JPH0135761B2 - - Google Patents
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- JPH0135761B2 JPH0135761B2 JP57114128A JP11412882A JPH0135761B2 JP H0135761 B2 JPH0135761 B2 JP H0135761B2 JP 57114128 A JP57114128 A JP 57114128A JP 11412882 A JP11412882 A JP 11412882A JP H0135761 B2 JPH0135761 B2 JP H0135761B2
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Description
本発明は熱バラストを含む可水素化物質、及び
改良された動力学において水素化／脱水素サイク
ルを実施する際に前記物質を使用する方法に関す
るものである。 本発明と先行技術の背景 近年、可水素化物質、例えば、LaNi5の構造式
を有する物質の特性の研究に大きな研究努力がは
らわれてきた。この種の魅力ある金属物質は、多
量の水素を吸収しまたその含有水素を放出する能
力を有する。即ちこれらの物質は可逆的に可水素
化（hydridable）である。この種の物質を水素蓄
積媒体として使用する方法は工業的に重要なもの
と見なされ、特にこれらの物質が液体水素におけ
るよりも大きな密度まで水素を吸収できるという
事実の故に着目されている。使用目的のために水
素を繰返し吸収及び脱着することのできる満足な
市販の製品が考案される前に、この種の物質を取
扱う上で解決されなければならない多くの技術的
問題があることが発見された。これらの物質に対
して水素が露出されて水素が吸収される際に、熱
が発生されること、即ちこの反応が加熱反応であ
ることが知られている。しかしながら、生成金属
水素化物にその含有水素を放出させるためには、
この水素化物を加熱しなければならない。即ち脱
水素反応は吸熱反応である。相当量の水素を扱う
工業規模の装置は、その装置が水素吸収モードで
作動するかまたは水素放出モードで作動するかに
従つて、相当量の熱を装置内部に送りまたは装置
から外部に出す必要があるだろうと考えられてい
た。装置が作動するためには明らかに精巧な伝熱
手段を備える必要があり、これは多数の管、弁及
びポンプを備えた複雑で高価な装置となることを
意味したであろう。 考慮に入れる必要のあるもう１つのフアクタ
は、反復される水素化／脱水素サイクル中に、可
水素化物質（これは最初、比較的大きな粒径とす
ることができる）がこの水素化／脱水素サイクル
に伴う体積の変動の故にひび割れし爆散する事実
の観察に基づものであつた。この爆散
（decrepitation）から生じる微細な破片が封じ込
めの問題を生じ、封じ込め装置の弁、フイルタな
どの設計を複雑にする。さらに、可水素化物質に
対する水素化／脱水素サイクルの作用による爆散
微粉末が封じ込め装置中に堆積してガス流に対す
る大きな障害となり、このような作用に対する適
当な設計手段をとらなければ、装置中の圧力が望
ましくない程度に増大する。可水素化物質を収容
した装置中に熱を入れまた装置から熱を出す問題
は蓄熱媒体と水素化形成剤とを含むことによつて
最小限に成すことができ、これは1979年２月12日
出願の米国特許第011194号の主題を成している。
しかしながら、可水素化物質床の過度の充填、フ
イルタの閉塞、バルブの故障などを生じる水素化
物形成剤の爆散の問題はなおも残つている。更
に、水素化物と共に使用される蓄熱媒体の性質も
なお改良の余地がある。米国特許第4110425号か
ら、マグネシウム、チタン、バナジウム、ニオ
ブ、及びランタン、チタンとコバルト、ニツケ
ル、鉄との合金類等、種々の型の水素蓄積物質が
各種のプラスチツクと結合することができ、しか
も水素蓄積媒体として有効であることが知られて
いる。しかし、プラスチツクは限られた強度を有
し、また限られた高温抵抗能力を有するものと考
えられる。この故に相当の寸法と重量とを有する
床として配置されたプラスチツク結合ペレツト
は、陥没しまたは流れ出して、これに伴つて物質
床のガス流適性を低下させるものと考えられる。
更に、長時間の間にはプラスチツク結合剤からガ
ス発生の可能性があり、このような発生ガスは高
純度水素が必要な用途においては汚染物となろ
う。また前記の特許は、水素化物形成剤と圧縮焼
結された粉末状の他種金属との混合物から成る電
池用電極に関する米国特許第3669745号及び第
3881960号についても言及している。また米国特
許第4036944号は、プラスチツク組成物によつて
結合されたランタン−ニツケルを含有する水素吸
収性組成物について述べている。またこの特許は
プラスチツク結合コンパクト中の少量の銅、ニツ
ケル及び鉄金属の介在物を考慮している。この特
許は、50重量％の銅粉末をLaNi5と共に導入した
失敗例を報告している。２回の水素化サイクルの
のちに、これらのコンパクトは崩壊した。 発明の要約 本発明は小割合即ち約40容量％又はそれ以下の
水素化物形成金属物質と、本質的に非水素化であ
つて熱バラストとして作用する大割合即ち約60容
量％又はそれ以上の金属との粉末金属混合物に関
するものである。本発明によつて製造された粉末
冶金コンパクトはそれぞれ多孔性であり、これら
のコンパクトまたはペレツトから作られたコンパ
クト床はマクロスケールで多孔性である。本発明
による物質は、例えば、改良された動力学をもつ
て周期的水素化／脱水素反応を実施する際に使用
することができる。本発明によつて作られる多孔
性コンパクトは、長期間にわたつて本質的に爆散
抵抗性であり、またこれらのコンパクトから成る
床はきわめてガス透過性である。 本発明の詳細な説明 本発明において使用される可水素化物質は、マ
グネシウム、チタン、バナジウム、ニオブ及びパ
ラジウムなどの純粋金属、並びに例えば希土類、
チタン、コバルト、ニツケル、鉄、ジルコニウ
ム、マグネシウム、カルシウム、マンガンの二
元、三元合金及びこれ以上の複合合金、並びにそ
れらの混合物またはその他の結合体を含むことが
できる。その例はLaNi5、LaNi4.7Al0.3、
LaNi5-XAlX、LaCo5、LaNi3Co2、FeTi、
（Fe1-X、MnX）Ti、Mg2Ni及びTi2Niである。熱
バラストとして前記可水素化物質と混合されうる
粉末状の金属物質は特に鉄、ニツケル、銅及びマ
グネシウムを含む。またこれらの金属の合金また
は混合物は粉末状で使用することができる。また
これらの熱バラスト金属は、複合、多孔性、粉末
状の冶金構造を結合する結合剤の作用を成す。こ
の金属結合剤またはバラストと可水素化金属との
間の放熱反応の可能性を避けるように注意しなけ
ればならない。例えば、アルミニウムとLaNi5と
の放熱反応は300℃の低温で開始する可能性があ
る。熱バラスト金属はペレツトの少くとも約60容
量％を成すことが好ましい。 本発明によるコンパクトを製造する際に、約１
〜約700ミクロン、約10〜約300ミクロンの粒径の
粉末状可水素化物質を、同一範囲の粒径のバラス
ト金属または合金の粉末と混合し、例えば約
20000lbs／in2またはこれ以上の範囲の圧力で圧
縮し、次に必要ならば、コンパクト成分の冶金特
性に対応する約400〜約1100℃の範囲の温度で焼
結する。このようにして得られたコンパクトを破
砕して、約１〜約10mmの範囲の粒径のペレツトを
成すことができる。より大きなコンパクトを破砕
してこのようなペレツトを成す方法は、新鮮な破
面を生じ、アルミニウム及び銅などの柔らかい金
属について生じうるような、金型に対する粉末ミ
ツクスの金属塗布効果に打勝つことができる。ま
た他の方法として、約２〜約30mmの範囲の粒径を
有するペレツトを直接に粉末冶金法によつて形成
することもできる。タブレツチング法、ブリケツ
チング法、ロール圧縮法なども使用することがで
きる。各ペレツトの多孔度は通常約20％〜約60％
細孔または空隙前後の範囲とする。好ましくは、
この多孔度は体積で約20％〜約40％の範囲とす
る。このようなペレツトは水素を透過しやすい。
ペレツトそのものの物理構造において、可水素化
粒子は容易にガスと接触することができ、またペ
レツト中においてはバラスト材料よりも少量の可
水素化物質が存在するにもかかわらず、水素化反
応と脱水素反応は急速に進行する。バラスト物質
が可水素化物質と接触しているのであるから、可
水素化物質からバラスト物質への、またはその逆
方向の熱流は非常に短い距離を有し、動力学を改
良するに至る。 水素化／脱水素プロセスを実施する際に、例え
ば望ましくない不純ガスを含有する水素含有ガス
流から実質純粋な水素を回収する場合、前記の水
素含有ガス流は、通常、加圧下にある。本発明に
よつて備えられた熱バラストを含む可水素化物質
床を収納した水素化／脱水素装置は最大理論水素
容量と、水素容量に対して確定されうる全反応熱
と、確定されうる熱容量とを有するであろう。ま
た物質床は、温度と共に上昇する平衡吸収圧を有
するであろう。水素吸収物質の水素蓄積容量の60
％またはこれ以上に達するまでは平衡吸収圧が水
素の供給圧に及ばないように、物質床の中におい
て可水素化物質の量に対して十分な蓄熱容量が存
在しなければならない。物質床の蓄熱容量は、平
衡吸収圧が水素ガスの供給圧を越えることなく水
素吸収反応の最大理論熱量を吸収するのに十分で
あることが望ましい。物質床が水素ガス供給圧で
水素化されるやいなや、その内部に蓄積された反
応熱を用いて物質床から実質純粋な水素を回収す
ることができる。補助的伝熱手段または絶縁手段
を使用することもできるが、この場合補助伝熱手
段は必要とされない。 本発明によるペレツトを製造する際に、バラス
ト金属粉末の酸素含有量を慎重に制御しなければ
ならないことが発見された。即ち、バラスト金属
粉末の酸素含有量は約0.1重量％を越えてはなら
ない。これ以上に酸素化された粉末は、約500℃
の温度の水素中での還元によつて、酸素含有量を
改良することができる。このような還元段階は粉
末のある程度の焼結段階を含むことができ、また
適当粒径の金属粉末を生じるための粉砕を必要と
する。もちろんこのような場合、粉砕段階中、あ
るいは複合ペレツトの製造工程中に金属粉末の酸
化を防止するように注意しなければならない。こ
のような再酸化は、低水素含有量の還元性雰囲気
中において複合粒子を中程度に加熱することによ
つて修正することができる。 酸化アルミニウムは水素をもつて還元され得な
いことは理解されよう。他のバラスト金属及び／
または合金は、可水素化物質を中毒する可能性を
有する水素送入流中の二、三のガス不純物を吸収
しまたは触媒転化する能力を含めて種々の利点を
有する。また本発明の粉末冶金コンパクトは、約
30容量％までの、アルミナ、シリカ、マグネシア
などの不活性、耐火性粉末物質を含有することが
できる。これらの不活性物質は約50〜約500ミク
ロンの範囲の粒径を有しなければならない。また
強力な金属結合ペレツトを生じるのに十分な金属
結合剤が存在しなければならない。 酸素は、本発明の複合物の中において使用され
る可水素化物質の水素容量を低減させる破壊的作
用を生じることが発見された。この種の可水素化
物質は易酸化性であり、酸化した物質はもはや水
素化性ではない。金属バラストと結合した水素還
元性酸素は物質床が水素化されたときに還元され
るものと思われる。この水素化反応に伴つて、温
度が上昇し、金属酸化物の還元中に発生した水分
が可水素化物質と反応して、容量の損失を伴う。 例 バラスト金属として、種々の量の粉末状の鉄、
銅、アルミニウム及びニツケルを使用して、本発
明による多数のペレツトを製造した。それぞれの
場合に、可水素化物質としてLaNi5を使用した。
金属粉末は44ミクロン以下の微細粒径を有し、ま
たLaNi5は数回の水素化−脱水素サイクルによつ
て微細粒径に縮小された。これらの粉末をワイヤ
ブレンデイング法によつて混合、その混合物を静
定的に（isostatically）20000psiの圧力で圧縮し、
10Kgまでの各種サイズのビレツトと形成した。圧
縮パラメータと焼結パラメータは下表に示して
ある。これらのビレツトは、使用前に、−４、＋20
メツシユの粒径範囲を有するペレツト状に粉砕さ
れた。 下表の△Ｈ／Ｍ欄に表示された容量データ
は、閉鎖装置または行止り装置において、少なく
とも５回の水素化−脱水素サイクルにわたつて、
準等温条件で得られたものである。ここにＨは水
素化物質中の水素のグラム原子に等しく、Ｍは可
水素化物質のグラム原子に等しい。このデータか
ら明らかなように、最高△Ｈ／Ｍ値はアルミニウ
ム結合物質について得られた値であつて、これ
は、△Ｈ／Ｍ基準において、アルミニウムが本発
明において使用される最も満足な結合金属である
ことを示している。アルミニウムで結合された可
水素化物質のすぐれた性能の基本的理由は、酸化
アルミニウムが高い形成熱を有することと関係が
あり、またアルミニウムから、複合体の可水素化
物質の活性ランタン元素への酸素転移が生じない
ものと思われる。これに対して、ニツケル、銅及
び鉄などの金属は比較的低い形成熱を有する酸化
物を形成し、また酸素の存在においては、これら
金属の酸化物は比較的容易に還元され、これらの
酸化物から複合物の可水素化スピーシズのランタ
ンまたは他の活性金属への酸素転移を生じる。こ
のような酸素転移に伴つて、表に示すように容
量の損失が生じる。
改良された動力学において水素化／脱水素サイク
ルを実施する際に前記物質を使用する方法に関す
るものである。 本発明と先行技術の背景 近年、可水素化物質、例えば、LaNi5の構造式
を有する物質の特性の研究に大きな研究努力がは
らわれてきた。この種の魅力ある金属物質は、多
量の水素を吸収しまたその含有水素を放出する能
力を有する。即ちこれらの物質は可逆的に可水素
化（hydridable）である。この種の物質を水素蓄
積媒体として使用する方法は工業的に重要なもの
と見なされ、特にこれらの物質が液体水素におけ
るよりも大きな密度まで水素を吸収できるという
事実の故に着目されている。使用目的のために水
素を繰返し吸収及び脱着することのできる満足な
市販の製品が考案される前に、この種の物質を取
扱う上で解決されなければならない多くの技術的
問題があることが発見された。これらの物質に対
して水素が露出されて水素が吸収される際に、熱
が発生されること、即ちこの反応が加熱反応であ
ることが知られている。しかしながら、生成金属
水素化物にその含有水素を放出させるためには、
この水素化物を加熱しなければならない。即ち脱
水素反応は吸熱反応である。相当量の水素を扱う
工業規模の装置は、その装置が水素吸収モードで
作動するかまたは水素放出モードで作動するかに
従つて、相当量の熱を装置内部に送りまたは装置
から外部に出す必要があるだろうと考えられてい
た。装置が作動するためには明らかに精巧な伝熱
手段を備える必要があり、これは多数の管、弁及
びポンプを備えた複雑で高価な装置となることを
意味したであろう。 考慮に入れる必要のあるもう１つのフアクタ
は、反復される水素化／脱水素サイクル中に、可
水素化物質（これは最初、比較的大きな粒径とす
ることができる）がこの水素化／脱水素サイクル
に伴う体積の変動の故にひび割れし爆散する事実
の観察に基づものであつた。この爆散
（decrepitation）から生じる微細な破片が封じ込
めの問題を生じ、封じ込め装置の弁、フイルタな
どの設計を複雑にする。さらに、可水素化物質に
対する水素化／脱水素サイクルの作用による爆散
微粉末が封じ込め装置中に堆積してガス流に対す
る大きな障害となり、このような作用に対する適
当な設計手段をとらなければ、装置中の圧力が望
ましくない程度に増大する。可水素化物質を収容
した装置中に熱を入れまた装置から熱を出す問題
は蓄熱媒体と水素化形成剤とを含むことによつて
最小限に成すことができ、これは1979年２月12日
出願の米国特許第011194号の主題を成している。
しかしながら、可水素化物質床の過度の充填、フ
イルタの閉塞、バルブの故障などを生じる水素化
物形成剤の爆散の問題はなおも残つている。更
に、水素化物と共に使用される蓄熱媒体の性質も
なお改良の余地がある。米国特許第4110425号か
ら、マグネシウム、チタン、バナジウム、ニオ
ブ、及びランタン、チタンとコバルト、ニツケ
ル、鉄との合金類等、種々の型の水素蓄積物質が
各種のプラスチツクと結合することができ、しか
も水素蓄積媒体として有効であることが知られて
いる。しかし、プラスチツクは限られた強度を有
し、また限られた高温抵抗能力を有するものと考
えられる。この故に相当の寸法と重量とを有する
床として配置されたプラスチツク結合ペレツト
は、陥没しまたは流れ出して、これに伴つて物質
床のガス流適性を低下させるものと考えられる。
更に、長時間の間にはプラスチツク結合剤からガ
ス発生の可能性があり、このような発生ガスは高
純度水素が必要な用途においては汚染物となろ
う。また前記の特許は、水素化物形成剤と圧縮焼
結された粉末状の他種金属との混合物から成る電
池用電極に関する米国特許第3669745号及び第
3881960号についても言及している。また米国特
許第4036944号は、プラスチツク組成物によつて
結合されたランタン−ニツケルを含有する水素吸
収性組成物について述べている。またこの特許は
プラスチツク結合コンパクト中の少量の銅、ニツ
ケル及び鉄金属の介在物を考慮している。この特
許は、50重量％の銅粉末をLaNi5と共に導入した
失敗例を報告している。２回の水素化サイクルの
のちに、これらのコンパクトは崩壊した。 発明の要約 本発明は小割合即ち約40容量％又はそれ以下の
水素化物形成金属物質と、本質的に非水素化であ
つて熱バラストとして作用する大割合即ち約60容
量％又はそれ以上の金属との粉末金属混合物に関
するものである。本発明によつて製造された粉末
冶金コンパクトはそれぞれ多孔性であり、これら
のコンパクトまたはペレツトから作られたコンパ
クト床はマクロスケールで多孔性である。本発明
による物質は、例えば、改良された動力学をもつ
て周期的水素化／脱水素反応を実施する際に使用
することができる。本発明によつて作られる多孔
性コンパクトは、長期間にわたつて本質的に爆散
抵抗性であり、またこれらのコンパクトから成る
床はきわめてガス透過性である。 本発明の詳細な説明 本発明において使用される可水素化物質は、マ
グネシウム、チタン、バナジウム、ニオブ及びパ
ラジウムなどの純粋金属、並びに例えば希土類、
チタン、コバルト、ニツケル、鉄、ジルコニウ
ム、マグネシウム、カルシウム、マンガンの二
元、三元合金及びこれ以上の複合合金、並びにそ
れらの混合物またはその他の結合体を含むことが
できる。その例はLaNi5、LaNi4.7Al0.3、
LaNi5-XAlX、LaCo5、LaNi3Co2、FeTi、
（Fe1-X、MnX）Ti、Mg2Ni及びTi2Niである。熱
バラストとして前記可水素化物質と混合されうる
粉末状の金属物質は特に鉄、ニツケル、銅及びマ
グネシウムを含む。またこれらの金属の合金また
は混合物は粉末状で使用することができる。また
これらの熱バラスト金属は、複合、多孔性、粉末
状の冶金構造を結合する結合剤の作用を成す。こ
の金属結合剤またはバラストと可水素化金属との
間の放熱反応の可能性を避けるように注意しなけ
ればならない。例えば、アルミニウムとLaNi5と
の放熱反応は300℃の低温で開始する可能性があ
る。熱バラスト金属はペレツトの少くとも約60容
量％を成すことが好ましい。 本発明によるコンパクトを製造する際に、約１
〜約700ミクロン、約10〜約300ミクロンの粒径の
粉末状可水素化物質を、同一範囲の粒径のバラス
ト金属または合金の粉末と混合し、例えば約
20000lbs／in2またはこれ以上の範囲の圧力で圧
縮し、次に必要ならば、コンパクト成分の冶金特
性に対応する約400〜約1100℃の範囲の温度で焼
結する。このようにして得られたコンパクトを破
砕して、約１〜約10mmの範囲の粒径のペレツトを
成すことができる。より大きなコンパクトを破砕
してこのようなペレツトを成す方法は、新鮮な破
面を生じ、アルミニウム及び銅などの柔らかい金
属について生じうるような、金型に対する粉末ミ
ツクスの金属塗布効果に打勝つことができる。ま
た他の方法として、約２〜約30mmの範囲の粒径を
有するペレツトを直接に粉末冶金法によつて形成
することもできる。タブレツチング法、ブリケツ
チング法、ロール圧縮法なども使用することがで
きる。各ペレツトの多孔度は通常約20％〜約60％
細孔または空隙前後の範囲とする。好ましくは、
この多孔度は体積で約20％〜約40％の範囲とす
る。このようなペレツトは水素を透過しやすい。
ペレツトそのものの物理構造において、可水素化
粒子は容易にガスと接触することができ、またペ
レツト中においてはバラスト材料よりも少量の可
水素化物質が存在するにもかかわらず、水素化反
応と脱水素反応は急速に進行する。バラスト物質
が可水素化物質と接触しているのであるから、可
水素化物質からバラスト物質への、またはその逆
方向の熱流は非常に短い距離を有し、動力学を改
良するに至る。 水素化／脱水素プロセスを実施する際に、例え
ば望ましくない不純ガスを含有する水素含有ガス
流から実質純粋な水素を回収する場合、前記の水
素含有ガス流は、通常、加圧下にある。本発明に
よつて備えられた熱バラストを含む可水素化物質
床を収納した水素化／脱水素装置は最大理論水素
容量と、水素容量に対して確定されうる全反応熱
と、確定されうる熱容量とを有するであろう。ま
た物質床は、温度と共に上昇する平衡吸収圧を有
するであろう。水素吸収物質の水素蓄積容量の60
％またはこれ以上に達するまでは平衡吸収圧が水
素の供給圧に及ばないように、物質床の中におい
て可水素化物質の量に対して十分な蓄熱容量が存
在しなければならない。物質床の蓄熱容量は、平
衡吸収圧が水素ガスの供給圧を越えることなく水
素吸収反応の最大理論熱量を吸収するのに十分で
あることが望ましい。物質床が水素ガス供給圧で
水素化されるやいなや、その内部に蓄積された反
応熱を用いて物質床から実質純粋な水素を回収す
ることができる。補助的伝熱手段または絶縁手段
を使用することもできるが、この場合補助伝熱手
段は必要とされない。 本発明によるペレツトを製造する際に、バラス
ト金属粉末の酸素含有量を慎重に制御しなければ
ならないことが発見された。即ち、バラスト金属
粉末の酸素含有量は約0.1重量％を越えてはなら
ない。これ以上に酸素化された粉末は、約500℃
の温度の水素中での還元によつて、酸素含有量を
改良することができる。このような還元段階は粉
末のある程度の焼結段階を含むことができ、また
適当粒径の金属粉末を生じるための粉砕を必要と
する。もちろんこのような場合、粉砕段階中、あ
るいは複合ペレツトの製造工程中に金属粉末の酸
化を防止するように注意しなければならない。こ
のような再酸化は、低水素含有量の還元性雰囲気
中において複合粒子を中程度に加熱することによ
つて修正することができる。 酸化アルミニウムは水素をもつて還元され得な
いことは理解されよう。他のバラスト金属及び／
または合金は、可水素化物質を中毒する可能性を
有する水素送入流中の二、三のガス不純物を吸収
しまたは触媒転化する能力を含めて種々の利点を
有する。また本発明の粉末冶金コンパクトは、約
30容量％までの、アルミナ、シリカ、マグネシア
などの不活性、耐火性粉末物質を含有することが
できる。これらの不活性物質は約50〜約500ミク
ロンの範囲の粒径を有しなければならない。また
強力な金属結合ペレツトを生じるのに十分な金属
結合剤が存在しなければならない。 酸素は、本発明の複合物の中において使用され
る可水素化物質の水素容量を低減させる破壊的作
用を生じることが発見された。この種の可水素化
物質は易酸化性であり、酸化した物質はもはや水
素化性ではない。金属バラストと結合した水素還
元性酸素は物質床が水素化されたときに還元され
るものと思われる。この水素化反応に伴つて、温
度が上昇し、金属酸化物の還元中に発生した水分
が可水素化物質と反応して、容量の損失を伴う。 例 バラスト金属として、種々の量の粉末状の鉄、
銅、アルミニウム及びニツケルを使用して、本発
明による多数のペレツトを製造した。それぞれの
場合に、可水素化物質としてLaNi5を使用した。
金属粉末は44ミクロン以下の微細粒径を有し、ま
たLaNi5は数回の水素化−脱水素サイクルによつ
て微細粒径に縮小された。これらの粉末をワイヤ
ブレンデイング法によつて混合、その混合物を静
定的に（isostatically）20000psiの圧力で圧縮し、
10Kgまでの各種サイズのビレツトと形成した。圧
縮パラメータと焼結パラメータは下表に示して
ある。これらのビレツトは、使用前に、−４、＋20
メツシユの粒径範囲を有するペレツト状に粉砕さ
れた。 下表の△Ｈ／Ｍ欄に表示された容量データ
は、閉鎖装置または行止り装置において、少なく
とも５回の水素化−脱水素サイクルにわたつて、
準等温条件で得られたものである。ここにＨは水
素化物質中の水素のグラム原子に等しく、Ｍは可
水素化物質のグラム原子に等しい。このデータか
ら明らかなように、最高△Ｈ／Ｍ値はアルミニウ
ム結合物質について得られた値であつて、これ
は、△Ｈ／Ｍ基準において、アルミニウムが本発
明において使用される最も満足な結合金属である
ことを示している。アルミニウムで結合された可
水素化物質のすぐれた性能の基本的理由は、酸化
アルミニウムが高い形成熱を有することと関係が
あり、またアルミニウムから、複合体の可水素化
物質の活性ランタン元素への酸素転移が生じない
ものと思われる。これに対して、ニツケル、銅及
び鉄などの金属は比較的低い形成熱を有する酸化
物を形成し、また酸素の存在においては、これら
金属の酸化物は比較的容易に還元され、これらの
酸化物から複合物の可水素化スピーシズのランタ
ンまたは他の活性金属への酸素転移を生じる。こ
のような酸素転移に伴つて、表に示すように容
量の損失が生じる。
【表】
砕
LN〓6 75 Cu 10 760 〃
0.89
0.48 w／o 0
HR〓462 82.5 Ni
LN〓6 75 Cu 10 760 〃
0.89
0.48 w／o 0
HR〓462 82.5 Ni
【表】
例
ゆるい粉末としてのLaNi5と、同一量のニツケ
ルと微粉末ニツケルとの25％LaNi5：75Ni比
（重量）の粉末冶金ペレツトとの水素化／脱水素
反応における動力学を比較した。壁厚0.0675イン
チを有する0.75″径の管を25℃の水の中に浸漬し
て成る先止り反応器を使用した。各テストにおい
て、８ｇの量のLaNi5を使用した。反応の動力学
を測定するため、半反応（△Ｈ／Ｍ＝0.5）の時
間を用いた。下記の結果が得られた。
ルと微粉末ニツケルとの25％LaNi5：75Ni比
（重量）の粉末冶金ペレツトとの水素化／脱水素
反応における動力学を比較した。壁厚0.0675イン
チを有する0.75″径の管を25℃の水の中に浸漬し
て成る先止り反応器を使用した。各テストにおい
て、８ｇの量のLaNi5を使用した。反応の動力学
を測定するため、半反応（△Ｈ／Ｍ＝0.5）の時
間を用いた。下記の結果が得られた。
【表】
【表】
表に見られる様な著しい時間の短縮によつて
証明される動力学の改良の主な要因は、相互に密
接に接触した水素化物形成粒子と熱バラスト粒子
との間の伝熱の改良である。より大型の物質床の
中では、更にペレツトのサイズと形状による圧力
降下の減少が動力学を改良すると思われる。 本発明は説記の説明のみに限定されるものでな
く、その主旨の範囲内で任意に変更実施できる。
証明される動力学の改良の主な要因は、相互に密
接に接触した水素化物形成粒子と熱バラスト粒子
との間の伝熱の改良である。より大型の物質床の
中では、更にペレツトのサイズと形状による圧力
降下の減少が動力学を改良すると思われる。 本発明は説記の説明のみに限定されるものでな
く、その主旨の範囲内で任意に変更実施できる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 約40容量％またはそれ以下の可水素化金属物
質と約60容量％またはそれ以上の熱バラスト物質
とを含有するペレツト状の多孔性の冶金結合され
た熱バラストを含有する可水素化混合物。 ２ 前記熱バラスト物質はニツケル、銅、鉄、お
よびアルミニウムから成るグループから選定され
た金属粉末である特許請求の範囲第１項による多
孔性の冶金結合された熱バラストを含有する可水
素化混合物。 ３ 前記熱バラスト物質はアルミニウムである特
許請求の範囲第２項による可水素化混合物。 ４ 30容量％までの粉末耐火性金属酸化物を含有
する特許請求の範囲第１項による可水素化混合
物。 ５ 約40容量％またはそれ以下の可水素化金属物
質と約60容量％又はそれ以上の熱バラスト物質と
を含む多孔性の冶金結合された熱バラストを含有
する可水素化合物のペレツト床を水素吸収体とし
て使用して、他のガスを含みまたは含まない水素
含有ガス流から、吸収／脱着プロセスによつて水
素を抽出する方法。 ６ 前記の熱バラスト物質はニツケル、銅、鉄お
よびアルミニウムから成るグループから選定され
た金属である特許請求の範囲第５項による方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/279,713 US4589919A (en) | 1981-07-02 | 1981-07-02 | Metal bound and ballasted hydridable pellets |
| US279713 | 1981-07-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5815001A JPS5815001A (ja) | 1983-01-28 |
| JPH0135761B2 true JPH0135761B2 (ja) | 1989-07-27 |
Family
ID=23070112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57114128A Granted JPS5815001A (ja) | 1981-07-02 | 1982-07-02 | 金属で結合されパラストを含有する可水素化ペレット |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4589919A (ja) |
| EP (1) | EP0069555B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5815001A (ja) |
| CA (1) | CA1182801A (ja) |
| DE (1) | DE3266546D1 (ja) |
| ZA (1) | ZA824504B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9037275B2 (en) | 2008-12-03 | 2015-05-19 | Gvbb Holdings S.A.R.L. | Playback speed control apparatus and playback speed control method |
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| US4873148A (en) * | 1986-10-14 | 1989-10-10 | Gte Products Corporation | Coated metallic particles and process for producing same |
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| FR2970244B1 (fr) * | 2011-01-07 | 2016-07-22 | Conservatoire Nat Des Arts Et Metiers | Dispositif de production d'energie et procedes associes |
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| DE2855476A1 (de) * | 1978-12-22 | 1980-07-03 | Daimler Benz Ag | Metallhydridspeicher und verfahren zu seiner herstellung |
| US4276060A (en) * | 1979-05-22 | 1981-06-30 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Chromatographic hydrogen isotope separation |
| US4249654A (en) * | 1979-09-25 | 1981-02-10 | Helversen Frederick D | Hydrogen storage apparatus |
| US4292265A (en) * | 1980-01-21 | 1981-09-29 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method for preparing porous metal hydride compacts |
-
1981
- 1981-07-02 US US06/279,713 patent/US4589919A/en not_active Expired - Fee Related
-
1982
- 1982-05-13 CA CA000402858A patent/CA1182801A/en not_active Expired
- 1982-06-24 ZA ZA824504A patent/ZA824504B/xx unknown
- 1982-07-02 EP EP82303477A patent/EP0069555B1/en not_active Expired
- 1982-07-02 JP JP57114128A patent/JPS5815001A/ja active Granted
- 1982-07-02 DE DE8282303477T patent/DE3266546D1/de not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9037275B2 (en) | 2008-12-03 | 2015-05-19 | Gvbb Holdings S.A.R.L. | Playback speed control apparatus and playback speed control method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1182801A (en) | 1985-02-19 |
| DE3266546D1 (de) | 1985-10-31 |
| ZA824504B (en) | 1983-04-27 |
| EP0069555B1 (en) | 1985-09-25 |
| US4589919A (en) | 1986-05-20 |
| JPS5815001A (ja) | 1983-01-28 |
| EP0069555A1 (en) | 1983-01-12 |
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