JP6851786B2 - 化学蓄熱システム - Google Patents
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Description
発熱ユニット2は、反応固体を含むスラリーを収容し、上述の発熱反応、すなわち、スラリー中で反応固体と反応気体とから生成固体を生成する反応を行い、熱を発生させるユニットである。
吸熱ユニット3は、生成固体を含むスラリーを収容し、外部から供給される熱を吸収して、上述の吸熱反応、すなわち、スラリー中で生成固体を反応固体と反応気体とに分解する反応を行うユニットである。
ガス回収供給ユニット4は、吸熱ユニット3で分解された反応気体を回収して発熱ユニット2に供給するユニットであり、ガス回収ライン11を介して吸熱ユニット3に接続され、ガス供給ライン12を介して発熱ユニット2に接続されている。
循環ユニット5は、吸熱ユニット3で分解された反応固体を含むスラリーを発熱ユニット2に供給するとともに、発熱ユニット2で生成された生成固体を含むスラリーを吸熱ユニット3に供給して、発熱ユニット2と吸熱ユニット3との間でスラリーを循環させるユニットである。
ここで、本実施形態の熱回収利用システムをケミカルヒートポンプシステムとして利用する場合の動作モード、すなわちヒートポンプモードについて説明する。以下では、説明の便宜上、吸熱ユニット3とガス回収ユニット6が同じ圧力にあるものとして説明するが、両者間には、厳密には反応気体を移動させるための圧力差(吸熱ユニット3内の圧力>ガス回収ユニット6内の圧力)が生じていることに留意されたい。同様に、発熱ユニット2とガス供給ユニット7は厳密には同じ圧力にはなく、両者間には反応気体を移動させるための圧力差(発熱ユニット2内の圧力<ガス供給ユニット7内の圧力)が生じていることに留意されたい。
次に、本実施形態の熱回収利用システムを化学蓄熱システムとして利用する場合の動作モード、すなわち蓄放熱モードについて説明する。蓄放熱モードは、蓄熱モード、放熱モード、および連続モードの3つのモードからなる。
2 発熱ユニット
3 吸熱ユニット
4 ガス回収供給ユニット
5 循環ユニット
6 ガス回収ユニット
7 ガス供給ユニット
8 移送ユニット
11 ガス回収ライン
12 ガス供給ライン
13 移送ライン
13a 移送ポンプ
14 返送ライン
14a 返送バルブ
15 熱交換器
21 第1の循環ライン
21a 循環ポンプ
22 第2の循環ライン
22a 循環バルブ
23 熱交換器
Claims (9)
- 反応固体と反応気体とから生成固体を生成する発熱反応と、前記生成固体を前記反応固体と前記反応気体とに分解する吸熱反応とを利用した化学蓄熱システムであって、
前記生成固体を含むスラリーを収容し、外部から供給される熱を吸収して、前記吸熱反応を行う吸熱ユニットと、
前記反応固体を含むスラリーを収容し、前記発熱反応を行い、熱を発生させる発熱ユニットと、
前記吸熱ユニットで分解された前記反応気体を、前記吸熱ユニットで分解された前記反応固体とは別に回収して前記発熱ユニットに供給するガス回収供給ユニットと、
を有し、
前記ガス回収供給ユニットが、前記吸熱ユニットで分解された前記反応気体を液体またはスラリー状の捕捉部材に捕捉させて回収するガス回収ユニットと、前記ガス回収ユニットで前記反応気体を回収した前記捕捉部材から前記反応気体を放出させて前記発熱ユニットに供給するガス供給ユニットと、前記ガス回収ユニットで前記反応気体を回収した前記捕捉部材を前記ガス供給ユニットに移送する移送ラインと、前記ガス供給ユニットで前記反応気体を放出した前記捕捉部材を前記ガス回収ユニットに返送する返送ラインと、を有する、化学蓄熱システム。 - 反応固体と反応気体とから生成固体を生成する発熱反応と、前記生成固体を前記反応固体と前記反応気体とに分解する吸熱反応とを利用した化学蓄熱システムであって、
前記生成固体を含むスラリーを収容し、外部から供給される熱を吸収して、前記吸熱反応を行う吸熱ユニットと、
前記反応固体を含むスラリーを収容し、前記発熱反応を行い、熱を発生させる発熱ユニットと、
前記吸熱ユニットで分解された前記反応気体を、前記吸熱ユニットで分解された前記反応固体とは別に回収して前記発熱ユニットに供給するガス回収供給ユニットと、
を有し、
前記ガス回収供給ユニットが、前記吸熱ユニットで分解された前記反応気体を凝縮させて回収するガス回収ユニットと、前記ガス回収ユニットで凝縮された前記反応気体を蒸発させて前記発熱ユニットに供給するガス供給ユニットと、前記ガス回収ユニットで凝縮された前記反応気体を前記ガス供給ユニットに移送する移送ラインと、を有する、化学蓄熱システム。 - 前記ガス回収ユニットが、前記吸熱ユニットで分解された前記反応気体を吸収液に吸収させて回収し、前記ガス供給ユニットが、前記吸収液から前記反応気体を分離させて前記発熱ユニットに供給する、請求項1に記載の化学蓄熱システム。
- 前記ガス回収ユニットが、前記吸熱ユニットで分解された前記反応気体を液状またはスラリー状の吸着剤に吸着させて回収し、前記ガス供給ユニットが、前記吸着剤から前記反応気体を脱着させて前記発熱ユニットに供給する、請求項1に記載の化学蓄熱システム。
- 前記ガス回収ユニットが、前記吸熱ユニットで分解された前記反応気体を、液状またはスラリー状の反応物と反応させ、液状またはスラリー状の生成物を生成することで回収し、前記ガス供給ユニットが、前記生成物から前記反応気体を分解して前記発熱ユニットに供給する、請求項1に記載の化学蓄熱システム。
- 前記ガス供給ユニットが、前記移送ラインを流れる前記捕捉部材と前記返送ラインを流れる前記捕捉部材との間で熱交換を行う熱交換器を有する、請求項1、3から5のいずれか1項に記載の化学蓄熱システム。
- 前記吸熱ユニットで分解された前記反応固体を含むスラリーを前記発熱ユニットに供給するとともに、前記発熱ユニットで生成された前記生成固体を含むスラリーを前記吸熱ユニットに供給して、前記吸熱ユニットと前記発熱ユニットとの間で前記スラリーを循環させる循環ユニットを有する、請求項1から6のいずれか1項に記載の化学蓄熱システム。
- 前記循環ユニットが、
前記吸熱ユニットで分解された前記反応固体を含むスラリーを前記発熱ユニットに供給する第1の循環ラインと、
前記第1の循環ラインに設けられた循環ポンプと、
前記発熱ユニットで生成された前記生成固体を含むスラリーを前記吸熱ユニットに供給する第2の循環ラインと、
前記第2の循環ラインに設けられた循環バルブと、
を有する、請求項7に記載の化学蓄熱システム。 - 前記ガス回収供給ユニットが、ガス供給ラインを介して前記発熱ユニットに接続され、前記ガス供給ラインには、該ガス供給ラインを流れる前記反応気体の流量を調整するバルブが設けられている、請求項7または8に記載の化学蓄熱システム。
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