JPH06163060A - 燃料電池を使用した電解システム - Google Patents
燃料電池を使用した電解システムInfo
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- JPH06163060A JPH06163060A JP4338147A JP33814792A JPH06163060A JP H06163060 A JPH06163060 A JP H06163060A JP 4338147 A JP4338147 A JP 4338147A JP 33814792 A JP33814792 A JP 33814792A JP H06163060 A JPH06163060 A JP H06163060A
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- bath
- electrolytic
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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電解操作用の電源として燃料電池を使用する
ことにより、エネルギーの有効利用を図ると共に、燃料
電池で発生した水蒸気，温水等を効率よく使用する。 【構成】 水素含有ガスを燃料とする燃料電池１から取
り出された直流電流Ｉを、水溶液電解を行う電気めっき
槽，陽極処理槽，電解エッチング槽，電着塗装槽等の電
解槽２に供給する。また、改質器や燃料電池１で発生し
た気液混合水は、凝縮機３で温水と蒸留水に分離され、
それぞれの用途先に送られる。 【効果】 独立した電力供給系が構築されるため、ノイ
ズ等に起因した悪影響を受けることなく電解操作が行わ
れる。また、温水，水蒸気等が有効利用され、エネルギ
ーバランスに優れたシステムとなる。
ことにより、エネルギーの有効利用を図ると共に、燃料
電池で発生した水蒸気，温水等を効率よく使用する。 【構成】 水素含有ガスを燃料とする燃料電池１から取
り出された直流電流Ｉを、水溶液電解を行う電気めっき
槽，陽極処理槽，電解エッチング槽，電着塗装槽等の電
解槽２に供給する。また、改質器や燃料電池１で発生し
た気液混合水は、凝縮機３で温水と蒸留水に分離され、
それぞれの用途先に送られる。 【効果】 独立した電力供給系が構築されるため、ノイ
ズ等に起因した悪影響を受けることなく電解操作が行わ
れる。また、温水，水蒸気等が有効利用され、エネルギ
ーバランスに優れたシステムとなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料電池で発生した電
気エネルギー，水蒸気，温水等を効率よく利用すると共
に、公害源物質の生成を抑制した電解システムに関す
る。
気エネルギー，水蒸気，温水等を効率よく利用すると共
に、公害源物質の生成を抑制した電解システムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】電気めっき，陽極酸化，電気分解等の電
解操作は、多量の電気エネルギーを必要とする。電解用
電源として、各種の半導体デバイスを使用した装置が最
近使用され始めている。半導体デバイスによって交流／
直流変換が効率よく行われるものの、半導体デバイスか
ら発生するパルス，高調波，各種シグナル等のノイズが
共通電源を経て工場内の各種機器に悪影響を与える。特
に制御系にノイズが入力されると、システムが誤動作す
る原因となる。そのため、種々の大規模な防護設備がそ
れぞれのシステムごとに必要とされ、設備負担が大きく
なる。一つの電力系統で発生するノイズが他の電力系統
に与える影響は、それぞれの電力系統を独立させること
により抑制される。しかし、個々に独立した電力系統
は、電力供給ラインを複雑化する欠点をもつ。
解操作は、多量の電気エネルギーを必要とする。電解用
電源として、各種の半導体デバイスを使用した装置が最
近使用され始めている。半導体デバイスによって交流／
直流変換が効率よく行われるものの、半導体デバイスか
ら発生するパルス，高調波，各種シグナル等のノイズが
共通電源を経て工場内の各種機器に悪影響を与える。特
に制御系にノイズが入力されると、システムが誤動作す
る原因となる。そのため、種々の大規模な防護設備がそ
れぞれのシステムごとに必要とされ、設備負担が大きく
なる。一つの電力系統で発生するノイズが他の電力系統
に与える影響は、それぞれの電力系統を独立させること
により抑制される。しかし、個々に独立した電力系統
は、電力供給ラインを複雑化する欠点をもつ。
【０００３】他方、冶金工場，化学工場等においては、
水素，炭化水素，一酸化炭素等の可燃性ガスが発生す
る。たとえば、水素は、水電解，ソーダ電解，石油化学
合成プロセス，各種ガスの改質，水性ガスの製造，太陽
熱利用システム，物質の高温分解等で発生する。しか
し、可燃性ガスは、熱エネルギーを取り出す燃料ガスと
して消費されているに留まり、広範な用途に適したエネ
ルギー源として利用されていない。
水素，炭化水素，一酸化炭素等の可燃性ガスが発生す
る。たとえば、水素は、水電解，ソーダ電解，石油化学
合成プロセス，各種ガスの改質，水性ガスの製造，太陽
熱利用システム，物質の高温分解等で発生する。しか
し、可燃性ガスは、熱エネルギーを取り出す燃料ガスと
して消費されているに留まり、広範な用途に適したエネ
ルギー源として利用されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、機械エネル
ギーや熱エネルギー等を経ることなく燃料ガスの化学エ
ネルギーを電気エネルギーに直接変換する燃料電池が種
々の分野で実用化されている。燃料電池は、電解質中を
燃料陽イオンが移動し正極側から酸化生成物を取り出す
タイプと、電解質中を酸化剤イオンが移動し負極側で燃
料を電気化学的に酸化反応させるタイプがある。何れの
方式においても、高い効率で電気エネルギー及び熱量が
燃料電池から取り出される。
ギーや熱エネルギー等を経ることなく燃料ガスの化学エ
ネルギーを電気エネルギーに直接変換する燃料電池が種
々の分野で実用化されている。燃料電池は、電解質中を
燃料陽イオンが移動し正極側から酸化生成物を取り出す
タイプと、電解質中を酸化剤イオンが移動し負極側で燃
料を電気化学的に酸化反応させるタイプがある。何れの
方式においても、高い効率で電気エネルギー及び熱量が
燃料電池から取り出される。
【０００５】また、燃料として水素，炭化水素等の水素
含有ガスを使用すると、水蒸気や温水が発生する。発生
した水蒸気や温水は、熱量が大きく高純度のものである
ため、その有効利用も図られる。本発明は、燃料電池の
長所に着目し、水素含有ガスを燃料として使用する燃料
電池を電解システムに組み込むことにより、工場内で発
生した水素ガスの化学エネルギーを有効に且つ広範な用
途に使用すると共に、各種電解操作及び電解用の建浴や
洗浄に必要な純水を得ることを目的とする。
含有ガスを使用すると、水蒸気や温水が発生する。発生
した水蒸気や温水は、熱量が大きく高純度のものである
ため、その有効利用も図られる。本発明は、燃料電池の
長所に着目し、水素含有ガスを燃料として使用する燃料
電池を電解システムに組み込むことにより、工場内で発
生した水素ガスの化学エネルギーを有効に且つ広範な用
途に使用すると共に、各種電解操作及び電解用の建浴や
洗浄に必要な純水を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の電解システム
は、その目的を達成するため、水素含有ガスを燃料とす
る燃料電池と、該燃料電池から取り出された電力が供給
される電解槽と、前記燃料電池から排出された純水を水
蒸気と温水に分離する凝縮機と、分離された温水を洗浄
液，建浴液，封孔液等として貯留するタンクと、分離さ
れた水蒸気を熱源及び／又は純水源として循環させる配
管とを備えていることを特徴とする。電解槽としては、
めっき槽，陽極処理槽，電解エッチング槽，電解研磨
槽，電解着色槽，電解発色槽等が掲げられる。
は、その目的を達成するため、水素含有ガスを燃料とす
る燃料電池と、該燃料電池から取り出された電力が供給
される電解槽と、前記燃料電池から排出された純水を水
蒸気と温水に分離する凝縮機と、分離された温水を洗浄
液，建浴液，封孔液等として貯留するタンクと、分離さ
れた水蒸気を熱源及び／又は純水源として循環させる配
管とを備えていることを特徴とする。電解槽としては、
めっき槽，陽極処理槽，電解エッチング槽，電解研磨
槽，電解着色槽，電解発色槽等が掲げられる。
【０００７】本発明に従った電解システムは、図１に示
すように燃料電池１で発生した直流電流Ｉを電解槽２に
送る給電系と、燃料電池１から排出された純水を凝縮機
３で温水及び水蒸気に分離した後、洗浄液，建浴液，封
孔液，熱源等として電解槽２や他の設備に循環させる系
統を備えている。凝縮機３と電解槽２との間には、温水
や水蒸気を蓄えるタンク（図示せず）が設けられてい
る。これらのタンクから電解槽２や他の設備に、温水や
水蒸気が必要に応じて配管を経由して送られる。また、
タンクには、燃料を改質したときに発生する水蒸気，温
水等も送り込まれる。燃料電池１としては、たとえば図
２に示す構造をもつものが使用される。燃料電池１は、
断熱材１１で囲まれた槽内に電解質１２及び電極１３を
配置している。負極側に燃料ガスｇ1 を送り込み、正極
側に空気等の酸素含有ガスｇ2 を送り込む。燃料ガスｇ
1 として予め水蒸気で改質したものを使用するとき、電
解槽内の反応が円滑に進行する。
すように燃料電池１で発生した直流電流Ｉを電解槽２に
送る給電系と、燃料電池１から排出された純水を凝縮機
３で温水及び水蒸気に分離した後、洗浄液，建浴液，封
孔液，熱源等として電解槽２や他の設備に循環させる系
統を備えている。凝縮機３と電解槽２との間には、温水
や水蒸気を蓄えるタンク（図示せず）が設けられてい
る。これらのタンクから電解槽２や他の設備に、温水や
水蒸気が必要に応じて配管を経由して送られる。また、
タンクには、燃料を改質したときに発生する水蒸気，温
水等も送り込まれる。燃料電池１としては、たとえば図
２に示す構造をもつものが使用される。燃料電池１は、
断熱材１１で囲まれた槽内に電解質１２及び電極１３を
配置している。負極側に燃料ガスｇ1 を送り込み、正極
側に空気等の酸素含有ガスｇ2 を送り込む。燃料ガスｇ
1 として予め水蒸気で改質したものを使用するとき、電
解槽内の反応が円滑に進行する。
【０００８】たとえば、電解質を酸化剤が移動するタイ
プでは、水素，一酸化炭素，炭化水素等の燃料ガスｇ1
は、次の負極反応によって水を発生する。また、正極側
では、酸素の還元反応によりＯＨ- が生成する。ＯＨ-
は、電解質１２に対する電子供与体として働き、負極側
に電子ｅ- を供給する。 ［負極反応］ ２Ｈ2 ＋４ＯＨ- →２Ｈ2 Ｏ＋４ｅ- ２ＣＯ＋４ＯＨ- →２ＣＯ2 ＋２Ｈ2 Ｏ＋４ｅ- ２Ｃn Ｈm ＋（４ｎ＋ｍ）ＯＨ- →２ｎＣＯ2 ＋ｍＨ2
Ｏ＋（４ｎ＋ｍ）ｅ- ［正極反応］ Ｏ2 ＋Ｈ2 Ｏ＋２ｅ- →ＨＯ2 -＋ＯＨ- ２ＨＯ2 -→２ＯＨ- ＋Ｏ2 負極反応で放出された電子ｅ- は、燃料電池１から直流
電流Ｉとして取り出され、電解槽２に送られる。電解槽
２で適宜の仕事をした後、燃料電池１に戻される。直流
電流Ｉは、用途に応じて交流に変換され、或いは交流と
重畳され、電力消費源に供給されることもある。
プでは、水素，一酸化炭素，炭化水素等の燃料ガスｇ1
は、次の負極反応によって水を発生する。また、正極側
では、酸素の還元反応によりＯＨ- が生成する。ＯＨ-
は、電解質１２に対する電子供与体として働き、負極側
に電子ｅ- を供給する。 ［負極反応］ ２Ｈ2 ＋４ＯＨ- →２Ｈ2 Ｏ＋４ｅ- ２ＣＯ＋４ＯＨ- →２ＣＯ2 ＋２Ｈ2 Ｏ＋４ｅ- ２Ｃn Ｈm ＋（４ｎ＋ｍ）ＯＨ- →２ｎＣＯ2 ＋ｍＨ2
Ｏ＋（４ｎ＋ｍ）ｅ- ［正極反応］ Ｏ2 ＋Ｈ2 Ｏ＋２ｅ- →ＨＯ2 -＋ＯＨ- ２ＨＯ2 -→２ＯＨ- ＋Ｏ2 負極反応で放出された電子ｅ- は、燃料電池１から直流
電流Ｉとして取り出され、電解槽２に送られる。電解槽
２で適宜の仕事をした後、燃料電池１に戻される。直流
電流Ｉは、用途に応じて交流に変換され、或いは交流と
重畳され、電力消費源に供給されることもある。
【０００９】他方、ＣＯ2 ，Ｈ2 Ｏ等の発生ガスｇ3
は、ブロアー１４によって燃料電池１から取り出され、
凝縮機３に送られる。発生ガスｇ3 は、酸化性ガスを含
んでいることから、一部が酸素含有ガスｇ2 と混合され
て燃料電池１に返送される。発生ガスｇ3 は、水素を燃
料ガスｇ1 として使用するとき、高純度の気液混合水と
なる。また、一酸化炭素，炭化水素等を燃料ガスｇ1 と
して使用すると、水蒸気の他に炭酸ガスＣＯ2 を含む発
生ガスｇ3 が得られる。炭酸ガスＣＯ2 は、アルカリ吸
収塔に発生ガスｇ3 を通過させること等によって容易に
水Ｈ2 Ｏから分離される。この場合にも、高純度の気液
混合水が得られる。
は、ブロアー１４によって燃料電池１から取り出され、
凝縮機３に送られる。発生ガスｇ3 は、酸化性ガスを含
んでいることから、一部が酸素含有ガスｇ2 と混合され
て燃料電池１に返送される。発生ガスｇ3 は、水素を燃
料ガスｇ1 として使用するとき、高純度の気液混合水と
なる。また、一酸化炭素，炭化水素等を燃料ガスｇ1 と
して使用すると、水蒸気の他に炭酸ガスＣＯ2 を含む発
生ガスｇ3 が得られる。炭酸ガスＣＯ2 は、アルカリ吸
収塔に発生ガスｇ3 を通過させること等によって容易に
水Ｈ2 Ｏから分離される。この場合にも、高純度の気液
混合水が得られる。
【００１０】電解反応に消費されなかった燃料は、未酸
化燃料ガスｇ4 として燃料電池１から取り出され、燃料
供給系に返送される。未酸化燃料ガスｇ4 は、燃料ガス
ｇ1と混合されて燃料電池１に送り込まれ、電力発生に
循環使用される。発生ガスｇ3 は、凝縮機３で温水及び
水蒸気に分離される。温水及び水蒸気は、共に高純度の
ものであるため、電解工程に必要な洗浄水，温水，建浴
液，封孔液等として使用される。このとき、イオン交換
等の処理が不要となることから、イオン交換樹脂の賦活
再生処理時に発生する廃液等を二次処理する負担が軽減
される。
化燃料ガスｇ4 として燃料電池１から取り出され、燃料
供給系に返送される。未酸化燃料ガスｇ4 は、燃料ガス
ｇ1と混合されて燃料電池１に送り込まれ、電力発生に
循環使用される。発生ガスｇ3 は、凝縮機３で温水及び
水蒸気に分離される。温水及び水蒸気は、共に高純度の
ものであるため、電解工程に必要な洗浄水，温水，建浴
液，封孔液等として使用される。このとき、イオン交換
等の処理が不要となることから、イオン交換樹脂の賦活
再生処理時に発生する廃液等を二次処理する負担が軽減
される。
【００１１】発生ガスｇ3 から得られた温水及び蒸留水
は、たとえば正極酸化皮膜の封孔処理用高温水として使
用される。また、燃料電池から取り出された水蒸気を直
接封孔処理に使用する場合には、従来の重金属塩を添加
した封孔処理液にみられた公害防止用の排水処理や封孔
処理液の加熱等が不要となり、低いランニングコストで
耐食性に優れた皮膜に改質することができる。発生ガス
ｇ3 から得られる水蒸気は、１４０〜２００℃及び３〜
８ｋｇ／ｃｍ2 の高温高圧蒸気であることから、熱源と
して封孔処理液に直接吹き込むことが可能である。吹き
込まれた水蒸気は、混入物のない蒸留水になり、何らの
トラブルも発生させない。また、高温高圧の水蒸気を正
極酸化皮膜と直接接触させ、封孔処理を行うことも可能
である。
は、たとえば正極酸化皮膜の封孔処理用高温水として使
用される。また、燃料電池から取り出された水蒸気を直
接封孔処理に使用する場合には、従来の重金属塩を添加
した封孔処理液にみられた公害防止用の排水処理や封孔
処理液の加熱等が不要となり、低いランニングコストで
耐食性に優れた皮膜に改質することができる。発生ガス
ｇ3 から得られる水蒸気は、１４０〜２００℃及び３〜
８ｋｇ／ｃｍ2 の高温高圧蒸気であることから、熱源と
して封孔処理液に直接吹き込むことが可能である。吹き
込まれた水蒸気は、混入物のない蒸留水になり、何らの
トラブルも発生させない。また、高温高圧の水蒸気を正
極酸化皮膜と直接接触させ、封孔処理を行うことも可能
である。
【００１２】発生ガスｇ3 から得られた温水及び蒸留水
は、電気めっき，陽極処理等における建浴用に直接、或
いはイオン交換処理して使用することができる。この場
合、上水を建浴に使用している従来法に比較し、イオン
交換樹脂の再生処理が不要又は軽減されるため、公害防
止に要する費用が少なくなる。また、発生ガスｇ3 から
得られた水蒸気を建浴液に直接又は間接的に吹き込むこ
とにより、建浴液の温度，濃度等を調整することができ
る。
は、電気めっき，陽極処理等における建浴用に直接、或
いはイオン交換処理して使用することができる。この場
合、上水を建浴に使用している従来法に比較し、イオン
交換樹脂の再生処理が不要又は軽減されるため、公害防
止に要する費用が少なくなる。また、発生ガスｇ3 から
得られた水蒸気を建浴液に直接又は間接的に吹き込むこ
とにより、建浴液の温度，濃度等を調整することができ
る。
【００１３】発生ガスｇ3 から得られた温水及び蒸留水
をべーマイト処理用の高温水として使用するとき、従来
の電着塗装や塗料溶媒にみられた公害処理が不要とな
り、水性塗料により密着性に優れた塗膜を形成すること
ができる。また、発生ガスｇ3から分離された水蒸気或
いは沸騰蒸留水をアルミニウム等の金属材料に接触させ
ることによって、塗装下地として適した結晶性のべーマ
イト層が形成される。発生ガスｇ3 から分離された水蒸
気は、仕上げ塗装における蒸気処理にも使用することが
できる。温度１６０〜１４０℃の水蒸気の使用によっ
て、従来のＥＤ処理廃液処理，塗料溶媒等に起因する公
害発生源がなくなり、水性塗料の処理が可能となる。
をべーマイト処理用の高温水として使用するとき、従来
の電着塗装や塗料溶媒にみられた公害処理が不要とな
り、水性塗料により密着性に優れた塗膜を形成すること
ができる。また、発生ガスｇ3から分離された水蒸気或
いは沸騰蒸留水をアルミニウム等の金属材料に接触させ
ることによって、塗装下地として適した結晶性のべーマ
イト層が形成される。発生ガスｇ3 から分離された水蒸
気は、仕上げ塗装における蒸気処理にも使用することが
できる。温度１６０〜１４０℃の水蒸気の使用によっ
て、従来のＥＤ処理廃液処理，塗料溶媒等に起因する公
害発生源がなくなり、水性塗料の処理が可能となる。
【００１４】発生ガスｇ3 から得られた温水及び蒸留水
は、印刷板製造ラインにおけるＥＧ−ＡＤ処理液，各種
前処理用液，水・温水洗浄用，親水処理液用，感光剤溶
液用，加熱熱源用等としても使用される。水蒸気又は煮
沸蒸留水を使用するとき、優れた結晶性べーマイトが得
られるため、印刷時に問題となる残色等の欠陥発生が解
消される。また、発生ガスｇ3 から得られた温水，蒸留
水等は、直接又は更にイオン交換樹脂等の純水化装置を
経ることにより、洗浄水として適したものになる。特
に、多量の洗浄水が必要な半導体製造ラインに使用する
とき、良好な洗浄結果が得られる。また、電力系が既存
のラインから独立しているため、ノイズ等に起因する悪
影響を半導体製造ラインに与えることがない。
は、印刷板製造ラインにおけるＥＧ−ＡＤ処理液，各種
前処理用液，水・温水洗浄用，親水処理液用，感光剤溶
液用，加熱熱源用等としても使用される。水蒸気又は煮
沸蒸留水を使用するとき、優れた結晶性べーマイトが得
られるため、印刷時に問題となる残色等の欠陥発生が解
消される。また、発生ガスｇ3 から得られた温水，蒸留
水等は、直接又は更にイオン交換樹脂等の純水化装置を
経ることにより、洗浄水として適したものになる。特
に、多量の洗浄水が必要な半導体製造ラインに使用する
とき、良好な洗浄結果が得られる。また、電力系が既存
のラインから独立しているため、ノイズ等に起因する悪
影響を半導体製造ラインに与えることがない。
【００１５】
【実施例】アルミニウムの正極酸化処理に本発明を適用
した実施例を説明する。Ｈ+ 型にしたスルホン酸基をも
つポリスチレン系のカチオン交換膜（膜厚０．６ｍｍ）
を、電解質として使用した。カチオン交換膜を、２００
メッシュのＰｔ製網状電極で両側から挟み込んだ。負極
側の網状電極には、Ｐｔ−黒を触媒として添加したもの
を使用した。多数枚のカチオン交換膜を重ね合わせ、図
２に示した燃料電池を構築した。目標発電量に見合った
流量の水素ガス及び空気を燃料電池に送り込み、目標最
大電力を４０００ＫＷに設定して電解反応を行わせた。
燃料電池で発生した電力は、処理能力１５００トン／月
の正極酸化ラインに必要な電気エネルギーを十分に賄え
るものであった。また、燃料電池から、７０℃の温水と
して２４８５ｋｃａｌ分，１６０℃の蒸気として１７２
０ｋｃａｌ分に相当する熱量が取り出された。
した実施例を説明する。Ｈ+ 型にしたスルホン酸基をも
つポリスチレン系のカチオン交換膜（膜厚０．６ｍｍ）
を、電解質として使用した。カチオン交換膜を、２００
メッシュのＰｔ製網状電極で両側から挟み込んだ。負極
側の網状電極には、Ｐｔ−黒を触媒として添加したもの
を使用した。多数枚のカチオン交換膜を重ね合わせ、図
２に示した燃料電池を構築した。目標発電量に見合った
流量の水素ガス及び空気を燃料電池に送り込み、目標最
大電力を４０００ＫＷに設定して電解反応を行わせた。
燃料電池で発生した電力は、処理能力１５００トン／月
の正極酸化ラインに必要な電気エネルギーを十分に賄え
るものであった。また、燃料電池から、７０℃の温水と
して２４８５ｋｃａｌ分，１６０℃の蒸気として１７２
０ｋｃａｌ分に相当する熱量が取り出された。
【００１６】正極酸化ラインを稼動させるとき、定常操
業で８０℃の温水１２０００ｋｃａｌ，９８℃の温水２
４０００ｋｃａｌが必要とされる。この温水は、燃料電
池から排出される温水及び水蒸気で十分カバーすること
ができた。燃料電池から、高純度の蒸留水が３．５Ｍ3
／時の量で排出された。この水量は、定常操業時に正極
酸化処理ラインで必要とされる３Ｍ3 ／時を補って余り
あるものであった。
業で８０℃の温水１２０００ｋｃａｌ，９８℃の温水２
４０００ｋｃａｌが必要とされる。この温水は、燃料電
池から排出される温水及び水蒸気で十分カバーすること
ができた。燃料電池から、高純度の蒸留水が３．５Ｍ3
／時の量で排出された。この水量は、定常操業時に正極
酸化処理ラインで必要とされる３Ｍ3 ／時を補って余り
あるものであった。
【００１７】以上の実施例においては、陽極処理ライン
のエネルギーバランスに応じて燃料電池の容量を設定し
た。これにより、陽極処理ラインで必要とされる電気エ
ネルギー，温水，水蒸気等が燃料電池から得られ、エネ
ルギー効率良くアルミニウム材等が陽極処理される。ま
た、独立した電力供給系が得られることから、他の電力
消費機器との間でノイズ等に起因した相互干渉を受ける
ことなく、安定した操業条件下での陽極処理が行われ
る。しかし、本発明はこれに拘束されるものではなく、
たとえば豊富な燃料ガスを容易に入手できる環境では、
発生電力量が大きな燃料電池を構築し、余剰の電力，水
蒸気，温水等を他の生産ラインに利用することができ
る。
のエネルギーバランスに応じて燃料電池の容量を設定し
た。これにより、陽極処理ラインで必要とされる電気エ
ネルギー，温水，水蒸気等が燃料電池から得られ、エネ
ルギー効率良くアルミニウム材等が陽極処理される。ま
た、独立した電力供給系が得られることから、他の電力
消費機器との間でノイズ等に起因した相互干渉を受ける
ことなく、安定した操業条件下での陽極処理が行われ
る。しかし、本発明はこれに拘束されるものではなく、
たとえば豊富な燃料ガスを容易に入手できる環境では、
発生電力量が大きな燃料電池を構築し、余剰の電力，水
蒸気，温水等を他の生産ラインに利用することができ
る。
【００１８】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の電解シ
ステムは、燃料電池を電源としたクローズドシステムと
し、燃料電池で発生した電気エネルギー，水蒸気，温水
等を電解操作に有効利用している。この電力供給系は、
主電源から独立した回路となることから、他の機器との
間で悪影響を及ぼし合うことがない。また、燃料電池や
改質器等で発生した水蒸気や温水をプロセスの熱源とし
て利用するのみならず、それらから得られる高純度の純
水は、正極酸化皮膜用の封孔液，めっき浴等の水性電解
液を建浴するときの液，べーマイト処理や塗膜処理用の
蒸気，各種製品の洗浄液等として広範な用途に使用され
る。
ステムは、燃料電池を電源としたクローズドシステムと
し、燃料電池で発生した電気エネルギー，水蒸気，温水
等を電解操作に有効利用している。この電力供給系は、
主電源から独立した回路となることから、他の機器との
間で悪影響を及ぼし合うことがない。また、燃料電池や
改質器等で発生した水蒸気や温水をプロセスの熱源とし
て利用するのみならず、それらから得られる高純度の純
水は、正極酸化皮膜用の封孔液，めっき浴等の水性電解
液を建浴するときの液，べーマイト処理や塗膜処理用の
蒸気，各種製品の洗浄液等として広範な用途に使用され
る。
【図１】 本発明に従ったシステム
【図２】 本発明実施例で使用した燃料電池の概略
１：燃料電池 １１：断熱材 １２：電解質 １
３：電極 １４：ブロアー ２：電解槽 ３：凝
縮機 ｇ1 ：燃料ガス ｇ2 ：酸素含有ガス ｇ3 ：発生
ガス ｇ4 ：未酸化燃料ガス Ｉ：直流電流
３：電極 １４：ブロアー ２：電解槽 ３：凝
縮機 ｇ1 ：燃料ガス ｇ2 ：酸素含有ガス ｇ3 ：発生
ガス ｇ4 ：未酸化燃料ガス Ｉ：直流電流
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２５Ｆ 7/00 Ｍ 8414−4Ｋ
Claims (2)
- 【請求項１】 水素含有ガスを燃料とする燃料電池と、
該燃料電池から取り出された電力が供給される電解槽
と、前記燃料電池から排出された純水を水蒸気と温水に
分離する凝縮機と、分離された温水を洗浄液，建浴液，
封孔液等として貯留するタンクと、分離された水蒸気を
熱源及び／又は純水源として循環させる配管とを備えて
いることを特徴とする燃料電池を使用した電解システ
ム。 - 【請求項２】 請求項１記載の電解槽は、めっき槽，陽
極処理槽，電解エッチング槽，電解研磨槽，電解着色
槽，電解発色槽等である電解システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4338147A JPH06163060A (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 燃料電池を使用した電解システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4338147A JPH06163060A (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 燃料電池を使用した電解システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06163060A true JPH06163060A (ja) | 1994-06-10 |
Family
ID=18315356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4338147A Pending JPH06163060A (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 燃料電池を使用した電解システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06163060A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2170683A1 (es) * | 1999-07-12 | 2002-08-01 | Wmv Appbau Gmbh & Co Kg | Procedimiento y dispositivo de tratamiento electroquimico. |
-
1992
- 1992-11-25 JP JP4338147A patent/JPH06163060A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2170683A1 (es) * | 1999-07-12 | 2002-08-01 | Wmv Appbau Gmbh & Co Kg | Procedimiento y dispositivo de tratamiento electroquimico. |
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