JPH06109388A - ケミカル蓄熱方法及び装置 - Google Patents

ケミカル蓄熱方法及び装置

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JPH06109388A
JPH06109388A JP3053806A JP5380691A JPH06109388A JP H06109388 A JPH06109388 A JP H06109388A JP 3053806 A JP3053806 A JP 3053806A JP 5380691 A JP5380691 A JP 5380691A JP H06109388 A JPH06109388 A JP H06109388A
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JP
Japan
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ammonia
ammonia gas
phase reactor
heating source
pressure
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Pending
Application number
JP3053806A
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English (en)
Inventor
Masamichi Toyoyama
正道 豊山
Junichi Ochiai
淳一 落合
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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Publication of JPH06109388A publication Critical patent/JPH06109388A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属塩化物のアンモニア錯体を利用して、簡
略な設備にて熱を高密度に蓄熱する。 【構成】 金属塩化物2のアンモニア錯体を加熱源で加
熱する際に生じるアンモニアガス8の圧力が、水16に
よる冷却で液化できる圧力となるよう金属塩化物2の種
類と加熱源14の温度の少なくとも一方を選定すること
により、前記発生したアンモニアガス8を水16により
冷却・液化して貯蔵できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ケミカル蓄熱方法及び
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】金属塩化物のアンモニア錯体形成反応を
利用して蓄熱を行なうケミカル蓄熱装置が従来から種々
考えられている。
【0003】図3は200℃前後の高温エネルギーを、
塩化ニッケル、チオシアン酸ナトリウムのアンモニア錯
体形成反応を利用して貯蔵するようにした場合の従来装
置の一例を示すもので、図中1は内部に塩化ニッケルN
iCl2・6NH3からなる金属塩化物2が収容された高
温の固相反応器(プレートフィン型、シェル・チューブ
型等)を示し、又3は低温の液相反応器を示している。
【0004】該液相反応器3には、チオシアン酸ナトリ
ウムNaSCN・nNH3からなる液相吸収媒体4を媒
体供給路5介して液相反応器3に供給したりまた液相反
応器3からの液相吸収媒体4を媒体受け入れ流路6を介
して取り込む様にした吸収媒体タンク7が接続されてい
ると共に、液相反応器3にて液相吸収体4がアンモニア
NH3ガス8を吸収した反応液体NaSCN・(n+
1)NH39を反応液体受け入れ流路10を介して取り
込んだり、また反応液体9を反応液体供給路11を介し
て前記液相反応器3に供給する様にした反応液体タンク
12が接続してある。
【0005】又、前記固相反応器1と液相反応器3との
間は、固相反応器で生成したアンモニアガス8を圧縮機
13を介して液相反応器3に供給し、液相反応器3で生
じたアンモニアガス8を固相反応器1に戻す為の給排流
路13にて接続してある。
【0006】また、前記固相反応器1には例えば蒸気等
による約200℃の加熱源14と水などによる熱出力媒
体15を供給できる様にしてあり、又液相反応器3に
は、30℃前後の冷却水16と例えば工場などから出る
約50〜100℃の廃液17が切りかえて供給できる様
にしてある。
【0007】上記図3の装置では下記式で示す反応が行
われる。
【0008】
【化1】
【0009】蓄熱過程では、固相反応器1において系外
から供給される200℃の加熱源14を利用した式
(a)の反応を進行させる。発生したアンモニアガス8
を液相反応器3に導いて、吸収媒体タンク7からの液層
吸収媒体4により式(b)の反応で吸収し、吸収した反
応液体9を反応液体タンク12に導いて高温エネルギー
の貯蔵を行う。
【0010】高温の熱を出力する放熱過程では、工場な
どからの100℃未満の廃液17を液層反応器3に導い
て、反応液体タンク12から導かれる反応液体9を加熱
することにより式(C)の反応を行わせる。
【0011】発生したアンモニアガス8を固相反応器1
に導き、金属塩化物2により式(d)の反応で吸収し、
このときの200℃前後の反応熱を熱出力媒体15を介
して外部に供給する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したよう
な液相吸収媒体4を用いてアンモニアガス8を吸収、貯
蔵する方式においては、液相反応器3廻りの吸収媒体タ
ンク7、反応液体タンク12、流路5,6,10,1
1、図示しないポンプ及び弁等の構成が非常に複雑とな
り、操作も面倒であり、更にアンモニアガス8を液相吸
収媒体4に吸収させて貯蔵する方式であるために、貯蔵
密度が低い、等の問題を有していた。
【0013】本発明は、上記従来の問題点に着目したも
ので、簡単な構成、操作にて、熱を高効率に蓄熱できる
ケミカル蓄熱方法及び装置を提供することを目的として
いる。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は金属塩化物のア
ンモニア錯体を加熱源で加熱する際に離脱するアンモニ
アガスの圧力が、水による冷却で液化できる圧力となる
よう前記金属塩化物の種類と加熱源の温度の少なくとも
一方を選定し、離脱したアンモニアガスを水で冷却、液
化して貯蔵することを特徴とするケミカル蓄熱方法、及
び加熱源の供給により内部に装入された金属塩化物のア
ンモニア錯体から離脱するアンモニアガスの圧力を約1
5kg/cm2以上に保持し得るようにした固相反応器
と、該固相反応器に接続され前記離脱したアンモニアガ
スを冷却水の供給により凝縮するようにした凝縮器とを
備えたことを特徴とするケミカル蓄熱装置にかかるもの
である。
【0015】
【作用】金属塩化物のアンモニア錯体を加熱源で加熱す
る際に生じるアンモニアガスの圧力が、水による冷却で
液化できる圧力即ち、約15kg/cm2以上となるよ
う金属塩化物の種類と加熱源の温度の少なくとも一方を
選定すると、前記発生したアンモニアガスを水により冷
却・液化して貯蔵することができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
【0017】図1は本発明の一実施例を示すもので、図
中図3と同一の符号を付した部分は同一物を表わしてい
る。
【0018】固相反応器1に給排流路13を介して凝縮
器(蒸発器)18を接続し、且つ該凝縮器(蒸発器)1
8にアンモニア移送ポンプ19を備えたアンモニア貯液
槽20を接続する。
【0019】前記凝縮器(蒸発器)18には冷却水16
と廃液17を供給して冷却又は加熱ができるようにして
ある。
【0020】又、必要に応じて前記給排流路13には冷
却器21と圧縮機22からなる加圧装置23が設けてあ
る。
【0021】上記実施例において、固相反応器1の金属
塩化物2の種類、又は加熱源14の温度、或いはその両
方を選定して、金属塩化物2のアンモニア錯体を加熱し
てアンモニアガス8を離脱する際の給排流路13を介し
て凝縮器(蒸発器)18に導かれるアンモニアガス8の
圧力が、水の冷却で液化できる圧力、即ち約15kg/
cm2以上になるようにする。
【0022】前記図1の実施例において、アンモニア塩
化物2に塩化ニッケルNiCl2・6NH3、塩化鉄Fe
Cl2・6NH3を用いた場合には式(1)(2)で示す
反応が行われる。
【0023】
【化2】
【0024】本発明の作用を、図1において、加圧装置
23を備えた場合を例にとり、図2のアンモニア圧力と
温度との関係を示す作用線図を参照して説明する。
【0025】金属塩化物2として塩化ニッケルNiCl
2・6NH3を使用した場合を例にとって説明すると、蓄
熱する場合は、固相反応器1の金属塩化物2のアンモニ
ア錯体を、200℃の加熱源14で加熱し、A点で前記
式(1)の反応を右に進ませ3kg/cm2でアンモニ
アガス8を発生させる。
【0026】このアンモニアガス8をこの場合は圧力が
不足しているので圧縮機22で15kg/cm2に圧縮
する。
【0027】続いて凝縮器(蒸発器)18に冷却水16
を導入し、前記アンモニアガス8をB点で冷却し約40
℃で凝縮しアンモニア貯液槽20に貯蔵する。
【0028】高温の熱を出力する放熱過程では、50℃
の廃液17を凝縮器18に導入し、アンモニア貯液槽2
0からアンモニア移送ポンプ19を介して移送されるア
ンモニア液体を加熱し、C点でアンモニアガス8を16
kg/cm2で蒸発させ、固相反応器1においてD点で
(1)の反応を左に進ませる。
【0029】この錯体形成時に250℃以上の反応熱が
出るのでこの熱により熱出力媒体15を加熱して熱を出
力する。
【0030】このとき、反応熱は潜熱に比べて非常に大
きいので、アンモニアガス8の移送量が少くても大きな
熱を蓄める事ができる。熱出力時は、工場等で排出され
る50℃程度の廃液17で熱を取り出すことができるの
で、熱出力時にほとんど電気等のエネルギーを使うこと
がなく非常に経済的となる。
【0031】上記において、金属塩化物2の種類、加熱
源14の温度を選ぶ事により、固相反応器1から出るア
ンモニアガス8の圧力を約15kg/cm2以上に保持
させることができ、このようにすると、冷却水16によ
る冷却によって直接液化することができるので、前記加
圧装置23を省略することができ、且つアンモニアを高
密度で貯蔵することができる。
【0032】一方、上記加圧装置23を備えると、運転
可能範囲が拡大されることになるので、必要に応じて設
置すると良い。
【0033】上記本発明によれば、固相反応器1にて生
じたアンモニアガス8を、特別な冷熱源を必要とするこ
となく冷却水16にて冷却、液化することができるの
で、設備を簡略化し、且つ操作も容易にすることができ
る。
【0034】尚、本発明のケミカル蓄熱方法及び装置
は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得
ることは勿論である。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のケミカル
蓄熱方法及び装置によれば、金属塩化物のアンモニア錯
体を加熱源で加熱する際に生じるアモニアガスの圧力
が、水による冷却で液化できる圧力となるよう金属塩化
物の種類と加熱源の温度の少なくとも一方を選定するこ
とにより、前記発生したアンモニアガスを水により冷却
・液化して貯蔵することができ、よって特別な冷熱源等
を必要とすることがなく、しかも設備を簡略化して操作
も容易にすることができ、更にアンモニアを高密度で貯
蔵することができる等の、優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法を実施する装置の一例を示すフロ
ーチャートである。
【図2】アンモニア圧力と温度の関係を示す作用線図で
ある。
【図3】従来のケミカル蓄熱装置の一例を示すフローチ
ャートである。
【符号の説明】
1 固相反応器 2 金属塩化物 8 アンモニアガス 14 加熱源 16 冷却水 18 凝縮器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属塩化物のアンモニア錯体を加熱源で
    加熱する際に離脱するアンモニアガスの圧力が、水によ
    る冷却で液化できる圧力となるよう前記金属塩化物の種
    類と加熱源の温度の少なくとも一方を選定し、離脱した
    アンモニアガスを水で冷却、液化して貯蔵することを特
    徴とするケミカル蓄熱方法。
  2. 【請求項2】 加熱源の供給により内部に装入された金
    属塩化物のアンモニア錯体から離脱するアンモニアガス
    の圧力を約15kg/cm2以上に保持し得るようにし
    た固相反応器と、該固相反応器に接続され前記離脱した
    アンモニアガスを冷却水の供給により凝縮するようにし
    た凝縮器とを備えたことを特徴とするケミカル蓄熱装
    置。
JP3053806A 1991-02-26 1991-02-26 ケミカル蓄熱方法及び装置 Pending JPH06109388A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012082292A (ja) * 2010-10-08 2012-04-26 Toyota Central R&D Labs Inc 化学蓄熱体およびその製造方法
WO2012108343A1 (ja) 2011-02-10 2012-08-16 株式会社豊田中央研究所 化学蓄熱体およびその製造方法
WO2014025024A1 (ja) 2012-08-09 2014-02-13 株式会社豊田自動織機 触媒反応装置及び該触媒反応装置を備えた車両

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012082292A (ja) * 2010-10-08 2012-04-26 Toyota Central R&D Labs Inc 化学蓄熱体およびその製造方法
WO2012108343A1 (ja) 2011-02-10 2012-08-16 株式会社豊田中央研究所 化学蓄熱体およびその製造方法
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