JP2023144750A - 水素製造システム - Google Patents

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Eiki Ito
秀和 西野
Hidekazu Nishino
一郎 豊田
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Abstract

【課題】水素の製造コストを改善できる水素製造システムを提供する。【解決手段】水素製造システムは、水素化合物部材を水を含む溶媒に懸濁させた水素化合物部材スラリーと、第１容器と、内部の温度が第１容器の内部よりも高い第２容器と、第１容器と第２容器とを連通する第１経路と、第１容器と第２容器とを連通するとともに第１経路とは異なる第２経路とを備え、第１容器内に収容される水素化合物部材スラリーを第１経路を介して第２容器内に移動可能であるとともに第２容器内に収容される水素化合物部材スラリーを第２経路を介して第１容器内に移動可能に構成されている。【選択図】図１

Description

本開示は、水素製造システムに関する。
特許文献１には、１５０～２００℃に加熱することにより水素を放出する二次元水素化ホウ素シートが記載されている。水素は反応性が高く爆発性があるため、常温でも水素を簡便に発生させることができる方法として、特許文献１には、二次元水素化ホウ素シートに光を照射することにより水素を発生させることが記載されている。
特開２０１９－２１８２５１号公報
加熱又は光の照射のいずれにおいても、二次元水素化ホウ素シートから放出された水素を適切に回収するためには、密閉容器に収容された二次元水素化ホウ素シートから水素を放出させ、放出された水素を容器から流出させる必要がある。そうすると、加熱によって水素を放出させる場合には、二次元水素化ホウ素シートだけではなく容器も一緒に加熱されることから、加熱の際に容器の熱容量に相当する余計な熱量が必要になるので、熱効率が低下し、水素を製造するコストが低下するといった課題があった。
上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも１つの実施形態は、水素の製造コストを改善できる水素製造システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本開示に係る水素製造システムは、水素化合物部材を水を含む溶媒に懸濁させた水素化合物部材スラリーと、第１容器と、内部の温度が前記第１容器の内部よりも高い第２容器と、前記第１容器と前記第２容器とを連通する第１経路と、前記第１容器と前記第２容器とを連通するとともに前記第１経路とは異なる第２経路とを備え、前記第１容器内に収容される前記水素化合物部材スラリーを前記第１経路を介して前記第２容器内に移動可能であるとともに前記第２容器内に収容される前記水素化合物部材スラリーを前記第２経路を介して前記第１容器内に移動可能に構成されている。
本開示の水素製造システムによれば、第１容器内で水素を貯蔵させた水素化合物部材を含む水素化合物部材スラリーを、第１容器よりも温度の高い第２容器内に移動させて第２容器内で水素化合物部材から水素を放出し、水素を放出した水素化合物部材を含む水素化合物部材スラリーを再び第１容器内に移動させて、水素化合物部材に水素を再び貯蔵させることにより、水素を製造することができる。このような動作により、水素化合物部材スラリーの温度のみを上下させればよく、水素化合物部材スラリーを収容する第１容器及び第２容器の温度変化を可能な限り抑制することができるので、熱効率を向上することができ、その結果、水素の製造コストを改善することができる。
本開示の実施形態１に係る水素製造システムの構成模式図である。 本開示の実施形態２に係る水素製造システムの構成模式図である。
以下、本開示の実施形態による水素製造システムについて、図面に基づいて説明する。以下で説明する実施形態は、本開示の一態様を示すものであり、この開示を限定するものではなく、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
（実施形態１）
＜本開示の実施形態１に係る水素製造システムの構成＞
図１に示されるように、本開示の実施形態１に係る水素製造システム１は、第１容器２と第２容器３とを備えている。第１容器２及び第２容器３はそれぞれ、水素化合物部材を水を含む溶媒に懸濁させた水素化合物部材スラリー４を収容可能なように構成されている。第１容器２と第２容器３とは、異なる２つの経路、すなわち第１経路５及び第２経路６を介して連通している。ここで、水を含む溶媒とは、水のみを含む溶媒に限定されず、有機溶媒、例えば、アセトニトリルやアセトン等に水が混合させた溶媒であってもよい。
水素化合物部材は、水素（Ｈ）以外の元素をＸとしたときに、化学式ＸｍＨｎで表される水素化合物の二次元的な配列を含有する粉体物が粒子状の担体、例えばビーズに担持された構成を有している。化学量論比ｍ：ｎは１：１～３：４（例えば、ＸＨ、ＸＨ２、ＸＨ３、ＸＨ４、Ｘ２Ｈ３、Ｘ３Ｈ４）である。限定はしないが、元素Ｘは例えばホウ素（Ｂ）である。
水素製造システム１において、第２容器３内の温度すなわち第２容器３内に収容される水素化合物部材スラリー４の温度は、第１容器２内の温度すなわち第１容器２内に収容される水素化合物部材スラリー４の温度よりも高くなるように維持される。このような温度関係を維持するために、第１容器２内には第１温度調節装置１１を設けてもよく、第２容器３内には第２温度調節装置１２を設けてもよい。第１温度調節装置１１及び第２温度調節装置１２の構成は特に限定するものではなく、例えば、水素化合物部材スラリー４と熱交換する熱媒体が流通可能なコイル状の配管であってもよい。尚、前者の温度範囲は具体的には２０℃～１５０℃が好ましく、後者の温度範囲は具体的には１５０℃～２５０℃が好ましい。このような温度範囲で水が液体の状態を維持するために、第１容器２及び第２容器３それぞれの内部の圧力は少なくとも大気圧以上（例えば４ＭＰａＧ）に加圧されている。
後述する動作の説明において詳細に説明するが、第１容器２内の水素化合物部材スラリー４は第１経路５を介して第２容器３へ移送され、第２容器３内の合物部材スラリー４は第２経路６を介して第１容器２へ移送される。この動作を実現するために、一例として、第１経路５及び第２経路６のそれぞれに第１ポンプ１３及び第２ポンプ１４を設けてもよい。第１ポンプ１３及び第２ポンプ１４によって、水素化合物部材スラリー４を第１容器２と第２容器３との間で強制的に循環させることができる。
また、水素化合物部材スラリー４を第１容器２と第２容器３との間で循環する間に、第１経路５を流れる水素化合物部材スラリー４と第２経路６を流れる水素化合物部材スラリー４とを熱交換するための熱交換器１５を設けてもよい。
第１容器２及び第２容器３にはそれぞれ、それぞれの内部に収容された水素化合物部材スラリー４を攪拌するための攪拌装置１６及び１７を設けてもよい。水素化合物部材スラリー４が第１容器２と第２容器３との間を循環する際に、水素化合物部材スラリー４の流れによどみがなければ、水素化合物部材スラリー４から水素化合物部材が沈殿することはないが、実際には水素化合物部材の沈殿を完全に防ぐことは困難である。これに対し、第１容器２及び第２容器３のそれぞれに攪拌装置１６及び１７を設け、第１容器２及び第２容器３内の水素化合物部材スラリー４を十分攪拌すれば、水素化合物部材スラリー４から水素化合物部材が沈殿することを抑制することができる。また、水素化合物部材スラリー４を攪拌することにより、第１温度調節装置１１及び第２温度調節装置１２による水素化合物部材スラリー４の温度調節効率を向上することもできる。
後述する動作の説明において詳細に説明するが、第１容器２内において水素化合物部材に水素を貯蔵する際に酸素が生成する。生成した酸素を第１容器２内から流出させるために、第１容器２には流出経路２１の一端を接続してもよい。流出経路２１には、流出経路２１を流通する流体を水と酸素とに分離する分離装置２２を設けることができる。分離装置２２は、冷却器又は分離膜装置等であってもよい。分離装置２２が冷却器である場合は、流出経路２１において分離装置２２よりも下流に還流槽２３を設けてもよい。分離装置２２で分離された水を第１容器２内に戻すために、一端が分離装置２２又は還流槽２３に接続されるとともに他端が第１容器２に接続された水戻り経路２４を設けてもよい。
後述する動作の説明において詳細に説明するが、第２容器３内において水素化合物部材から水素が放出される。放出された水素を第２容器３内から流出させるために、第２容器３には流出経路３１の一端を接続してもよい。流出経路３１には、流出経路３１を流通する流体を水と水素とに分離する分離装置３２を設けることができる。分離装置３２は、冷却器又は分離膜装置等であってもよい。分離装置３２が冷却器である場合は、流出経路３１において分離装置３２よりも下流に還流槽３３を設けてもよい。分離装置３２で分離された水を第２容器３内に戻すために、一端が分離装置３２又は還流槽３３に接続されるとともに他端が第２容器３に接続された水戻り経路３４を設けてもよい。
後述する動作の説明において詳細に説明するが、水素製造システム１において水素が製造される間、水素化合物部材スラリー４の水が消費されていく。消費された水を水素製造システム１に補填することにより水素の製造を連続的に行えるようにするために、水供給装置２５を設けてもよい。水は第１容器２内又は第２容器３内のいずれに供給してもよいが、内部の温度が低い第１容器２内に供給するようにしたほうが、熱効率の観点から好ましい。水供給装置２５の具体的構成は特に限定するものではないが、例えば、水供給装置２５は、一端が水道又は貯水タンクのような水供給源２６に接続されるとともに他端が第１容器２に接続された水供給経路２７と、水供給経路２７に設けられたポンプ２８とを備えてもよい。
水素化合物部材は永久に使用可能なものではなく、水素の製造中に劣化していく。このため、第１容器２内に水素化合物部材を供給する水素化合物部材供給装置４１と、第２容器３内の水素化合物部材スラリー４を排出する排出装置５１とを設けてもよい。これにより、劣化した水素化合物部材を水素製造システム１から取り除くとともに水素製造システム１に新たな水素化合物部材を供給できるので、水素の製造を連続的に行うことができるようになる。
水素化合物部材供給装置４１の具体的構成は特に限定するものではないが、例えば、新たな水素化合物部材を含む水素化合物部材スラリー４’を貯蔵する貯蔵部材であるスラリータンク４２と、スラリータンク４２と第１容器２とを連通するスラリー供給経路４３と、スラリー供給経路４３に設けられた供給ポンプ４４とを備える構成であってもよい。スラリー供給経路４３は第１容器２に直接接続されてもよいが、水供給経路２７と合流した合流経路４５が第１容器２に接続されるようにしてもよい。後者の形態では、水供給源２６から水の供給とスラリータンク４２からの水素化合物部材スラリー４’の供給とを切り替えるための三方弁４６を、水供給経路２７とスラリー供給経路４３との合流部に設けてもよい。
水素化合物部材供給装置４１は、新たな水素化合物部材をスラリーの形態ではなく、粒子状の形態で第１容器２内又は水供給経路２７内に供給する構成のものであってもよい。ただし、粒子状の水素化合物部材を直接第１容器２内に供給すると、供給された水素化合物部材が凝集するおそれがある。これに対し、新たな水素化合物部材をスラリーの形態で供給するようにすれば、水素化合物部材が凝集するおそれを低減することができる。
排出装置５１の具体的構成は特に限定するものではないが、例えば、一端が第２容器３に接続される排出経路５２と、排出経路５２に設けられたバルブ５３とを備える構成であってもよい。また、排出装置５１は、水素化合物部材スラリー４を固液分離する固液分離器５４を備えてもよい。固液分離器５４の具体的構成は特に限定するものではないが、固液分離器５４は例えばフィルタであってもよい。
＜本開示の実施形態１に係る水素製造システムの動作＞
次に、本開示の実施形態１に係る水素製造システム１の動作について説明する。第１容器２及び第２容器３のそれぞれに水素化合物部材スラリー４が収容されている。例えば第１温度調節装置１１及び第２温度調節装置１２によって、第１容器２内の水素化合物部材スラリー４の温度を１００℃～１５０℃の範囲に維持し、第２容器３内の水素化合物部材スラリー４の温度を２００℃～２５０℃の範囲に維持する。第１容器２内では、水素化合物部材スラリー４の温度が上記範囲内となると、水素化合物部材の存在下で水が水素と酸素とに分解して、水素が水素化合物部材に吸蔵される。これにより、水素化合物部材は水素を貯蔵した状態となる。酸素は、第１容器２から流出して流出経路２１を流通し、分離装置２２によって水と酸素とに分離され、水は水戻り経路２４を介して第１容器２に戻され、酸素は、図示しない貯蔵設備又は酸素消費設備に供給される。尚、実施形態１では、水素化合物部材が水に懸濁したスラリーの状態になっているので、水と水素化合物部材との接触が良好である。これに対し、水素化合物部材に水又は水蒸気を供給する構成では、水又は水蒸気の流路が固定されてしまうおそれがあり、水素化合物部材の一部に水又は水蒸気と接触しない部分が生じ得る。したがって、水素化合物部材スラリー４を用いることにより、水素化合物部材に水又は水蒸気を供給する構成に比べて、水素化合物部材への水素の吸蔵を効率的に行うことができる。
例えば第１ポンプ１３によって、水素を貯蔵した水素化合物部材を含む水素化合物部材スラリー４が第１経路５を介して第２容器３内に流入すると、温度が２００℃～２５０℃の範囲に上昇する。水素を貯蔵した水素化合物部材がこの温度範囲内になると、水素化合物部材から水素が放出される。水素は、第２容器３から流出して流出経路３１を流通し、分離装置３２によって水と酸素とに分離され、水は水戻り経路３４を介して第２容器３に戻され、水素は、図示しない貯蔵設備又は水素消費設備に供給される。
例えば第２ポンプ１４によって、水素を放出した水素化合物部材を含む水素化合物部材スラリー４が第２経路６を介して第１容器２内に流入すると、温度が１００℃～１５０℃の範囲に上昇する。水素を放出した水素化合物部材がこの温度範囲内になると、上述した動作によって、水素が水素化合物部材に吸蔵される。互いに温度の異なる第１容器２と第２容器３との間を水素化合物部材スラリー４が循環することで、第１容器２内で水素化合物部材が水素を貯蔵し、第２容器３内で水素化合物部材から水素が放出されることで、水素製造システム１は水素を製造する。
水素製造システム１は、第１容器２内で水素を貯蔵させた水素化合物部材を含む水素化合物部材スラリー４を、第１容器２よりも温度の高い第２容器３内に移動させて第２容器３内で水素化合物部材から水素を放出し、水素を放出した水素化合物部材を含む水素化合物部材スラリー４を再び第１容器２内に移動させて、水素化合物部材に水素を再び貯蔵させることにより、水素を製造することができる。このような動作により、水素化合物部材スラリー４の温度のみを上下させればよく、水素化合物部材スラリー４を収容する第１容器２及び第２容器３の温度変化を可能な限り抑制することができるので、熱効率を向上することができ、その結果、水素の製造コストを改善することができる。
水素製造システム１に熱交換器１５が設けられている場合、第１容器２から第２容器３へ移送される水素化合物部材スラリー４が加熱される一方で、第２容器３から第１容器２へ移送される水素化合物部材スラリー４が冷却されるので、第１温度調節装置１１及び第２温度調節装置１２の負荷を下げることができる。その結果、熱効率を向上することができ、水素の製造コストを改善することができる。
水素製造システム１に水供給装置２５が設けられている場合、水素の製造動作中、第１容器２内で消費される水を補填する流量で水供給装置２５から第１容器２内に水を供給することができる。これにより、水素製造システム１において水素の製造を連続的に行うことができる。
上述したように、水素化合物部材は水素の製造中に劣化していく。水素製造システム１に水素化合物部材供給装置４１及び排出装置５１が設けられている場合、劣化した水素化合物部材を排出する一方で、新しい水素化合物部材を補填することができる。これにより、水素の製造を連続的に行うことができる。
排出装置５１が固液分離器５４を備えている場合、第２容器３から排出された水素化合物部材スラリーを固液分離して、分離された固体、すなわち劣化した水素化合物部材を回収することができる。水素化合物部材が再生可能なものであれば、回収した水素化合物部材を再生した後に水素製造システム１で再使用することが可能になる。
（実施形態２）
次に、本開示の実施形態２に係る水素製造システムについて説明する。実施形態２に係る水素製造システムは、実施形態１に対して、水素化合物部材スラリー４を第１容器２と第２容器３との間で循環させる手段を変更したものである。尚、実施形態２において、実施形態１の構成要件と同じものは同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
＜本開示の実施形態２に係る水素製造システムの構成＞
図２に示されるように、本開示の実施形態２に係る水素製造システム１では、第２経路６は第１経路５よりも鉛直方向上方に設けられている。第１温度調節装置１１は、第１経路５が第１容器２に接続される位置よりも上方に位置するように第１容器２に設けられている。第１温度調節装置１１は、第１容器２内において、鉛直方向にできるだけ高い位置に設けることが好ましい。このため、第１容器２内において水素化合物部材スラリー４の液面付近に第１温度調節装置１１を設けることが好ましい。第１容器２内において水素化合物部材スラリー４が満液の場合には、第１温度調節装置１１は第１容器２内の頂部に設けることが好ましい。第１容器２内の水素化合物部材スラリー４は第１経路５を介して第２容器３へ移送されるので、第１容器２内における水素化合物部材スラリー４の液面は、少なくとも第１経路５が第１容器２に接続される位置よりも上方に位置するはずである。このため、第１温度調節装置１１は、第１容器２内において少なくとも第１経路５が第１容器２に接続される位置よりも上方に設けられる。
第２温度調節装置１２は、第１経路５が第１容器２に接続される位置よりも下方に位置するように第２容器３に設けられている。第２温度調節装置１２は、第２容器３内において、鉛直方向にできるだけ低い位置に設けることが好ましい。このため、第１温度調節装置１１は第２容器３内の底部に設けることが好ましい。その他の構成は、攪拌装置１６及び１７（図１参照）と第１ポンプ１３（図１参照）及び第２ポンプ１４（図１参照）とが設けられていない点を除いて、実施形態１と同じである。
＜本開示の実施形態２に係る水素製造システムの動作＞
次に、本開示の実施形態２に係る水素製造システム１の動作について説明する。実施形態２は、水素化合物部材スラリー４が第１容器２と第２容器３との間で循環する動作のみが異なり、それ以外の動作は実施形態１と同じである。このため、以下では、水素化合物部材スラリー４の循環動作のみを説明する。
第１容器２内で水素化合物部材スラリー４が第１温度調節装置１１によって冷却されると、冷却された水素化合物部材スラリー４が対流によって第１容器２内を下方に移動する。第１容器２内を下方に移動した水素化合物部材スラリー４は、第１経路５を流通して第２容器３内に流入する。第２容器３内に流入した水素化合物部材スラリー４が第２温度調節装置１２によって加熱されると、加熱された水素化合物部材スラリー４が対流によって第２容器３内を上方に移動する。第２容器３内を上方に移動した水素化合物部材スラリー４は、第２経路６を流通して第１容器２内に流入する。このような動作で、水素化合物部材スラリー４は、自然対流によって第１容器２と第２容器３との間で循環することができる。実施形態２では、水素化合物部材スラリー４を循環させるためのポンプが不要になるので、実施形態１に比べて、水素の製造コストを改善することができる。
自然対流によって第１容器２と第２容器３との間で水素化合物部材スラリー４を循環させやすくするために、第１容器２及び第２容器３はそれぞれ、鉛直方向に長く延びる形状を有することが好ましい。
上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
［１］一の態様に係る水素製造システムは、
水素化合物部材を水を含む溶媒に懸濁させた水素化合物部材スラリー（４）と、
第１容器（２）と、
内部の温度が前記第１容器（２）の内部よりも高い第２容器（３）と、
前記第１容器（２）と前記第２容器（３）とを連通する第１経路（５）と、
前記第１容器（２）と前記第２容器（３）とを連通するとともに前記第１経路（５）とは異なる第２経路（６）と
を備え、
前記第１容器（２）内に収容される前記水素化合物部材スラリー（４）を前記第１経路（５）を介して前記第２容器（３）内に移動可能であるとともに前記第２容器（３）内に収容される前記水素化合物部材スラリー（４）を前記第２経路（６）を介して前記第１容器（２）内に移動可能に構成されている。
本開示の水素製造システムによれば、第１容器内で水素を貯蔵させた水素化合物部材を含む水素化合物部材スラリーを、第１容器よりも温度の高い第２容器内に移動させて第２容器内で水素化合物部材から水素を放出し、水素を放出した水素化合物部材を含む水素化合物部材スラリーを再び第１容器内に移動させて、水素化合物部材に水素を再び貯蔵させることにより、水素を製造することができる。このような動作により、水素化合物部材スラリーの温度のみを上下させればよく、水素化合物部材スラリーを収容する第１容器及び第２容器の温度変化を可能な限り抑制することができるので、熱効率を向上することができ、その結果、水素の製造コストを改善することができる。
［２］別の態様に係る水素製造システムは、［１］の水素製造システムであって、
前記第１容器（２）内の前記水素化合物部材スラリー（４）を冷却する第１温度調節装置（１１）と、
前記第２容器（３）内の前記水素化合物部材スラリー（４）を加熱する第２温度調節装置（１２）と
を備える。
このような構成によれば、第１容器内の水素化合物部材スラリーの温度を、水素化合物へ水素を貯蔵させることのできる温度範囲に維持することが可能になり、第２容器内の水素化合物部材スラリーの温度を、水素化合物から水素を放出させることのできる温度範囲に維持することが可能になる。
［３］さらに別の態様に係る水素製造システムは、［１］または［２］の水素製造システムであって、
前記第１経路（５）に設けられるとともに前記第１容器（２）内の前記水素化合物部材スラリー（４）を前記第２容器（３）へ移送する第１ポンプ（１３）と、
前記第２経路（６）に設けられるとともに前記第２容器（３）内の前記水素化合物部材スラリー（４）を前記第１容器（２）へ移送する第２ポンプ（１４）と
を備える。
このような構成によれば、水素化合物部材スラリーを第１容器と第２容器との間で強制的に循環させることができる。
［４］さらに別の態様に係る水素製造システムは、［２］の水素製造システムであって、
前記第２経路（６）は前記第１経路（５）よりも鉛直方向上方に設けられ、
前記第１温度調節装置（１１）は、前記第１経路（５）が前記第１容器（２）に接続される位置よりも上方に位置するように前記第１容器（２）に設けられ、
前記第２温度調節装置（１２）は、前記第１経路（５）が前記第２容器（６）に接続される位置よりも下方に位置するように前記第２容器（３）に設けられている。
このような構成によれば、第１容器内で水素化合物部材スラリーが第１温度調節装置によって冷却されることによる対流で第１容器内を下方に移動した後、水素化合物部材スラリーが第１経路を流通して第２容器内に流入し、第２容器内に流入した水素化合物部材スラリーが第２温度調節装置によって加熱されることによる対流で第２容器内を上方に移動した後、水素化合物部材スラリーが第２経路を流通して第１容器内に流入する。このような動作で、水素化合物部材スラリーを自然対流によって第１容器と第２容器との間で循環させることができる。この構成では、水素化合物部材スラリーを第１容器と第２容器との間で循環させるためのポンプが不要になるので、上記［３］の構成に比べて、水素の製造コストを改善することができる。
［５］さらに別の態様に係る水素製造システムは、［１］～［４］のいずれかの水素製造システムであって、
前記第１経路（５）を流通する前記水素化合物部材スラリー（４）と前記第２経路（６）を流通する前記水素化合物部材スラリー（４）とが熱交換する熱交換器（１５）を備える。
このような構成によれば、第１容器から第２容器へ移送される水素化合物部材スラリーが加熱される一方で、第２容器から第１容器へ移送される水素化合物部材スラリーが冷却されるので、第２温度調節装置及び第１温度調節装置の負荷を下げることができる。その結果、熱効率を向上することができ、水素の製造コストを改善することができる。
［６］さらに別の態様に係る水素製造システムは、［１］～［５］のいずれかの水素製造システムであって、
前記第１容器（２）内に水を供給する水供給装置（２５）を備える。
このような構成によれば、第１容器内における水素の貯蔵によって消費される水を補填することができるので、水素の製造を連続的に行うことができる。
［７］さらに別の態様に係る水素製造システムは、［１］～［６］のいずれかの水素製造システムであって、
前記第２容器（３）内の前記水素化合物部材スラリー（４）を排出する排出装置（５１）と、
前記第１容器（２）内に前記水素化合物部材を供給する水素化合物部材供給装置（４１）と
を備える。
このような構成によれば、劣化した水素化合物部材を排出する一方で、新しい水素化合物部材を補填することができるので、水素の製造を連続的に行うことができる。
［８］さらに別の態様に係る水素製造システムは、［７］の水素製造システムであって、
前記排出装置（５１）は、前記水素化合物部材スラリー（４）を固液分離する固液分離器（５４）を備える。
このような構成によれば、再生可能な水素化合物部材であれば、排出された水素化合物部材スラリーから水素化合物部材を分離することにより回収して、回収した水素化合物部材を再生した後に再使用することが可能になる。
［９］さらに別の態様に係る水素製造システムは、［８］の水素製造システムであって、
前記水素化合物部材供給装置（４１）は、
前記水素化合物部材スラリー（４）を貯蔵する貯蔵部材（スラリータンク４２）と、
前記貯蔵部材（４２）と前記第１容器（２）とを連通するスラリー供給経路（４３）と、
前記スラリー供給経路（４３）に設けられるとともに前記貯蔵部材（４２）内の前記水素化合物部材スラリー（４）を前記第１容器（２）へ供給する供給ポンプ（４４）と
を備える。
粒子状の水素化合物部材を直接第１容器内に供給すると、供給された水素化合物部材が凝集するおそれがある。これに対し、新たな水素化合物部材をスラリーの形態で供給するようにすれば、水素化合物部材が凝集するおそれを低減することができる。
１ 水素製造システム
２ 第１容器
３ 第２容器
４ 水素化合物部材スラリー
５ 第１経路
６ 第２経路
１１ 第１温度調節装置
１２ 第２温度調節装置
１３ 第１ポンプ
１４ 第２ポンプ
１５ 熱交換器
２５ 水供給装置
４１ 水素化合物部材供給装置
４２ スラリータンク（貯蔵部材）
４３ スラリー供給経路
４４ 供給ポンプ
５１ 排出装置
５４ 固液分離器

Claims (9)

  1. 水素化合物部材を水を含む溶媒に懸濁させた水素化合物部材スラリーと、
    第１容器と、
    内部の温度が前記第１容器の内部よりも高い第２容器と、
    前記第１容器と前記第２容器とを連通する第１経路と、
    前記第１容器と前記第２容器とを連通するとともに前記第１経路とは異なる第２経路と
    を備え、
    前記第１容器内に収容される前記水素化合物部材スラリーを前記第１経路を介して前記第２容器内に移動可能であるとともに前記第２容器内に収容される前記水素化合物部材スラリーを前記第２経路を介して前記第１容器内に移動可能に構成されている水素製造システム。
  2. 前記第１容器内の前記水素化合物部材スラリーの温度を調節する第１温度調節装置と、
    前記第２容器内の前記水素化合物部材スラリーの温度を調節する第２温度調節装置と
    を備える、請求項１に記載の水素製造システム。
  3. 前記第１経路に設けられるとともに前記第１容器内の前記水素化合物部材スラリーを前記第２容器へ移送する第１ポンプと、
    前記第２経路に設けられるとともに前記第２容器内の前記水素化合物部材スラリーを前記第１容器へ移送する第２ポンプと
    を備える、請求項１または２に記載の水素製造システム。
  4. 前記第２経路は前記第１経路よりも鉛直方向上方に設けられ、
    前記第１温度調節装置は、前記第１経路が前記第１容器に接続される位置よりも上方に位置するように前記第１容器に設けられ、
    前記第２温度調節装置は、前記第１経路が前記第２容器に接続される位置よりも下方に位置するように前記第２容器に設けられている、請求項２に記載の水素製造システム。
  5. 前記第１経路を流通する前記水素化合物部材スラリーと前記第２経路を流通する前記水素化合物部材スラリーとが熱交換する熱交換器を備える、請求項１～４のいずれか一項に記載の水素製造システム。
  6. 前記第１容器内に水を供給する水供給装置を備える、請求項１～５のいずれか一項に記載の水素製造システム。
  7. 前記第２容器内の前記水素化合物部材スラリーを排出する排出装置と、
    前記第１容器内に前記水素化合物部材を供給する水素化合物部材供給装置と
    を備える、請求項１～６のいずれか一項に記載の水素製造システム。
  8. 前記排出装置は、前記水素化合物部材スラリーを固液分離する固液分離器を備える、請求項７に記載の水素製造システム。
  9. 前記水素化合物部材供給装置は、
    前記水素化合物部材スラリーを貯蔵する貯蔵部材と、
    前記貯蔵部材と前記第１容器とを連通するスラリー供給経路と、
    前記スラリー供給経路に設けられるとともに前記貯蔵部材内の前記水素化合物部材スラリーを前記第１容器へ供給する供給ポンプと
    を備える、請求項８に記載の水素製造システム。
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