JP2022035006A - Hydrogen production method and hydrogen production device - Google Patents

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Abstract

To provide a hydrogen production device which can produce hydrogen by bringing water or modified water into contact with an alkaline hydrogen-containing chemical.SOLUTION: In a hydrogen production method, modified water is used. An alkaline hydrogen-containing chemical composed of one of sodium borohydride, potassium borohydride, lithium borohydride, sodium hydride, calcium hydride, lithium hydride, lithium aluminum hydride, and magnesium hydride is put into a vessel. In a state in which the chemical is brought into contact with the water in the vessel, a temperature in the vessel is kept at 5°C or more and the water is kept at less than a boiling point. Then, an acidic chemical is added and reaction between the water or modified water, the alkaline hydrogen-containing chemical, mainly sodium borohydride, and the acidic chemical, for example, a dilution of diluted hydrochloric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, acetic acid, malic acid, or citric acid at a concentration of 1% to 30% is carried out to generate hydrogen.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、水または改質した水とアルカリ系水素含有薬品とを用いて水素を発生させるための水素の製造方法および水素の製造装置に関するものである。 The present invention relates to a method for producing hydrogen and a device for producing hydrogen for generating hydrogen using water or modified water and an alkaline hydrogen-containing chemical.

燃料ガスとして水素を使用することが従来から知られている。水素を製造する製造方法として、多くの発明が提供されている。
例えば水100%を熱分解して水素を得る方法や、硫酸を熱分解し、ヨウ素水を用いて水素を取り出すIS法(Iodine-Sulfe)法等が知られている。IS法は、ブンゼン反応工程と、ヨウ化水素濃縮分解行程と、硫酸濃縮分解行程による3つの行程を経て、水から水素と酸素とを分解して取り出すもの(特許文献1)である。
その他に、金属亜鉛とマグネタイトと水とを反応させ、反応生成物として水素を発生させる水の分解方法が知られている(特許文献2)。
It has been conventionally known to use hydrogen as a fuel gas. Many inventions have been provided as a production method for producing hydrogen.
For example, a method of thermally decomposing 100% of water to obtain hydrogen, an IS method (Idine-Sulfe) of thermally decomposing sulfuric acid and extracting hydrogen using iodine water, and the like are known. The IS method decomposes hydrogen and oxygen from water through three steps of a Bunzen reaction step, a hydrogen iodide concentration decomposition process, and a sulfuric acid concentration decomposition process (Patent Document 1).
In addition, a method for decomposing water in which metallic zinc, magnetite, and water are reacted to generate hydrogen as a reaction product is known (Patent Document 2).

アルミニウムやマグネシウムと水とを接触させることで、水素を発生させる水素の製造方法が知られている(特許文献3)。 A method for producing hydrogen that generates hydrogen by contacting aluminum or magnesium with water is known (Patent Document 3).

特開2005-41764JP-A-2005-41764 特開2001-270701JP 2001-270701 特開2007-290888JP-A-2007-290888

水100%を熱分解して水素を得る方法では、水は水素と酸素との結びつきが強いため、理論上3,000℃~5,000℃の温度を与えないと、水素と酸素に分解しないと言われている。3,000℃以上の温度で水を熱分解して水素を得る方法では、3,000 ℃以上の高温を得る実質的な方法が得られないことや、そのような高温状態の空間を外界から保つための設備を安価に作れないことや、高温の空間内に連続的に水を供給する手段が考えられないこと等、多くの問題を含んでいることから、水の熱分解による水素の生成は実現には至っていない。 In the method of thermally decomposing 100% of water to obtain hydrogen, water has a strong bond between hydrogen and oxygen, so theoretically, it does not decompose into hydrogen and oxygen unless a temperature of 3,000 ° C to 5,000 ° C is applied. Is said to be. The method of thermally decomposing water at a temperature of 3,000 ° C or higher to obtain hydrogen cannot obtain a practical method of obtaining a high temperature of 3,000 ° C or higher, and the space in such a high temperature state can be obtained from the outside world. Hydrogen generation by thermal decomposition of water has many problems, such as the inability to make equipment for maintenance at low cost and the inability to think of a means to continuously supply water into a high-temperature space. Has not been realized yet.

特許文献1に示すIS法では、900℃程度の高熱を必要とするため、熱源として、高温ガス炉等を用いなければならない。この高温ガス炉は製造コストが高く、しかも3つの工程を経て水素を製造することになり、水素を製造するためのコストが非常に高いものとなっていた。 Since the IS method shown in Patent Document 1 requires high heat of about 900 ° C., a high temperature gas furnace or the like must be used as a heat source. This high-temperature gas reactor has a high production cost, and hydrogen is produced through three steps, so that the cost for producing hydrogen is very high.

特許文献2に示す水の分解方法では、金属亜鉛とマグネタイトと600℃で水蒸気と反応させることで水素を製造するものであり、600℃の水蒸気を作るための加熱手段を備えなければならない。 In the method for decomposing water shown in Patent Document 2, hydrogen is produced by reacting metallic zinc and magnetite with steam at 600 ° C., and a heating means for producing steam at 600 ° C. must be provided.

特許文献3に示す水の製造方法では、水としてpHが4~10の不凍水を使用するもので、0℃以下でも水素を発生させるものである。この特許文献3では、アルミニウムと水との反応によって水素を発生するが、0℃以下の低温で反応を行なうことから、低温では水素を大量に発生することはでず、高い経済効率で水素を発生することができない。 In the method for producing water shown in Patent Document 3, antifreeze water having a pH of 4 to 10 is used as water, and hydrogen is generated even at 0 ° C. or lower. In Patent Document 3, hydrogen is generated by the reaction between aluminum and water, but since the reaction is carried out at a low temperature of 0 ° C. or lower, a large amount of hydrogen cannot be generated at a low temperature, and hydrogen is produced with high economic efficiency. Can't occur.

本発明は、水または改質した水とアルカリ系水素含有薬品とを接触させることで水素を製造することができる水素の製造方法と、水または改質した水とアルカリ系水素含有薬品とを接触させアルカリ系水素含有薬品の、アルカリ濃度を下げることで低温かつ、自身の反応熱を利用し、外部からのエネルギーを極力使用せず、低エネルギー及び効率良く水素を製造するための水素製造装置とを提供することを目的とするものである。 The present invention relates to a method for producing hydrogen capable of producing hydrogen by contacting water or modified water with an alkaline hydrogen-containing chemical, and contacting water or modified water with an alkaline hydrogen-containing chemical. A hydrogen production device for producing hydrogen efficiently with low energy by lowering the alkali concentration of alkaline hydrogen-containing chemicals at a low temperature and using its own reaction heat and using as little external energy as possible. Is intended to provide.

請求項1の水素の製造方法は、日本国内基準の工業用及び飲料用水道水、または、浄水器を通過した硬水及び軟水、一般的な井戸水、海水を原水とした一定の浄水後の水、ないし天然鉱石と人工鉱石に前記の水を通過させることによって生成するものを改質した水を使用し、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素リチウム、水素化ナトリウム、水素化カルシウム、リチウムハイドライド、リチウムアルミハイドライド、マグネシウムハイドライドの内一種類からなるアルカリ系水素含有薬品を容器内に入れて容器内で水と接触させた状態で容器内の温度を5℃以上、かつ前記の水を沸点未満で保持し、その後に酸性薬品を加え、前記の水ないし改質した水とアルカリ系水素含有薬品、主に水素化ホウ素ナトリウムと、酸性薬品、例えば希塩酸、硫酸、塩酸、酢酸、りんご酸、クエン酸を濃度1%から30%に希釈したものとを反応させて水素を発生させることを特徴とする。 The method for producing hydrogen according to claim 1 is as follows: industrial and drinking tap water of Japanese domestic standards, hard and soft water that has passed through a water purifier, general well water, and water after a certain amount of purified water using seawater as raw water. Or using modified water produced by passing the above water through natural or artificial ore, sodium borohydride, potassium borohydride, lithium borohydride, sodium hydride, calcium hydride, Put an alkaline hydrogen-containing chemical consisting of one of lithium hydride, lithium aluminum hydride, and magnesium hydride into the container and bring it into contact with water in the container. Keep below the boiling point, then add acidic chemicals to the above water or modified water and alkaline hydrogen-containing chemicals, mainly sodium hydride, and acidic chemicals such as dilute hydrochloric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, acetic acid, apple acid. , It is characterized in that hydrogen is generated by reacting with a diluted citric acid having a concentration of 1% to 30%.

請求項2の水素の製造方法は、容器内の温度を5℃以上であって、反応熱による温度上昇水を沸点未満、および150℃の間に保つことをも特徴とするものである。 The method for producing hydrogen according to claim 2 is also characterized in that the temperature inside the container is 5 ° C. or higher, and the temperature-increased water due to the heat of reaction is kept below the boiling point and between 150 ° C.

請求項3の水素の製造方法は、アルカリ系水素含有薬品を、容器内の温度を5℃以上で水の沸点未満にして水素を発生させることで水とアルカリ性水素含有薬品と、容器内に希釈された酸性薬品の水溶液とを供給し、電気などエネルギーを加えることなく、反応容器を加熱無しに容器温度を5℃以上で水の沸点未満及び150℃の間に保持して水素を発生させることをも特徴とするものである。 In the method for producing hydrogen according to claim 3, the alkaline hydrogen-containing chemical is diluted in the container with water and the alkaline hydrogen-containing chemical by generating hydrogen at a temperature in the container of 5 ° C. or higher and lower than the boiling point of water. To generate hydrogen by supplying an aqueous solution of the acidic chemicals and keeping the temperature of the reaction vessel at 5 ° C or higher and below the boiling point of water and between 150 ° C without heating the reaction vessel without applying energy such as electricity. Is also a feature.

請求項4の水素の製造方法は、容器内の温度が5℃以上の場合に、容器内の温度を加熱手段は加熱しないが、前記の水にアルカリ系水素含有薬品と酸性薬品を投入することによって継続的に容器内の反動温度を上昇させることができるようにしたことをも特徴とするものである。 In the method for producing hydrogen according to claim 4, when the temperature inside the container is 5 ° C. or higher, the heating means does not heat the temperature inside the container, but the alkaline hydrogen-containing chemicals and the acidic chemicals are added to the water. It is also characterized by making it possible to continuously raise the reaction temperature inside the container.

請求項5の水素の製造方法は、前記水道水、または浄水器を通過した水が、RO膜処理のような純水処理が行われる工程と、ミネラル成分の含有または後期にその水に添加する工程があることをも特徴とするものである。 In the method for producing hydrogen according to claim 5, the tap water or water that has passed through a water purifier is subjected to a pure water treatment such as RO membrane treatment, and contains mineral components or is added to the water at a later stage. It is also characterized by having a process.

請求項6の水素の製造方法は、改質した水を生成するための天然鉱石および人工鉱石を使用する工程であって、
天然鉱石では次の≪天然石種類≫
黄鉄鉱、白鉄鉱、辰砂、方鉛鉱、斑銅鉱、ハロゲン化鉱物、蛍石、氷晶石、トルマリン、黒曜石、マグネシウム、方解石、ウレキサイト(テレビ石)、コールマン石、硼砂、ハウライト、石膏、重晶石、天青石、燐灰ウラン石、カルノー石、錦石、黒砂金石 麦飯石 石英 流紋岩
≪大きさ≫
1~5mm、5~10mm、10~20mm、20~40mm、30~50mm
その他の素材で、アルミニウム、ステンレス、銀からなる少なくとも1種類の金属を混合させたことをも特徴とするものである。
The method for producing hydrogen according to claim 6 is a step of using natural ore and artificial ore for producing reformed water.
For natural ores, the following << natural stone types >>
Pyrite, white iron ore, dragon sand, galena, mottled copper ore, halogenated minerals, fluorite, glacial stone, tourmaline, black stone, magnesium, calcite, ulexite (television stone), Coleman stone, borosand, howrite, gypsum, barite Stone, fluorite, autunite, calcite, brocade, pyrite, barley stone, quartz galena ≪size≫
1-5mm, 5-10mm, 10-20mm, 20-40mm, 30-50mm
It is also characterized by mixing at least one kind of metal consisting of aluminum, stainless steel, and silver with other materials.

請求項7の水素の製造方法は、前記流紋岩として、黒曜石,真珠岩,松脂岩のうち少なくとも1つからなる岩石としたことをも特徴とするものである。 The method for producing hydrogen according to claim 7 is also characterized in that the rhyolite is a rock composed of at least one of obsidian, perlite, and pitchstone.

請求項8の水素の製造方法は、改質した水の100重量部に対して、アルカリ系水素含有薬品を5~15重量部以上とすることをも特徴とするものである。 The method for producing hydrogen according to claim 8 is also characterized in that the amount of the alkaline hydrogen-containing chemical is 5 to 15 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the reformed water.

請求項9の水素の製造方法は、前記アルカリ系水素含有薬品の重量を5重量部以上としたことをも特徴とするものである。 The method for producing hydrogen according to claim 9 is also characterized in that the weight of the alkaline hydrogen-containing chemical is 5 parts by weight or more.

請求項10の水素の製造方法は、改質した水に容器内でアルカリ系水素含有薬品と接触させることをも特徴とするものである。 The method for producing hydrogen according to claim 10 is also characterized in that the reformed water is brought into contact with an alkaline hydrogen-containing chemical in a container.

請求項11の水素の製造方法は、容器の外部からの熱を加える加熱手段を用いずに、水とアルカリ系水素含有薬品の水和反応による反応熱によって容器内の温度を25℃以上にすることをも特徴とするものである。 The method for producing hydrogen according to claim 11 raises the temperature inside the container to 25 ° C. or higher by the reaction heat of the hydration reaction between water and an alkaline hydrogen-containing chemical without using a heating means for applying heat from the outside of the container. It is also characterized by that.

請求項12の水素の製造方法は、水とアルカリ系水素含有薬品との反応熱によって容器内の温度を25℃以上であり、改質した水の沸点~150℃未満にすることをも特徴とするものである。 The method for producing hydrogen according to claim 12 is also characterized in that the temperature inside the container is 25 ° C. or higher due to the reaction heat between water and an alkaline hydrogen-containing chemical, and the boiling point of the reformed water is less than 150 ° C. It is something to do.

請求項13の水素の製造方法は、水とアルカリ系水素含有薬品との混合比率は、水に対してアルカリ系水素含有薬品の比率は1%~30%以上とすることを特徴とし、反応温度と水に対してのアルカリ系水素含有薬品の濃度で、熱の上昇や反応時間が変化するようにしたことをも特徴とするものである。 The method for producing hydrogen according to claim 13 is characterized in that the mixing ratio of water and the alkaline hydrogen-containing chemical is 1% to 30% or more of the ratio of the alkaline hydrogen-containing chemical to water, and the reaction temperature. It is also characterized by the fact that the heat rises and the reaction time changes depending on the concentration of the alkaline hydrogen-containing chemicals with respect to water.

請求項14の水素の製造方法は、水酸化ナトリウム水溶液における水酸化ナトリウムの濃度を3%以上とすることをも特徴とするものである。 The method for producing hydrogen according to claim 14 is also characterized in that the concentration of sodium hydroxide in the aqueous sodium hydroxide solution is 3% or more.

請求項15の水素の製造方法は、容器の底にアルカリ系水素含有薬品を投入または予め備え、そのアルカリ系水素含有薬品の最上位よりも水の液面を上位とすることをも特徴とするものである。 The method for producing hydrogen according to claim 15 is also characterized in that an alkaline hydrogen-containing chemical is charged or prepared in advance at the bottom of the container, and the liquid level of water is higher than the highest level of the alkaline hydrogen-containing chemical. It is a thing.

請求項16の水素の製造装置は、水道水または、浄水器を通過した水、硬水及び軟水である水に、はじめに天然鉱石および人工鉱石を通過させ、その水を改質させた水を収容するための容器と、前記容器とアルカリ系水素含有薬品を投入するためのアルカリ系水素含有薬品投入手段と、前記アルカリ系水素含有薬品投入手段から前記容器内に投入されたアルカリ系水素含有薬品は、水素発生後にナトリウム粉体、および水素を含有させたそれぞれの薬品、例えば水素化ホウ素ナトリウムでは、ホウ素になるようアルカリ系水素含有薬品は変化を遂げるものであって、なお投入するアルカリ系水素含有薬品はその形を密閉袋、カートリッジ式、前記容器内で安易に交換できる装置であること、また変化されたアルカリ系水素含有薬品のナトリウム粉体またはその他の薬品粉体、例えば水素化ホウ素ナトリウムは、水素反応後に液体を遠心分離機で分離し、回収可能な状態で取り出すことができることを特徴とするものである。 The hydrogen production apparatus according to claim 16 accommodates tap water or water that has passed through a water purifier, hard water, and soft water, which is first passed through natural or artificial ore and reformed. The container, the alkaline hydrogen-containing chemical charging means for charging the container and the alkaline hydrogen-containing chemical, and the alkaline hydrogen-containing chemical charged into the container from the alkaline hydrogen-containing chemical charging means are With sodium powder and hydrogen-containing chemicals after hydrogen generation, such as sodium hydride, the alkaline hydrogen-containing chemicals change to become boron, and the alkaline hydrogen-containing chemicals to be added are still added. Is a sealed bag, cartridge type, device that can be easily replaced in the container, and modified alkaline hydrogen-containing chemical sodium powder or other chemical powder, such as sodium hydride. After the hydrogen reaction, the liquid can be separated by a centrifuge and taken out in a recoverable state.

請求項17の水素の製造装置は、改質した水を生成するタンクおよびフィルタ筒を設置し、タンクの中には、天然鉱石及び人工鉱石を配置する構造と、フィルタ筒の中に天然鉱石及び人工鉱石を配置する構造を用い、その改質した水は、アルカリ系水素含有薬品と反応するための前記容器に投入し、前記改質した水が反応容器から、次の容器に発生する水素、その他にわずかな酸素とわずかな水分とが第一次反応容器から第二次容器へ移行する工程を含むことをも特徴とするものである。 The hydrogen production apparatus of claim 17 has a structure in which a tank and a filter cylinder for producing reformed water are installed, and natural ore and artificial ore are arranged in the tank, and natural ore and natural ore in the filter cylinder. Using a structure in which artificial ore is placed, the modified water is put into the container for reacting with alkaline hydrogen-containing chemicals, and the modified water generates hydrogen from the reaction vessel to the next vessel. It is also characterized by including a step of transferring a small amount of oxygen and a small amount of water from the primary reaction vessel to the secondary vessel.

請求項18の水素の製造装置は、前記の水、または改質した水は、前記水または改質した水とアルカリ系水素含有薬品とを容器内で温度を5℃ 以上にして水素を発生させることで生成したものであることをも特徴とするものである。 The hydrogen production apparatus according to claim 18 uses the water or the modified water to generate hydrogen by bringing the water or the modified water and an alkaline hydrogen-containing chemical into a container at a temperature of 5 ° C. or higher. It is also characterized by being generated by.

請求項19の水素の製造装置は、前記アルカリ性の改質した水は、前記改質した水に水酸化ナトリウムを混合して水酸化ナトリウムの濃度を0.1%以上としたものであることをも特徴とするものである。 In the hydrogen production apparatus of claim 19, the alkaline modified water is prepared by mixing sodium hydroxide with the modified water to make the concentration of sodium hydroxide 0.1% or more. Is also a feature.

請求項20の水素の製造装置は、前記水または改質した水とアルカリ系水素含有薬品水溶液の濃度1%以上とすることをも特徴とするものである。 The hydrogen production apparatus according to claim 20 is also characterized in that the concentration of the water or the modified water and the aqueous solution of an alkaline hydrogen-containing chemical is 1% or more.

本発明によれば、水または改質した水とアルカリ系水素含有薬品とを接触させることで水素を製造することができる水素の製造方法と、水または改質した水とアルカリ系水素含有薬品とを接触させアルカリ系水素含有薬品の、アルカリ濃度を下げることで低温かつ、自身の反応熱を利用し、外部からのエネルギーを極力使用せず、低エネルギー及び効率良く水素を製造するための水素製造装置とを提供することができる。 According to the present invention, a method for producing hydrogen capable of producing hydrogen by contacting water or modified water with an alkaline hydrogen-containing chemical, and water or modified water and an alkaline hydrogen-containing chemical are used. Hydrogen production to produce hydrogen efficiently with low energy by lowering the alkaline concentration of the alkaline hydrogen-containing chemicals by contacting them at a low temperature and using their own reaction heat and using as little external energy as possible. Equipment and can be provided.

1階と2階の連絡配管を示す概略正面図である。It is a schematic front view which shows the connecting pipe of the 1st floor and the 2nd floor. 1階と2階の連絡配管を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the connecting pipe of the 1st floor and the 2nd floor. (a)は配管サポートの概略平面図、(b)は配管サポートの概略側面図である。(A) is a schematic plan view of the piping support, and (b) is a schematic side view of the piping support. (a)は配管固定台を示す概略正面図、(b)はその概略側面図、(c)は固定台取付用のアンカーボルトの概略側面図である。(A) is a schematic front view showing a pipe fixing base, (b) is a schematic side view thereof, and (c) is a schematic side view of an anchor bolt for mounting the fixing base. (a)は固定台上板を示す概略平面図、(b)は固定台下板を示す概略平面図、(c)は固定台上板の概略側面図である。(A) is a schematic plan view showing a fixed base upper plate, (b) is a schematic plan view showing a fixed base lower plate, and (c) is a schematic side view of the fixed base upper plate. 各種タンクを接続した水素工場の概略平面図である。It is a schematic plan view of a hydrogen factory connecting various tanks. その概略側面図である。It is a schematic side view. 薬液投入器を示す概略正面図である。It is a schematic front view which shows the chemical liquid injection device. その概略側面図である。It is a schematic side view. その概略拡大平面図である。It is a schematic enlarged plan view. その概略拡大側面図である。It is a schematic enlarged side view. 触媒投入缶を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the catalyst charge can. そのA部の詳細を示す概略拡大側面図である。It is a schematic enlarged side view which shows the detail of the part A. 触媒缶取付架台の概略拡大側面図である。It is a schematic enlarged side view of a catalyst can mounting stand. 上部触媒缶の概略拡大側面図である。It is a schematic enlarged side view of the upper catalyst can. 下部触媒缶の概略拡大側面図である。It is a schematic enlarged side view of the lower catalyst can. 外輪触媒缶の概略拡大側面図である。It is a schematic enlarged side view of the outer ring catalyst can. 触媒缶取付架台の概略側面図である。It is a schematic side view of a catalyst can mounting stand. 触媒缶下取付架台の概略拡大側面図である。It is a schematic enlarged side view of the mount under the catalyst can.

本発明は、水素化ホウ素ナトリウム、その他(下記に明記する)と水を接触させることで、水素化ホウ素ナトリウム中に安定している水素が放出されることにより、水素を外部エネルギーを使わずに取り出す水素の製造方法である。 In the present invention, by contacting sodium borohydride and others (specified below) with water, stable hydrogen is released into sodium borohydride, so that hydrogen can be produced without using external energy. This is a method for producing hydrogen to be extracted.

水素化ホウ素ナトリウムは、強いアルカリ性の粉末である。
そして、水素化ホウ素ナトリウムの特徴は水との接触により、アルカリ値が低くなると水素が放出される。ナトリウムイオンおよび正四面体型の水素化ホウ素イオンBH4-よりなる白色の固体で、多くは粉末として市販されている。やや吸湿性があり水分により分解しやすいので、密栓して保存する。そして、水溶液は分解生成物のため強い塩基性を示す。酸性および中性条件で分解して水素を発生するため、アルカリ溶液中で保存するのである。また、水で分解し水素を発生する。
水素発生元として、水素ガスはクリーンな燃料として期待されているが、気体であるため貯蔵が難しいこと、また爆発などの危険がある。
他方、水素化ホウ素ナトリウムは酸性条件や、特定の触媒の存在下で分解して水素ガスを放出し、また比較的安定な固体で、発火などの危険もないこと、廃棄物も害の少ないホウ酸であることなどから、携帯可能な水素源の候補物質の一つとなっている。
そこで、本発明は、外部エネルギーなしに、一定的に大量製造水素を発生させることのできる技術であって水素発生機構の発明である。
(一般的な反応例)
BF存在下で反応を行うと、カルボン酸をアルコールにまで還元することが可能である。[化1]

Figure 2022035006000002
Sodium borohydride is a strongly alkaline powder.
The characteristic of sodium borohydride is that hydrogen is released when the alkali value becomes low due to contact with water. It is a white solid consisting of sodium ion and regular tetrahedral boron hydride ion BH 4- , many of which are commercially available as powders. It is slightly hygroscopic and easily decomposed by moisture, so store it tightly closed. And since the aqueous solution is a decomposition product, it shows strong basicity. Since it decomposes under acidic and neutral conditions to generate hydrogen, it is stored in an alkaline solution. It also decomposes with water to generate hydrogen.
As a source of hydrogen, hydrogen gas is expected as a clean fuel, but since it is a gas, it is difficult to store it and there is a danger of explosion.
On the other hand, sodium borohydride decomposes under acidic conditions and in the presence of a specific catalyst to release hydrogen gas, is a relatively stable solid, has no danger of ignition, and is less harmful to waste. Since it is an acid, it is one of the candidate substances for a portable hydrogen source.
Therefore, the present invention is a technique capable of constantly generating a large amount of hydrogen without external energy, and is an invention of a hydrogen generation mechanism.
(General reaction example)
When the reaction is carried out in the presence of BF 3 , it is possible to reduce the carboxylic acid to alcohol. [Chemical 1]
Figure 2022035006000002



ヨウ素存在下にて、系中でBH3-THF錯体を生成させることができる。このためカルボン酸をアルコールに還元することができる。[化2]

Figure 2022035006000003


The BH 3 -THF complex can be formed in the system in the presence of iodine. Therefore, the carboxylic acid can be reduced to alcohol. [Chemical 2]
Figure 2022035006000003



水、または改質した水、水素化ホウ素ナトリウム、クエン酸を用いて反復テストを行った。また、水素発生実証装置も製作した。


Repeated tests were performed with water or modified water, sodium borohydride, and citric acid. We also manufactured a hydrogen generation demonstration device.

(実験例)
10L容積で圧力5気圧までの容器(以下10Lタンク)を用いてのテストを行った。すなわち、
10Lタンクに
1、200gから500gの水素化ホウ素ナトリウム
2、水3Lから9L
3、重量5g~50gの25%濃度クエン酸水溶液
上記を順番に10Lタンクに投入する。このレシピでは1.2Nm3の水素を発生させて別のタンク内に保存することができる。
必要時間は20分から90分である。
3の液体の投入重量で反応速度を調整することが可能である。その際は、水素発生スピードが3の重量が多いほど激しくなるのでタンク内圧力の上昇も激しく上がることになる。
タンクの大きさと1と2の投入量が大きい場合はその反応を緩やかにするために3の投入重量を少なくすることが必要になる。
(Experimental example)
A test was conducted using a container with a volume of 10 L and a pressure of up to 5 atm (hereinafter referred to as a 10 L tank). That is,
1,200g to 500g of sodium hydride 2, 3L to 9L of water in a 10L tank
3. 25% concentration citric acid aqueous solution with a weight of 5 g to 50 g The above is sequentially put into a 10 L tank. In this recipe, 1.2 Nm3 of hydrogen can be generated and stored in another tank.
The required time is 20 to 90 minutes.
It is possible to adjust the reaction rate by the input weight of the liquid of 3. In that case, the heavier the weight of 3 is, the more intense the hydrogen generation speed becomes, so that the increase in the pressure inside the tank also increases sharply.
When the size of the tank and the input amounts of 1 and 2 are large, it is necessary to reduce the input weight of 3 in order to slow down the reaction.

(実施テスト例)
概要は、
10Lタンク
100Lタンク
200Lタンク
500Lタンク
1000Lタンク
を用いて実証テストを行った。
それぞれの1と2と3の配分はそれぞれに比例して10Lタンクの時の投入レシピに比例する。
(Implementation test example)
The outline is
A verification test was conducted using a 10L tank, a 100L tank, a 200L tank, a 500L tank, and a 1000L tank.
The distribution of 1, 2 and 3 respectively is proportional to the recipe for the 10L tank.

(水素発生製造装置について)
10Lタンクを数個並べたものから。自動化プログラムを用いた1000L水素発生製造装置を建設した。
構成は以下の通り
反応タンク1000Lを6機備える。以下に続く
発生水素の温度を冷やす
冷却タンク6機
発生した水素を一度水に潜らせる洗浄タンクを3機
一次水素を貯留する貯留タンク3機
水素を1Mpsに貯留するタンクへ昇圧し送り出す昇圧ポンプ6機
水素を1Mpsに貯留する1400m3のタンク6機から構成する製造装置である。
(About hydrogen generation production equipment)
From an array of several 10L tanks. A 1000L hydrogen generation production device using an automation program was constructed.
The configuration is as follows, equipped with 6 reaction tanks 1000L. 6 cooling tanks that cool the temperature of the generated hydrogen It is a manufacturing device composed of six 1400 m3 tanks that store machine hydrogen at 1 mps.

(本発明の水素の製造方法)
水を最初にイオン交換樹脂に通過させ、その後にトルマリンと、流紋岩または花崗岩の少なくとも1つからなる二酸化珪素を65~76%含む岩石とのどちらか一方を先に他方を後に通過させることによって生成するものを特殊な水とし、前記特殊な水とアルカリ系水素含有薬品とを容器内に入れて前記容器内で接触させた状態で前記容器内の温度を5℃以上および前記特殊な水の150℃未満とする。さらに前記容器の内圧力は、0.01Mpsから0.7Mpsが好ましい範囲であることである。前記特殊な水と前記アルカリ系水素含有薬品とを反応させて水素を発生させることを特徴とするものである。
本発明は、前記容器内の温度を5℃以上および前記特殊な水の150℃の間に保つことを特徴とするものである。本発明は、前記アルカリ系水素含有薬品として、それは水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素リチウム、水素化ナトリウム、水素化カルシウム、リチウムハイドライド、リチウムアルミハイドライド、マグネシウムハイドライドとする。前記容器内の温度を5℃以上前記特殊な水の沸点未満にして水素を発生させることで前記特殊な水をアルカリ性(アルカリ性の特殊な水)とし、前記容器内のアルカリ性の特殊な水に新たなアルカリ系水素含有薬品を供給することで、加熱手段による加熱無しに前記容器内の温度を5℃以上前記特殊な水の150℃未満の間に保持して水素を発生させることを特徴とするものである。
本発明は、前記容器内の温度が30℃以上で110℃未満の場合に、前記容器内の温度を加熱手段なしによって継続的に上昇させることを特徴とするものである。水素発生濃度が高く、水分が少なく、酸素濃度も極めて低い状態の反応温度である。
本発明は、前記イオン交換樹脂を強酸性カチオン交換樹脂(RzSO 3 Na)としたことを特徴とするものである。
本発明は、前記特殊な水を生成するためのトルマリンにアルミニウム、ステンレス、銀の少なくとも1種類の金属を混合させたことを特徴とするものである。
本発明は、前記流紋岩を黒曜石,真珠岩,松脂岩のうち少なくとも1つからなる岩石としたことを特徴とするものである。
本発明は、水又は前記特殊な水の100重量部に対して、前記水素含有薬品を5重量部以上とすることを特徴とするものである。
本発明は、前記アルカリ系水素含有薬品の重量を5重量部以上としたことを特徴とするものである。
本発明は、前記特殊な水に水酸化ナトリウムを加えた水酸化ナトリウム水溶液を前記容器内でアルカリ系水素含有薬品と接触させることを特徴とするものである。
本発明は、前記容器の外部からの熱を加える加熱手段を用いずに、前記水又は改質した水と前記アルカリ系水素含有薬品との反応熱によって前記容器内の温度を5℃以上にすることを特徴とするものである。
本発明は、前記水又は改質した水と前記アルカリ系水素含有薬品との反応熱によって前記容器内の温度を30℃以上にすることを特徴とするものである。
本発明は、第二の投入液として、酸性薬品を投入する工程を有するものである。
本発明は、前記、酸性薬品の水溶液例えば前記のクエン酸、塩酸、希塩酸、硫酸、りんご酸のいずれかを25%以上とする水溶液であることを特徴とするものである。
本発明は、前記容器に、初めにアルカリ系水素含有薬品を投入し、その後に前記水又は改質した水を投入する。その後に前記酸性薬品を投入する順番が好ましい。
(Method for producing hydrogen of the present invention)
Water first passes through an ion exchange resin, followed by either tourmarin or rock containing 65-76% silicon dioxide consisting of at least one of rhyolite or granite, passing the other first. The special water is produced by the above, and the temperature inside the container is 5 ° C or higher and the special water is in a state where the special water and the alkaline hydrogen-containing chemical are put in the container and brought into contact with each other in the container. The temperature is less than 150 ° C. Further, the internal pressure of the container is preferably in the range of 0.01 mps to 0.7 mps. It is characterized in that hydrogen is generated by reacting the special water with the alkaline hydrogen-containing chemical.
The present invention is characterized in that the temperature inside the container is maintained between 5 ° C. and higher and 150 ° C. for the special water. In the present invention, the alkaline hydrogen-containing chemicals are sodium borohydride, potassium borohydride, lithium borohydride, sodium borohydride, calcium hydride, lithium hydride, lithium aluminum hydride, and magnesium hydride. By setting the temperature inside the container to 5 ° C or higher and lower than the boiling point of the special water to generate hydrogen, the special water is made alkaline (special alkaline water), and the special alkaline water in the container is newly replaced. By supplying an alkaline hydrogen-containing chemical, the temperature inside the container is maintained at 5 ° C. or higher and lower than 150 ° C. of the special water without heating by a heating means to generate hydrogen. It is a thing.
The present invention is characterized in that when the temperature inside the container is 30 ° C. or higher and lower than 110 ° C., the temperature inside the container is continuously increased without heating means. The reaction temperature is such that the hydrogen generation concentration is high, the water content is low, and the oxygen concentration is extremely low.
The present invention is characterized in that the ion exchange resin is a strongly acidic cation exchange resin (RzSO 3 Na).
The present invention is characterized in that at least one kind of metal such as aluminum, stainless steel and silver is mixed with the tourmarin for producing the special water.
The present invention is characterized in that the rhyolite is a rock composed of at least one of obsidian, perlite, and pitchstone.
The present invention is characterized in that the amount of the hydrogen-containing chemical is 5 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of water or the special water.
The present invention is characterized in that the weight of the alkaline hydrogen-containing chemical is 5 parts by weight or more.
The present invention is characterized in that an aqueous solution of sodium hydroxide obtained by adding sodium hydroxide to the special water is brought into contact with an alkaline hydrogen-containing chemical in the container.
In the present invention, the temperature inside the container is raised to 5 ° C. or higher by the heat of reaction between the water or the modified water and the alkaline hydrogen-containing chemical without using a heating means for applying heat from the outside of the container. It is characterized by that.
The present invention is characterized in that the temperature inside the container is raised to 30 ° C. or higher by the heat of reaction between the water or the modified water and the alkaline hydrogen-containing chemical.
The present invention has a step of adding an acidic chemical as a second input liquid.
The present invention is characterized in that it is an aqueous solution of an acidic chemical, for example, an aqueous solution containing 25% or more of any of the above-mentioned citric acid, hydrochloric acid, dilute hydrochloric acid, sulfuric acid, and apple acid.
In the present invention, the alkaline hydrogen-containing chemical is first charged into the container, and then the water or the modified water is charged. After that, the order in which the acidic chemicals are added is preferable.

(2.4t/日の水素を製造するための立米(m)計算)
2.4tをグラムに換算すると、2,4t-2,400kg=2,400,000g
水素は、立米当たり90g/mなので
2,400,000g÷90g/m=26,666mとなる。
つまり、Z,4tの水素を立米に換算すると、26,666mとなる。
(Calculation of cubic meters (m 3 ) for producing 2.4 tons / day of hydrogen)
Converting 2.4t to grams, 2,4t-2,400kg = 2,400,000g
Since hydrogen is 90 g / m 3 per cubic meter, it is 2,400,000 g ÷ 90 g / m 3 = 26,666 m 3 .
That is, when Z, 4t of hydrogen is converted into cubic meters, it becomes 26,666m3.

(次に、実測値に基づく水素発生量を計算)8月19日の実験データより
6Lの水と、触媒1.2855kgと薬0.3kgで発生する水素量は、1.4472m
(レシピは、700mlの水に対し、触媒100g、薬25gもしくは70g)
3回連続生成(2回目と3回目は、触媒のみ投入)
(実測値)
水6L-触媒1.2855kg-薬0.3kg-水素量1.4472m

水1リッター当たりに換算すると、1.4472m÷水6L=水素量0.2412m/L

2,412m/10L

24.12m/100L

241.2m/1,000L(1t)

2,412m/10,000L(10t)

上記から、26,666mの水素を1日あたり製造するには、
26,666m÷2,412m/10,000L(10t)=11.05h/日
1時間あたり、l0tの水から水素を2,412m発生させ、連続11時間稼働で達成する計算となる。(フル稼働生産のため、実際は、17時間で達成予定)
(Next, calculate the amount of hydrogen generated based on the measured values.) From the experimental data on August 19, the amount of hydrogen generated by 6 L of water, 1.285 kg of catalyst and 0.3 kg of medicine is 1.4472 m 3 .
(The recipe is 100 g of catalyst, 25 g of medicine or 70 g of medicine for 700 ml of water)
3 times continuous generation (2nd and 3rd time, only catalyst is added)
(Actual measurement value)
Water 6L-Catalyst 1.285kg-Drug 0.3kg-Hydrogen amount 1.4472m 3

When converted to 1 liter of water, 1.4472m 3 ÷ water 6L = hydrogen amount 0.2412m 3 / L

2,412m 3 / 10L

24.12m 3 / 100L

241.2m 3 / 1,000L (1t)

2,412m 3 / 10,000L (10t)

From the above, in order to produce 26,666 m 3 of hydrogen per day,
26,666m 3 ÷ 2,412m 3 / 10,000L (10t) = 11.05h / day 2,412m 3 of hydrogen is generated from l0t of water per hour, and it is calculated to be achieved by continuous operation for 11 hours. (Actually, it will be achieved in 17 hours due to full operation production)

図1は1階と2階の連絡配管11を示す概略正面図であり、図2は1階と2階の連絡配管11を示す概略側面図である。各連絡配管11は所定の間隔でH鋼12に溶接止めされている。
図3(a)は前記所定の間隔でH鋼12に溶接止めされている配管サポート13の概略平面図であり、図3(b)は配管サポート13の概略側面図である。
次に、図4(a)は連絡配管11下部の配管固定台14を示す概略正面図であり、図4(b)はその概略側面図、図4(c)は配管固定台14を取り付けるためのアンカーボルト15の概略側面図である。
また図5(a)は図4(a),(b)に示す配管固定台14の固定台上板16の概略平面図であり、図5(b)は図4(a),(b)に示す配管固定台14の固定台下板17を示す概略平面図であり、図5(c)は前記固定台上板16の概略側面図である。
FIG. 1 is a schematic front view showing a connecting pipe 11 on the first floor and the second floor, and FIG. 2 is a schematic side view showing the connecting pipe 11 on the first floor and the second floor. Each connecting pipe 11 is welded to the H steel 12 at predetermined intervals.
FIG. 3A is a schematic plan view of the piping support 13 welded to the H steel 12 at the predetermined intervals, and FIG. 3B is a schematic side view of the piping support 13.
Next, FIG. 4A is a schematic front view showing a pipe fixing base 14 at the bottom of the connecting pipe 11, FIG. 4B is a schematic side view thereof, and FIG. 4C is for attaching the pipe fixing base 14. It is a schematic side view of the anchor bolt 15.
5 (a) is a schematic plan view of the fixing base upper plate 16 of the piping fixing base 14 shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), and FIG. 5 (b) is a schematic plan view of FIGS. 4 (a) and 4 (b). 5 is a schematic plan view showing a fixed base lower plate 17 of the pipe fixing base 14 shown in FIG. 5C, and FIG. 5C is a schematic side view of the fixed base upper plate 16.

次に、図6および図7はそれぞれ4本の支持脚25を備えた反応タンク21、ドレンタンク22、水タンク23、発生水素の温度を冷やす冷却タンク24の各種タンクを接続した水素工場の概略平面図である。前記水タンク23にはポンプ26が2台付設されており、前記冷却タンク24にはポンプ26が3台付設されている。
また上記各種タンクに薬液を送り込む薬液タンク27が冷却タンク24側に接続されている。なお、28,29は発生した水素ガスを貯留する貯留タンクである。
次に、図8は薬液投入器31を備えた冷却タンク24を示す概略正面図であり、図9は薬液投入器31を備えた冷却タンク24を示す概略側面図である。
図10は前記薬液投入器31の概略拡大平面図であり、図11(a)は前記薬液投入器31の概略拡大側面図である。図11(b)に示すように、薬液投入器31は上部から圧力調整電磁弁32、チャッキ弁33が付設されており、また上面には耐圧防爆液面計34を敷設するとともに、側面には液面計カバー36の内部に液面計35が配設されている。37はバッフル板、38は薬液投入器31の下部に取り付けたチャッキ弁である。
Next, FIGS. 6 and 7 show an outline of a hydrogen factory in which various tanks of a reaction tank 21 having four support legs 25, a drain tank 22, a water tank 23, and a cooling tank 24 for cooling the temperature of generated hydrogen are connected. It is a plan view. Two pumps 26 are attached to the water tank 23, and three pumps 26 are attached to the cooling tank 24.
Further, a chemical liquid tank 27 for feeding the chemical liquid to the various tanks is connected to the cooling tank 24 side. Reference numerals 28 and 29 are storage tanks for storing the generated hydrogen gas.
Next, FIG. 8 is a schematic front view showing the cooling tank 24 provided with the chemical liquid charging device 31, and FIG. 9 is a schematic side view showing the cooling tank 24 provided with the chemical liquid charging device 31.
10 is a schematic enlarged plan view of the chemical liquid feeder 31, and FIG. 11A is a schematic enlarged side view of the chemical liquid feeder 31. As shown in FIG. 11B, the chemical liquid input device 31 is provided with a pressure adjusting solenoid valve 32 and a check valve 33 from above, and a pressure-resistant explosion-proof liquid level gauge 34 is laid on the upper surface and on the side surface. A liquid level gauge 35 is arranged inside the liquid level gauge cover 36. 37 is a baffle plate, and 38 is a check valve attached to the lower part of the chemical input device 31.

図12はハンドル42で開閉式とした触媒投入缶41の概略側面図であり、渦巻パッキング43で密閉できるように構成されている。
図13はそのA部(ホッパ44)の詳細を示す概略拡大側面図である。
また図14は触媒缶取付架台45の概略拡大側面図である。
さらに図15は上部触媒缶46の概略拡大側面図である。
図16は下部触媒缶47の概略拡大側面図である。
そして、図17は外輪触媒缶48の概略拡大側面図である。
図18はフランジ49を有する触媒缶取付架台45の概略平面図である。
図19は触媒缶下取付架台50の概略拡大側面図である。
FIG. 12 is a schematic side view of the catalyst charging can 41 that can be opened and closed by the handle 42, and is configured so that it can be sealed by the spiral packing 43.
FIG. 13 is a schematic enlarged side view showing the details of the part A (hopper 44).
Further, FIG. 14 is a schematic enlarged side view of the catalyst can mounting base 45.
Further, FIG. 15 is a schematic enlarged side view of the upper catalyst can 46.
FIG. 16 is a schematic enlarged side view of the lower catalyst can 47.
FIG. 17 is a schematic enlarged side view of the outer ring catalyst can 48.
FIG. 18 is a schematic plan view of a catalyst can mounting base 45 having a flange 49.
FIG. 19 is a schematic enlarged side view of the mounting base 50 under the catalyst can.

11 連絡配管
12 H鋼
13 配管サポート
14 配管固定台
15 アンカーボルト
16 固定台上板
17 固定台下板
21 反応タンク
22 ドレンタンク
23 水タンク
24 冷却タンク
25 支持脚
26 ポンプ
27 薬液タンク
28,29 水素ガスの貯留タンク
31 薬液投入器
32 圧力調整電磁弁
33 チャッキ弁
34 耐圧防爆液面計
35 液面計
36 液面計カバー
37 バッフル板
38 チャッキ弁
41 触媒投入缶
42 ハンドル
43 渦巻パッキング
44 ホッパ
45 触媒缶取付架台
46 上部触媒缶
47 下部触媒缶
48 外輪触媒缶
49 フランジ
50 触媒缶下取付架台
11 Connecting piping 12 H steel 13 Piping support 14 Piping fixing base 15 Anchor bolt 16 Fixing base Upper plate 17 Fixed base lower plate 21 Reaction tank 22 Drain tank 23 Water tank 24 Cooling tank 25 Support leg 26 Pump 27 Chemical liquid tank 28,29 Hydrogen Gas storage tank 31 Chemical filler 32 Pressure adjustment electromagnetic valve 33 Check valve 34 Pressure-resistant explosion-proof liquid level gauge 35 Liquid level gauge 36 Liquid level gauge cover 37 Baffle plate 38 Check valve 41 Catalyst charging can 42 Handle 43 Swirl packing 44 Hopper 45 Catalyst Can mounting stand 46 Upper catalyst can 47 Lower catalyst can 48 Outer ring catalyst can 49 Flange 50 Catalyst can lower mounting stand

Claims (20)

日本国内基準の工業用及び飲料用水道水、または、浄水器を通過した硬水及び軟水、一般的な井戸水、海水を原水とした一定の浄水後の水、ないし天然鉱石と人工鉱石に前記の水を通過させることによって生成するものを改質した水を使用し、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素リチウム、水素化ナトリウム、水素化カルシウム、リチウムハイドライド、リチウムアルミハイドライド、マグネシウムハイドライドの内一種類からなるアルカリ系水素含有薬品を容器内に入れて容器内で水と接触させた状態で容器内の温度を5℃以上、かつ前記の水を沸点未満で保持し、その後に酸性薬品を加え、前記の水ないし改質した水とアルカリ系水素含有薬品、主に水素化ホウ素ナトリウムと、酸性薬品、例えば希塩酸、硫酸、塩酸、酢酸、りんご酸、クエン酸を濃度1%から30%に希釈したものとを反応させて水素を発生させることを特徴とする水素の製造方法。 Industrial and drinking tap water of Japanese domestic standards, hard and soft water that has passed through a water purifier, general well water, water after a certain amount of purified water using seawater as raw water, or the above-mentioned water for natural or artificial ore. Using modified water produced by passing through, boron hydride, potassium hydride, lithium hydride, sodium hydride, calcium hydride, lithium hydride, lithium aluminum hydride, magnesium hydride. An alkaline hydrogen-containing chemical consisting of one of the above is placed in a container and kept in contact with water in the container to keep the temperature inside the container at 5 ° C or higher and the above water below the boiling point, and then the acidic chemical. 1% to 30% concentration of the above-mentioned water or modified water, alkaline hydrogen-containing chemicals, mainly sodium hydride, and acidic chemicals such as dilute hydrochloric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, acetic acid, apple acid, and citric acid. A method for producing hydrogen, which comprises reacting with a diluted product to generate hydrogen. 容器内の温度を5℃以上であって、反応熱による温度上昇水を沸点未満、および150℃の間に保つことを特徴とする請求項1に記載の水素の製造方法。 The method for producing hydrogen according to claim 1, wherein the temperature inside the container is 5 ° C. or higher, and the temperature-increased water due to the heat of reaction is kept below the boiling point and between 150 ° C. アルカリ系水素含有薬品を、容器内の温度を5℃以上で水の沸点未満にして水素を発生させることで水とアルカリ性水素含有薬品と、容器内に希釈された酸性薬品の水溶液とを供給し、電気などエネルギーを加えることなく、反応容器を加熱無しに容器温度を5℃以上で水の沸点未満及び150℃の間に保持して水素を発生させることを特徴とする請求項2に記載の水素の製造方法。 Water, alkaline hydrogen-containing chemicals, and an aqueous solution of diluted acidic chemicals are supplied by using alkaline hydrogen-containing chemicals at a temperature of 5 ° C or higher to be lower than the boiling point of water to generate hydrogen. The second aspect of claim 2, wherein the reaction vessel is maintained at 5 ° C. or higher and below the boiling point of water and between 150 ° C. without heating without applying energy such as electricity. How to make hydrogen. 容器内の温度が5℃以上の場合に、容器内の温度を加熱手段は加熱しないが、前記の水にアルカリ系水素含有薬品と酸性薬品を投入することによって継続的に容器内の反動温度を上昇させることができるようにしたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の水素の製造方法。 When the temperature inside the container is 5 ° C or higher, the heating means does not heat the temperature inside the container, but the reaction temperature inside the container is continuously increased by adding alkaline hydrogen-containing chemicals and acidic chemicals to the water. The method for producing hydrogen according to any one of claims 1 to 3, wherein the hydrogen can be increased. 前記水道水、または浄水器を通過した水が、RO膜処理のような純水処理が行われる工程と、ミネラル成分の含有または後期にその水に添加する工程があることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の水素の製造方法。 The claim is characterized in that the tap water or water that has passed through a water purifier has a step of performing pure water treatment such as RO membrane treatment and a step of containing a mineral component or adding it to the water at a later stage. The method for producing hydrogen according to any one of 1 to 4. 改質した水を生成するための天然鉱石および人工鉱石を使用する工程であって、
天然鉱石では次の≪天然石種類≫
黄鉄鉱、白鉄鉱、辰砂、方鉛鉱、斑銅鉱、ハロゲン化鉱物、蛍石、氷晶石、トルマリン、黒曜石、マグネシウム、方解石、ウレキサイト(テレビ石)、コールマン石、硼砂、ハウライト、石膏、重晶石、天青石、燐灰ウラン石、カルノー石、錦石、黒砂金石 麦飯石 石英 流紋岩
≪大きさ≫
1~5mm 5~10mm10~20mm、20~40mm、30~50mm
その他の素材で、アルミニウム、ステンレス、銀からなる少なくとも1種類の金属を混合させたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の水素の製造方法。
The process of using natural ore to produce reformed water,
For natural ores, the following << natural stone types >>
Pyrite, white iron ore, dragon sand, galena, mottled copper ore, halogenated minerals, fluorite, glacial stone, tourmaline, black stone, magnesium, calcite, ulexite (television stone), Coleman stone, borosand, howrite, gypsum, barite Stone, fluorite, autunite, calcite, brocade, pyrite, barley stone, quartz galena ≪size≫
1-5mm 5-10mm 10-20mm, 20-40mm, 30-50mm
The method for producing hydrogen according to any one of claims 1 to 4, wherein at least one metal composed of aluminum, stainless steel, and silver is mixed with another material.
前記流紋岩として、黒曜石,真珠岩,松脂岩のうち少なくとも1つからなる岩石としたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の水素の製造方法。 The method for producing hydrogen according to any one of claims 1 to 4, wherein the rhyolite is a rock composed of at least one of obsidian, perlite, and pitchstone. 改質した水の100重量部に対して、アルカリ系水素含有薬品を5~15重量部以上とすることを特徴とする請求項5ないし7のいずれかに記載の水素の製造方法。 The method for producing hydrogen according to any one of claims 5 to 7, wherein the amount of the alkaline hydrogen-containing chemical is 5 to 15 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the reformed water. 前記アルカリ系水素含有薬品の重量を5重量部以上としたことを特徴とする請求項8に記載の水素の製造方法。 The method for producing hydrogen according to claim 8, wherein the weight of the alkaline hydrogen-containing chemical is 5 parts by weight or more. 改質した水に容器内でアルカリ系水素含有薬品と接触させることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の水素の製造方法。 The method for producing hydrogen according to any one of claims 1 to 3, wherein the reformed water is brought into contact with an alkaline hydrogen-containing chemical in a container. 容器の外部からの熱を加える加熱手段を用いずに、水とアルカリ系水素含有薬品の水和反応による反応熱によって容器内の温度を25℃以上にすることを特徴とする請求項10に記載の水素の製造方法。 The tenth aspect of claim 10, wherein the temperature inside the container is raised to 25 ° C. or higher by the heat of reaction due to the hydration reaction between water and an alkaline hydrogen-containing chemical without using a heating means for applying heat from the outside of the container. How to make hydrogen. 水とアルカリ系水素含有薬品との反応熱によって容器内の温度を25℃以上であり、改質した水の沸点~150℃未満にすることを特徴とする請求項10に記載の水素の製造方法。 The method for producing hydrogen according to claim 10, wherein the temperature inside the container is 25 ° C. or higher due to the heat of reaction between water and an alkaline hydrogen-containing chemical, and the boiling point of the reformed water is kept below 150 ° C. .. 水とアルカリ系水素含有薬品との混合比率は、水に対してアルカリ系水素含有薬品の比率は1%~30%以上とすることを特徴とし、反応温度と水に対してのアルカリ系水素含有薬品の濃度で、熱の上昇や反応時間が変化するようにしたことを特徴とする請求項11または12に記載の水素の製造方法。 The mixing ratio of water and alkaline hydrogen-containing chemicals is characterized in that the ratio of alkaline hydrogen-containing chemicals to water is 1% to 30% or more, and the reaction temperature and alkaline hydrogen-containing chemicals to water are contained. The method for producing hydrogen according to claim 11 or 12, wherein the increase in heat and the reaction time are changed depending on the concentration of the chemical. 水酸化ナトリウム水溶液における水酸化ナトリウムの濃度を3%以上とすることを特徴とする請求項13記載の水素の製造方法。 The method for producing hydrogen according to claim 13, wherein the concentration of sodium hydroxide in the aqueous sodium hydroxide solution is 3% or more. 容器の底にアルカリ系水素含有薬品を投入または予め備え、そのアルカリ系水素含有薬品の最上位よりも水の液面を上位とすることを特徴とする請求項10ないし14のいずれかの記載の水素の製造方法。 The invention according to any one of claims 10 to 14, wherein an alkaline hydrogen-containing chemical is charged or prepared in advance at the bottom of the container, and the liquid level of water is higher than the highest level of the alkaline hydrogen-containing chemical. How to make hydrogen. 水道水または、浄水器を通過した水、硬水及び軟水である水に、はじめに天然鉱石および人工鉱石を通過させ、その水を改質させた水を収容するための容器と、前記容器とアルカリ系水素含有薬品を投入するためのアルカリ系水素含有薬品投入手段と、前記アルカリ系水素含有薬品投入手段から前記容器内に投入されたアルカリ系水素含有薬品は、水素発生後にナトリウム粉体、および水素を含有させたそれぞれの薬品、例えば水素化ホウ素ナトリウムでは、ホウ素になるようアルカリ系水素含有薬品は変化を遂げるものであって、なお投入するアルカリ系水素含有薬品はその形を密閉袋、カートリッジ式、前記容器内で安易に交換できる装置であること、また変化されたアルカリ系水素含有薬品のナトリウム粉体またはその他の薬品粉体、例えば水素化ホウ素ナトリウムは、水素反応後に液体を遠心分離機で分離し、回収可能な状態で取り出すことができることを特徴とする水素の製造装置。 A container for accommodating tap water or water that has passed through a water purifier, hard water, and soft water, first passing natural or artificial ore and reforming the water, and the container and an alkaline system. The alkaline hydrogen-containing chemical charging means for charging the hydrogen-containing chemicals and the alkaline hydrogen-containing chemicals charged into the container from the alkaline hydrogen-containing chemical charging means generate sodium powder and hydrogen after hydrogen generation. With each of the contained chemicals, for example, sodium hydride, the alkaline hydrogen-containing chemicals change so that they become boron, and the alkaline hydrogen-containing chemicals to be added are in the form of a sealed bag, cartridge type, etc. It is a device that can be easily replaced in the container, and the modified sodium powder of alkaline hydrogen-containing chemicals or other chemical powders, such as sodium boron hydride, separates the liquid with a centrifuge after the hydrogen reaction. A hydrogen production device characterized in that it can be taken out in a recoverable state. 改質した水を生成するタンクおよびフィルタ筒を設置し、タンクの中には、天然鉱石及び人工鉱石を配置する構造と、フィルタ筒の中に天然鉱石及び人工鉱石を配置する構造を用い、その改質した水は、アルカリ系水素含有薬品と反応するための前記容器に投入し、前記改質した水が反応容器から、次の容器に発生する水素、その他にわずかな酸素とわずかな水分とが第一次反応容器から第二次容器へ移行する工程を含むことを特徴とする請求項16に記載の水素の製造装置。 A tank and a filter cylinder for generating reformed water are installed, and a structure for arranging natural ore and artificial ore in the tank and a structure for arranging natural ore and artificial ore in the filter cylinder are used. The reformed water is put into the container for reacting with the alkaline hydrogen-containing chemicals, and the reformed water contains hydrogen generated from the reaction vessel to the next container, as well as a small amount of oxygen and a small amount of water. 16. The hydrogen production apparatus according to claim 16, wherein the hydrogen production apparatus comprises a step of migrating from a primary reaction vessel to a secondary vessel. 前記の水、または改質した水は、前記水または改質した水とアルカリ系水素含有薬品とを容器内で温度を5℃ 以上にして水素を発生させることで生成したものであることを特徴とする請求項16または17に記載の水素の製造装置。 The above-mentioned water or reformed water is characterized in that it is produced by generating hydrogen by raising the temperature of the water or reformed water and an alkaline hydrogen-containing chemical in a container to 5 ° C. or higher. The hydrogen production apparatus according to claim 16 or 17. 前記アルカリ性の改質した水は、前記改質した水に水酸化ナトリウムを混合して水酸化ナトリウムの濃度を0.1%以上としたものであることを特徴とする請求項16または17に記載の水素の製造装置。 The 16th or 17th claim, wherein the alkaline modified water is obtained by mixing sodium hydroxide with the modified water to make the concentration of sodium hydroxide 0.1% or more. Hydrogen production equipment. 前記水または改質した水とアルカリ系水素含有薬品水溶液の濃度1%以上とすることを特徴とする請求項19に記載の水素の製造装置。 The hydrogen production apparatus according to claim 19, wherein the concentration of the water or modified water and an aqueous solution of an alkaline hydrogen-containing chemical is 1% or more.
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