JP2961226B2 - Hydrogen storage device using hydrogen storage alloy fluidized bed - Google Patents
Hydrogen storage device using hydrogen storage alloy fluidized bedInfo
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- Y02E60/32—Hydrogen storage
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、水素吸蔵合金を貯
蔵するための水素吸蔵合金貯蔵タンクと、水素吸蔵合金
を水素ガスにより流動化させる水素吸蔵合金流動層反応
器を備えた水素貯蔵装置に関するものである。The present invention relates to a hydrogen storage device having a hydrogen storage alloy storage tank for storing a hydrogen storage alloy, and a hydrogen storage alloy fluidized bed reactor for fluidizing the hydrogen storage alloy with hydrogen gas. Things.
【０００２】[0002]
【従来の技術】水素吸蔵合金（以下、単に合金とも言
う）を用いた水素貯蔵装置は、その水素と反応する際の
合金の状態において、固定層方式の装置と流動層方式の
装置に大別される。流動層方式の装置は、水素と合金と
の接触効率がよく、また合金の加熱と冷却の効率もよい
という利点を有することから、水素貯蔵装置としては、
固定層方式のものに比べて効率の良いものと言うことが
できる。流動層方式による水素の貯蔵装置としては、図
６に示すように、合金貯蔵タンク１０１、流動層反応器
１０２、熱交換器１０３、水素リサイクルブロワー１０
４、合金リフトドラム１０５、サイクロンタイプセパレ
ーター１０６及びダストフィルター１０７を備えたもの
が知られている（特開平８−１１９６０１）。この装置
においては、合金は、その合金貯蔵タンク１０１から、
バルブ１１０を介してライン１２１を通って流動層反応
器１０２に移送され、ここで反応器下部からライン１１
９を通って供給される水素ガスによって流動化される。
この流動層反応器１０２は、加熱媒体又は冷却媒体によ
り加熱又は冷却されるように構成されている。例えば、
流動層反応器１０２を加熱する場合には、温水をバルブ
１１４を介してライン１２４を通って反応器に配設され
た熱交換器に導入し、同時にライン１２５を通って温水
を熱交換器から抜出し、バルブ１１５を通して系外へ排
出する。一方、流動層反応器１０２を冷却する場合に
は、冷却水をバルブ１１６を介してライン１２４を通っ
て反応器に配設された熱交換器に導入し、同時にライン
１２５を通って冷却水を熱交換器から抜出し、バルブ１
１７を通って系外へ排出する。流動層反応器１０２の下
部からは、ライン１２２、１２３を通って、バルブ１１
１、１１２を介して合金リフトドラム１０５に移送され
る。この合金リフトドラム１０５に導入された合金は、
バルブ１１３を介して導入される水素ガスによって吹き
上げられ、ライン１３０を通ってサイクロンタイプセパ
レーター１０６に移送され、ここから合金貯蔵タンク１
０１にリサイクルされる。サイクロンタイプセパレータ
ー１０６では、微粒子状の合金が分離され、このものは
ライン１３１を通ってダストフィルター１０７に送ら
れ、ここで捕集され、バルブ１３２を介してライン１３
３を通って回収される。ダストフィルター１０７を通過
した水素ガスは、ライン１３４、１３５を介して水素リ
サイクルブロアー１０４を通り、さらに熱交換器１０３
を通り、バルブ１０８を通って供給される補充水素ガス
とともに、バルブ１１８を介してライン１１９を通って
流動層反応器１０２の下部に供給される。循環水素の一
部は必要に応じバルブ１０９を通って系外へ排出され
る。熱交換器１０３には、そこを通る水素ガスを加熱す
る場合には、バルブ１１４を介して温水が導入され、バ
ルブ１１５を通って熱交換器から排出される。一方、熱
交換器１０３には、そこを通る水素ガスを冷却する場合
には、バルブ１１６を介して冷却水が導入され、バルブ
１１７を通って冷却水が熱交換器から排出される。2. Description of the Related Art A hydrogen storage device using a hydrogen storage alloy (hereinafter, also simply referred to as an alloy) is roughly classified into a fixed bed type device and a fluidized bed type device in the state of the alloy when reacting with the hydrogen. Is done. Fluidized bed type devices have good contact efficiency between hydrogen and alloy, and also have the advantage of good heating and cooling efficiency of alloy, so as a hydrogen storage device,
This can be said to be more efficient than the fixed layer type. As an apparatus for storing hydrogen by a fluidized bed system, as shown in FIG. 6, an alloy storage tank 101, a fluidized bed reactor 102, a heat exchanger 103, a hydrogen recycle blower 10
4. An apparatus having an alloy lift drum 105, a cyclone type separator 106 and a dust filter 107 is known (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-119601). In this device, the alloy is removed from its alloy storage tank 101,
The fluid is transferred to the fluidized bed reactor 102 through the line 121 via the valve 110, and from there, the line 11
Fluidized by hydrogen gas fed through 9.
The fluidized bed reactor 102 is configured to be heated or cooled by a heating medium or a cooling medium. For example,
When heating the fluidized bed reactor 102, hot water is introduced via a valve 114 through a line 124 into a heat exchanger disposed in the reactor, and at the same time, hot water is passed through a line 125 from the heat exchanger. It is extracted and discharged out of the system through the valve 115. On the other hand, when cooling the fluidized bed reactor 102, the cooling water is introduced into the heat exchanger disposed in the reactor through the line 124 via the valve 116, and the cooling water is simultaneously passed through the line 125. Remove from heat exchanger, valve 1
It is discharged out of the system through 17. From the lower part of the fluidized bed reactor 102, through the lines 122 and 123, the valve 11
It is transported to the alloy lift drum 105 via 1 and 112. The alloy introduced into the alloy lift drum 105 is
It is blown up by the hydrogen gas introduced through the valve 113 and transferred to the cyclone type separator 106 through the line 130, from which the alloy storage tank 1
Recycled to 01. In the cyclone type separator 106, fine-grained alloy is separated, sent to a dust filter 107 through a line 131, collected there, and collected in a line 13 through a valve 132.
Recovered through 3. The hydrogen gas that has passed through the dust filter 107 passes through the hydrogen recycle blower 104 via lines 134 and 135, and further passes through the heat exchanger 103.
, Along with make-up hydrogen gas supplied through valve 108, through valve 118 and through line 119 to the lower portion of fluidized bed reactor 102. Part of the circulating hydrogen is discharged out of the system through the valve 109 as needed. When heating the hydrogen gas passing through the heat exchanger 103, hot water is introduced through a valve 114 and discharged from the heat exchanger through a valve 115. On the other hand, when cooling the hydrogen gas passing through the heat exchanger 103, cooling water is introduced through a valve 116, and the cooling water is discharged from the heat exchanger through a valve 117.
【０００３】前記装置を用いて水素を貯蔵するには、補
充水素ガスをバルブ１０８及びバルブ１１８を介してラ
イン１１９を通って循環水素ガスとともに流動層反応器
１０２に供給し、その反応器内に充填された合金を吹上
げて流動層を形成し、水素ガスと合金とを接触させて反
応させる。この反応により合金は金属水素化物となって
合金内に貯蔵される。この場合の水素と合金との反応は
発熱反応であり、その反応の大部分は冷却水に伝達さ
れ、系外へ除去される。また、その反応熱の一部は、循
環水素ガスを冷却水が流動している熱交換器１０３を通
過させることによって除去される。前記のようにして水
素と合金との反応を行うことにより、水素は金属水素化
物となって合金に貯蔵される。この金属水素化物となっ
た合金は、必要に応じ、装置から排出回収され、貯蔵さ
れ、そして必要に応じ、水素発生源として利用される。
前記した従来の流動層方式の水素貯蔵装置においては、
流動層反応器の他に、その流動層反応器１０２から抜出
された合金を、合金貯蔵タンク１０１に循環させる合金
リフトドラム１０５及びそれに付属する合金搬送用配管
等が必要とされる。従って、従来の流動層方式の水素貯
蔵装置は、その装置が複雑であるとともに、装置コスト
が高いという問題を含むものであった。In order to store hydrogen using the above-described apparatus, replenishment hydrogen gas is supplied to the fluidized bed reactor 102 together with circulating hydrogen gas through a line 119 via a valve 108 and a valve 118, and is supplied to the reactor. The filled alloy is blown up to form a fluidized bed, and hydrogen gas and the alloy are brought into contact and reacted. This reaction causes the alloy to be stored as a metal hydride in the alloy. The reaction between hydrogen and the alloy in this case is an exothermic reaction, and most of the reaction is transferred to the cooling water and removed to the outside of the system. Part of the reaction heat is removed by passing the circulating hydrogen gas through the heat exchanger 103 in which the cooling water flows. By performing the reaction between hydrogen and the alloy as described above, hydrogen is stored as metal hydride in the alloy. The metal hydride alloy is discharged and recovered from the apparatus as required, stored, and used as a hydrogen generation source as required.
In the conventional fluidized bed type hydrogen storage device described above,
In addition to the fluidized bed reactor, an alloy lift drum 105 for circulating the alloy extracted from the fluidized bed reactor 102 to the alloy storage tank 101 and an alloy conveying pipe attached thereto are required. Therefore, the conventional fluidized bed type hydrogen storage apparatus has a problem that the apparatus is complicated and the apparatus cost is high.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、流動層方式
の水素貯蔵装置において、その装置系を簡素化して、装
置コスト及び装置運転コストを低減させることをその課
題とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fluidized bed type hydrogen storage apparatus which simplifies the system and reduces the apparatus cost and the apparatus operation cost.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。即ち本発明によれば、水素吸蔵合金を貯蔵す
るための水素吸蔵合金貯蔵タンクと、水素吸蔵合金を水
素ガスにより流動化させる流動層反応器を備えた水素貯
蔵装置において、（ｉ）該水素吸蔵合金タンク外部に縦
長の筒体からなる流動層反応器を配設すること、（ii）
該流動層反応器の上部と該水素吸蔵合金貯蔵タンクの上
部とを水素吸蔵合金供給管で連結するとともに、該流動
層反応器の下部と該水素吸蔵合金貯蔵タンクの下部とを
水素吸蔵合金戻りで管で連結すること、（iii）該流動
層反応器内で水素ガスにより流動化された水素吸蔵合金
を該水素吸蔵合金戻り管を介して該水素吸蔵合金貯蔵タ
ンク上部に返送させること、を特徴とする水素貯蔵装置
が提供される。また、本発明によれば、水素吸蔵合金を
貯蔵するための水素吸蔵合金貯蔵タンクと、水素吸蔵合
金を水素ガスにより流動化させる流動層反応器を備えた
水素貯蔵装置において、（ｉ）該水素吸蔵合金貯蔵タン
ク内部に縦長の筒体からなる流動層反応器を配設するこ
と、（ii）該流動層反応器の上端開口を該水素吸蔵合金
タンクの上部に位置させるとともに、その下端開口を該
水素吸蔵合金タンクの下部に位置させること、（iii）
該流動層反応器で水素ガスにより流動化された水素吸蔵
合金を該流動層反応器の上端開口から該水素吸蔵合金貯
蔵タンク上部に返送させること、を特徴とする水素貯蔵
装置が提供される。Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have completed the present invention. That is, according to the present invention, there is provided a hydrogen storage device including a hydrogen storage alloy storage tank for storing a hydrogen storage alloy and a fluidized bed reactor for fluidizing the hydrogen storage alloy with hydrogen gas. Arranging a fluidized bed reactor consisting of a vertically long cylinder outside the alloy tank; (ii)
The upper part of the fluidized bed reactor and the upper part of the hydrogen storage alloy storage tank are connected by a hydrogen storage alloy supply pipe, and the lower part of the fluidized bed reactor and the lower part of the hydrogen storage alloy storage tank are returned to the hydrogen storage alloy. (Iii) returning the hydrogen storage alloy fluidized by the hydrogen gas in the fluidized bed reactor to the upper portion of the hydrogen storage alloy storage tank via the hydrogen storage alloy return pipe. A featured hydrogen storage device is provided. According to the present invention, there is provided a hydrogen storage device including a hydrogen storage alloy storage tank for storing a hydrogen storage alloy, and a fluidized bed reactor for fluidizing the hydrogen storage alloy with hydrogen gas. Disposing a fluidized bed reactor consisting of a vertically long cylinder inside the storage alloy storage tank; (ii) positioning the upper end opening of the fluidized bed reactor above the hydrogen storage alloy tank and closing the lower end opening thereof (Iii) being located below the hydrogen storage alloy tank;
A hydrogen storage device is provided, wherein the hydrogen storage alloy fluidized by hydrogen gas in the fluidized bed reactor is returned to an upper portion of the hydrogen storage alloy storage tank from an upper end opening of the fluidized bed reactor.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】本発明の水素貯蔵装置は、その流
動層反応器として縦長の筒体からなるものを用いるが、
本発明の場合、この流動層反応器は、合金貯蔵タンクの
外部又は内部に配設することができる。これらの装置に
おいては、合金貯蔵タンクは、通常、縦長のタンクから
なる。またその流動層反応器は、通常、合金貯蔵タンク
と同程度の高さに設計される。さらに、これらの装置で
は、水素吸蔵過程で生じる水素化反応熱は、（１）流動
層反応器内に設けられた熱交換器（伝熱管）に冷水を流
通させる方法や、（２）循環水素ガスをブロワ後におい
て予め冷却してから流動層に供給する方法等により除去
することができる。一方、合金からの水素放出（脱水
素）過程に必要な合金の加熱は、（１）流動層反応器内
に設けられた伝熱管（熱交換器）に熱媒体を流す方法
や、（２）循環水素ガスを予め加熱してから流動層反応
器に供給する方法等により行うことができる。本発明で
用いる合金には、従来公知の各種のもの、例えば、Ｌａ
Ｎｉ 5 、ＬａＮｉ 5-X Ａｌ X 、ＭｍＮｉ 5-X Ａｌ X （Ｍｍ：
ミッシュメタル）等が挙げられる。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The hydrogen storage apparatus of the present invention employs a fluidized bed reactor having a vertically long cylindrical body.
In the case of the present invention, this fluidized bed reactor can be arranged outside or inside the alloy storage tank. In these devices, the alloy storage tank usually consists of a vertically long tank. Also, the fluidized bed reactor is typically designed to be as high as the alloy storage tank. Further, in these apparatuses, the heat of hydrogenation generated in the hydrogen storage process is obtained by (1) a method of flowing cold water through a heat exchanger (heat transfer tube) provided in a fluidized bed reactor, and (2) a method of circulating hydrogen. The gas can be removed by a method in which the gas is cooled in advance after the blower and then supplied to the fluidized bed. On the other hand, the heating of the alloy necessary for the process of releasing hydrogen from the alloy (dehydrogenation) includes (1) a method of flowing a heat medium through a heat transfer tube (heat exchanger) provided in a fluidized bed reactor, and (2) The method can be carried out by a method in which the circulating hydrogen gas is heated in advance and then supplied to the fluidized bed reactor. In the present invention
As the alloy to be used, various conventionally known alloys, for example, La
Ni 5 , LaNi 5-X Al X , MmNi 5-X Al X (Mm:
Misch metal) and the like.
【０００７】本発明の水素貯蔵装置において、その流動
層反応器を合金貯蔵タンク外部に配設した装置について
の説明図を図１に示す。図１において、１は合金貯蔵タ
ンク、２は流動層反応器、３は合金供給管、４は合金戻
り管、５は合金フィード用のロータリバルブ、６はサイ
クロンセパレーター、９は水素循環ブロウ、１５は熱交
換器、２０は分散板を示す。図１の装置において、タン
ク１内の合金はロータリバルブ５で取り出され、配管３
を通って円筒からなる流動層反応器（以下、単に円筒と
も言う）２の下端に供給される。円筒２の下端には分散
板２０があり、その下から水素ガスが供給されて円筒２
のなかに充填されている合金粒子を流動化する。円筒２
の最上端部からは、合金粒子と水素ガスの混合体が合金
貯蔵タンク１の最上部にもどるようになっている。この
もどりをスムーズにするために、円筒２（流動層）の最
上端は合金貯蔵タンクの合金レベルよりも高く設計し、
上端からオーバーフローした合金が自重でタンク内に流
入できるように配慮する。FIG. 1 is an explanatory view of a hydrogen storage device of the present invention in which the fluidized bed reactor is disposed outside the alloy storage tank. In FIG. 1, 1 is an alloy storage tank, 2 is a fluidized bed reactor, 3 is an alloy supply pipe, 4 is an alloy return pipe, 5 is a rotary valve for feeding an alloy, 6 is a cyclone separator, 9 is a hydrogen circulation blow, 15 Denotes a heat exchanger, and 20 denotes a dispersion plate. In the apparatus shown in FIG. 1, the alloy in the tank 1 is taken out by the rotary valve 5 and
And supplied to the lower end of a fluidized-bed reactor (hereinafter, also simply referred to as a cylinder) 2 composed of a cylinder. At the lower end of the cylinder 2, there is a dispersion plate 20, from which hydrogen gas is supplied.
Fluidizes the alloy particles filled therein. Cylinder 2
The mixture of alloy particles and hydrogen gas returns to the uppermost part of the alloy storage tank 1 from the uppermost end of the alloy storage tank 1. In order to smooth this return, the top end of the cylinder 2 (fluidized bed) is designed higher than the alloy level of the alloy storage tank,
Consider that the alloy overflowing from the upper end can flow into the tank by its own weight.
【０００８】次に、図１に示した水素貯蔵装置を用いて
水素貯蔵操作を行う場合のフローについて説明する。図
１において、タンク１内の反応前の水素吸蔵合金がロー
タリバルブ５によって切り出されて円筒２（流動層）の
下部に供給される。この場合、水素送りだし弁１２を閉
め、水素受入弁１１を開放する。水素ガス循環ブロワー
９を回転させると、昇圧された水素ガスは受入弁１１か
ら流入した水素ガスと合流して円筒２の下部に供給され
る。円筒２の下部に供給された水素ガスは、円筒内を上
昇する過程で合金粒子を流動化させる。この時、合金は
流動化されつつ上方に移動しその過程で徐々に水素を吸
収して水素化物となり、同時に発熱する。円筒内部に設
けられた熱交換器１５には、ライン２１を通って供給さ
れる冷却水（温度３０℃）が上から下に向かって通水さ
れ、円筒内の合金を冷却する。冷却水は高められた温度
（５０℃）でライン２２を通って排出される。円筒２の
最上部まで来た合金はそのままの温度と圧力で合金タン
ク１の最上部に送り出される。この過程は、タンク内の
反応前の合金がすべて切り出されて円筒２に送り込ま
れ、水素化物になるまで継続される。最終的に、合金タ
ンク１内の反応前の合金はすべて水素化物におきかわ
る。この合金貯蔵タンクの圧力は５ａｔｍで運転されて
いる。合金は、水素化反応（５ａｔｍ）での平衡温度は
５０℃のものを使っている。最終的に、合金タンク内部
は５０℃の水素化された合金で満杯である。Next, a flow in the case where the hydrogen storage operation is performed using the hydrogen storage device shown in FIG. 1 will be described. In FIG. 1, a hydrogen storage alloy before reaction in a tank 1 is cut out by a rotary valve 5 and supplied to a lower portion of a cylinder 2 (fluidized bed). In this case, the hydrogen feed valve 12 is closed, and the hydrogen receiving valve 11 is opened. When the hydrogen gas circulation blower 9 is rotated, the pressurized hydrogen gas merges with the hydrogen gas flowing from the receiving valve 11 and is supplied to the lower portion of the cylinder 2. The hydrogen gas supplied to the lower part of the cylinder 2 fluidizes the alloy particles in the process of rising in the cylinder. At this time, the alloy moves upward while being fluidized, and gradually absorbs hydrogen in the process to become a hydride and simultaneously generates heat. Cooling water (temperature 30 ° C.) supplied through the line 21 is passed from the top to the bottom through the heat exchanger 15 provided inside the cylinder to cool the alloy in the cylinder. Cooling water is discharged through line 22 at an elevated temperature (50 ° C.). The alloy that has reached the top of the cylinder 2 is sent out to the top of the alloy tank 1 at the same temperature and pressure. This process is continued until all the unreacted alloy in the tank is cut out and fed into the cylinder 2 to become hydride. Finally, all the unreacted alloy in the alloy tank 1 is replaced by hydride. The pressure of this alloy storage tank is operated at 5 atm. The alloy used has an equilibrium temperature of 50 ° C. in the hydrogenation reaction (5 atm). Finally, the inside of the alloy tank is full of hydrogenated alloy at 50 ° C.
【０００９】次に、前記のようにしてタンク１内に貯蔵
された水素を吸蔵した合金からの水素放出操作について
説明する。図２において、水素受入弁１１を閉鎖、水素
送出し弁１２を開放する。循環ブロワー９を回転し、円
筒２に昇圧された水素ガスを供給する。同時に、合金タ
ンク１からは温度が５０℃の合金の水素化物がロータリ
バルブ５で切り出されて円筒２の下部に供給される。円
筒２内の熱交換器１５には、ライン２２からの熱媒（９
０℃）が導入され、下から上に向かって流れ、流動化さ
れている合金を加熱する。温度の低下した熱媒（７０
℃）はライン２１を通って排出される。この時、合金の
水素化物は流動化され、徐々に上昇していく過程で、水
素を放出する。流動層最上部においては、５ａｔｍにお
ける脱水素化の平衡温度６０℃まで加熱された合金は戻
り管４を介してタンク１の最上部に移送される。この合
金貯蔵タンク１は縦長であり、その中の合金は移動層を
形成しながら混ざることはなく上から下に動いていく。
なお、合金貯蔵タンク１の圧力はこの場合５ａｔｍの一
定圧に設定されている。水素を吸収した合金は５０℃、
放出した合金は６０℃の温度で境界を接しているが、粉
体層での伝熱は悪いためこの境界付近での水素の移動は
無視できる。この様に異なった反応温度によって水素
化、脱水素化の反応を行わせることによって同一の容器
内に同一圧力下において水素化前後の合金を共存させる
ことができる。Next, the operation of releasing hydrogen from the alloy storing the hydrogen stored in the tank 1 as described above will be described. In FIG. 2, the hydrogen receiving valve 11 is closed and the hydrogen sending valve 12 is opened. The circulation blower 9 is rotated to supply the pressurized hydrogen gas to the cylinder 2. At the same time, a hydride of the alloy having a temperature of 50 ° C. is cut out from the alloy tank 1 by the rotary valve 5 and supplied to the lower part of the cylinder 2. In the heat exchanger 15 in the cylinder 2, the heat medium (9
0 ° C.) is introduced and flows from bottom to top to heat the fluidized alloy. Heat medium (70
° C) is discharged through line 21. At this time, the hydride of the alloy is fluidized and releases hydrogen in a process of gradually rising. At the top of the fluidized bed, the alloy heated to the equilibrium temperature of 60 ° C. for dehydrogenation at 5 atm is transferred to the top of the tank 1 via the return pipe 4. The alloy storage tank 1 is vertically long, and the alloy therein moves from top to bottom without forming a moving layer.
In this case, the pressure of the alloy storage tank 1 is set to a constant pressure of 5 atm in this case. 50 ° C for alloys that have absorbed hydrogen,
The released alloy contacts the boundary at a temperature of 60 ° C., but the heat transfer in the powder layer is poor, so that the movement of hydrogen near this boundary can be ignored. By performing hydrogenation and dehydrogenation reactions at different reaction temperatures in this manner, alloys before and after hydrogenation can coexist in the same vessel under the same pressure.
【００１０】図３に、流動層反応器を合金貯蔵タンク内
部に同心円円筒の形で設けた水素貯蔵装置を用いて水素
吸蔵操作を行う場合のフロー説明図を示す。この図３に
おいて、図１に示したのと同じ符号は同じ意味を有す
る。この装置においては、円筒２への合金の供給を円滑
にするために、エジェクター１６を介して水素ガスを供
給するようになっている。もちろん、エジェクターに代
えて、図１に示したのと同様にロータリバルブを用いる
こともできる。この装置では、円筒内外の断熱を図るこ
とが重要であり、円筒２には断熱材が用いられている。
図４は、図３に示す水素吸蔵操作により得られた合金の
水素化物から水素を放出する操作を行う場合のフロー説
明図を示す。FIG. 3 is a flowchart for explaining a hydrogen storage operation using a hydrogen storage device in which a fluidized bed reactor is provided in the form of a concentric cylinder inside an alloy storage tank. In FIG. 3 , the same reference numerals as those shown in FIG. 1 have the same meaning. In this apparatus, hydrogen gas is supplied via an ejector 16 in order to smoothly supply the alloy to the cylinder 2. Of course, a rotary valve can be used in place of the ejector as shown in FIG. In this apparatus, it is important to insulate the inside and outside of the cylinder, and a heat insulating material is used for the cylinder 2.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a case where an operation of releasing hydrogen from a hydride of the alloy obtained by the hydrogen storage operation shown in FIG. 3 is performed.
【００１１】図５に、流動層反応器内部に熱交換機を配
設せずに、外部熱交換器１７を用いる場合の装置説明図
である。この装置においては、水素吸蔵過程にあって
は、熱交換器１７には冷水が供給され、循環水素ガスを
冷却する。一方、水素放出過程にあっては、熱交換器１
７には温水が供給されて循環水素ガスが加熱されるよう
になっている。FIG. 5 is an explanatory view of an apparatus in the case where an external heat exchanger 17 is used without disposing a heat exchanger inside the fluidized bed reactor. In this device, in the hydrogen storage process, cold water is supplied to the heat exchanger 17 to cool the circulating hydrogen gas. On the other hand, in the hydrogen release process, the heat exchanger 1
7 is supplied with hot water to heat the circulating hydrogen gas.
【００１２】[0012]
【発明の効果】本発明では、流動層反応容器そのものに
合金の搬送効果を持たせたので、別途合金搬送設備をも
うけることが必要なくなり、設備の簡素化と循環動力の
節減が達成される。According to the present invention, the effect of transporting the alloy is given to the fluidized bed reaction vessel itself, so that it is not necessary to provide a separate alloy transport facility, so that the facility can be simplified and the circulating power can be reduced.
【図１】流動層反応器を合金貯蔵タンク外部に配設した
水素貯蔵装置を用いて水素吸蔵操作を行う場合のフロー
説明図を示す。FIG. 1 is a flowchart illustrating a case where a hydrogen storage operation is performed using a hydrogen storage device in which a fluidized bed reactor is disposed outside an alloy storage tank.
【図２】流動層反応器を合金貯蔵タンク外部に配設した
水素貯蔵装置を用いて水素放出操作を行う場合のフロー
説明図を示す。FIG. 2 is a flowchart illustrating a case where a hydrogen release operation is performed using a hydrogen storage device in which a fluidized bed reactor is disposed outside an alloy storage tank.
【図３】流動層反応器を合金貯蔵タンク内部に配設した
水素貯蔵装置を用いて水素吸蔵操作を行う場合のフロー
説明図を示す。FIG. 3 is a flowchart illustrating a case where a hydrogen storage operation is performed using a hydrogen storage device in which a fluidized bed reactor is disposed inside an alloy storage tank.
【図４】流動層反応器を合金貯蔵タンク内部に配設した
水素貯蔵装置を用いて水素放出操作を行う場合のフロー
説明図を示す。FIG. 4 is a flowchart illustrating a case in which a hydrogen release operation is performed using a hydrogen storage device in which a fluidized bed reactor is disposed inside an alloy storage tank.
【図５】熱交換器を流動層反応器外部に配設した水素貯
蔵装置の説明図を示す。FIG. 5 is an explanatory view of a hydrogen storage device in which a heat exchanger is disposed outside a fluidized bed reactor.
【図６】従来の流動層方式の水素貯蔵装置の説明図を示
す。FIG. 6 is an explanatory view of a conventional fluidized bed type hydrogen storage device.
１ 合金貯蔵タンク ２ 流動層反応器 ３ 合金供給管 ４ 合金戻り管 ５ 合金フィード用のロータリバルブ ６ サイクロンセパレーター ９ 水素循環ブロワ 15 熱交換器 16 エジェクター 17 外部熱交換器 101 合金貯蔵タンク 102 流動層反応器 103 熱交換器 104 水素サイクルブロワ 105 合金リフトドラム REFERENCE SIGNS LIST 1 alloy storage tank 2 fluidized bed reactor 3 alloy supply pipe 4 alloy return pipe 5 rotary valve for alloy feed 6 cyclone separator 9 hydrogen circulation blower 15 heat exchanger 16 ejector 17 external heat exchanger 101 alloy storage tank 102 fluidized bed reaction Unit 103 Heat exchanger 104 Hydrogen cycle blower 105 Alloy lift drum
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 000001889 三洋電機株式会社 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 (74)上記４名の代理人 弁理士 池浦 敏明 (72)発明者 相沢 和夫 東京都港区西新橋２−８−11 第７東洋 海事ビル８階 財団法人地球環境産業技 術研究機構 ＣＯ２固定化等プロジェク ト室内 (72)発明者 稲住 近 東京都港区西新橋２−８−11 第７東洋 海事ビル８階 財団法人地球環境産業技 術研究機構 ＣＯ２固定化等プロジェク ト室内 (72)発明者 中村 優美子 東京都港区西新橋２−８−11 第７東洋 海事ビル８階 財団法人地球環境産業技 術研究機構 ＣＯ２固定化等プロジェク ト室内 (72)発明者 小黒 啓介 大阪府池田市緑丘１丁目８番31号 工業 技術院大阪工業技術研究所内 (72)発明者 上原 斉 大阪府池田市緑丘１丁目８番31号 工業 技術院大阪工業技術研究所内 審査官 佐野 遵 (56)参考文献 特開 昭63−140200（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−137489（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F17C 11/00 C01B 3/00 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (73) Patent holder 000001889 Sanyo Electric Co., Ltd. 2-5-1-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka (74) The above four agents Patent Attorney Toshiaki Ikeura (72) Inventor Aizawa Kazuo 2-8-11 Nishi-Shimbashi, Minato-ku, Tokyo 7th Oriental Maritime Building 8th Floor, Institute for Global Environmental Technology, CO2 Fixation Project Room (72) Inventor Chika Inazumi 2-Nishi-Shimbashi, Minato-ku, Tokyo 8-11 7th Oriental Maritime Building 8th Floor Project Room for CO2 Fixation, etc. (72) Inventor Yumiko Nakamura 2-8-11 Nishishinbashi, Minato-ku, Tokyo 7th Oriental Maritime Building 8 Floor: Research Institute for Innovative Technology for the Earth, CO2 Fixation Project Room (72) Inventor Keisuke Oguro 1-8 Midorioka, Ikeda-shi, Osaka No. 31 Inside the Osaka Institute of Technology (72) Inventor Hitoshi Uehara 1-8-31 Midorioka Ikeda-shi, Osaka Prefecture -140200 (JP, A) JP-A-3-137489 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) F17C 11/00 C01B 3/00
Claims (2)
合金貯蔵タンクと、水素吸蔵合金を水素ガスにより流動
化させる流動層反応器を備えた水素貯蔵装置において、
（ｉ）該水素吸蔵合金タンク外部に縦長の筒体からなる
流動層反応器を配設すること、（ii）該流動層反応器の
上部と該水素吸蔵合金貯蔵タンクの上部とを水素吸蔵合
金供給管で連結するとともに、該流動層反応器の下部と
該水素吸蔵合金貯蔵タンクの下部とを水素吸蔵合金戻り
で管で連結すること、（iii）該流動層反応器内で水素
ガスにより流動化された水素吸蔵合金を該水素吸蔵合金
戻り管を介して該水素吸蔵合金貯蔵タンク上部に返送さ
せること、を特徴とする水素貯蔵装置。1. A hydrogen storage device comprising: a hydrogen storage alloy storage tank for storing a hydrogen storage alloy; and a fluidized bed reactor for fluidizing the hydrogen storage alloy with hydrogen gas.
(I) disposing a fluidized bed reactor comprising a vertically long cylinder outside the hydrogen storage alloy tank; (ii) connecting the upper part of the fluidized bed reactor and the upper part of the hydrogen storage alloy storage tank to a hydrogen storage alloy. Connecting the lower part of the fluidized bed reactor and the lower part of the hydrogen storage alloy storage tank with a pipe by returning the hydrogen storage alloy with a supply pipe, and (iii) flowing with hydrogen gas in the fluidized bed reactor. A hydrogen storage alloy which is returned to the upper portion of the hydrogen storage alloy storage tank via the hydrogen storage alloy return pipe.
合金貯蔵タンクと、水素吸蔵合金を水素ガスにより流動
化させる流動層反応器を備えた水素貯蔵装置において、
（ｉ）該水素吸蔵合金貯蔵タンク内部に縦長の筒体から
なる流動層反応器を配設すること、（ii）該流動層反応
器の上端開口を該水素吸蔵合金タンクの上部に位置させ
るとともに、その下端開口を該水素吸蔵合金タンクの下
部に位置させること、（iii）該流動層反応器で水素ガ
スにより流動化された水素吸蔵合金を該流動層反応器の
上端開口から該水素吸蔵合金貯蔵タンク上部に返送させ
ること、を特徴とする水素貯蔵装置。2. A hydrogen storage device comprising: a hydrogen storage alloy storage tank for storing a hydrogen storage alloy; and a fluidized bed reactor for fluidizing the hydrogen storage alloy with hydrogen gas.
(I) disposing a fluidized bed reactor comprising a vertically long cylinder inside the hydrogen storage alloy storage tank; (ii) positioning the upper end opening of the fluidized bed reactor above the hydrogen storage alloy tank And (iii) transferring the hydrogen storage alloy fluidized by hydrogen gas in the fluidized bed reactor from the upper end opening of the fluidized bed reactor to the hydrogen storage alloy. A hydrogen storage device, which is returned to an upper part of a storage tank.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10029347A JP2961226B2 (en) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | Hydrogen storage device using hydrogen storage alloy fluidized bed |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP10029347A JP2961226B2 (en) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | Hydrogen storage device using hydrogen storage alloy fluidized bed |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH11210995A JPH11210995A (en) | 1999-08-06 |
| JP2961226B2 true JP2961226B2 (en) | 1999-10-12 |
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ID=12273705
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10029347A Expired - Lifetime JP2961226B2 (en) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | Hydrogen storage device using hydrogen storage alloy fluidized bed |
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-
1998
- 1998-01-27 JP JP10029347A patent/JP2961226B2/en not_active Expired - Lifetime
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