JPH04103691A - 資源エネルギーガスの製造方法 - Google Patents
資源エネルギーガスの製造方法Info
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- JPH04103691A JPH04103691A JP22036890A JP22036890A JPH04103691A JP H04103691 A JPH04103691 A JP H04103691A JP 22036890 A JP22036890 A JP 22036890A JP 22036890 A JP22036890 A JP 22036890A JP H04103691 A JPH04103691 A JP H04103691A
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Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
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］
本発明はエネルギーガス、化学製品の原料に有用な水素
、−酸化炭素などの資源エネルギーガスを製造する方法
に関する。
、−酸化炭素などの資源エネルギーガスを製造する方法
に関する。
［従来の技術］
水素、−酸化炭素は、燃料、動力のエネルギー源、ある
いは化学工業製品の原料として重要な資−源である。殊
に水素は、化石燃料に依存しないクリーンエネルギーと
して大いに期待されている。
いは化学工業製品の原料として重要な資−源である。殊
に水素は、化石燃料に依存しないクリーンエネルギーと
して大いに期待されている。
また、−酸化炭素は、生理的には私書であるが、工業的
には還元剤などとして重要な資源である。
には還元剤などとして重要な資源である。
従来、水素、−酸化炭素を資源エネルギーガスとして製
造するときには、炭素質原料を熱分解したり、あるいは
酸素、空気、水蒸気などと高温下で反応させる方法が知
られている。
造するときには、炭素質原料を熱分解したり、あるいは
酸素、空気、水蒸気などと高温下で反応させる方法が知
られている。
〔発明が解決しようとする課題１
しかしながら、これらの方法によるときには、いずれも
、化石燃料などのエネルギー資源を単にエネルギー転換
するだけであり、そのために高温を要するなど、エネル
ギー利用効率の点では必ずしも有用な方法であるとは言
えない。
、化石燃料などのエネルギー資源を単にエネルギー転換
するだけであり、そのために高温を要するなど、エネル
ギー利用効率の点では必ずしも有用な方法であるとは言
えない。
例えば水素経済（ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｅｃｏｎｏｍｙ）
あるいは水素エネルギーシステム（ｈｙｄｒｏｇｅｎ
ｅｎｅｒｇｙ ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれるシステムは、
化石燃料に依存しないエネルギーシステムであるといわ
れるものの、水素の製造原料にナフサなどの化石原料を
用いるのであって、このような発想自体が致命的である
と言わざるを得ない。化石燃料の燃焼が地球の環境を破
壊するのであり、より根本的な問題として、我々は化石
燃料の枯渇によるエネルギー危機に直面しているのであ
る。
あるいは水素エネルギーシステム（ｈｙｄｒｏｇｅｎ
ｅｎｅｒｇｙ ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれるシステムは、
化石燃料に依存しないエネルギーシステムであるといわ
れるものの、水素の製造原料にナフサなどの化石原料を
用いるのであって、このような発想自体が致命的である
と言わざるを得ない。化石燃料の燃焼が地球の環境を破
壊するのであり、より根本的な問題として、我々は化石
燃料の枯渇によるエネルギー危機に直面しているのであ
る。
発明者は、さきに、環境の二酸化炭素を分解する方法と
して鉄酸化物（マグネタイト）を脱酸素処理して活性化
し、活性化された鉄酸化物に炭酸ガスを接触反応させて
これを分解する方法を開発した（特願平１−３０８５６
８号参照）。この方法によるときには、反応後、炭素を
含んだ鉄酸化物が生成する。
して鉄酸化物（マグネタイト）を脱酸素処理して活性化
し、活性化された鉄酸化物に炭酸ガスを接触反応させて
これを分解する方法を開発した（特願平１−３０８５６
８号参照）。この方法によるときには、反応後、炭素を
含んだ鉄酸化物が生成する。
この鉄酸化物は、活性が失われ、酸素欠陥を有していな
いものとなる。
いものとなる。
本発明の目的は、炭素を含んだ鉄酸化物を比較的低温で
処理して水素、−酸化炭素などの有効な資源エネルギー
ガスを製造する方法を提供することにある。
処理して水素、−酸化炭素などの有効な資源エネルギー
ガスを製造する方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明による資源エネルギー
ガスの製造方法においては、炭素を含有した鉄酸化物と
水又は水蒸気とを反応させて資源−エネルギーガスを製
造する方法であって、鉄酸化物は、基本的に酸素欠陥を
含まない粒子であり、 炭素は、鉄酸化物粒子の表面に析出した粉末であり、 鉄酸化物と水又は水蒸気との反応温度は１００℃以上で
ある。
ガスの製造方法においては、炭素を含有した鉄酸化物と
水又は水蒸気とを反応させて資源−エネルギーガスを製
造する方法であって、鉄酸化物は、基本的に酸素欠陥を
含まない粒子であり、 炭素は、鉄酸化物粒子の表面に析出した粉末であり、 鉄酸化物と水又は水蒸気との反応温度は１００℃以上で
ある。
また、資源エネルギーガスは−、水素又は水素と一酸化
炭素を含むものであり、 １００℃以上の或る反応温度より低温側は、水素発生が
支配的反応となり、高温側は一酸化炭素の発生が支配的
反応となるものである。
炭素を含むものであり、 １００℃以上の或る反応温度より低温側は、水素発生が
支配的反応となり、高温側は一酸化炭素の発生が支配的
反応となるものである。
〔原理・作用に
酸化炭素の分解に用いられた活性化鉄酸化物粒子（マグ
ネタイト粒子）は、その分解反応により活性が失われ、
原則的には酸素欠陥のない元の鉄酸化物粒子に戻るが、
その表面には二酸化炭素の分解により生じた炭素の粉末
が析出している。この鉄酸化物は炭素の析出状態で非常
に反応性が高くい。その特性を鋭意研究の結果、水又は
水蒸気を接触させたときに水素ガス及び−酸化炭素ガス
を発生することが見出された。しかも、水素と一酸化炭
素の発生量は反応温度によって決定されることが判明し
た。反応のメカニズムは必ずしも明らかではないが、Ｘ
線回折による鉄酸化物の構造分析、炭素量の測定、鉄（
ＩＩ）、鉄（１）の化学分析の結果から次に示す反応に
よるものと思われる。
ネタイト粒子）は、その分解反応により活性が失われ、
原則的には酸素欠陥のない元の鉄酸化物粒子に戻るが、
その表面には二酸化炭素の分解により生じた炭素の粉末
が析出している。この鉄酸化物は炭素の析出状態で非常
に反応性が高くい。その特性を鋭意研究の結果、水又は
水蒸気を接触させたときに水素ガス及び−酸化炭素ガス
を発生することが見出された。しかも、水素と一酸化炭
素の発生量は反応温度によって決定されることが判明し
た。反応のメカニズムは必ずしも明らかではないが、Ｘ
線回折による鉄酸化物の構造分析、炭素量の測定、鉄（
ＩＩ）、鉄（１）の化学分析の結果から次に示す反応に
よるものと思われる。
すなわち、
ｉ）反応は１００℃以上で生じ、水素を発生する。
水素発生量は反応温度の上昇と共に増加し、約４００℃
で支配的反応となる。この反応は、表面に析出した炭素
粉末の存在のもとに、鉄酸化物に接触した水分（Ｈ，Ｏ
）の酸素を鉄酸化物が引き抜くことによって生ずるもの
と考えられる。不活性の鉄酸化物だけでは同一条件で水
又は水蒸気を接触させても反応は生ずることはなく、水
素が発生することはない。
で支配的反応となる。この反応は、表面に析出した炭素
粉末の存在のもとに、鉄酸化物に接触した水分（Ｈ，Ｏ
）の酸素を鉄酸化物が引き抜くことによって生ずるもの
と考えられる。不活性の鉄酸化物だけでは同一条件で水
又は水蒸気を接触させても反応は生ずることはなく、水
素が発生することはない。
ｉｊ）反応温度が５５０℃以上では、−酸化炭素を発生
する反応が支配的となる。この反応は、高温のため、鉄
酸化物の酸素が表面の炭素を酸化するこ°とによって生
ずることは明らかである。
する反応が支配的となる。この反応は、高温のため、鉄
酸化物の酸素が表面の炭素を酸化するこ°とによって生
ずることは明らかである。
上記ｉ）、ｉｉ）の反応は、鉄酸化物（マグネタイト）
粒子の表面に非常に微細な炭素粉末が直接析出している
ことによるものであり、水素発生に関しては、従来より
知られている水性ガス反応と比べると反応温度が低い点
が大きな利点である。また、本発明では反応温度を選定
することによって、成分ガスの分離が可能である。
粒子の表面に非常に微細な炭素粉末が直接析出している
ことによるものであり、水素発生に関しては、従来より
知られている水性ガス反応と比べると反応温度が低い点
が大きな利点である。また、本発明では反応温度を選定
することによって、成分ガスの分離が可能である。
なお、以上は、炭酸ガス分解により表面に炭素が析出し
、不活性となった鉄酸化物を出発原料として資源エネル
ギーガスを製造する方法を示したが、出発原料はこの例
に限られるものではない。
、不活性となった鉄酸化物を出発原料として資源エネル
ギーガスを製造する方法を示したが、出発原料はこの例
に限られるものではない。
一般には表面に炭素が析出した鉄酸化物は自然物として
考えにくいが、鉄酸化物の反応処理として他の処理によ
る生成物として生ずることは当然にあり得ることであり
、このような炭素析出鉄酸化物であれば全く同様に本発
明を適用できる。
考えにくいが、鉄酸化物の反応処理として他の処理によ
る生成物として生ずることは当然にあり得ることであり
、このような炭素析出鉄酸化物であれば全く同様に本発
明を適用できる。
なお、鉄酸化物には、マグネタイト、フェライトのほか
、ウスタイトなどを使用できる。
、ウスタイトなどを使用できる。
〔発明の効果］
以上のように本発明によるときには、低温でしかも簡単
な処理のみによって水素ガス、−酸化炭素などの有用な
資源エネルギーガスを容易に生産することができ、しか
も、反応温度の選定により、発生する成分ガスを選別す
ることができる。
な処理のみによって水素ガス、−酸化炭素などの有用な
資源エネルギーガスを容易に生産することができ、しか
も、反応温度の選定により、発生する成分ガスを選別す
ることができる。
特に注目すべきは、通常産業廃棄物として考えられる反
応後の鉄酸化物から有用な資源エネルギーガスを取出す
ことができるという効果である。
応後の鉄酸化物から有用な資源エネルギーガスを取出す
ことができるという効果である。
〔実施例］
以下に本発明の実施例を示す。
マグネタイト（Ｆｅ、 Ｏ，） ＩＯｇ石英カラム内に
充填し、３００℃で４時間水素ガスを通じて酸素欠陥鉄
酸化物を得た。次に二酸化炭素をカラムに導入して３０
０℃で反応させマグネタイト表面上に炭素を析出させた
。この鉄酸化物中には４％炭素が含まれていた。次に、
炭素が付着した鉄酸化物５ｇを石英セルに充填し、１５
０℃、２５０℃、３５０℃、４５０℃、５５０℃、６５
０℃の各温度に加熱された水蒸気を鉄酸化物に接触させ
、その生成ガスの変化を調べた。各温度での反応ガスの
成分組成を第１表に示す。第一１表に明らかなとおり、
反応温度が４５０℃では水素ガスの発生量が増加してゆ
くが以後反応温度が高まるにしたがって、その発生量が
減じ、逆にＣＯガスの発生量が増加することがわかる。
充填し、３００℃で４時間水素ガスを通じて酸素欠陥鉄
酸化物を得た。次に二酸化炭素をカラムに導入して３０
０℃で反応させマグネタイト表面上に炭素を析出させた
。この鉄酸化物中には４％炭素が含まれていた。次に、
炭素が付着した鉄酸化物５ｇを石英セルに充填し、１５
０℃、２５０℃、３５０℃、４５０℃、５５０℃、６５
０℃の各温度に加熱された水蒸気を鉄酸化物に接触させ
、その生成ガスの変化を調べた。各温度での反応ガスの
成分組成を第１表に示す。第一１表に明らかなとおり、
反応温度が４５０℃では水素ガスの発生量が増加してゆ
くが以後反応温度が高まるにしたがって、その発生量が
減じ、逆にＣＯガスの発生量が増加することがわかる。
したがって、反応温度を選ぶことで水素と一酸化炭素の
生成の比率を調整することができる。
生成の比率を調整することができる。
（以下余白）
第 １
表
Claims (2)
- （１）炭素を含有した鉄酸化物と水又は水蒸気とを反応
させて資源エネルギーガスを製造する方法であって、 鉄酸化物は、基本的に酸素欠陥を含まない粒子であり、 炭素は、鉄酸化物粒子の表面に析出した粉末であり、 鉄酸化物と水又は水蒸気との反応温度は１００℃以上で
あることを特徴とする資源エネルギーガスの製造方法。 - （２）資源エネルギーガスは、水素又は水素と一酸化炭
素を含むものであり、 １００℃以上の或る反応温度より低温側は、水素発生が
支配的反応となり、高温側は一酸化炭素の発生が支配的
反応となるものであることを特徴とする請求項第（１）
項記載の資源エネルギーガスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22036890A JPH04103691A (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 資源エネルギーガスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22036890A JPH04103691A (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 資源エネルギーガスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04103691A true JPH04103691A (ja) | 1992-04-06 |
Family
ID=16750035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22036890A Pending JPH04103691A (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 資源エネルギーガスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04103691A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1270508A1 (en) * | 2001-06-26 | 2003-01-02 | Hydro Tech International Inc. | Process and device for producing hydrogen |
| JP2007238878A (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Tokyo Institute Of Technology | 木質バイオマスエネルギー転換方法及び転換システムに用いるエネルギーキャリアと転換材料 |
-
1990
- 1990-08-22 JP JP22036890A patent/JPH04103691A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1270508A1 (en) * | 2001-06-26 | 2003-01-02 | Hydro Tech International Inc. | Process and device for producing hydrogen |
| US7097676B2 (en) | 2001-06-26 | 2006-08-29 | Norman Wootan | Process and device for producing hydrogen |
| JP2007238878A (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Tokyo Institute Of Technology | 木質バイオマスエネルギー転換方法及び転換システムに用いるエネルギーキャリアと転換材料 |
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