ｂ、５３ｂとを有している。また、第１の反応容器５１の排出口５１ｂと第２の反応容器５３の供給口５３ａとが連通されている。第１の反応容器５１は、内部に、原料の有機物１を収納するための試験管５１ｃを有している。また、第２の反応容器５３は、内部に、試験管５３ｃを有している。
第１の加熱手段５２および第２の加熱手段５４は、それぞれ電気炉から成り、内部にそれぞれ第１の反応容器５１および第２の反応容器５３を収納して加熱可能になっている。第１の加熱手段５２は、第１の反応容器５１に入れた有機物１を、熱分解可能な温度以上に加熱するようになっている。第２の加熱手段５４は、第２の反応容器５３の内部を、有機物１を熱分解可能な温度以上の温度に加熱するようになっている。
供給手段１３は、収納容器２１に収納されたニッケル含有物質を含む水溶液２０を、供給口５３ａから第２の反応容器５３の内部に供給可能になっている。送流手段１４は、キャリアガスを、供給口５１ａから第１の反応容器５１の内部に供給可能になっている。回収手段１５は、第２の反応容器５３で発生した水素ガスと、第２の反応容器５３の内部のその他のガスとの混合ガスをガス回収路３１に流し、冷却トラップ装置２７で冷却して、回収シリンダー３０に溜めて、アスピレーター２８で回収するようになっている。
本発明の第２の実施の形態の水素ガスの製造方法は、第１の反応容器５１の内部に原料の有機物１を入れ、有機物１を熱分解可能な温度以上の温度に加熱して、熱分解ガスを発生させる。発生した熱分解ガスを、第１の反応容器５１と同じ温度に加熱した第２の反応容器５３の内部に供給し、その第２の反応容器５３の内部にニッケル含有物質を含む水溶液２０を加えて、水素ガスを発生させる。その水素ガスを含む混合ガスを、回収手段１５により回収する。
本発明の第２の実施の形態の水素ガスの製造方法は、第１の反応容器５１の内部に残る、有機物１を加熱した後の灰と、第２の反応容器５３の内部に残るニッケルとが混ざらないため、第２の反応容器５３の内部からニッケルを容易に回収することができる。また、回収したニッケルを再利用することができる。
図１に示す水素ガスの製造装置１０および図２に示す水素ガスの製造装置５０を用いて、水素ガスの回収試験を行った。原料の有機物（サンプル）として、ポリプロピレン（ＰＰ）製の遠沈管容器を用いた。原料の有機物は、塊状のまま、それぞれ反応容器１１および第１の反応容器５１に入れた。有機物の加熱は、６００℃で１時間とした。試験に用いた有機物の量、ニッケル含有物質を含む水溶液２０としての酢酸ニッケル水溶液の滴下量を、表２に示す。
また、発生したガスの量、そのガスに含まれる水素（Ｈ２）の体積％濃度および、原料の有機物１ｋｇあたりの含有量も、表２に示す。表２に示すように、図１に示す水素ガスの製造装置１０および図２に示す水素ガスの製造装置５０の双方とも、原料の有機物をあらかじめ粉砕することなく、水素ガスを回収することができた。また、図２に示す水素ガスの製造装置５０の方が、図１に示す水素ガスの製造装置１０よりも、多くの水素ガスを回収することができた。
本発明に係る水素ガスの製造方法および水素ガスの製造装置によれば、粉砕処理を行うことなく、塊状または欠片状のままのバイオマスやプラスチックを加熱処理して、容易に水素ガスを回収することができる。このため、本発明に係る水素ガスの製造装置を、既存のゴミ処理場、各事業所や各家庭などに設置して、廃棄物や家庭ゴミなどをそのまま処理することにより、それらに含まれるバイオマスやプラスチックから容易に水素ガスを得ることができる。このように、身近で容易に水素ガスが得られるため、燃料電池車などを活用する水素社会の実現に寄与することができる。
１ 有機物
１０ 水素ガスの製造装置
１１ 反応容器
１１ａ 供給口
１１ｂ 排出口
１１ｃ 試験管
１２ 加熱手段
１３ 供給手段
２０ ニッケル含有物質を含む水溶液
２１ 収納容器
２２ 供給路
２３ 水量調整装置
１４ 送流手段
２４ ボンベ
２５ キャリアガス流路
２６ 流量計
１５ 回収手段
２７ 冷却トラップ装置
２８ アスピレーター
２９ 流路選択装置
３０ 回収シリンダー
３１ ガス回収路
５０ 水素ガス製造装置
５１ 第１の反応容器
５１ａ 供給口
５１ｂ 排出口
５１ｃ 試験管
５２ 第１の加熱手段
５３ 第２の反応容器
５３ａ 供給口
５３ｂ 排出口
５３ｃ 試験管
５４ 第２の加熱手段
１０ 水素ガスの製造装置
１１ 反応容器
１１ａ 供給口
１１ｂ 排出口
１１ｃ 試験管
１２ 加熱手段
１３ 供給手段
２０ ニッケル含有物質を含む水溶液
２１ 収納容器
２２ 供給路
２３ 水量調整装置
１４ 送流手段
２４ ボンベ
２５ キャリアガス流路
２６ 流量計
１５ 回収手段
２７ 冷却トラップ装置
２８ アスピレーター
２９ 流路選択装置
３０ 回収シリンダー
３１ ガス回収路
５０ 水素ガス製造装置
５１ 第１の反応容器
５１ａ 供給口
５１ｂ 排出口
５１ｃ 試験管
５２ 第１の加熱手段
５３ 第２の反応容器
５３ａ 供給口
５３ｂ 排出口
５３ｃ 試験管
５４ 第２の加熱手段
Claims (11)
- 有機物を、熱分解可能な温度以上に加熱して熱分解ガスを発生させる加熱工程と、
前記有機物を熱分解可能な温度以上の温度で、前記熱分解ガスをニッケルと水とともに加熱して、水素ガスを発生させる反応工程と、
発生した前記水素ガスを回収する回収工程とを、
有することを特徴とする水素ガスの製造方法。 - 前記加熱工程は、反応容器中に前記有機物を入れて加熱し、前記反応容器中に前記熱分解ガスを発生させ、
前記反応工程は、加熱した状態の前記反応容器中にニッケル含有物質と水とを加えて前記水素ガスを発生させることを
特徴とする請求項１記載の水素ガスの製造方法。 - 前記加熱工程は、第１の反応容器中に前記有機物を入れて加熱し、前記熱分解ガスを発生させ、
前記反応工程は、前記有機物を熱分解可能な温度以上の温度に維持した第２の反応容器中に、前記熱分解ガスを導入し、前記第２の反応容器中にニッケル含有物質と水とを加えて前記水素ガスを発生させることを
特徴とする請求項１記載の水素ガスの製造方法。 - 前記ニッケル含有物質は、ニッケル、ニッケル化合物、またはこれらを含む物質から成り、前記有機物を熱分解可能な温度以上の温度で液体または気体であることを特徴とする請求項２または３記載の水素ガスの製造方法。
- 前記加熱工程で前記熱分解ガスを発生させつつ、前記反応工程で前記水素ガスを発生させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の水素ガスの製造方法。
- 前記有機物は、バイオマス、プラスチックまたはそれらの混合物から成り、塊状または欠片状で、粉砕されていないことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の水素ガスの製造方法。
- 前記加熱工程および前記反応工程は、ほぼ常圧下で行われることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の水素ガスの製造方法。
- 有機物を入れるための反応容器と、
前記反応容器に入れた前記有機物を、熱分解可能な温度以上に加熱可能に設けられた加熱手段と、
前記加熱手段で加熱した状態の前記反応容器中に、ニッケル含有物質と水とを供給可能に設けられた供給手段と、
前記加熱手段で加熱した前記有機物から発生する熱分解ガスを、前記供給手段で供給された前記ニッケル含有物質に含まれるニッケルと水とともに加熱することにより発生する水素ガスを、前記反応容器から回収可能に設けられた回収手段とを、
有することを特徴とする水素ガスの製造装置。 - 有機物を入れるための第１の反応容器と、
前記第１の反応容器に入れた前記有機物を、熱分解可能な温度以上に加熱可能に設けられた第１の加熱手段と、
前記第１の反応容器と連通し、前記第１の加熱手段で加熱した前記有機物から発生する熱分解ガスを導入可能に設けられた第２の反応容器と、
前記第２の反応容器の内部を、前記有機物を熱分解可能な温度以上の温度に加熱可能に設けられた第２の加熱手段と、
前記第２の加熱手段で加熱した状態の前記第２の反応容器中に、ニッケル含有物質と水とを供給可能に設けられた供給手段と、
前記第２の反応容器中に導入された前記熱分解ガスを、前記供給手段で供給された前記ニッケル含有物質に含まれるニッケルと水とともに加熱することにより発生する水素ガスを、前記第２の反応容器から回収可能に設けられた回収手段とを、
有することを特徴とする水素ガスの製造装置。 - 前記ニッケル含有物質は、ニッケル、ニッケル化合物、またはこれらを含む物質から成り、前記有機物を熱分解可能な温度以上の温度で液体または気体であることを特徴とする請求項８または９記載の水素ガスの製造装置。
- 前記有機物は、バイオマス、プラスチックまたはそれらの混合物から成り、塊状または欠片状で、粉砕されていないことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の水素ガスの製造装置。
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2016
- 2016-04-28 JP JP2016091491A patent/JP6789565B2/ja active Active
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