JPH0293294A - 水和反応を利用した蓄熱反応装置 - Google Patents
水和反応を利用した蓄熱反応装置Info
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- JPH0293294A JPH0293294A JP63243166A JP24316688A JPH0293294A JP H0293294 A JPH0293294 A JP H0293294A JP 63243166 A JP63243166 A JP 63243166A JP 24316688 A JP24316688 A JP 24316688A JP H0293294 A JPH0293294 A JP H0293294A
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-
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、潮解性を有する無機化合物を蓄熱媒体とし
て用い、高温熱源流体による水和蓄熱媒体の脱水反応に
よって蓄熱を行い、蓄熱媒体と水蒸気との水和反応で生
じる反応熱を利用して放熱を行う化学蓄熱法に関し、さ
らに詳しくは、同蓄熱法に使用される反応装置の構造的
改良に関する。
て用い、高温熱源流体による水和蓄熱媒体の脱水反応に
よって蓄熱を行い、蓄熱媒体と水蒸気との水和反応で生
じる反応熱を利用して放熱を行う化学蓄熱法に関し、さ
らに詳しくは、同蓄熱法に使用される反応装置の構造的
改良に関する。
従来技術およびその問題点
上記原理の化学蓄熱法に使用される蓄熱媒体としては、
塩化カルシウム、塩化マグネシウム、臭化カルシウム、
硫化ナトリウムなどがあるが、これらはいずれも水との
親和力が大きいためそれ自体潮解性を有する。
塩化カルシウム、塩化マグネシウム、臭化カルシウム、
硫化ナトリウムなどがあるが、これらはいずれも水との
親和力が大きいためそれ自体潮解性を有する。
蓄熱媒体として臭化カルシウムを用いた場合、臭化カル
シウム水和物の飽和水蒸気圧は、第３図に示す通りであ
る。同図によれば、水蒸気圧２３．８＋ａ＋ＩＨＨにお
いて、臭化カルシウムの無水物を高温雰囲気に置いてこ
れを非常にゆっくり降温して行くと、雰囲気温度１５３
℃以上で臭化カルシづム１水塩が生成するが、２水塩以
上の多水和物は生成せず、雰囲気温度１１８℃以上では
臭化カルシウム１水塩および２水塩は生成するが、４水
塩以上の多水和物は生成せず、雰囲気温度８６℃以上で
は臭化カルシウムの４水塩以下は生成するが、６水塩は
生成しないことがわかる。換言すれば、水蒸気圧が２３
．８Ｈｇに保たれている大きな容器内に、８６℃、１１
８℃および１５３℃に温度コントロールされた小皿を置
いて、これらの小皿にそれぞれ臭化カルシウムの無水物
を入れて長時間放置した場合、８６℃の容器には４水塩
が、１１８℃の容器には２水塩が、および１５３℃の容
器には１水塩がそれぞれ生成することがわかる。このこ
とは、水和反応器の内部に局部的に上記の如き温度分布
があった場合、目的とする水和物のほかに様々の水和物
が生成することを意味し、これが効率のよい蓄熱・放熱
操作を妨げる原因となる。
シウム水和物の飽和水蒸気圧は、第３図に示す通りであ
る。同図によれば、水蒸気圧２３．８＋ａ＋ＩＨＨにお
いて、臭化カルシウムの無水物を高温雰囲気に置いてこ
れを非常にゆっくり降温して行くと、雰囲気温度１５３
℃以上で臭化カルシづム１水塩が生成するが、２水塩以
上の多水和物は生成せず、雰囲気温度１１８℃以上では
臭化カルシウム１水塩および２水塩は生成するが、４水
塩以上の多水和物は生成せず、雰囲気温度８６℃以上で
は臭化カルシウムの４水塩以下は生成するが、６水塩は
生成しないことがわかる。換言すれば、水蒸気圧が２３
．８Ｈｇに保たれている大きな容器内に、８６℃、１１
８℃および１５３℃に温度コントロールされた小皿を置
いて、これらの小皿にそれぞれ臭化カルシウムの無水物
を入れて長時間放置した場合、８６℃の容器には４水塩
が、１１８℃の容器には２水塩が、および１５３℃の容
器には１水塩がそれぞれ生成することがわかる。このこ
とは、水和反応器の内部に局部的に上記の如き温度分布
があった場合、目的とする水和物のほかに様々の水和物
が生成することを意味し、これが効率のよい蓄熱・放熱
操作を妨げる原因となる。
蓄熱媒体として臭化カルシウムを用い、臭化カルシウム
の１水塩と２水塩との間の脱水／水和反応熱を利用した
蓄熱／放熱は、つぎの反応式で示すとおりである。
の１水塩と２水塩との間の脱水／水和反応熱を利用した
蓄熱／放熱は、つぎの反応式で示すとおりである。
［蓄熱時］
反応器側 高温熱源温度１１８℃の場合ＣａＢｒｚ ・
２Ｈ２０（固体）＋Ｑ１−ｅｃａＢｒ２−Ｈ２０（固体
）＋Ｈ２０（気体）凝縮／蒸発用容器側 冷却水温度２
５℃の場合Ｈ２０（気体）→Ｈ２０（液体）＋Ｑ２＋Ｑ
３［放熱時］ 凝縮／蒸発用容器側 補助熱源温度２５℃の場合 Ｈ２Ｏ（液体）＋Ｑ３→Ｈ２０（気体）反応器側 熱回
収用流体温度１１８℃の場合ＣａＢｒ２＃Ｈ２０（固体
＞ ＋Ｈ２０（気体）”Ｃａ Ｂ ｒ３ ＠ ２Ｈ２０
（固体） ＋Ｑ１−Ｑ２ここで、 Ｑｌは１１８℃での反応熱 ＝６１．４ （ＫＣＩ＋／媒体Ｋｇ）、Ｑ２は１１８〜
２５℃の間での水蒸気顕熱＝３．２ （Ｋｃｇｌ／媒体
Ｋｇ） 、およびＱ３は２５℃での水の凝縮／蒸発潜熱 ＝４４． ３ （Ｋｃ畠１／媒体Ｋｇ）である。
２Ｈ２０（固体）＋Ｑ１−ｅｃａＢｒ２−Ｈ２０（固体
）＋Ｈ２０（気体）凝縮／蒸発用容器側 冷却水温度２
５℃の場合Ｈ２０（気体）→Ｈ２０（液体）＋Ｑ２＋Ｑ
３［放熱時］ 凝縮／蒸発用容器側 補助熱源温度２５℃の場合 Ｈ２Ｏ（液体）＋Ｑ３→Ｈ２０（気体）反応器側 熱回
収用流体温度１１８℃の場合ＣａＢｒ２＃Ｈ２０（固体
＞ ＋Ｈ２０（気体）”Ｃａ Ｂ ｒ３ ＠ ２Ｈ２０
（固体） ＋Ｑ１−Ｑ２ここで、 Ｑｌは１１８℃での反応熱 ＝６１．４ （ＫＣＩ＋／媒体Ｋｇ）、Ｑ２は１１８〜
２５℃の間での水蒸気顕熱＝３．２ （Ｋｃｇｌ／媒体
Ｋｇ） 、およびＱ３は２５℃での水の凝縮／蒸発潜熱 ＝４４． ３ （Ｋｃ畠１／媒体Ｋｇ）である。
上記の如き反応を利用した蓄熱法の場合、放熱操作時に
反応器内では、２５℃で蒸発した水蒸気を水和反応温度
まで昇温するための顕熱によって、水和反応熱の一部が
消費されることになる。
反応器内では、２５℃で蒸発した水蒸気を水和反応温度
まで昇温するための顕熱によって、水和反応熱の一部が
消費されることになる。
蓄熱操作の終了後、工水塩の形態にある蓄熱媒体の粒子
層に、今度は水蒸気を通して放熱操作を行う。水和反応
器内の蓄熱媒体粒子充填層において水蒸気との当初の接
触部分すなわち同層の表層部は、水和反応熱によって速
やかに１１８℃に昇温し、Ｑｌ−Ｑ２ （蓄熱媒体自体
の昇温顕熱）に相当する熱量を熱回収用流体に放熱する
。
層に、今度は水蒸気を通して放熱操作を行う。水和反応
器内の蓄熱媒体粒子充填層において水蒸気との当初の接
触部分すなわち同層の表層部は、水和反応熱によって速
やかに１１８℃に昇温し、Ｑｌ−Ｑ２ （蓄熱媒体自体
の昇温顕熱）に相当する熱量を熱回収用流体に放熱する
。
水和反応器内においてその奥行き方向に多くの蓄熱媒体
粒子が充填されていると、この内部の充填粒子と反応す
べき水蒸気は、水和反応の進行如何に係わらず、蓄熱媒
体粒子の表層部を通過することになる。水和反応の初期
において反応速度が大きい間は、生成した反応熱が通過
水蒸気に顕熱として与えられ、かつ熱回収用流体に放熱
されても、粒子温度はなお１１８℃を維持することがで
きる。しかしながら、反応の末期において反応速度が低
下した段階になると、蓄熱媒体粒子充填層の表層部を通
過する水蒸気が表層部の粒子から顕熱を奪う。その結果
、粒子温度は１１８℃を維持することができなくなって
、温度低下をきたす。粒子温度が８６℃まで低下すると
４水塩の生成領域となって、蓄熱媒体粒子である臭化カ
ルシウムの水和物は水蒸気を吸収して４水塩に変化する
。さらに粒子温度が低下すると臭化カルシウムの水和物
は６水塩に変化する。こうして生じた臭化カルシウム４
水塩は、８０℃付近に融点を持つので、８０〜８６℃の
温度で生成すると液状となる性質があり、蓄熱媒体粒子
充填層が溶は出すことがある。このことは、水和反応器
内において熱交換部から蓄熱媒体粒子が移動したり消失
したりするトラブルの原因になる。
粒子が充填されていると、この内部の充填粒子と反応す
べき水蒸気は、水和反応の進行如何に係わらず、蓄熱媒
体粒子の表層部を通過することになる。水和反応の初期
において反応速度が大きい間は、生成した反応熱が通過
水蒸気に顕熱として与えられ、かつ熱回収用流体に放熱
されても、粒子温度はなお１１８℃を維持することがで
きる。しかしながら、反応の末期において反応速度が低
下した段階になると、蓄熱媒体粒子充填層の表層部を通
過する水蒸気が表層部の粒子から顕熱を奪う。その結果
、粒子温度は１１８℃を維持することができなくなって
、温度低下をきたす。粒子温度が８６℃まで低下すると
４水塩の生成領域となって、蓄熱媒体粒子である臭化カ
ルシウムの水和物は水蒸気を吸収して４水塩に変化する
。さらに粒子温度が低下すると臭化カルシウムの水和物
は６水塩に変化する。こうして生じた臭化カルシウム４
水塩は、８０℃付近に融点を持つので、８０〜８６℃の
温度で生成すると液状となる性質があり、蓄熱媒体粒子
充填層が溶は出すことがある。このことは、水和反応器
内において熱交換部から蓄熱媒体粒子が移動したり消失
したりするトラブルの原因になる。
この発明は、上記の如き開局を解消した蓄熱反応装置を
提供することを目的とする。
提供することを目的とする。
問題点の解決手段
この発明による蓄熱反応装置は、上記目的の達成のため
に、潮解性を有する無機化合物を蓄熱媒体として用い、
高温熱源流体による蓄熱媒体の脱水反応によって蓄熱を
行い、蓄熱媒体と水蒸気との水和反応で生じる反応熱を
利用して放熱を行う化学蓄熱法に使用される反応装置に
おいて、反応器の内部または反応器に通じる水蒸気通路
に水蒸気過熱用の熱交換器を設け、水和反応熱を回収す
る流体を上記熱交換器に通す導管を設け、反応器へ流入
する水蒸気を水和反応前に同流体によって過熱するよう
にしたことを特徴とする。
に、潮解性を有する無機化合物を蓄熱媒体として用い、
高温熱源流体による蓄熱媒体の脱水反応によって蓄熱を
行い、蓄熱媒体と水蒸気との水和反応で生じる反応熱を
利用して放熱を行う化学蓄熱法に使用される反応装置に
おいて、反応器の内部または反応器に通じる水蒸気通路
に水蒸気過熱用の熱交換器を設け、水和反応熱を回収す
る流体を上記熱交換器に通す導管を設け、反応器へ流入
する水蒸気を水和反応前に同流体によって過熱するよう
にしたことを特徴とする。
この発明において、水蒸気過熱用の熱交換器の設置位置
は、例えば、脱水／水和反応器の内部における水蒸気の
入口部分、または凝縮／蒸発用容器から同反応器に通じ
る水蒸気通路における同反応器寄りの部分などである。
は、例えば、脱水／水和反応器の内部における水蒸気の
入口部分、または凝縮／蒸発用容器から同反応器に通じ
る水蒸気通路における同反応器寄りの部分などである。
要するに、熱交換器は蓄熱媒体と水蒸気との水和反応が
生じる前に水蒸気を過熱できる位置に設けられればよい
。
生じる前に水蒸気を過熱できる位置に設けられればよい
。
この発明による蓄熱反応装置は、ケミカルヒートポンプ
反応器にも適用でき、また凝縮性の気体と反応して融解
性を示す物質を蓄熱媒体として使用する場合にも適用で
きる。
反応器にも適用でき、また凝縮性の気体と反応して融解
性を示す物質を蓄熱媒体として使用する場合にも適用で
きる。
潮解性を有する無機化合物の代表的な例は、臭化カルシ
ウムである。蓄熱媒体としてはそのほかに、塩化カルシ
ウム、塩化マグネシウム、硫化ナトリウムなども使用で
きる。
ウムである。蓄熱媒体としてはそのほかに、塩化カルシ
ウム、塩化マグネシウム、硫化ナトリウムなども使用で
きる。
発明の効果
この発明によれば、反応器の内部または反応器に通じる
水蒸気通路に水蒸気過熱用の熱交換器を設け、水和反応
熱を回収した流体を上記熱交換器に通す導管を設けたの
で、水蒸気通路を通って反応器へ流入する水蒸気を、熱
交換器において反応前に水和反応熱回収後の流体によっ
て過熱することができる。したがって、本書冒頭で述べ
たような、粒子温度の低下に起因する多水和物の生成を
なくすことができ、よって熱交換部からの蓄熱媒体粒子
の移動ないし消失といったトラブルを回避することがで
きる。
水蒸気通路に水蒸気過熱用の熱交換器を設け、水和反応
熱を回収した流体を上記熱交換器に通す導管を設けたの
で、水蒸気通路を通って反応器へ流入する水蒸気を、熱
交換器において反応前に水和反応熱回収後の流体によっ
て過熱することができる。したがって、本書冒頭で述べ
たような、粒子温度の低下に起因する多水和物の生成を
なくすことができ、よって熱交換部からの蓄熱媒体粒子
の移動ないし消失といったトラブルを回避することがで
きる。
実施例
つぎに、添付の図面を基に、この発明の実施例、および
従来技術を示す参考例について説明する。
従来技術を示す参考例について説明する。
実施例
第１図において、脱水／水和反応器（１）の内部には蓄
熱媒体として臭化カルシウム水和物粒子（２）が充填さ
れている。また凝縮／蒸発用容器（３）には蓄熱時に生
じた水（４）が貯えられている。凝縮／蒸発用容器（３
）と脱水／水和反応器（１）は、バルブ（５）を有する
水蒸気通路（６）によって連結されている。
熱媒体として臭化カルシウム水和物粒子（２）が充填さ
れている。また凝縮／蒸発用容器（３）には蓄熱時に生
じた水（４）が貯えられている。凝縮／蒸発用容器（３
）と脱水／水和反応器（１）は、バルブ（５）を有する
水蒸気通路（６）によって連結されている。
水蒸気通路（６）において、脱水／水和反応器（１）と
バルブ（５）の間に水蒸気過熱用の熱交換器（７）が設
けられている。脱水／水和反応器（１）には高温熱源流
体／熱回収用流体を通す反応器側導管（８）が配設され
、同導管（８）は反応器内に熱交換部（８ａ）を有し、
反応器外にバルブ（９）を有する。
バルブ（５）の間に水蒸気過熱用の熱交換器（７）が設
けられている。脱水／水和反応器（１）には高温熱源流
体／熱回収用流体を通す反応器側導管（８）が配設され
、同導管（８）は反応器内に熱交換部（８ａ）を有し、
反応器外にバルブ（９）を有する。
反応器側導管（８）には反応器（１）を貫通して出た位
置に分岐管（１０）が設けられている。この分岐管（１
０）は分岐部寄りにバルブ（１１）を有し、上記熱交換
器（７）を貫通した後、反応器側導管（８）の後流部に
接続されている。分岐管（１０）の熱交換器内部分は熱
交換部（１０ａ）になされている。
置に分岐管（１０）が設けられている。この分岐管（１
０）は分岐部寄りにバルブ（１１）を有し、上記熱交換
器（７）を貫通した後、反応器側導管（８）の後流部に
接続されている。分岐管（１０）の熱交換器内部分は熱
交換部（１０ａ）になされている。
凝縮／蒸発用容器（３）には容器側導管（１２）が配設
され、同導管（１２）の容器内部分は熱交換部（１２ａ
）になされている。
され、同導管（１２）の容器内部分は熱交換部（１２ａ
）になされている。
つぎに、上記構成の装置を用いる蓄熱／放熱操作につい
て説明する。
て説明する。
［蓄熱操作］
まず、高温熱源の熱を蓄熱するには、バルブ（５）およ
びバルブ（９）を開くとともにバルブ（１１）を閉じ、
反応器側導管（８）に温度１１８℃の高温熱源流体を供
給し、がっ容器側導管（１２）に温度２５℃の冷却水を
供給する。その結果、反応器（１）内の臭化カルシウム
２水塩粒子（２）は上記熱源によって加熱され、脱水さ
れて１水塩になる。この脱水によって生じた水蒸気は、
水蒸気通路（６）を通って容器（３）に導かれ、冷却水
によって凝縮されて凝縮水となる。
びバルブ（９）を開くとともにバルブ（１１）を閉じ、
反応器側導管（８）に温度１１８℃の高温熱源流体を供
給し、がっ容器側導管（１２）に温度２５℃の冷却水を
供給する。その結果、反応器（１）内の臭化カルシウム
２水塩粒子（２）は上記熱源によって加熱され、脱水さ
れて１水塩になる。この脱水によって生じた水蒸気は、
水蒸気通路（６）を通って容器（３）に導かれ、冷却水
によって凝縮されて凝縮水となる。
こうして、反応器（１）から容器（３）へ所定量の水蒸
気が移動した段階で、蓄熱操作を終了する。
気が移動した段階で、蓄熱操作を終了する。
［放熱操作］
ついで、上記の如くして蓄熱した熱を放熱するには、バ
ルブ（５）およびバルブ（１１）を開くとともにバルブ
（９）を閉じ、反応器側導管（８）に熱回収用流体を供
給し、かつ容器側導管（１２）に温度２５℃の補助熱源
流体を供給する。その結果、容器（３）は蒸発器として
働き、その中の水が補助熱源流体の熱によって水蒸気を
発生する。
ルブ（５）およびバルブ（１１）を開くとともにバルブ
（９）を閉じ、反応器側導管（８）に熱回収用流体を供
給し、かつ容器側導管（１２）に温度２５℃の補助熱源
流体を供給する。その結果、容器（３）は蒸発器として
働き、その中の水が補助熱源流体の熱によって水蒸気を
発生する。
生じた水蒸気は蓄熱の場合とは逆に水蒸気通路（６）を
通って反応器（１）に導かれ、ここで１水塩の形態にあ
る臭化カルシウム粒子（２）と水和反応を起こし、臭化
カルシウム粒子２水塩が生じる。
通って反応器（１）に導かれ、ここで１水塩の形態にあ
る臭化カルシウム粒子（２）と水和反応を起こし、臭化
カルシウム粒子２水塩が生じる。
この水和反応によって生じた反応熱は、熱交換部（８ａ
）において熱回収用流体に回収される。
）において熱回収用流体に回収される。
こうして熱を回収した流体は、ついでバルブ（１１）を
経て熱交換器（７）を通過し、水蒸気通路（６）を通っ
て反応器へ流入する水蒸気を過熱し、水蒸気顕熱分の熱
を放出した後、系外へ流出される。
経て熱交換器（７）を通過し、水蒸気通路（６）を通っ
て反応器へ流入する水蒸気を過熱し、水蒸気顕熱分の熱
を放出した後、系外へ流出される。
こうして、容器（３）から反応器（１）へ所定量の水蒸
気が移動した段階で、放熱操作を終了する。
気が移動した段階で、放熱操作を終了する。
この放熱操作では、水蒸気通路（６）を通って反応器へ
流入する水蒸気は、水和反応熱を回収した流体によって
熱交換器（７）において反応前に過熱されるので、熱収
支自体を変えることなく、後述する比較例の場合のよう
な、粒子温度の低下に起因する多水和物の生成をなくす
ことができ、したがって蓄熱媒体粒子の融解によるトラ
ブルを回避することができる。
流入する水蒸気は、水和反応熱を回収した流体によって
熱交換器（７）において反応前に過熱されるので、熱収
支自体を変えることなく、後述する比較例の場合のよう
な、粒子温度の低下に起因する多水和物の生成をなくす
ことができ、したがって蓄熱媒体粒子の融解によるトラ
ブルを回避することができる。
比較例
第２図において、脱水／水和反応器（２１）の内部には
蓄熱媒体として臭化カルシウム粒子（２２）が充填され
ている。また凝縮／蒸発用容器（２３）には蓄熱時に生
じた水（２４）が貯えられている。
蓄熱媒体として臭化カルシウム粒子（２２）が充填され
ている。また凝縮／蒸発用容器（２３）には蓄熱時に生
じた水（２４）が貯えられている。
凝縮／蒸発用容器（２３）と脱水／水和反応器（２１）
はバルブ（２５）を有する水蒸気通路（２Ｂ）によって
連結されている。脱水／水和反応器（１）には高温熱源
流体／熱回収用流体を通す反応器側導管（２７）が配設
され、同導管（２７）の容器内部分は熱交換部（２７ａ
）になされている。また、凝縮／蒸発用容器（２３）に
は容器側導管（２８）が配設され、同導管（２８）の容
器内部分は熱交換部（２８ａ）になされている。
はバルブ（２５）を有する水蒸気通路（２Ｂ）によって
連結されている。脱水／水和反応器（１）には高温熱源
流体／熱回収用流体を通す反応器側導管（２７）が配設
され、同導管（２７）の容器内部分は熱交換部（２７ａ
）になされている。また、凝縮／蒸発用容器（２３）に
は容器側導管（２８）が配設され、同導管（２８）の容
器内部分は熱交換部（２８ａ）になされている。
つぎに、上記構成の装置を用いる蓄熱／放熱操作につい
て説明する。
て説明する。
［蓄熱操作］
まず、高温熱源の熱を蓄熱するには、バルブ（２５）を
開いておいて、反応器側導管（２７）に温度１１８℃の
高温熱源流体を供給し、かつ容器側導管（２８）に温度
２５℃の冷却水を供給する。その結果、反応器（２１）
内の臭化カルシウム２水塩粒子（２２）は上記熱源によ
って加熱され、脱水されて１水塩になる。この脱水によ
って生じた水蒸気は、水蒸気通路（２６）を通って容器
（２３）に導かれ、冷却水によって凝縮されて凝縮水と
なる。
開いておいて、反応器側導管（２７）に温度１１８℃の
高温熱源流体を供給し、かつ容器側導管（２８）に温度
２５℃の冷却水を供給する。その結果、反応器（２１）
内の臭化カルシウム２水塩粒子（２２）は上記熱源によ
って加熱され、脱水されて１水塩になる。この脱水によ
って生じた水蒸気は、水蒸気通路（２６）を通って容器
（２３）に導かれ、冷却水によって凝縮されて凝縮水と
なる。
こうして、反応器（２１）から容器（２３）へ所定量の
水蒸気が移動した段階で、蓄熱操作を終了する。
水蒸気が移動した段階で、蓄熱操作を終了する。
［放熱操作］
ついで、上記の如くして蓄熱した熱を放熱するには、反
応器側導管（２７）に熱回収用流体を供給し、かつ容器
側導管（２８）に温度２５℃の補助熱源流体を供給する
。その結果、容器（２３）は蒸発器として働き、その中
の水が補助熱源流体の熱によって水蒸気を発生する。生
じた水蒸気は蓄熱の場合とは逆に水蒸気通路（２Ｂ）を
通って反応器（２１）に導かれ、ここで１水塩の形態に
ある臭化カルシウム粒子（２２）と水和反応を起こし、
臭化カルシウム粒子２水塩が生じる。
応器側導管（２７）に熱回収用流体を供給し、かつ容器
側導管（２８）に温度２５℃の補助熱源流体を供給する
。その結果、容器（２３）は蒸発器として働き、その中
の水が補助熱源流体の熱によって水蒸気を発生する。生
じた水蒸気は蓄熱の場合とは逆に水蒸気通路（２Ｂ）を
通って反応器（２１）に導かれ、ここで１水塩の形態に
ある臭化カルシウム粒子（２２）と水和反応を起こし、
臭化カルシウム粒子２水塩が生じる。
この水和反応によって生じた反応熱は、熱交換部（２７
ａ）において熱回収用流体に回収される。
ａ）において熱回収用流体に回収される。
こうして、容器（２３）から反応器（２１）へ所定量の
水蒸気が移動した段階で、放熱操作を終了する。
水蒸気が移動した段階で、放熱操作を終了する。
この放熱操作では、容器（２３）から水蒸気通路（２Ｂ
）を通って反応器（２１）に導かれる水蒸気は、容器（
２３）内の水（２４）の蒸発温度であるので低温である
。そのため、水和反応の初期において反応速度が大きい
間は、生成した反応熱が通過水蒸気に顕熱として与えら
れかつ熱回収用流体に放熱されても、粒子温度はなお１
１８℃を維持することができる。しかしながら、反応の
末期において反応速度が低下した段階になると、蓄熱媒
体粒子充填層の表層部を通過する水蒸気が表層部の粒子
から顕熱を奪う。その結果、粒子温度は１１８℃を維持
することができなくなって、温度低下をきたす。このよ
うに、粒子温度が低下すると４水塩の生成領域となって
、臭化カルシウムの水和物は４水塩に変化する。こうし
て生じた臭化カルシウム４水塩は、８０℃付近に融点を
持つので、８０〜８６℃の温度で生成すると液状となる
性質があり、蓄熱媒体粒子充填層が溶は出すことがあり
、反応器内の熱交換部からの蓄熱媒体粒子の移動ないし
消失といったトラブルの原因になる。
）を通って反応器（２１）に導かれる水蒸気は、容器（
２３）内の水（２４）の蒸発温度であるので低温である
。そのため、水和反応の初期において反応速度が大きい
間は、生成した反応熱が通過水蒸気に顕熱として与えら
れかつ熱回収用流体に放熱されても、粒子温度はなお１
１８℃を維持することができる。しかしながら、反応の
末期において反応速度が低下した段階になると、蓄熱媒
体粒子充填層の表層部を通過する水蒸気が表層部の粒子
から顕熱を奪う。その結果、粒子温度は１１８℃を維持
することができなくなって、温度低下をきたす。このよ
うに、粒子温度が低下すると４水塩の生成領域となって
、臭化カルシウムの水和物は４水塩に変化する。こうし
て生じた臭化カルシウム４水塩は、８０℃付近に融点を
持つので、８０〜８６℃の温度で生成すると液状となる
性質があり、蓄熱媒体粒子充填層が溶は出すことがあり
、反応器内の熱交換部からの蓄熱媒体粒子の移動ないし
消失といったトラブルの原因になる。
第１図はこの発明の実施例を示す蓄熱反応装置の垂直断
面図、第２図は従来技術を示す蓄熱反応装置の垂直断面
図、第３図は臭化カルシウム水和物および水の蒸気圧曲
線を示すグラフである。 （１）・・・脱水／水和反応器、（２）・・・臭化カル
シウム水和物粒子、（３）・・・凝縮／蒸発用容器、（
４）・・・水、（５）・・・バルブ、（６）・・・水蒸
気通路、（７）・・・水蒸気過熱用の熱交換器、（８）
・・・反応器側導管、（９）・・・バルブ、（１０）・
・・分岐管（導管）、（１１）・・・バルブ、（１２）
・・・容器側導管。 以 上 特許出願人 スーパーヒートポンプ・エネルギー集積
システム技術研究組合 理事長 成１）浩
面図、第２図は従来技術を示す蓄熱反応装置の垂直断面
図、第３図は臭化カルシウム水和物および水の蒸気圧曲
線を示すグラフである。 （１）・・・脱水／水和反応器、（２）・・・臭化カル
シウム水和物粒子、（３）・・・凝縮／蒸発用容器、（
４）・・・水、（５）・・・バルブ、（６）・・・水蒸
気通路、（７）・・・水蒸気過熱用の熱交換器、（８）
・・・反応器側導管、（９）・・・バルブ、（１０）・
・・分岐管（導管）、（１１）・・・バルブ、（１２）
・・・容器側導管。 以 上 特許出願人 スーパーヒートポンプ・エネルギー集積
システム技術研究組合 理事長 成１）浩
Claims (1)
- 潮解性を有する無機化合物を蓄熱媒体として用い、高温
熱源流体による蓄熱媒体の脱水反応によって蓄熱を行い
、蓄熱媒体と水蒸気との水和反応で生じる反応熱を利用
して放熱を行う化学蓄熱法に使用される反応装置におい
て、反応器の内部または反応器に通じる水蒸気通路に水
蒸気過熱用の熱交換器を設け、水和反応熱を回収する流
体を上記熱交換器に通す導管を設け、反応器へ流入する
水蒸気を水和反応前に同流体によって過熱するようにし
たことを特徴とする、水和反応を利用した蓄熱反応装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63243166A JPH0293294A (ja) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | 水和反応を利用した蓄熱反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63243166A JPH0293294A (ja) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | 水和反応を利用した蓄熱反応装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0293294A true JPH0293294A (ja) | 1990-04-04 |
| JPH0585836B2 JPH0585836B2 (ja) | 1993-12-08 |
Family
ID=17099791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63243166A Granted JPH0293294A (ja) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | 水和反応を利用した蓄熱反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0293294A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007102374A1 (ja) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 蓄熱方法および蓄熱システム |
| JP2015183883A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 株式会社デンソー | 化学蓄熱装置 |
| EP3839401A1 (fr) * | 2019-12-20 | 2021-06-23 | Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives | Système de stockage et déstockage thermochimique d'énergie électrique |
| US11512847B1 (en) * | 2019-02-19 | 2022-11-29 | Alan Rose | Steam generation apparatuses, processes, and methods |
-
1988
- 1988-09-28 JP JP63243166A patent/JPH0293294A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007102374A1 (ja) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 蓄熱方法および蓄熱システム |
| JP2008309487A (ja) * | 2006-03-01 | 2008-12-25 | Panasonic Corp | 蓄熱方法および蓄熱システム |
| JP2015183883A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 株式会社デンソー | 化学蓄熱装置 |
| US11512847B1 (en) * | 2019-02-19 | 2022-11-29 | Alan Rose | Steam generation apparatuses, processes, and methods |
| US11815262B2 (en) | 2019-02-19 | 2023-11-14 | Alan Rose | Steam generation apparatuses, processes, and methods |
| EP3839401A1 (fr) * | 2019-12-20 | 2021-06-23 | Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives | Système de stockage et déstockage thermochimique d'énergie électrique |
| FR3105379A1 (fr) * | 2019-12-20 | 2021-06-25 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | stockage thermochimique d'énergie électrique pour l'habitat et les réseaux de chaleur |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0585836B2 (ja) | 1993-12-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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|
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
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