JP6259849B2 - 水素発生方法及び水素発生装置 - Google Patents
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Description
次に、図10に示す反応容器10を使用した場合の実験例について説明する。
1)反応容器の寸法
直径10cm 長さ40cm
2)材質
SUS304(18%Cr−8Ni残Fe)
内壁にSiO2、Fe2O3、Cr2O3、MnO2、CuOを均等に混合した塗料を塗布した。
3)アルミナ(Al2O3)のるつぼに反応剤としてカセイソーダ(NaOH)を1ol入れて反応炉の底部内に設置した。
4)温度
底部10aを500〜520℃に加熱した。
5)反応容器の内壁の塗料と反応剤を同じくして一連の実験を2度(A、B実験)を行った。
また、減圧にしないで正圧での実験(C実験)を1度行った。
1)A実験
・1日目 注水量 699cc
コールドトラップ回収量 653cc
実注水量 46cc
H2発生量 366l
・2日目 注水量 804cc
コールドトラップ回収量 698cc
実注水量 106cc
H2発生量 701l
・3日目 注水量 787cc
コールドトラップ回収量 736cc
実注水量 51cc
H2発生量 323l
A実験では、上述のように3日間行い(1〜3回)、その総計は以下の通りであり、A実験終了後NaOHの使用量と反応容器の増加した重量とを測定した。
・総計
総注水量 2,290cc
総コールドトラップ回収量 2,087cc
総実注水量 203cc
NaOH使用量 27.7g
総H2発生量 1,417l
反応容器の増加重量 15g
2)B実験
・1日目 注水量 431cc
コールドトラップ回収量 428cc
実注水量 3cc
H2>発生量 49l
・2日目 注水量 372cc
コールドトラップ回収量 342cc
実注水量 30cc
H2発生量 220l
・3日目 注水量 398cc
コールドトラップ回収量 374cc
実注水量 24cc
H2発生量 204l
・4日目 注水量 451cc
コールドトラップ回収量 418cc
実注水量 33cc
H2発生量 278l
・5日目 注水量 788cc
コールドトラップ回収量 761cc
実注水量 27cc
H2発生量 237l
・6日目 注水量 360cc
コールドトラップ回収量 344cc
実注水量 16cc
H2発生量 99l
・総計
総注水量 2,800cc
総コールドトラップ回収量 2,667cc
総実注水量 133cc
総H2発生量 1,087l
NaOH使用量 16g
反応容器の増加重量 10g
3)C実験
反応容器内を常圧とし、チュービングポンプで0.1cc/min〜0.5cc/minの水を供給し、コールドトラップを作動し、真空ポンプは停止したままとした。
・総計
実注水量 178cc
総コールドトラップ回収量 163cc
実注水量 15cc
総H2発生量 8l
反応容器内を開けると、内壁が真っ赤に錆びていた。
実験結果より以下のことが推測される。
実験A、Bより、反応に寄与している水量は注入した水の約9%(A実験)、5%(B実験)であり、大量の水蒸気を反応容器内に送っても、その中の一部(10%以下)が反応するだけであることが判るが、総実注水量に対して総H2発生量が異常に多いのが注目される。すなわち、注水量に含まれる水素の量は、A実験では270l(常温で換算)、B実験では、177l(常温で換算)であり、理論値のA実験では5.2倍、B実験では6.1倍となり、このことからすると特異反応が生じていると言わざるを得ない。また、発生したガスを質量分析器で分析したところ、図14に示すように水素が95%以上であり、酸素は0.14%であるので、気体としての酸素は外部に排出されていない。
2…面状発熱体
6、44、55…反応剤
20…分離装置
25…減圧装置
56…収納皿
60…ドライポンプ
Claims (6)
- 密閉性の反応容器をステンレス鋼で形成し、この反応容器内を減圧状態に保つとともに、この反応容器の一端部を350℃以上に加熱し、反応容器の他の部分を大気に露出して前記一端部より温度が低くなるようにして反応空間を形成するとともに反応容器の他端部を開閉自在とし、前記反応容器内の一端部内に水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムからなる反応剤を収納し、前記反応剤の表面から
微細粒子を反応空間内に飛散せしめ、前記反応容器内に水又は水蒸気を供給するようにした水素発生方法。 - 前記反応空間の温度を300〜350℃とした請求項1記載の水素発生方法。
- 前記反応容器の内壁に酸化ケイ素(SiO2)を主成分とする水性塗料を塗布した請求項1又は2記載の水素発生方法。
- ステンレス鋼からなる密閉性の反応容器と、この反応容器内に収納された水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムのうちの一種からなる反応剤と、この反応容器内に所定量の水又は水蒸気を供給する水供給装置と、前記反応容器の一端部を350℃以上に加熱し、他の部分を一端部より低い温度となるように加熱するための加熱装置と、前記反応容器内の未分解の水蒸気と、ここで発生した水素とを分離するための分離装置と、この分離装置の下流側に接続され水素発生システム内の酸素を除去するとともにシステム内を減圧状態とする減圧装置とを有し、
前記反応容器は縦型の円筒体からなり、その底部内に前記反応剤を収納するとともに、その下端部分を加熱装置により加熱し、円筒体の長手方向中間部分及び上端部分を大気に露出して下端部分より温度を低くし、上端部分を開閉自在としたことを特徴とする水素発生装置。 - ステンレス鋼からなる密閉性の反応容器と、この反応容器内に収納された水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムのうちの一種からなる反応剤と、この反応容器内に所定量の水又は水蒸気を供給する水供給装置と、前記反応容器の一端部を350℃以上に加熱し、他の部分を一端部より低い温度となるように加熱するための加熱装置と、前記反応容器内の未分解の水蒸気と、ここで発生した水素とを分離するための分離装置と、この分離装置の下流側に接続され水素発生システム内の酸素を除去するとともにシステム内を減圧状態とする減圧装置とを有し、
前記反応容器は横型の円筒体からなり、その一方側部分に前記反応剤を収納するとともに一方側部分の外面を加熱装置より加熱し、円筒体の長手方向他方側部分は大気に露出させて一方側部分より温度を低くし、前記他方側端部分を開閉自在としたことを特徴とする水素発生装置。 - 前記反応容器の内壁に少なくとも酸化ケイ素(SiO2)を主成分とする水性塗料を塗布したことを特徴とする請求項4又は5に記載の水素発生装置。
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