JPS5953203B2 - Hydrogen gas storage and purification equipment - Google Patents

Hydrogen gas storage and purification equipment

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Publication number
JPS5953203B2
JPS5953203B2 JP55169793A JP16979380A JPS5953203B2 JP S5953203 B2 JPS5953203 B2 JP S5953203B2 JP 55169793 A JP55169793 A JP 55169793A JP 16979380 A JP16979380 A JP 16979380A JP S5953203 B2 JPS5953203 B2 JP S5953203B2
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JP
Japan
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hydrogen
heat
container
storage
hydrogen gas
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Application number
JP55169793A
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Japanese (ja)
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JPS5792501A (en
Inventor
伸行 柳原
良夫 森脇
孝治 蒲生
勉 岩城
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • 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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水素吸蔵合金、たとえばチタン−マンガン系
合金などを用いた水素ガスの貯蔵および精製装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a hydrogen gas storage and purification device using a hydrogen storage alloy, such as a titanium-manganese alloy.

水素ガスは、工業用原材料および副資材として重要なも
のであり、アンモニア、メタノールの合成用、石油精製
用など多くの方面に多量に使用されている。
Hydrogen gas is important as an industrial raw material and auxiliary material, and is used in large quantities in many fields, such as in the synthesis of ammonia and methanol, and in petroleum refining.

このように近代工業に重要な位置を占める水素ガスの製
造は、主に水の電気分解、アンモニアの分解、炭化水素
(天然ガスや石油)の分解、メタノールの分解などによ
って行われている。
The production of hydrogen gas, which plays an important role in modern industry, is mainly carried out by electrolysis of water, decomposition of ammonia, decomposition of hydrocarbons (natural gas and petroleum), decomposition of methanol, etc.

このような方法で製造される水素ガスは、一般に不純物
として、ヘリウム、クリプトン、アルゴン等の不活性の
希ガス、酸素、窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、アンモ
ニア、水などの無機物系のガスなどを含んでいる。
Hydrogen gas produced by this method generally contains impurities such as inert rare gases such as helium, krypton, and argon, and inorganic gases such as oxygen, nitrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, ammonia, and water. Contains.

そこで、その用途に応じた水素の貯蔵方法と粗水素ガス
の精製が必要となる。
Therefore, hydrogen storage methods and crude hydrogen gas purification are required depending on the intended use.

粗水素ガスの精製方法としては各種のものがあるが、水
素吸蔵合金を用いる方法は、操作が簡便で繰り返し使用
できるので、有望視されている。
There are various methods for purifying crude hydrogen gas, but the method using a hydrogen storage alloy is considered promising because it is easy to operate and can be used repeatedly.

すなわち、水素を吸蔵する合金が、不純物を含む水素ガ
ス中で水素のみを吸蔵するので、これから放出される水
素ガスは吸蔵時の水素ガスより高純度となることを利用
するものである。
That is, this method takes advantage of the fact that the alloy that stores hydrogen stores only hydrogen in the hydrogen gas containing impurities, and the hydrogen gas that is released from this has a higher purity than the hydrogen gas when it is stored.

ここで、水素ガスを合金の水素化物として貯蔵し、その
貯蔵した水素を放出させて利用するときには水素の純度
が向上するから、水素の貯蔵装置と精製装置とは結果的
には同じ機構とするので、以下には精製装置に重点をお
いて説明する。
Here, when hydrogen gas is stored as an alloy hydride and the stored hydrogen is released and used, the purity of hydrogen improves, so the hydrogen storage device and the purification device are ultimately the same mechanism. Therefore, the following explanation will focus on the purification equipment.

この種の水素吸蔵合金を用いた水素ガス精製装置におい
ては、水素を吸蔵するときは発熱し、水素を放出すると
きは吸蔵するので、水素を放出する時は外部熱源により
加熱し、つぎに吸蔵する時は逆に外部冷却源により冷却
する方法が採られており、また外部熱源を使用しない場
合は、合金温度が低下し、周囲温度と十分熱交換できな
いため流量の低下が生じ、利用できる有効水素量が減少
し、さらに全貯蔵水素を利用するためには、長時間を要
するなどの欠点を持っている。
In hydrogen gas purification equipment using this type of hydrogen storage alloy, when hydrogen is stored, it generates heat, and when hydrogen is released, it is stored, so when releasing hydrogen, it is heated by an external heat source, and then the hydrogen is stored. On the other hand, if an external heat source is not used, the alloy temperature will drop and the flow rate will decrease because sufficient heat exchange with the ambient temperature will not be possible. It has drawbacks such as the amount of hydrogen being reduced and furthermore, it takes a long time to utilize all the stored hydrogen.

本発明は、このような欠点を解消するもので、水素吸蔵
合金の性質である水素の吸蔵時の発熱量、水素の放出時
の吸熱量に着目し、この側熱量を、一度熱貯蔵容器内に
蓄積し、この蓄積した熱量を、間欠的または連続的に水
素の吸蔵・放出に利用するものである。
The present invention aims to eliminate these drawbacks, and focuses on the properties of hydrogen storage alloys, such as the amount of heat generated when storing hydrogen and the amount of heat absorbed when releasing hydrogen. This accumulated heat is used to store and release hydrogen intermittently or continuously.

すなわち本発明は、熱貯蔵容器を介して相互に熱交換可
能に連結されている水素吸蔵合金を内蔵した少なくとも
1組の水素精製容器を用い、水素吸蔵時に発生する熱量
を、一度熱貯蔵容器内に蓄え、その熱量を利用して、同
じ容器または他方の容器から合金に吸蔵されている水素
を精製水素として放出させるように構成したことを特徴
とする。
That is, the present invention uses at least one set of hydrogen purification vessels containing hydrogen storage alloys that are connected to each other through heat storage containers so as to be able to exchange heat, and the amount of heat generated during hydrogen storage is once stored in the heat storage containers. The hydrogen stored in the alloy is stored in the alloy, and the hydrogen stored in the alloy is released as purified hydrogen from the same container or another container using the heat amount.

本発明によれば、一方の容器における水素の吸蔵熱を必
要に応じて間接的に同容器または他方の容器の水素の放
出に利用できるので、水素の吸蔵時と放出時に時間的づ
れがあっても、水素吸蔵合金を内蔵する容器へ交互に精
製しようとする水素を供給することにより、はぼ連続的
に高純度の水素ガスを取り出すことができる。
According to the present invention, the heat of hydrogen storage in one container can be used indirectly to release hydrogen from the same container or the other container as needed, so there is no time lag between the storage and release of hydrogen. High-purity hydrogen gas can also be extracted almost continuously by alternately supplying hydrogen to be purified to a container containing a hydrogen storage alloy.

以下、本発明をその実施例により説明する。Hereinafter, the present invention will be explained with reference to examples thereof.

第1図において、1は工業用圧縮水素を充てんした水素
貯蔵容器(高圧ボンベ)で、その開口部には開閉栓2を
介して水素供給管3が連結されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a hydrogen storage container (high-pressure cylinder) filled with industrial compressed hydrogen, and a hydrogen supply pipe 3 is connected to the opening of the container via a stopcock 2.

管3は一次ゲージ4、二次ゲージ5、バルブ6を備えて
おり、その先端にはガス通路を並列に接続した水素精製
容器7,7′が連結されている。
The pipe 3 is equipped with a primary gauge 4, a secondary gauge 5, and a valve 6, and its tip is connected to hydrogen purification vessels 7, 7' having gas passages connected in parallel.

容器7,7′はそれぞれ水素吸蔵合金8゜8′を内蔵す
るとともに、それらの水素ガス入口側および出口側にフ
ィルター9,9′および10.10’を設けている。
The containers 7, 7' each contain a hydrogen storage alloy 8.8', and are provided with filters 9, 9' and 10.10' on their hydrogen gas inlet and outlet sides.

11,11’は容器7゜7′の水素ガス入口側に設けた
バルブであり、12.12’は出口側に設けたバルブで
ある。
Reference numerals 11 and 11' indicate valves provided on the hydrogen gas inlet side of the container 7°7', and 12 and 12' indicate valves provided on the outlet side.

バルブ12.12’に連結された管13には、バルブ1
4の上流側にバルブ15を介して真空ポンプ16が連結
しである。
The tube 13 connected to the valve 12.12' has the valve 1
A vacuum pump 16 is connected to the upstream side of 4 via a valve 15.

17.17’は、容器7,7′に内蔵された熱交換器で
あり、管18によって相互に連結されている。
17 and 17' are heat exchangers built into the containers 7 and 7', and are interconnected by pipes 18.

19は熱媒体20を含む熱貯蔵容器で、周囲は断熱材で
包囲され、熱が蓄積できるようになっている。
Reference numeral 19 denotes a heat storage container containing a heat medium 20, which is surrounded by a heat insulating material so that heat can be accumulated therein.

この熱貯蔵容器19の内部には熱交換器21があり、こ
れは三方弁22.22’で管18に連結され、ポンプ2
3で熱媒体が循環するようになっている。
Inside this heat storage vessel 19 there is a heat exchanger 21, which is connected to the pipe 18 by a three-way valve 22, 22' and a pump 2
3 allows the heat medium to circulate.

また容器19には注液栓24が設けである。The container 19 is also provided with a liquid filling stopper 24 .

なお、熱媒体としては、水、エチレングリコール、また
はそれらの混合物などがよい。
Note that water, ethylene glycol, or a mixture thereof is preferable as the heat medium.

また、容器7,7′内のフィルターは孔径0.1〜数μ
m程度の金属焼結体などを用いるのがよい。
In addition, the filters in the containers 7 and 7' have a pore size of 0.1 to several μm.
It is preferable to use a metal sintered body having a diameter of about 100 m.

つぎに、この装置の操作方法を説明する。Next, a method of operating this device will be explained.

まず、管3内を水素ガスで置換した後、真空ポンプ16
を作動させ、容器7,7′内および配管内の空気を吸引
除去し、しかる後バルブ12,12’および15を閉じ
、バルブ11,11’および14も閉じた状態とする。
First, after replacing the inside of the tube 3 with hydrogen gas, the vacuum pump 16
is operated to suction and remove the air in the containers 7, 7' and the pipes, and then the valves 12, 12' and 15 are closed, and the valves 11, 11' and 14 are also closed.

ここで水素貯蔵容器1の開閉栓2を開くと、一次ゲージ
4に水素の一次圧力が表示される。
When the stopcock 2 of the hydrogen storage container 1 is opened, the primary pressure of hydrogen is displayed on the primary gauge 4.

つぎに、バルブ6により二次圧力を調節する。Next, the secondary pressure is adjusted using the valve 6.

この状態でバルブ11を開くと、水素ガスが容器7内の
フィルター9を通って水素吸蔵合金8に吸蔵される。
When the valve 11 is opened in this state, hydrogen gas passes through the filter 9 in the container 7 and is stored in the hydrogen storage alloy 8.

この水素吸蔵時に発生する熱は、熱貯蔵容器19内に蓄
積される。
The heat generated during hydrogen storage is accumulated in the heat storage container 19.

すなわち、三方コック22゜21′を操作して熱交換器
17と21を連結し、ポンプ23を駆動して熱媒体を循
環させることにより、容器7における水素吸蔵によって
発生する熱は熱貯蔵容器19内の熱媒体20に蓄積され
るのである。
That is, by operating the three-way cocks 22 and 21' to connect the heat exchangers 17 and 21 and driving the pump 23 to circulate the heat medium, the heat generated by hydrogen storage in the container 7 is transferred to the heat storage container 19. It is accumulated in the heat medium 20 inside.

また、バルブ11を閉じてバルブ11′を開き、他方の
容器7′の水素吸蔵合金8′にフィルター9′を通して
水素を吸蔵させれば、この吸蔵過程で発熱する熱は熱交
換器17′と21とに熱媒体を循環させることにより、
熱貯蔵容器19内に蓄積させることができる。
In addition, if the valve 11 is closed and the valve 11' is opened and hydrogen is stored in the hydrogen storage alloy 8' in the other container 7' through the filter 9', the heat generated in this storage process is transferred to the heat exchanger 17'. By circulating a heat medium between 21 and 21,
It can be stored in a heat storage container 19.

このようにして水素吸蔵過程が終了した後、バルブ11
′を閉じて、必要な時にバルブ12,14を開けば、合
金8に吸蔵されていた水素ガスは容器7内にフィルター
10を通って管13に放出される。
After the hydrogen storage process is completed in this way, the valve 11
' is closed and the valves 12 and 14 are opened when necessary, the hydrogen gas stored in the alloy 8 is released into the pipe 13 through the filter 10 in the container 7.

このとき、熱交換器17と21とに熱媒体を循環させる
ことにより、熱貯蔵容器19内に蓄積されている熱で水
素吸蔵合金8を加熱することにより水素の放出をより効
率的に進行させることができる。
At this time, by circulating a heat medium through the heat exchangers 17 and 21, the hydrogen storage alloy 8 is heated with the heat stored in the heat storage container 19, so that hydrogen is released more efficiently. be able to.

以下同様にして、容器7または7′に水素を吸蔵させる
時に熱量を熱貯蔵容器19′内に蓄熱させ、その熱量で
もって、容器7′内の水素吸蔵合金より水素を放出させ
ることができる。
Similarly, when hydrogen is stored in the container 7 or 7', heat is stored in the heat storage container 19', and hydrogen can be released from the hydrogen storage alloy in the container 7' using that amount of heat.

以上のように、水素吸蔵合金を内蔵した1組以上の容器
を熱貯蔵容器を介して熱媒体の径路でもって連結し、水
素ガスの吸蔵と放出を交互に行わせ、一方の容器の水素
吸蔵熱を同容器または他方の容器から水素ガスの放出に
利用することにより効率よく精製水素ガスを取り出すこ
とができる。
As described above, one or more containers containing a hydrogen storage alloy are connected via a heat storage container and a heat medium path, and hydrogen gas is stored and released alternately, so that one container can store and release hydrogen gas. Purified hydrogen gas can be efficiently extracted by using heat to release hydrogen gas from the same container or the other container.

第2図の装置では、熱貯蔵容器19内の熱交換器21’
、21″と容器7,7′の熱交換器17゜17′とにポ
ンプ23’、23″を駆動して熱媒体を2系列に循環さ
せるように構成した他は第1図の場合と同様である。
In the device of FIG. 2, a heat exchanger 21' in a heat storage container 19
, 21'' and the heat exchangers 17 and 17' of the containers 7 and 7', pumps 23' and 23'' are driven to circulate the heat medium in two lines, but the same as in the case of Fig. 1. It is.

すなわち、ポンプが2台設置しであるので、容器7内で
水素吸蔵合金に水素が供給され、その熱量が熱貯蔵容器
内に一度蓄積されるが、この蓄熱されている時間に関係
なく、ポンプ23″を動作させて、熱貯蔵容器の熱量を
水素吸蔵合金8′から水素を放出させることに利用でき
る。
In other words, since two pumps are installed, hydrogen is supplied to the hydrogen storage alloy in the container 7, and the heat is stored once in the heat storage container, but regardless of the time that the heat is stored, the pump 23'' can be operated to utilize the amount of heat in the heat storage container to release hydrogen from the hydrogen storage alloy 8'.

一方の容器で水素吸蔵操作が完了してもまたはその途中
においても、他方の容器内で水素の放出にその熱を利用
できるのである。
Even after the hydrogen storage operation is completed or in progress in one container, the heat can be used to release hydrogen in the other container.

したがって、このような操作を交互に行うと、連続的に
しかも効率よく精製水素ガスを取り出すことができる。
Therefore, by performing such operations alternately, purified hydrogen gas can be extracted continuously and efficiently.

さらに、第1図では、3方弁の熱媒体の流れを2方から
3方とすることによりポンプを連続的に動作させると、
熱媒体は容器7,7′と熱貯蔵容器内を流れて熱移動が
起こり、水素吸蔵・放出の熱量を同時に置換させること
もできる。
Furthermore, in Fig. 1, if the pump is operated continuously by changing the flow of the heat medium through the three-way valve from two directions to three directions,
The heat medium flows through the containers 7, 7' and the heat storage container, causing heat transfer, and it is also possible to simultaneously replace the amount of heat absorbed and released by hydrogen.

つぎに、上記のような構成の装置を用いた水素精製効果
を実施例にもとづいて説明する。
Next, the hydrogen purification effect using the apparatus configured as described above will be explained based on examples.

実施例 1 水素吸蔵合金としてTiMn1.sを用いた。Example 1 TiMn1. as a hydrogen storage alloy. s was used.

すなわち、市販のチタン(純度99.5%以上)とマン
ガン(純度99.5%以上)とをTiMn1.5の組成
となるように秤量し、アーク溶解炉で加熱溶解した後、
10〜50メツシュ程度の粒径に粉砕したものを用いた
That is, commercially available titanium (purity 99.5% or more) and manganese (purity 99.5% or more) were weighed so as to have a composition of TiMn1.5, and after heating and melting in an arc melting furnace,
The powder was pulverized to a particle size of about 10 to 50 meshes.

この合金粒子6.5kgを、直接53nm、長さ500
mm、内容積約21の円筒形容器に入れて水素精製容器
とした。
6.5kg of this alloy particle is directly 53nm, length 500
It was placed in a cylindrical container with an internal volume of about 21 mm and a hydrogen purification container.

TiMn1.5合金の吸蔵しうる有効水素量は0.18
1 /gであるから、全合金の有効水素量は1.17m
3である。
The effective amount of hydrogen that can be stored in TiMn1.5 alloy is 0.18
1/g, the effective amount of hydrogen in the entire alloy is 1.17m
It is 3.

なお合金の水素吸蔵による膨張を考慮して容器内部のボ
イドは約50%とした。
Note that in consideration of expansion due to hydrogen absorption of the alloy, the void inside the container was set to about 50%.

このような容器の1組を熱貯蔵容器を介して、鋼製の熱
交換器(蛇状管)などで連結する。
One set of such containers is connected via a heat storage container with a steel heat exchanger (serpentine tube) or the like.

ポンプで熱媒体を循環させ、水素吸蔵と放出を交互に熱
置換させる。
A pump circulates the heat medium to alternately absorb and release hydrogen.

熱媒体には水を用い、51/分の流量で循環させた。Water was used as a heat medium and was circulated at a flow rate of 51/min.

熱貯蔵容器内の溶媒も水を採用した。Water was also used as the solvent in the heat storage container.

実施例 2 第2図のように、熱媒体循環用の銅製管を水素精製容器
内に蛇行させる。
Example 2 As shown in FIG. 2, a copper pipe for circulating a heat medium is meandered inside a hydrogen purification vessel.

この径路を2系列設けて、それぞれポンプで熱媒体を循
環させて、熱交換を行わしめる構成である。
The configuration is such that two lines of these paths are provided, and a heat medium is circulated by a pump in each line to perform heat exchange.

水素の吸蔵時、または吸蔵完了後でも、熱貯蔵容器内に
蓄積された熱量を利用して、水素の放出をより効率的に
するようにしたものである。
The amount of heat accumulated in the heat storage container is utilized during hydrogen occlusion or even after hydrogen occlusion is completed, to make hydrogen release more efficient.

その他の条件はすべて実施例1と同じで゛ある。All other conditions were the same as in Example 1.

上記の実施例にしたがって、水素の放出量および、水素
の純度を調べた。
According to the above example, the amount of hydrogen released and the purity of hydrogen were investigated.

まず、容器7,7′を相互に熱交換可能に連結しない場
合は、水素放出開始後30分も経過しないうちに、水素
放出圧力は約172以下に低下し、流量も101/分を
維持できず、徐々に流量が下がって全貯蔵水素量1.1
7m”の90%までを放出するのに約6時間を要した。
First, if the containers 7 and 7' are not connected to each other for heat exchange, the hydrogen release pressure will drop to about 172 or less and the flow rate will not be able to maintain 101/min in less than 30 minutes after the start of hydrogen release. The flow rate gradually decreased until the total amount of hydrogen stored was 1.1.
It took approximately 6 hours to release up to 90% of the 7 m''.

これに対して、実施例のように、水素の吸蔵熱を蓄積し
、この熱量を水素の放出に利用した場合、水素放出圧力
の低下も従来例よりは少なく、水素の放出流量は1時間
以上もほぼ101/分を維持し、後半は平均約41/分
でもって、約3時間で貯蔵している全水素量の90%を
放出した。
On the other hand, when the absorbed heat of hydrogen is accumulated and this heat is used to release hydrogen, as in the example, the drop in hydrogen release pressure is smaller than in the conventional example, and the hydrogen release flow rate is more than 1 hour. The hydrogen rate was maintained at approximately 101/min, and in the second half, the rate was about 41/min on average, and 90% of the total amount of hydrogen stored was released in about 3 hours.

また約101/分、約51/分の流量における水素有効
利用率は、従来例で約30%、約45%に対して、実施
例では、それぞれ約60%、約90%であった。
Further, the hydrogen effective utilization rates at flow rates of about 101/min and about 51/min were about 60% and about 90%, respectively, in the example, compared to about 30% and about 45% in the conventional example.

水素の放出速度は熱交換の効率に深い関係があり、流量
が大きい場合は熱交換を円滑に行わせる必要がある。
The rate of hydrogen release is closely related to the efficiency of heat exchange, and when the flow rate is large, it is necessary to ensure smooth heat exchange.

熱交換が効率よく進むように配慮しても、必ずしも効率
よく進行しない。
Even if care is taken to ensure that heat exchange proceeds efficiently, it does not necessarily proceed efficiently.

実施例による場合でも従来例よりは優れているが、流量
が多い場合にはやはり水素放出圧力が低下し、水素の放
出が困難となってくる。
The case according to the embodiment is also superior to the conventional example, but when the flow rate is large, the hydrogen release pressure still decreases, making it difficult to release hydrogen.

この場合は流量を下げて圧力を上昇させ、水素を放出さ
せる。
In this case, the flow rate is lowered and the pressure is increased to release hydrogen.

したがって、流量が小さい程、水素の有効利用率は高く
なる。
Therefore, the smaller the flow rate, the higher the effective utilization rate of hydrogen.

このように、本発明によれば、取り出し得る水素放出流
量も大きく、水素の放出時間も短く、一度に多量の高純
度ガスを必要とする場合に、他の熱源を用いることなく
、はぼ安定した高純度の水素ガスを間欠的、または連続
的に得ることができる。
As described above, according to the present invention, the hydrogen release flow rate that can be extracted is large, the hydrogen release time is short, and when a large amount of high-purity gas is required at once, it can be produced in a highly stable manner without using any other heat source. High purity hydrogen gas can be obtained intermittently or continuously.

水素吸蔵合金に吸蔵した水素は、高純度化されるが、水
素吸蔵合金、とくにTiMn15を主体とするTiMn
2元合金や、TiMnZrCrなどの4元系合金、Ti
MnZrCrVなどの5元系合金など、チタン−マンガ
ン系合金は、他の合金と比較して、非常に活性である。
Hydrogen stored in hydrogen storage alloys can be highly purified, but hydrogen storage alloys, especially TiMn mainly composed of TiMn15
Binary alloys, quaternary alloys such as TiMnZrCr, Ti
Titanium-manganese alloys, such as quinary alloys such as MnZrCrV, are very active compared to other alloys.

この合金は、微粒子化しやすく、表面積も非常に大きく
なるので、水素を吸蔵しやすい反面、他のガスも合金微
粒子に吸着または反応しやすい性質を有する。
Since this alloy is easily formed into fine particles and has a very large surface area, it easily absorbs hydrogen, but also has the property that other gases are easily adsorbed or reacted with the alloy fine particles.

したがって、合金より水素ガスのみを放出するために高
純度の水素ガスを得ることができる。
Therefore, since only hydrogen gas is released from the alloy, highly purified hydrogen gas can be obtained.

この場合、水素精製装置を通した水素ガスの純度は、チ
タン−マンガン系合金を使用した場合、純度が1〜2桁
向上した。
In this case, when a titanium-manganese alloy was used, the purity of the hydrogen gas passed through the hydrogen purification device was improved by one to two orders of magnitude.

すなわち、工業用水素ガス純度99.9%が99.99
〜99、999%以上まで向上する。
In other words, industrial hydrogen gas purity of 99.9% is 99.99%.
Improved to 99,999% or more.

他の水素吸蔵合金でも純度向上はできるが、とくにチタ
ン−マンガン系合金の場合は顕著な効果があった。
Although purity can be improved using other hydrogen storage alloys, titanium-manganese alloys have particularly significant effects.

この事実は、この合金が活性であることを意味する。This fact means that this alloy is active.

この他、チタン−鉄系合金、ランタン−ニッケル系合金
、ミツシュメタル−ニッケル系合金などでも使用するこ
ともできる。
In addition, titanium-iron alloys, lanthanum-nickel alloys, mitshu metal-nickel alloys, etc. can also be used.

ここに用いる水素吸蔵合金としては、常温で水素放出圧
力が1〜20気圧を有するものが望ましい。
The hydrogen storage alloy used here preferably has a hydrogen release pressure of 1 to 20 atm at room temperature.

1気圧以下であれば、加熱する外部手段を必要とし、2
0気圧以上の場合は、水素の吸蔵に40気圧以上を要す
るために、この範囲内が水素ガスの貯蔵および精製にお
いて最適である。
Below 1 atm, external means of heating is required;
If the pressure is 0 atm or higher, 40 atm or higher is required to absorb hydrogen, so a range within this range is optimal for hydrogen gas storage and purification.

熱媒体としては、熱交換が比較的容易な材料として、水
やエチレングリコールが最適である。
As the heat medium, water and ethylene glycol are most suitable as materials that allow heat exchange with relative ease.

熱貯蔵容器内に用いる媒体も、同様な材料を用いること
が望ましい。
It is also desirable to use similar materials for the medium used in the heat storage container.

また、実施例では水素ガス精製容器2個を1組とした装
置を用いたが、さらにこの組を複数直列に連結して水素
を貯蔵したり、または水素ガスの高純度化を図ったり、
さらに並列に連結して水素ガスの放出量を上げたりする
こともできる。
In addition, in the example, an apparatus in which two hydrogen gas purification containers were used as a set was used, but it is also possible to connect multiple sets in series to store hydrogen or to improve the purity of hydrogen gas.
Furthermore, they can be connected in parallel to increase the amount of hydrogen gas released.

実施例では水素精製装置として説明したが、当然水素貯
蔵装置としても使用することができる。
Although the embodiment has been described as a hydrogen purification device, it can of course also be used as a hydrogen storage device.

以上のように、本発明によれば、連続的または間欠的に
、しかも高効率で高純度の水素ガスを得ることができる
As described above, according to the present invention, highly purified hydrogen gas can be obtained continuously or intermittently with high efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の水素精製装置の実施例の全体構成を示
す図、第2図は他の実施例の要部の構成を示す。 1・・・・・・精製すべき水素の容器、7,7′・曲・
水素精製容器、8,8′・・・・・・水素吸蔵合金、1
7゜17’、21・・・・・・熱交換器、19・・旧態
貯蔵容器。
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an embodiment of the hydrogen purification apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the configuration of main parts of another embodiment. 1...Container of hydrogen to be purified, 7,7'・song・
Hydrogen purification container, 8,8'...Hydrogen storage alloy, 1
7゜17', 21... Heat exchanger, 19... Old storage container.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 熱貯蔵容器を介して相互に熱交換可能に連結されて
いる水素吸蔵合金を内蔵した少なくとも1組の水素精製
容器を備え、その一方の容器に水素を吸蔵させる時に発
生する熱量を上記熱貯蔵容器内に蓄え、その熱量を利用
して同容器より水素を放出させるように構成したことを
特徴とする水素ガスの貯蔵および精製装置。 2 前記水素吸蔵合金の水素放出圧力が、常温で1〜2
0気圧である特許請求の範囲第1項記載の水素ガスの貯
蔵および精製装置。 3 前記水素吸蔵合金がチタン−マンガン系合金よりな
る特許請求の範囲第1項記載の水素ガスの貯蔵および精
製装置。
[Scope of Claims] 1. Occurrence when hydrogen is stored in one of the hydrogen purification containers equipped with at least one set of hydrogen purification containers containing hydrogen storage alloys that are connected to each other via a heat storage container so as to be able to exchange heat. 1. A hydrogen gas storage and purification device, characterized in that the amount of heat is stored in the heat storage container, and hydrogen is released from the container using the amount of heat. 2 The hydrogen release pressure of the hydrogen storage alloy is 1 to 2 at room temperature.
The hydrogen gas storage and purification device according to claim 1, wherein the hydrogen gas storage and purification device is at 0 atmospheric pressure. 3. The hydrogen gas storage and purification device according to claim 1, wherein the hydrogen storage alloy is a titanium-manganese alloy.
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