JP2003226503A - 都市ガスからの水素分離と炭素生産法 - Google Patents
都市ガスからの水素分離と炭素生産法Info
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- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】都市ガスから、放電技術を利用して二酸化炭素
を出さないで水素を分離し、同時に炭素を析出させるこ
と。 【構成】都市ガスを高融点金属のパイプ陰極の中を通し
て供給し、穴の開いた陽極との間で放電させる。かくし
て、陰極の高熱と大電流放電の電子流による電離で炭素
（析出）と水素（排気）に分離する。
を出さないで水素を分離し、同時に炭素を析出させるこ
と。 【構成】都市ガスを高融点金属のパイプ陰極の中を通し
て供給し、穴の開いた陽極との間で放電させる。かくし
て、陰極の高熱と大電流放電の電子流による電離で炭素
（析出）と水素（排気）に分離する。
Description
【発明の詳細な説明】
都市ガス或いは炭化水素系ガスに水蒸気を混合して水素
を生成する、化学的改質法は二酸化炭素も同時に発生す
るので、地球温暖化の遠因となる。それ故、物理的分離
法も必要である。しかし、従来の炭化水素系ガスの物理
的分解は、ヒーターによる数百度℃の熱分解か、小電流
のグロー放電によるガスの弱電離によるものだった。そ
のため、ガスからの水素の分離は全く不十分で、水素の
純度を必要とする燃料電池等には役立たなかった。さ
て、都市ガスから効率良く水素を分離して燃料電池に供
給できれば、張り巡らせた供給網が生きるので、エネル
ギー危機と環境問題にも大きく貢献することが最近報ぜ
られている。そこで、炭素化合物の多い都市ガスから、
炭素系ガスと水素を強く分離するために、高温によるガ
スの熱分解と電子流によるガスの電離を効果的に行なう
方法として、都市ガスのホロー熱陰極放電を提案する。
図面に示したように、放電の陰極となる高融点金属のタ
ンタルまたはタングステンのパイプの中を通して都市ガ
スを供給し、中心に穴の開いた放電陽極との間で大電流
放電を行なう。このときイオンの逆流衝突でその陰極は
自動的に加熱され、パイプ陰極のガスの出口付近は２０
００℃以上にも熱せられる。この高い温度で、先ず、ガ
スが熱的に分解される。次に、大電流の電子を放出する
この熱陰極と陽極の間に大電流放電が起きて、その分解
されたガスを強度に電離する。電離で生じた炭素イオン
と水素イオンは拡散して放電領域を離れると炭素、水素
に戻る。そして、水素は陽極の穴を通して炭素より速や
かに排気され、炭素は陰極の周辺に析出する。即ち、水
素は排気、炭素は析出で分離される。排気される水素は
油回転ポンプで圧縮され、大気圧になって排出される。
連続的に都市ガスを供給するときは、陰極の周辺に析出
する炭素を、陰極の下部に溜めて、後に取り出せばよ
い。都市ガスから、二酸化炭素を出さないで、簡単で、
装置的にも安価に水素が得られるようになれば、効率の
よい燃料電池が世間一般に普及する。かくして、残り少
ない石油や危険な原子力に代ってエネルギー危機を救う
ことができる。
を生成する、化学的改質法は二酸化炭素も同時に発生す
るので、地球温暖化の遠因となる。それ故、物理的分離
法も必要である。しかし、従来の炭化水素系ガスの物理
的分解は、ヒーターによる数百度℃の熱分解か、小電流
のグロー放電によるガスの弱電離によるものだった。そ
のため、ガスからの水素の分離は全く不十分で、水素の
純度を必要とする燃料電池等には役立たなかった。さ
て、都市ガスから効率良く水素を分離して燃料電池に供
給できれば、張り巡らせた供給網が生きるので、エネル
ギー危機と環境問題にも大きく貢献することが最近報ぜ
られている。そこで、炭素化合物の多い都市ガスから、
炭素系ガスと水素を強く分離するために、高温によるガ
スの熱分解と電子流によるガスの電離を効果的に行なう
方法として、都市ガスのホロー熱陰極放電を提案する。
図面に示したように、放電の陰極となる高融点金属のタ
ンタルまたはタングステンのパイプの中を通して都市ガ
スを供給し、中心に穴の開いた放電陽極との間で大電流
放電を行なう。このときイオンの逆流衝突でその陰極は
自動的に加熱され、パイプ陰極のガスの出口付近は２０
００℃以上にも熱せられる。この高い温度で、先ず、ガ
スが熱的に分解される。次に、大電流の電子を放出する
この熱陰極と陽極の間に大電流放電が起きて、その分解
されたガスを強度に電離する。電離で生じた炭素イオン
と水素イオンは拡散して放電領域を離れると炭素、水素
に戻る。そして、水素は陽極の穴を通して炭素より速や
かに排気され、炭素は陰極の周辺に析出する。即ち、水
素は排気、炭素は析出で分離される。排気される水素は
油回転ポンプで圧縮され、大気圧になって排出される。
連続的に都市ガスを供給するときは、陰極の周辺に析出
する炭素を、陰極の下部に溜めて、後に取り出せばよ
い。都市ガスから、二酸化炭素を出さないで、簡単で、
装置的にも安価に水素が得られるようになれば、効率の
よい燃料電池が世間一般に普及する。かくして、残り少
ない石油や危険な原子力に代ってエネルギー危機を救う
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】都市ガスの高熱分解と強電離を同時に行なう装
置の構成図 【図２】ホロー熱陰極放電による炭素と水素の分離表示
図 【符号の説明】 １は都市ガス＜ＣＸＨＹ＞（供給口）、２は（陰極）ベ
ース、３はＴａ（タンタル）またはＷ（タングステンパ
イプ）の放電陰極、４は（陰極保護の）金属円筒、５は
絶縁管、６は（中心に穴の開いた）放電陽極、７は放電
電源、８は抵抗、９は（析出する）炭素、１０は（排気
された）水素（Ｈ２）、１１は（排気圧縮用の油）回転
ポンプ、１２は（陰極の）高温領域、１３は放電プラズ
マ（領域：炭素イオン、水素イオン、電子）、１４は
（排気される）水素（Ｈ２）。
置の構成図 【図２】ホロー熱陰極放電による炭素と水素の分離表示
図 【符号の説明】 １は都市ガス＜ＣＸＨＹ＞（供給口）、２は（陰極）ベ
ース、３はＴａ（タンタル）またはＷ（タングステンパ
イプ）の放電陰極、４は（陰極保護の）金属円筒、５は
絶縁管、６は（中心に穴の開いた）放電陽極、７は放電
電源、８は抵抗、９は（析出する）炭素、１０は（排気
された）水素（Ｈ２）、１１は（排気圧縮用の油）回転
ポンプ、１２は（陰極の）高温領域、１３は放電プラズ
マ（領域：炭素イオン、水素イオン、電子）、１４は
（排気される）水素（Ｈ２）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】炭化水素系ガスを金属パイプ陰極の中を通
して供給し、陽極との間で放電させ、陰極での熱分解と
放電による電離で、炭素と水素に分離する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002066109A JP2003226503A (ja) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | 都市ガスからの水素分離と炭素生産法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002066109A JP2003226503A (ja) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | 都市ガスからの水素分離と炭素生産法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003226503A true JP2003226503A (ja) | 2003-08-12 |
Family
ID=27751318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002066109A Pending JP2003226503A (ja) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | 都市ガスからの水素分離と炭素生産法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003226503A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005298286A (ja) * | 2004-04-13 | 2005-10-27 | Japan Science & Technology Agency | 炭化水素分解装置及び炭化水素分解方法 |
| JP2009526744A (ja) * | 2006-02-15 | 2009-07-23 | イージーティー エンタープライゼズ，インク． | 燃料処理のための電気的反応技術 |
| JP5407003B1 (ja) * | 2013-06-25 | 2014-02-05 | Ｓａｉｓｅｉ合同会社 | メタンガス分解装置 |
-
2002
- 2002-02-04 JP JP2002066109A patent/JP2003226503A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005298286A (ja) * | 2004-04-13 | 2005-10-27 | Japan Science & Technology Agency | 炭化水素分解装置及び炭化水素分解方法 |
| JP2009526744A (ja) * | 2006-02-15 | 2009-07-23 | イージーティー エンタープライゼズ，インク． | 燃料処理のための電気的反応技術 |
| JP5407003B1 (ja) * | 2013-06-25 | 2014-02-05 | Ｓａｉｓｅｉ合同会社 | メタンガス分解装置 |
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