JPS6169993A - 副生水素利用苛性ソ−ダ電解製造設備 - Google Patents
副生水素利用苛性ソ−ダ電解製造設備Info
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- JPS6169993A JPS6169993A JP59191788A JP19178884A JPS6169993A JP S6169993 A JPS6169993 A JP S6169993A JP 59191788 A JP59191788 A JP 59191788A JP 19178884 A JP19178884 A JP 19178884A JP S6169993 A JPS6169993 A JP S6169993A
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- caustic soda
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
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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】
［発明の技術分野］
本発明は、隔膜法或はイオン交換膜性苛性ソーダ電解製
造装置から副生物として得られる副生水素を燃料とする
燃料電池Ｃ：より電力を発生させ、この発生電力を隔膜
法或はイオン交換脱法苛性ソーダミ解檜電解電力として
直接使用する副生水素利用苛性ソーダ電解製造設備６；
関する。尚説明の便宜上燃料電池は１個のみ図示してい
るが、実際ダ１１ には複数の電池が電鍵接続され適宜の電圧を発生するも
のであることは云うまでもない。
造装置から副生物として得られる副生水素を燃料とする
燃料電池Ｃ：より電力を発生させ、この発生電力を隔膜
法或はイオン交換脱法苛性ソーダミ解檜電解電力として
直接使用する副生水素利用苛性ソーダ電解製造設備６；
関する。尚説明の便宜上燃料電池は１個のみ図示してい
るが、実際ダ１１ には複数の電池が電鍵接続され適宜の電圧を発生するも
のであることは云うまでもない。
［発明の技術的背景とその問題率］
近時、水素を燃料とする燃料電池発電装置の開発が強力
に進められているが、現時点では未だ実験段階で実用Ｃ
−供されているものは存在しない。
に進められているが、現時点では未だ実験段階で実用Ｃ
−供されているものは存在しない。
従って本発明装置の一部となる副生水素利用燃料電池発
電装置も現在は存在しないが、通常考えられる副生水素
利用苛性ソーダ電解製造設備の一例を第１図、！２図、
＠３図を引用して説明する。
電装置も現在は存在しないが、通常考えられる副生水素
利用苛性ソーダ電解製造設備の一例を第１図、！２図、
＠３図を引用して説明する。
第１図は、副生水素利用苛性ソーダ電解製造設備の一例
を示す概略ブロック図、第２図は第１図（ユ用いる隔膜
法苛性ソーダ電解製造設備の電源と燃料電池との接続関
係を示す図、第３図は燃料電池の電圧電流特性を示す曲
線図である。
を示す概略ブロック図、第２図は第１図（ユ用いる隔膜
法苛性ソーダ電解製造設備の電源と燃料電池との接続関
係を示す図、第３図は燃料電池の電圧電流特性を示す曲
線図である。
第１図直二於て１は隔膜法苛性ソーダ電解槽で、塩化す
） ＋７ウム水溶液を電気分解し、苛性ソーダ、垣素、
水素を発生させる。この隔膜法苛性ソーダ電解槽１より
取り出された常温、常圧の水素は、例えばリン酸水溶液
燃料電池３１：適した圧力まで圧縮機２−より加圧され
、リン酸水溶液燃料電池３ｆ二供給される。リン酸水溶
液燃料電池３の水素極Ｈで、水素は大部分消費され、残
りの未反応水素は、燃焼器４に入す、リン酸水溶液燃料
電池３より出た未反応空気と共１；燃焼させ高温ガスを
得、このガスによりターボコンプレッサ装置のタービン
Ｔを回し、直結のコンプレッサＣＯを駆動して空気を加
圧する。このようＣ二して加圧された空気はリン酸水溶
液燃料電池３の酸素極Ｏに供給される。尚Ｃは燃料電池
３の水冷却器、Ｐはポンプ６＋１ の熱交換器でおる。リン酸水溶液燃料電池３の発生した
直流電圧は第２図【；示すよう１；隔膜法苛性ソーダ電
解槽１の図示しない電源１；並列Ｃ二接続されている。
） ＋７ウム水溶液を電気分解し、苛性ソーダ、垣素、
水素を発生させる。この隔膜法苛性ソーダ電解槽１より
取り出された常温、常圧の水素は、例えばリン酸水溶液
燃料電池３１：適した圧力まで圧縮機２−より加圧され
、リン酸水溶液燃料電池３ｆ二供給される。リン酸水溶
液燃料電池３の水素極Ｈで、水素は大部分消費され、残
りの未反応水素は、燃焼器４に入す、リン酸水溶液燃料
電池３より出た未反応空気と共１；燃焼させ高温ガスを
得、このガスによりターボコンプレッサ装置のタービン
Ｔを回し、直結のコンプレッサＣＯを駆動して空気を加
圧する。このようＣ二して加圧された空気はリン酸水溶
液燃料電池３の酸素極Ｏに供給される。尚Ｃは燃料電池
３の水冷却器、Ｐはポンプ６＋１ の熱交換器でおる。リン酸水溶液燃料電池３の発生した
直流電圧は第２図【；示すよう１；隔膜法苛性ソーダ電
解槽１の図示しない電源１；並列Ｃ二接続されている。
ところで、苛性ソーダ電解製造装置の電解槽は、多量の
電力を消費する几め、通常昼夜間の操業度が異なり、夜
間の安価の電力使用時Ｃ操業度を上げ、昼間は操業度を
下げることが行なわれている。
電力を消費する几め、通常昼夜間の操業度が異なり、夜
間の安価の電力使用時Ｃ操業度を上げ、昼間は操業度を
下げることが行なわれている。
この昼夜間の操業度の差は、それぞれの装置Ｃ：より異
なるが、一般Ｉ：数多程度である。この操業度の差は、
電解槽１の許容値以内である必要がある。
なるが、一般Ｉ：数多程度である。この操業度の差は、
電解槽１の許容値以内である必要がある。
この昼夜間の操業度の差が電解槽１ ｃ接続され。
電解槽Ｃ；電力を供給するリン酸水溶液燃料電池発電装
置（二与える影響を以下ｉ二連べる。
置（二与える影響を以下ｉ二連べる。
既１ユ述べ九が第２図Ｃ二示すように、リン酸水溶液燃
料電池３の出力と図示しない電解摺電源は直接接続され
ているため、リン酸水溶液燃料電池３の出力電圧は電解
槽１の電圧と等しくなければならない。
料電池３の出力と図示しない電解摺電源は直接接続され
ているため、リン酸水溶液燃料電池３の出力電圧は電解
槽１の電圧と等しくなければならない。
今、昼間操業時に電解槽１の電圧が第３図に示す７人（
Ｖ）であったものを夜間に操業度を上げる為１ユＶＢ（
Ｖ） に上げるとすると、リン酸水溶液燃料電池３の出
力電流は燃料電池の電圧・電流特性からＩＡ（人）から
Ｉｎ（Ａ）へ減少する。そのためリン酸水溶液燃料電池
３が必要とする水素量は減少する。
Ｖ）であったものを夜間に操業度を上げる為１ユＶＢ（
Ｖ） に上げるとすると、リン酸水溶液燃料電池３の出
力電流は燃料電池の電圧・電流特性からＩＡ（人）から
Ｉｎ（Ａ）へ減少する。そのためリン酸水溶液燃料電池
３が必要とする水素量は減少する。
一方、電解槽１の電圧は、’ Ｖｎ（Ｖ） ｌ二上げら
れた為に電解電流は増加し、水素発生量も増加する。
れた為に電解電流は増加し、水素発生量も増加する。
このため、夜間操業時に操業度を上げると余剰水素が生
ずることになる。
ずることになる。
［発明の目的］
本発明は上記の事情Ｌ：鑑みなされたもので、燃料電池
の電圧・電流特性を巧（＝利用し充電電力量を低減する
と共に、燃料電池の排熱を有効Ｃ；利用し得る副生水素
利用苛性ソーダ電解製造設備を得ることを目的とする。
の電圧・電流特性を巧（＝利用し充電電力量を低減する
と共に、燃料電池の排熱を有効Ｃ；利用し得る副生水素
利用苛性ソーダ電解製造設備を得ることを目的とする。
［発明の概要コ
上記目的を達成するため本発明を二於ては、苛性ソーダ
電解製造設備と、この製造設備から副生ずる水素及び酸
化剤として空気を供給され直流電力を発生し、この電力
を前記苛性ソーダ電解製造設備の電解電力として供給す
ると共に反応熱を除去すべく冷却水を通水される冷却器
を内蔵する燃料電池と、前記製造設備の夜間の操業時に
副生ずる水素の一部を供給され、低温にて前記水素を吸
収し、高温にて吸収した水素を放出する金属水素化物、
この金属水素化物の冷却器及び前記金蔵水素化物の加熱
器を内蔵する金属水素化物水素貯蔵装置と、この水素貯
蔵装置の冷却器を冷却する冷却装置とを設け、前記水素
貯蔵装置の加熱器の加熱媒体として前記燃料電池の冷却
水を使用することに特徴を有すｂ副生水素利用苛性ソー
ダ電解製造設備を構成する。
電解製造設備と、この製造設備から副生ずる水素及び酸
化剤として空気を供給され直流電力を発生し、この電力
を前記苛性ソーダ電解製造設備の電解電力として供給す
ると共に反応熱を除去すべく冷却水を通水される冷却器
を内蔵する燃料電池と、前記製造設備の夜間の操業時に
副生ずる水素の一部を供給され、低温にて前記水素を吸
収し、高温にて吸収した水素を放出する金属水素化物、
この金属水素化物の冷却器及び前記金蔵水素化物の加熱
器を内蔵する金属水素化物水素貯蔵装置と、この水素貯
蔵装置の冷却器を冷却する冷却装置とを設け、前記水素
貯蔵装置の加熱器の加熱媒体として前記燃料電池の冷却
水を使用することに特徴を有すｂ副生水素利用苛性ソー
ダ電解製造設備を構成する。
［発明の実施例］
以下図面を参照して本発明を貌明する。第４図は本発明
の一実施例を示す概略ブロック図で、第１図と同一部分
には同一符号を付しその銃明は省略する。第４図Ｃ於て
７は金属水素化物水素貯蔵装置、８は冷却装置である。
の一実施例を示す概略ブロック図で、第１図と同一部分
には同一符号を付しその銃明は省略する。第４図Ｃ於て
７は金属水素化物水素貯蔵装置、８は冷却装置である。
金属水素化物水素貯蔵装置７には燃料電池３の冷却水を
通水する加熱管Ｔ Ｈと冷却装置８の冷却水を通水する
冷却管ＴＣとが設けられる。尚ＰＣは冷却水ポンプであ
る。
通水する加熱管Ｔ Ｈと冷却装置８の冷却水を通水する
冷却管ＴＣとが設けられる。尚ＰＣは冷却水ポンプであ
る。
苛性ソーダを群槽１より生じた副生水素は圧縮機２Ｃ二
より適宜の圧力に加圧されリン酸水溶液燃料電池３（二
供給されるが、余剰の水素は、金属水素化物水素貯蔵装
置７に供給される。この余剰水素を吸収するため、金属
水素化物水素貯蔵装置７は冷却水ポンプＰＣ＋二より冷
却装置８から冷却管ＴＣ＋二通水される冷却水Ｊ二より
冷却される。本実施例（−おける水素貯蔵装置用の金属
水素化物としては、 ＣａＮｉ５金属を使用し、リン酸
水溶液燃料電池３の水素圧力は３ａｔｍ、その動作温度
ｆｉ２０５℃であり、又リン酸水溶液燃料電池３の冷却
媒体としては水を使用し、リン酸水溶液燃料冗池３の冷
却水の温度は１７０°Ｃである。尚冷却装置８としては
クーリングタワーを使用することができ、水素を吸収す
るＣａＮｉ５金属は余剰水素を取り入れて、水素化物Ｃ
ａＮ ｉ ５ Ｈ４，ＯＣ変化する時発熱するため冷却
する必要があり冷却装置８を使用する。
より適宜の圧力に加圧されリン酸水溶液燃料電池３（二
供給されるが、余剰の水素は、金属水素化物水素貯蔵装
置７に供給される。この余剰水素を吸収するため、金属
水素化物水素貯蔵装置７は冷却水ポンプＰＣ＋二より冷
却装置８から冷却管ＴＣ＋二通水される冷却水Ｊ二より
冷却される。本実施例（−おける水素貯蔵装置用の金属
水素化物としては、 ＣａＮｉ５金属を使用し、リン酸
水溶液燃料電池３の水素圧力は３ａｔｍ、その動作温度
ｆｉ２０５℃であり、又リン酸水溶液燃料電池３の冷却
媒体としては水を使用し、リン酸水溶液燃料冗池３の冷
却水の温度は１７０°Ｃである。尚冷却装置８としては
クーリングタワーを使用することができ、水素を吸収す
るＣａＮｉ５金属は余剰水素を取り入れて、水素化物Ｃ
ａＮ ｉ ５ Ｈ４，ＯＣ変化する時発熱するため冷却
する必要があり冷却装置８を使用する。
苛性ソーダ電解製造の操業度の低い昼間は、燃料電池３
に供給する水素が不足するので、金属水素化物水素貯蔵
装置７の加熱管ＴＨにリン酸水溶液燃料電池３の冷却水
を通水して加熱し、水素を発生させる。この時のＣａＮ
ｉ５Ｈ４，ｏの解離圧は３ａｔｍ以上となる。このよう
ｌ二して金属水素化物水素貯蔵装置７より得られた水素
は、苛性ソーダ電解槽１から副生じ圧縮機２により加圧
された加圧水素と共に、リン酸水溶液燃料電池３１ユ供
船され、電力に変換されて苛性ソーダ電解＠１の電解電
力の一部として使用される。
に供給する水素が不足するので、金属水素化物水素貯蔵
装置７の加熱管ＴＨにリン酸水溶液燃料電池３の冷却水
を通水して加熱し、水素を発生させる。この時のＣａＮ
ｉ５Ｈ４，ｏの解離圧は３ａｔｍ以上となる。このよう
ｌ二して金属水素化物水素貯蔵装置７より得られた水素
は、苛性ソーダ電解槽１から副生じ圧縮機２により加圧
された加圧水素と共に、リン酸水溶液燃料電池３１ユ供
船され、電力に変換されて苛性ソーダ電解＠１の電解電
力の一部として使用される。
尚、本発明に使用する燃料電池はリン酸水浴液燃料電池
に限定されるものではなく他の方式のものも使用できる
ことは云うまでもない。
に限定されるものではなく他の方式のものも使用できる
ことは云うまでもない。
口発明の効果］
以上説明した様Ｓ二本発明によれば、夜間生じた余剰水
素を貯蔵しておき、昼間発電（二使用することができる
ため、買電費用を薦少させることができる。しかも、金
属水素化物の加熱に、燃料電池の冷却水を使用できるか
ら独立の加熱源及び燃料も必要としない念め、省エネル
ギーとなる副生水素片１」用苛性ソーダ電解製造設備を
提供できる０
素を貯蔵しておき、昼間発電（二使用することができる
ため、買電費用を薦少させることができる。しかも、金
属水素化物の加熱に、燃料電池の冷却水を使用できるか
ら独立の加熱源及び燃料も必要としない念め、省エネル
ギーとなる副生水素片１」用苛性ソーダ電解製造設備を
提供できる０
第１図は従来の副生水素利用苛性ソーダ′電解製造設備
の一例を示す概略ブロック図、第２図は隔膜法苛性ソー
ダ電解製造設備の電源と燃料電池との接続関係を示す図
、第３図はリン酸水溶液燃料電池の電圧−電流特性を示
す曲線図、第４図は本発明の一実施例を示す概略ブロッ
ク図である。 １・・・隔膜法苛性ソーダ電解槽 ２・・・水素圧縮ａ！３・・・リン酸水溶液燃料電池４
・・・燃焼器 ５・・・ターボコンプレッサ６・
・・冷却装置 ７・・・金属水素化物水素貯蔵装置８・
・・冷却装置 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）第２図
の一例を示す概略ブロック図、第２図は隔膜法苛性ソー
ダ電解製造設備の電源と燃料電池との接続関係を示す図
、第３図はリン酸水溶液燃料電池の電圧−電流特性を示
す曲線図、第４図は本発明の一実施例を示す概略ブロッ
ク図である。 １・・・隔膜法苛性ソーダ電解槽 ２・・・水素圧縮ａ！３・・・リン酸水溶液燃料電池４
・・・燃焼器 ５・・・ターボコンプレッサ６・
・・冷却装置 ７・・・金属水素化物水素貯蔵装置８・
・・冷却装置 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）第２図
Claims (1)
- 苛性ソーダ電解製造設備と、この製造設備から副生する
水素及び酸化剤として空気を供給され直流電力を発生し
、この電力を前記苛性ソーダ電解製造設備の電解電力と
して供給すると共に反応熱を除去すべく冷却水を通水さ
れる冷却器を内蔵する燃料電池と、前記製造設備の夜間
の操業時に副生する水素の一部を供給され、低温にて前
記水素を吸収し、高温にて吸収した水素を放出する金属
水素化物、この金属水素化物の冷却器及び前記金属水素
化物の加熱器を内蔵する金属水素化物水素貯蔵装置と、
この水素貯蔵装置の冷却器を冷却する冷却装置とから成
り、前記水素貯蔵装置の加熱器の加熱媒体として前記燃
料電池の冷却水を使用することを特徴とする副生水素利
用苛性ソーダ電解製造設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59191788A JPS6169993A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 副生水素利用苛性ソ−ダ電解製造設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59191788A JPS6169993A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 副生水素利用苛性ソ−ダ電解製造設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6169993A true JPS6169993A (ja) | 1986-04-10 |
Family
ID=16280545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59191788A Pending JPS6169993A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 副生水素利用苛性ソ−ダ電解製造設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6169993A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1291949A2 (en) * | 2001-09-07 | 2003-03-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system, method of controlling the same, and vehicle mounted with the same |
| EP1956672A1 (en) * | 2007-02-02 | 2008-08-13 | Electro Power Systems S.p.A. | Fuel cell electric generator having an integrated metal hydride storage system |
| JP2017098039A (ja) * | 2015-11-20 | 2017-06-01 | 東京瓦斯株式会社 | 副生水素利用システム |
| JP2017157442A (ja) * | 2016-03-02 | 2017-09-07 | 東京瓦斯株式会社 | 副生水素利用システム |
| JP2018521163A (ja) * | 2015-06-09 | 2018-08-02 | 武▲漢凱▼迪工程技▲術▼研究▲総▼院有限公司 | アルカリ塩素法およびフィッシャー・トロプシュ合成の総合利用調整方法および装置 |
-
1984
- 1984-09-14 JP JP59191788A patent/JPS6169993A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1291949A2 (en) * | 2001-09-07 | 2003-03-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system, method of controlling the same, and vehicle mounted with the same |
| EP1291949A3 (en) * | 2001-09-07 | 2008-03-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system, method of controlling the same, and vehicle mounted with the same |
| US7419735B2 (en) | 2001-09-07 | 2008-09-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system, method of controlling the same, and vehicle mounted with the same |
| EP1956672A1 (en) * | 2007-02-02 | 2008-08-13 | Electro Power Systems S.p.A. | Fuel cell electric generator having an integrated metal hydride storage system |
| JP2018521163A (ja) * | 2015-06-09 | 2018-08-02 | 武▲漢凱▼迪工程技▲術▼研究▲総▼院有限公司 | アルカリ塩素法およびフィッシャー・トロプシュ合成の総合利用調整方法および装置 |
| JP2017098039A (ja) * | 2015-11-20 | 2017-06-01 | 東京瓦斯株式会社 | 副生水素利用システム |
| JP2017157442A (ja) * | 2016-03-02 | 2017-09-07 | 東京瓦斯株式会社 | 副生水素利用システム |
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