JP5600011B2 - Hydrogen gas production method - Google Patents

Hydrogen gas production method Download PDF

Info

Publication number
JP5600011B2
JP5600011B2 JP2010025263A JP2010025263A JP5600011B2 JP 5600011 B2 JP5600011 B2 JP 5600011B2 JP 2010025263 A JP2010025263 A JP 2010025263A JP 2010025263 A JP2010025263 A JP 2010025263A JP 5600011 B2 JP5600011 B2 JP 5600011B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductor
hydrogen gas
water
molten salt
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010025263A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011162378A (en
Inventor
裕次 亀井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Motors Ltd
Original Assignee
Kawasaki Jukogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Jukogyo KK filed Critical Kawasaki Jukogyo KK
Priority to JP2010025263A priority Critical patent/JP5600011B2/en
Publication of JP2011162378A publication Critical patent/JP2011162378A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5600011B2 publication Critical patent/JP5600011B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Description

本発明は、水(水蒸気)を鉄等によって還元して水素ガスを製造するための方法に関する。   The present invention relates to a method for producing hydrogen gas by reducing water (water vapor) with iron or the like.

水から水素ガスを製造する方法として、水の電気分解がよく知られているが、電力消費が大きいことが問題となっている。このため、大規模な設備を稼働させることは困難である。一方、金属酸化物と水蒸気とを接触させることにより化学反応を起こし、水素ガスを製造する方法も知られている。例えば、特許文献1及び2には、金属酸化物と金属水酸化物とを混合し、高温加熱処理した触媒に水蒸気を接触させ、水素ガスを生成する技術が開示されている。   Water electrolysis is well known as a method for producing hydrogen gas from water, but the problem is that power consumption is large. For this reason, it is difficult to operate a large-scale facility. On the other hand, a method of producing a hydrogen gas by causing a chemical reaction by bringing a metal oxide into contact with water vapor is also known. For example, Patent Documents 1 and 2 disclose techniques for generating hydrogen gas by mixing a metal oxide and a metal hydroxide, bringing water vapor into contact with a high-temperature heat-treated catalyst.

また、水酸化ナトリウムを反応媒体とし、水と炭素との熱化学分解反応によって水素を製造する方法が特許文献3に開示されている。   Further, Patent Document 3 discloses a method for producing hydrogen by using sodium hydroxide as a reaction medium by a thermochemical decomposition reaction between water and carbon.

また、異種金属の酸化還元電位差によって電気化学反応を起こし、水から水素を製造する方法が特許文献4に開示されている。   Further, Patent Document 4 discloses a method for producing hydrogen from water by causing an electrochemical reaction due to a redox potential difference between different metals.

特開2009−155195号公報JP 2009-155195 A 特開2009−247961号公報JP 2009-247961 A 特開平10−251001号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-25001 特開2008−290928号公報JP 2008-290928 A

しかし、特許文献1及び2に開示されている技術は、水素発生速度が低いという問題がある。また、特許文献3に開示されている技術は、水酸化ナトリウムに対して炭素を大過剰に供給することで、水酸化ナトリウムを触媒的に作用させることができるとする利点があるものの、副生物としてCOやCO2が生成するという問題がある。 However, the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 have a problem that the hydrogen generation rate is low. Moreover, although the technique currently disclosed by patent document 3 has the advantage that sodium hydroxide can be made to act catalytically by supplying carbon in large excess with respect to sodium hydroxide, by-product There is a problem that CO and CO 2 are generated.

また、電解液中で2種類の金属が接触する場合、卑な金属の酸化が加速され、貴な金属の酸化は減速されるが、貴な程度を示すガルバニック系列は、金属表面に金属酸化物が形成されるため、必ずしも酸化還元電位(標準電極電位)の順と一致しない。このため、酸化還元電位(標準電極電位)のみに着目している特許文献4に開示されている方法は、実用的な水素発生速度を達成するためには不十分といえる。   In addition, when two kinds of metals come into contact with each other in the electrolytic solution, the oxidation of the base metal is accelerated and the oxidation of the noble metal is slowed down. Therefore, the order of the oxidation-reduction potential (standard electrode potential) does not necessarily match. For this reason, it can be said that the method disclosed in Patent Document 4 that focuses only on the oxidation-reduction potential (standard electrode potential) is insufficient to achieve a practical hydrogen generation rate.

本発明は、COやCO2が生成せず、水電解による水素製造方法と比較して消費電力が少なくて済み、かつ、水素発生速度が高い水素ガス製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a hydrogen gas production method that does not generate CO or CO 2 , consumes less power than a hydrogen production method by water electrolysis, and has a high hydrogen generation rate.

本発明者は、金属酸化物等と水との化学反応を利用する水素ガス製造方法の反応速度を大きくするための研究について鋭意検討した。その結果、鉄等を含む導電体と、水素過電圧の小さい白金等の金属又は黒鉛を含む導電体とを接続して溶融アルカリ塩に浸漬した状態で水蒸気を供給すれば、金属酸化物等を利用した従来の水素ガス製造方法よりも反応速度も大きくすることが可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。   The present inventor has intensively studied on research for increasing the reaction rate of a hydrogen gas production method using a chemical reaction between a metal oxide or the like and water. As a result, if a conductor containing iron or the like is connected to a metal such as platinum with a low hydrogen overvoltage or a conductor containing graphite, and water vapor is supplied in a state immersed in molten alkali salt, metal oxide or the like is used The present inventors have found that the reaction rate can be increased as compared with the conventional hydrogen gas production method, and have completed the present invention.

具体的に、本発明は、
鉄を含む第一導電体と、
金を含む第二導電体とを接続してアルカリ溶融塩中に浸漬し、
該アルカリ溶融塩中に水蒸気を供給することにより、水を還元して水素ガスを発生させることを特徴とする水素ガス製造方法に関する。
Specifically, the present invention
A first conductor containing iron ;
Connects the second conductor containing platinum immersed in alkaline molten salt,
The present invention relates to a method for producing hydrogen gas, characterized in that water is reduced to generate hydrogen gas by supplying water vapor into the alkali molten salt.

上述したように、卑な金属と、貴な金属とを接触させて食塩水等に浸漬すると、卑な金属の酸化が促進されることはよく知られている。しかし、卑な金属によって水を還元し、水素を製造しようとする場合には、平衡論的な酸化還元電位(標準電極電位)にのみ着目するだけでは、反応速度を実用的に十分な程度にまで高めることは困難であり、反応速度論的観点から2種類の金属を選択する必要がある。   As described above, it is well known that when a base metal is brought into contact with a noble metal and immersed in a saline solution or the like, oxidation of the base metal is promoted. However, when reducing water with a base metal to produce hydrogen, the reaction rate can be set to a practically sufficient level by focusing only on the equilibrium redox potential (standard electrode potential). Therefore, it is necessary to select two kinds of metals from the viewpoint of reaction kinetics.

そこで、本発明者は、還元剤となる鉄を含む第一導電体と、水素過電圧の小さい白金を含む第二導電体とを接続し、アルカリ溶融塩に浸漬した状態で水蒸気を供給すれば、第二導電体中の白金等によって第一導電体中の鉄の酸化が促進され、第二導電体における水素の発生速度も高いために、その結果、金属酸化物を利用する特許文献1及び2、及び酸化還元電位の異なる異種金属を利用する特許文献4等の従来技術と比較して、水素ガスを効率よく製造することが可能となることを初めて見出した。 Therefore, the present inventor has a first conductor containing iron as a reducing agent, connects the second conductor comprising a small platinum hydrogen overvoltage, be supplied steam immersed in the alkaline molten salt Further, since the oxidation of iron in the first conductor is promoted by platinum or the like in the second conductor and the generation rate of hydrogen in the second conductor is high, as a result, Patent Document 1 using a metal oxide and It has been found for the first time that hydrogen gas can be efficiently produced as compared with conventional techniques such as No. 2 and Patent Document 4 using different metals having different oxidation-reduction potentials.

また、鉄を含み、消耗品となる第一導電体には、屑鉄等の安価な素材を使用可能であるため、第一導電体に関するランニングコストを押さえることが可能であり、大規模な設備にも応用しやすい。 In addition, since the first conductor that contains iron and becomes a consumable can be made of inexpensive materials such as scrap iron, it is possible to reduce the running cost related to the first conductor, making it a large-scale facility. Is also easy to apply.

第一導電体は、鉄のみから構成されていてもよく、これを含む合金であってもよい。また第一導電体は、鉄以外の金属部分を有してもよい。同様に、第二導電体は、白金のみから構成されていてもよく、白金を含む合金であってもよい。また第二導電体は、白金以外の部分を有してもよい。 The first conductor may be composed of only iron, or an alloy containing Re this. The first conductor may have a metal part of the outer Tetsu以. Similarly, the second conductor may be composed of only platinum, or an alloy containing platinum. The second conductor may have a platinum except parts.

第一導電体と第二導電体とを接続するとは、第一導電体と第二導電体との電気的な接続状態を維持することを意味し、第一導電体と第二導電体とを接触させる場合のほか、第一導電体と第二導電体とを電線で接続するような場合を含む。   Connecting the first conductor and the second conductor means maintaining the electrical connection between the first conductor and the second conductor, and the first conductor and the second conductor are connected to each other. In addition to the case of contacting, the case of connecting the first conductor and the second conductor with an electric wire is included.

第二導電体の表面積は、第一導電体の表面積よりも大きいことが好ましい。なお、第一導電体及び第二導電体は、表面積をできるだけ大きくするために、板状であることが好ましいが、直方体、棒状、筒状等の形態であってもよい。   The surface area of the second conductor is preferably larger than the surface area of the first conductor. The first conductor and the second conductor are preferably plate-shaped in order to increase the surface area as much as possible, but may be in the form of a rectangular parallelepiped, a rod, a cylinder, or the like.

アルカリ溶融塩は、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを含むことが好ましい。また、アルカリ溶融塩は、水酸化カリウム又は水酸化カリウム以外に、ナトリウム又はカリウムの炭酸塩、硫酸塩等を含んでもよい。   The alkali molten salt preferably contains sodium hydroxide or potassium hydroxide. Further, the alkali molten salt may contain sodium or potassium carbonate, sulfate, etc. in addition to potassium hydroxide or potassium hydroxide.

アルカリ溶融塩中に供給する水蒸気の原水は、脱気処理しておくことが好ましい。第一導電体中の鉄等の酸化(第一導電体を構成する鉄等と酸素との結合)及び浴液の劣化を防止するためである。また、製造される水素への酸素混入による爆発の危険性を軽減するためである。   The raw water of steam supplied into the alkali molten salt is preferably degassed. This is to prevent oxidation of iron or the like in the first conductor (bonding between iron or the like constituting the first conductor and oxygen) and deterioration of the bath liquid. Moreover, it is for reducing the danger of the explosion by oxygen mixing with the hydrogen manufactured.

本発明の水素ガス製造方法によれば、金属酸化物等を使用する従来技術よりも効率よく水素ガスを製造することが可能である。さらに、設備の大型化への対応も容易である。   According to the method for producing hydrogen gas of the present invention, it is possible to produce hydrogen gas more efficiently than the prior art using a metal oxide or the like. Furthermore, it is easy to cope with the increase in the size of facilities.

本発明の水素ガス製造方法を実施するための装置の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the apparatus for enforcing the hydrogen gas manufacturing method of this invention. 試験片11で起こる化学反応を説明する図である。2 is a diagram for explaining a chemical reaction that occurs in a test piece 11. FIG. 本発明の水素ガス製造方法で使用しうる試験片の一例を表す外観図である。It is an external view showing an example of the test piece which can be used with the hydrogen gas manufacturing method of this invention. 実験で減肉速度を測定した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having measured the thinning rate by experiment.

以下、本発明を実施するための形態について、適宜図面を参酌しながら説明する。なお、本発明は以下の記載に限定されない。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. In addition, this invention is not limited to the following description.

図1は、本発明の水素ガス製造方法を実施するために使用する装置の一例を示す。貯水槽2には蒸留水3が貯水されており、ボンベ1から供給されるアルゴンガス等の不活性ガスによって蒸留水3が脱気され、溶存酸素が減少させた状態に維持されている。   FIG. 1 shows an example of an apparatus used for carrying out the hydrogen gas production method of the present invention. Distilled water 3 is stored in the water storage tank 2, and the distilled water 3 is degassed by an inert gas such as argon gas supplied from the cylinder 1, and the dissolved oxygen is maintained in a reduced state.

脱気された蒸留水3は、精密ポンプ4によって蒸気発生器5へと供給される。この蒸気発生器5によって蒸留水が水蒸気へと変化する。水蒸気は、水蒸気導入管9を経て反応槽6内へと供給される。反応槽6内にはアルミナ製等のるつぼ7が設置されており、るつぼ7内にアルカリ溶融塩8が存在している。このとき、水蒸気導入管9の先端部は、アルカリ溶融塩8の内部へと挿入されている。   The degassed distilled water 3 is supplied to the steam generator 5 by the precision pump 4. The steam generator 5 changes the distilled water into steam. The steam is supplied into the reaction tank 6 through the steam introduction pipe 9. A crucible 7 made of alumina or the like is installed in the reaction tank 6, and an alkali molten salt 8 exists in the crucible 7. At this time, the tip of the water vapor introducing pipe 9 is inserted into the alkali molten salt 8.

反応槽6には電気ヒータ10が設置されており、るつぼ7内のアルカリ塩を融点以上の温度に加熱している。アルカリ塩としては、水酸化ナトリウム及び/又は水酸化カリウムが好ましいが、さらにナトリウム又はカリウムの炭酸塩、硫酸塩等の1種又は2種以上との混合物であってもよい。また、アルカリ塩と塩化ナトリウム、塩化カリウム等の塩類の混合物であってもよい。   An electric heater 10 is installed in the reaction tank 6 to heat the alkali salt in the crucible 7 to a temperature higher than the melting point. The alkali salt is preferably sodium hydroxide and / or potassium hydroxide, but may be a mixture of one or more of sodium or potassium carbonate, sulfate and the like. Moreover, the mixture of salts, such as alkali salt and sodium chloride, potassium chloride, may be sufficient.

反応温度を下げる観点からは、なるべく融点が低いアルカリ塩類を使用することが好ましい。   From the viewpoint of lowering the reaction temperature, it is preferable to use alkali salts having a melting point as low as possible.

アルカリ溶融塩8には、試験片11が浸漬されている。この試験片11は、鉄を含む第一導電体と、白金を含む第二導電体とを接続した状態でアルカリ溶融塩8中に浸漬されている。   A test piece 11 is immersed in the alkali molten salt 8. The test piece 11 is immersed in the alkali molten salt 8 in a state in which the first conductor containing iron and the second conductor containing platinum are connected.

本発明の水素ガス製造方法では、試験片11は、後述する図3に示すような形態とすることが好ましい。   In the hydrogen gas production method of the present invention, the test piece 11 is preferably configured as shown in FIG.

ここで、試験片11で起こる化学反応について、図2を用いて説明する。図2では、試験片11は、鉄を含む第一導電体21と、白金、パラジウム、ニッケル、チタン、金、銀、銅又は黒鉛を含む第二導電体22とが電線23によって接続された状態で、溶融アルカリ塩8に浸漬されている。第一導電体21中の鉄は、溶融アルカリ塩8中で徐々に溶解し、FeO イオンとして放出される。このとき発生する電子は、電線23を通じて第二導電体22へと供給される。 Here, the chemical reaction occurring in the test piece 11 will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the test piece 11 has a state in which a first conductor 21 containing iron and a second conductor 22 containing platinum, palladium, nickel, titanium, gold, silver, copper, or graphite are connected by an electric wire 23. And is immersed in the molten alkali salt 8. Iron in the first conductor 21 is gradually dissolved in the molten alkali salt 8 and released as FeO 2 ions. The electrons generated at this time are supplied to the second conductor 22 through the electric wire 23.

第二導電体22では、アルカリ溶融塩8中に存在する水(水蒸気として供給された水)が還元され、水素ガスが発生する。溶融アルカリ塩が水酸化カリウムである場合に、第一導電体21及び第二導電体22では、それぞれ化学式1及び化学式2に示す化学反応が起こる。そして、全体の化学反応式は、化学式3となる。   In the second conductor 22, water (water supplied as water vapor) present in the alkali molten salt 8 is reduced, and hydrogen gas is generated. When the molten alkali salt is potassium hydroxide, chemical reactions shown in Chemical Formula 1 and Chemical Formula 2 occur in the first conductor 21 and the second conductor 22, respectively. The overall chemical reaction formula is represented by chemical formula 3.

[化1]
(化学式1) Fe+KOH+3OH=KFeO+2HO+3e
[Chemical 1]
(Chemical Formula 1) Fe + KOH + 3OH = KFeO 2 + 2H 2 O + 3e

[化2]
(化学式2) 2HO+2K+2e=2KOH+H
[Chemical 2]
(Chemical Formula 2) 2H 2 O + 2K + + 2e = 2KOH + H 2

[化3]
(化学式3) 2Fe+2KOH+2HO=2KFeO+3H
[Chemical formula 3]
(Chemical formula 3) 2Fe + 2KOH + 2H 2 O = 2KFeO 2 + 3H 2

本発明の水素製造方法では、第一導電体21はアノード、第二導電体22はカソードとして作用し、この作用により、第二導電体22が第一導電体21の金属溶解反応の反応促進剤として機能するため、アルカリ溶融塩中で鉄を単独で水と反応させて水素ガスを製造する場合と比較して化学反応の速度が高い。また、第二導電体が水素過電圧の小さい白金を含んでいることから、化学式3の反応速度が高く、水素ガスの製造効率が高い。   In the hydrogen production method of the present invention, the first conductor 21 acts as an anode, and the second conductor 22 acts as a cathode. By this action, the second conductor 22 is a reaction accelerator for the metal dissolution reaction of the first conductor 21. Therefore, the rate of the chemical reaction is higher than in the case of producing hydrogen gas by reacting iron alone with water in an alkali molten salt. Moreover, since the second conductor contains platinum with a small hydrogen overvoltage, the reaction rate of Chemical Formula 3 is high, and the production efficiency of hydrogen gas is high.

なお、第一導電体は化学反応によって徐々に失われる消耗品であるため、屑鉄のようななるべく安価な鋼材を使用することがランニングコスト抑制の観点からは好ましい。   Since the first conductor is a consumable item that is gradually lost due to a chemical reaction, it is preferable to use a steel material that is as inexpensive as possible, such as scrap iron, from the viewpoint of reducing running costs.

図2においては、第一導電体21と第二導電体22とは電線23によって接続されていたが、第一導電体21と第二導電体23とを直接接触させてもよい。また、電線で接続する場合でも、直接接触させる場合でも、第二導電体23の表面積を第一導電体21の表面積よりも大きくすることが好ましい。カソード/アノード面積比が大きいほど、アノードの腐食(酸化)速度、すなわち水の還元による水素ガスの発生速度が高くなるためである。なお、ここでいう表面積とは、アルカリ溶融塩8と接触する面積(曝露表面積)を意味する。   In FIG. 2, the first conductor 21 and the second conductor 22 are connected by the electric wire 23, but the first conductor 21 and the second conductor 23 may be brought into direct contact with each other. Moreover, it is preferable to make the surface area of the 2nd conductor 23 larger than the surface area of the 1st conductor 21, even when connecting with an electric wire or making it contact directly. This is because as the cathode / anode area ratio increases, the corrosion (oxidation) rate of the anode, that is, the generation rate of hydrogen gas due to the reduction of water increases. The surface area referred to here means an area (exposed surface area) in contact with the alkali molten salt 8.

再度、図1について説明する。溶融アルカリ塩8内で発生した水素ガスは、反応槽6上部に接続されている集気管12によって反応槽6から取り出される。このとき、水素ガスには、水蒸気及びアルカリ溶融塩の蒸気も混在している。このため、集気管12はガス浄化槽13へと導かれ、反応槽6から取り出された気体は洗浄水14を用いて洗浄される。この洗浄操作によって水素ガスから水蒸気及びアルカリ溶融塩の蒸気が除去され、精製された水素ガスは、水素ガスタンク等の水素ガス貯蔵施設へと供給され、そこに貯蔵される。   FIG. 1 will be described again. The hydrogen gas generated in the molten alkali salt 8 is taken out from the reaction tank 6 by the air collecting pipe 12 connected to the upper part of the reaction tank 6. At this time, the hydrogen gas also contains steam and steam of alkali molten salt. For this reason, the air collection pipe 12 is led to the gas purification tank 13, and the gas taken out from the reaction tank 6 is washed using the washing water 14. By this washing operation, water vapor and alkali molten salt vapor are removed from the hydrogen gas, and the purified hydrogen gas is supplied to a hydrogen gas storage facility such as a hydrogen gas tank and stored therein.

(実験)
図1に示す装置を用いて、試験片を浸漬したアルカリ溶融塩に水蒸気を供給することにより、水素ガスを製造した。試験片は、反応終了後、その重量を測定し、減肉速度及び減肉量を算出した。なお、試験片の減肉量は、化学式3が示すように、水素ガス発生量と比例関係にある。
(Experiment)
Hydrogen gas was manufactured by supplying water vapor to the alkali molten salt in which the test piece was immersed, using the apparatus shown in FIG. The weight of the test piece was measured after the reaction was completed, and the thinning rate and thinning amount were calculated. In addition, as the chemical formula 3 shows, the thinning amount of the test piece is proportional to the hydrogen gas generation amount.

第一導電体の材質として一般構造用鋼であるSS400を使用し、第二導電体の材質として白金を使用した。実験5の試験片は、図3に示す形態とした。今回の実験では、L1=L2=45mm、M1=M2=10mm、t1=1mm、t2=3mmである。アルカリ塩として100%KOHを使用し、温度500℃に維持して溶融させ、溶融KOH中に試験片を浸漬した。そして、水蒸気を4時間供給した。   SS400, a general structural steel, was used as the material for the first conductor, and platinum was used as the material for the second conductor. The test piece of Experiment 5 was configured as shown in FIG. In this experiment, L1 = L2 = 45 mm, M1 = M2 = 10 mm, t1 = 1 mm, and t2 = 3 mm. 100% KOH was used as an alkali salt, and the melt was maintained at a temperature of 500 ° C., and the test piece was immersed in the molten KOH. Then, steam was supplied for 4 hours.

表1は、4時間後の各試験片の第一導電体の減肉速度及び減肉速度の比を示す。   Table 1 shows the ratio of the thinning rate and the thinning rate of the first conductor of each test piece after 4 hours.

Figure 0005600011
Figure 0005600011

SS400を第一導電体(水に対する還元剤)として使用する場合、第二導電体として白金板と接続した状態で水蒸気と反応させることにより、第二導電体がカソードとして機能して反応促進剤となるために、減肉速度は、第二導電体を使用しない場合と比較して5.1倍に増加した。   When SS400 is used as the first conductor (reducing agent for water), the second conductor functions as a cathode by reacting with water vapor in a state connected to the platinum plate as the second conductor. Therefore, the thinning rate was increased by a factor of 5.1 compared to the case where the second conductor was not used.

このように、鉄等を含む第一導電体と、白金等を含む第二導電体とを接続することにより、水の還元反応による水素ガス発生速度を飛躍的に増加させうることが確認された。   Thus, it was confirmed that the hydrogen gas generation rate by the reduction reaction of water can be dramatically increased by connecting the first conductor containing iron or the like and the second conductor containing platinum or the like. .

SS400等の屑鉄類は安価である。このため、本発明の水素ガス製造方法は、反応速度(水素発生速度)が高いだけでなく、ランニングコスト及び設備投資費用を抑制することが可能であり、大規模な製造施設への適用も容易である。   Scrap iron such as SS400 is inexpensive. For this reason, the hydrogen gas production method of the present invention not only has a high reaction rate (hydrogen generation rate), but can also reduce running costs and capital investment costs, and can be easily applied to large-scale production facilities. It is.

本発明の水素ガス製造方法は、エネルギー分野において極めて有用である。   The hydrogen gas production method of the present invention is extremely useful in the energy field.

1:ボンベ
2:貯水槽
3:蒸留水
4:精密ポンプ
5:蒸気発生器
6:反応槽
7:るつぼ
8:電解質(アルカリ溶融塩)
9:水蒸気導入管
10:電気ヒータ
11:試験片
12:集気管
13:ガス浄化槽
14:洗浄水
21,31:第一導電体(アノード)
22,32:第二導電体(カソード)
23:電線
1: cylinder 2: water storage tank 3: distilled water 4: precision pump 5: steam generator 6: reaction tank 7: crucible 8: electrolyte (alkaline molten salt)
9: Steam introduction pipe 10: Electric heater 11: Test piece 12: Air collection pipe 13: Gas septic tank 14: Washing water 21, 31: First conductor (anode)
22, 32: Second conductor (cathode)
23: Electric wire

Claims (4)

鉄を含む第一導電体と、
金を含む第二導電体とを接続してアルカリ溶融塩中に浸漬し、
該アルカリ溶融塩中に水蒸気を供給することにより、水を還元して水素ガスを発生させることを特徴とする水素ガス製造方法。
A first conductor containing iron,
Connects the second conductor containing platinum immersed in alkaline molten salt,
A method for producing hydrogen gas, characterized in that water is reduced to generate hydrogen gas by supplying water vapor into the alkali molten salt.
前記第二導電体の表面積が、前記第一導電体の表面積よりも大きい請求項1に記載の水素ガス製造方法。   The method for producing hydrogen gas according to claim 1, wherein a surface area of the second conductor is larger than a surface area of the first conductor. 前記アルカリ溶融塩が水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを含む請求項1又は2に記載の水素ガス製造方法。   The method for producing hydrogen gas according to claim 1, wherein the alkali molten salt contains sodium hydroxide or potassium hydroxide. 水蒸気の原水を脱気処理する1乃至3のいずれか1項に記載の水素ガス製造方法。   4. The method for producing hydrogen gas according to any one of 1 to 3, wherein the raw water of steam is degassed.
JP2010025263A 2010-02-08 2010-02-08 Hydrogen gas production method Active JP5600011B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010025263A JP5600011B2 (en) 2010-02-08 2010-02-08 Hydrogen gas production method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010025263A JP5600011B2 (en) 2010-02-08 2010-02-08 Hydrogen gas production method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011162378A JP2011162378A (en) 2011-08-25
JP5600011B2 true JP5600011B2 (en) 2014-10-01

Family

ID=44593512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010025263A Active JP5600011B2 (en) 2010-02-08 2010-02-08 Hydrogen gas production method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5600011B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5854424B2 (en) * 2012-01-20 2016-02-09 株式会社Ti Apparatus and method for treating hydrogen-containing gas with alkali particles
JP6059918B2 (en) * 2012-08-29 2017-01-11 株式会社Ti Method for manufacturing fuel cell electrode material
TWI644858B (en) * 2017-11-14 2018-12-21 大華學校財團法人大華科技大學 Device and method of high temperature steam vaporization of hydrogen storage particles with generated hydrogen

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5462194A (en) * 1977-10-26 1979-05-18 Hitachi Zosen Corp Fused salt cell for water
JP2002220201A (en) * 2001-01-19 2002-08-09 Tsutomu Sakurai Method of manufacturing hydrogen from steam by microwave discharge
JP3719153B2 (en) * 2001-03-26 2005-11-24 株式会社明電舎 Hydrogen gas production method and apparatus, and hydrogen gas production unit
JP4525097B2 (en) * 2004-02-06 2010-08-18 セイコーエプソン株式会社 Etching method, method of manufacturing piezoelectric device and piezoelectric vibrating piece using the same, and structure of electropitting suppression pattern
JP4368284B2 (en) * 2004-09-29 2009-11-18 日立マクセル株式会社 Hydrogen gas generator, hydrogen gas production method, and fuel cell

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011162378A (en) 2011-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5604204B2 (en) Ammonia synthesis method
JP2008531854A (en) Method and apparatus for removing oxygen from a compound or metal
CN101949038B (en) Method for preparing TiCxOy composite anode with electrolysis method
JP5816802B2 (en) Methanol generating apparatus, method for generating methanol, and electrode for methanol generation
JP5600011B2 (en) Hydrogen gas production method
CN107740143B (en) Iron-based inert anode with lithium ferrite protective film and preparation method and application thereof
Xie et al. Electro-reduction of hematite using water as the redox mediator
JP2014040639A (en) Method for manufacturing a metal
JP2005163059A (en) Electrolytic hydrogen production method using rare element-electrodeposited electrode
Wang et al. Research progress in the preparation of iron by electrochemical reduction route without CO2 emissions
GB303027A (en) Improvements in electrochemical processes
JP4601647B2 (en) Hydrogen generator and fuel cell system using the same
CN108722437A (en) The preparation method and ferronickel composite catalyst of ferronickel composite catalyst
CN110129799B (en) Recycling method of tin stripping waste liquid based on sulfuric acid-ferric salt system
JP6502805B2 (en) Method of manufacturing rare earth metal
JP2008156679A (en) Hydrogen producing apparatus and hydrogen producing method
CN111733426A (en) Method and device for electrochemically preparing ferrate based on gas diffusion electrode
JP5140496B2 (en) Electrolyte solution for hydrogen generator and hydrogen generator
JP2011178609A (en) Method for producing hydrogen gas
CN208594334U (en) A kind of H2SO4/S2O82-The copper of microetch waste liquid recycles and synchronizing regeneration micro etching solution system
JP5816803B2 (en) Methanol generating apparatus, method for generating methanol, and electrode for methanol generation
JP2003247088A (en) Method and apparatus for manufacturing boron hydride compound
JP5677752B2 (en) Electrode for alkaline water electrolysis, method for producing the same, and hydrogen generator
JP6212963B2 (en) Method for producing titanium trichloride solution
JP2013129862A (en) Apparatus and method for recovering ruthenium with high efficiency

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130123

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140206

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140212

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140414

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140805

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140814

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5600011

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250