JP2016046080A - Processing method of hydrogen - Google Patents
Processing method of hydrogen Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016046080A JP2016046080A JP2014169244A JP2014169244A JP2016046080A JP 2016046080 A JP2016046080 A JP 2016046080A JP 2014169244 A JP2014169244 A JP 2014169244A JP 2014169244 A JP2014169244 A JP 2014169244A JP 2016046080 A JP2016046080 A JP 2016046080A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- tank
- fuel cell
- pom
- containing liquid
- 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
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
- Y02E60/32—Hydrogen storage
-
- 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
- Y02E60/50—Fuel cells
Abstract
Description
本発明は、水素の処理方法に関する。 The present invention relates to a method for treating hydrogen.
燃料電池は、電気的に接続された２つの電極のうち、アノード側に燃料、またカソード側に酸化剤をそれぞれ供給し、電気化学的に燃料の酸化を起こさせることで、化学エネルギーを直接電気エネルギーに変換する。
水素ガスを燃料として稼働する燃料電池システムでは、燃料電池のアノードに水素ガスを供給するための水素タンクを備えている。このような燃料電池システムでは、燃料電池の修理、整備、または、廃棄等の際に、水素タンクから水素ガスを除去して安全な状態にすることが必要な場合がある。
しかし、水素タンク内の水素ガスを自然排出すると安全性に問題があるだけでなく、水素タンク内圧が大気圧まで低下すると排出が停止してしまうためタンク内の全ての水素ガスを除去できないという問題も生じる。
上記問題に対処するには、一般的に大型の水素抜き取り装置を用いる必要があるため、整備・廃棄業者にとって大きな負担となっている。
特許文献１には、水素タンクから水素を排出するための専用設備を設けることなく、簡易に水素の排出操作をすることが可能な燃料電池システムが記載されている。
The fuel cell supplies chemical energy directly by supplying fuel to the anode side and oxidant to the cathode side of two electrically connected electrodes, and causing the fuel to be oxidized electrochemically. Convert to energy.
A fuel cell system that operates using hydrogen gas as a fuel includes a hydrogen tank for supplying hydrogen gas to the anode of the fuel cell. In such a fuel cell system, it may be necessary to remove hydrogen gas from the hydrogen tank to make it safe when the fuel cell is repaired, maintained, or discarded.
However, if hydrogen gas in the hydrogen tank is naturally discharged, there is not only a safety problem, but if the hydrogen tank internal pressure is reduced to atmospheric pressure, the discharge stops, so that all hydrogen gas in the tank cannot be removed. Also occurs.
In order to deal with the above problem, it is generally necessary to use a large hydrogen removal device, which is a heavy burden for maintenance and disposal companies.
Patent Document 1 describes a fuel cell system that can easily perform a hydrogen discharge operation without providing a dedicated facility for discharging hydrogen from a hydrogen tank.
しかしながら、特許文献１の燃料電池システムでは、安全性の観点から、水素ガスを空気や不活性ガスで希釈し水素ガス濃度を着火限界濃度以下にしてから大気中に放出処理するため、排出には非常に時間がかかり、また、水素ガスが回収されないので無駄になる。
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、速く、安全に水素タンクから水素ガスを排出すること、及び、排出した水素ガスを有効利用することを両立した水素ガスの処理方法を提供するものである。
However, in the fuel cell system of Patent Document 1, from the viewpoint of safety, hydrogen gas is diluted with air or an inert gas and the hydrogen gas concentration is reduced below the ignition limit concentration, and then released into the atmosphere. It is very time consuming and is wasted because hydrogen gas is not recovered.
The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a method for treating hydrogen gas that is capable of quickly and safely discharging hydrogen gas from a hydrogen tank and effectively using the discharged hydrogen gas. To do.
本発明は、燃料電池用水素タンク中に残存する水素ガスの処理方法であって、前記水素タンクに水素吸蔵可能なポリオキソメタレートの含有液を導入後、該水素タンクから水素を吸蔵した該ポリオキソメタレートの含有液を取り出す第１工程、第１工程において水素を吸蔵した前記ポリオキソメタレートの含有液を水素メディエーターとしてレドックスフロー燃料電池のアノードへ導入する第２工程、を有することを特徴とする。 The present invention is a method for treating hydrogen gas remaining in a hydrogen tank for a fuel cell, wherein the hydrogen tank stores hydrogen from the hydrogen tank after introducing a hydrogen-containing polyoxometalate-containing liquid into the hydrogen tank. A first step of removing the polyoxometalate-containing liquid, and a second step of introducing the polyoxometalate-containing liquid having occluded hydrogen in the first step into the anode of the redox flow fuel cell as a hydrogen mediator. Features.
本発明の方法によれば、ポリオキソメタレート（以下、ＰＯＭと称する場合がある）含有液を水素タンクに導入し、残存する水素ガスをＰＯＭに吸蔵させた状態で取り出すことによって、水素タンク中に残存する水素ガスを速く安全に排出することができ、また、水素を吸蔵したＰＯＭ含有液を水素メディエーターとして直接レドックスフロー燃料電池のアノードに導入することによって、残存する水素ガスを有効利用しつつ簡便に処理することができる。 According to the method of the present invention, a polyoxometalate (hereinafter sometimes referred to as POM) -containing liquid is introduced into a hydrogen tank, and the remaining hydrogen gas is taken out in a state of being occluded in the POM. The remaining hydrogen gas can be discharged quickly and safely, and the remaining hydrogen gas can be effectively utilized by introducing the POM-containing liquid storing hydrogen directly into the anode of the redox flow fuel cell as a hydrogen mediator. It can be processed easily.
本発明の水素の処理方法について説明する。 The hydrogen treatment method of the present invention will be described.
本発明は、燃料電池用水素タンク中に残存する水素ガスの処理方法であって、前記水素タンクに水素吸蔵可能なポリオキソメタレートの含有液を導入後、該水素タンクから水素を吸蔵した該ポリオキソメタレートの含有液を取り出す第１工程、第１工程において水素を吸蔵した前記ポリオキソメタレートの含有液を水素メディエーターとしてレドックスフロー燃料電池のアノードへ導入する第２工程、を有することを特徴とする。 The present invention is a method for treating hydrogen gas remaining in a hydrogen tank for a fuel cell, wherein the hydrogen tank stores hydrogen from the hydrogen tank after introducing a hydrogen-containing polyoxometalate-containing liquid into the hydrogen tank. A first step of removing the polyoxometalate-containing liquid, and a second step of introducing the polyoxometalate-containing liquid having occluded hydrogen in the first step into the anode of the redox flow fuel cell as a hydrogen mediator. Features.
本発明で用いる水素タンクは、水素ガスを燃料として稼働する燃料電池用の水素タンクであって、気体の水素を貯蔵するものである。 The hydrogen tank used in the present invention is a hydrogen tank for a fuel cell that operates using hydrogen gas as a fuel, and stores gaseous hydrogen.
本発明の水素ガスの処理方法の第１工程について説明する。 The 1st process of the processing method of the hydrogen gas of the present invention is explained.
本発明で用いるＰＯＭは、水素吸蔵可能であれば特に制限はないが、レドックスフロー燃料電池のアノードで水素メディエーターとして使用する観点から、放電時にはスムーズに水素を放出できることが好ましい。具体的には、水素をプロトンと電子の形で保存することができるタングステン系のＰＯＭである、Ｈ４ＳｉＷ１２Ｏ４０やＨ６Ｐ２Ｗ１８Ｏ６２等を使用することができる。 The POM used in the present invention is not particularly limited as long as hydrogen can be occluded. However, it is preferable that hydrogen can be smoothly released during discharge from the viewpoint of use as a hydrogen mediator at the anode of a redox flow fuel cell. Specifically, H 4 SiW 12 O 40 , H 6 P 2 W 18 O 62, or the like, which is a tungsten-based POM that can store hydrogen in the form of protons and electrons, can be used.
本発明で用いるＰＯＭは、液体に含有させた状態で使用する。液体であることで、圧縮水素ガスの中にも加圧しながら注入することができるほか、そのままアノライトとしてレドックスフロー燃料電池に導入できる。
本発明で用いるＰＯＭを含有する液体に特に制限はないが、ＰＯＭ含有液をそのままレドックスフロー燃料電池に導入できるという観点から、ｐＨ２以下の強酸性の溶媒であることが好ましい。
ＰＯＭ含有液のＰＯＭ濃度は、通常、０．１〜２．０ｍｏｌ／Ｌで使用する。
水素の吸蔵や放出を促進するために、ＰＯＭ含有液には触媒を共存させてもよい。触媒としては、Ｐｔ、Ｐｄ、及びＩｒ等を使用することができる。
The POM used in the present invention is used in a state of being contained in a liquid. Since it is liquid, it can be injected into compressed hydrogen gas while being pressurized, or it can be directly introduced into an redox flow fuel cell as an anolyte.
Although there is no restriction | limiting in particular in the liquid containing POM used by this invention, From a viewpoint that a POM containing liquid can be introduce | transduced into a redox flow fuel cell as it is, it is preferable that it is a strongly acidic solvent of pH 2 or less.
The POM concentration of the POM-containing liquid is usually 0.1 to 2.0 mol / L.
In order to promote the occlusion and release of hydrogen, a catalyst may coexist in the POM-containing liquid. As the catalyst, Pt, Pd, Ir, or the like can be used.
本発明において水素タンクに水素吸蔵可能なＰＯＭ含有液を導入する方法は、水素ガスの漏洩がなければ特に制限はないが、通常、水素ガスを充填するために水素タンクに備えられている水素ガスの注入口から導入する。タンクに孔をあけるなどしてＰＯＭ含有液を注入することは、整備、修理、リサイクル等、水素ガスタンクを使用し続ける場合に、水素ガスのシール性能等に問題が出るため好ましくない。
また、本発明において水素タンクから水素を吸蔵したＰＯＭ含有液を取り出す方法にも、特に制限はなく、通常、前述した水素ガスの注入口から取り出す。
In the present invention, the method for introducing the POM-containing liquid capable of storing hydrogen into the hydrogen tank is not particularly limited as long as there is no leakage of hydrogen gas. Usually, the hydrogen gas provided in the hydrogen tank for filling the hydrogen gas is used. It is introduced from the inlet. It is not preferable to inject the POM-containing liquid by making a hole in the tank or the like because problems such as sealing performance of the hydrogen gas occur when the hydrogen gas tank is continuously used for maintenance, repair, recycling, or the like.
In the present invention, the method for taking out the POM-containing liquid having occluded hydrogen from the hydrogen tank is not particularly limited, and is usually taken out from the hydrogen gas inlet described above.
水素タンク内でのＰＯＭ含有液への水素ガスの吸蔵は常温で行うことができるが、温度を調整することにより、効率的にＰＯＭに水素ガスを吸蔵することも可能である。また、ＰＯＭ含有液を噴霧しながら水素タンクに導入するなどの手段によって、ＰＯＭ含有液の表面積が大きくなり、より効率的にＰＯＭに水素ガスを吸蔵させることもできる。
残存する水素ガスがＰＯＭに吸蔵されたか否かは水素タンク内の圧力や水素センサー等で判定する。
Occlusion of hydrogen gas into the POM-containing liquid in the hydrogen tank can be performed at room temperature, but it is also possible to efficiently store hydrogen gas in the POM by adjusting the temperature. Further, the surface area of the POM-containing liquid is increased by means such as introducing the POM-containing liquid into the hydrogen tank while spraying, and hydrogen gas can be occluded in the POM more efficiently.
Whether or not the remaining hydrogen gas is occluded in the POM is determined by a pressure in the hydrogen tank, a hydrogen sensor, or the like.
本発明の方法によれば、第１工程に要する時間は、タンク内へのＰＯＭ含有液の導入し取り出す時間のみであるため、速やかに水素タンク内に残存したガスを除去することが可能となる。
取り出した水素吸蔵ＰＯＭ含有液は安定なため、第２工程で、レドックスフロー燃料電池に導入するまで貯蔵することもできるし、運搬することもできる。
According to the method of the present invention, since the time required for the first step is only the time for introducing and removing the POM-containing liquid into the tank, it is possible to quickly remove the gas remaining in the hydrogen tank. .
Since the extracted hydrogen storage POM-containing liquid is stable, it can be stored or transported until it is introduced into the redox flow fuel cell in the second step.
本発明の水素ガスの処理方法の第２工程について説明する。 The 2nd process of the processing method of hydrogen gas of the present invention is explained.
第１工程で水素を吸蔵したＰＯＭ含有液は、第２工程でレドックスフロー燃料電池のアノードに導入する。水素を吸蔵したＰＯＭ含有液を、水素メディエーターとしてレドックスフロー燃料電池のアノードに導入することによって、水素タンクに残存した水素を無駄なく回収し再利用することができる。
第２工程で用いるレドックスフロー燃料電池は、第１工程で水素を吸蔵したＰＯＭ含有液を、水素メディエーターを含有するアノライト溶液として使用することが可能なレドックスフロー燃料電池である。
プロトン透過型電解質膜、アノード及びカソードで構成された膜電極複合体を備えているレドックスフロー燃料電池セルは、平板型でも円筒型でも良く、通常は、これらのセルを複数組み合わせた燃料電池モジュールとして使用する。プロトン透過型電解質膜は、固体高分子材料により形成された高分子電解質膜であり、湿潤状態において良好なプロトン伝導性を有するものを使用する。
また、第２工程で用いるレドックスフロー燃料電池は、水素吸蔵ＰＯＭ含有液をアノードへ供給・循環させることで、吸蔵された水素を消費し、発電することができるものであれば、特に制限はないので、カソードで酸化剤として酸素ガスを使用する燃料電池でも良いし、メディエーター含有液をカソライトとして使用するレドックスフロー燃料電池でも良い。
The POM-containing liquid that has occluded hydrogen in the first step is introduced into the anode of the redox flow fuel cell in the second step. By introducing the POM-containing liquid storing the hydrogen into the anode of the redox flow fuel cell as a hydrogen mediator, the hydrogen remaining in the hydrogen tank can be recovered and reused without waste.
The redox flow fuel cell used in the second step is a redox flow fuel cell that can use the POM-containing liquid that has occluded hydrogen in the first step as an anolyte solution containing a hydrogen mediator.
A redox flow fuel cell comprising a membrane electrode assembly composed of a proton permeable electrolyte membrane, an anode and a cathode may be a flat plate type or a cylindrical type. use. The proton permeable electrolyte membrane is a polymer electrolyte membrane formed of a solid polymer material, and one having good proton conductivity in a wet state is used.
In addition, the redox flow fuel cell used in the second step is not particularly limited as long as the hydrogen storage POM-containing liquid can be supplied and circulated to the anode to consume the stored hydrogen and generate electric power. Therefore, a fuel cell that uses oxygen gas as an oxidant at the cathode may be used, or a redox flow fuel cell that uses a mediator-containing liquid as catholyte.
以下、図を参照しながら実施形態ごとに説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。また、本発明は、以下に説明する全ての工程を含まなければならないものでもない。 Hereinafter, although it demonstrates for every embodiment, referring a figure, this invention is not limited to these embodiment. Further, the present invention does not have to include all the steps described below.
［第１実施形態］
第１実施形態では、空気中の酸素を酸化剤とするレドックスフロー燃料電池を用いて、水素タンク内に残存した水素ガスを処理する。
[First Embodiment]
In the first embodiment, hydrogen gas remaining in the hydrogen tank is treated using a redox flow fuel cell using oxygen in the air as an oxidant.
（第１工程）
図１に水素ガスが残存する水素タンク１００に、水素吸蔵可能な状態のＰＯＭ含有液を導入する模式図を示す。上述したように、ＰＯＭ含有液は水素ガス注入口１より、水素タンク内に導入する。
水素タンク内に導入された水素吸蔵可能な状態のＰＯＭは、以下の式（１）に従って、速やかに水素ガスと反応し、水素から生成されたプロトン及び電子の状態で吸蔵する。なお、ここでは、一分子あたりそれぞれ１個のプロトン及び電子と反応することができるＰＯＭを使用した場合を例示する。
４ＰＯＭ＋２Ｈ２→（４ＰＯＭ＋４Ｈ＋＋４ｅ−→）４ＰＯＭ−＋４Ｈ＋・・・・式（１）
圧力や水素センサーによりＰＯＭへの水素の吸蔵を確認し、水素ガス注入口１より水素吸蔵ＰＯＭの含有液を取り出す。
(First step)
FIG. 1 shows a schematic view of introducing a POM-containing liquid in a state capable of storing hydrogen into a hydrogen tank 100 in which hydrogen gas remains. As described above, the POM-containing liquid is introduced into the hydrogen tank from the hydrogen gas inlet 1.
The POM in a state capable of storing hydrogen introduced into the hydrogen tank quickly reacts with hydrogen gas according to the following formula (1) and stores in the state of protons and electrons generated from hydrogen. Here, the case where POM capable of reacting with one proton and one electron per molecule is used is exemplified.
4POM + 2H 2 → (4POM + 4H + + 4e − →) 4POM − + 4H + ... (1)
The pressure or hydrogen sensor is used to confirm the storage of hydrogen in the POM, and the liquid containing the hydrogen storage POM is removed from the hydrogen gas inlet 1.
（第２工程）
図２に水素を吸蔵したＰＯＭ含有液をアノードに、酸化剤として酸素ガスをカソードに供給するレドックス燃料電池２００の稼働状況の模式図を示す。
第１工程で水素を吸蔵し水素タンクから取り出されたＰＯＭ含有液は、アノード側循環槽２へ収容する。
(Second step)
FIG. 2 shows a schematic diagram of the operating state of the redox fuel cell 200 that supplies the POM-containing liquid that has occluded hydrogen to the anode and oxygen gas as the oxidant to the cathode.
The POM-containing liquid occluded in the first step and taken out from the hydrogen tank is stored in the anode-side circulation tank 2.
アノード側循環槽からセル集合部３のアノードに、水素メディエーターとして供給された水素を吸蔵した状態のＰＯＭは、以下の式（２）に従い酸化されプロトンと電子を放出する。
４ＰＯＭ−＋４Ｈ＋→４ＰＯＭ＋４Ｈ＋＋４ｅ−・・・・式（２）
酸化されたＰＯＭは水素ガスの吸蔵に再使用することができる。
発生したプロトンは電解質膜を透過してカソードへ移行し、電子は外部回路を通してカソードへ移行する。
気体供給装置５からカソードに供給された空気中の酸素は、前記カソードへ移行したプロトン及び電子と反応し、以下の式（３）に従い還元され、水分子となり燃料電池外へ排出される。
４ｅ−＋４Ｈ＋＋Ｏ２→２Ｈ２Ｏ・・・・式（３）
The POM in the state of storing the hydrogen supplied as the hydrogen mediator from the anode-side circulation tank to the anode of the cell assembly 3 is oxidized according to the following formula (2) to release protons and electrons.
4POM - + 4H + → 4POM + 4H + + 4e - ···· formula (2)
Oxidized POM can be reused for storage of hydrogen gas.
The generated protons pass through the electrolyte membrane and move to the cathode, and the electrons pass through the external circuit to the cathode.
Oxygen in the air supplied to the cathode from the gas supply device 5 reacts with protons and electrons transferred to the cathode, is reduced according to the following formula (3), becomes water molecules, and is discharged out of the fuel cell.
4e − + 4H + + O 2 → 2H 2 O... Formula (3)
本発明の水素処理方法の第１実施形態における式（１）から（３）の収支を合わせると、全反応は式（４）となる。
２Ｈ２＋Ｏ２→２Ｈ２Ｏ・・・・式（４）
本発明の方法により、水素タンクに残存した水素は最終的に電気エネルギーと水に変換されるため、有効利用することができる。
When the balances of equations (1) to (3) in the first embodiment of the hydrogen treatment method of the present invention are combined, the total reaction becomes equation (4).
2H 2 + O 2 → 2H 2 O... (4)
By the method of the present invention, the hydrogen remaining in the hydrogen tank is finally converted into electric energy and water, so that it can be used effectively.
［第２実施形態］
第２実施形態では、カソードにおいてメディエーターを酸化剤とするレドックスフロー燃料電池３００を用いて、水素タンク内に残存した水素ガスを電気エネルギーと水に変換する。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, the hydrogen gas remaining in the hydrogen tank is converted into electric energy and water using a redox flow fuel cell 300 that uses a mediator as an oxidant at the cathode.
第２実施形態でも、第１工程とセル集合部３のアノードで行われる反応は第１実施形態と同じであるが、カソードで酸素ではなくメディエーターが還元される点が異なる。
メディエーター含有液はカソード側循環反応槽４に収容される。
カソード側循環反応槽４からセル集合部３のカソードに供給された酸化型のメディエーター（Ｍｅｄ）は外部回路を通してカソードへ移行した電子により、以下の式（５）に従い還元され、還元型のメディエーター（Ｍｅｄ−）となる。なお、ここでは、一分子あたり１個の電子と反応することができるメディエーターを使用した場合を例示する。
４Ｍｅｄ＋４ｅ−→４Ｍｅｄ−・・・・式（５）
式（２）で生成し電解質膜を透過してカソード移行したプロトン及び式（５）で生成した還元型のメディエーターは、カソード側循環反応槽４へ戻り、気体供給装置５から供給された空気中の酸素と以下の式（６）に従い反応する。
４Ｍｅｄ−＋４Ｈ＋＋Ｏ２→４Ｍｅｄ＋２Ｈ２Ｏ・・・・式（６）
カソード側循環反応槽４には、生成した水分をシステム外に排出する装置を設置してもよい。生成した水分をシステム外に排出する装置としては、例えば、ミニヒーターやポーラスフィルムなどを使用することができる。
Also in the second embodiment, the first step and the reaction performed at the anode of the cell assembly part 3 are the same as in the first embodiment, except that not the oxygen but the mediator is reduced at the cathode.
The mediator-containing liquid is accommodated in the cathode-side circulation reaction tank 4.
The oxidized mediator (Med) supplied from the cathode-side circulation reaction tank 4 to the cathode of the cell assembly 3 is reduced according to the following formula (5) by the electrons transferred to the cathode through the external circuit, and the reduced mediator ( Med -) to become. Here, the case where a mediator capable of reacting with one electron per molecule is used is exemplified.
4Med + 4e - → 4Med - ···· formula (5)
Protons generated by the formula (2) and transferred to the cathode through the electrolyte membrane and the reduced mediator generated by the formula (5) return to the cathode-side circulation reaction tank 4 and are supplied from the gas supply device 5 into the air. In accordance with the following formula (6).
4Med − + 4H + + O 2 → 4Med + 2H 2 O (6)
The cathode-side circulation reaction tank 4 may be provided with a device for discharging the generated water out of the system. As a device for discharging the generated moisture out of the system, for example, a mini heater or a porous film can be used.
本発明の第２実施形態の水素処理方法における式（１）、（２）、（５）及び（６）の収支を合わせると、第１実施形態と同様に全反応は上述の式（４）となる。 When the balances of the formulas (1), (2), (5) and (6) in the hydrogen treatment method of the second embodiment of the present invention are combined, the entire reaction is performed by the above formula (4) as in the first embodiment. It becomes.
以上のように、本発明の水素の処理方法によれば、水素タンク中に残存した水素ガスをポリオキソメタレートに吸蔵させることによって速く安全に排出することが可能となり、この水素を吸蔵したレドックスフロー燃料電池のアノードに導入することにより電気エネルギーと水に変換できる状態にすることによって、無駄なく水素ガスを処理することが可能となる。 As described above, according to the hydrogen treatment method of the present invention, the hydrogen gas remaining in the hydrogen tank can be quickly and safely discharged by occlusion in the polyoxometalate. By introducing it into the anode of the flow fuel cell so that it can be converted into electric energy and water, hydrogen gas can be treated without waste.
１ 水素ガス注入口、２ アノード側循環槽、３ セル集合部、４ カソード側循環反応槽、５ 気体供給装置、１００ 水素タンク、２００ 酸素を酸化剤とするレドックス燃料電池、３００ メディエーターを酸化剤とするレドックスフロー燃料電池 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydrogen gas inlet, 2 Anode side circulation tank, 3 Cell assembly part, 4 Cathode side circulation reaction tank, 5 Gas supply apparatus, 100 Hydrogen tank, 200 Redox fuel cell which uses oxygen as an oxidizing agent, 300 Mediator and oxidizing agent Redox flow fuel cell
Claims (1)
前記水素タンクに水素吸蔵可能なポリオキソメタレートの含有液を導入後、該水素タンクから水素を吸蔵した該ポリオキソメタレートの含有液を取り出す第１工程、
第１工程において水素を吸蔵した前記ポリオキソメタレートの含有液を水素メディエーターとしてレドックスフロー燃料電池のアノードへ導入する第２工程、
を有することを特徴とする、水素ガスの処理方法。 A method for treating hydrogen gas remaining in a fuel cell hydrogen tank, comprising:
A first step of taking out the polyoxometalate-containing liquid that has occluded hydrogen from the hydrogen tank after introducing the polyoxometalate-containing liquid capable of storing hydrogen into the hydrogen tank;
A second step of introducing the polyoxometalate-containing liquid having occluded hydrogen in the first step into a redox flow fuel cell anode as a hydrogen mediator;
A method for treating hydrogen gas, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014169244A JP6183320B2 (en) | 2014-08-22 | 2014-08-22 | How to treat hydrogen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014169244A JP6183320B2 (en) | 2014-08-22 | 2014-08-22 | How to treat hydrogen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016046080A true JP2016046080A (en) | 2016-04-04 |
| JP6183320B2 JP6183320B2 (en) | 2017-08-23 |
Family
ID=55636457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014169244A Active JP6183320B2 (en) | 2014-08-22 | 2014-08-22 | How to treat hydrogen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6183320B2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005011554A (en) * | 2003-06-17 | 2005-01-13 | Japan Steel Works Ltd:The | Fuel cell equipped with hydrogen collecting device |
| US20060024539A1 (en) * | 2004-07-29 | 2006-02-02 | Dumesic James A | Catalytic method to remove CO and utilize its energy content in CO-containing streams |
| JP2010125889A (en) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Toyota Motor Corp | Fuel cell vehicle equipped with pipe for hydrogen and method of removing pipe for hydrogen |
| JP2012001375A (en) * | 2008-10-10 | 2012-01-05 | Univ Of Tokyo | Hydrogen storage material, and method for storing/releasing hydrogen |
| JP2014135212A (en) * | 2013-01-11 | 2014-07-24 | Toyota Motor Corp | Fuel cell system |
-
2014
- 2014-08-22 JP JP2014169244A patent/JP6183320B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005011554A (en) * | 2003-06-17 | 2005-01-13 | Japan Steel Works Ltd:The | Fuel cell equipped with hydrogen collecting device |
| US20060024539A1 (en) * | 2004-07-29 | 2006-02-02 | Dumesic James A | Catalytic method to remove CO and utilize its energy content in CO-containing streams |
| JP2012001375A (en) * | 2008-10-10 | 2012-01-05 | Univ Of Tokyo | Hydrogen storage material, and method for storing/releasing hydrogen |
| JP2010125889A (en) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Toyota Motor Corp | Fuel cell vehicle equipped with pipe for hydrogen and method of removing pipe for hydrogen |
| JP2014135212A (en) * | 2013-01-11 | 2014-07-24 | Toyota Motor Corp | Fuel cell system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6183320B2 (en) | 2017-08-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5192001B2 (en) | Operation method of water electrolysis system | |
| JP4633354B2 (en) | How to stop the fuel cell | |
| JP4038723B2 (en) | Method for activating solid polymer fuel cell | |
| JP2009534808A5 (en) | ||
| US9985304B2 (en) | Method for shutting down a system containing a fuel cell stack and system comprising a fuel cell stack | |
| JP2006004868A (en) | Fuel cell system and fuel cell starting method | |
| KR102018781B1 (en) | Hydrogen recycling apparatus and method of operation | |
| JP6183320B2 (en) | How to treat hydrogen | |
| JP2009016118A (en) | Fuel cell power generating device | |
| US10026982B2 (en) | Condensate recovery for reversible solid oxide fuel cells | |
| JP2007323863A (en) | Fuel cell system and shutdown method of fuel cell | |
| JPH05251102A (en) | Phospholic acid type fuel cell power generating plant | |
| CA2551607A1 (en) | Method for producing hydrogen and hydrogen producing apparatus used therefor | |
| US8043753B2 (en) | Method of operating a solid polymer electrolyte fuel cell and aging apparatus | |
| JP2010176993A (en) | Shutdown method of solid polymer fuel cell system and solid polymer fuel cell system | |
| JP2009245769A (en) | Fuel cell power generating apparatus | |
| JP2015081369A (en) | High differential pressure water electrolysis system and method for starting the same | |
| JP2010238535A (en) | Fuel cell system and its operation method | |
| JP2017206730A (en) | Method for starting high pressure water electrolysis system | |
| US20050095469A1 (en) | Method for inerting the anodes of fuel cells | |
| JP2009163919A (en) | Fuel cell system, method of stopping operation of the fuel cell system, and method of starting operaion of the fuel cell system | |
| CN114502821A (en) | Method and apparatus for electrochemical hydrogen compression | |
| JP2004025123A (en) | Drainage treatment apparatus and drainage treatment method | |
| JP2014135212A (en) | Fuel cell system | |
| JP2004281268A (en) | Operating method of fuel cell and fuel cell system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161018 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170616 |
|
| 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: 20170627 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170710 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6183320 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |