JP3181686B2 - 水素回収精製装置 - Google Patents
水素回収精製装置Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
- C01B3/508—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by selective and reversible uptake by an appropriate medium, i.e. the uptake being based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions
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- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水素吸蔵合金を再生さ
せる機能を備える水素回収精製装置に関するものであ
る。
せる機能を備える水素回収精製装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術及びその課題】従来の水素回収精製装置と
して、例えば特開平3−271101号公報に開示され
るものがある。この水素回収精製装置は、水素利用装置
と、水素吸蔵合金を内蔵して加熱装置及び冷却装置を付
属する水素回収容器とを第1圧力制御弁を有する吸収用
ガスラインにて接続すると共に、バルブを有する放出用
ガスラインを該水素回収容器に接続することを特徴とす
る。
して、例えば特開平3−271101号公報に開示され
るものがある。この水素回収精製装置は、水素利用装置
と、水素吸蔵合金を内蔵して加熱装置及び冷却装置を付
属する水素回収容器とを第1圧力制御弁を有する吸収用
ガスラインにて接続すると共に、バルブを有する放出用
ガスラインを該水素回収容器に接続することを特徴とす
る。
【0003】しかしながら、この従来の水素回収精製装
置にあつては、水素利用装置からの水素ガスを、冷却装
置によつて冷却した水素回収容器内の水素吸蔵合金に吸
蔵させる際、水素利用装置内において何らかの理由によ
つて混入した被毒性ガスを水素ガスと共に吸蔵し、この
被毒性ガスが水素吸蔵合金に蓄積されるため、水素回収
精製の能力が次第に低下するという技術的課題がある。
ここに、被毒性ガスは、水素吸蔵合金の水素吸蔵能力を
低下させるガスであり、酸素その他の大気成分が知られ
ている。
置にあつては、水素利用装置からの水素ガスを、冷却装
置によつて冷却した水素回収容器内の水素吸蔵合金に吸
蔵させる際、水素利用装置内において何らかの理由によ
つて混入した被毒性ガスを水素ガスと共に吸蔵し、この
被毒性ガスが水素吸蔵合金に蓄積されるため、水素回収
精製の能力が次第に低下するという技術的課題がある。
ここに、被毒性ガスは、水素吸蔵合金の水素吸蔵能力を
低下させるガスであり、酸素その他の大気成分が知られ
ている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の技術的課題に鑑みてなされたものであり、その構成
は、開閉機能を有する第1バルブを介在する吸収用ガス
ラインによつて水素利用装置に接続され、水素を水素化
物として吸蔵する水素吸蔵合金を収容する水素回収容器
と、該水素回収容器に接続され、開閉機能を有する第2
バルブを介在する放出用ガスラインと、該水素回収容器
内の水素吸蔵合金を加熱する加熱装置と、水素を吸蔵さ
せるように水素吸蔵合金を冷却する冷却装置とを備え、
前記加熱装置が、水素吸蔵合金から水素を放出させる温
度にまで加熱する第1加熱装置と、水素吸蔵合金から被
毒性ガスを放出させるように第1加熱装置による加熱温
度よりも40℃以上の高温に加熱する第2加熱装置とか
らなることを特徴とする水素回収精製装置である。そし
て、放出用ガスラインに、水素回収容器内を減圧する真
空ポンプを接続することができる。更に、冷却装置及び
第1加熱装置を、第1熱媒体供給装置からの熱媒体が通
される熱媒体流路にて構成し、第2加熱装置を、第2熱
媒体供給装置からの熱媒体が通される熱媒体流路にて構
成することができる。
来の技術的課題に鑑みてなされたものであり、その構成
は、開閉機能を有する第1バルブを介在する吸収用ガス
ラインによつて水素利用装置に接続され、水素を水素化
物として吸蔵する水素吸蔵合金を収容する水素回収容器
と、該水素回収容器に接続され、開閉機能を有する第2
バルブを介在する放出用ガスラインと、該水素回収容器
内の水素吸蔵合金を加熱する加熱装置と、水素を吸蔵さ
せるように水素吸蔵合金を冷却する冷却装置とを備え、
前記加熱装置が、水素吸蔵合金から水素を放出させる温
度にまで加熱する第1加熱装置と、水素吸蔵合金から被
毒性ガスを放出させるように第1加熱装置による加熱温
度よりも40℃以上の高温に加熱する第2加熱装置とか
らなることを特徴とする水素回収精製装置である。そし
て、放出用ガスラインに、水素回収容器内を減圧する真
空ポンプを接続することができる。更に、冷却装置及び
第1加熱装置を、第1熱媒体供給装置からの熱媒体が通
される熱媒体流路にて構成し、第2加熱装置を、第2熱
媒体供給装置からの熱媒体が通される熱媒体流路にて構
成することができる。
【0005】
【作用】冷却装置によつて水素回収容器内の水素吸蔵合
金を冷却し、水素利用装置からの水素ガスを吸収用ガス
ラインから導入して、水素回収容器内の水素吸蔵合金に
水素ガスを吸蔵させた状態で、第1加熱装置によつて水
素回収容器内の水素吸蔵合金を比較的低温にて加熱す
る。これにより、水素が吸蔵された水素回収容器内の水
素吸蔵合金から水素ガスが放出され、放出された高純度
の水素ガスが放出用ガスラインを通つて流出する。な
お、水素ガスの吸蔵時には、第1バルブを開放し、第2
バルブを閉塞する。また、水素ガスの放出時には、第1
バルブを閉塞し、第2バルブを開放する。
金を冷却し、水素利用装置からの水素ガスを吸収用ガス
ラインから導入して、水素回収容器内の水素吸蔵合金に
水素ガスを吸蔵させた状態で、第1加熱装置によつて水
素回収容器内の水素吸蔵合金を比較的低温にて加熱す
る。これにより、水素が吸蔵された水素回収容器内の水
素吸蔵合金から水素ガスが放出され、放出された高純度
の水素ガスが放出用ガスラインを通つて流出する。な
お、水素ガスの吸蔵時には、第1バルブを開放し、第2
バルブを閉塞する。また、水素ガスの放出時には、第1
バルブを閉塞し、第2バルブを開放する。
【0006】水素利用装置側に何らかの理由によつて水
素吸蔵合金に対する被毒性ガスが混入し、長期に亘つて
水素吸蔵合金に付着蓄積されて吸蔵能力を次第に低下さ
せた際に、第2加熱装置を作動させる。すなわち、水素
吸蔵合金から水素ガスを放出させた後に、第2加熱装置
を作動させ、水素吸蔵合金を第1加熱装置による加熱温
度よりも40℃以上の高温度となるように加熱し、その
温度状態を所定時間だけ維持する。これにより、水素吸
蔵合金に付着している被毒性ガスが次第に放出される。
放出された被毒性ガスは、放出用ガスラインを通して外
部に放出させる。なお、被毒性ガスの放出時には、第1
バルブを閉塞し、第2バルブを開放する。その際、第2
バルブを閉塞すると共に真空ポンプを駆動し、被毒性ガ
スを強制的に外部に排出させることができる。かくし
て、水素回収容器内の水素吸蔵合金が活性化され、水素
吸蔵能力が再生される。
素吸蔵合金に対する被毒性ガスが混入し、長期に亘つて
水素吸蔵合金に付着蓄積されて吸蔵能力を次第に低下さ
せた際に、第2加熱装置を作動させる。すなわち、水素
吸蔵合金から水素ガスを放出させた後に、第2加熱装置
を作動させ、水素吸蔵合金を第1加熱装置による加熱温
度よりも40℃以上の高温度となるように加熱し、その
温度状態を所定時間だけ維持する。これにより、水素吸
蔵合金に付着している被毒性ガスが次第に放出される。
放出された被毒性ガスは、放出用ガスラインを通して外
部に放出させる。なお、被毒性ガスの放出時には、第1
バルブを閉塞し、第2バルブを開放する。その際、第2
バルブを閉塞すると共に真空ポンプを駆動し、被毒性ガ
スを強制的に外部に排出させることができる。かくし
て、水素回収容器内の水素吸蔵合金が活性化され、水素
吸蔵能力が再生される。
【0007】そして、冷却装置及び第1加熱装置が、第
1熱媒体供給装置からの熱媒体が通される熱媒体流路に
て構成され、第2加熱装置が、第2熱媒体供給装置から
の熱媒体が通される熱媒体流路にて構成される場合に
は、第1熱媒体供給装置から熱媒体流路に供給される熱
媒体によつて、水素回収容器内の水素吸蔵合金を比較的
低温にて加熱して、水素が吸蔵された水素回収容器内の
水素吸蔵合金から水素ガスを放出させることができ、ま
た、第2熱媒体供給装置から熱媒体流路に供給される熱
媒体によつて、水素回収容器内の水素吸蔵合金を第1加
熱装置による加熱温度よりも40℃以上の高温度となる
ように加熱し、その温度状態を所定時間だけ維持して、
水素吸蔵合金に付着している被毒性ガスを放出させるこ
とができる。
1熱媒体供給装置からの熱媒体が通される熱媒体流路に
て構成され、第2加熱装置が、第2熱媒体供給装置から
の熱媒体が通される熱媒体流路にて構成される場合に
は、第1熱媒体供給装置から熱媒体流路に供給される熱
媒体によつて、水素回収容器内の水素吸蔵合金を比較的
低温にて加熱して、水素が吸蔵された水素回収容器内の
水素吸蔵合金から水素ガスを放出させることができ、ま
た、第2熱媒体供給装置から熱媒体流路に供給される熱
媒体によつて、水素回収容器内の水素吸蔵合金を第1加
熱装置による加熱温度よりも40℃以上の高温度となる
ように加熱し、その温度状態を所定時間だけ維持して、
水素吸蔵合金に付着している被毒性ガスを放出させるこ
とができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1〜図4は、水素回収精製装置の第1実
施例を示す。図中において符号1は複数個を並列に配置
した水素回収容器を示し、水素を水素化物として吸蔵す
る水素吸蔵合金(金属水素化物)を収容する。この水素
回収容器1には、それぞれ温度センサー2が付属してい
る。このような水素回収容器1の一側には、吸収用ガス
ライン3の他端部から分岐する吸収用分岐管3a,3b
が、それぞれ開閉機能を有する第1バルブ4a,4bを
介在させて接続している。吸収用ガスライン3の一端部
は、水素冷却式発電機、半導体製造設備等の水素利用装
置10に接続されている。但し、ここでの水素利用装置
10は、回収又は精製に供される水素ガスが放出される
装置であればよく、アンモニア分解装置等の水素発生装
置をも含むものである。
て説明する。図1〜図4は、水素回収精製装置の第1実
施例を示す。図中において符号1は複数個を並列に配置
した水素回収容器を示し、水素を水素化物として吸蔵す
る水素吸蔵合金(金属水素化物)を収容する。この水素
回収容器1には、それぞれ温度センサー2が付属してい
る。このような水素回収容器1の一側には、吸収用ガス
ライン3の他端部から分岐する吸収用分岐管3a,3b
が、それぞれ開閉機能を有する第1バルブ4a,4bを
介在させて接続している。吸収用ガスライン3の一端部
は、水素冷却式発電機、半導体製造設備等の水素利用装
置10に接続されている。但し、ここでの水素利用装置
10は、回収又は精製に供される水素ガスが放出される
装置であればよく、アンモニア分解装置等の水素発生装
置をも含むものである。
【0009】更に、各水素回収容器1の他側には、それ
ぞれ開閉機能を有する第2バルブ5a,5bを介在する
放出用分岐管6a,6bが接続され、両放出用分岐管6
a,6bの他端部は、放出用ガスライン6に接続してい
る。水素ガスは、吸収用ガスライン3から導入されて水
素回収容器1内の水素吸蔵合金にて回収又は精製され、
放出用ガスライン6から流出する。また、放出用ガスラ
イン6には、真空ポンプ12を接続する。この真空ポン
プ12は、第2バルブ5a又は5bを開放し、第1バル
ブ4a又は4b及び開閉バルブ5cを閉塞した状態で駆
動させ、水素回収容器1内を減圧する機能を有する。な
お、放出用ガスライン6の他端部には、通常、水素利用
装置10が接続され、水素回収容器1によつて回収又は
精製された水素ガスを循環使用するようになつている。
ぞれ開閉機能を有する第2バルブ5a,5bを介在する
放出用分岐管6a,6bが接続され、両放出用分岐管6
a,6bの他端部は、放出用ガスライン6に接続してい
る。水素ガスは、吸収用ガスライン3から導入されて水
素回収容器1内の水素吸蔵合金にて回収又は精製され、
放出用ガスライン6から流出する。また、放出用ガスラ
イン6には、真空ポンプ12を接続する。この真空ポン
プ12は、第2バルブ5a又は5bを開放し、第1バル
ブ4a又は4b及び開閉バルブ5cを閉塞した状態で駆
動させ、水素回収容器1内を減圧する機能を有する。な
お、放出用ガスライン6の他端部には、通常、水素利用
装置10が接続され、水素回収容器1によつて回収又は
精製された水素ガスを循環使用するようになつている。
【0010】また各水素回収容器1には、水素回収容器
1内の水素吸蔵合金を加熱又は冷却する加熱装置7及び
冷却装置8をそれぞれ備える。冷却装置8は、例えば冷
水を供給する冷水供給装置である。各加熱装置7は、水
素を放出させるように水素吸蔵合金を比較的低温にて加
熱する第1加熱装置7aと、水素吸蔵合金にとつての被
毒性ガスを水素吸蔵合金から放出させるように水素吸蔵
合金を比較的高温にて加熱する第2加熱装置7bとから
なる。各第1加熱装置7aは、例えば温水又はスチーム
を供給する温水又はスチーム供給装置である。各第2加
熱装置7bは、例えば電熱器であるが、第2加熱装置7
bと第1加熱装置7aとを兼用させて1個の電熱器又は
スチーム供給装置にて構成することもできる。
1内の水素吸蔵合金を加熱又は冷却する加熱装置7及び
冷却装置8をそれぞれ備える。冷却装置8は、例えば冷
水を供給する冷水供給装置である。各加熱装置7は、水
素を放出させるように水素吸蔵合金を比較的低温にて加
熱する第1加熱装置7aと、水素吸蔵合金にとつての被
毒性ガスを水素吸蔵合金から放出させるように水素吸蔵
合金を比較的高温にて加熱する第2加熱装置7bとから
なる。各第1加熱装置7aは、例えば温水又はスチーム
を供給する温水又はスチーム供給装置である。各第2加
熱装置7bは、例えば電熱器であるが、第2加熱装置7
bと第1加熱装置7aとを兼用させて1個の電熱器又は
スチーム供給装置にて構成することもできる。
【0011】具体的には、第2加熱装置7bには、水素
吸蔵合金から大気等の被毒性ガスを放出させるように第
1加熱装置7aによる加熱温度よりも40℃以上の高温
となるように水素吸蔵合金を加熱する能力を与える。水
素吸蔵合金は、水素ガスと反応し、可逆的に水素ガスを
吸蔵又は放出するが、この反応はプラトー領域における
水素平衡圧力−温度特性(P−T特性)に基づいて、水
素平衡圧力における温度条件から、低温度に冷却すれば
水素ガスを吸蔵し、高温度に加熱すれば水素ガスを放出
する。しかして、従来の水素回収精製装置における通常
の第1加熱装置7aは、水素吸蔵合金を150〜170
℃程度に加熱して水素ガスの放出を図るものであるか
ら、第2加熱装置7bは200℃以上に水素吸蔵合金を
加熱する能力を有すれば充分である。11は、温度セン
サー2による検出信号に基づいて、加熱装置7及び冷却
装置8を制御する制御装置である。
吸蔵合金から大気等の被毒性ガスを放出させるように第
1加熱装置7aによる加熱温度よりも40℃以上の高温
となるように水素吸蔵合金を加熱する能力を与える。水
素吸蔵合金は、水素ガスと反応し、可逆的に水素ガスを
吸蔵又は放出するが、この反応はプラトー領域における
水素平衡圧力−温度特性(P−T特性)に基づいて、水
素平衡圧力における温度条件から、低温度に冷却すれば
水素ガスを吸蔵し、高温度に加熱すれば水素ガスを放出
する。しかして、従来の水素回収精製装置における通常
の第1加熱装置7aは、水素吸蔵合金を150〜170
℃程度に加熱して水素ガスの放出を図るものであるか
ら、第2加熱装置7bは200℃以上に水素吸蔵合金を
加熱する能力を有すれば充分である。11は、温度セン
サー2による検出信号に基づいて、加熱装置7及び冷却
装置8を制御する制御装置である。
【0012】次に、上記実施例の作用について説明す
る。冷却装置8によつて水素回収容器1内の水素吸蔵合
金を冷却すると共に、第1バルブ4a又は4bを開放
し、水素利用装置10からの水素ガスを吸収用ガスライ
ン3から吸収用分岐管3a又は3bに導入して、水素回
収容器1に供給させる。これにより、水素回収容器1の
水素吸蔵合金に水素ガスが吸蔵され始める。水素吸蔵合
金による水素ガスの吸蔵が終了した後、第1加熱装置7
aによつて水素回収容器1内の水素吸蔵合金を比較的低
温にて加熱すると共に、第1バルブ4a又は4bを閉塞
し、第2バルブ5a又は5bを開放する。これにより、
水素が吸蔵された水素回収容器1内の水素吸蔵合金から
水素ガスが放出され、放出された高純度の水素ガスが放
出用分岐管6a又は6bから放出用ガスライン6を通つ
て流出する。
る。冷却装置8によつて水素回収容器1内の水素吸蔵合
金を冷却すると共に、第1バルブ4a又は4bを開放
し、水素利用装置10からの水素ガスを吸収用ガスライ
ン3から吸収用分岐管3a又は3bに導入して、水素回
収容器1に供給させる。これにより、水素回収容器1の
水素吸蔵合金に水素ガスが吸蔵され始める。水素吸蔵合
金による水素ガスの吸蔵が終了した後、第1加熱装置7
aによつて水素回収容器1内の水素吸蔵合金を比較的低
温にて加熱すると共に、第1バルブ4a又は4bを閉塞
し、第2バルブ5a又は5bを開放する。これにより、
水素が吸蔵された水素回収容器1内の水素吸蔵合金から
水素ガスが放出され、放出された高純度の水素ガスが放
出用分岐管6a又は6bから放出用ガスライン6を通つ
て流出する。
【0013】このようにして水素ガスの回収又は精製が
繰り返し行われる際に、水素利用装置10側に何らかの
理由によつて水素吸蔵合金に対する被毒性ガスが混入
し、長期に亘つて水素吸蔵合金に付着蓄積されて吸蔵能
力を次第に低下させる。図3には水素吸蔵合金の水素吸
蔵能力と水素吸蔵時間との関係を示す。同図においてA
曲線は再生処理後の特性を、B曲線は2時間被毒後の特
性を、C曲線は6時間被毒後の特性を、D曲線は12時
間被毒後の特性を、それぞれ示す。なお、これらの被毒
は、水素吸蔵合金を所定時間大気開放して与えた。同図
から被毒時間の増加に伴つて水素吸蔵能力が低下するこ
とが分かる。
繰り返し行われる際に、水素利用装置10側に何らかの
理由によつて水素吸蔵合金に対する被毒性ガスが混入
し、長期に亘つて水素吸蔵合金に付着蓄積されて吸蔵能
力を次第に低下させる。図3には水素吸蔵合金の水素吸
蔵能力と水素吸蔵時間との関係を示す。同図においてA
曲線は再生処理後の特性を、B曲線は2時間被毒後の特
性を、C曲線は6時間被毒後の特性を、D曲線は12時
間被毒後の特性を、それぞれ示す。なお、これらの被毒
は、水素吸蔵合金を所定時間大気開放して与えた。同図
から被毒時間の増加に伴つて水素吸蔵能力が低下するこ
とが分かる。
【0014】水素吸蔵合金が被毒して水素吸蔵能力が低
下した場合に第2加熱装置7bを作動させる。先ず、水
素吸蔵合金から水素ガスを放出させた後に、第1バルブ
4a又は4bを遮断して第2バルブ5a又は5b及び開
閉バルブ5cを開放すると共に、第2加熱装置7bを作
動させ、図2に示す通常運転から時間t1 〜t2 におけ
る再生運転へと移行させる。同図から知られるように通
常運転時には第2加熱装置7bをOFF作動し、再生運
転時には第2加熱装置7bをON作動する。水素吸蔵合
金を第1加熱装置7aによる加熱温度よりも40℃以上
の高温度T1 となるように加熱し、その温度状態を所定
時間(t3 〜t4 )だけ維持すれば、水素吸蔵合金に付
着している被毒性ガスが次第に放出される。放出された
被毒性ガスは、一方の放出用分岐管6a又は6bから放
出用ガスライン6を通して外部に排出させる。その際、
開閉バルブ5cを閉塞して真空ポンプ12を駆動し、被
毒性ガスを強制的に外部に排出させることができる。
下した場合に第2加熱装置7bを作動させる。先ず、水
素吸蔵合金から水素ガスを放出させた後に、第1バルブ
4a又は4bを遮断して第2バルブ5a又は5b及び開
閉バルブ5cを開放すると共に、第2加熱装置7bを作
動させ、図2に示す通常運転から時間t1 〜t2 におけ
る再生運転へと移行させる。同図から知られるように通
常運転時には第2加熱装置7bをOFF作動し、再生運
転時には第2加熱装置7bをON作動する。水素吸蔵合
金を第1加熱装置7aによる加熱温度よりも40℃以上
の高温度T1 となるように加熱し、その温度状態を所定
時間(t3 〜t4 )だけ維持すれば、水素吸蔵合金に付
着している被毒性ガスが次第に放出される。放出された
被毒性ガスは、一方の放出用分岐管6a又は6bから放
出用ガスライン6を通して外部に排出させる。その際、
開閉バルブ5cを閉塞して真空ポンプ12を駆動し、被
毒性ガスを強制的に外部に排出させることができる。
【0015】かくして、水素回収容器1内の水素吸蔵合
金が活性化され、水素吸蔵能力が図3にA曲線にて示す
ように再生される。ところで、図1に示すように吸収用
ガスライン3に、水素利用装置10側から順次に開閉バ
ルブ4c及び開閉バルブ13aを有する不活性ガス入口
管13を接続し、放出用ガスライン6の開閉バルブ5c
よりも上流側に開閉バルブ14aを有する不活性ガス出
口管14を接続することができる。そして、水素吸蔵合
金の再生処理に際し、両開閉バルブ4c及び5cを閉塞
し、水素吸蔵合金を第2加熱装置7bによつて加熱する
と共に両開閉バルブ13a及び14aを開放し、不活性
ガス入口管13から水素回収容器1内に不活性ガスを送
り込めば、水素吸蔵合金から放出される被毒性ガスを不
活性ガスと共に不活性ガス出口管14から排出させるこ
とができ、これによつて被毒性ガスの排出を確実にする
ことができる。再生処理後に水素回収容器1内に残存す
る不活性ガスは、真空ポンプ12を駆動するなどして排
出する。
金が活性化され、水素吸蔵能力が図3にA曲線にて示す
ように再生される。ところで、図1に示すように吸収用
ガスライン3に、水素利用装置10側から順次に開閉バ
ルブ4c及び開閉バルブ13aを有する不活性ガス入口
管13を接続し、放出用ガスライン6の開閉バルブ5c
よりも上流側に開閉バルブ14aを有する不活性ガス出
口管14を接続することができる。そして、水素吸蔵合
金の再生処理に際し、両開閉バルブ4c及び5cを閉塞
し、水素吸蔵合金を第2加熱装置7bによつて加熱する
と共に両開閉バルブ13a及び14aを開放し、不活性
ガス入口管13から水素回収容器1内に不活性ガスを送
り込めば、水素吸蔵合金から放出される被毒性ガスを不
活性ガスと共に不活性ガス出口管14から排出させるこ
とができ、これによつて被毒性ガスの排出を確実にする
ことができる。再生処理後に水素回収容器1内に残存す
る不活性ガスは、真空ポンプ12を駆動するなどして排
出する。
【0016】図4には水素吸蔵量比(Q/Q0 )と温度
(℃)との関係を示す。ここに水素吸蔵量比は、被毒状
態から再生処理をした後の水素吸蔵合金の水素吸蔵量Q
と被毒されずかつ活性化処理を行つた良品の水素吸蔵合
金の水素吸蔵量Q0 との比であり、温度(℃)は、図2
に示す所定温度T1 であり、所定温度T1 の維持時間
(図2に示すt3 〜t4 )は1時間である。同図におい
てF曲線は2時間被毒後の特性を、G曲線は4時間被毒
後の特性を、H曲線は6時間被毒後の特性を、I曲線は
12時間被毒後の特性を、それぞれ示す。なお、この被
毒は、前述した場合と同様に水素吸蔵合金を所定時間大
気開放して与えた。同図から知られるように被毒時間の
増加に伴つて特にT1 =200℃程度以下の比較的低い
温度での水素吸蔵量比(Q/Q0 )の回復は良好とは言
えないが、温度の上昇に伴つて水素吸蔵量比(Q/
Q0 )が次第に回復し、T1 =400℃程度以上の比較
的高い温度での水素吸蔵量比(Q/Q0 )は、被毒時間
の長短に係わらず比較的良好に回復する。
(℃)との関係を示す。ここに水素吸蔵量比は、被毒状
態から再生処理をした後の水素吸蔵合金の水素吸蔵量Q
と被毒されずかつ活性化処理を行つた良品の水素吸蔵合
金の水素吸蔵量Q0 との比であり、温度(℃)は、図2
に示す所定温度T1 であり、所定温度T1 の維持時間
(図2に示すt3 〜t4 )は1時間である。同図におい
てF曲線は2時間被毒後の特性を、G曲線は4時間被毒
後の特性を、H曲線は6時間被毒後の特性を、I曲線は
12時間被毒後の特性を、それぞれ示す。なお、この被
毒は、前述した場合と同様に水素吸蔵合金を所定時間大
気開放して与えた。同図から知られるように被毒時間の
増加に伴つて特にT1 =200℃程度以下の比較的低い
温度での水素吸蔵量比(Q/Q0 )の回復は良好とは言
えないが、温度の上昇に伴つて水素吸蔵量比(Q/
Q0 )が次第に回復し、T1 =400℃程度以上の比較
的高い温度での水素吸蔵量比(Q/Q0 )は、被毒時間
の長短に係わらず比較的良好に回復する。
【0017】なお、第1バルブ4a,4b、第2バルブ
5a,5b、両開閉バルブ4c及び5c等の適宜の開閉
操作により、水素ガスの吸蔵又は放出の運転は、いずれ
か一方の水素回収容器1毎に行うことも、また両水素回
収容器1で同時に行うことも可能である。水素吸蔵合金
の活性化処理についても同様である。
5a,5b、両開閉バルブ4c及び5c等の適宜の開閉
操作により、水素ガスの吸蔵又は放出の運転は、いずれ
か一方の水素回収容器1毎に行うことも、また両水素回
収容器1で同時に行うことも可能である。水素吸蔵合金
の活性化処理についても同様である。
【0018】図5には水素回収精製装置の第2実施例を
示し、第1実施例と実質的に同一の部分には同一符号を
付してそれらの説明は省略する。この実施例にあつて
は、冷却装置8及び第1加熱装置7aが、第1熱媒体供
給装置16からの熱媒体が通される熱媒体流路9にて構
成され、第2加熱装置7bが、第2熱媒体供給装置17
からの熱媒体が通される同じ熱媒体流路9にて構成され
る。
示し、第1実施例と実質的に同一の部分には同一符号を
付してそれらの説明は省略する。この実施例にあつて
は、冷却装置8及び第1加熱装置7aが、第1熱媒体供
給装置16からの熱媒体が通される熱媒体流路9にて構
成され、第2加熱装置7bが、第2熱媒体供給装置17
からの熱媒体が通される同じ熱媒体流路9にて構成され
る。
【0019】すなわち、各水素回収容器1内に配設した
熱媒体流路9に、第1熱媒体供給装置16によつて、水
素ガスを吸蔵させるように冷却された熱媒体が送り込ま
れて冷却装置8として機能し、水素ガスを放出させるよ
うに比較的低温に加熱された熱媒体が送り込まれて第1
加熱装置7aとして機能し、また、第2熱媒体供給装置
17によつて、水素吸蔵合金にとつての被毒性ガスを水
素吸蔵合金から放出させるように比較的高温に加熱され
た熱媒体が送り込まれて第2加熱装置7bとして機能す
る。
熱媒体流路9に、第1熱媒体供給装置16によつて、水
素ガスを吸蔵させるように冷却された熱媒体が送り込ま
れて冷却装置8として機能し、水素ガスを放出させるよ
うに比較的低温に加熱された熱媒体が送り込まれて第1
加熱装置7aとして機能し、また、第2熱媒体供給装置
17によつて、水素吸蔵合金にとつての被毒性ガスを水
素吸蔵合金から放出させるように比較的高温に加熱され
た熱媒体が送り込まれて第2加熱装置7bとして機能す
る。
【0020】具体的には、第1熱媒体供給装置16のア
ウトレットポート16aが、開閉バルブ20を有する第
1熱媒体配管21から、開閉バルブ22を有する第2熱
媒体配管23によつて一方の水素回収容器1内の熱媒体
流路9の入口に接続すると共に、開閉バルブ24を有す
る第3熱媒体配管25によつて他方の水素回収容器1内
の熱媒体流路9の入口に接続する。
ウトレットポート16aが、開閉バルブ20を有する第
1熱媒体配管21から、開閉バルブ22を有する第2熱
媒体配管23によつて一方の水素回収容器1内の熱媒体
流路9の入口に接続すると共に、開閉バルブ24を有す
る第3熱媒体配管25によつて他方の水素回収容器1内
の熱媒体流路9の入口に接続する。
【0021】また、第2熱媒体供給装置17のアウトレ
ットポート17aは、開閉バルブ26を有する第4熱媒
体配管27から、開閉バルブ22を有する第2熱媒体配
管23によつて一方の水素回収容器1内の熱媒体流路9
の入口に接続すると共に、開閉バルブ24を有する第3
熱媒体配管25によつて他方の水素回収容器1内の熱媒
体流路9の入口に接続する。
ットポート17aは、開閉バルブ26を有する第4熱媒
体配管27から、開閉バルブ22を有する第2熱媒体配
管23によつて一方の水素回収容器1内の熱媒体流路9
の入口に接続すると共に、開閉バルブ24を有する第3
熱媒体配管25によつて他方の水素回収容器1内の熱媒
体流路9の入口に接続する。
【0022】更に、第1熱媒体供給装置16のインレッ
トポート16bは、開閉バルブ30を有する第5熱媒体
配管31から、第6熱媒体配管32によつて一方の水素
回収容器1内の熱媒体流路9の出口に接続すると共に、
第7熱媒体配管33によつて他方の水素回収容器1内の
熱媒体流路9の出口に接続する。また、第2熱媒体供給
装置17のインレットポート17bは、開閉バルブ34
を有する第8熱媒体配管35から、第6熱媒体配管32
によつて一方の水素回収容器1内の熱媒体流路9の出口
に接続すると共に、第7熱媒体配管33によつて他方の
水素回収容器1内の熱媒体流路9の出口に接続する。
トポート16bは、開閉バルブ30を有する第5熱媒体
配管31から、第6熱媒体配管32によつて一方の水素
回収容器1内の熱媒体流路9の出口に接続すると共に、
第7熱媒体配管33によつて他方の水素回収容器1内の
熱媒体流路9の出口に接続する。また、第2熱媒体供給
装置17のインレットポート17bは、開閉バルブ34
を有する第8熱媒体配管35から、第6熱媒体配管32
によつて一方の水素回収容器1内の熱媒体流路9の出口
に接続すると共に、第7熱媒体配管33によつて他方の
水素回収容器1内の熱媒体流路9の出口に接続する。
【0023】この第1熱媒体供給装置16は、所定温度
の例えば冷水又は温水若しくはスチームを発生する装置
であり、第2熱媒体供給装置17は、比較的高温の例え
ば過熱スチームを発生する装置である。そして、第2熱
媒体供給装置17には、水素吸蔵合金に付着した大気等
の被毒性ガスを放出させるように、第1熱媒体供給装置
16による加熱温度よりも40℃以上の高温度T1 にて
水素吸蔵合金を加熱する能力を与える。第1熱媒体供給
装置16は、水素吸蔵合金から水素ガスが放出されるよ
うに、水素吸蔵合金を150〜170℃程度に加熱する
ものであり、第2熱媒体供給装置17には、第1実施例
と同様に200℃以上に水素吸蔵合金を加熱する能力を
与えれば充分である。
の例えば冷水又は温水若しくはスチームを発生する装置
であり、第2熱媒体供給装置17は、比較的高温の例え
ば過熱スチームを発生する装置である。そして、第2熱
媒体供給装置17には、水素吸蔵合金に付着した大気等
の被毒性ガスを放出させるように、第1熱媒体供給装置
16による加熱温度よりも40℃以上の高温度T1 にて
水素吸蔵合金を加熱する能力を与える。第1熱媒体供給
装置16は、水素吸蔵合金から水素ガスが放出されるよ
うに、水素吸蔵合金を150〜170℃程度に加熱する
ものであり、第2熱媒体供給装置17には、第1実施例
と同様に200℃以上に水素吸蔵合金を加熱する能力を
与えれば充分である。
【0024】しかして、各開閉バルブ20,22,2
4,26,30,34を適宜に開閉操作し、第1熱媒体
供給装置16によつて比較的低い温度に加熱した熱媒体
を熱媒体流路9に供給することにより、水素吸蔵合金の
水素を放出させる第1加熱装置7aとして機能し、ま
た、第2熱媒体供給装置17によつて比較的高い温度に
加熱した熱媒体を熱媒体流路9に供給することにより、
水素吸蔵合金の被毒性ガスを放出させる第2加熱装置7
bとして機能する。一方、冷却装置8としては、第1熱
媒体供給装置16から適当温度に冷却した熱媒体を熱媒
体流路9に供給して機能させる。かくして、第1実施例
と同様の作用を得ることができる。
4,26,30,34を適宜に開閉操作し、第1熱媒体
供給装置16によつて比較的低い温度に加熱した熱媒体
を熱媒体流路9に供給することにより、水素吸蔵合金の
水素を放出させる第1加熱装置7aとして機能し、ま
た、第2熱媒体供給装置17によつて比較的高い温度に
加熱した熱媒体を熱媒体流路9に供給することにより、
水素吸蔵合金の被毒性ガスを放出させる第2加熱装置7
bとして機能する。一方、冷却装置8としては、第1熱
媒体供給装置16から適当温度に冷却した熱媒体を熱媒
体流路9に供給して機能させる。かくして、第1実施例
と同様の作用を得ることができる。
【0025】なお、第1熱媒体供給装置16からの熱媒
体が流通する熱媒体配管及び熱媒体流路9と、第2熱媒
体供給装置17からの熱媒体が流通する熱媒体配管及び
熱媒体流路9とを分離し、熱媒体の混合を防止すること
もできる。
体が流通する熱媒体配管及び熱媒体流路9と、第2熱媒
体供給装置17からの熱媒体が流通する熱媒体配管及び
熱媒体流路9とを分離し、熱媒体の混合を防止すること
もできる。
【0026】
【発明の効果】以上の説明によつて理解されるように、
本発明に係る水素回収精製装置によれば、被毒した水素
吸蔵合金の再生機能が付加され、水素回収精製装置から
水素吸蔵合金を取り出すことなく能率的に再生すること
ができるので、水素吸蔵合金の寿命が延長され、ひいて
は水素回収精製装置の長期使用が可能になる。
本発明に係る水素回収精製装置によれば、被毒した水素
吸蔵合金の再生機能が付加され、水素回収精製装置から
水素吸蔵合金を取り出すことなく能率的に再生すること
ができるので、水素吸蔵合金の寿命が延長され、ひいて
は水素回収精製装置の長期使用が可能になる。
【図1】 本発明の第1実施例に係る水素回収精製装置
を示す概略図。
を示す概略図。
【図2】 同じく第2加熱装置の温度−時間特性を示す
線図。
線図。
【図3】 同じく水素吸蔵能力−水素吸蔵時間特性を示
す線図。
す線図。
【図4】 同じく水素吸蔵量比−温度特性を示す線図。
【図5】 本発明の第2実施例に係る水素回収精製装置
を示す概略図。
を示す概略図。
1:水素回収容器、2:温度センサー、3:吸収用ガス
ライン、3a,3b:吸収用分岐管、4a,4b:第1
バルブ、4c:開閉バルブ、5a,5b:第2バルブ、
5c:開閉バルブ、6:放出用ガスライン、6a,6
b:放出用分岐管、7:加熱装置、7a:第1加熱装
置、7b:第2加熱装置、8:冷却装置、9:熱媒体流
路、10:水素利用装置、12:真空ポンプ、13:不
活性ガス入口管、13a:開閉バルブ、14:不活性ガ
ス出口管、14a:開閉バルブ、16:第1熱媒体供給
装置、17:第2熱媒体供給装置、21,23,25,
27,31,32,33,35:熱媒体流路、20,2
2,24,26,30,34:開閉バルブ。
ライン、3a,3b:吸収用分岐管、4a,4b:第1
バルブ、4c:開閉バルブ、5a,5b:第2バルブ、
5c:開閉バルブ、6:放出用ガスライン、6a,6
b:放出用分岐管、7:加熱装置、7a:第1加熱装
置、7b:第2加熱装置、8:冷却装置、9:熱媒体流
路、10:水素利用装置、12:真空ポンプ、13:不
活性ガス入口管、13a:開閉バルブ、14:不活性ガ
ス出口管、14a:開閉バルブ、16:第1熱媒体供給
装置、17:第2熱媒体供給装置、21,23,25,
27,31,32,33,35:熱媒体流路、20,2
2,24,26,30,34:開閉バルブ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−271101(JP,A) 特開 平2−9701(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C01B 3/00 - 3/56 B01D 53/14
Claims (3)
- 【請求項1】 開閉機能を有する第1バルブを介在する
吸収用ガスラインによつて水素利用装置に接続され、水
素を水素化物として吸蔵する水素吸蔵合金を収容する水
素回収容器と、該水素回収容器に接続され、開閉機能を
有する第2バルブを介在する放出用ガスラインと、該水
素回収容器内の水素吸蔵合金を加熱する加熱装置と、水
素を吸蔵させるように水素吸蔵合金を冷却する冷却装置
とを備え、前記加熱装置が、水素吸蔵合金から水素を放
出させる温度にまで加熱する第1加熱装置と、水素吸蔵
合金から被毒性ガスを放出させるように第1加熱装置に
よる加熱温度よりも40℃以上の高温に加熱する第2加
熱装置とからなることを特徴とする水素回収精製装置。 - 【請求項2】 放出用ガスラインに、水素回収容器内を
減圧する真空ポンプを接続することを特徴とする請求項
1の水素回収精製装置。 - 【請求項3】 冷却装置及び第1加熱装置が、第1熱媒
体供給装置からの熱媒体が通される熱媒体流路にて構成
され、第2加熱装置が、第2熱媒体供給装置からの熱媒
体が通される熱媒体流路にて構成されることを特徴とす
る請求項1又は2の水素回収精製装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15410492A JP3181686B2 (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 水素回収精製装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15410492A JP3181686B2 (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 水素回収精製装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05319802A JPH05319802A (ja) | 1993-12-03 |
JP3181686B2 true JP3181686B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=15577013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15410492A Expired - Fee Related JP3181686B2 (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 水素回収精製装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3181686B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4700161B2 (ja) * | 2000-03-17 | 2011-06-15 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池運転システムにおける水素貯蔵合金再生装置 |
JP5498188B2 (ja) * | 2010-02-08 | 2014-05-21 | 株式会社神戸製鋼所 | 水素分離精製用容器 |
JP6288667B2 (ja) * | 2013-10-24 | 2018-03-07 | 一般財団法人電力中央研究所 | 水素濃集装置及び水素の濃集方法 |
-
1992
- 1992-05-22 JP JP15410492A patent/JP3181686B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05319802A (ja) | 1993-12-03 |
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Legal Events
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