JPS58185401A - 水素を輸送または貯蔵する方法およびその装置 - Google Patents

水素を輸送または貯蔵する方法およびその装置

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JPS58185401A
JPS58185401A JP57067842A JP6784282A JPS58185401A JP S58185401 A JPS58185401 A JP S58185401A JP 57067842 A JP57067842 A JP 57067842A JP 6784282 A JP6784282 A JP 6784282A JP S58185401 A JPS58185401 A JP S58185401A
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JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen
metal hydride
container
sealed
equilibrium pressure
Prior art date
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Pending
Application number
JP57067842A
Other languages
English (en)
Inventor
Minoru Miyamoto
稔 宮本
Takeshi Yoshida
健 吉田
Katsuhiko Yamaji
克彦 山路
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/32Hydrogen storage

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  • Hydrogen, Water And Hydrids (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水素を輸送または貯蔵する方法およびその装・
置に関する。
水素を輸送または貯蔵するには、従来では高耐圧の容器
を必要とし、しかも輸送量は限られる問題があった。液
体水素として輸送、貯蔵できれば輸送量は大巾に増大す
るが、超低温が必要となり、技術的に難しい。
水素を可逆的に吸蔵、放出する金属水素化物は、が注目
されている。持分ll85s−32a1号公報において
は、金属水素化物を水素の貯飄輸送方法に応用すること
が開示されているが、単に1gの金属水素化物を使用す
るものであるため、水素を@蔵させ、又水素を放出させ
る時に、比咬的高温、高圧に維持する必要があり、吸蔵
、放出に要するエネルギーが大きくなり、輸送、貯蔵コ
ストの節減効果が得られない事が多い問題がある。
本発明は上記従来の欠点を解消とすべく鋭意検討された
ものであり、水素平衡圧力特性の興なる2種の金属水素
化物を組み合わせて、水素輸送、貯蔵を容易に、且つ大
量に行なえるものであり、水素輸送、貯蔵の間貸エネル
ギー及びコストを大巾に節減しうる方法および装置を提
供する。
本発明方法は娼lの密閉容器に封入したIllの金属水
素化物に水素を@蔵させ、水素を金属水素化物の状馨で
輸送または貯蔵し、allの金属水素化物より高い水素
平衡圧力特性を有するWA2の蛍属水素化物を封入した
wA2の密閉@器を前記litの1!閉容器と水素流通
可能に連結し、箪1の金属水素化物をIll2の金属水
素化物より高温にil持して、Illの金属水素化物よ
り@2の金属水素化物に水素を移動させ、しかる後筒2
の金属水素化物より水素を放出させることを特徴とする
又、本発明装置は比較的低い水素平衡圧力特性を有する
第1の金属水素化物を封入した輸送または貯蔵可能な厖
lの密閉容器と、比較的高い水素平衡圧力特性を自する
@2の金属水素化物を封入した82の密閉容器と、第1
の密閉容器に水素を供給し@1の金属水素化物に水素を
吸蔵させる装置と、2つの密lII!l容器を水素流通
可能に連結し、第1の金属水素化物から112の金属水
素化物に水素を移動させる装置と、亀2の金属水素化物
から水素を放出させ112の書閉@器の外に水素をil
き出す装置からなることを特徴とする。
以下本発明の一例について、図面と共に説明する。
第1図における1は第1の金属水素化物M、Hを封入し
た第1の密閉@器であり、2はIllの密閉谷l!#I
Iζ対応する第2の密閉容器であり、第2の金属水素化
物M、Hを封入している。Iilの金属水素化物M、H
と第2の金属水素化物M、Hとは、後者がより高い水素
平衡圧力特性を有している。21iの水素平衡圧力特性
は112図に示しである。
金属水素化物は通常微粉体の状態で存在し、温度に依存
する独自の水素平衡圧力特性を有し、可逆的に水素を吸
蔵、放出する。金属水素化物が水素を吸蔵する時には発
熱し一1水素を放出する時には吸熱する。最大水素含有
率が大きく水素の輸送または貯蔵に通した金属水素化物
としては、MgH。
(水素含有率7.611量* ) 、 Mg、N1Ht
o(3,6重量%) 、 MgCaH171(S、 S
重量%) 、 TiayaA’lamH+i (14重
量51りが上げられるが、水素平衡圧力を少なくとも2
〜3気圧に上げ水素を放出させるのに120〜300℃
もの高温に加熱する必要があり、輸送量こ要する工、不
ルギーを!IIJ M Lでも、水素取出しに多大のエ
ネルギーを必賛として全体としてエネルギーコストを1
ull Mできないことになる。
本発明は水素平衡圧力特性の異なる2wAの金属水素化
物M、H、M、Hを用いることにより上記の問題を解決
した。
Iklの金属水素化物M、Hを封入した第1の密閉容器
lは、先ず水素ガス製造工場などで、水素供給装置(図
示せず)に接続される。水素供給装置から、tIAlの
密閉′8器1に向けて第1の金属水素化物M、Hの水素
平衡圧力以上の水素ガスを送り、第1の金属水零化@ 
M、Hに水素を吸蔵させる。必要であれば、lilの密
閉容器1を大気により、あるい°は他の安価な冷熱エネ
ルギーにより冷却し、第1の金属水素化物M、Hの水素
平衡圧力を低く押える。
IIIの金属水素化物M、Hに最大限水素を吸蔵させた
後にmlの密閉容器lを密閉する。III1の密閉容器
1は第1の金属水素化物M、11を選択することにより
常温付近で大気圧付近の内圧にすることができ、躯1の
密閉容1i11は耐圧性を余り要求されず、薄肉、重量
に形成することができる。従って第1の密al!1容器
1を輸送あるいは貯蔵することが容易きなり、輸送、貯
蔵に要する消費エネルギーコストを削減できるのである
。尚、常温で負圧の水素平衡圧力を有する箇1の金属水
素化物M、Hを使用する時には、過剰の水素ガスを第1
のlI閉容器1に対人しておき、大気圧に近づけること
ができる。
IIIの金属水素化物M、H+ζ水累を吸蔵させたli
lの11M容器1は、そのま5倉庫に貯蔵したり、トレ
ーラ−で輸送する、 水素の消費地においては、jllの讃閉容器lを瓢1図
に示す水素移動装置ムに設置する。
illの密閉容器1を1[2の密閉容器2と連通管3に
より、水lA流通可能に連結される。4は連通管3に設
けられた開閉弁である。5は例えば廃熱源であり、50
〜100℃の無償の廃熱エネルギーを使用するものであ
り、熱m1f6によって第1の密閉8器lをT−こ加熱
して第1の金属水素化物M、Hの水素平衡圧力P1を上
昇させる47は冷却器であ、  リ、熱*1t8を通じ
て第2の密閉容器2を、例えば大気でT、に冷却して第
2の金属水素化物M、Hの、 水素平衡圧力P、を降下
させる。第2の金属水素化@M、H+x、1述したよう
1こ同一温度では水素平衡圧力か第1の金属水素化@M
、Hより高くなされているが、晶lの金属水素化物M、
Hを加熱し、第2の金属水素化物M、Hを冷却すること
により、allの金属水素化物M、Hの水素平衡圧力P
工が112の金属水素化物M、Hの水素平衡圧力P、よ
り大きくなり、開閉弁4を開放すると水素が@1の密閉
容illから識2の″JIIli5容器2へ移動する。
即ち、謳1の金属水素化物M、Rは水素を放出し、第2
の金属水素化物M、l(は水嵩を吸蔵する。
抛1の密閉容!li!lから水素を受けた第2の密閉容
器2は水素放出装[Bに設置する。水素放出装置Bは廁
M謔5と連結され、熱媒管9によって第2の密閉N!1
112がT、に加熱され、11!2の金属水素化物M、
Hの水素平衡圧力がPlに上昇されて水素放出管10よ
り水素を放出し、水素を消費する反応器や水素貯蔵槽に
送る。11は水素放出管10に設けられた開閉弁である
。■2の密閉容器2の第2の金属水素化物M、Hは、比
較的高い水素S+f衡圧力高まり、大気圧の水素貯蔵槽
などには動力なしに水素を放出することかできる。
水素放出装置人と水素放出装[Bは一体のvklllt
に組立ててもよい。そして、第2の金属水素化−!nを
封入した第2の密閉容器2は複数個用意しておくと、第
1の密閉容器1から水素の移動を受ける容器と、水素放
出装WIBにおいて水素を放出する容器を同時に作動さ
せて、多数のgAt−の密閉容器1から水嵩を受1)連
続的に水素を放出させることができる。
尚、第1図においては密閉容器L2の内部に熱媒管6.
8.9を配して、加熱冷却しているか、密閉容器1.2
の外壁を通じて加熱冷却することも勿論用lである。
本発明装置の上述の柄においては、常温〜1GG℃の範
囲でmlの金属水素化物M、H、篤2の金属水素化!3
M、Hか大気圧付近の水素平衡圧力を持ち、金属水素化
物M、H,M!Hを廃熱源で加熱し、大気で冷却するこ
きて第1の*lvI容器lから1112の密閉容’lk
2へ水素SmL、諷2の密i!!18112 カら水素
放出をさせていた。しかし場合によってはjll1の金
属水素化物M、Hと112の金属水素化物M、Hを、水
素平衡圧力特性のや5大きいものを選択し、例えば大気
を金属水素化物の加熱手段とし、−10℃程度の廃冷熱
源を冷却手段として、111の金属水素化物M、lIか
ら水素を受けたIi2の金属水素化物M、Hを常温に戻
して水素を放出さ電てもよい。
(実1に鉤) 水素の貯蔵容甜として、第1の金属水素化物T i 1
76 A 1azs を200Kf封入した、容積40
1の第1の密18@器1を多数用意した。容器重量は3
3−であった。第1の密$115春I#lを窩部のま−
で、水嵩製造工場において水素を吸蔵させた。謳1の金
属水素化物Tl1^1a26は常温で水素平衡圧力がα
02気圧であるので冷却することなく最大吸蔵トRまで
水素吸蔵できた。水素吸蔵量は75 Nm/(Hりであ
った。。
水素吸蔵させた第1の密閉容器は重量が233−である
から16 Lon )レーラーで68本積載できた。即
ち、水素ガスの運搬量としては1 @ ton トレー
ラ−1台当り5.100 NJI/となる。
次に、水素消費工場では、111図の水素移動装置A1
によって、識lの密閉容filと、第2の金属水素化物
としてTiCouaFaα5を60〇−封入したII2
の密閉容器2を連通管3により、水素流通可能に連結し
、ailの密閉容器1を廃熱l15で80℃に加熱し、
112の密閉容82を冷却1liI7で大気温度30℃
に冷却させる。II!2図に示すよう書ζ、TieLn
ムlα3は水素平衡圧力がα43気圧であり、T1Co
α5Feosはへ18気圧であるので、差圧α25気圧
が生じ水素移動を行なう。
水素を受けた第2の密閉S器2は、水素放出装置1II
Bにより、80℃に加熱し水素平衡圧力がL8気圧に上
昇させて、そのま−水素放出することができた。
高圧容器を用いて水素を輸送するには、75Nmft!
は、1130臀、容積500/の耐圧容器が必要であり
、16Lonトレーラ−では25本しか積載できなかっ
た。即ち、水素ガスの逼*mはL87SNg/であった
本発明の実施例では、これに比べて約17倍の輸送効率
となった。
しかも、水素の取出しには高温の加熱、低温の冷却は必
要かない。水素移動、水素放出には、殆んど加熱、冷却
のためのIンプ、ファンの動力だけであり、高圧容器を
用いた水素輸送に比較して、・次−に示す通りの多大の
省エネルギー効果がある。
崗、高圧容器への水素導入に′mするエネルギー消費は
無視している。
本発明方法及び装置によれば、常温で大気圧付近の内圧
の密閉容器に大皿の水素を貯赦し、使用して館1の金属
水素化物から[12の金属水素化物+C水素を移動し、
篤2の金属水素化In−ラ容易に水素を取出すことがで
き、省エネルギー効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
箇1図は本発明方法に使用する本発明装置の一例を簡略
して示す回路図であり、第2図は本発明方法の一実施例
を示す圧カ一温度線図である。 M、Hはmiの金属水素化物、M、Hは112の金属水
素化物、人は水素移動装置、Bは水素放出装置、1はa
tの相開容器、2は@2の密閉容器、3は連通管、4.
11は開閉弁、5は廃熱源、6.8゜9は熱媒管、7は
冷却器、10は水素放出管。 特許出願人 積水化学工業株式会社 代表者 !I 沼 基 利

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L 第1の書間容器に封入した第1の金属水素化物に水
    素を吸蔵させ、水素を金属水素化物の状態で輸送または
    貯蔵し、篤1の金属水素化物より高い水素平衡圧力特性
    を有する11M2の金属水素化物を封入した第2の1!
    閉容器を前記Illの書間容器と水素流過可能に連結し
    、IIIの金属水素化物を112の金属水素化物より高
    温に維持して、謳1の金属水素化物よりIi2の金属水
    素化物に水素を移動させ、しかる後筒2の金属水素化物
    より水素を放出さ°せることを特徴とする水素を輸送ま
    たは貯蔵する方法 2 g!1の金属水素化物を大気圧以下の水素平衡圧力
    で水素を輸送または貯蔵し、且つ龜2の金属水素化物を
    大気圧以上の水素平衡圧力にして水素を放出させること
    を特徴とする特許請求の範11項記載の水素を°輸送ま
    たは貯蔵する方ミ 比較的低い水素平衡圧力特性を有す
    るIIIの金属水素化物を封入した輸送または貯蔵可能
    な第1の密閉容器と、比較的高い水素平衡圧力特性を有
    する第2の金属水素化物を封入した112の密閉容器と
    、WAlのVBI!l15容器に水素を供給し厖1の金
    属水素化物に水素を吸蔵させる装置と、2つの密閉容器
    を水累流通司託に連結し、第1の遮風水素化物から第2
    の金属水素化物に水素を移−させる装置と、第2の金属
    水素化物から水素を放出させ第2のW11i15容器の
    外に水素を導き出す装置からなることを特徴とする水素
    を輸送または貯蔵するV&置 表 ailの密閉容器が多数個、第2の密M!I−器が
    複数−備えられていることを特徴とする特許請求の範囲
    11i3項記載の水素を輸送または貯蔵する装置
JP57067842A 1982-04-22 1982-04-22 水素を輸送または貯蔵する方法およびその装置 Pending JPS58185401A (ja)

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