JP2003277002A - Hydrogen supplying apparatus - Google Patents

Hydrogen supplying apparatus

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JP2003277002A JP2002075353A JP2002075353A JP2003277002A JP 2003277002 A JP2003277002 A JP 2003277002A JP 2002075353 A JP2002075353 A JP 2002075353A JP 2002075353 A JP2002075353 A JP 2002075353A JP 2003277002 A JP2003277002 A JP 2003277002A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydrogen supplying apparatus which can be operated stably for supplying the hydrogen produced from liquid fuel in a hydrogen separating means to a hydrogen consuming instrument even when a dehydrogenation reaction product produced in the hydrogen separating means is a dehydrogenated compound of a solid state at normal temperature. <P>SOLUTION: This hydrogen supplying apparatus has the hydrogen separating means 2 composed of a dehydrogenating means for dehydrogenating the liquid fuel consisting of hydrogen derivatives obtained by hydrogenating an aromatic compound and separating the dehydrogenated liquid fuel into hydrogen and other components and a hydrogen purifying means for purifying the hydrogen separated from the dehydrogenated liquid fuel by the dehydrogenating means so that the hydrogen purified by the hydrogen purifying means can be supplied to the hydrogen consuming instrument from the means 2. This apparatus is furthermore provided with a solid-liquid separating means 3 for separating the other components into the liquid fuel and a solid of the dehydrogenated compound produced by the dehydrogenation reaction and a returning means 4 for returning the liquid fuel separated by the means 3 to the dehydrogenating means. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、水素消費機器、例
えば燃料電池、水素エンジン等へ水素を供給するための
水素供給装置に関し、更に詳しくは、芳香族化合物を水
素化した水素誘導体からなる液体燃料から脱水素反応に
より水素を生成して水素消費機器へ供給する水素供給装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydrogen supply device for supplying hydrogen to a hydrogen consuming device such as a fuel cell and a hydrogen engine, and more particularly, a liquid containing a hydrogen derivative obtained by hydrogenating an aromatic compound. The present invention relates to a hydrogen supply device that generates hydrogen from a fuel by a dehydrogenation reaction and supplies the hydrogen to a hydrogen consuming device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電気自動車の動力源等として固体
高分子型の燃料電池(PEFC)が注目されている。固
体高分子型の燃料電池(PEFC)は、常温でも発電す
ることが可能であり、様々な用途に実用化されつつあ
る。
2. Description of the Related Art In recent years, a polymer electrolyte fuel cell (PEFC) has attracted attention as a power source for electric vehicles. A polymer electrolyte fuel cell (PEFC) can generate power even at room temperature, and is being put to practical use in various applications.

【0003】固体高分子型の燃料電池(PEFC)は、
固体高分子電解質膜を挟んで一方側にカソード極を区画
し、他方側にアノード極を区画して構成されており、カ
ソード極に供給される空気中の酸素と、アノード極に供
給される水素との電気化学反応によって発電する。
The polymer electrolyte fuel cell (PEFC) is
The solid polymer electrolyte membrane is sandwiched between the cathode electrode on one side and the anode electrode on the other side. Oxygen in the air supplied to the cathode electrode and hydrogen supplied to the anode electrode. Generates electricity by electrochemical reaction with.

【0004】このような燃料電池を搭載した燃料電池自
動車が燃料となる水素を車両側で確保する方法として
は、(1)液体水素、あるいは高圧水素等の純水素を用
いて、液体水素タンク、高圧タンク、あるいは水素吸蔵
合金などの水素貯蔵材に水素補給を行う方法(純水素
式)、(2)炭化水素を用い、例えば、メタノール水溶
液を水蒸気改質等により水素生成を行う改質式や水素化
芳香族化合物、例えばシクロヘキサンやデカリンから脱
水素反応により水素を取り出す方法、等が挙げられる。
As a method of securing hydrogen as fuel in a fuel cell vehicle equipped with such a fuel cell on the vehicle side, (1) liquid hydrogen or pure hydrogen such as high-pressure hydrogen is used, and a liquid hydrogen tank, A method of supplying hydrogen to a high-pressure tank or a hydrogen storage material such as a hydrogen storage alloy (pure hydrogen type), (2) using a hydrocarbon, for example, a reforming type for generating hydrogen by steam reforming an aqueous methanol solution, Examples thereof include a method of taking out hydrogen from a hydrogenated aromatic compound such as cyclohexane or decalin by a dehydrogenation reaction.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の燃料電池自動車の燃料となる水素を車両側で確保する
方法のうち、水素化芳香族化合物系のケミカルハイドラ
イド、例えば飽和縮環化合物から水素を取り出す方法
は、以下のような問題があった。すなわち、脱水素反応
後の生成物が常温で固体で存在する化合物、例えば、デ
カリンの脱水素化合物であるナフタレン等は、運転停止
持に回収タンク内または配管内で固化、固着してしまう
ため回収することが困難である。また、脱水素反応は、
完全に進行させることが困難であるため、脱水素反応装
置を通過した未反応の燃料、例えばデカリンを回収・再
利用し、反応効率を向上させる必要がある。
However, among these methods for securing hydrogen as fuel for a fuel cell vehicle on the vehicle side, hydrogen is taken out from a hydrogenated aromatic compound-based chemical hydride, for example, a saturated condensed ring compound. The method had the following problems. That is, a compound in which the product after the dehydrogenation reaction exists as a solid at room temperature, for example, naphthalene which is a dehydrogenation compound of decalin, is solidified and fixed in the recovery tank or the pipe even after the operation is stopped. Difficult to do. In addition, the dehydrogenation reaction
Since it is difficult to completely proceed, it is necessary to recover and reuse unreacted fuel that has passed through the dehydrogenation reactor, such as decalin, to improve reaction efficiency.

【0006】本発明は、前記課題を解決するためになさ
れたものであって、芳香族化合物を水素化した水素誘導
体である液体燃料から水素分離手段で生成した水素を水
素消費機器に供給する水素供給装置において、前記水素
分離手段における脱水素反応の生成物が常温で固体で存
在する脱水素化合物であっても運転停止時に回収タンク
内または配管内で固化、固着してしまうことがなく、且
つ、前記液体燃料の反応効率を向上させることができる
水素供給装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and hydrogen generated by a hydrogen separation means from a liquid fuel which is a hydrogen derivative obtained by hydrogenating an aromatic compound is supplied to a hydrogen consuming device. In the supply device, even if the product of the dehydrogenation reaction in the hydrogen separation means is a dehydrogenation compound that exists as a solid at room temperature, it does not solidify or stick in the recovery tank or the pipe when the operation is stopped, and An object of the present invention is to provide a hydrogen supply device capable of improving the reaction efficiency of the liquid fuel.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
になされた請求項1に記載された水素供給装置は、芳香
族化合物を水素化した水素誘導体からなる液体燃料を脱
水素反応させて水素とその他の成分とに分離する脱水素
反応手段と、前記脱水素反応手段で前記液体燃料から分
離された前記水素を純化する水素純化手段とから構成さ
れる水素分離手段を有し、前記水素純化手段により純化
された水素を前記水素分離手段から水素消費機器へ供給
する水素供給装置において、前記その他の成分を、未反
応の前記液体燃料と前記脱水素反応によって生成した脱
水素化合物の固形分とに分離する固液分離手段を備え、
前記固液分離手段によって分離された前記液体燃料を、
前記脱水素反応手段へ戻すための返送手段を備えたこと
を特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the hydrogen supply apparatus according to the first aspect of the present invention is configured to dehydrogenate a liquid fuel composed of a hydrogen derivative obtained by hydrogenating an aromatic compound, thereby hydrogenating the liquid fuel. And a hydrogen purifying means for separating hydrogen into other components, and a hydrogen purifying means for purifying the hydrogen separated from the liquid fuel by the dehydrogenating reaction means. In the hydrogen supply device for supplying hydrogen purified by the means from the hydrogen separation means to the hydrogen consuming device, the other components are the unreacted liquid fuel and the solid content of the dehydrogenation compound produced by the dehydrogenation reaction. Equipped with a solid-liquid separation means for separating into
The liquid fuel separated by the solid-liquid separation means,
It is characterized in that a return means for returning to the dehydrogenation reaction means is provided.

【0008】請求項1に記載の発明によると、主たるそ
の他の成分である脱水素化合物を固形分として好適に回
収することができ、且つ、分離された未反応の液体燃料
が回収されて脱水素反応手段で再利用することができる
結果、液体燃料の反応効率を向上させることができる。
According to the first aspect of the present invention, the dehydrogenation compound, which is the other main component, can be suitably recovered as a solid content, and the separated unreacted liquid fuel is recovered and dehydrogenated. As a result of being reusable by the reaction means, the reaction efficiency of the liquid fuel can be improved.

【0009】請求項2に記載された水素供給装置は、前
記固液分離手段によって分離された前記脱水素化合物の
固形分を回収するための回収手段を備えたことを特徴と
する請求項1に記載の水素供給装置である。
The hydrogen supply device according to a second aspect of the present invention is characterized by comprising a recovery means for recovering a solid content of the dehydrogenation compound separated by the solid-liquid separation means. It is the described hydrogen supply device.

【0010】請求項2に記載の発明によると、脱水素反
応後の生成物が常温で固体で存在する脱水素化合物であ
っても、固液分離手段によって液体燃料中から分離・除
去されるので、水素供給装置の運転停止時に、液体燃料
を回収する回収タンク内または配管内で固化、固着する
ことがないため装置を安定して運転することができる。
According to the second aspect of the present invention, even if the product after the dehydrogenation reaction is a dehydrogenated compound which is solid at room temperature, it is separated and removed from the liquid fuel by the solid-liquid separation means. When the operation of the hydrogen supply device is stopped, the device can be operated stably because it does not solidify or adhere in the recovery tank or the pipe for recovering the liquid fuel.

【0011】請求項3に記載された水素供給装置は、前
記回収手段は、ペレット成形により前記脱水素化合物の
固形分を回収するように構成されたことを特徴とする請
求項2に記載の水素供給装置である。
The hydrogen supply device according to claim 3 is characterized in that the recovery means is configured to recover the solid content of the dehydrogenation compound by pellet molding. It is a supply device.

【0012】請求項3に記載の発明によると、ペレット
成形して固形分を回収することで回収後の固形分の貯蔵
・搬送が容易になる。
According to the third aspect of the present invention, pelletization is performed to collect the solid content, so that the solid content after the collection can be easily stored and transported.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明に係る水素供給装置の実施
形態について図1から図4を参照して説明する。図1
は、本発明に係る一実施形態の水素供給装置全体の構成
を示す図、図2は、一実施形態の水素供給装置のペレッ
ト成形器本体の斜視図、図3は、減圧吸引方式によるペ
レットの回収装置を説明するための図、図4は、第二実
施形態の固液分離手段を示す図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a hydrogen supply device according to the present invention will be described with reference to FIGS. Figure 1
FIG. 2 is a diagram showing the overall configuration of a hydrogen supply device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a pellet molding machine main body of the hydrogen supply device according to an embodiment, and FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining the recovery device, and FIG. 4 is a diagram showing the solid-liquid separation means of the second embodiment.

【0014】尚、本発明において使用することができる
「芳香族化合物を水素化した水素誘導体である液体燃
料」とは、「飽和縮環化合物の液体燃料」を主として意
味し、ベンゼン環を2つ以上縮合した水素の飽和化合物
であって、脱水素反応により水素を容易に分離でき、且
つ、脱水素化合物として常温で固体である化合物を生成
するものであれば都合が良い。液体燃料としては、例え
ばデカリンやデカリンの誘導体であるメチルデカリン、
テトラデカヒドロアントラセン、テトラデカヒドロメチ
ルアントラセン等が挙げられる。
The “liquid fuel which is a hydrogen derivative obtained by hydrogenating an aromatic compound” which can be used in the present invention mainly means “a liquid fuel of a saturated condensed ring compound” and has two benzene rings. It is convenient if it is a saturated compound of condensed hydrogen as described above, which can easily separate hydrogen by a dehydrogenation reaction and produces a compound that is a solid at room temperature as a dehydrogenation compound. As the liquid fuel, for example, decalin or methyldecalin which is a derivative of decalin,
Examples thereof include tetradecahydroanthracene and tetradecahydromethylanthracene.

【0015】ここでは反応系としてデカリン/ナフタレ
ン系により水素を生成する場合の水素供給装置について
説明する。尚、飽和縮環化合物であるデカリンには、c
is型(bp:193℃)とtrans型(bp:18
5℃)の異性体があるが、どちらのデカリンでも発明の
実施形態を説明する上で問題がないので以下代表してデ
カリンという。
Here, a hydrogen supply device when hydrogen is produced by a decalin / naphthalene system as a reaction system will be described. In addition, decalin, which is a saturated condensed ring compound, contains c
is type (bp: 193 ° C.) and trans type (bp: 18)
Although there is an isomer of 5 ° C.), either decalin has no problem in explaining the embodiment of the invention, and hence is hereinafter representatively referred to as decalin.

【0016】本発明に係る水素供給装置は、図1に示す
ように、液体燃料供給手段1と、脱水素反応手段と水素
純化手段とから構成され、液体燃料供給手段1から供給
された液体燃料から脱水素反応手段により水素を分離
し、分離した水素を水素純化手段により純化して水素消
費設備に供給する水素分離手段2と、前記脱水素反応に
より生成した水素以外の生成物及び未反応の液体燃料を
冷却して固液分離する固液分離手段3と、前記固液分離
した分離液を前記脱水素反応手段に返送する返送手段4
と、前記固液分離した固形分を搬送・貯蔵して回収する
回収手段5とから主要部が構成される。
As shown in FIG. 1, the hydrogen supply apparatus according to the present invention comprises a liquid fuel supply means 1, a dehydrogenation reaction means and a hydrogen purification means, and the liquid fuel supplied from the liquid fuel supply means 1 From the hydrogen by the dehydrogenation reaction means, the separated hydrogen is purified by the hydrogen purification means and supplied to the hydrogen consumption equipment, and products other than hydrogen produced by the dehydrogenation reaction and unreacted hydrogen. Solid-liquid separating means 3 for cooling the liquid fuel to perform solid-liquid separation, and returning means 4 for returning the separated liquid subjected to solid-liquid separation to the dehydrogenation reaction means.
And a recovery means 5 for transporting / storing and recovering the solid content separated by the solid-liquid separation.

【0017】液体燃料供給手段1は、図1に示すよう
に、液体燃料であるデカリンを貯蔵するデカリン貯蔵容
器1aと、デカリンを脱水素反応手段である脱水素反応
装置2aのヒータ2a1付きの燃料噴霧器2a2に供給
するデカリン供給ポンプ1bと、前記デカリン貯蔵容器
1aと燃料噴霧器2a2のヒータ2a1までを連結する
配管1cとから構成される。尚、配管1cの途中には、
後述する返送手段4から返送されるデカリンの返送配管
4cと燃料噴霧器2a2のヒータ2a1の上流で合流す
る合流部が設けられている。
As shown in FIG. 1, the liquid fuel supply means 1 includes a decalin storage container 1a for storing decalin which is a liquid fuel, and a fuel with a heater 2a1 of a dehydrogenation reaction device 2a which is a dehydrogenation reaction means for decalin. It is composed of a decalin supply pump 1b for supplying the atomizer 2a2, and a pipe 1c for connecting the decalin storage container 1a and the heater 2a1 of the fuel atomizer 2a2. In addition, in the middle of the pipe 1c,
There is provided a confluence section for converging the return pipe 4c for decalin returned from the return means 4 described later and the heater 2a1 of the fuel sprayer 2a2.

【0018】水素分離手段2は、ヒータ2a4付きの触
媒層2a3の上方にヒータ2a1付きの燃料噴霧器2a
2を備えた脱水素反応手段である脱水素反応装置2a
と、前記脱水素反応装置2aの上部側部に設けられる水
素純化手段である膜分離装置2bとから主要部が構成さ
れる。
The hydrogen separating means 2 comprises a fuel atomizer 2a having a heater 2a1 above a catalyst layer 2a3 having a heater 2a4.
Dehydrogenation reactor 2a which is a dehydrogenation reaction means equipped with
And a membrane separation device 2b, which is a hydrogen purification means provided on the upper side of the dehydrogenation reaction device 2a, constitutes the main part.

【0019】燃料噴霧器2a2は、ヒータ2a1を備え
た内部混合型の1流体ノズルであり、脱水素反応装置2
aの上部に設けられている。ヒータ2a1は、デカリン
を燃料噴霧器2a2から脱水素反応装置2a内ヘ供給す
る前に、デカリン液中に脱水素化合物であるナフタレン
の結晶が析出して燃料噴霧器2a2を閉塞させないよう
にするために設けられている。本実施形態では、デカリ
ン液全体を例えば100℃以上(沸点以下)に加熱した
後、脱水素反応装置2a内ヘ噴霧して供給しているので
触媒層2a3がデカリンによって冷却されることなく高
い反応効率を保つことができる。脱水素反応装置2a内
の略中央部には、ヒータ2a4を内蔵した触媒層2a3
が設けられている。触媒層2a3での脱水素反応は、以
下の反応式で表される。 C1018=C108+5H2−Qf[kcal/mol]--------(1) 反応熱Qf=76.46[kcal/mol](cis
型),79.65[kcal/mol](trans
型)。触媒層2a3を形成する触媒の活性成分として
は、一般に白金属系のPt,Pdや水素化触媒として良
く使用されるNi等の金属が使用される。また、デカリ
ン中に硫黄分が多く含まれている場合は、CO/MO系の
金属も触媒の活性成分として利用できる。本実施形態で
は、カーボンやシリカ等の担体に白金などの貴金属を坦
持させた触媒を用いている。上記触媒を用いた場合、脱
水素反応の反応温度としては、約200℃以上の温度が
必要である。ヒータ2a4は、触媒層2a3の反応温度
を余裕を持って確保するために電気式のヒータが使用さ
れる。
The fuel atomizer 2a2 is an internal mixing type one-fluid nozzle equipped with a heater 2a1.
It is provided on the upper part of a. The heater 2a1 is provided in order to prevent the crystal of naphthalene, which is a dehydrogenation compound, from depositing in the decalin solution before the decalin is supplied from the fuel atomizer 2a2 into the dehydrogenation reaction device 2a so as to block the fuel atomizer 2a2. Has been. In the present embodiment, the entire decalin solution is heated to, for example, 100 ° C. or higher (boiling point or lower) and then sprayed into the dehydrogenation reaction apparatus 2a and supplied, so that the catalyst layer 2a3 is highly cooled without being cooled by decalin. You can keep efficiency. A catalyst layer 2a3 containing a heater 2a4 is provided in the dehydrogenation reactor 2a at a substantially central portion thereof.
Is provided. The dehydrogenation reaction in the catalyst layer 2a3 is represented by the following reaction formula. C 10 H 18 = C 10 H 8 + 5H 2 -Q f [kcal / mol] -------- (1) heat of reaction Q f = 76.46 [kcal / mol ] (cis
Type), 79.65 [kcal / mol] (trans)
Type). As an active component of the catalyst forming the catalyst layer 2a3, a metal such as Pt or Pd which is generally a white metal or Ni which is often used as a hydrogenation catalyst is used. Further, when the decalin contains a large amount of sulfur, a C O / M O type metal can also be used as an active component of the catalyst. In this embodiment, a catalyst in which a precious metal such as platinum is carried on a carrier such as carbon or silica is used. When the above catalyst is used, the reaction temperature of the dehydrogenation reaction needs to be about 200 ° C. or higher. As the heater 2a4, an electric heater is used to secure the reaction temperature of the catalyst layer 2a3 with a margin.

【0020】水素純化手段である膜分離装置2bとして
は、金属パラジウム膜を水素分離膜とした水素透過型の
膜モジュールを使用している。水素分離膜として使用で
きる膜としては、パラジウム膜以外にポリアミド系の中
空糸膜を使用しても良い。
A hydrogen permeation type membrane module using a metal palladium membrane as a hydrogen separation membrane is used as the membrane separation device 2b which is a hydrogen purification means. As a membrane that can be used as the hydrogen separation membrane, a polyamide hollow fiber membrane may be used in addition to the palladium membrane.

【0021】固液分離手段3は、脱水素反応装置2aの
下部に連設して設けられ、2つの熱交換器3a,3bと
濾過装置3cとから主要部が構成される。第1の熱交換
器3aは、脱水素反応装置2a下部の出口配管内に設け
られており、210℃の脱水素反応により生成した水素
以外の反応生成物(主としてナフタレンと未反応のデカ
リンとの混合ガス)を、約100℃近くまで冷却して液
化するための予備冷却器として使用される。第1の熱交
換器3aは、蛇管式の水冷式熱交換器を使用している。
一方、第2の熱交換器3bは、第1の熱交換器3aで液
化されて下方に滴下してくる液から水素以外の主たる反
応生成物であるナフタレンを結晶として析出させるため
の冷却器である。第2の熱交換器3bは、傾斜面に設け
られ、水冷した冷却面を使用してさらに液を冷却するこ
とにより、デカリン液中のナフタレンの溶解度を下げて
結晶を析出させる水冷式の多管式熱交換器である。第2
の熱交換器3bに使用される冷却水は、傾斜面を流れて
くるデカリンとナフタリンのスラリーの流れる方向に対
して向流となるように流される。また、第2の熱交換器
3bの冷却面は、冷却に関与する伝熱面積を大きくする
ため波型に形成されている(ここで言う波型とは、デカ
リンとナフタリンのスラリーが流れる方向に対して直角
方向に熱交換器の断面をとったときの表面形状をい
う)。尚、冷却水の温度は、ナフタレンを析出させるた
め0〜15℃が望ましい。冷却されてナフタレンを析出
したデカリンとナフタレンのスラリーは、第2の熱交換
器3bが傾斜面に設けられているので傾斜面に沿って下
降し、ナフタレンを固形物として回収するため濾過装置
3cへと供給される。
The solid-liquid separating means 3 is continuously provided below the dehydrogenation reactor 2a, and its main part is composed of two heat exchangers 3a and 3b and a filter 3c. The first heat exchanger 3a is provided in the outlet pipe below the dehydrogenation reactor 2a, and is a reaction product other than hydrogen produced by the dehydrogenation reaction at 210 ° C. (mainly of naphthalene and unreacted decalin). (Mixed gas) is used as a precooler for cooling to about 100 ° C. and liquefying. The first heat exchanger 3a uses a water-cooled heat exchanger of a spiral tube type.
On the other hand, the second heat exchanger 3b is a cooler for crystallizing naphthalene, which is a main reaction product other than hydrogen, from the liquid liquefied in the first heat exchanger 3a and dropping downward. is there. The second heat exchanger 3b is provided on an inclined surface, and is a water-cooled multi-tube in which the solubility of naphthalene in the decalin liquid is lowered to precipitate crystals by further cooling the liquid using a water-cooled cooling surface. Type heat exchanger. Second
The cooling water used for the heat exchanger 3b is made to flow countercurrent to the flowing direction of the slurry of decalin and naphthalene flowing on the inclined surface. Further, the cooling surface of the second heat exchanger 3b is formed in a corrugated shape in order to increase a heat transfer area involved in cooling (the corrugated shape referred to here is a direction in which a slurry of decalin and naphthalene flows). On the other hand, the surface shape when the cross section of the heat exchanger is taken at a right angle). The temperature of the cooling water is preferably 0 to 15 ° C in order to precipitate naphthalene. The slurry of decalin and naphthalene, which has been cooled to deposit naphthalene, descends along the inclined surface because the second heat exchanger 3b is provided on the inclined surface, and the naphthalene is collected as solid matter to the filtering device 3c. Supplied with.

【0022】濾過装置3cは、膜濾過装置であり、2つ
の熱交換器3a,3bで冷却されて析出したナフタレン
の結晶を、デカリン液から膜により好適に分離・除去し
て後段の回収手段5へ供給するための装置である。膜
は、耐溶剤性の高分子膜でもセラミック膜でもナフタレ
ンが分離できるものであれば良い。尚、上述した固液分
離操作は、全て密閉したケーシング3d内で行われる。
The filtration device 3c is a membrane filtration device, and the naphthalene crystals cooled and deposited by the two heat exchangers 3a and 3b are preferably separated and removed from the decalin solution by a membrane, and the recovery means 5 in the subsequent stage is used. It is a device for supplying to. The membrane may be a solvent resistant polymer membrane or a ceramic membrane as long as naphthalene can be separated. The solid-liquid separation operation described above is all performed in the closed casing 3d.

【0023】返送手段4は、前記濾過装置3cで分離さ
れた分離液であるデカリンを貯留・供給するサブタンク
4aと、デカリンを水素分離手段2の脱水素反応装置2
aに返送する返送ポンプ4bと、サブタンク4aから返
送ポンプ4bを経由して水素分離手段2の配管1cの合
流部までを連結する配管4cとから主要部が構成され
る。尚、サブタンク4a内で、配管4cの一端部は、タ
ンク4aの底近くまで延設されて設けられている。この
ように配管4cを設けることでサブタンク4a内の残液
量を少なくすることができる。
The returning means 4 includes a sub-tank 4a for storing and supplying decalin, which is the separated liquid separated by the filtering device 3c, and a dehydrogenation reaction device 2 of the hydrogen separating means 2 for decalin.
A main part is composed of a return pump 4b for returning to a and a pipe 4c for connecting the sub-tank 4a to the confluence of the pipe 1c of the hydrogen separation means 2 via the return pump 4b. In the sub tank 4a, one end of the pipe 4c is provided so as to extend to near the bottom of the tank 4a. By providing the pipe 4c in this way, the residual liquid amount in the sub tank 4a can be reduced.

【0024】水素供給装置において、このように脱水素
反応により生成した水素以外のその他の成分を、デカリ
ンと脱水素反応によって生成したナフタレンとに分離す
る固液分離手段3を備え、前記固液分離手段3によって
分離されたデカリンを脱水素反応装置2aへ戻すための
返送手段4を備えたことにより、分離された未反応のデ
カリンが回収されて脱水素反応装置2aで再利用するこ
とができる結果、デカリンの脱水素反応の反応効率を向
上させることができる。さらに、脱水素反応後の生成物
が常温で固体で存在するナフタレンであっても、前記固
液分離手段3によってデカリン液中から分離・除去され
るので、水素供給装置の運転停止時に、デカリンを回収
するサブタンク4a内または配管4c内でナフタレンを
固化、固着することがないため安定して水素供給装置を
運転することができる。
The hydrogen supply device is provided with a solid-liquid separation means 3 for separating other components other than hydrogen thus produced by the dehydrogenation reaction into decalin and naphthalene produced by the dehydrogenation reaction. By providing the returning means 4 for returning the decalin separated by the means 3 to the dehydrogenation reaction apparatus 2a, the separated unreacted decalin can be recovered and reused in the dehydrogenation reaction apparatus 2a. The reaction efficiency of dehydrogenation of decalin can be improved. Furthermore, even if the product after the dehydrogenation reaction is naphthalene that is solid at room temperature, it is separated and removed from the decalin solution by the solid-liquid separation means 3, so that decalin is removed when the hydrogen supply device is stopped. Since the naphthalene is not solidified and fixed in the sub tank 4a or the pipe 4c to be recovered, the hydrogen supply device can be operated stably.

【0025】回収手段5は、固液分離手段3の濾過装置
3cで分離された固形物をペレット成形器5bに搬送す
るためのスクリュウコンベア5aと、ペレット成形器5
bと、成形したペレットを回収・貯蔵するための回収タ
ンク5cとから主要部が構成される。
The recovery means 5 includes a screw conveyor 5a for transporting the solid matter separated by the filtration device 3c of the solid-liquid separation means 3 to the pellet molding machine 5b, and the pellet molding machine 5b.
The main part is composed of b and a recovery tank 5c for recovering and storing the formed pellets.

【0026】スクリュウコンベア5aは、固液分離手段
3で分離されたナフタレンを回収タンク5cへ搬送する
ための輸送機である。ナフタレンは昇華し易いので密閉
系のスクリュウコンベア5aが使用される。
The screw conveyor 5a is a transporting device for transporting the naphthalene separated by the solid-liquid separating means 3 to the recovery tank 5c. Since naphthalene easily sublimes, a closed screw conveyor 5a is used.

【0027】ペレット成形器5bは、図2に示すよう
に、2本のロール5b1,5b2を相対的に回転させ
て、上部にあるスクリュウコンベア5aの排出口からナ
フタレンを落下させ、2本のロール5b1,5b2間の
圧力で、それぞれのロールの表面に設けた矩形の溝(モ
ールド)gに供給したナフタレンを圧縮成形するブリケ
ッティングロール型のペレット成形器である。ペレット
成形器5bのロールの回転速度は、図示しないモータに
減速機が付いており可変である。前記ペレット成形器5
bにより成形されたペレットは、図1に示すように、回
収タンク5c内に設けられた回収トレー5dに回収され
る。
As shown in FIG. 2, the pellet molding machine 5b rotates the two rolls 5b1 and 5b2 relatively to drop naphthalene from the discharge port of the screw conveyor 5a located at the upper part of the two rolls. It is a briquetting roll type pellet molding machine for compressing and molding naphthalene supplied to the rectangular groove (mold) g provided on the surface of each roll by the pressure between 5b1 and 5b2. The rotation speed of the roll of the pellet molding machine 5b is variable because a motor (not shown) is equipped with a speed reducer. The pellet molding machine 5
The pellets molded by b are collected in a collection tray 5d provided in a collection tank 5c, as shown in FIG.

【0028】回収タンク5cは、図1に示すような密閉
系の容器であり、上部にはスクリュウコンベア5aの排
出口を有し、中央部には、前記排出口から落下してくる
ナフタレンを圧縮成形するためのペレット成形器5bを
配設し、下部には前記ペレット成形器5bから落下して
くるナフタレンのペレットを受けて系外へ搬送するため
のトレー5dを内蔵している。トレー5dは、矩形の箱
型の容器であり、上方を開口している。
The recovery tank 5c is a closed-type container as shown in FIG. 1, and has a discharge port for the screw conveyor 5a in the upper part and compresses naphthalene falling from the discharge port in the central part. A pellet molding machine 5b for molding is disposed, and a tray 5d for receiving the naphthalene pellets falling from the pellet molding machine 5b and transporting the naphthalene pellets to the outside of the system is built in the lower part. The tray 5d is a rectangular box-shaped container, and has an upper opening.

【0029】ここで回収手段5のトレー5dに代わるナ
フタレンペレットの回収手段5′として、減圧吸引方式
によりペレットを系外へ搬出して回収するときのペレッ
ト搬出方法について図3を参照して説明する。尚、一実
施形態の水素供給装置の回収手段5とこの図3での回収
手段5′と同じ部材については同じ符号を付して説明す
る。図3中の回収手段5′と一実施形態の水素供給装置
の回収手段5との大きな構成の違いは、(1)回収タン
ク5c内にトレー5dが設けられていない点、(2)回
収タンク5cの底部側部に、減圧配管5hの一端部に設
けられたカプラの雌部5gと連結させるためのカプラの
雄部5fが外部に突出して設けられている点、(3)ス
クリュウコンベア5aの排出口と回収タンク5cの上部
との間には、バルブ5eが設けられている点、である。
このバルブ5eは、回収タンク5c内で回収作業を行わ
ないときは開(回収タンク5c内は常圧となる)とさ
れ、スクリュウコンベア5aから供給されるナフタレン
がバルブ5eを通過してペレット成形器5bへと供給さ
れる。一方、回収タンク5c内で回収作業を行うとき
は、バルブ5eは閉じられ、減圧配管5hを連結して回
収タンク5c内を減圧することでペレット状のナフタレ
ンが系外へ排出される。
Here, as a naphthalene pellet collecting means 5'instead of the tray 5d of the collecting means 5, a pellet carrying-out method for carrying out and collecting the pellets by a vacuum suction method will be described with reference to FIG. . The same members as those of the recovery means 5 of the hydrogen supply device of the embodiment and the recovery means 5'in FIG. 3 will be described with the same reference numerals. The major difference between the recovery means 5'in FIG. 3 and the recovery means 5 of the hydrogen supply device according to the embodiment is (1) that the tray 5d is not provided in the recovery tank 5c, and (2) the recovery tank. A male portion 5f of the coupler for connecting to a female portion 5g of the coupler provided at one end of the pressure reducing pipe 5h is provided on the bottom side portion of 5c so as to project to the outside. (3) The screw conveyor 5a A valve 5e is provided between the discharge port and the upper portion of the recovery tank 5c.
The valve 5e is opened (recovery tank 5c has normal pressure) when the recovery operation is not performed in the recovery tank 5c, and the naphthalene supplied from the screw conveyor 5a passes through the valve 5e to pass through the pellet molding machine. 5b. On the other hand, when performing the recovery operation in the recovery tank 5c, the valve 5e is closed, and the decompression pipe 5h is connected to reduce the pressure in the recovery tank 5c, so that the pelletized naphthalene is discharged out of the system.

【0030】このように構成される回収タンク5cから
の減圧吸引方式によるペレットの搬出方法は、 (1)図示しない真空ポンプに減圧された減圧配管5h
の一端部に設けられたカプラの雌部5gと、回収タンク
5cの底部側部に設けられたカプラの雄部5fとを連結
する。このときの減圧配管5h中の圧力は、例えば最大
0.06MPaGで運転される。 (2)回収タンク5c内は、バルブ5eを閉じることに
より減圧される。 (3)回収タンク5c内に貯蔵されているナフタレンの
ペレットは、真空ポンプに減圧された減圧配管5h内に
吸引され、回収タンク5c内から系外へ搬出される。
The method of carrying out pellets from the recovery tank 5c constructed as described above by the reduced pressure suction method is as follows: (1) Reduced pressure piping 5h depressurized by a vacuum pump (not shown)
The female portion 5g of the coupler provided at one end of the is connected to the male portion 5f of the coupler provided at the bottom side portion of the recovery tank 5c. The pressure in the decompression pipe 5h at this time is, for example, 0.06 MPaG at maximum. (2) The inside of the recovery tank 5c is depressurized by closing the valve 5e. (3) The naphthalene pellets stored in the recovery tank 5c are sucked into the decompression pipe 5h, which is decompressed by the vacuum pump, and carried out of the recovery tank 5c to the outside of the system.

【0031】このようにデカリン液中から常温で固体の
ナフタレンを回収して密閉系で貯蔵・搬送して処理する
ようにしたので搬出作業を容易に行うことができる。
As described above, the solid naphthalene is recovered from the decalin solution at room temperature and stored / conveyed in a closed system for processing, so that the carrying-out operation can be easily performed.

【0032】次に、このように構成される一実施形態の
水素供給装置の作用について図1から図3を参照して説
明する。尚、液体燃料供給手段1のデカリン貯蔵容器1
aには、既にデカリンが充填されているものとする。 (1)液体燃料であるデカリンは、液体燃料供給手段1
のデカリン供給ポンプ1bによって、水素分離手段2の
脱水素反応装置2aに供給される。脱水素反応装置2a
へ供給されたデカリンは、燃料噴霧器2a2の前段に設
置されたヒータ2a1によって100℃に加熱されたの
ち、燃料噴霧器2a2からヒータ2a4によって210
℃に加熱された触媒層2a3に噴霧される。
Next, the operation of the hydrogen supply device of one embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. 1 to 3. The decalin storage container 1 of the liquid fuel supply means 1
It is assumed that a is already filled with decalin. (1) Decalin, which is a liquid fuel, is a liquid fuel supply means 1
It is supplied to the dehydrogenation reaction device 2a of the hydrogen separation means 2 by the decalin supply pump 1b. Dehydrogenation reactor 2a
The decalin supplied to the fuel sprayer 2a2 is heated to 100 ° C. by the heater 2a1 installed in front of the fuel sprayer 2a2, and then heated by the heater 2a4 from the fuel sprayer 2a2 to 210 ° C.
The catalyst layer 2a3 heated to 0 ° C. is sprayed.

【0033】(2)脱水素反応装置2aの触媒層2a3
に噴霧されたデカリンは、脱水素反応により水素と、ナ
フタレンと、未反応のデカリンとの混合ガスを生成す
る。 (3)脱水素反応装置2aで生成した水素は、水素分離
手段2の水素純化手段である水素分離膜(Pd膜、シリ
カ膜等)を備えた膜分離装置2bによって高純度(例え
ば99.9%以上が望ましい)の水素に分離され、水素
消費機器である燃料電池6へと供給される。 (4)燃料電池6のアノード極へ供給された水素は、燃
料電池6のカソード極へ供給される空気中の酸素と反応
し燃料電池6で発電する。
(2) Catalyst layer 2a3 of dehydrogenation reactor 2a
The decalin sprayed on the mixture produces a mixed gas of hydrogen, naphthalene, and unreacted decalin by the dehydrogenation reaction. (3) The hydrogen generated in the dehydrogenation reaction device 2a is highly purified (for example, 99.9) by the membrane separation device 2b provided with the hydrogen separation membrane (Pd membrane, silica membrane, etc.) which is the hydrogen purification means of the hydrogen separation means 2. % Or more is desirable) and is supplied to the fuel cell 6, which is a hydrogen consuming device. (4) The hydrogen supplied to the anode electrode of the fuel cell 6 reacts with oxygen in the air supplied to the cathode electrode of the fuel cell 6 to generate electricity in the fuel cell 6.

【0034】(5)一方、脱水素反応装置2aで発生し
たその他の成分であるナフタレンと未反応のデカリンと
の混合ガスは、固液分離手段3に導入される。尚、脱水
素反応後のその他の成分には、脱水素反応が完全に進行
することは困難であるためナフタレンと共に未反応のデ
カリンが存在する。そのため未反応のデカリンを分離
し、再度反応させて燃料の効率を高める必要がある。 (6)固液分離手段3に導入された混合ガスは、脱水素
反応装置2aの下部出口配管内の第1の熱交換器3aに
より液化する温度(100℃が望ましい)まで冷却さ
れ、液滴となった液は、後段の第2の熱交換器3bに滴
下する。
(5) On the other hand, the mixed gas of naphthalene which is another component and unreacted decalin generated in the dehydrogenation reactor 2a is introduced into the solid-liquid separation means 3. In addition, in the other components after the dehydrogenation reaction, it is difficult to completely progress the dehydrogenation reaction, and unreacted decalin is present together with naphthalene. Therefore, it is necessary to separate the unreacted decalin and cause it to react again to improve the fuel efficiency. (6) The mixed gas introduced into the solid-liquid separation means 3 is cooled to a temperature (preferably 100 ° C.) at which it is liquefied by the first heat exchanger 3a in the lower outlet pipe of the dehydrogenation reactor 2a, and droplets are formed. The resulting liquid drops into the second heat exchanger 3b in the subsequent stage.

【0035】(7)第2の熱交換器3bに滴下された液
中のデカリンとナフタレンは、デカリンが常温で液体、
ナフタレンが固体(融点80.3℃)であることを利用
して分離される。すなわち、第2の熱交換器3bに滴下
された液をナフタレンの融点80.3℃より低い温度
(0〜15℃が望ましい)に冷却することによって、ナ
フタレンを結晶として析出させる。この固体のナフタレ
ンと液体のデカリンとが混在したスラリーは、第2の熱
交換器3bが傾斜面に設けてあるため、濾過装置3c及
びスクリュウコンベア5aの方向へ(下流ヘ)と自然に
流れていく。
(7) Decalin and naphthalene in the liquid dropped in the second heat exchanger 3b are decalin liquid at room temperature,
It is separated by utilizing the fact that naphthalene is a solid (melting point 80.3 ° C). That is, by cooling the liquid dropped in the second heat exchanger 3b to a temperature lower than the melting point of naphthalene of 80.3 ° C (preferably 0 to 15 ° C), the naphthalene is deposited as crystals. Since the second heat exchanger 3b is provided on the inclined surface, the slurry in which the solid naphthalene and the liquid decalin are mixed flows naturally in the direction of the filtering device 3c and the screw conveyor 5a (downstream). Go.

【0036】濾過装置3cでは、固体のナフタレンと液
体のデカリンとが混在したスラリーを膜濾過することに
より、固形分としてナフタレン、分離液としてデカリン
が分離される。この分離液中には、膜濾過をする前の液
(固液分離手段3でデカリン液中のナフタレンを分離す
る前の溶液)と比較してナフタレン含有量が非常に少な
いため、分離液は、返送手段4のポンプ4bによりサブ
タンク4aから配管4cを介して吸い上げられ、水素分
離手段2の脱水素反応装置2aへと返送(再供給)され
る。分離したデカリンを再び脱水素反応装置2aで反応
させることによって、デカリンの1モルあたりの水素の
発生量(モル数)が向上する。すなわち反応効率が向上
する。
In the filtering device 3c, the slurry in which solid naphthalene and liquid decalin are mixed is subjected to membrane filtration to separate naphthalene as a solid component and decalin as a separation liquid. Since the content of naphthalene in this separated liquid is much smaller than that in the liquid before membrane filtration (solution before separation of naphthalene in decalin liquid by solid-liquid separation means 3), the separated liquid is It is sucked up from the sub-tank 4a through the pipe 4c by the pump 4b of the returning means 4 and returned (re-supplied) to the dehydrogenation reaction device 2a of the hydrogen separating means 2. By reacting the separated decalin again in the dehydrogenation reactor 2a, the amount of hydrogen generated (the number of moles) per mol of decalin is improved. That is, the reaction efficiency is improved.

【0037】一方、濾過装置3cで分離された固体のナ
フタレンは、回収手段5のスクリュウコンベア5aによ
ってペレット成形器5bへと搬送され、ドラム状の回転
式圧縮成形器によってブロック状(またはタブレット
状)に成形されて回収タンク5cに収集される。回収タ
ンク5c内でペレット成形されたナフタレンは、回収タ
ンク5c内に予め設置された脱着可能なトレー5dに集
められ、トレー5dごと回収される。このようにナフタ
レンをペレット成形することで取り扱いが簡単になるた
め、回収タンク5c内の壁面に付着したり、配管内で固
化するという問題が解決される。又、ペレット成形する
ことによって回収後の貯蔵、搬送が容易になる。例え
ば、バキュームカーなどでナフタレンを排出することで
貯蔵、搬送が容易になる。尚、図3に示したような減圧
吸引によるペレット回収装置を適用すれば、回収タンク
5c周りの密閉性が向上し、ナフタレンペレットの貯蔵
・搬送も容易となるのでより好ましい。
On the other hand, the solid naphthalene separated by the filtering device 3c is conveyed to the pellet molding machine 5b by the screw conveyor 5a of the recovery means 5, and is block-shaped (or tablet-shaped) by the drum-shaped rotary compression molding machine. And is collected in the recovery tank 5c. The naphthalene pellet-formed in the recovery tank 5c is collected in a removable tray 5d installed in advance in the recovery tank 5c, and is recovered together with the tray 5d. Since the naphthalene is formed into pellets in this manner, the handling is simple, and the problems that the naphthalene adheres to the wall surface in the recovery tank 5c and solidifies in the pipe are solved. In addition, pelletizing facilitates storage and transportation after collection. For example, by discharging naphthalene with a vacuum car or the like, storage and transportation are facilitated. It is more preferable to apply the pellet collecting apparatus by vacuum suction as shown in FIG. 3 because the sealing property around the collecting tank 5c is improved and the naphthalene pellets can be easily stored and transported.

【0038】次に、一実施形態の水素供給装置で使用さ
れる固液分離手段の他の実施形態である第二実施形態の
固液分離手段について図4を参照して説明する。尚、一
実施形態の水素供給装置と同じ機器部材については同じ
符号を付して説明する。
Next, the solid-liquid separation means of the second embodiment, which is another embodiment of the solid-liquid separation means used in the hydrogen supply apparatus of the embodiment, will be described with reference to FIG. In addition, the same components as those of the hydrogen supply device according to the embodiment will be described with the same reference numerals.

【0039】第二実施形態の固液分離手段3′は、図4
に示すように、水素分離手段2の脱水素反応装置2aの
下部出口配管内に設けられた第1の熱交換器3aと、第
1の熱交換器3aで液化した液をさらに冷却してナフタ
レンを結晶化させて析出させる第2の熱交換器10と、
デカリンとナフタレンのスラリーを圧搾して、分離液と
してデカリン、固形分としてナフタレンを分離するスク
リュウプレス11とから主要部が構成される。尚、本実
施形態では、第1の熱交換器3aとして蛇管式の水冷式
熱交換器、第2の熱交換器10として掻面式熱交換器を
使用している。また、スクリュウプレス11は、デカリ
ンとナフタレンのスラリーを固液分離するための加圧・
圧搾機である。
The solid-liquid separating means 3'of the second embodiment is shown in FIG.
As shown in, the first heat exchanger 3a provided in the lower outlet pipe of the dehydrogenation reactor 2a of the hydrogen separation means 2 and the liquid liquefied in the first heat exchanger 3a are further cooled to produce naphthalene. A second heat exchanger 10 for crystallizing and precipitating
A main part is composed of a screw press 11 for pressing a slurry of decalin and naphthalene to separate decalin as a separation liquid and naphthalene as a solid content. In this embodiment, a water-cooled heat exchanger of a spiral tube type is used as the first heat exchanger 3a, and a scraped surface heat exchanger is used as the second heat exchanger 10. Further, the screw press 11 is a pressurizing / pressurizing device for solid-liquid separation of a slurry of decalin and naphthalene.
It is a press.

【0040】このように構成される第二実施形態の固液
分離手段の作用について図4を参照して説明する。 (1)前段の水素分離手段2の脱水素反応装置2aから
排出される未反応のデカリンとナフタレンの混合ガス、
例えば210℃の混合ガスが、第1の熱交換器3aで冷
却されて液化する。 (2)液化された液は、第2の熱交換器10に導入され
る。第2の熱交換器10に導入された液は、更に10℃
〜15℃に冷却されて、ナフタレンを結晶として析出す
る。第2の熱交換器10として掻面式熱交換器を使用す
ることで、冷却に関与する伝熱面がブレード(掻き取り
羽根)で掻き取られて常に更新されるので、液を冷却す
ることにより析出するナフタレンの伝熱面への固着が防
止できる。また、横型の掻面式熱交換器を設けること
で、車両に搭載した場合に車高を低くすることができ
る。 (3)第1の熱交換器3aで液化した液から第2の熱交
換器10内でナフタレンの結晶を析出した液は、デカリ
ンとナフタレンのスラリーとして後段のスクリュウプレ
ス11に導入される。 (4)スクリュウプレス11に導入されたスラリーは、
スクリュウプレス11内で加圧・圧搾され、分離液とし
ては、円筒の側壁に設けられた濾過孔を通過したデカリ
ンが、固形分としては、スクリュウプレス11のスクリ
ュウコンベアとプレッサとの隙間から排出されるナフタ
レンが回収される。尚、スクリュウプレス11から排出
されるナフタレンは、含液分が5重量%以下のため貯蔵
・搬送が容易になる。 (5)分離液として回収されたデカリンは、返送手段4
により脱水素反応装置2aへ返送(再供給)され、固形分
として回収されたナフタレンは、回収手段5で回収され
る。 (6)尚、図4では、第2の熱交換器10とスクリュウ
プレス11とが段差を持って配置されているが、互いの
回転軸をクラッチを介して系脱自在に連結するようにし
て一直線上に配置することも可能である。このように配
置すれば、車両に搭載した場合に車高をさらに低くする
ことができる。
The operation of the solid-liquid separating means of the second embodiment having such a configuration will be described with reference to FIG. (1) A mixed gas of unreacted decalin and naphthalene discharged from the dehydrogenation reactor 2a of the hydrogen separating means 2 in the preceding stage,
For example, the mixed gas of 210 ° C. is cooled and liquefied by the first heat exchanger 3a. (2) The liquefied liquid is introduced into the second heat exchanger 10. The liquid introduced into the second heat exchanger 10 further has a temperature of 10 ° C.
Cooled to ~ 15 ° C to precipitate the naphthalene as crystals. By using the scraping surface heat exchanger as the second heat exchanger 10, the heat transfer surface involved in cooling is scraped off by the blade (scraping blade) and constantly updated, so that the liquid is cooled. As a result, the deposited naphthalene can be prevented from sticking to the heat transfer surface. Further, by providing the horizontal scraping surface heat exchanger, it is possible to reduce the vehicle height when mounted on a vehicle. (3) The liquid in which the crystals of naphthalene are deposited in the second heat exchanger 10 from the liquid liquefied in the first heat exchanger 3a is introduced into the screw press 11 in the subsequent stage as a slurry of decalin and naphthalene. (4) The slurry introduced into the screw press 11 is
Decalin, which has been pressed and squeezed in the screw press 11 and has passed through the filtration hole provided in the side wall of the cylinder as the separated liquid, is discharged from the gap between the screw conveyor and the presser of the screw press 11 as the solid content. Naphthalene is recovered. Since naphthalene discharged from the screw press 11 has a liquid content of 5% by weight or less, it can be easily stored and transported. (5) The decalin recovered as the separated liquid is returned by the return means 4
The naphthalene returned (re-supplied) to the dehydrogenation reactor 2a by the above and recovered as a solid content is recovered by the recovery means 5. (6) In FIG. 4, the second heat exchanger 10 and the screw press 11 are arranged with a step, but the rotation shafts of the second heat exchanger 10 and the screw press 11 are connected so as to be detachable from each other via a clutch. It is also possible to arrange them on a straight line. With this arrangement, the vehicle height can be further reduced when mounted on a vehicle.

【0041】本発明は、以上述べた実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない範
囲で適宜変更して実施可能である。例えば、液体燃料供
給手段1と返送手段4とを共通の装置で構成すれば、水
素供給装置全体を簡素化及び小型化することもできる。
すなわち、液体燃料供給手段1のデカリン貯蔵容器1a
と返送手段4のサブタンク4aを1つの貯蔵容器として
構成し、液体燃料供給手段1のデカリン供給ポンプ1b
と返送手段4の返送ポンプ4bを1つの供給ポンプとし
て構成する。そして、前記貯蔵容器に貯蔵されたデカリ
ンを前記供給ポンプによって水素分離手段2の脱水素反
応装置2aに供給し、未反応のデカリンを固液分離手段
3によって回収した後、再び前記貯蔵容器に戻すように
してデカリンを循環供給することもできる。この場合、
サブタンク4a内のデカリンの量が所定量以下になった
らナフタレンの回収作業を行うとともにデカリンを補給
する。また、濾過装置3cを、バスケット型の遠心分離
機やドラムフレーカとし、回収手段5と組み合わせて実
施することも可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be implemented with appropriate modifications without departing from the technical scope of the present invention. For example, if the liquid fuel supply means 1 and the return means 4 are configured by a common device, the entire hydrogen supply device can be simplified and downsized.
That is, the decalin storage container 1a of the liquid fuel supply means 1
And the sub-tank 4a of the return means 4 is configured as one storage container, and the decalin supply pump 1b of the liquid fuel supply means 1 is configured.
The return pump 4b of the return means 4 is configured as one supply pump. Then, the decalin stored in the storage container is supplied to the dehydrogenation reaction device 2a of the hydrogen separation means 2 by the supply pump, unreacted decalin is recovered by the solid-liquid separation means 3, and then returned to the storage container again. Thus, decalin can be circulated and supplied. in this case,
When the amount of decalin in the sub tank 4a becomes equal to or less than a predetermined amount, the naphthalene recovery work is performed and the decalin is replenished. Further, the filtering device 3c may be a basket type centrifuge or a drum flaker, and may be combined with the collecting means 5.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上の構成と作用からなる本発明によれ
ば、以下の効果を奏する。 1.請求項1に記載の発明によれば、主たるその他の成
分である脱水素化合物を固形分として好適に回収するこ
とができ、且つ、分離された未反応の液体燃料が回収さ
れて脱水素反応手段で再利用することができる結果、液
体燃料の反応効率を向上させることができる。 2.請求項2に記載の発明によれば、脱水素反応後の生
成物が常温で固体で存在する脱水素化合物であっても、
固液分離手段によって液体燃料中から分離・除去される
ので、水素供給装置の運転停止時に、液体燃料を回収す
る回収タンク内または配管内で固化、固着することがな
いため装置を安定して運転することができる。 3.請求項3の発明によれば、ペレット成形して固形分
を回収することで回収後の固形分の貯蔵・搬送が容易に
なる。
According to the present invention having the above-mentioned structure and operation, the following effects can be obtained. 1. According to the invention described in claim 1, the dehydrogenation compound which is the other main component can be suitably recovered as a solid content, and the separated unreacted liquid fuel is recovered so that the dehydrogenation reaction means can be obtained. As a result, the reaction efficiency of the liquid fuel can be improved. 2. According to the invention of claim 2, even if the product after the dehydrogenation reaction is a dehydrogenation compound which exists as a solid at room temperature,
It is separated and removed from the liquid fuel by the solid-liquid separation means, so when the operation of the hydrogen supply device is stopped, it does not solidify or stick in the recovery tank or the piping that collects the liquid fuel, so the device operates stably. can do. 3. According to the third aspect of the present invention, pelletization is performed to collect the solid content, which facilitates storage / transportation of the recovered solid content.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る一実施形態の水素供給装置全体の
構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a hydrogen supply device according to an embodiment of the present invention.

【図2】一実施形態の水素供給装置のペレット成形器本
体の斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of a pellet molding machine main body of the hydrogen supply device according to the embodiment.

【図3】減圧吸引方式によるペレットの回収装置を説明
するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a pellet collecting device using a vacuum suction method.

【図4】第二実施形態の固液分離手段を説明するための
図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining solid-liquid separation means of a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 液体燃料供給手段 1a デカリン貯蔵容器 1b デカリン供給ポンプ 1c 配管 2 水素分離手段 2a 脱水素反応装置(脱水
素反応手段) 2a1,2a4 ヒータ 2a2 燃料噴霧器 2a3 触媒層 2b 膜分離装置(水素純化
手段) 3 固液分離手段 3a 第1の熱交換器 3b 第2の熱交換器 3c 濾過装置 4 返送手段 4a サブタンク 4b 返送ポンプ 4c 配管 5 回収手段 5a スクリュウコンベア 5b ペレット成形器 5c 回収タンク 5d トレー 6 燃料電池(水素消費機
器)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid fuel supply means 1a Decalin storage container 1b Decalin supply pump 1c Pipe 2 Hydrogen separation means 2a Dehydrogenation reaction device (dehydrogenation reaction means) 2a1, 2a4 Heater 2a2 Fuel atomizer 2a3 Catalyst layer 2b Membrane separation device (hydrogen purification means) 3 Solid-liquid separating means 3a First heat exchanger 3b Second heat exchanger 3c Filtration device 4 Returning means 4a Sub-tank 4b Return pump 4c Pipe 5 Collecting means 5a Screw conveyor 5b Pellet former 5c Recovery tank 5d Tray 6 Fuel cell ( Hydrogen consumption equipment)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G140 DA03 DB05 5H026 AA06 5H027 AA06 BA00    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 4G140 DA03 DB05                 5H026 AA06                 5H027 AA06 BA00

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 芳香族化合物を水素化した水素誘導体か
らなる液体燃料を脱水素反応させて水素とその他の成分
とに分離する脱水素反応手段と、前記脱水素反応手段で
前記液体燃料から分離された前記水素を純化する水素純
化手段とから構成される水素分離手段を有し、前記水素
純化手段により純化された水素を前記水素分離手段から
水素消費機器へ供給する水素供給装置において、 前記その他の成分を、未反応の前記液体燃料と前記脱水
素反応によって生成した脱水素化合物の固形分とに分離
する固液分離手段を備え、 前記固液分離手段によって分離された前記液体燃料を、
前記脱水素反応手段へ戻すための返送手段を備えたこと
を特徴とする水素供給装置。
1. A dehydrogenation reaction means for dehydrogenating a liquid fuel composed of a hydrogen derivative obtained by hydrogenating an aromatic compound to separate hydrogen and other components, and a dehydrogenation reaction means for separating the liquid fuel from the liquid fuel. In a hydrogen supply device that has a hydrogen separation means configured with a hydrogen purification means for purifying the hydrogen that has been purified, and supplies hydrogen purified by the hydrogen purification means from the hydrogen separation means to a hydrogen consuming device, the other The component of the solid fuel liquid separation means for separating the unreacted liquid fuel and the solid content of the dehydrogenation compound produced by the dehydrogenation reaction, the liquid fuel separated by the solid liquid separation means,
A hydrogen supply device comprising return means for returning to the dehydrogenation reaction means.
【請求項2】 前記固液分離手段によって分離された前
記脱水素化合物の固形分を回収するための回収手段を備
えたことを特徴とする請求項1に記載の水素供給装置。
2. The hydrogen supply device according to claim 1, further comprising a recovery unit for recovering a solid content of the dehydrogenation compound separated by the solid-liquid separation unit.
【請求項3】 前記回収手段は、ペレット成形により前
記脱水素化合物の固形分を回収するように構成されたこ
とを特徴とする請求項2に記載の水素供給装置。
3. The hydrogen supply apparatus according to claim 2, wherein the recovery means is configured to recover the solid content of the dehydrogenation compound by pellet molding.
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