JPH0221903A - 高温吸着処理装置 - Google Patents
高温吸着処理装置Info
- Publication number
- JPH0221903A JPH0221903A JP63169024A JP16902488A JPH0221903A JP H0221903 A JPH0221903 A JP H0221903A JP 63169024 A JP63169024 A JP 63169024A JP 16902488 A JP16902488 A JP 16902488A JP H0221903 A JPH0221903 A JP H0221903A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- manganese dioxide
- adsorption treatment
- temperature
- temperature adsorption
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
- H01M8/04029—Heat exchange using liquids
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
- Fuel Cell (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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は燃料電池冷却水中等に溶存する重金属腐食生成
物を高温熱水条件で直接吸着除去する高温吸着処理装置
に関する。
物を高温熱水条件で直接吸着除去する高温吸着処理装置
に関する。
（従来の技術）
リン酸型燃料電池は発電効率、及び安全性からセル内温
度を１５０〜１９０℃に制御する必要がある。
度を１５０〜１９０℃に制御する必要がある。
このため発電時の反応熱をセル内にもうけた冷却管に冷
却水を通し制御している。冷却管は熱伝導および加工性
から鋼管が用いられているが、運転中に冷却管や他の配
管等から微量の銅、および鉄等の重金属腐食生成物が溶
出する。溶出した重金属腐食生成物は循環冷却水を経て
電極側の冷却管入口に酸化物のスケール（溶出鋼では亜
酸化銅）として付着し、冷却管を閉塞させてしまう。し
たがって、従来の実プラントは、このような閉塞事故を
防止するため、循環冷却水の一部を分岐して温度を約６
０℃以下に下げた後、イオン交換樹脂を用いた低温浄化
装置により浄化している。
却水を通し制御している。冷却管は熱伝導および加工性
から鋼管が用いられているが、運転中に冷却管や他の配
管等から微量の銅、および鉄等の重金属腐食生成物が溶
出する。溶出した重金属腐食生成物は循環冷却水を経て
電極側の冷却管入口に酸化物のスケール（溶出鋼では亜
酸化銅）として付着し、冷却管を閉塞させてしまう。し
たがって、従来の実プラントは、このような閉塞事故を
防止するため、循環冷却水の一部を分岐して温度を約６
０℃以下に下げた後、イオン交換樹脂を用いた低温浄化
装置により浄化している。
従来の燃料電池冷却水プラントを第３図により説明する
。電池本体１に内蔵された冷却管から排出される冷却水
は、気液分離器２で気体と液体に分離される。分離され
液体となった冷却水は、バルブ３を通りポンプ４で加圧
され、バルブ５を通り電池本体１へ再び供給される。こ
の循環冷却水（１５０〜１９０°Ｃ）の一部は分岐され
バルブ６を経てポンプ７で加圧され、熱交換器８にて温
度を約６０℃以下に下げられた後、イオン交換樹脂塔９
で重金属腐食生成物が除去される。この処理液は気液分
離器２から直接流れてくる液と再び合流する。
。電池本体１に内蔵された冷却管から排出される冷却水
は、気液分離器２で気体と液体に分離される。分離され
液体となった冷却水は、バルブ３を通りポンプ４で加圧
され、バルブ５を通り電池本体１へ再び供給される。こ
の循環冷却水（１５０〜１９０°Ｃ）の一部は分岐され
バルブ６を経てポンプ７で加圧され、熱交換器８にて温
度を約６０℃以下に下げられた後、イオン交換樹脂塔９
で重金属腐食生成物が除去される。この処理液は気液分
離器２から直接流れてくる液と再び合流する。
（発明が解決しようとする課題）
しかし、上記の燃料電池の冷却水プラン１〜では、冷却
水をイオン交換樹脂の耐熱温度（約６０℃）以下に冷却
してから処理するため、大きな熱損失を生じ燃料電池の
発電効率を下げてしまう。つまり処理流量に比例して熱
損失が増加し、発電効率も低下する。したがって処理流
量には限界があり、現状の方法では前記した冷却管の閉
塞を防ぐことが困難であった。以上のことから高温熱水
中で重金属腐食生成物を吸着除去できる高温吸着処理装
置が要望されてきている。
水をイオン交換樹脂の耐熱温度（約６０℃）以下に冷却
してから処理するため、大きな熱損失を生じ燃料電池の
発電効率を下げてしまう。つまり処理流量に比例して熱
損失が増加し、発電効率も低下する。したがって処理流
量には限界があり、現状の方法では前記した冷却管の閉
塞を防ぐことが困難であった。以上のことから高温熱水
中で重金属腐食生成物を吸着除去できる高温吸着処理装
置が要望されてきている。
上記の要望を達成するため、発明者は高温吸着材の検討
に着手した。この結果として高温熱水条件下で重金属イ
オンを吸着可能なものとして無機吸着材が有力なことを
確認した。無機吸着材はイオン交換樹脂より耐熱性が優
れており、既にＡｍｐｈｌｅｔｔの” Ｉ ｎｏｒｇａ
ｎｉｅ Ｉ ｏｎ Ｅ ｘｃｈａｎｇｅｒｓ”に報告
（１９６４年）されており、その後も多くの研究報文が
発表されている。
に着手した。この結果として高温熱水条件下で重金属イ
オンを吸着可能なものとして無機吸着材が有力なことを
確認した。無機吸着材はイオン交換樹脂より耐熱性が優
れており、既にＡｍｐｈｌｅｔｔの” Ｉ ｎｏｒｇａ
ｎｉｅ Ｉ ｏｎ Ｅ ｘｃｈａｎｇｅｒｓ”に報告
（１９６４年）されており、その後も多くの研究報文が
発表されている。
高温熱水下で使用できる無機吸着材としては、酸化チタ
ン、酸化ジルコニウムなどの金属酸化物等、あるいはリ
ン酸ジルコニウム、タングステン酸スズなどの金属酸性
塩等が挙げられる。しかし、燃料電池水冷系に関する実
施例は全く見られない。
ン、酸化ジルコニウムなどの金属酸化物等、あるいはリ
ン酸ジルコニウム、タングステン酸スズなどの金属酸性
塩等が挙げられる。しかし、燃料電池水冷系に関する実
施例は全く見られない。
本発明者は上記燃料電池の高温浄化系に適用できる高温
吸着ろ材として二酸化マンガンが優れた特性を持つこと
を実験により確認した。この二酸化マンガンはイオンだ
けでなく不溶性コロイドおよびクラッドも吸着除去でき
る。しかし、長時間処理を行なうとコロイドおよびクラ
ッドの付着により圧力損失が大きくなる。従って、装置
を長時間安定に動作させる対策が必要となる。
吸着ろ材として二酸化マンガンが優れた特性を持つこと
を実験により確認した。この二酸化マンガンはイオンだ
けでなく不溶性コロイドおよびクラッドも吸着除去でき
る。しかし、長時間処理を行なうとコロイドおよびクラ
ッドの付着により圧力損失が大きくなる。従って、装置
を長時間安定に動作させる対策が必要となる。
そこで本発明の目的は、冷却水の温度を下げずに高温熱
水状態で、しかもコロイドおよびクラッドの付着による
閉塞を防止し、長期間に渡って安定に重金属腐食生成物
を吸着除去する高温吸着処理装置を提供することにある
。
水状態で、しかもコロイドおよびクラッドの付着による
閉塞を防止し、長期間に渡って安定に重金属腐食生成物
を吸着除去する高温吸着処理装置を提供することにある
。
（課題を解決するための手段）
本発明による高温吸着処理装置は、吸着ろ材として二酸
化マンガンを使用すると共に、この二酸化マンガンを収
納した高温吸着処理塔へ逆洗水を供給する逆洗水供給装
置および、高温吸着処理塔からの逆洗水を系外へ流出さ
せるための逆洗水排出装置とを設けている。
化マンガンを使用すると共に、この二酸化マンガンを収
納した高温吸着処理塔へ逆洗水を供給する逆洗水供給装
置および、高温吸着処理塔からの逆洗水を系外へ流出さ
せるための逆洗水排出装置とを設けている。
（作用）
本発明では、重金属腐食生成物を含む被処理水を、二酸
化マンガンによる吸着ろ材により高温状態のまま吸着ろ
過して浄化すると共に、このろ過により吸着ろ材に付着
したコロイドおよびクラッドを逆洗洗浄して除去し、長
期間に渡って安定に吸着除去できるようにしている。
化マンガンによる吸着ろ材により高温状態のまま吸着ろ
過して浄化すると共に、このろ過により吸着ろ材に付着
したコロイドおよびクラッドを逆洗洗浄して除去し、長
期間に渡って安定に吸着除去できるようにしている。
（実施例）
以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
第１図は本発明の実施例を示す系統図である。
１１は高温吸着処理塔で、吸着ろ材である二酸化マンガ
ン１０を収納し、ポンプ４およびバルブ５との間に設置
される。１２は逆洗水々槽で、撹拌器１３を有し、配管
１７およびこの配管１７に設けられたバルブ１４．ポン
プ１５．流量計１６を介して前記ポンプ４と高温吸着処
理塔１１の間に連結される。２０は逆洗水回収槽で、高
温吸着処理塔１１の出口側配管に、配管１９および、バ
ルブ１８を介して連結する。
ン１０を収納し、ポンプ４およびバルブ５との間に設置
される。１２は逆洗水々槽で、撹拌器１３を有し、配管
１７およびこの配管１７に設けられたバルブ１４．ポン
プ１５．流量計１６を介して前記ポンプ４と高温吸着処
理塔１１の間に連結される。２０は逆洗水回収槽で、高
温吸着処理塔１１の出口側配管に、配管１９および、バ
ルブ１８を介して連結する。
上記構成において、電池本体１から排出される冷却水は
気液分離器２で気体と液体に分離された後、バルブ３を
通りポンプ４で加圧され、高温吸着処理塔１１へ供給さ
れる。高温吸着処理塔１１では二酸化マンガン１０によ
り重金属腐食生成物が除去される。高温吸着処理塔１１
で処理された液は、バルブ５を経て電池本体１に再供給
される。この状態で処理を続けると二酸化マンガンにコ
ロイドまたはクラッド状の重金属生成物が付着堆積し、
圧損が大きくなるため、次のようにして逆洗処理を行な
う。逆洗処理はポンプ４をＯＦＦにし、バルブ３，５を
閉にし、高温吸着処理塔を室温近くまで下げる。その後
ポンプ１５と撹拌器１３をＯＮにし、逆洗水々槽１２中
の液を流量計１６を指標にして流量調整し、二酸化マン
ガン１０を充填した高温吸着処環基１１に通水し、ろ材
を流動させながら逆洗する。
気液分離器２で気体と液体に分離された後、バルブ３を
通りポンプ４で加圧され、高温吸着処理塔１１へ供給さ
れる。高温吸着処理塔１１では二酸化マンガン１０によ
り重金属腐食生成物が除去される。高温吸着処理塔１１
で処理された液は、バルブ５を経て電池本体１に再供給
される。この状態で処理を続けると二酸化マンガンにコ
ロイドまたはクラッド状の重金属生成物が付着堆積し、
圧損が大きくなるため、次のようにして逆洗処理を行な
う。逆洗処理はポンプ４をＯＦＦにし、バルブ３，５を
閉にし、高温吸着処理塔を室温近くまで下げる。その後
ポンプ１５と撹拌器１３をＯＮにし、逆洗水々槽１２中
の液を流量計１６を指標にして流量調整し、二酸化マン
ガン１０を充填した高温吸着処環基１１に通水し、ろ材
を流動させながら逆洗する。
離脱した不溶性物質は逆洗水と共にバルブ１８を通り、
逆洗水回収槽２０に回収される。ところで逆洗水々槽１
２中の液は主に純水を用いるが、吸着物質によっては酸
またはアルカリを添加し］）Ｈを調整する。
逆洗水回収槽２０に回収される。ところで逆洗水々槽１
２中の液は主に純水を用いるが、吸着物質によっては酸
またはアルカリを添加し］）Ｈを調整する。
本発明の他の実施例を第２図に示す。
第２図では配管１９にろ過器２１を接続した後に逆洗水
々槽１２に接続しである。前記実施例では逆洗後の逆洗
水を逆洗水回収槽２０に回収したが、第２図のようにろ
過器２１でコロイドおよびクラッド状の重金属腐食生成
物を除去した後に逆洗水々槽１２に戻し再利用してもよ
い。
々槽１２に接続しである。前記実施例では逆洗後の逆洗
水を逆洗水回収槽２０に回収したが、第２図のようにろ
過器２１でコロイドおよびクラッド状の重金属腐食生成
物を除去した後に逆洗水々槽１２に戻し再利用してもよ
い。
また、逆洗装置は前記実施例に限定されるものではなく
、高温吸着処理塔１１へ逆洗水を供給できる逆洗水供給
装置と、高温吸着処理塔１１の逆洗後の逆洗水を系外へ
流出させる逆洗水排出装置とを備えたものであればよい
。
、高温吸着処理塔１１へ逆洗水を供給できる逆洗水供給
装置と、高温吸着処理塔１１の逆洗後の逆洗水を系外へ
流出させる逆洗水排出装置とを備えたものであればよい
。
上記のように、本発明によれば、二酸化マンガンを吸着
ろ材とし、かつ逆洗装置を装備したので、燃料電池冷却
水中に発生する重金属腐食生成物を高温水のま＼熱損失
を伴わず、しかも長期間安定に処理することが出来る。
ろ材とし、かつ逆洗装置を装備したので、燃料電池冷却
水中に発生する重金属腐食生成物を高温水のま＼熱損失
を伴わず、しかも長期間安定に処理することが出来る。
第１図は本発明による高温吸着処理装置の一実施例を示
す系統図、第２図は本発明の他の実施例を示す系統図、
第３図は従来の燃料電池の冷却水プラントを示す系統図
である。 １０・・・二酸化マンガンによる吸着ろ材１１・・・高
温吸着処理塔 １２・・・逆洗水々槽１３・・撹拌器
１４・・・バルブ１５・・・ポンプ
１６・・・流量計１７・・・配管 １８・・
・バルブ１９・・・配管 ２０・・・逆洗水
回収槽２１・・・ろ過器 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子丸 健
す系統図、第２図は本発明の他の実施例を示す系統図、
第３図は従来の燃料電池の冷却水プラントを示す系統図
である。 １０・・・二酸化マンガンによる吸着ろ材１１・・・高
温吸着処理塔 １２・・・逆洗水々槽１３・・撹拌器
１４・・・バルブ１５・・・ポンプ
１６・・・流量計１７・・・配管 １８・・
・バルブ１９・・・配管 ２０・・・逆洗水
回収槽２１・・・ろ過器 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子丸 健
Claims (1)
- 重金属腐食生成物を含む被処理水を高温状態のまゝ浄化
する高温吸着処理装置において、吸着ろ材として使用す
る二酸化マンガンと、この二酸化マンガンを収納した高
温吸着処理塔へ逆洗水を供給する逆洗水供給装置と、高
温吸着処理塔からの逆洗水を系外へ流出させるための逆
洗水排出装置とを備えたことを特徴とする高温吸着処理
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63169024A JPH0221903A (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 高温吸着処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63169024A JPH0221903A (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 高温吸着処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0221903A true JPH0221903A (ja) | 1990-01-24 |
Family
ID=15878913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63169024A Pending JPH0221903A (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 高温吸着処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0221903A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007188847A (ja) * | 2006-01-16 | 2007-07-26 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | 燃料電池発電システム |
-
1988
- 1988-07-08 JP JP63169024A patent/JPH0221903A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007188847A (ja) * | 2006-01-16 | 2007-07-26 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | 燃料電池発電システム |
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