JPS59195501A - 水素反応素子および水素反応装置 - Google Patents
水素反応素子および水素反応装置Info
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- JPS59195501A JPS59195501A JP58069259A JP6925983A JPS59195501A JP S59195501 A JPS59195501 A JP S59195501A JP 58069259 A JP58069259 A JP 58069259A JP 6925983 A JP6925983 A JP 6925983A JP S59195501 A JPS59195501 A JP S59195501A
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/30—Loose or shaped packing elements, e.g. Raschig rings or Berl saddles, for pouring into the apparatus for mass or heat transfer
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/30—Details relating to random packing elements
- B01J2219/302—Basic shape of the elements
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- 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
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- Organic Chemistry (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (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】
この発明は、水素化可能な物質に対する水素添加反応、
あるいは水素化物質からの水素離脱反応に使用すること
ができる水素反応素子および水素反応装置に間するもの
である。
あるいは水素化物質からの水素離脱反応に使用すること
ができる水素反応素子および水素反応装置に間するもの
である。
多くの金属（合金を含む）は金属水素化物を形成し、特
定の条件下例えば加圧・減圧下あるいは加熱・冷却下に
おいてＩｊＴ逆的に水素を吸蔵・放出するという特性を
もっている。この場合の水素の吸蔵・放出は。
定の条件下例えば加圧・減圧下あるいは加熱・冷却下に
おいてＩｊＴ逆的に水素を吸蔵・放出するという特性を
もっている。この場合の水素の吸蔵・放出は。
−ＭｘＨｎ（Ｓ）
＃−ＸＭ （Ｓ）＋Ｈ２’（Ｇ）−ＱＫｃａｌの反応に
より生じ、水素を吸蔵する際には発熱し、水素を放出す
る際には吸熱する。
より生じ、水素を吸蔵する際には発熱し、水素を放出す
る際には吸熱する。
この水素吸蔵金属にいったん吸蔵された後放出された水
素は、精製純化されていると同時に活性化されているた
め、既知の水素化反応における水素供給源としての利用
が考えられると同時に、水素放出表面での水素化反応が
期待される。他方、水素化物質からの脱水素にも利用す
ることが考えられる。
素は、精製純化されていると同時に活性化されているた
め、既知の水素化反応における水素供給源としての利用
が考えられると同時に、水素放出表面での水素化反応が
期待される。他方、水素化物質からの脱水素にも利用す
ることが考えられる。
この発明は、このような点に着目してなされたもので、
水素化可能な物質に対する水素添加反応、あるいは水素
化物質からの水素離脱反応に効果的に使用することがで
きる水素反応素子および水素反応装置を提供することを
目的としている。
水素化可能な物質に対する水素添加反応、あるいは水素
化物質からの水素離脱反応に効果的に使用することがで
きる水素反応素子および水素反応装置を提供することを
目的としている。
この発明による水素反応素子は、水素吸蔵金属と触媒と
を部分的または全体的に通気性を有する多孔質体内に収
容してなることを特徴としており、多孔質体が触媒を担
持する場合あるいは多孔質体が触媒からなる場合をも含
むものであり、また、この発明の目的と同一の目的を達
成する別の発明による水素反応装置は、水素吸蔵金属の
収容室と、前記収容室内に水素反応前の物質を供給する
反応前物質供給管と、前記収容室内より水素反応後の物
質を取り出す反応後物質取出管と、前記収容室との間で
水素を流通させる水素流通管と、を備えたことを特徴と
している。
を部分的または全体的に通気性を有する多孔質体内に収
容してなることを特徴としており、多孔質体が触媒を担
持する場合あるいは多孔質体が触媒からなる場合をも含
むものであり、また、この発明の目的と同一の目的を達
成する別の発明による水素反応装置は、水素吸蔵金属の
収容室と、前記収容室内に水素反応前の物質を供給する
反応前物質供給管と、前記収容室内より水素反応後の物
質を取り出す反応後物質取出管と、前記収容室との間で
水素を流通させる水素流通管と、を備えたことを特徴と
している。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
る。
第１図はこの発明の一実施例による水素反応素子を示す
模型的斜面説明図であって、この水素反応素子１は、全
体的に多孔質で通気性を有する中空状多孔質体２内に、
圧力増減および熱授受等によって水素を吸蔵・放出する
粉粒状水素吸蔵金属３と、粉粒状触媒４とをほぼ均一に
混合してなるものである。
模型的斜面説明図であって、この水素反応素子１は、全
体的に多孔質で通気性を有する中空状多孔質体２内に、
圧力増減および熱授受等によって水素を吸蔵・放出する
粉粒状水素吸蔵金属３と、粉粒状触媒４とをほぼ均一に
混合してなるものである。
この場合、中空状多孔質体２は、ステンレス鋼、銅およ
びその合金、その他の金属および合金、セラミックスや
ガラスなどのＳ機賀材等の素材から適宜遠んで形成され
、全体的に通気性のあるものを使用している。もちろん
、部分的に多孔質であってその部分のみが通気性を有す
るものであっても良い。この中空状多孔質体２を形成す
るに際しては、粉末の成形体、焼結体１発泡体などを使
用することができ、部分的に通気性を有する場合には前
記通気性のある部分を焼結体９発泡体などから形成する
と共に通気性のない部分を溶製体などから形成してこれ
らを接合したものを使用することもできる。このとき、
中空状多孔質体２の厚さは、これが大き゛すぎると全体
として水素の吸蔵・放出にあずかる部分が少なくなって
水素反応素子１の容積あたりの水素反応効率が悪くなり
、薄すぎると強度が低下するので、これらの点を考慮し
て定めるのが良い。
びその合金、その他の金属および合金、セラミックスや
ガラスなどのＳ機賀材等の素材から適宜遠んで形成され
、全体的に通気性のあるものを使用している。もちろん
、部分的に多孔質であってその部分のみが通気性を有す
るものであっても良い。この中空状多孔質体２を形成す
るに際しては、粉末の成形体、焼結体１発泡体などを使
用することができ、部分的に通気性を有する場合には前
記通気性のある部分を焼結体９発泡体などから形成する
と共に通気性のない部分を溶製体などから形成してこれ
らを接合したものを使用することもできる。このとき、
中空状多孔質体２の厚さは、これが大き゛すぎると全体
として水素の吸蔵・放出にあずかる部分が少なくなって
水素反応素子１の容積あたりの水素反応効率が悪くなり
、薄すぎると強度が低下するので、これらの点を考慮し
て定めるのが良い。
一方、水素吸蔵金属３としては、Ｍｇ 、 Ｖ 。
Ｎｂ、Ｐｄ、Ｔｉ等の金属単体あるいはＬａ−Ｎｉ系、
Ｌａ−Ｇｏ系、Ｓｍ−Ｇｏ系、Ｍｇ−Ｃｕ系、 Ｍ ｇ
−Ｎ ｉ系、Ｆｅ−Ｔｉ系、 Ｔｉ −Ｍｎ系、Ｖ−
Ｎｂ系およびこれらの三元素、多元素の合金など、圧力
増減および熱授受等によって水素を吸蔵舎放出する材料
を使用する。なお、水素吸蔵金属３として塊状のものや
焼結したものを使用することも可能であるか、この種の
水素吸蔵金属は水素の吸蔵・放出を繰り返すことによっ
て崩壊粉化すること、および多孔質体２内に収容されて
いること、などの理由から粉粒状のものを使用すること
がより望ましい。
Ｌａ−Ｇｏ系、Ｓｍ−Ｇｏ系、Ｍｇ−Ｃｕ系、 Ｍ ｇ
−Ｎ ｉ系、Ｆｅ−Ｔｉ系、 Ｔｉ −Ｍｎ系、Ｖ−
Ｎｂ系およびこれらの三元素、多元素の合金など、圧力
増減および熱授受等によって水素を吸蔵舎放出する材料
を使用する。なお、水素吸蔵金属３として塊状のものや
焼結したものを使用することも可能であるか、この種の
水素吸蔵金属は水素の吸蔵・放出を繰り返すことによっ
て崩壊粉化すること、および多孔質体２内に収容されて
いること、などの理由から粉粒状のものを使用すること
がより望ましい。
また、粉粒状触媒４としては、それ自身は反応後に全ぐ
変化せず、しかも反応速度を変え、あるいは反応を開始
させ、あるいは可能ないくつがの反応のうちの１つを選
択的に進行させて生成物の種類を変える役目をする物質
、例えば白金等の白金族元素の単体もしくは合金などを
使用することができる。
変化せず、しかも反応速度を変え、あるいは反応を開始
させ、あるいは可能ないくつがの反応のうちの１つを選
択的に進行させて生成物の種類を変える役目をする物質
、例えば白金等の白金族元素の単体もしくは合金などを
使用することができる。
そして、図示例の場合には、粉粒状触媒４が粉粒状水素
吸蔵金属３とほぼ均一に混合している場合を示している
が、そのほか、触媒そのものあるいは触媒の担体が多孔
質板状、格子状あるいは網状等の形状をなす場合であっ
ても良く、さらには、多孔質体２に触媒を担持させるよ
うにしても良く、さらにまた、多孔質体２を触媒から形
成しても良い。また、多孔質体２は図示のような中空球
形をなすものに限定されず、触媒そのものからなる多孔
質体２（中空状のものあるい−は中空状でない多孔質状
のものなど）に水素吸蔵金属３を収容したものであって
もよい。
吸蔵金属３とほぼ均一に混合している場合を示している
が、そのほか、触媒そのものあるいは触媒の担体が多孔
質板状、格子状あるいは網状等の形状をなす場合であっ
ても良く、さらには、多孔質体２に触媒を担持させるよ
うにしても良く、さらにまた、多孔質体２を触媒から形
成しても良い。また、多孔質体２は図示のような中空球
形をなすものに限定されず、触媒そのものからなる多孔
質体２（中空状のものあるい−は中空状でない多孔質状
のものなど）に水素吸蔵金属３を収容したものであって
もよい。
なお、粉粒状水素吸蔵金属３は、水素を吸蔵することに
よって膨張するので、第１図の実施例において、多孔質
体２が剛質材料からなる場合にはその膨張量に見合う分
だけの空間部分（第１因にその境界部分を破線文で示す
。）６を設けておく必要がある。
よって膨張するので、第１図の実施例において、多孔質
体２が剛質材料からなる場合にはその膨張量に見合う分
だけの空間部分（第１因にその境界部分を破線文で示す
。）６を設けておく必要がある。
＄２図はこの発明の他の実施例による水素反応素子を示
す模型的斜面説明図であって、この水素反応素子１は、
全体的に多孔質で通気性を有する中空状多孔質体２内に
、圧力増減および熱授受等によって水素を吸蔵・放出す
る粉粒状水素吸蔵金属３と、粉粒状触媒４と、粉粒状弾
性体５とをほぼ均一に混合してなるものである。
す模型的斜面説明図であって、この水素反応素子１は、
全体的に多孔質で通気性を有する中空状多孔質体２内に
、圧力増減および熱授受等によって水素を吸蔵・放出す
る粉粒状水素吸蔵金属３と、粉粒状触媒４と、粉粒状弾
性体５とをほぼ均一に混合してなるものである。
この場合、粉粒状水素吸蔵金属３および粉粒状触媒４は
前記したと同じものを使用することが可能であり、粉粒
状弾性体５としては、気孔を有しないものや気孔を有す
るもの（スポンジ状のもの等）などを使用することがで
きる。このとき、粉粒状弾性体５の大きさは、これが大
きすぎるとこれより高比重の粉粒状水素吸蔵金属３や粉
粒状触媒４が沈下して粉粒状弾性体５が浮上分離したり
、反対に小さすぎると粉粒状弾性体５の方が沈下したり
して、均一混合の状態が維持されがたくなるので、適宜
考慮することが望ましい。また、これらの大きさだけで
なく比重をも考威゛シて定めることが望ましい。
前記したと同じものを使用することが可能であり、粉粒
状弾性体５としては、気孔を有しないものや気孔を有す
るもの（スポンジ状のもの等）などを使用することがで
きる。このとき、粉粒状弾性体５の大きさは、これが大
きすぎるとこれより高比重の粉粒状水素吸蔵金属３や粉
粒状触媒４が沈下して粉粒状弾性体５が浮上分離したり
、反対に小さすぎると粉粒状弾性体５の方が沈下したり
して、均一混合の状態が維持されがたくなるので、適宜
考慮することが望ましい。また、これらの大きさだけで
なく比重をも考威゛シて定めることが望ましい。
さらに、粉粒状水素吸蔵金属３と、粉粒４大角虫り某４
と、粉粒状弾性体５の混合割合１１、水素反応力く、良
好に行われるのに必要な触媒量、水素吸蔵金１属３の水
素吸蔵・放出に伴□う膨張・収縮量、粉粒４大水素吸蔵
金属３の凝集を防ぐの番こ必要な量なと゛力１ら適宜定
めることが望ましｌ、％。
と、粉粒状弾性体５の混合割合１１、水素反応力く、良
好に行われるのに必要な触媒量、水素吸蔵金１属３の水
素吸蔵・放出に伴□う膨張・収縮量、粉粒４大水素吸蔵
金属３の凝集を防ぐの番こ必要な量なと゛力１ら適宜定
めることが望ましｌ、％。
このようにすることによって、水素の吸蔵・放出に伴っ
て生ずる粉粒状水素吸蔵金属３のｔＦｄ長Φ長線収縮粒
状弾性体５により吸収することカーできるため、粉粒状
弾性体５の介在番こよって粉粒］大水素吸蔵金属３およ
び粉粒状触媒４間での水素のが己通を十分良好に維持す
ることができると共番こ、粉粒状水素吸蔵金属３および
粉粒状触り某４の凝集を防ぐことができ、水素の吸蔵番
数１ｂ速度を高め、水素添加あるいは水素離脱等の水素
反応を効率よく行うことができるようになる。
て生ずる粉粒状水素吸蔵金属３のｔＦｄ長Φ長線収縮粒
状弾性体５により吸収することカーできるため、粉粒状
弾性体５の介在番こよって粉粒］大水素吸蔵金属３およ
び粉粒状触媒４間での水素のが己通を十分良好に維持す
ることができると共番こ、粉粒状水素吸蔵金属３および
粉粒状触り某４の凝集を防ぐことができ、水素の吸蔵番
数１ｂ速度を高め、水素添加あるいは水素離脱等の水素
反応を効率よく行うことができるようになる。
第３図はこの発明のさらに他の実施側番とよる水素反応
素子を示す模型的斜面説明図であって、この水素反応素
子１は、全体的に通気性ある中空状多孔質体２２内に、
粉粒状水素吸蔵金属３をその膨張量に見合う空間６を残
して収容し、この多孔質体２２を粉粒状触媒４と共に全
体的に通気性のある別の中空状多孔質体２３内に収容し
てなるものである。この場合、１つの多孔質体２３内に
、水素吸蔵金属３を収容した複数の多孔質体２２を粉粒
状触媒４と共に収容することも可能である。
素子を示す模型的斜面説明図であって、この水素反応素
子１は、全体的に通気性ある中空状多孔質体２２内に、
粉粒状水素吸蔵金属３をその膨張量に見合う空間６を残
して収容し、この多孔質体２２を粉粒状触媒４と共に全
体的に通気性のある別の中空状多孔質体２３内に収容し
てなるものである。この場合、１つの多孔質体２３内に
、水素吸蔵金属３を収容した複数の多孔質体２２を粉粒
状触媒４と共に収容することも可能である。
また、触媒４は粉粒状のものに限らず、通気性を有する
セラミックス等の成形体に担持させたものであっても良
い。そして、このようにして粉粒状水素吸蔵金属３と粉
粒状弾性体４とを通気性を有する隔壁としての多孔質体
２２で分離した状態で多孔質体２３内に収容し、粉粒状
水素吸蔵金属３と粉粒状弾性体４との間の干渉を防ぐよ
うにする。このとき、粉粒状水素吸蔵金属３に粉粒状弾
性体５を混合させても良いことは前記と同様である。
セラミックス等の成形体に担持させたものであっても良
い。そして、このようにして粉粒状水素吸蔵金属３と粉
粒状弾性体４とを通気性を有する隔壁としての多孔質体
２２で分離した状態で多孔質体２３内に収容し、粉粒状
水素吸蔵金属３と粉粒状弾性体４との間の干渉を防ぐよ
うにする。このとき、粉粒状水素吸蔵金属３に粉粒状弾
性体５を混合させても良いことは前記と同様である。
なお、第１図、第２図および第３図に示す水素反応素子
ｌは球状をなしており、このような水素吸蔵素子ｌを例
えば水素反応装置の水素吸蔵金属収容室内に多数収容し
た場合には、各水素反応素子１間に隙間部分が形成され
るので、水素の流通を良好に確保することができるが２
必ずしも球状をなすものに限定されず、第４図に示すよ
うに、直方体状（第４図（ａ）参照）、正三角錐状（第
４図（ｂ）参照）、六角柱状（第４図（Ｃ）、参照）、
扁平状（第４図（ｄ）参照）９円柱状（第４図（ｅ）参
照）′：Ｊの形状をなすものであっても良い。そして、
前述したように、多孔質体２を触媒の担体としてもよく
、また、多孔質体２そのものを触媒から形成することも
可能である。
ｌは球状をなしており、このような水素吸蔵素子ｌを例
えば水素反応装置の水素吸蔵金属収容室内に多数収容し
た場合には、各水素反応素子１間に隙間部分が形成され
るので、水素の流通を良好に確保することができるが２
必ずしも球状をなすものに限定されず、第４図に示すよ
うに、直方体状（第４図（ａ）参照）、正三角錐状（第
４図（ｂ）参照）、六角柱状（第４図（Ｃ）、参照）、
扁平状（第４図（ｄ）参照）９円柱状（第４図（ｅ）参
照）′：Ｊの形状をなすものであっても良い。そして、
前述したように、多孔質体２を触媒の担体としてもよく
、また、多孔質体２そのものを触媒から形成することも
可能である。
第５図はこの発明の一実施例による水素反応装置の断面
説明図であって、この水素反応装置１０は、水素吸蔵金
属の収容室１１を形成する容器１２を備え、前記収容室
１１と連通ずると共に７久ルブ１３を具えかつ水素反応
前の物質を前記収容室１１内に供給する反応前物質供給
管１４と、前記収容室１１と連通ずると共にバルブ１５
を具えかつ水素反応後の物質を前記収容室１１より取り
出す反応後物質取出管１６と、バルブ１７を具えかつ前
記収容室１１との間で水素を疏通させる水素流通管１８
とを備え、さらに容器１２の外周に熱交換器１９を設置
したものである。
説明図であって、この水素反応装置１０は、水素吸蔵金
属の収容室１１を形成する容器１２を備え、前記収容室
１１と連通ずると共に７久ルブ１３を具えかつ水素反応
前の物質を前記収容室１１内に供給する反応前物質供給
管１４と、前記収容室１１と連通ずると共にバルブ１５
を具えかつ水素反応後の物質を前記収容室１１より取り
出す反応後物質取出管１６と、バルブ１７を具えかつ前
記収容室１１との間で水素を疏通させる水素流通管１８
とを備え、さらに容器１２の外周に熱交換器１９を設置
したものである。
上記収容室１１内には水素吸蔵金属が収容されるが、こ
の実施例では、第６図に示すように、全体的に通気性を
有する中空状多孔質体２内に粉粒状水素吸−蔵金属３を
所定量（水素吸蔵金属３の膨張量に見合う空間６が形成
される量）だけ入れた水素反応素子ｌと、粉粒状触媒４
とを収容している。
の実施例では、第６図に示すように、全体的に通気性を
有する中空状多孔質体２内に粉粒状水素吸−蔵金属３を
所定量（水素吸蔵金属３の膨張量に見合う空間６が形成
される量）だけ入れた水素反応素子ｌと、粉粒状触媒４
とを収容している。
このような水素反応装置１０によって物質に水素添加を
行うには、バルブ１．３，１５１閉じると共にバルブ１
７を開き、水素流通管１８より加圧水素を収容室ｌｌ内
に供給して、水素吸蔵金属３に水素を吸蔵させる。この
とき、水素吸蔵に伴う発熱を熱交換器１９より取り出し
て水素の吸蔵を効率良く行う。次に、バルブ１７を閉じ
ると共にバルブ１３．１５を開き、熱交換器１９によっ
て水素吸蔵金属３を加熱しつつ供給管１４より水素反応
前の物質（例えばエチレン；Ｃ２Ｈ４）を収容室ｌｌ内
に供給する。したがって、収容室ｌｌ内では、水素吸蔵
金属３より放出された純度の高い水素と前記物質とが触
媒４の存在下で反応し、水素反応後の物質（例えばエタ
ン； Ｃ２Ｈ６）を取出管１６より取り出す。
行うには、バルブ１．３，１５１閉じると共にバルブ１
７を開き、水素流通管１８より加圧水素を収容室ｌｌ内
に供給して、水素吸蔵金属３に水素を吸蔵させる。この
とき、水素吸蔵に伴う発熱を熱交換器１９より取り出し
て水素の吸蔵を効率良く行う。次に、バルブ１７を閉じ
ると共にバルブ１３．１５を開き、熱交換器１９によっ
て水素吸蔵金属３を加熱しつつ供給管１４より水素反応
前の物質（例えばエチレン；Ｃ２Ｈ４）を収容室ｌｌ内
に供給する。したがって、収容室ｌｌ内では、水素吸蔵
金属３より放出された純度の高い水素と前記物質とが触
媒４の存在下で反応し、水素反応後の物質（例えばエタ
ン； Ｃ２Ｈ６）を取出管１６より取り出す。
二方、物質の水素離脱を行うには、バルブ１３．１５を
閉じると共にバルブ１７を開き、熱交換器１９によって
水素吸蔵金属３を加熱して水素を放出させたのちバルブ
１７を閉じ、次にバルブ１３．１５を開いて水素反応前
の物質（例えばメタノール、ＣＨ３−０Ｈ）を収容室１
１内に供給す私。したがって、収容室ｌｌ内ては、触媒
４の存在下で前記物質が脱水素されてこの離脱した水素
が水素吸蔵金属３に吸蔵されると共に、メ（九反応後の
１勿質（例えばホルムアルデヒド−；ＨＣＨＯ）が取出
管１６より取り出される。
閉じると共にバルブ１７を開き、熱交換器１９によって
水素吸蔵金属３を加熱して水素を放出させたのちバルブ
１７を閉じ、次にバルブ１３．１５を開いて水素反応前
の物質（例えばメタノール、ＣＨ３−０Ｈ）を収容室１
１内に供給す私。したがって、収容室ｌｌ内ては、触媒
４の存在下で前記物質が脱水素されてこの離脱した水素
が水素吸蔵金属３に吸蔵されると共に、メ（九反応後の
１勿質（例えばホルムアルデヒド−；ＨＣＨＯ）が取出
管１６より取り出される。
なお、第５図に示す水素反応装置ｌＯでは、第６図に示
す水素反応素子ｌの間に粉粒状触媒４を介在させた場合
を示しているが、例えば、触媒４をセラミックス等より
なる適宜形状の担体で保持させた・ものを使用すること
も可能である。この場合のセラミックス等の担体は、粉
末状あるいは粒状であってもよ（、また水素反応素子１
を所定間隔て並設できるようにした成形体−、（たとえ
ば棚。
す水素反応素子ｌの間に粉粒状触媒４を介在させた場合
を示しているが、例えば、触媒４をセラミックス等より
なる適宜形状の担体で保持させた・ものを使用すること
も可能である。この場合のセラミックス等の担体は、粉
末状あるいは粒状であってもよ（、また水素反応素子１
を所定間隔て並設できるようにした成形体−、（たとえ
ば棚。
格子、網などのような形状をなすもの）であっても良い
。Ｓらに、第６図の水素反応素子１において粉粒状弾性
体を混在させておくこともで−きる。
。Ｓらに、第６図の水素反応素子１において粉粒状弾性
体を混在させておくこともで−きる。
第７図はこの発ツ］の他の実施例による水素反応装置の
断面説明図であって、この水素反応装置１０は、収容室
１１内に第１図に示す水素反応素子１を多数収容した場
合を示しており、その他は第５図の場合と同じであるの
で同一符号を付してその説明を省略する。また、熱交換
器１９は適宜の加熱・冷却装置に変換しうるのでここで
は図示を省略している。
断面説明図であって、この水素反応装置１０は、収容室
１１内に第１図に示す水素反応素子１を多数収容した場
合を示しており、その他は第５図の場合と同じであるの
で同一符号を付してその説明を省略する。また、熱交換
器１９は適宜の加熱・冷却装置に変換しうるのでここで
は図示を省略している。
このようにしたと１きでも水素吸蔵金属３を利用した水
素反応を良好に行うことができる。
素反応を良好に行うことができる。
なお、第７図の水素反応装置ｌＯにおいて、第１図に示
す水素反応素子１の代わりに第２図に示す水素反応素子
ｌを用いても良い。
す水素反応素子１の代わりに第２図に示す水素反応素子
ｌを用いても良い。
第８図はこの発明のさらに他の実施例による水素反応装
置の断面説明図であって、この水素反応装置１０は、収
容室ｌｌ内に第３図に示す水素反応素子ｌを収容した場
合を示しており、その他は第５図の場合と同じであるの
で同一符号を付してその説明を省略する。
置の断面説明図であって、この水素反応装置１０は、収
容室ｌｌ内に第３図に示す水素反応素子ｌを収容した場
合を示しており、その他は第５図の場合と同じであるの
で同一符号を付してその説明を省略する。
第９図はこの発明のさらに他の実施例による水素反応装
置の断面説明図であって、水素吸蔵金属３の収容室１１
は通気性のある円筒部材２５より形成され、この収容室
ｌｌとの間で水素を流通させかつバルブ１７を有する水
素流通管１８を（ｉｉｉえている。また、通気性のある
円筒部材２５の外周側にほぼ同心状に通気性のない円筒
部材２６を設趙し、両日筒部材２５．２６の間に粉粒状
触媒（または所定形状の担体に保持された触媒）４を収
容し、この触媒４を経て水素反応前の物質が収容室ｌｌ
内に供給されるように、バルブ１３を有する反応前物質
供給管１４を設け、さらに前記収容室１１内より水素反
応後の物質を取り出せるように、バルブ１５を有する反
応後物質取出管１６を設けた構造をなすものである。
置の断面説明図であって、水素吸蔵金属３の収容室１１
は通気性のある円筒部材２５より形成され、この収容室
ｌｌとの間で水素を流通させかつバルブ１７を有する水
素流通管１８を（ｉｉｉえている。また、通気性のある
円筒部材２５の外周側にほぼ同心状に通気性のない円筒
部材２６を設趙し、両日筒部材２５．２６の間に粉粒状
触媒（または所定形状の担体に保持された触媒）４を収
容し、この触媒４を経て水素反応前の物質が収容室ｌｌ
内に供給されるように、バルブ１３を有する反応前物質
供給管１４を設け、さらに前記収容室１１内より水素反
応後の物質を取り出せるように、バルブ１５を有する反
応後物質取出管１６を設けた構造をなすものである。
このような装置ｌＯにおいて水素化反応させる場合には
、バルブ１３．１５を閉じ、バルブ１７を開いて水素流
通管１８より加圧水素を供給し、収容室ｌｌ内の水素吸
蔵金属３に水素を吸蔵させる。そして、必要に応じ適宜
の手段により状勢を並行する。次いで、バルブ１７を閉
じ、バルブ１３．１５を開いて供給管１４より反応前物
質を供給すると共に、図示しない加熱手段により水素吸
蔵金属３を加熱して水素を放出させ、この水素と上記反
応重物質とを反応させて、水素反応後の物質を取出管１
６より取り出す。
、バルブ１３．１５を閉じ、バルブ１７を開いて水素流
通管１８より加圧水素を供給し、収容室ｌｌ内の水素吸
蔵金属３に水素を吸蔵させる。そして、必要に応じ適宜
の手段により状勢を並行する。次いで、バルブ１７を閉
じ、バルブ１３．１５を開いて供給管１４より反応前物
質を供給すると共に、図示しない加熱手段により水素吸
蔵金属３を加熱して水素を放出させ、この水素と上記反
応重物質とを反応させて、水素反応後の物質を取出管１
６より取り出す。
第１Ｏ図はこの発明のさらに他の実施例による水素反応
装置の断面説明図であって、この水素反応装置１０は、
容器１２内を通気性のある隔膜２７によって上下に仕切
り、この隔膜２７の下方に形成された水素吸蔵金属収容
室ｌｌ内に水素吸蔵金属３を収容すると共に、隔膜２７
の上方に形成された触媒収容室２８内に粉粒状触媒４を
収容した場合を示している。
装置の断面説明図であって、この水素反応装置１０は、
容器１２内を通気性のある隔膜２７によって上下に仕切
り、この隔膜２７の下方に形成された水素吸蔵金属収容
室ｌｌ内に水素吸蔵金属３を収容すると共に、隔膜２７
の上方に形成された触媒収容室２８内に粉粒状触媒４を
収容した場合を示している。
第１１図はこの発明のさらに他−の実施例による水素反
応装置の断面説明図であって、この水素反応装置１０は
、第１０図の場合の粉粒状水素吸蔵金属３の代わりに、
第６図に示す水素反応素子１を用いた場合を示している
。
応装置の断面説明図であって、この水素反応装置１０は
、第１０図の場合の粉粒状水素吸蔵金属３の代わりに、
第６図に示す水素反応素子１を用いた場合を示している
。
このようにしたときでも、水素反応前の物質に対する水
素添加あるいは当該物質からの水素離脱を効率よく行う
ことができる。
素添加あるいは当該物質からの水素離脱を効率よく行う
ことができる。
以上説明してきたように、この発明によれば、水素化可
能な物質に対する水素添加反応、あるいは水素化物質か
らの水素離脱反応を水素吸蔵金属の使用によって直接的
にかつ高い反応速度で行わせることが可能であり、生成
物質の収率をかなり向上させることができると共に、い
ったん水素吸蔵金属に吸蔵された後放出された水素はか
なり精製純化されたものであるため生成物質の品質を著
しく高めることができるなどの著大なる効果をもたらす
。
能な物質に対する水素添加反応、あるいは水素化物質か
らの水素離脱反応を水素吸蔵金属の使用によって直接的
にかつ高い反応速度で行わせることが可能であり、生成
物質の収率をかなり向上させることができると共に、い
ったん水素吸蔵金属に吸蔵された後放出された水素はか
なり精製純化されたものであるため生成物質の品質を著
しく高めることができるなどの著大なる効果をもたらす
。
第１図ないし第４図はこの発明の各実施例による水素反
応素子の各々模型的斜面説明図、第５図および第６図は
この発明の一実施例による各々水素反応装置および水素
反応素子の断面説明図および模型的斜面説明図、第７図
ないし第１１図はこの発明の他の実施例による水素反応
装置の各々断面説明図である。 ｌ・・・水素反応素子、２・・・多孔質体、３・・・水
素吸蔵金属、４・・・触媒、５・・・弾性体、１０・・
・水素反応装置１５．１１・・・収容室、１２・・・容
器、１４・・・水素反応前物質供給管、１６・・・水素
反応後物質取出管、１８・・・水素流通管、２２．２３
・・・多孔質体。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代理人弁理士 小 塩 豊 第１図 第２図 第３図 第４図 ６− 第５図 第９図
応素子の各々模型的斜面説明図、第５図および第６図は
この発明の一実施例による各々水素反応装置および水素
反応素子の断面説明図および模型的斜面説明図、第７図
ないし第１１図はこの発明の他の実施例による水素反応
装置の各々断面説明図である。 ｌ・・・水素反応素子、２・・・多孔質体、３・・・水
素吸蔵金属、４・・・触媒、５・・・弾性体、１０・・
・水素反応装置１５．１１・・・収容室、１２・・・容
器、１４・・・水素反応前物質供給管、１６・・・水素
反応後物質取出管、１８・・・水素流通管、２２．２３
・・・多孔質体。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代理人弁理士 小 塩 豊 第１図 第２図 第３図 第４図 ６− 第５図 第９図
Claims (9)
- （１）水素吸蔵金属と触媒とを部分的または全体的に通
気性を有する多孔質体内に収容してなることを特徴とす
る水素反応素子。 - （２）水素吸蔵金属と触媒とを通気性を有する隔壁で分
Ｉｌｌた状態で多孔質体内に収容した特許請求の範囲第
（１）項記載の水素反応素子。 - （３）触媒は多孔質体に担持されたものである特許請求
の範囲第（１）項または第（２）項記載の水素反応素子
。 - （４）多孔質体は触媒からなるものである特許、；ｌ’
１求の範囲第（１）項または第（２）項記載の水素反応
素子。 - （５）水素吸蔵金属の収容室と、前記収容室内に水素反
応前の物質を供給する反応面物質供給？にと、前記収容
室内より水素反応後の物質を取り出す反応後物質取出管
と、前記収容室との間で水素を流通させる水素流通管と
、を備えたことを特徴とする水素反応装置。 - （６）水素吸蔵金属は、水素吸蔵金属と触媒とを１昆合
してなるものである特許請求の範囲第（５）項記載の水
素反応装置。 - （７）水素吸蔵金属は、水素吸蔵金属と弾性体とを混合
してなるものである特許請求の範囲第（５）項または第
（８）項記載の水素反応装置。 - （８）水素吸蔵金属は、部分的または全体的に通気性を
有する多孔質体内に収容してなるものである特許請求の
範囲第（５）項ないし第（７）項のいずれかに記載の水
素反応装置。 - （９）収容室は、通気性隔膜により仕切った水素吸蔵金
属収容室と触媒収容室とを備えたものである特許請求の
範囲第（５）項ないし第（８）項のいずれかに記載の水
素反応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58069259A JPS59195501A (ja) | 1983-04-21 | 1983-04-21 | 水素反応素子および水素反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58069259A JPS59195501A (ja) | 1983-04-21 | 1983-04-21 | 水素反応素子および水素反応装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59195501A true JPS59195501A (ja) | 1984-11-06 |
Family
ID=13397529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58069259A Pending JPS59195501A (ja) | 1983-04-21 | 1983-04-21 | 水素反応素子および水素反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59195501A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111013525A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-17 | 芜湖市皖镁实业有限公司 | 一种带有内置预反应室的硫酸镁制备用反应釜 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4134491A (en) * | 1978-02-24 | 1979-01-16 | The International Nickel Company, Inc. | Hydride storage containment |
| JPS5618521A (en) * | 1979-07-25 | 1981-02-21 | Nakajima Seisakusho | Pig breeding multiistage type container cage using common partition frame |
| JPS56114804A (en) * | 1980-02-07 | 1981-09-09 | Kyodo Sanso Kk | Hydrogen separator by metal hydride |
-
1983
- 1983-04-21 JP JP58069259A patent/JPS59195501A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4134491A (en) * | 1978-02-24 | 1979-01-16 | The International Nickel Company, Inc. | Hydride storage containment |
| JPS5618521A (en) * | 1979-07-25 | 1981-02-21 | Nakajima Seisakusho | Pig breeding multiistage type container cage using common partition frame |
| JPS56114804A (en) * | 1980-02-07 | 1981-09-09 | Kyodo Sanso Kk | Hydrogen separator by metal hydride |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111013525A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-17 | 芜湖市皖镁实业有限公司 | 一种带有内置预反应室的硫酸镁制备用反应釜 |
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