JPS589042B2 - 水の分解方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は一般に水を水素および酸素に分解する方法に
関する。

更に詳しくはこの発明は最低のコストのエネルギーで水
を分解することによって水素を製造する方法に関する。

生行技術の教示によれば、水素は水を電気分解すること
によって得られる。

この電気分解法は比較的低い熱効率を持ち、石炭転化に
必要な量の水素を製造するためのエネルギー必要量は過
大である。

水素はまた化石燃料の処理によっても得られるが、この
方法はかなりの量の化石燃料を必要とする欠点がある。

水素を製造するための熱化学的方法もまた提唱された。

これらの方法の代表的なものはマルチェツテイ（Ｍａｒ
ｃｈｅｔｔｉ）の「マークＩ （Ｍａｒｋ Ｉ）」法で
ある。

この方法はかなりの量の水銀を必要とし、このことは毒
性、環境上の危害およびコストによる問題が生じる。

この発明の目的は先行技術の上述の欠点を解決し、水を
分解することによって効率的に水素を製造する方法およ
び装置を提供するにある。

この発明は広義には水素イオンおよび硫黄元素を含む酸
化可能な陰イオンをもつ電解質に電圧をかけて前記陰イ
オンを酸化し、前記電解質から水素ガスを回収し、前記
酸化により酸化された陰イオンを水素イオンと結合させ
て水素、硫黄及び酸素を含有する化合物を形成させ、得
られた化合物を電解帯域から取出し、該化合物を熱化学
的に分解し、該化合物から酸素および前記陰イオンに対
応する残分を回収し、前記残分を電解帯域に戻すことを
包含する、水と水素と酸素に分解する方法にある。

この発明による水を分解する方法を実施する装置は広義
には、電解装置、電解装置に結合した電解装置に水を供
給する装置、電解装置に結合して電解装置から水素を引
き出す装置、分解装置を含む熱化学装置、電解装置に結
合した電解生成物を分解装置に供給して該生成物を酸素
および電解質形成成分に分解する装置、熱化学装置から
酸素を引き出す装置および電解質形成成分を電解装置に
戻すために熱化学装置を電解質に結合する装置を包含す
る。

この発明の好適な実施例を例として図を参照して記述す
る。

第１図に示す装置はこの発明の実施に際して使用する多
くの電解槽の一つである電解槽１１である。

この電解槽は他の電解槽と共に圧力密な囲い（図示せず
）中にある容器１３を含む。

電解槽１１は陽極１５および陰極１７を具え、これらの
間に適当な直流電位差が直流発電機３２５（第３図）か
ら印加される。

電極１５および１７は中空体であり、分散器１８を具え
る。

この発明の実施に際しては前記電極間にかけられる電位
差は１ボルトの１０分の幾つかである。

隔膜１９が電極１５および１７を隔離させる。

隔膜１９は拡散防止壁であり、これはＨ＋イオンおよび
電子を通すがＳＯ３またはＳＯ４イオンは通さない。

電解槽１１は電解質溶液２１（Ｈ２Ｓ０３）を含有する
。

適当な給源からの水は絶えず電解槽１１中で入れ換えら
れる。

また、蒸気−液体分離装置（第３圀から電解槽にＳ０２
が循環される。

この方法においてはＳ０２が失われるから、これらの損
失は外部給源（図示せず）からのＳ０２の供給により補
充される。

陽極１５を含む隔膜側に電解槽１１の一部から硫酸が供
給される。

水素は電解槽１１から引き出され、転化工程へ送られる
か捕集器（図示せず）へ送られる。

第２図および第３図に示す装置は熱交換器４１ａおよび
４ｌｂ、電解器または電解装置３００、酸予熱器３１１
、酸蒸発器３１３、酸分解装置３０５、廃熱回収装置３
５８および蒸気一液体分離装置３０７を含む。

熱交換器４１ａおよび４ｌｂは原子炉給源（熱源）３１
（第２図）から供給される。

代表的状態においては約１０，０００メガワットが原子
炉給源３１から要求され、３個の原子炉が必要となる。

熱交換器４１ａおよび４ｌｂは給源３１から直接供給さ
れるか、或は中間に設置される中間熱交換器を介して供
給される。

電解装置３００は電解槽装置３０１および直流発電機３
２５を含む（第３図）。

直流発電齢２５は電気エネルギーを電解槽装置３０１に
供給する。

電解槽装置３０１は直列−並列に連結した多数の電解槽
１１（第１図）を含み、これらの鑞解槽の網目状の連結
は発電機３２５から入手しうる電流および電圧に依存す
る。

電解装置３０１においては第１表のこの方法の反応（１
）が行われ、水素およびＨ２ Ｓ ０４ （ａｑ）を生
成する。

水素はこれを使用するために移送される。

Ｈ２Ｓ０４は蒸発器３０３（第３図）に送られ、この方
法の第１表の反応（２）が行われ、またＨ２ＳＯ４が蒸
発される。

蒸発装置３０３は酸予熱器３１１および酸蒸発器３１３
を含む。

この蒸発装置３０３を運転するためのエネルギーは中間
熱交換器４１ａの第２通路３１５から誘導される。

この第２通路からのガスはコンブレツサ３１７により圧
縮される。

圧縮されたガスは第２通路３１５を通ってガスタービン
３１９中に膨張され、これがコンプレツサ３１７を駆動
する。

ガスタービン３１９からガスは酸蒸発器３１３の第１通
路３２１および酸予熱器３１１の第１通路３２３を通り
、コンプレツサ３１７に復帰する。

ガスタービン３１９はまた直流発電機３２５を駆動し、
これはエネルギーを電解槽装置３０１に供給する。

上述のガス回路における諸装置に出入するガスの温度は
第７図にケルビン度（絶対温度）で示した。

酸分解装置３０５は分解反応器３３７および３３９を含
む（第３図）。

分解を行うのに使用する触媒は代表的にはバナジウムで
ある。

廃熱回収装置３５８は３６３，３６６，３６８およびそ
れらに付属するスチーム発生器３５７、供給水予熱器３
４３およびコンデンサ３６５を含む。

蒸気一液体分離装置３０７は蒸気一液体分離器３４９，
３７９，３９５および４０１、熱交換器３７３、冷却器
３７７、冷却器３８５およびコンプレツサ３８３，３９
１および３９７を含む。

蒸発装置３０３からの脱水され蒸発したＨ２Ｓ０４は酸
蒸発器３１３の第２通路３３１から次の連続した分解反
応器３３７および３３９の第２通路３３３および３３５
を通り、ここでこの方法の第１表の反応（３）が行われ
る。

生成する水、Ｓ０２および０２を含む生成物は分解反応
器３３７の第１通路３４０、供給水予熱器３４３の第１
通路３４１および冷却器３４７の第１通路３４５を通っ
て蒸気一液体分離装置３０７の蒸気一液体分離器３４９
に入り、ここで希薄硫酸流は取り出され、電解槽へ戻さ
れる。

エネルギーは中間熱交換器４ｌｂから酸分解装置３０５
へ供給される。

この熱交換器の第２通路３５１からのガス（Ｈｅ）は分
解反応器３３９の第１通路３５３、廃熱回収装置３５８
のスチーム発生器３５７の第１通路３５５を通って前記
第２通路３５１に戻る。

スチーム発生器３５７の第２通路３６１はタービン３６
３，３６８，３６６にスチームを供給しこれらのタービ
ンからの排出物はコンデンサ３６５、供給水予熱器３４
３の第２通路３６７を通る。

これらのタービンは交流発電機（図示せず）を駆動し、
必要な場所に電力を供給する。

蒸気一液体分離器３４９の液相は水および弱Ｈ２Ｓ０４
を形成するＳ０３を含み、この弱Ｈ２ＳＯ４は電解槽装
置３０１に戻される。

蒸気一液体分離器３４９からのＳ０２およびＯ２は熱交
換器３７３の第１通路３７１および冷却器３７７の第２
通路３７５を経て他の蒸気一液体分離器３７９に入る。

冷却器３７７の第１通路３８１にはコンプレツサ３８３
から冷却器３８５（ここで圧縮されたガスは水で冷却さ
れる）を通って冷却ガスが供給される。

圧縮されたガスは第１通路３８１で膨張されるＯ 蒸気一液体分離器３７９のＳ０２と０２とはコンプレツ
サ３９１により圧縮され、冷却器３７７の第２通路３９
３を通って蒸気一液体分離器３９５に入る。

この分離器３９５からのガスはコンブレンサ３９７によ
って圧縮され、冷却器３７７の他の第２通路３９９を通
って蒸気一液体分離器４０１に入る。

ＳＯ２は蒸気一液体分離器３７９ ，３９５および４０
１で分離されて集収器４０３に送られ、そこから熱交換
器３７３の第２通路４０５を通って電解槽３０１に戻さ
れる。

第７図は熱量関係および諸種のパラメータを示す。

ここに示す熱量は分解した水１グラムモル当りのキロカ
ロリーである。

図に示すＱは分解した水１モル当りの使用熱サイクルで
ある。

硫酸濃度は重量チでＷ／０で示す。

第７図は流通回路に含まれるポンプおよび他の諸設備は
示さない。

第３図に示す装置において二酸化硫黄は液化されること
により酸素から分離される。

他の分離方法を使用することもできる。

例えば二酸化硫黄と酸素との混合物を酸素または二酸化
硫黄の一方と反応する反応剤と反応させ、ＳＯ２または
０２の反応しなかった方の化合物を捕集し、次いで反応
から生じた化合物を処理してＳ０２または０２の反応し
た化合物を取り出すことによって化学的に分離を行うこ
とができる。

要約すれば、全体の電解反応は ２Ｈ２０（１）十Ｓ Ｏ２（ｇ）Ｈｚ（ｆＨ２ＳＯ４
（ ａｑ ）（第１表参照）（ｌ） 接触熱化学反応は下記の通りである。

Ｈ２Ｓ０４→Ｈ２０＋ＳＯ２＋ｌ／２０２ （２）
Ｈ２０，ＳＯ３，Ｓ０２および０２の混合物は酸分解装
置３０５を去る。

Ｈ２０およびＳＯ３は弱酸溶液を凝縮することによって
除去され、Ｓ０２および０２は約２００°Ｋで連続的に
圧縮することにより分離される。

熱収支をまとめれば下記の通りである。１グラムモル当
りの入熱（キロカロリー）第２表に示すように、各電解
槽１１中の反応は下記の通りである。

２Ｈ＋＋２ｅ−→Ｈ２ （５）
反応（４）により吸収される電圧ε０は理論的には−Ｏ
．Ｌ７ボルトである。

反応（５）により吸収される電圧は０．００ボルトであ
る。

従って電解槽にかかる合計電圧εは 但し式中 ε＝吸収される合計エネルギー ａ Ｈ ＋＝ Ｈ＋イオンの活量 ａ ｓＯ：＝ Ｓ Ｏ？イオンの活量 ａＨ２ｓ０４：γＨ２Ｓ０４゜ｍＨ２ＳＯ４（ＩＯ）但
し式中γＨ２ＳＯ４＝Ｈ２ Ｓ Ｏ，の活量％数ｍＨ
ｓＯ＝Ｈ２Ｓ０４のモル濃度 ２ ４ 下記の第３表はＨ２ＳＯ４の種々のモル量に対するＨ２
対Ｓ０２の分圧の比を示すものである。

電解槽当りの仕事ΔＧの必要量はεに依存し、εはＨ２
Ｓ０４の濃度に依存する。

Ｈ２Ｓ０４濃度が６４．３重量％の場合 ε＝−０．３
１６ボルト１００重量％の場合 ε＝−０．４５３ボル
ト７８．３重量％の場合 ε＝−０．３８０ボルト（推
定） １．７２モル世給酸の場合ε＝−０．１２３ボルト（推
定） 上述のデータはεに対する理論的大きさを示す。

−０．３８０ボルトと−０．１２３ボルトとの差は−０
．２５７ボルトでこれはΔＧ＝１１．８キロカロリーに
等しい。

この仕事は直流発電機３２５により供給される。

この操作のためには熱交換器４１ａは直流発電機３２５
に２４キロカロリー、電解槽装置３０１に２２．８キロ
カロリー供給することが必要である。

この発明を実施するのに重要な反応は Ｓ ０３−＋８ ０２＋ １／２ ０２（１１）である
。

そこでこの反応に対する平衡恒数ＫＰを考慮することが
望ましい。

任意の分圧ｋＰｉとすると、Ｐｉは Ｐｉ＝：Ｙｉπ ０３）によっ
て与えられる。

ここにＹｉＵＰｉに対応するモル分率である。

またπは全圧である。この反応に対する絶対温度、ＫＰ
および△Ｈ間の関係を下記の第４表に掲げる。

ここに△Ｈｒｘｎは反応熱（キロカロリー）である。

ここに供給酸は１気圧の下で７８．３Ｗ／０酸であると
仮定した。

説明のため、代表的な場合を示すために下記の第５表に
掲げたデータを想定した。

下記の第６表ＥＸの大きさ、ケルピン度で表わした種々
の温度において分解したＳＯ３のモル数を掲げる。

電解装置から熱化学装置の供給原料が７８．３Ｗ／Ｏの
硫酸であると仮定すれば、第３図に示す装置で硫酸の分
解の逐次工程における熱需要は決定される。

出発点は水３０ｇ（１．６５６モル）中のＨ２Ｓ０４１
０８．７８ｇ（１．１１モル）から成る７０Ｆ（２１．
１℃）の硫酸であり、これは水素１モルを生ずる。

下記の第７表は種々の吸熱操作工程および各工程におけ
るエネルギー需要を示す。

工程６，１１，１６，２１，２６および３１に表わされ
るように、ＳＯ３は温度が６０００Ｋ（３２７℃）から
１２００°Ｋ（ ９ ２ ７℃）に上昇するにつれて徐
々にＳ０２＋ｌ／２Ｏ２に分解する。

分解から得られる全ＳＯ２は１モルであるが、０．０１
３５モルは酸素流中に運び去られる。

１２００°Ｋ（９２７℃）から６０００Ｋ（１３２７℃
）に冷却する際に放出される発熱すなわちエネルギーを
キロカロリーで第８表に掲げる。

次に酸の凝縮を考えるのが望ましい。

硫酸が充分に希釈された酸はＨ２０４８ｆ中１０．７８
ｇすなわち０．１１モルのＨ２Ｓ０４を含有する。

これは２１８下（１０３．３℃）の沸点をもつ１８．３
Ｗ／ＯＨ２ＳＯ４の希薄Ｈ２Ｓ０４溶液である。

０．１１モルのＨ２Ｓ０４を造るには下記の反応が生起
する。

酸凝縮に含まれる熱交換は下記の第９表に掲げる通りで
ある。

？９表においてＨｍｉｘは混合物のエンタルヒーであり
、Ｈｖａｐは蒸気のエンタルピーであり、これは水だけ
についての平均値として採用される。

下記に計算の１例を示す。

１０． ７８ Ｈ２ＳＯ４ （Ｌ ６０００Ｋ）＋〇．
９４ Ｈ２０（，６０００Ｋ）→１１． ７２９９２
ｗ／ｏ Ｈ２ Ｓ ０４ （ ５５００Ｋ） （
１６）△Ｈ１＝１１．７２（８０．５） ０．９４（
７４８） １０．７８（１２２）＝ ０． ９４３
− ０． ７０３ − １． ３１５キロカロリー＝−
１．０７５キロカロリー △Ｈｇ＝ ４７．０６（７２４ − ７４８）＝ −１
．１２９キロ加リー瀾ｇ（ｂａｌ） 二氏郷０（２． ０４３ −３． ２３７）二一１．
１４４些加りー０．５１８０つ（１．４５５−２．２１
０）二一０．３７８キロカロリー下記の第１０表は生成
物が３７５°Ｋに冷却されるときの発熱反応のまとめで
ある。

３００°Ｋへ冷却すれば下記のエネルギーを更に生ずる
。

二酸化硫黄から酸素を分離するために放出するエネルギ
ーを今度は考えてみる。

反応は下記の通りである。

混合物（約９７％０２）の性質は酸素の性質に近似する
ものと仮定する。

２段の断熱圧縮を使用し、その間に２００°Ｋに中間冷
却する。

第１段圧縮により５気圧に圧縮し、第２段圧縮により２
０気圧に圧縮する。

０２１モル当りの圧縮の理論仕事量を下記の第１１表に
掲げる。

上記第１１表においてＳとはエントロピーヲ表わす。

中間冷却所要量（０２ １モル当り） ＳＯ２圧縮の仕事を無視したから、回収されたＳＯ２の
全部が２００°Ｋおよびｌ気圧で液体として合併される
。

加熱の計算において少量の８０２の損失を無視すれば反
応は ５０５および膨張弁５０７を含む流体回路を開示する蒸
気一液体分離装置を表わす第４図について冷却条件を考
える。

冷媒がエタンで、蒸発器におけるその温度が−１００Ｆ
（−７３．３℃）で、コンデンサにおけるその温度が６
１下（１６．１℃）であると想定する。

蒸発器５０１に付与されるエネルギーｑｅｖは８７．５
ＢＴＵ／ポンド（４８．５キロカロリーｋｇ）で、コン
プレツサ５０３によってなされる仕事Ｗｅｑは７４．９
ＢＴＵ／ポンド（３９．４キロカロリー／ｋｇ）である
。

蒸発器５０１からコンプレツサ５０３へ流れる蒸気冷媒
の温度は−１００下（−７３．３℃）で圧力は３ １．
３ ２ｐｓｉ（ ２． ２ ０ｋｇ／ｃｍ２）であり
、３８６．８ＢＴＵ（９７．５キロカロリー）のエンタ
ルピーＨをもつ。

コンプレツサ５０３からの冷媒は約１４７Ｆ（６３．９
℃）の温度および４６１．７ＢＴＵ／ボンド（３８６．
８＋７４．９）（２５６．２キロカロリー／ｋｇ）のエ
ンタルピーＨをもつ。

コンデンサ５０５によって放出さｈるエネルギー ｑｅ
ｊは１６４．４ＢＴＵ／ポンド（９１．２キロカロリー
／Ｋｇ）で、生ずるエンタルピーＨＨ２９ ９．３ＢＴ
Ｕ／ポンド（１１．９キロカロリー／ｋｇ）である。

冷媒は５ ０ ０ｐｓ ｉ （ ３ ５．２Ｋｇ／ｃｍ
２）の圧力および６１Ｆ（１６．１℃）であり、膨張弁
５０７を通して蒸発器５０１中に膨張する。

仕事Ｗｅｖ対エネルギー入力ｑｅｖＯ比は０．８５６で
ある。

冷却は５．８９８キロカロリーの仕事を必要とし、６．
８９キロカロリーの冷却を生ずる。

必要エネルギー量は下記のように決定される。

第１冷却７．８６９（反応２０） 第５図は直流発電機３２５に対する第１給源として働く
ガスタービンサイクルを図式に表わすものである。

上述したように（熱交換器４１ａからの）人熱は師であ
り、出熱はｑｏである。

ガスタービン３１９の機械効率ｙｎ二０．９０で、コン
プレツサ３１７は効率ηｃ＝０．８５である。

コンブレツサ３１７に流れるガスの温度Ｔ１は７６０Ｆ
で、タービンに流入するガスの温度Ｔ３は２３１０Ｆで
ある。

全体の効率η１はによって予えられる。

上式中Ｗは入力の仕事、ｑＲはエネルギー入力、ＸはＰ
ｋ −ｖ’ｋ ＜ Ｐは圧で、Ｋ＝Ｃｐ／Ｃｖ、ｃｐ
は定圧比熱でＣ■は定容比熱Ｃｖ である）である。

Ｔ，＝７６０下、Ｔ３＝２３１０下、η（３＝０．８５
、ｙ７） ＝ ０． ９ ０に対してである。

Ｓ＝１．７４、Ｐ＝４．０、η，＝０．２４、Ｋ二１．
４とすると、 Ｔ４＝８４８°Ｋ である。

Ｘの異なる大きさに対するη１を下記の第１２表に掲げ
た。

スチームタービン３６３ ，３６８ ，３６６を含む廃
熱回収装置３５８に関して下記の通り設定すると、 η１＝ ０． ９ Ｗ（仕事） ＝４ ３ ３ＢＴＵ／ポン直２ ４ ｏキｏカロ＋）
−／Ｋｇ ）水予熱＝３０．０キロカロリー／モル 蒸発および過熱＝３７．５キロカロリー／モル仕事＝２
４．０キロカロリー／モル 下記のデータが得られる。

すべてのサイクルに共通して Ｈ２０（ １５００ｐｓｉ ａ（ １０５５Ｋｇ／ｃＪ
絶対圧）、１００下（ ３７． ８℃）−）Ｈ２ＱＣ
１５００ ｐｓ ｉ ａ （ Ｌ Ｏ ５． ５Ｋｐ／
ｃｒＡ絶対圧）、飽和液 △Ｈ＝５４０ＢＴＵβンド（３００キロカロリー：／Ｋ
ｙ） （２５）Ｈ２０〔１５００ ｐｓｉ ａ（ １０
５．５Ｋｉｉ絶対圧）、飽利溶液） −＋Ｈ２０［ １
５００ ｐｓ ｉ ａ，飽和蒸気〕△Ｈ＝５５６ＢＴμ
／ポン直３０９キロカロリ・−／Ｋｇ）（２６）Ｈ２０
［１５００ ｐｓ ｉ ａ（ １０５．的凶ｍ絶対圧
）、飽利蒸気〕→Ｈ２０［ １５００ ｐｓ ｉ ａ、
７００下（３７１’Ｃ）］ΔＨ＝ｌｌ９ＢＴＵ／＊ンド
（ ６６０キｏ力ａｌＪ ／Ｋｆ）（２７）合計 △Ｈ＝ｌ２１５ＢＴμ／ボンド（７００キロカロリニＡ
ｇ）１ ２ ０ ０ｐｓｉ ａ（ ８ ４．４Ｋｆ／ｃ
ａ ）絶対圧スチームを得るためには Ｈ２（Ｘ １５００ ｐｓ ｉ ａ（ １０５．５Ｋｉ
ｉ絶対圧）、７００下（３７１℃ ） Ｉ］→Ｈ２ Ｑ
Ｃ １２００ ｐ ｓ ｉ ａ（８４． ４ＫｍＪ絶対
圧、６２８下（３３１℃）） △Ｈ＝−３６ＢＴ（Ｊ／ポンド （２８）６
０ ０ｐｓｉ ａ（ ４２Ｋｙ／ｃｎｉ絶対圧）のスチ
ーム’ｉ得るためには Ｈ２（Ｘ １５００ ｐｓ ｉ ａ７００ ’Ｆ （１
０５． ５Ｋｍ一絶対圧、３７１ ’Ｃ） 〕−＋Ｈ２
０〔６００ ｐｓ ｉ ａ ， ４９３下（４溪ｙ／ｃ
ｄ絶対圧、２５６℃）〕 △Ｈ＝−７７、７ Ｂ Ｔ Ｕ／ボンド （−８９．０キロカロリー／Ｋ９） （２９）動
力をうるためには Ｈ２０ Ｃ １５００ｐｓｉ ａ（ １０５．５Ｋｇ／
ｃｎ絶対圧、７００下（３７１’Ｃ） 〕→Ｈ２０［１
： ｌ ｐｓｉ ａ（ ｏ．ｏ７ｏ３Ｋｙ／ｃｒＡ ）
絶対圧、ｌＯｌ下（ ３ ８． ３℃）〕 △Ｈ＝−４３３ＢＴＵ／ポンド （ ２３９キロカロリー／Ｋク） （３０）第６
図のグラフＡ−Ｄは上記により明らかになったデータを
まとめた。

各グラフにおいて横軸にキロカロリーで表わしたエネル
ギーまたは熱量をプロットし、縦軸にケルビン度で（絶
対温度）で表わした温度を示した。

これらのグラフには第３図に示した対応する装置の部分
および機能を印した。

グラフ６Ａの曲線５２１と５２３との縦座標間の距離は
硫酸の予熱に対する温度差を表わし、曲線５２１および
５２９の縦座標間の距離は硫酸を蒸発する際の温度差を
表わす。

６Ｂ図の曲線５２７と５２９との縦座標間の差は分解反
応器３３７に対する温度差を表わし、曲線５３１と５３
３との縦座標間の距離は分解反応器３３９に対する駆動
力を表わすなどである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施において使用する代表的電解槽
を示す概略図、第２図はこの発明によるおよびこの発明
を実施するための装置ブロック図、第３図はこの発明に
よるおよびこの発明を実施するための装置の工程概略図
、第４図は第２図および第３図に示す装置の動作を説明
する概略図、第５図は第２図および第３図に示す装置の
動作を示す概略図、第５Ａ，Ｂ，ＣおよびＤ図は第２図
または第３図の種々の構成成分装置の熱またはエネルギ
ー入力とこの発明の実施に際し行われる水の分解の必要
熱量および熱放出を評価することによって誘導されたこ
れらの装置の動作温度との関係を示す図および第７図は
熱量およびそのパラメータを示す第３図と同様な工程概
略図である。 図中、１１……電解槽、１３……容器、１５……陽極、
１７……陰極、１８……分散器、１９……隔膜、２１…
…電解質水溶液、３１……原子炉給源、４１ａ，４１ｂ
……中間熱交換器、３００……電解器（電解装置）、３
０１……電解槽装置、３０３……蒸発装置、３０５……
酸分解装置、３０７……蒸気一液体分散装置、３１１…
…酸予熱器、３１３……酸蒸発器、３１５……中間熱交
換器第２通路、３１７……コンプレツサ、３１９……ガ
スタービン、３２１……酸蒸発器３１３第１通路、３２
３……酸予熱器３１１第１通路、３２５……直流発電機
、３３１……酸蒸発器３１３第２通路、３３３……分解
反応器３３７第２通路、３３５……分解反応器３３９第
２通路、３３７……分解反応器、３３９……分解反応器
、３４０……分解反応器３３７第１通路、３４１……供
給水予熱器３４３第１通路、３４５……冷却器３４７第
１通路、３４９……蒸気一液体分離器、３５１……中間
熱交換器４ｌｂ第２通路、３５３……分解反応器３３９
第１通路、３５５……スチーム発生器３５７第１通路、
３５７……スチーム発生器、３５８……廃熱回収装置、
３６１……スチーム蒸発器３５７第２通路、３６３……
タービン，３６５……コンデンサ、３６６……タービン
、３６７……供給水予熱器第２通路、３６８……タービ
ン、３７１……熱交換器３７３第１通路、３７５……冷
却器３７７第２通路、３７９……蒸気一液体分離器、３
８１……冷却器３７７第１通路、３８３……コンプレツ
サ、３８５……冷却器、３９１……コンプレツサ、３９
３……冷却器３７７第２通路、３９５……蒸気一液体分
離器、３９７……コンプレツサ、３９９……冷却器３７
７第２通路、４０１……蒸気一液体分離器、４０３……
集収器、４０５……熱交換器３７３第２通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 水素イオンおよび硫黄元素を含む酸化可能な陰イオ
   ンをもつ電解質に電圧をかけて前記陰イオンを酸化し、
   前記電解質から水素ガスを回収し、前記酸化により酸化
   された陰イオンを水素イオンと結合させて水素、硫黄及
   び酸素を含有する化合物を形成させ、得られた化合物を
   電解帯域から取出し、該化合物を熱化学的に分解し、該
   化合物から酸素および前記陰イオンに対応する残分を回
   収し、前記残分を電解帯域に戻すことを包含する、水を
   水素と酸素に分解する方法。