JP2014166960A - 水素発生装置 - Google Patents
水素発生装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014166960A JP2014166960A JP2014126042A JP2014126042A JP2014166960A JP 2014166960 A JP2014166960 A JP 2014166960A JP 2014126042 A JP2014126042 A JP 2014126042A JP 2014126042 A JP2014126042 A JP 2014126042A JP 2014166960 A JP2014166960 A JP 2014166960A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- catalyst
- metal
- water
- ions
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
【解決手段】水を水蒸気とする蒸気室2にSUS304からなる触媒筒3を隣接せしめ、この触媒筒3を伝達ヒータ4で700℃前後に加熱すると、触媒筒3内が空のまま水素が発生し、更にNaOHと触媒として加えると400℃程度で水素が発生する、
【選択図】 図2
Description
本発明の水素発生装置は触媒を使用し、この触媒は、低融点の親水性の金属水酸化物、例えば水酸化ナトリウム(NaOH)又は水酸化カリウム(KOH)の溶液中に酸化物を作り易い鉄イオン(Fe2+)、ニッケルイオン(Ni2+)、クロムイオン(Cr2+)チタンイオン(Ti2+)、亜鉛イオン(Zn2+)、コバルトイオン(Co2+)、スズイオン(Sn2+)、ビスマスイオン(Bi3+)、マンガンイオン(Mn2+)タングステンイオン(W6+)、マグネシウムイオン(Mg2+)のうち、少なくとも一種類の金属イオンを溶かしたものである。すなわち、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムは250℃〜300の間に融点を持ち、この温度以上に加熱した溶液中に上述の金属イオンを溶かしてイオン液とし、この液面に300℃以上に加熱した水蒸気(H2O)を当てると水蒸気が分解されて水素と酸素が放出される。なお、イオン液面に直接水滴を当てた場合には、そこで水蒸気となる。
2KOH+2TiO2→K2Ti2O5+H2O …(1)
の反応により脱水して複合金属酸化物であるチタン酸カリウム(K2Ti2O5)が生じ、この親水性のチタン酸カリウム中に鉄イオン(Fe2+)が溶け込んでいる。鉄イオンを含んだチタン酸カリウムの表面では電子(e-)が活発に活動してカリウムイオン(K+)とチタン酸イオン(Ti2O5 2-)とに電離し、これにより水蒸気を水素イオン(H+)と水酸基イオン(OH-)に電離し、全体としては前述のイオン液体と同様の作用により水を分解する。但し、安定して分解する温度は650℃〜700℃であり、イオン液体より加熱温度が高くなる。なお、この場合にも触媒筒3の周壁からも、鉄材(Fe2+)、ニッケルイオン(Ni2+)、クロムイオン(Cr3+)が溶け込んでいる。
KOH+ZrO2→K2Zr2O5+H2O …(2)
の反応をして、ジルコン酸カリウム(K2Zr2O5)を生じ、これも上述のチタン酸カリウム(K2Ti2O5)と同様の作用をする。
Ca(OH)2+2NaOH→Na2CaO2+2H2O …(3)
の脱水反応をする。このカルシウム酸ナトリウム(Na2CaO2)も、他の複合金属化合物と同じ作用をする。
2SiO2+2NaOH→Na2Si2O5+H2O …(4)
の脱水反応をして、上述と同様の性質を有する珪酸ナトリウム(Na2Si2O5)を生じる。
MgO+2NaOH→Na2MgO2+H2O …(5)
となり、マグネシウム酸ナトリウムが出来る。
1.第1実験例
触媒筒3(幅50mm×長さ200mm×高さ15mm)内には全く触媒を入れることなく、空のまま加熱しながら10分毎に0.2ccの水を水蒸気室2に供給したところ、700℃前後の温度で水素が発生したが、4〜6時間で燃焼しなくなった。
触媒筒3内に水酸化ナトリウム(NaOH)を100g入れ、600℃〜700℃の加熱で1週間燃焼した。600℃〜700℃の温度では、水酸化ナトリウムは液状に溶けており、この中にステンレス鋼(触媒筒3の内壁)からニッケルイオン(Ni2+)、クロムイオン(Cr3+)及び鉄イオン(Fe2+)が溶け出し、NaOHもNa+とOH-に分離している。
ら触媒としての作用を果たした。
3.第3実験例
金属水酸化物と金属酸化物とを加熱せしめ、脱水し複合金属酸化物を生成したものをゲル状とし、触媒筒3内に注入した。その組み合わせは、種々あり、以下に示す組み合わせはステンレス容器内で650℃〜750℃で燃焼し、特に記載されていない場合は、その寿命は3日〜5日間であった。
TiO2 10g
KOHを溶融させつつ(300℃以上)TiO2粉を混入させていくが、TiO2粉はKOHに対して1/10程度しか混入できない。この場合に脱水してチタン酸カリウム(K2Ti2O5)ができる。
TiO2 30g
Cr2O3 10g
Cr2O3粉をバインダーとして入れるとTiO2がKOHに30%程度溶ける。なお、Cr2O3粉の代わりにMoO3粉を用いることも可能であった。この場合、チタン酸カリウム(K2Ti2O5)とクロム酸カリウム(K2Cr2O5)の複合金属化合物ができる。
Cr2O3 10g
700℃前後で燃焼した。
MgO 20g
寿命が長い(1週間)。この場合マグネシウム酸カリウム(K2MgO2)ができる。
MoO3 34g
この場合、モリブデン酸カリウム(K2MoO4)ができる。
ZnO 40g
この場合、亜鉛酸ナトリウム(Na2ZnO2)ができる。
ZrO2 20g
この場合、ジルコン酸ナトリウム(Na2ZrO3)ができる。
SnO2 70g
この場合、スズ酸ナトリウム(Na2SnO3)ができる。
WO3 140g
この場合、タングステン酸ナトリウム(Na2WO4)ができ、WO3はNaOH以上に多量に混合した。
CaO 45g
この場合、カルシウム酸ナトリウム(Na2CaO2)ができる。
TiO2 34g
この場合、チタン酸ナトリウム(Na2Ti2O5)ができる。
TiO2はNaOHよりKOHになじみ易い。
金属水酸化物と金属水酸化物の組み合わせでステンレス容器内で燃焼したものは、NaOH100g、Ca(OH)28gの組み合わせであり、KOH50g、NaOH50gの組み合わせ、更に、KOH100g、Ba(OH)2・8H2O100gの組み合わせで燃焼は僅かにあったが、全ての場合について十分には燃焼しなかった。
金属水酸化物と非金属酸化物の組み合わせで、ステンレス容器内で僅かに燃焼したのは、NaOH100g、SiO224gの組み合わせであり、これらに鉄塊を加えた場合にはよく燃焼し、しかも10日間も寿命があった。
以下に示す組み合わせは鉄イオンの存在の下、600℃〜700℃の温度においても不燃であった。
1)KOH 200g
Al2O3 60g
2)KOH 100g
MnO2 40g
3)KOH 100g
V2O5 20g
4)KOH 100g
Ba(OH)2・8H2O 100g
5)NaOH 200g
MgO 20g
Al2O3 20g
6)NaOH 100g
Ca(OH)2 7g
7)NaOH 100g
Ca(OH)2 50g
水酸化カルシウムの量を増やしても不燃であった。
8)NaOH 100g
NiO 140g
9)NaOH 100g
Bi2O3 25g
10)NaOH 100g
Al2O3 60g
11)NaOH 100g
SiO2 25g
MnO2 15g
12)NaOH 100g
SiO2 20g
TiO2 4g
MgO 2g
2…蒸気室
3…触媒筒
31…鉄塊
40…触媒ユニット
42…触媒収納ボックス
43…面状発熱体
50…水蒸気除去装置
74…フィン体
80…水素エンジン
92…水素バーナ
100…ボイラ
105…触媒ユニット
120…蒸気ボイラ
Claims (6)
- 水から水蒸気を作る蒸気室と、この蒸気室に隣接して形成されるステンレス材からなる触媒筒と、
前記蒸気室と触媒筒とを700℃前後の温度に加熱する加熱装置とからなり、前記触媒筒は空である水素発生装置。 - 前記触媒筒は、18−8ステンレス鋼で形成されている請求項1記載の水素発生装置。
- 前記触媒筒内に鉄材を供給した請求項1記載の水素発生装置。
- 水から水蒸気を作る蒸気室と、この蒸気室に隣接して形成されるステンレス材からなる触媒筒と、
前記蒸気室と触媒筒とを400℃以上に加熱する加熱装置からなり、
前記触媒筒内に金属水酸化物である水酸化ナトリウム(NaOH)及び水酸化カリウム(KOH)のうちの一種を収納した水素発生装置。 - 前記触媒筒は18−8ステンレス鋼で形成されている請求項4記載の水素発生装置。
- 前記触媒筒内に金属元素供給体を加え、この金属元素供給体は、鉄イオン、ステンレス材が含む金属イオンのうち少なくとも一種を前記金属水酸化物に供給する請求項4記載の水素発生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014126042A JP5860099B2 (ja) | 2014-06-19 | 2014-06-19 | 水素発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014126042A JP5860099B2 (ja) | 2014-06-19 | 2014-06-19 | 水素発生装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008311270A Division JP5567265B2 (ja) | 2008-12-05 | 2008-12-05 | 水素発生用触媒 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014166960A true JP2014166960A (ja) | 2014-09-11 |
JP5860099B2 JP5860099B2 (ja) | 2016-02-16 |
Family
ID=51616871
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014126042A Expired - Fee Related JP5860099B2 (ja) | 2014-06-19 | 2014-06-19 | 水素発生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5860099B2 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003160840A (ja) * | 2001-11-22 | 2003-06-06 | Nisshin Steel Co Ltd | 石油系燃料改質器用フェライト系ステンレス鋼 |
JP2006069875A (ja) * | 2004-09-06 | 2006-03-16 | Nitto Denko Corp | 水素ガス発生装置及び水素ガス発生システム |
JP2006096606A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Jfe Steel Kk | 水素製造用改質器 |
JP2007031764A (ja) * | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Akita Fine Blanking:Kk | 高温耐久性に優れるオーステナイト系耐熱材料、耐熱部品およびエンジン周り用耐熱部品 |
JP2010131553A (ja) * | 2008-12-05 | 2010-06-17 | Yasuo Ishikawa | 水素発生用触媒 |
-
2014
- 2014-06-19 JP JP2014126042A patent/JP5860099B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003160840A (ja) * | 2001-11-22 | 2003-06-06 | Nisshin Steel Co Ltd | 石油系燃料改質器用フェライト系ステンレス鋼 |
JP2006069875A (ja) * | 2004-09-06 | 2006-03-16 | Nitto Denko Corp | 水素ガス発生装置及び水素ガス発生システム |
JP2006096606A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Jfe Steel Kk | 水素製造用改質器 |
JP2007031764A (ja) * | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Akita Fine Blanking:Kk | 高温耐久性に優れるオーステナイト系耐熱材料、耐熱部品およびエンジン周り用耐熱部品 |
JP2010131553A (ja) * | 2008-12-05 | 2010-06-17 | Yasuo Ishikawa | 水素発生用触媒 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5860099B2 (ja) | 2016-02-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5567265B2 (ja) | 水素発生用触媒 | |
JP6130872B2 (ja) | 水素発生方法及び水素発生装置 | |
US7803349B1 (en) | Method and apparatus for hydrogen production from water | |
JP5910539B2 (ja) | 二酸化炭素ガスの電気分解方法 | |
IL292835A (en) | Electricity production systems and methods relating thereto | |
JP7497243B2 (ja) | ガス製造装置、ガス製造システムおよびガス製造方法 | |
CA2701648C (en) | Hydrogen production method, hydrogen production system, and fuel cell system | |
JP2009247961A (ja) | 水から水素を採集するための触媒、触媒製造装置、水素発生装置、水素エンジンシステム並びに水素バーナシステム | |
EP3617591B1 (en) | Incineration apparatus and method | |
JP5891358B2 (ja) | エネルギーシステム | |
JP5860099B2 (ja) | 水素発生装置 | |
US9376317B2 (en) | Method of generating hydrogen | |
TWI505871B (zh) | Hydrogen generation catalyst | |
KR20130040973A (ko) | 흡착흡장 연료전지시스템. | |
WO2022029881A1 (ja) | ガス製造装置、ガス製造システムおよびガス製造方法 | |
JP6843489B1 (ja) | 製鉄システムおよび製鉄方法 | |
CN112794283A (zh) | 一种海水制氢淡化一体化装备 | |
JP2005239488A (ja) | 水の熱化学的分解方法 | |
WO2022029880A1 (ja) | ガス製造装置、ガス製造システムおよびガス製造方法 | |
KR102648961B1 (ko) | 연속 수소 발생기 및 이를 이용한 수소 연료 발전 시스템 | |
JPWO2004020330A1 (ja) | 水の熱化学的分解方法 | |
JP7497242B2 (ja) | ガス製造装置、ガス製造システムおよびガス製造方法 | |
JP2021054707A (ja) | ガス製造装置、ガス製造システムおよびガス製造方法 | |
JP2013147374A (ja) | 水素発生装置 | |
JP2010110753A (ja) | セラミックス触媒の製造方法及びセラミックス触媒を用いた水素生成装置並びに水素の使用装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140717 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150212 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150217 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150420 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150630 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150828 |
|
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: 20151215 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151217 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5860099 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |