JP2005132638A - Method of recovering iodine vapor using membrane - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱化学水素製造プロセスに関し、より詳しくは、熱化学製造プロセスにおいて使用するヨウ素蒸気の回収方法であって、ヨウ素回収液の薄膜を利用したヨウ素蒸気の回収方法に関する。 The present invention relates to a thermochemical hydrogen production process, and more particularly to a method for recovering iodine vapor used in a thermochemical production process, and a method for recovering iodine vapor using a thin film of iodine recovery liquid.
水素は、燃焼しても地球温暖化を招く二酸化炭素を排出しないので、環境に優しい将来エネルギーとして期待されている。近年、水素を製造する方法として、高温の核熱を用いて水を分解し水素を製造する、熱化学水素製造プロセスが開発されている(例えば、非特許文献1参照のこと)。 Since hydrogen does not emit carbon dioxide that causes global warming even when burned, it is expected as an environmentally friendly future energy. In recent years, as a method for producing hydrogen, a thermochemical hydrogen production process for producing hydrogen by decomposing water using high-temperature nuclear heat has been developed (see, for example, Non-Patent Document 1).
この熱化学水素製造プロセスは、次の三つの反応から構成されている。 This thermochemical hydrogen production process is composed of the following three reactions.
反応(1)はブンゼン反応として知られており、この反応により二種類の酸(ヨウ化水素酸と硫酸)が生成される。反応(2)、(3)では、反応(1)により生成されたそれぞれの酸が熱分解され、水素及び酸素に加えて、同時に、反応(1)の原料であるヨウ素及び二酸化硫黄が生成される。これらの反応を閉じた系で行うことにより、循環物質であるヨウ素及び二酸化硫黄を消費することなく、水及び熱を供給するだけで:水素と酸素とを得ることができる。ここで、反応(1)のxは反応以外に多量のヨウ素を必要とすることを表している。この反応(1)の原料である二酸化硫黄は、酸素を伴って反応器へ供給、消費され、酸素だけが反応器から排出される。この時に反応器内のヨウ素蒸気も同時に排出されるが、ヨウ素は循環物質であるため回収する必要がある。一般に、ヨウ素蒸気は、温度を下げて析出させることにより回収することができる。
しかしながら、単に温度を下げただけでは、ヨウ素析出物の壁面への付着を生じラインが閉塞する。そこで本発明では、壁面への付着を防止しつつ連続的にヨウ素を回収する方法を課題とする。 However, simply lowering the temperature will cause iodine deposits to adhere to the wall and block the line. Therefore, an object of the present invention is a method for continuously recovering iodine while preventing adhesion to the wall surface.
本発明は、熱化学水素製造プロセスの循環物質である水またはヨウ化水素酸を冷却して壁面に薄膜を生じさせ、これに接触するヨウ素蒸気を水またはヨウ化水素酸中に回収することを特徴とするヨウ素蒸気の回収方法である。 The present invention is to cool water or hydroiodic acid, which is a circulating material in the thermochemical hydrogen production process, to form a thin film on the wall surface, and to recover iodine vapor in contact with water or hydroiodic acid in water or hydroiodic acid. This is a characteristic iodine vapor recovery method.
ヨウ素の吸収溶液としては、ヨウ化カリウム水溶液、アルカリ水溶液、チオ硫酸ナトリウム水溶液等があげられるが、熱化学水素製造プロセスで用いるには、プロセス内の物質が必要であるので、水かヨウ化水素酸が用いられる。 Examples of the iodine absorbing solution include potassium iodide aqueous solution, alkaline aqueous solution, and sodium thiosulfate aqueous solution. However, in order to use in the thermochemical hydrogen production process, substances in the process are required. An acid is used.
本発明の薄膜を利用したヨウ素蒸気の回収方法によれば、ヨウ素の析出によるヨウ素回収塔の配管の閉塞を防ぎ安定的に水素を製造するとこが可能である。 According to the iodine vapor recovery method using the thin film of the present invention, it is possible to stably produce hydrogen by preventing the iodine recovery tower from being blocked due to the precipitation of iodine.
本発明の一実施形態を、図1に基づいて説明する。
本発明のヨウ素蒸気回収方法は、例えばヨウ素回収塔回収液貯槽(6)、循環ポンプ(7)、冷却器(8)により構成される。ヨウ素回収塔は、ヨウ素析出防止ヒーター付のガス入口(1)、酸素ガスの出口(2)、回収液の塔頂液溜(3)、薄膜を形成する薄膜管(4)、塔底液溜(5)を備えている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The iodine vapor recovery method of the present invention includes, for example, an iodine recovery tower recovery liquid storage tank (6), a circulation pump (7), and a cooler (8). The iodine recovery tower has a gas inlet (1) with an iodine precipitation preventing heater, an oxygen gas outlet (2), a tower top liquid reservoir (3), a thin film tube (4) for forming a thin film, a tower bottom liquid reservoir. (5) is provided.
ヨウ素蒸気を含んだ酸素ガスは、ヨウ素回収塔のガス入口(1)へ供給され、薄膜管(4)を上昇しながら回収液と向流接触してヨウ素蒸気を失い、上部のガス出口(2)から排気される。一方、回収液は貯槽(6)から循環ポンプ(7)で、冷却器(8)を経由してヨウ素回収塔塔頂液溜(3)へ送られ、溢流して薄膜管壁を覆い、ヨウ素蒸気を吸収して塔底液溜(5)に流れ落ち、貯槽(6)へ戻る。なお、回収液が回収液供給ライン(9)から連続的に供給され、回収液抜き出しライン(10)から連続的に抜き出されることにより、回収液のヨウ素濃度は一定に保たれる。 Oxygen gas containing iodine vapor is supplied to the gas inlet (1) of the iodine recovery tower, and as it ascends the thin film tube (4), it counter-contacts with the recovered liquid and loses iodine vapor, and the upper gas outlet (2 ) Is exhausted. On the other hand, the recovered liquid is sent from the storage tank (6) to the iodine recovery tower top liquid reservoir (3) via the cooler (8) by the circulation pump (7) and overflows to cover the thin film tube wall. The vapor is absorbed and flows down to the bottom liquid reservoir (5) and returns to the storage tank (6). Note that the iodine concentration of the recovered liquid is kept constant by continuously supplying the recovered liquid from the recovered liquid supply line (9) and continuously extracting it from the recovered liquid extraction line (10).
ヨウ化水素酸(濃度:2%)を回収液として用いた場合の実施例を図1に基づいて説明する。
1.08%のヨウ素蒸気を含んだ70℃の酸素ガスは25l/hの流量でヨウ素回収塔のガス入口(1)へ供給され、薄膜管(4)を上昇しながら回収液と向流接触してヨウ素蒸気を失い、ガス出口(2)から100ppm以下のヨウ素蒸気を含んだ10℃の酸素ガスとして排気される。回収液は供給ライン(9)から650ml/hの流量で貯槽(6)へ供給され、循環ポンプ(7)で、10℃の冷却器(8)を経由して10 l/minの流量で塔頂液溜(3)に送られ、溢流して薄膜管壁を覆い、ヨウ素蒸気を吸収して塔底液溜(6)へ戻り、抜き出しライン(10)から0.47%のヨウ素濃度、650ml/hの流量で抜き出される。この場合のヨウ素の回収率は99%以上である。
An embodiment in the case of using hydroiodic acid (concentration: 2%) as the recovery liquid will be described with reference to FIG.
Oxygen gas at 70 ° C containing 1.08% iodine vapor is supplied to the gas inlet (1) of the iodine recovery tower at a flow rate of 25 l / h, and countercurrent contacts with the recovered liquid while ascending the thin film tube (4). Then, the iodine vapor is lost and exhausted as oxygen gas at 10 ° C. containing 100 ppm or less of iodine vapor from the gas outlet (2). The recovered liquid is supplied from the supply line (9) to the storage tank (6) at a flow rate of 650 ml / h, and the circulation pump (7) passes through a cooler (8) at 10 ° C. at a flow rate of 10 l / min. It is sent to the top liquid reservoir (3), overflows and covers the thin film tube wall, absorbs iodine vapor, returns to the bottom liquid reservoir (6), and has an iodine concentration of 0.47% from the extraction line (10), 650 ml. Extracted at a flow rate of / h. In this case, the iodine recovery rate is 99% or more.
本発明の薄膜を利用したヨウ素蒸気の回収方法によれば、排ガス中の特定成分の除去に利用することができる。特に、充填材を用いないため圧力損失がなく、この特徴を生かした食品、化学工業分野への応用が期待される。 According to the method for recovering iodine vapor using the thin film of the present invention, it can be used for removing specific components in the exhaust gas. In particular, since no filler is used, there is no pressure loss, and application to the food and chemical industries utilizing this feature is expected.
1 ガス入口
2 ガス出口
3 塔頂液溜
4 薄膜管
5 塔底液溜
6 回収液貯槽
7 循環ポンプ
8 冷却器
9 回収液供給ライン
10 回収液抜き出しライン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas inlet 2 Gas outlet 3 Tower top liquid reservoir 4 Thin film pipe 5 Column bottom liquid reservoir 6 Recovery liquid storage tank 7 Circulation pump 8 Cooler 9 Recovery liquid supply line 10 Recovery liquid extraction line
Claims (1)
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JP2003366996A JP2005132638A (en) | 2003-10-28 | 2003-10-28 | Method of recovering iodine vapor using membrane |
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2003
- 2003-10-28 JP JP2003366996A patent/JP2005132638A/en not_active Withdrawn
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