JPH0221904A - 高温吸着処理装置 - Google Patents

高温吸着処理装置

Info

Publication number
JPH0221904A
JPH0221904A JP63169025A JP16902588A JPH0221904A JP H0221904 A JPH0221904 A JP H0221904A JP 63169025 A JP63169025 A JP 63169025A JP 16902588 A JP16902588 A JP 16902588A JP H0221904 A JPH0221904 A JP H0221904A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
manganese dioxide
sulfate
adsorption treatment
electrolytic manganese
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
Application number
JP63169025A
Other languages
English (en)
Inventor
Teruo Makabe
真壁 輝男
Nobuyuki Funabashi
信之 船橋
Masao Kaneko
金子 政雄
Koji Tanaka
孝二 田中
Yasuo Egashira
江頭 泰夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Electric Power Co Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Electric Power Co Inc filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP63169025A priority Critical patent/JPH0221904A/ja
Publication of JPH0221904A publication Critical patent/JPH0221904A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04029Heat exchange using liquids
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • 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。

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、燃料電池の高温の冷却水中等に含まれる、配
管系統や熱交換器等から溶出した銅、鉄などの重金属腐
食生成物を捕獲する高温吸着処理装置に関する。
(従来の技術) 燃料電池は水素と酸素とを反応器内で触媒を使って緩か
に反応させ、これによって電気を発生させるものであり
、燃料となる水素と酸素の化学エネルギが直接電気エネ
ルギに変換されるので、他の発電方式より高効率である
この場合、水素と酸素との反応によって水を生成しなが
ら発電が行なわれるが、同時に熱も発生するので高い発
電効率を維持するためには反応容器内の温度を160〜
230℃に保つ必要があり、常時冷却水を反応器中に流
している。この冷却水は反応器内の温度より5〜10℃
低いものを使用する。
すなわち、150〜225℃という高温である。冷却水
中には冷却管および他の配管の内壁、継手、タンク、熱
交換器等から銅または鉄等の重金属腐食生成物が溶出す
る。また、冷却管およびその継手部分には燃料電池の構
造上、電位が加わっており、腐食を促進するうえに、重
金属腐食生成物をイ・」着または堆積させやすい。この
冷却水は循環流路を流れており、長時間処理を継続する
と付着や堆積が進行して冷却管やその継手の一部が閉塞
し、反応器内の温度分布が不均一となり、発電効率を低
下させ、電池の寿命を短かくする。
この冷却管と継手への重金属腐食生成物の付着と堆積を
抑制するためには冷却水水質を高純度に維持する必要が
ある。従来はこの冷却水の一部を循環系から取り出し、
熱交換器(冷却器)で40〜60℃に降温した後にイオ
ン交換樹脂で低温浄化していた。
しかし、イオン交換樹脂による低温浄化はエネルギロス
が大きいため、この量を、循環している冷却水量の10
%以上とするのは実用的ではなく、十分な浄化ができな
かった。従って、高温状態の冷却水中の重金属腐食生成
物を除去できることが要望されている。
本発明者らは、この処理に適用できる高温吸着ろ材とし
て、二酸化マンガンが最適であることを実験により確認
している。この二酸化マンガン吸着ろ材としては電解で
生成させた電解二酸化マンガンが適していることも確認
した。
(発明が解決しようとする課題) しかし、この電解二酸化マンガンは硫酸マンガンの電解
で生成するため、 そのブロック中に1.5%以下(平
均1%)の硫酸塩を含有している。この電解二酸化マン
ガン中の硫酸塩は、燃料電池の冷却水のような高温水(
150〜225℃)中では溶出し硫酸H2SO4となる
。硫酸が冷却水に溶出すると配管、継手、タンク等を腐
食するため、硫酸塩を完全に除去して使用しなければな
らない。
本発明の目的は硫酸塩を完全に除去した後に電解二酸化
マンガンを高温吸着ろ材として使用して溶出硫酸塩によ
る腐食を防止した高温吸着装置を提供することにある。
〔発明の構成〕
(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、高
温純水を流通させて硫酸塩を溶出させた電解二酸化マン
ガンを用いている。
(作用) 本発明では、吸着ろ材として硫酸塩を除去した電解二酸
化マンガンを用いたので、高温の被処理水中に硫酸塩が
溶出し、硫酸となって各部を腐食することはなく、被処
理水中に含まれる重金属を吸着処理することができる。
(実施例) 始めに、電解二酸化マンガンからの硫酸塩の除去につい
て検討した結果を説明する。実験では100℃、150
°C,200°Cの各純水に対する硫酸の溶出を検証し
た。その結果を第2図に示す。第2図から、100℃純
水に対して電解二酸化マンガン中の硫酸塩は溶出する。
この溶出量は時間の経過とともに減少し、遂には溶出し
なくなることを確認した。次に、100℃で処理済の電
解二酸化マンガンを150℃の純水中に浸漬したところ
、硫酸塩の溶出は起こらなかった。 しかし、200℃
の純水に対しては硫酸塩が再び溶出することが確認され
た。
このことは、電解二酸化マンガン中の硫酸塩は100℃
の純水で溶出するが、全量は溶出せず、残りの硫酸塩は
200℃程度の純水で溶出することを表わす。
以上の結果を検討した結果、本発明者らは電解二酸化マ
ンガンからの硫酸塩を除去するための好ましい例として
、100℃の純水中で硫酸塩を可能なだけ溶出させた後
に200℃以上の純水中で残りを溶出させることを提供
する。なお、最初から最後まで200℃以上の純水中で
溶出させることもできるが、高温、高圧である等、設備
にかかるコストも大幅に上昇し、100℃の純水での処
理に比較するとエネルギロスが大きく得策ではない。
以下本発明の一実施例を第1図に示す。1は反応器で、
内蔵された冷却管2の出口側は気液分離器3に接続され
る。この気液分離器3からの冷却水出口配管4は循環ポ
ンプ5に接続し、さらに、開閉弁6を介して高温吸着処
理塔7に接続する。
この高温吸着処理塔7内は、電解二酸化マンガンを高温
吸着ろ材として収容している。高温吸着処理塔7の出口
配管8は開閉弁9を介して冷却4W2人口に接続してお
り、これによって冷却水の循環系を形成する。また前記
冷却水出口配管4は分岐してあり、分岐例は開閉弁lO
を介して冷却器11に接続した後、イオン交換樹脂等か
らなる低温浄化器12に接続する。低温浄化器12の出
口配管13はボンプ14とヒーター15を経て気液分離
器3に接続する。また、高温吸着塔7の出口配管8も分
岐しており、分岐側は開閉弁16を介して冷却器17に
接続する。この冷却器17の出口配管18はイオン交換
樹脂等からる浄化器19に接続し、さらにその出口配管
20はポンプ24.ヒーター21.開閉弁22を経て高
温吸着塔7の入口配管23に接続する。
上記構成において、運転時は開閉弁6,9.10を開き
、開閉弁16.22を閉じる。反応器1内の冷却管2を
通り、気液分離器3および各種配管を通り、それらから
発生した重金属腐食生成物を含む冷却水は、循環ポンプ
5により高温吸着処理塔7に送りこまれる。高温吸着処
理塔7内には、これらの重金属腐食生成物を吸着処理す
る電解二酸化マンガンを収容している。この電解二酸化
マンガンは燃料電池の冷却水のような高温熱中の重金属
を極めて効率よく吸着することを確認している。
なお、この電解二酸化マンガンは重金属以外のもの、例
えばcQ−,5ob−等の陰イオンは吸着できないため
、低温浄化も必要となる。すなわち、循環系内の冷却水
の一部を開閉弁10から取出して冷却器11へ送り、4
0〜60℃に降温した後、イオン交換樹脂等の低温浄化
器12により処理する。この処理液はポンプ14で加圧
され、ヒーター15で昇温された後に気液分離器3に戻
される。
ここで、電解二酸化マンガンは硫酸塩を含有しているた
め、上述した冷却水中の重金属腐食生成物の高温吸着処
理を行なう前処理として、以下に示す硫酸塩の除去を行
なう。開閉弁6,9.10を閉じ、開閉弁16.22を
開き、浄化器19でイオン交換処理した純水をポンプ2
4で加圧し、さらにヒーター21で100℃に昇温した
後、開閉弁22を通し入口配管23から高温吸着処理塔
7に供給する(第1ステツプ)。高温吸着処理塔7では
純水に対し電解二酸化マンガンから硫酸塩が溶出する。
ただし、純水を通すため電解二酸化マンガンの吸着容量
を減少させることはない。硫酸が溶出した純水は出口配
管8.開閉弁16を通り、冷却器17に流れ、ここで4
0〜60℃に降温された後、浄化器19で浄化される。
 このような循環系で処理を続け、100℃の純水への
硫酸の溶出がなくなった時点で、純粋をヒーター21に
より200℃まで昇温する(第2ステツプ)。この20
0℃の純水を高温吸着処理塔7に流すと、100℃の純
水中には溶出しなかった硫酸塩が、再び電解二酸化マン
ガンから溶出する。
このように前処理により硫酸塩を除去した電解二酸化マ
ンガンを高温吸着ろ材として使用するため、硫酸溶出に
よる配管、タンク、継手等の腐食を抑制できる。また、
硫酸塩の除去を、第1ステツプとして100℃で行ない
、第2ステツプとして200℃で行なうため、200℃
で一貫して実施するよりも昇温、降温によるエネルギロ
スを少なくできる。
上記の実施例では冷却水中の重金属腐食生成物の除去を
行なう高温処理装置部と、電解二酸化マンガン中の硫酸
塩の除去を行なう前処理装置部とを一体としているが、
両者を分離し、前処理装置で硫酸塩を除去した電解二酸
化マンガンを高温吸着処理装置に充填してもよい。この
場合は前処理に伴なう装置の休止時間が短くなる。
また、上記のように前処理装置と高温吸着処理装置に分
離し、更に前処理装置を100℃での前処理装置と20
0℃での前処理装置とに別けてもよい。
100℃の装置は常圧のため装置がシンプルなうえに操
作性にも優れている。200℃の処理は高温。
高圧に耐える装置が必要なため、多量の電解二酸化マン
ガンを前処理するには、100℃と200℃の処理装置
を別けるのが価格、処理時間、操作性から優れている。
前記の実施例では第1ステツプを100℃の純水で行な
うとしたが、100℃以下の純水でもよい。
ただし、常温(最大40℃程度)の純水では硫酸塩が溶
出しないので、60℃程度以上には昇温する必要がある
。もちろん純水の温度が低ければ、その全処理に長時間
を必要とする。また、第2ステツプも200℃の純水に
限定されず、160〜300℃でもよい。すなわち、第
1ステツプ経過後の二酸化マンガンに150℃以下の純
水を供給しても硫酸塩の溶出はほとんど生じないが、1
60℃〜190℃程度の純水に対しては硫酸塩の溶出が
急激に増大する。
もちろん純水温度が高いほど硫酸塩の溶出は活発になる
が、300°C以上になると二酸化マンガン自体が変質
する可能性があり、上記範囲に定めた。
これらの値は発明者が実験により確認している。
上記温度範囲のいずれを採用するかは処理時間と効率を
検討し決定すべきである。
前記実施例では高温吸着処理塔を一塔としたが、これを
二基にして一塔で冷却水の高温吸着処理を行ない、他の
一塔では電解二酸化マンガンの前処理を行なうようにし
てもよい。この場合、高温処理性能が低下した場合は前
処理を終で待機していた塔と切換えることで常に連続的
に処理できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、前処理として電
解二酸化マンガンに含有されている硫酸塩を除去したの
で、溶出した硫酸による配管、継手、タンク等の腐食を
防止することができる。4゜
【図面の簡単な説明】 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図は電解二酸化マンガンに含有される硫
酸塩の処理時間と溶出濃度の関係の一例を示す説明図で
ある。 1・・・反応器     2・・・冷却管3・気液分離
器   4・・・冷却水出口配管5・・・循環ポンプ 
 6 、9.10,16.22・・開閉弁7・・・高温
吸着処理塔 8・・・出口配管11.17・・冷却器 
  12・・・低温浄化器13・・・出口配管    
14.24・・・ポンプ15.21・・ヒータ    
18・・・出口配管19・・・浄化器     20・
・・出口配管23・・・入口配管 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同  第子丸 健 C−dJ〕9gイ迦ポ犀言(

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 高温の被処理水の流路に、吸着ろ材を収容した高温吸着
    処理塔を設け、被処理水中の銅、鉄などの重金属腐食生
    成物を除去する高温吸着処理装置において、 前記吸着ろ材として、高温純水を流通させて硫酸塩を溶
    出させた電解二酸化マンガンを用いたことを特徴とする
    高温吸着処理装置。
JP63169025A 1988-07-08 1988-07-08 高温吸着処理装置 Pending JPH0221904A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63169025A JPH0221904A (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
JP63169025A JPH0221904A (ja) 1988-07-08 1988-07-08 高温吸着処理装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0221904A true JPH0221904A (ja) 1990-01-24

Family

ID=15878930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63169025A Pending JPH0221904A (ja) 1988-07-08 1988-07-08 高温吸着処理装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0221904A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008135271A (ja) * 2006-11-28 2008-06-12 Kyocera Corp 燃料電池装置
JP2021094521A (ja) * 2019-12-17 2021-06-24 株式会社東芝 高温水の浄化装置及び高温水の浄化方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008135271A (ja) * 2006-11-28 2008-06-12 Kyocera Corp 燃料電池装置
JP2021094521A (ja) * 2019-12-17 2021-06-24 株式会社東芝 高温水の浄化装置及び高温水の浄化方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106894047A (zh) 一种化学镀镍老化液中镍的高效环保回收方法
JP3080865B2 (ja) 水素・酸素発生装置
JPH0221904A (ja) 高温吸着処理装置
CN218779045U (zh) 电解水制氢装置
CN117089867A (zh) 一种基于压缩蒸汽制冷循环的碱性电解水制氢及余热回收系统
CN118634868B (zh) 一种离子交换树脂分离重金属离子的方法和装置
WO2008013370A1 (en) Ethanolamine recovery method with physicochemical process
CN217809688U (zh) 纯化系统和电解水制氢装置
JPS61188865A (ja) 燃料電池の冷却水用高温フイルタ装置
CN118800486A (zh) 一种除氢系统及方法
JPH0221992A (ja) 高温吸着処理方法
JPS61173467A (ja) 燃料電池の冷却水用高温フイルタ装置
CN223936363U (zh) 蒸汽冷凝水循环利用系统
CN214168154U (zh) 一种铁丝自动生产线的控制器
JPH06206069A (ja) イオンの除去方法
JP2002298894A (ja) 固体高分子型燃料電池発電設備の水処理システム
CN223548113U (zh) 一种碱性电解水除氧余热利用系统
JPH0221903A (ja) 高温吸着処理装置
JPH0210664A (ja) 燃料電池水処理システム
JP7053929B1 (ja) 給水装置及び給水方法
CN211659721U (zh) 一种基于活性炭脱硫的减弱活性炭碎化装置
CN216785725U (zh) 一种用于水电解制氢的脱氧反应器热量回收装置
CN217274452U (zh) 一种超临界水氧化余热回收系统
CN113304737B (zh) 一种吸附剂吸附饱和后的脱附工艺
JPH10233224A (ja) 燃料電池発電装置