JP5886690B2 - 水素製造方法及び装置 - Google Patents
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Description
生成した水素及び一酸化炭素は、余剰の水蒸気と共に生成ガス28として排出ポート22を介して反応器外(反応器下流)のガス搬送配管(図示省略)に移送される。また、図示していないが、このガス搬送配管には熱交換器と凝縮器が設けられ、生成ガスを熱交換器で100℃以下に冷却し、凝縮器において水素ガス移送配管と水排出系配管とに分岐させるようにしている。
ポート19から水蒸気のみを供給するようにしても良い。
<参考例>
素材料が収納されるので、広い領域の炭素材料がマイクロ波加熱されて水蒸気との化学反応が行われ、水素ガス・一酸化酸素ガスの生成を活発化することができる。
尚、上述の実施例4や5においても炭化物を破砕したものを利用してもよいが、炭素粉体や炭素粒体の方が望ましい。
Claims (9)
- 金属製反応器内に炭素材料と水蒸気を供給して炭素材料を含む水蒸気旋回流を形成し、前記金属製反応器内にマイクロ波を直接照射するようにした水素製造装置であって、
前記金属製反応器は、縦長の金属外筒部と縦長の金属内筒部を有し、前記金属外筒部の内面と前記金属内筒部の外面とで縦長の環状空間を形成するように構成されており、
前記金属製反応器の上方に、前記環状空間に前記炭素材料を含む水蒸気旋回流を形成させるように前記炭素材料と水蒸気を射出する供給ポートが設けられており、
前記金属製反応器には、前記金属内筒部に接続する中心導体を有し前記環状空間にマイクロ波を同軸モードで伝搬させてマイクロ波電界を形成するマイクロ波同軸給電部が設けられていることを特徴とする水素製造装置。 - 金属製反応器内に炭素材料と水蒸気を供給して炭素材料を含む水蒸気旋回流を形成し、前記金属製反応器内にマイクロ波を直接照射するようにした水素製造方法であって、
前記金属製反応器内に上から下に向かう水蒸気旋回流と、前記上から下に向かう水蒸気旋回流の外周側に下から上に向かう水蒸気旋回流を形成させ、
前記マイクロ波を前記上から下に向かう水蒸気旋回流と前記下から上に向かう水蒸気旋回流の双方に照射するようにしたことを特徴とする水素製造方法。 - 請求項2において、前記炭素材料を前記金属製反応器の上方或いは下方から前記金属製反応器内に供給するようにしたことを特徴とする水素製造方法。
- 金属製反応器内に炭素材料と水蒸気を供給して炭素材料を含む水蒸気旋回流を形成し、前記金属製反応器内にマイクロ波を直接照射するようにした水素製造装置であって、
前記金属製反応器は、金属製の円筒体構造の反応器ハウジングと、前記反応器ハウジングの内部上端部に取り付けられた金属内筒と、前記金属内筒と前記反応器ハウジングとの間に位置し前記反応器ハウジングの内部上端部に取り付けられた金属製の上円筒ガイドと、前記上円筒ガイドと略同径に形成され前記反応器ハウジングの底面から離間した位置に保持された金属製の下円筒ガイドとを有し、
前記金属製反応器の側面に、前記マイクロ波を前記金属製反応器内に照射する導波管が設けられており、
前記金属製反応器の上部に、前記金属内筒の周囲を旋回しながら前記金属製反応器の上部から下方に向かう水蒸気旋回流を形成させるように前記炭素材料と水蒸気を射出する供給ポートが設けられており、
前記金属製反応器の下部に、前記金属製反応器の上部から下方に向かう水蒸気旋回流の外側に前記金属製反応器の下部から上方に向かう水蒸気旋回流を形成させるように前記炭素材料と水蒸気又は水蒸気のみを射出する供給ポートが設けられていることを特徴とする水素製造装置。 - 炭素材料と水蒸気の混合原料の供給ポート、または、炭素材料の供給ポートおよび水蒸気の供給ポートが設けられた金属製反応器内に前記炭素材料と水蒸気の混合原料の供給ポート、または、前記炭素材料の供給ポートおよび水蒸気の供給ポートを介して炭素材料と水蒸気を供給し、前記金属製反応器内にマイクロ波を直接照射するようにした水素製造方法であって、
前記金属製反応器内には粉体又は粒状体の前記炭素材料が敷き詰められており、
前記金属製反応器の内壁面から離れた領域にある前記炭素材料に対して局部的に前記マイクロ波を照射することを特徴とする水素製造方法。 - 金属製反応器内に炭素材料と水蒸気を供給し、前記金属製反応器内にマイクロ波を直接照射するようにした水素製造装置であって、
前記金属製反応器に供給され前記金属製反応器の内壁面から離れた領域にある前記炭素材料に対して前記マイクロ波を局部的に照射する装置と、
前記マイクロ波が局部的に照射されて生成された前記炭素材料の高温加熱部分に向けて水蒸気を射出する装置及び前記炭素材料を補給する装置と、
前記金属製反応器に設けられ、前記炭素材料と前記水蒸気が化学反応して生成する反応ガスを排出するポートとを有することを特徴とする水素製造装置。 - 金属製反応器内に炭素材料と水蒸気を供給し、前記金属製反応器内にマイクロ波を直接照射するようにした水素製造装置であって、
前記金属製反応器内には粉体又は粒状体の前記炭素材料が敷き詰められており、
前記金属製反応器の内壁面から離れた領域にある前記炭素材料に対して前記マイクロ波を局部的に照射する装置と、
前記マイクロ波が局部的に照射されて生成された前記炭素材料の高温加熱部分に向けて水蒸気を射出する装置及び前記炭素材料を補給する装置と、
前記金属製反応器に設けられ、前記炭素材料と前記水蒸気が化学反応して生成する反応ガスを排出するポートとを有することを特徴とする水素製造装置。 - 金属製反応器内に炭素材料と水蒸気を供給し、前記金属製反応器内にマイクロ波を直接照射するようにした水素製造装置であって、
前記炭素材料は棒状体に形成されており、
前記金属製反応器に底面を貫通して設けられ、前記棒状体の炭素材料を収容する金属筒と、
前記棒状体の炭素材料を前記金属製反応器の下部外部より前記金属筒を介して前記金属製反応器の内部に前記棒状体の炭素材料の先端部が露出するように供給する装置と、
前記棒状体の炭素材料の露出部分に向けて前記水蒸気を射出する装置と、
前記マイクロ波を前記金属製反応器内に照射する装置と、
前記金属製反応器に設けられ、前記炭素材料と前記水蒸気が化学反応して生成する反応ガスを排出するポートとを有することを特徴とする水素製造装置。 - 請求項2、3、5の何れか一項に記載の水素製造方法において、
前記水蒸気の供給は、前記マイクロ波により水を加熱することによって、又は前記炭素材料と前記水蒸気が化学反応して生成した反応ガスにより水を加熱することによって生成された水蒸気を用いることを特徴とする水素製造方法。
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