CN110770523B - 化学蓄热材料及其制造方法，以及化学热泵及其运转方法 - Google Patents

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Abstract

提供在进行利用了碱土类金属的氢氧化物的脱水反应的蓄热的化学蓄热材料中显示更高的反应率并能实现更低温下的蓄热的化学蓄热材料，以及用于利用该化学蓄热材料进行蓄热及放热的化学热泵。化学蓄热材料包含碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物和酸，所述酸的量相对于所述碱土类金属为0.05～30摩尔％。又，利用了吸热脱水反应及水合发热反应的化学热泵（10）具有：容纳包含碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物的化学蓄热材料（21）的反应器（11）；与所述反应器热连接，从外部对所述化学蓄热材料供给热的热供给单元（12）；与所述反应器热连接，将从所述化学蓄热材料产生的热取出到外部的热回收单元（13）；储存水（22）的储存器（14）；连接所述反应器和所述储存器，使水通过的连接管（15）；以及向所述化学热泵内供给酸的酸供给机构（17）。

Description

化学蓄热材料及其制造方法，以及化学热泵及其运转方法
技术领域
本发明涉及化学蓄热材料及其制造方法，以及化学热泵及其运转方法。
背景技术
近年，因二氧化碳排出限制而要求化石燃料的使用削减，除各程序的节能化外，还需要推进排热的利用。作为排热利用的手段，已知对水进行利用的100℃以下的温水蓄热。但温水蓄热中存在着：（1）因存在放热损失而不可能长时间蓄热，（2）因显热量小而需要大量的水，蓄热设备的紧凑化困难，（3）输出温度根据利用量而非恒定，逐渐下降等问题。从而，为了推进这样的排热的民生利用，需要开发更高效的蓄热技术。
作为高效的蓄热技术，有化学蓄热法。化学蓄热法由于伴随物质的吸着、水合等化学变化，所以相比于利用材料本身（水、熔融盐等）的潜热或显热进行的蓄热法，每单位质量的蓄热量较高。作为化学蓄热法，提出利用大气中的水蒸气的吸着和脱离进行的水蒸气吸着脱离法、对金属盐的氨吸收（氨络合物生成反应）、乙醇等有机物的吸着和脱离带来的反应等。考虑到对环境的负荷、装置的简便性，水蒸气吸着脱离法是最有利的。作为水蒸气吸着脱离法所用的化学蓄热材料，已知作为碱土类金属氢氧化物的氢氧化钙、氢氧化镁。
但这些氢氧化钙及氢氧化镁由于在100～400℃的低温域不发生有效的脱水反应，所以存在未作为实用性蓄热材料发挥功能这样的问题。
为了解决该问题，专利文献1中提出，通过利用镁与从镍、钴、铜及铝构成的群组中选出的至少1种金属成分的复合氢氧化物，在100～300℃左右可蓄热的化学蓄热材料。
此外，专利文献2中提出以改善专利文献1中记载的化学蓄热材料的蓄热量为目的，对镁或钙的氢氧化物添加氯化锂等吸湿性金属盐而成的化学蓄热材料。
现有技术文献：
专利文献：
专利文献1 ：日本特开2007-309561号公报 ；
专利文献2 ：日本特开2009-186119号公报。
发明内容
发明要解决的问题：
根据专利文献1及2中公开的技术，虽然能使蓄热动作温度在某种程度低温化，但在例如欲对工厂废热进行蓄热时等，由于工厂废热的温度域为200～250℃或更低温度域，所以，该蓄热动作温度并未足够低，高效利用工厂废热较为困难，因而希望谋求动作温度的进一步低温化。从蓄热效率的改良、蓄热系统的适用温度域的扩张等侧面来看，化学蓄热材料的动作温度的改良也仍然是重要的课题。
本发明鉴于上述现状，目的在于，提供在进行利用了碱土类金属的氢氧化物的脱水反应的蓄热的化学蓄热材料中显示更高的反应率并能实现更低温下的蓄热的化学蓄热材料及其制造方法，以及用于利用该化学蓄热材料进行蓄热及放热的化学热泵及其运转方法。
解决问题的手段：
为了解决上述的问题，本案发明人们多次进行种种研究后发现，在制造利用了碱土类金属的氢氧化物的脱水反应的化学蓄热材料时，包含碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物和酸的化学蓄热材料能制造显示更高的反应率并能实现更低温下的蓄热的化学蓄热材料，得出了本发明。
即第一本发明涉及化学蓄热材料，包含碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物和酸；所述酸的量相对于所述碱土类金属为0.05～30摩尔％。
第二本发明涉及化学蓄热材料，包含碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物、碱金属的化合物和酸，所述碱金属的量相对于所述碱土类金属为0.1～50摩尔％，所述酸的量相对于所述碱土类金属为0.05～30摩尔％；也可以是，还包含从镍、钴、铜及铝构成的群组选择的至少1种特定的金属的化合物，所述特定金属的量相对于所述碱土类金属为0.1～40摩尔％。
所述碱土类金属优选为从钙、镁、锶及钡构成的群组选择的至少1种。又，所述碱金属优选为从锂、钾及钠构成的群组选择的至少1种。
第三本发明涉及制造方法，是化学蓄热材料的制造方法；包括混合碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物和酸的工序；所述酸的量相对于所述碱土类金属为0.05～30摩尔％。
第四本发明涉及制造方法，是化学蓄热材料的制造方法；包括混合碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物、碱金属的化合物和酸的工序；所述碱金属的量相对于所述碱土类金属为0.1～50摩尔％；所述酸的量相对于所述碱土类金属为0.05～30摩尔％。
涉及如下制造方法：也可以是，该制造方法中，在所述混合的工序中，还混合从镍、钴、铜及铝构成的群组选择的至少1种特定的金属的化合物；所述金属的量相对于所述碱土类金属为0.1～40摩尔％。
第五本发明涉及化学热泵，是利用吸热脱水反应以及水合发热反应的化学热泵；具有：容纳包含碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物的化学蓄热材料的反应器；与所述反应器热连接，从外部向所述化学蓄热材料供给热的热供给单元；与所述反应器热连接，将从所述化学蓄热材料产生的热取出到外部的热回收单元；储存水的储存器；连接所述反应器和所述储存器，使水通过的连接管；以及向所述化学热泵内供给酸的酸供给机构。
第六本发明涉及方法，是运转所述化学热泵的方法；包括：利用所述酸供给机构，向容纳在所述反应器内的所述化学蓄热材料供给酸的工序；以及通过所述热供给单元向所述化学蓄热材料供给热，进行所述化学蓄热材料的吸热脱水反应并进行蓄热的工序。该方法也可以是，还包括使所述储存器的水向所述反应器移动并与所述化学蓄热材料接触，进行所述化学蓄热材料的水合发热反应并放热的工序。
发明效果：
根据本发明，能提供在进行利用了碱土类金属的氢氧化物的脱水反应的蓄热的化学蓄热材料中显示更高的反应率并能实现更低温下的蓄热的化学蓄热材料及其制造方法。
又，根据本发明，能提供在利用化学蓄热材料进行蓄热及放热的化学热泵中显示更高的反应率并能实现更低温下的蓄热的化学热泵及其运转方法，该化学蓄热材料是进行利用了碱土类金属的氢氧化物的脱水反应的蓄热的化学蓄热材料。
附图说明
图1是示出本发明的一实施形态的化学热泵的结构的概念图；
图2是示出实施例1和比较例1及2中显示出的反应率的经时变化的图表（横轴为升温开始时起的经过时间（秒），纵轴为反应率（％））；
图3是示出实施例2、4及6和比较例2中显示出的反应率的经时变化的图表（横轴为升温开始时起的经过时间（秒），纵轴为反应率（％））；
图4是示出实施例7～13和比较例2中显示出的反应率的经时变化的图表（横轴为升温开始时起的经过时间（秒），纵轴为反应率（％））；
图5是示出实施例16及17和比较例4及5中显示出的反应率的经时变化的图表（横轴为升温开始时起的经过时间（秒），纵轴为反应率（％））。
具体实施方式
以下，对本发明的实施形态进行详细说明。
本发明中制造的化学蓄热材料利用了由碱土类金属的氢氧化物及氧化物进行的以下可逆反应。另，以下的反应式中，示出作为碱土类金属使用钙或镁的情况；
CaO+H 2O⇔Ca(OH) 2 △H=－109.2kJ/摩尔
MgO+H 2O⇔Mg(OH) 2 △H=－81.2kJ/摩尔
各式中，向右方向的反应是氧化钙或氧化镁的水合发热反应。相反，向左方向的反应是氢氧化钙或氢氧化镁的脱水吸热反应。即本发明的化学蓄热材料能通过氢氧化钙或氢氧化镁的脱水反应进行而蓄热，又，能通过氧化钙或氧化镁的水合反应进行而供给蓄积的热能。
本发明中的化学蓄热材料包含碱土类金属的氢氧化物、碱土类金属的氧化物任一即可，也可以包含双方。作为所述碱土类金属，列举有钙、镁、锶、钡。可以仅包含它们1种，也可以组合并包含2种以上。其中，优选钙及/或镁，更优选镁。作为碱土类金属的氢氧化物、碱土类金属的氧化物，优选为：氢氧化镁、氢氧化钙、镁和钙的复合氢氧化物、氧化镁、氧化钙、镁和钙的复合氧化物，可以单独使用它们，也可以混合使用2种以上。
本发明中，特征在于构成包含该碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物和酸的化学蓄热材料这点上。本发明中使用的酸未特别限定，可适当使用公知的酸，无机酸、有机酸均可。又，可以是水溶性的酸，也可以是对水有难溶性或不溶性的酸。又，可以仅使用1种类，也可以适当组合并使用2种类以上。
无机酸例如为：盐酸、溴氢酸、碘氢酸、氟氢酸、卤素含氧酸（halogen oxyacid）、硫酸、硝酸、磷酸、膦酸、磺酸、硼酸、氢氰酸、六氟磷酸等。
有机酸例如为：有机磺酸、有机膦酸、脂肪族羟基酸（包括二羟基酸、三羟基酸）、芳香族羟基酸（包括二羟基酸、三羟基酸）、脂肪族羧酸（包括二羧酸、三羧酸）、脂肪族不饱和羧酸（包括二羧酸、三羧酸）、芳香族羧酸（包括二羧酸、三羧酸）、芳香族不饱和羧酸（包括二羧酸、三羧酸）、其它含氧酸、其它氧代羧酸、氨基酸以及它们衍生物的酸。
有机磺酸例如为：甲磺酸、三氟甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸等。有机膦酸类例如有：磷酸二甲酯、苯膦酸等。脂肪族羟基酸或芳香族羟基酸例如有：乳酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸等。脂肪族羧酸或脂肪族不饱和羧酸例如为：蚁酸、醋酸、丙酸、酪酸、丙烯酸、山梨酸、丙酮酸、草乙酸、方酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、马来酸、乌头酸等。芳香族羧酸或芳香族不饱和羧酸为：安息香酸、邻苯二甲酸、水杨酸、莽草酸、没食子酸、均苯四甲酸等。氨基酸例如为：天门冬氨酸、谷氨酸等。
所述酸的使用量在以所述碱土类金属的量为100摩尔％时优选为0.05～30摩尔％。若酸的使用量比这少，则无法达成由酸的添加带来的反应率提高或蓄热温度的低温化。又，若酸的使用量多于所述范围，则对成为母材的碱土类金属的影响较大，化学蓄热材料的每单位体积或单位质量的蓄热量恐会降低。所述酸的使用量优选为0.1～20摩尔％，更优选为0.3～15摩尔％，进一步优选为0.5～10摩尔％，更进一步优选为0.8～8摩尔％，尤其优选为1～6％。
本发明的化学蓄热材料除碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物和酸以外，也可以还包含碱金属的化合物。通过进一步调配碱金属的化合物，能更加提高化学蓄热材料的反应率。
构成所述碱金属的化合物的碱金属列举有锂、钾、钠，可以仅包含它们1种，也可以组合并包含2种以上。其中，优选锂、钠，更优选锂。作为所述碱金属的化合物只要起到本发明的效果则不特别限定，但优选的是作为具有吸湿性的化合物，能吸着气氛中的水分或生成对应的水合物的化合物。作为这样的化合物，碱金属的盐是优选，例如，容易操作的有：氯化物、溴化物等卤化物、氢氧化物、碳酸盐、醋酸盐、硝酸盐或硫酸盐等。可以单独使用它们，也可以混合使用2种以上。
更具体而言，作为锂的化合物，优选卤化锂及/或氢氧化锂，更优选氯化锂、溴化锂及/或氢氧化锂。作为钾的化合物，优选卤化钾及/或氢氧化钾，更优选氯化钾、溴化钾及/或氢氧化钾。作为钠的化合物，优选卤化钠及/或氢氧化钠，更优选氯化钠、溴化钠及/或氢氧化钠。
所述碱金属的化合物的使用量优选为在以所述碱土类金属的量为100摩尔％时，碱金属的量为0.1～50摩尔％的量。若碱金属的量少于所述范围，则达成由碱金属盐的使用带来的反应率提高或蓄热温度的低温化较为困难。又，若碱金属的量多于所述范围，则化学蓄热材料的每单位体积或单位质量的蓄热量恐会降低。所述碱金属的量优选为0.5～30摩尔％，更优选为1.0～20摩尔％，进一步优选为2.0～10摩尔％。能通过调节该碱金属的量来控制化学蓄热材料的脱水吸热温度。
本发明的化学蓄热材料除碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物、碱金属的化合物和酸以外，也可以还包含特定的金属的化合物。通过还包含所述特定的金属的化合物，从而能使化学蓄热材料的反应率更加提高。此时，所述特定的金属的化合物优选与碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物化学性地复合化。
所述特定的金属从镍、钴、铜及铝构成的群组选择，可以仅包含它们1种，也可以组合并包含2种以上。其中，优选从镍、钴及铝构成的群组选择的至少1种，更优选镍及/或钴。
作为所述特定的金属的化合物未特别限定，但优选与碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物复合化，列举有氯化物、溴化物等卤化物、氢氧化物、氧化物、碳酸盐、醋酸盐、硝酸盐或硫酸盐等。可以单独使用它们，也可以混合使用2种以上。更具体而言，优选氢氧化镍、氢氧化钴、镍和钴的复合氢氧化物、氧化镍、氧化钴及/或镍和钴的复合氧化物。
所述特定的金属的化合物的使用量优选为，在以所述碱土类金属的量为100摩尔％时，所述特定的金属的量为0.1～40摩尔％的量。若所述特定的金属的量比这少，则达成由所述特定的金属的化合物的使用带来的反应率提高或蓄热温度的低温化较为困难。又，若所述特定的金属的量多于所述范围，则化学蓄热材料的每单位体积或单位质量的蓄热量恐会降低。所述特定的金属的量优选为3～40摩尔％，更优选为5～30摩尔％，进一步优选为10～25摩尔％。能通过调节该特定的金属的化合物的使用量来控制化学蓄热材料的脱水吸热温度。
本发明中的化学蓄热材料也可以是，碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物、酸、可任选的碱金属的化合物和可任选的特定的金属的化合物单纯物理性混合或分散的材料，但不限于此。可以是各构成成分的一部分或全部相互化学性地复合化的材料，又，也可以是各构成成分的一部分或全部相互化学性反应并产生第三成分的材料。
本发明的化学蓄热材料是利用了由碱土类金属的氢氧化物和碱土类金属的氧化物进行的吸热脱水反应及水合发热反应的化学蓄热材料。在该范围内，本发明的化学蓄热材料中也可以包含其它成分，也可以包含以上说明的构成成分以外的化学蓄热成分或不显示化学蓄热作用的成分（例如粘合剂）。
本发明的化学蓄热材料的形状未特别限定，例如可以为粉末或造粒体、成型体等形状。在制造形状为粉末、造粒体或成型体的化学蓄热材料时，可应用已知的手法。例如在制造粉末的化学蓄热材料时，可应用筛分、碎解、粉碎工序。又，在制造造粒体的化学蓄热材料时，能应用挤出造粒、转动造粒、流动层造粒、喷雾干燥等造粒工序。在制造成型体的化学蓄热材料时，能应用加压成型、注塑成型、吹塑成型、真空成型、挤压成型的成型工序。即，只要不损坏可实施作为化学蓄热材料的性状的程度，可选择与需要者的实施形态相应的任意的形状。
接着，对制造本发明中的化学蓄热材料的方法进行说明。
制造本发明中的化学蓄热材料的方法未特别限定，作为一例，首先使酸在去离子水中溶解从而调制酸水溶液，对其加入碱土类金属的氢氧化物的粉末并搅拌混合，制造浆料。此外，也可以同时加入碱金属的化合物，或碱金属的化合物和特定的金属的化合物。可将得到的浆料干燥，将化学蓄热材料制造为干燥粉末。搅拌混合的方法未特别限定，作为溶媒的去离子水与碱土类金属的氢氧化物的粉末充分混合即可。
添加各成分的顺序也可以变更。这种情况下，例如可以是，最开始使碱金属的化合物、或碱金属的化合物和特定的金属的化合物在去离子水中溶解，对其加入碱土类金属的氢氧化物的粉末，制造浆料，接着添加酸后，干燥从而制造化学蓄热材料。
本发明的化学蓄热材料能通过对100～400℃左右的热源、例如来自工厂排热等的未利用热进行吸热并脱水来蓄热。脱水后的化学蓄热材料能通过保持干燥状态来容易地维持蓄热状态，还能在维持该蓄热状态的同时向所希望的场所搬运。在进行放热的情况下，能通过与水、优选水蒸气接触来将水合反应热（根据情况为水蒸气吸附热）作为热能取出。又，也能通过在气密封闭空间内的一方进行水蒸气吸附且在另一方将水蒸发来产生冷能。
又，本发明的化学蓄热材料也适于有效利用从发动机或燃料电池等排出的排气的热时。例如，排气的热可以活用于汽车的暖机运转的缩短、乘客的舒适度的提高、耗油量的改善、排气催化剂的活性提高带来的排气的低害化等。尤其是，由于在发动机中，运转带来的负荷并非一定，排气输出也不稳定，所以来自发动机的排气热的直接利用必然不是有效率的，其伴随着不便。若利用本发明的化学蓄热材料，则通过对来自发动机的排气热暂时进行化学性蓄热并根据热需要进行热输出，从而更为理想的排气热利用成为可能。
本发明的化学蓄热材料在分别多次重复蓄热及放热后适当补充酸，以此可防止或修复其蓄热性能的恶化。酸的补充是对蓄热材料进行的即可，其具体形态未特别限定。可以在将化学蓄热材料从化学热泵或对象系统（例如车辆）取出后补充酸，也可以在化学热泵或对象系统的系统中设置在任意时期对化学蓄热材料补充酸的机构，以此不取出化学蓄热材料地在继续运行化学热泵或对象系统的同时补充酸。
接着对利用了本发明的化学蓄热材料的化学热泵的实施形态进行说明。
图1是示出本发明的一实施形态的化学热泵的结构的概念图。化学热泵10具有容纳化学蓄热材料的反应器11。容纳在反应器11内的化学蓄热材料21只要包含碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物则未特别限定。可以如本发明的化学蓄热材料这样除碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物外还包含酸，又，也可以不包含酸。又，可以还包含碱金属的化合物、特定的金属的化合物等，也可以不包含。化学蓄热材料21优选本发明的化学蓄热材料。
反应器11上热连接有用于将工厂废热等来自外部的热向反应器11内的化学蓄热材料供给的热供给单元12。由此，通过向化学蓄热材料供给热来进行化学蓄热材料的脱水反应。即，作为化学蓄热材料的碱土类金属的氢氧化物将水放出从而转换为氧化物，由此，化学热泵的蓄热成为可能。
接着，对由吸热脱水反应产生的碱土类金属的氧化物供给水，以此进行化学蓄热材料的水合发热反应。即，该氧化物与水进行反应从而产生氢氧化物，并产生热。如此，用于将从化学蓄热材料产生的热取出到外部的热回收单元13与反应器11热连接。通过热回收单元13从化学热泵回收的热在之后能在任意用途上有效利用。又，热回收单元13也可以与上述的热供给单元12一体构成。
通过吸热脱水反应从反应器11内的化学蓄热材料放出的水，或为了进行水合发热反应而向化学蓄热材料供给的水在储存器14中储存。储存器内的水22可以为液体的水，也可以为水蒸气。虽未图示，但储存器14中也可以设置用于加热储存器内的水的第二热供给单元和用于将水的蒸发热或凝缩热取出到外部的第二热回收单元。
反应器11和储存器14由用于使该水通过的连接管15来连接。可使脱水反应时从反应器11内的化学蓄热材料放出的水通过连接管15向储存器14移动，储存于储存器14的水通过连接管15向反应器11移动，进行水合发热反应。水的移动可以通过利用加热或减压将水转换为水蒸气来进行，又，也可以通过将反应器11和储存器14上下配置并使水落下来进行。连接管15中，可为了适时切断水的移动而设置开闭阀16。
本发明的化学热泵中设置有向所述化学热泵内供给酸的酸供给机构。酸供给机构至少为了向化学热泵的系统中供给酸而包括设置在连接管15等的壁面上的可开闭的酸供给口17。酸供给机构也可以还具有用于储存酸的酸储存部（未图示）。该酸储存部与酸供给口17连结。
作为从酸供给口17供给的酸，可使用上述酸。可以单独供给酸，也可以将酸与适当的介质混合，例如以水溶液等形态供给。又，酸可以作为液体供给，也可以作为气体供给。也能通过喷雾供给。
酸供给口17的设置位置未特别限定，是向化学热泵内供给酸并使酸与化学蓄热材料的接触成为可能的位置即可。使酸供给口17如图1所示设置于连接管15的情况下，例如若在从储存器14向反应器11移动水时从酸供给口17向化学热泵内供给酸，则能将酸与水一同向反应器11导入，并与反应器11内的化学蓄热材料接触。又，酸供给口17可以设置于反应器11，也可以设置于储存器14。
利用酸供给机构向化学热泵内供给酸，由此，以碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物为主体的化学蓄热材料与酸接触，从而如对第一本发明进行说明那样，可达成更高的反应率，实现更低温下的蓄热。根据本发明的化学热泵，可对收纳在化学热泵内的化学蓄热材料补充酸。由此，可在分别多次重复蓄热及放热后，防止或修复化学蓄热材料的蓄热性能的恶化。
由于能对化学热泵内的化学蓄热材料补充酸，所以收纳于化学热泵的化学蓄热材料包含碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物即可，酸也可以不预先调配。但收纳于化学热泵的化学蓄热材料优选为酸是预先调配的。
向化学热泵内的酸的添加可以仅进行一次，也可以进行多次。在本发明中，尤其是在重复实施化学热泵的蓄热及放热后，化学蓄热材料显示的反应率降低的情况下，能通过添加酸来期待化学热泵的蓄热时的反应率的改善。
实施例
以下提出实施例来对本发明进行进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
（评价方法）
对于各实施例及比较例中得到的化学蓄热材料，使用热重量/差热分析测定装置（TG/DTA6300，精工仪器公司制）进行热评价。具体而言，以升温速度10℃/min.，在大气条件下・常压，镁系化学蓄热材料的试料加热至300℃，钙系化学蓄热材料的试料加热至400℃，其后将温度保持为一定，经时性地测定重量减少量及差热。基于得出的重量减少值，算出反应率，作为各化学蓄热材料中的氢氧化镁变为氧化镁的比例或氢氧化钙变为氧化钙的比例。
反应率的算出为了将挥发成分等的影响除外而将升温至200℃的时间点上的化学蓄热材料的重量作为开始重量并设定为反应率0％，将假定氢氧化镁全部变为氧化镁或氢氧化钙全部变为氧化钙的情况下的重量减少值设定为反应率100％地进行。
镁系化学蓄热材料的性能评价，尤其基于由从升温开始时间点起经过4000秒后的时间点上的重量减少值算出的反应率来进行。即，本评价方法比较在氢氧化镁的热分解不实质性进行的温度即300℃下将化学蓄热材料保持规定时间后的时间点上的反应率。该反应率越高，吸热脱水反应越快进行，表示蓄热量较大且能利用更低温的热来蓄热。另，表中的相对反应率的数字并非表示绝对值，而是表示将各比较例的反应率设为基准的100时的相对值。
钙系化学蓄热材料的性能评价，尤其基于由从升温开始时间点起经过3000秒后的时间点上的重量减少值算出的反应率来进行。即，本评价方法比较在氢氧化钙的热分解缓慢进行的温度即400℃下将化学蓄热材料保持规定时间后的时间点上的反应率。该反应率越高，吸热脱水反应越快进行，表示蓄热量较大且能利用更低温的热来蓄热。另，表中的相对反应率的数字并非表示绝对值，而是表示将比较例的反应率设为基准的100时的相对值。
本实施例及比较例中所用的氢氧化镁使用了本案发明人们制造的氢氧化镁。氢氧化镁的纯度是在多元素同时荧光X射线分析装置（Simultiｘ12 株式会社理学制）中对成为主要杂质的Ca、Si、Al、Fe、S、Cl进行氧化物换算并从100％减去来算出的。BET比表面积为，使用比表面积测定装置（Macsorb，Mountech Co.Ltd.制），通过利用了氮气的气体吸附法（BET法）来测定BET比表面积。体积平均粒径用激光衍射散射式粒度分布测定装置（MT3300日机装株式会社制）来测定。
又，本实施例及比较例中所用的氢氧化钙使用市售的试剂(关东化学工业制，试剂特级，纯度95%)。
（实施例1）
称量5g氢氧化镁（纯度99%以上，BET比表面积8.4m 2/g，体积平均粒径3.5μm），此外，称量相对于该氢氧化镁为2.4摩尔％的量的醋酸（关东化学试剂，特级）。使称量后的醋酸全溶于50mL去离子水从而得出醋酸水溶液。对该醋酸水溶液投入上述称量后的氢氧化镁，用电磁搅拌器以300秒、转速60（rpm）进行搅拌，制造出浆料。使该浆料在干燥机（Advantec株式会社制 DRA430DA）中以110℃干燥12小时以上地除去水分，以此制造出化学蓄热材料。对得到的化学蓄热材料，用上述评价方法来确认热行为，算出反应率。
（比较例1）
对氢氧化镁（纯度99%以上，BET比表面积8.4m 2/g，体积平均粒径3.5μm）本身，同样地算出反应率。
表1中，示出将比较例1中所得氢氧化镁单体的反应率设为基准的100，将实施例1中所得反应率转换为相对反应率从而得到的数字。图2是示出实施例1、比较例1和后述比较例2中显示出的反应率的经时变化的图表。另，表1中示出的相对反应率是基于图2中的图表的4000秒时间点上的反应率而算出的相对值。
[表1]
Figure 37411DEST_PATH_IMAGE001
未添加酸的比较例1的氢氧化镁单体在此处所用的评价条件下反应率极低，吸热脱水反应几乎未进行。由表1及图2能确认的是，对氢氧化镁添加酸而制造出的实施例1的化学蓄热材料在与比较例1相同的评价条件下，相较于比较例1，反应率大幅提高，吸热脱水反应迅速进行。由此可知，实施例1的化学蓄热材料相较于比较例1的氢氧化镁单体，用更低温的热也能蓄热。
此外，由图2可知，实施例1的反应率远高于对氢氧化镁仅调配氢氧化锂的后述的比较例2的反应率。另，以比较例2的4000秒时间点的反应率为100，将实施例1的4000秒时间点的反应率转换为相对反应率，则算出为288。
（实施例2）
称量5g氢氧化镁，称量相对于该氢氧化镁为2.4摩尔％的量的硝酸（关东化学试剂，特级），称量相对于所述氢氧化镁为20摩尔％的量的氢氧化锂一水合物（关东化学试剂，特级，纯度98.0%）。将称量后的硝酸全溶于50mL去离子水而得到硝酸水溶液。对该硝酸水溶液投入上述称量后的氢氧化镁及氢氧化锂一水合物，用电磁搅拌器以300秒、转速60（rpm）进行搅拌从而制造出浆料。使该浆料在干燥机（Advantec株式会社制 DRA430DA）中以110℃干燥12小时以上地除去水分，以此制造出化学蓄热材料。对得到的化学蓄热材料，用上述评价方法确认热行为，算出反应率。
（比较例2）
除了不使用硝酸，不对硝酸水溶液而是对50mL去离子水投入氢氧化镁以外，用与实施例2同样的方法制造化学蓄热材料，并同样地算出反应率。
（实施例3）
除了将硝酸的量变更为相对于氢氧化镁为4.8摩尔％的量以外，用与实施例2同样的方法制造化学蓄热材料，并同样地算出反应率。
（实施例4）
除了代替硝酸而使用醋酸（关东化学试剂，特级）以外，用与实施例2同样的方法制造化学蓄热材料，并同样地算出反应率。
（实施例5）
除了将醋酸的量变更为相对于氢氧化镁为4.8摩尔％的量以外，用与实施例4同样的方法制造化学蓄热材料，并同样地算出反应率。
（实施例6）
除了代替硝酸而使用盐酸（关东化学试剂，特级）以外，用与实施例2同样的方法制造化学蓄热材料，并同样地算出反应率。
（实施例7）
除了代替硝酸而使用蚁酸（关东化学试剂，特级）以外，用与实施例2同样的方法制造化学蓄热材料，并同样地算出反应率。
（实施例8）
除了代替硝酸而使用丙酸（关东化学试剂，特级）以外，用与实施例2同样的方法制造化学蓄热材料，并同样地算出反应率。
（实施例9）
除了代替硝酸而使用安息香酸（关东化学试剂，1级）以外，用与实施例2同样的方法制造化学蓄热材料，并同样地算出反应率。
（实施例10）
除了代替硝酸而使用柠檬酸（和光纯药试剂，特级），使其量相对于氢氧化镁为0.8摩尔％的量以外，用与实施例2同样的方法制造化学蓄热材料，并同样地算出反应率。
（实施例11）
除了代替硝酸而使用苹果酸（关东化学试剂，特级），使其量相对于氢氧化镁为1.6摩尔％的量以外，用与实施例2同样的方法制造化学蓄热材料，并同样地算出反应率。
（实施例12）
除了代替硝酸而使用酒石酸（关东化学试剂，特级），使其量相对于氢氧化镁为1.6摩尔％的量以外，用与实施例2同样的方法制造化学蓄热材料，并同样地算出反应率。
（实施例13）
除了代替硝酸而使用丙烯酸（关东化学试剂，1级）以外，用与实施例2同样的方法制造化学蓄热材料，并同样地算出反应率。
表2中，以不添加酸地制造化学蓄热材料的比较例2中得出的反应率为基准的100，示出将实施例2～13中得出的反应率转换为相对反应率从而得到的数字。
图3是示出实施例2、4及6和比较例2中显示出的反应率的经时变化的图表，图4是示出实施例7～13和比较例2中显示出的反应率的经时变化的图表。另，表2中示出的相对反应率是基于图3及4中的图表的4000秒时间点上的反应率而算出的相对值。
[表2]
Figure 16868DEST_PATH_IMAGE002
由表2和图3及4能确认的是，对氢氧化镁添加作为碱金属盐的氢氧化锂并添加酸从而制造出的实施例2～13的化学蓄热材料相较于不添加酸地制造出的比较例2的化学蓄热材料，反应率大幅提高，吸热脱水反应迅速进行。由此可知，实施例2～13的化学蓄热材料相较于比较例2的化学蓄热材料，蓄热量较大，又，用更低温的热也能蓄热。
（实施例14）
除了代替氢氧化锂一水合物而使用氯化锂（关东化学试剂，特级，纯度99.0％）以外，用与实施例2同样的方法制造化学蓄热材料，并同样地算出反应率。
（实施例15）
除了代替硝酸而使用醋酸（关东化学试剂，特级）以外，用与实施例14同样的方法制造化学蓄热材料，并同样地算出反应率。
（比较例3）
除了不使用硝酸，不对硝酸水溶液而是对50mL去离子水投入氢氧化镁以外，用与实施例14同样的方法制造化学蓄热材料，并同样地算出反应率。
表3中，以不添加酸地制造化学蓄热材料的比较例3中得出的反应率为基准的100，示出将实施例14及15中得出的反应率转换为相对反应率从而得到的数字。
[表3]
Figure 609655DEST_PATH_IMAGE003
由表3能确认的是，在对氢氧化镁添加氯化锂作为碱金属盐的系统中也是，添加酸地制造出的实施例14及15的化学蓄热材料相较于不添加酸地制造出的比较例3的化学蓄热材料，反应率大幅提高，吸热脱水反应迅速进行。由此可知，实施例14及15的化学蓄热材料相较于比较例3的化学蓄热材料，蓄热量较大，又，用更低温的热也能蓄热。
（实施例16）
称量5g氢氧化钙（关东化学试剂，特级，纯度95%以上），还称量相对于该氢氧化钙为2.4摩尔％的量的硝酸（关东化学试剂，特级），称量相对于所述氢氧化钙为20摩尔％的量的氢氧化锂一水合物（关东化学试剂，特级，纯度98.0%）。将称量后的硝酸全溶于50mL去离子水从而得到硝酸水溶液。对该硝酸水溶液投入上述称量后的氢氧化钙及氢氧化锂一水合物，用电磁搅拌器以300秒、转速60（rpm）进行搅拌从而制造出浆料。使该浆料在干燥机（Advantec株式会社制 DRA430DA）中以110℃干燥12小时以上地除去水分，以此制造出化学蓄热材料。对得到的化学蓄热材料，用上述评价方法确认热行为，算出反应率。
（实施例17）
除了代替硝酸而使用盐酸（关东化学试剂，特级）以外，用与实施例16同样的方法制造化学蓄热材料，并同样地算出反应率。
（比较例4）
除了不使用硝酸，不对硝酸水溶液而是对50mL去离子水投入氢氧化钙以外，用与实施例2同样的方法制造化学蓄热材料，并同样地算出反应率。
（比较例5）
对氢氧化钙（关东化学试剂，特级，纯度95%以上）本身，同样地算出反应率。
[表4]
Figure 67181DEST_PATH_IMAGE004
表4中，以不添加酸地制造化学蓄热材料的比较例4中得出的反应率为基准的100，示出将实施例16、17及比较例5中得出的反应率转换为相对反应率从而得到的数字。
图5是示出实施例16及17和比较例4、5中显示出的反应率的经时变化的图表。另，表4中示出的相对反应率是基于图5中的图表的3000秒时间点上的反应率算出的相对值。
由表4及图5能确认的是，添加酸地制造出的实施例16及17的化学蓄热材料相较于不添加酸地制造出的比较例4的化学蓄热材料及比较例5的氢氧化钙单体，反应率较高，吸热脱水反应迅速进行。由此可知，实施例16及17的化学蓄热材料相较于不添加酸地制造出的比较例4的化学蓄热材料及比较例5的氢氧化钙单体，用更低温的热也能蓄热。
符号说明：
10 化学热泵 ；
11 反应器；
12 热供给单元 ；
13 热回收单元 ；
14 储存器；
15 连接管；
16 开闭阀 ；
17 酸供给口；
21 化学蓄热材料 ；
22 水。

Claims (13)

1.一种化学蓄热材料，其特征在于，
包含碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物和酸；
所述酸是从溴氢酸、碘氢酸、氟氢酸、卤素含氧酸、硫酸、硝酸、磷酸、膦酸、磺酸、硼酸、氢氰酸、六氟磷酸以及有机酸选择的至少1种；
所述酸的量相对于所述碱土类金属为0.05～30摩尔％。
2.一种化学蓄热材料，其特征在于，
包含碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物、碱金属的化合物和酸；
所述碱金属的量相对于所述碱土类金属为0.1～50摩尔％；
所述酸是从溴氢酸、碘氢酸、氟氢酸、卤素含氧酸、硫酸、硝酸、磷酸、膦酸、磺酸、硼酸、氢氰酸、六氟磷酸以及有机酸选择的至少1种；
所述酸的量相对于所述碱土类金属为0.05～30摩尔％。
3.根据权利要求1或2所述的化学蓄热材料，其特征在于，
还包含从镍、钴、铜及铝构成的群组选择的至少1种金属的化合物；
所述金属的量相对于所述碱土类金属为0.1～40摩尔％。
4.根据权利要求1或2所述的化学蓄热材料，其特征在于，
所述碱土类金属为从钙、镁、锶及钡构成的群组选择的至少1种。
5.根据权利要求2所述的化学蓄热材料，其特征在于，
所述碱金属为从锂、钾及钠构成的群组选择的至少1种。
6.一种制造方法，其特征在于，
是化学蓄热材料的制造方法；
包括混合碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物和酸的工序；
所述酸是从溴氢酸、碘氢酸、氟氢酸、卤素含氧酸、硫酸、硝酸、磷酸、膦酸、磺酸、硼酸、氢氰酸、六氟磷酸以及有机酸选择的至少1种；所述酸的量相对于所述碱土类金属为0.05～30摩尔％。
7.一种制造方法，其特征在于，
是化学蓄热材料的制造方法；
包括混合碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物、碱金属的化合物和酸的工序；
所述酸是从溴氢酸、碘氢酸、氟氢酸、卤素含氧酸、硫酸、硝酸、磷酸、膦酸、磺酸、硼酸、氢氰酸、六氟磷酸以及有机酸选择的至少1种；
所述碱金属的量相对于所述碱土类金属为0.1～50摩尔％；
所述酸的量相对于所述碱土类金属为0.05～30摩尔％。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，
在所述混合的工序中，还混合从镍、钴、铜及铝构成的群组选择的至少1种金属的化合物；
所述金属的量相对于所述碱土类金属为0.1～40摩尔％。
9.根据权利要求6或7所述的制造方法，其特征在于，
所述碱土类金属是从钙、镁、锶及钡构成的群组选择的至少1种。
10.根据权利要求7或8所述的制造方法，其特征在于，
所述碱金属是从锂、钾及钠构成的群组选择的至少1种。
11.一种化学热泵，其特征在于，
是利用吸热脱水反应以及水合发热反应的化学热泵；具有：
容纳包含碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物的化学蓄热材料的反应器；
与所述反应器热连接，从外部向所述化学蓄热材料供给热的热供给单元；
与所述反应器热连接，将从所述化学蓄热材料产生的热取出到外部的热回收单元；
储存水的储存器；
连接所述反应器和所述储存器，使水通过的连接管；以及
向所述化学热泵内供给酸的酸供给机构；
所述酸是从溴氢酸、碘氢酸、氟氢酸、卤素含氧酸、硫酸、硝酸、磷酸、膦酸、磺酸、硼酸、氢氰酸、六氟磷酸以及有机酸选择的至少1种。
12.一种方法，其特征在于，
是运转根据权利要求11所述的化学热泵的方法；包括：
利用所述酸供给机构，向容纳在所述反应器内的所述化学蓄热材料供给酸的工序；以及
通过所述热供给单元向所述化学蓄热材料供给热，进行所述化学蓄热材料的吸热脱水反应并进行蓄热的工序。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，
还包括使所述储存器的水向所述反应器移动并与所述化学蓄热材料接触，进行所述化学蓄热材料的水合发热反应并放热的工序。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7137495B2 (ja) * 2019-02-27 2022-09-14 東邦瓦斯株式会社 蓄熱材の使用方法、蓄熱材容器、及び蓄熱材組成物
CN115926758B (zh) * 2022-11-16 2023-09-29 南京航空航天大学 一种钙基储热颗粒及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1357591A (zh) * 2001-12-28 2002-07-10 昆明理工大学 一种复合蓄热材料的制备工艺及复合充填蓄热室
CN1376876A (zh) * 2001-03-24 2002-10-30 金度厓 蓄热物质以及利用该物质的电锅炉
JP2009186119A (ja) * 2008-02-07 2009-08-20 Tokyo Institute Of Technology ケミカルヒートポンプ
CN101671546A (zh) * 2008-09-11 2010-03-17 上海海事大学 一种相变蓄热材料及其制备方法
CN103992771A (zh) * 2013-02-18 2014-08-20 株式会社理光 反应材料和化学热泵
CN104059617A (zh) * 2014-06-06 2014-09-24 中国科学院广州能源研究所 一种新型的低温复合化学蓄热材料及其制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61133284A (ja) * 1984-12-03 1986-06-20 Iwatsukusu Kk 化学発熱体
JP3835392B2 (ja) * 2002-10-10 2006-10-18 昭和電工株式会社 発熱性組成物および温感化粧料
JP4765072B2 (ja) 2006-05-17 2011-09-07 国立大学法人東京工業大学 ケミカルヒートポンプ
JP4008490B1 (ja) * 2006-10-02 2007-11-14 株式会社エネルダイン 発熱剤
BRPI0905987A2 (pt) * 2008-02-22 2015-06-30 Dow Global Technologies Inc Sistema de material para armazenamento de energia térmica, método para fabricar um sistema de material para armazenamento de energia térmica e uso de um sistema de material para armazenamento de energia térmica
JP5338699B2 (ja) * 2009-02-24 2013-11-13 株式会社デンソー 蓄熱装置
JP6535504B2 (ja) * 2014-04-22 2019-06-26 株式会社デンソー 蓄熱システムおよび蓄熱材
JP6031177B2 (ja) * 2015-11-17 2016-11-24 タテホ化学工業株式会社 高い比表面積を有する球状の水酸化マグネシウム粒子、及びその製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1376876A (zh) * 2001-03-24 2002-10-30 金度厓 蓄热物质以及利用该物质的电锅炉
CN1357591A (zh) * 2001-12-28 2002-07-10 昆明理工大学 一种复合蓄热材料的制备工艺及复合充填蓄热室
JP2009186119A (ja) * 2008-02-07 2009-08-20 Tokyo Institute Of Technology ケミカルヒートポンプ
CN101671546A (zh) * 2008-09-11 2010-03-17 上海海事大学 一种相变蓄热材料及其制备方法
CN103992771A (zh) * 2013-02-18 2014-08-20 株式会社理光 反应材料和化学热泵
CN104059617A (zh) * 2014-06-06 2014-09-24 中国科学院广州能源研究所 一种新型的低温复合化学蓄热材料及其制备方法

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