JPS59162103A - 水素の貯蔵方法および貯蔵装置 - Google Patents
水素の貯蔵方法および貯蔵装置Info
- Publication number
- JPS59162103A JPS59162103A JP58037927A JP3792783A JPS59162103A JP S59162103 A JPS59162103 A JP S59162103A JP 58037927 A JP58037927 A JP 58037927A JP 3792783 A JP3792783 A JP 3792783A JP S59162103 A JPS59162103 A JP S59162103A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- container
- alloy
- metal hydride
- storage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- Y02E60/32—Hydrogen storage
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/45—Hydrogen technologies in production processes
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は水素の貯蔵方法および貯蔵装置に関するもので
ある。
ある。
水素は各産業分野で広く利用されており、水素の貯蔵・
輸送が効率的で安全且つ容易なことが求められ°Ｃいる
。従来、水素の貯蔵・輸送は高圧水素ガスあるいは液体
水素として容器に収容しで行っていたが、高圧あるいは
超低温にするためには多大なエネルギーを要すること等
もあって、最近は水素吸蔵合金を用いる試みが盛んに検
討されている。
輸送が効率的で安全且つ容易なことが求められ°Ｃいる
。従来、水素の貯蔵・輸送は高圧水素ガスあるいは液体
水素として容器に収容しで行っていたが、高圧あるいは
超低温にするためには多大なエネルギーを要すること等
もあって、最近は水素吸蔵合金を用いる試みが盛んに検
討されている。
水素吸蔵合金とは水素■よを吸蔵する能力のある合金の
ことで、既に知られた種々の水素吸蔵合金があるが、加
圧水素と接触して金属水素化物となって発熱し′、金属
水素化物を減圧・加熱すると水素を放出すると共に吸熱
する。なお、水素吸蔵合金を加圧水素と接触させると水
素を吸蔵して金属水素化物となる。通常、水素吸蔵合金
に水素を吸蔵させるには品温下で高圧の水素を接触させ
ればよく、また金属水素化物から水素を放出させるには
金属水素化物間を湯水等の熱媒を通過させる。
ことで、既に知られた種々の水素吸蔵合金があるが、加
圧水素と接触して金属水素化物となって発熱し′、金属
水素化物を減圧・加熱すると水素を放出すると共に吸熱
する。なお、水素吸蔵合金を加圧水素と接触させると水
素を吸蔵して金属水素化物となる。通常、水素吸蔵合金
に水素を吸蔵させるには品温下で高圧の水素を接触させ
ればよく、また金属水素化物から水素を放出させるには
金属水素化物間を湯水等の熱媒を通過させる。
現在までに検討された水素吸蔵合金による水素の貯蔵方
法および貯蔵容器には次のようなものがある。
法および貯蔵容器には次のようなものがある。
水素吸蔵合金を水素と十分に接触させるために金網、パ
ンチングメタル、発泡メタル等の多孔質金属収納体内に
収容し、この多孔質金属収納体の複数個を所定間隔隔て
て容器内に配置するので容器内には多くの空隙が存し、
金属収納体そのものにより容器内のスペースが減じられ
ている。水素吸蔵合金は水素を吸蔵すると体積が約３０
％程度膨張するのでその容器には空隙率５０〜４０％が
必要とされている。また、水素吸蔵時に高圧を必要とす
るため高圧容器が用いられている。さらに、水素吸蔵合
金で水素の吸蔵・放出を繰り返すことにより塊状の水素
吸蔵合金が微粉末化し多孔質金属収納体の水素の通過孔
が目詰りを生し、吸蔵時の発生熱により微粉末体の焼結
６どよる固化が起り、反応効率の低下を招いている。
ンチングメタル、発泡メタル等の多孔質金属収納体内に
収容し、この多孔質金属収納体の複数個を所定間隔隔て
て容器内に配置するので容器内には多くの空隙が存し、
金属収納体そのものにより容器内のスペースが減じられ
ている。水素吸蔵合金は水素を吸蔵すると体積が約３０
％程度膨張するのでその容器には空隙率５０〜４０％が
必要とされている。また、水素吸蔵時に高圧を必要とす
るため高圧容器が用いられている。さらに、水素吸蔵合
金で水素の吸蔵・放出を繰り返すことにより塊状の水素
吸蔵合金が微粉末化し多孔質金属収納体の水素の通過孔
が目詰りを生し、吸蔵時の発生熱により微粉末体の焼結
６どよる固化が起り、反応効率の低下を招いている。
そこで、本発明は上記の事情に鑑み空隙率を可及的に下
げ、水素吸蔵合金の固結化を防ぎさらに実用的に使用で
きるように吸蔵速度を速めるべく、水素吸蔵合金を落下
させ、落下している水素吸蔵合金に水素を接触させて水
素を吸蔵させて金属水素化物となして貯蔵し、貯蔵した
金属水素化物をそれより下方に落下させ、落下途上の金
属水素化物に熱媒を接触させ水素を放出させて水素吸蔵
合金となし、この水素吸蔵合金を最初の高位置に移動復
帰させて水素の吸蔵・放出を連続的に行えるようにした
ものである。
げ、水素吸蔵合金の固結化を防ぎさらに実用的に使用で
きるように吸蔵速度を速めるべく、水素吸蔵合金を落下
させ、落下している水素吸蔵合金に水素を接触させて水
素を吸蔵させて金属水素化物となして貯蔵し、貯蔵した
金属水素化物をそれより下方に落下させ、落下途上の金
属水素化物に熱媒を接触させ水素を放出させて水素吸蔵
合金となし、この水素吸蔵合金を最初の高位置に移動復
帰させて水素の吸蔵・放出を連続的に行えるようにした
ものである。
以下、本発明を添付する図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。
細に説明する。
高位置から低位置へ順にサイクロン１、水素吸蔵合金収
容容器２、金層、水素化物収容容器３、大容量の金属水
素化物収容容器４、金属水素化物収容容器５をそれぞれ
配置する。水素吸蔵合金収容容器２と金属水素化物収容
容器３とを水素を流過させる水素反応管６にて連結し、
金属水素化物収容容器３の下方に熱媒を通ず熱媒反応管
７を接続する。水素反応管６には水素平衡解離圧以上で
、反応速度を速めるため高圧の、例えば３５ｋｇ１０＋
１程度の水素を下方より流入させ管内を流過し上方より
流出させる。熱媒反応管７は金属水素化物ＭＨが通過す
る周囲に熱媒の螺旋状流路があり、熱媒は下方より上方
に通し、また、熱媒には湯水、加熱空気、蒸気等があり
、熱媒の温度を低下させないため熱媒反応管７の外周は
断熱材で覆う。金属水素化物ＭＨを貯蔵する大容量の金
属水素化物収容容器４は内部の金属水素化物ＭＨが加熱
されて水素を放出しないように外周は断熱材で覆ってい
る。サイクロン１と水素吸蔵合金収容容器２、水素吸蔵
合金収容容器２と水素反応管６、水素反応管６と金属水
素化物収容容器３、金属水素化物収容容器３と大容量の
金属水素化物収容容器４、大容量の金属水素化物収容容
器４と金属水素化物収容容器５、金属水素化物収容容器
５と熱媒反応管７との間にはそれぞれバルブ８・９・１
０・１１・１２・１３を介在させる。
容容器２、金層、水素化物収容容器３、大容量の金属水
素化物収容容器４、金属水素化物収容容器５をそれぞれ
配置する。水素吸蔵合金収容容器２と金属水素化物収容
容器３とを水素を流過させる水素反応管６にて連結し、
金属水素化物収容容器３の下方に熱媒を通ず熱媒反応管
７を接続する。水素反応管６には水素平衡解離圧以上で
、反応速度を速めるため高圧の、例えば３５ｋｇ１０＋
１程度の水素を下方より流入させ管内を流過し上方より
流出させる。熱媒反応管７は金属水素化物ＭＨが通過す
る周囲に熱媒の螺旋状流路があり、熱媒は下方より上方
に通し、また、熱媒には湯水、加熱空気、蒸気等があり
、熱媒の温度を低下させないため熱媒反応管７の外周は
断熱材で覆う。金属水素化物ＭＨを貯蔵する大容量の金
属水素化物収容容器４は内部の金属水素化物ＭＨが加熱
されて水素を放出しないように外周は断熱材で覆ってい
る。サイクロン１と水素吸蔵合金収容容器２、水素吸蔵
合金収容容器２と水素反応管６、水素反応管６と金属水
素化物収容容器３、金属水素化物収容容器３と大容量の
金属水素化物収容容器４、大容量の金属水素化物収容容
器４と金属水素化物収容容器５、金属水素化物収容容器
５と熱媒反応管７との間にはそれぞれバルブ８・９・１
０・１１・１２・１３を介在させる。
熱媒反応管７下端とサイクロン１上部側壁とを搬送気体
の窒素Ｎ２を圧送する配管１４にて接続する。
の窒素Ｎ２を圧送する配管１４にて接続する。
窒素Ｎ□は低圧力で搬送気体として用いることができ、
コンプレッサーでなくブロワ−で圧送でき、ま・た窒素
Ｎよの代用として水素＋１．を用いることもできる。窒
素Ｎｌはブロワ−１５にてバルブ１６を介して熱媒反応
管７下端に接続した窒素タンク１７より前記配管１４に
圧送し、サイクロン１より流出する窒素ＮＬはブロワ−
１６に流入し循環する。
コンプレッサーでなくブロワ−で圧送でき、ま・た窒素
Ｎよの代用として水素＋１．を用いることもできる。窒
素Ｎｌはブロワ−１５にてバルブ１６を介して熱媒反応
管７下端に接続した窒素タンク１７より前記配管１４に
圧送し、サイクロン１より流出する窒素ＮＬはブロワ−
１６に流入し循環する。
次に、作動について説明する。
まず、バルブ９と１０を開きその他のバルブを閉じ、容
器２から水素吸蔵合金Ｍを反応管６内に落下させ、反応
管６内に高圧の水素１１よを流過さ−Ｕ°水素吸蔵合金
Ｍと接触させ水素ＩＩＬを吸蔵さゼで金属水素化物Ｍｌ
ｌとなし、下方の容器３番こ収容する。
器２から水素吸蔵合金Ｍを反応管６内に落下させ、反応
管６内に高圧の水素１１よを流過さ−Ｕ°水素吸蔵合金
Ｍと接触させ水素ＩＩＬを吸蔵さゼで金属水素化物Ｍｌ
ｌとなし、下方の容器３番こ収容する。
反応管６内で水素吸蔵合金Ｍの水素＋１Ｌの吸１代反応
を高めるため金属水素化物Ｍ Ｉ（の落下時間を長くす
る落下調整機構を設けることができる。落下調整機構と
しては落下の邪魔板を設けたり、反）芯管を螺旋管ある
いは傾斜管等とすること、あるいは、エアスライダー、
バイブロフィーダ等を用い垂直落下を水平方向移動に変
換し落下時間を長くする方法を取ることもできる。
を高めるため金属水素化物Ｍ Ｉ（の落下時間を長くす
る落下調整機構を設けることができる。落下調整機構と
しては落下の邪魔板を設けたり、反）芯管を螺旋管ある
いは傾斜管等とすること、あるいは、エアスライダー、
バイブロフィーダ等を用い垂直落下を水平方向移動に変
換し落下時間を長くする方法を取ることもできる。
次に、バルブ１１を開き他のバルブを閉じて大量の金属
水素化物ＭＨを容器４に貯蔵する。
水素化物ＭＨを容器４に貯蔵する。
水素を放出させたいときはバルブ１２を開き他のバルブ
を閉じて金属水素化物Ｍｌｌを大容量の容器４から容器
５に移す。
を閉じて金属水素化物Ｍｌｌを大容量の容器４から容器
５に移す。
続いて、バルブ１３と８を開き他のバルブを閉じ、容器
５から金属水素化物ＭＨを反応管７内に落下させ、反応
管７に熱媒を通し金属水素化物Ｍ ）Ｉと接触させ水素
吸蔵合金Ｍとなし、水素＋１．Ｌを放出させ、水素Ｉ＋
、は反応管７上部と配管接続する水素タンク１８に収容
し、水素吸蔵合金Ｍはブ［１ワー１５により圧送された
搬送気体の窒素Ｎ、により配管Ｉ４内を経てサイクロン
ｌに移動する。搬送した窒素Ｎ。
５から金属水素化物ＭＨを反応管７内に落下させ、反応
管７に熱媒を通し金属水素化物Ｍ ）Ｉと接触させ水素
吸蔵合金Ｍとなし、水素＋１．Ｌを放出させ、水素Ｉ＋
、は反応管７上部と配管接続する水素タンク１８に収容
し、水素吸蔵合金Ｍはブ［１ワー１５により圧送された
搬送気体の窒素Ｎ、により配管Ｉ４内を経てサイクロン
ｌに移動する。搬送した窒素Ｎ。
はブロワ−Ｉ５に復帰する。サイクロンｌに移動した水
素吸蔵合金Ｍは容器２に収容される。
素吸蔵合金Ｍは容器２に収容される。
容器２、反応管６、容器３は耐圧力３５ ｋｙ ／ ｃ
ｎ１程度で、容器４、容器５、反応管７、サイクロン１
は１Ｏｋｔｒ／ｃ、ｌ程度の低圧容器にできる。
ｎ１程度で、容器４、容器５、反応管７、サイクロン１
は１Ｏｋｔｒ／ｃ、ｌ程度の低圧容器にできる。
上記の操作を繰り返すことにより水素の吸蔵・放出を連
続的に行える。バルブ開閉をシーケンス制御することに
より水素吸蔵合金Ｍ、金属水素化物Ｍｌｌの移動・反応
を重力を利用して自動的に行える。
続的に行える。バルブ開閉をシーケンス制御することに
より水素吸蔵合金Ｍ、金属水素化物Ｍｌｌの移動・反応
を重力を利用して自動的に行える。
なお、水素吸蔵合金Ｍの下方から上方への移動を搬送気
体を用いずに容器に収容して機械力によりなすごともで
きる。
体を用いずに容器に収容して機械力によりなすごともで
きる。
本発明は、上述のように、水素吸蔵合金を落下させ、落
下途上の水素吸蔵合金に水素を接触させ水素を吸蔵させ
て金属水素化物となして貯蔵し、貯蔵した金属水素化物
をそれより下方に落下させ、落下途上の金属水素化物に
熱媒を接触させ水素を放出させ°ζ水素吸後金金となし
、この水素吸蔵合金を最υＪの高位置に移動ｆＭ帰さ・
Ｕ″で水素の吸ｊ銭・放出を連続的に行えるようにした
水素の貯蔵方法および装置であって、水素の吸蔵・放出
を連続曲番こ行える。また、容器に収容前に水素吸蔵合
金に水素を吸蔵させてその体積を膨張させているので容
器に大きな空隙率を備えさせる必要はなく、また、落下
の途中で水素を吸蔵させるから従来の容器内で吸蔵させ
る多孔質金属体を設ける必要もなくなり一層空隙率を下
げることができ、空隙率ｌＯ％程度となしｉシ１て、水
素の効率的な貯蔵ができる。
下途上の水素吸蔵合金に水素を接触させ水素を吸蔵させ
て金属水素化物となして貯蔵し、貯蔵した金属水素化物
をそれより下方に落下させ、落下途上の金属水素化物に
熱媒を接触させ水素を放出させ°ζ水素吸後金金となし
、この水素吸蔵合金を最υＪの高位置に移動ｆＭ帰さ・
Ｕ″で水素の吸ｊ銭・放出を連続的に行えるようにした
水素の貯蔵方法および装置であって、水素の吸蔵・放出
を連続曲番こ行える。また、容器に収容前に水素吸蔵合
金に水素を吸蔵させてその体積を膨張させているので容
器に大きな空隙率を備えさせる必要はなく、また、落下
の途中で水素を吸蔵させるから従来の容器内で吸蔵させ
る多孔質金属体を設ける必要もなくなり一層空隙率を下
げることができ、空隙率ｌＯ％程度となしｉシ１て、水
素の効率的な貯蔵ができる。
さらに、水素を吸蔵させる際水素後ｊ銭合金を落下させ
ながら行うので、水素吸蔵合金の固形化を防止し、水素
との接触面積を増し吸蔵速度を速め吸蔵に要する時間を
短縮でき実用的に使用できるようにＺ【る。
ながら行うので、水素吸蔵合金の固形化を防止し、水素
との接触面積を増し吸蔵速度を速め吸蔵に要する時間を
短縮でき実用的に使用できるようにＺ【る。
図面は本発明の実施例で水素吸蔵合金を落下させながら
水素を吸蔵・放出ざＵ゛るシステム図である。 ２・・・水素吸蔵合金収容容器 ３・４・５・・・金属水素化物収容容器６・・・水素反
応管 ７・・・熱媒反応管 １４・・・配 管 １１１願人 目本アルミニウムー■二業株式会社代理人
高 木 義 輝
水素を吸蔵・放出ざＵ゛るシステム図である。 ２・・・水素吸蔵合金収容容器 ３・４・５・・・金属水素化物収容容器６・・・水素反
応管 ７・・・熱媒反応管 １４・・・配 管 １１１願人 目本アルミニウムー■二業株式会社代理人
高 木 義 輝
Claims (1)
- （１）水素吸蔵合金を落下させ、落下途上の水素吸蔵合
金に水素を接触さセ水素を吸蔵させて金属水素化物とな
して貯蔵し、貯蔵した金属水素化物をそれより下方に落
下させ、落下途上の金属水素化物に熱媒を接触させ水素
を放出させて水素吸蔵合金となし、この水素吸蔵合金を
最初の高位置に移動復帰させて水素の吸蔵・放出を連続
的に行えるようにしたことを特徴とする水素の貯蔵方法
（２）水素吸蔵合金収容容器を高位置に金属水素化物収
容容器を低位置にそれぞれ配置し、水素吸蔵合金収容容
器と金属水素化物収容容器とを水素を流過させる水素反
応管にて連結し、金属水素化物収容容器の下方に熱媒を
通ず熱媒反応管を接続し、さらに熱媒反応管と前記水素
吸蔵合金収容容器とを搬送気体を圧送する配管にて接続
して、水素の吸蔵・放出を連続的に行えるようにしたこ
とを特徴とする水素の貯蔵装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58037927A JPS59162103A (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | 水素の貯蔵方法および貯蔵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58037927A JPS59162103A (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | 水素の貯蔵方法および貯蔵装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59162103A true JPS59162103A (ja) | 1984-09-13 |
Family
ID=12511182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58037927A Pending JPS59162103A (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | 水素の貯蔵方法および貯蔵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59162103A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62241801A (ja) * | 1986-04-10 | 1987-10-22 | Daido Steel Co Ltd | 水素の吸蔵−放出方法および装置 |
-
1983
- 1983-03-07 JP JP58037927A patent/JPS59162103A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62241801A (ja) * | 1986-04-10 | 1987-10-22 | Daido Steel Co Ltd | 水素の吸蔵−放出方法および装置 |
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