JP5525139B2 - 水素発生装置 - Google Patents
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Description
(1)強アルカリであるKOHリッチでかつ高温条件下においては、ナノオーダの酸化チタン粒子は、活性状態の水分子(水蒸気)に対し、触媒活性を発揮し、水の分解反応が生じる。
H2O→H2↑+1/2O2
TiO2
(2)ナノオーダの酸化チタン粒子が、強アルカリであるKOHに高温条件下に曝されると、酸化チタンの界面において、一部チタン原子と酸素原子との結合が切れ、チタン原子には水酸基、酸素原子にはカリウム原子が結びつき、不安定なチタン酸化合物(K,H)Ti2O5が形成される。
このチタン酸化合物が水(水蒸気)と容易に反応して分解し、一部は酸化チタンに戻るが、一部は酸化チタン水和物の形で残り、この過程で水素が発生する。
+H2↑ …(2)
そして、最後にこの酸化チタン水和物が熱により脱水され安定な酸化チタンに戻る際に酸素が発生する。
ここで、式(1)、(2)、(3)を加え合わせると、
H2O→H2+1/2O2 …(4)
となり、この場合の化学反応は、(4)式で示されるように見かけ上H2OがH2とO2に分解されることを示している。
8…電気ヒータ
20…枠板(付着板)
21…触媒層
32…コンプレッサ
33…真空ポンプ
40…水素発生装置
42…触媒収納装置
68…邪魔板
70…循環器
80…水素エンジン
85…加熱器
91…炉心
100…ボイラ
Claims (3)
- 過熱蒸気を発生させるための蒸気発生装置と、前記過熱蒸気が送られるとともに水から水素を取り出すための触媒を収納した触媒収納装置と、この触媒収納装置によって分解されない水蒸気を水素から分離する分離装置と、分離された水蒸気を蒸気発生装置に戻すための水蒸気循環装置とを有し、前記触媒収納装置内には酸化チタン(TiO 2 )と水酸化カリウム(KOH)とを1:2以上の重量割合で加熱混合した触媒が収納されている水素発生装置。
- 水蒸気を発生させるための蒸気発生装置と、この蒸気発生装置から送られる水蒸気を分解して水素を取り出す触媒を収納した触媒収納装置と、この触媒収納装置によって分離されない水蒸気と水素を分離する分離装置とを備え、前記触媒収納装置は、ステンレス板上で金属化合物を溶融加熱した触媒層が複数段設けられ、これらの触媒層は酸化チタン(TiO 2 )と水酸化カリウム(KOH)とを1:2以上の重量割合で加熱混合したものからなり、それらの各段がヒータにより加熱されるとともに蒸気発生装置からの水蒸気を分解する水素発生装置。
- 前記蒸気発生装置は水素バーナを備えたボイラであり、前記分離装置からの水素が水素バーナに供給される請求項1記載の水素発生装置。
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