JPH0652119B2 - 金属水素化物の大量活性化方法 - Google Patents
金属水素化物の大量活性化方法Info
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- JPH0652119B2 JPH0652119B2 JP61196442A JP19644286A JPH0652119B2 JP H0652119 B2 JPH0652119 B2 JP H0652119B2 JP 61196442 A JP61196442 A JP 61196442A JP 19644286 A JP19644286 A JP 19644286A JP H0652119 B2 JPH0652119 B2 JP H0652119B2
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- hydrogen
- pressure
- container
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C11/00—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels
- F17C11/005—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels for hydrogen
-
- 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
- Y02E60/32—Hydrogen storage
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、金属水素化物の大量活性化方法に関する。
従来の技術 ある種の金属や合金が発熱的に水素を吸蔵して金属水素
化物を形成し、また、この金属水素化物が可逆的に吸熱
的に水素を放出することが知られている。近年、これら
金属水素化物の特性を利用した種々の装置が提案され、
また、一部では実用化されている。このような装置とし
て、例えば、金属水素化物が水素を大量に吸蔵し得る性
質を利用した水素貯蔵装置や輸送装置、金属水素化物が
水素を選択的に吸蔵する性質を利用した水素精製装置、
金属水素化物が水素を吸蔵放出する際に発熱吸熱するこ
とを利用したヒートポンプや蓄熱装置、金属水素化物が
一定温度で一定の水素平衡圧を有する性質を利用した温
度センサやアクチユエータ等を挙げることができる。
化物を形成し、また、この金属水素化物が可逆的に吸熱
的に水素を放出することが知られている。近年、これら
金属水素化物の特性を利用した種々の装置が提案され、
また、一部では実用化されている。このような装置とし
て、例えば、金属水素化物が水素を大量に吸蔵し得る性
質を利用した水素貯蔵装置や輸送装置、金属水素化物が
水素を選択的に吸蔵する性質を利用した水素精製装置、
金属水素化物が水素を吸蔵放出する際に発熱吸熱するこ
とを利用したヒートポンプや蓄熱装置、金属水素化物が
一定温度で一定の水素平衡圧を有する性質を利用した温
度センサやアクチユエータ等を挙げることができる。
上記のような種々の装置においては、その目的に応じた
構造や形態を有する反応器に一定量の金属水素化物を充
填した後、金属水素化物を活性化するか、又は所要の装
置に組み込んだ後、それぞれの反応器について個別的に
活性化する方法が採用されており、従来、多数の反応器
に充填された金属水素化物を同時に大量に活性化する方
法は知られていない。従つて、装置が多数の反応器を含
んで、大型になればなるほど、個々の反応器に充填され
た金属水素化物の活性化に長時間を要し、処理費用が高
価とならざるを得なかつた。
構造や形態を有する反応器に一定量の金属水素化物を充
填した後、金属水素化物を活性化するか、又は所要の装
置に組み込んだ後、それぞれの反応器について個別的に
活性化する方法が採用されており、従来、多数の反応器
に充填された金属水素化物を同時に大量に活性化する方
法は知られていない。従つて、装置が多数の反応器を含
んで、大型になればなるほど、個々の反応器に充填され
た金属水素化物の活性化に長時間を要し、処理費用が高
価とならざるを得なかつた。
発明が解決しようとする問題点 本発明は、容器に充填された金属水素化物の活性化にお
ける上記した問題を解決するためになされたものであつ
て、多数の容器中の金属水素化物を同時に且つ大量に一
括して活性化する方法を提供することを目的とする。
ける上記した問題を解決するためになされたものであつ
て、多数の容器中の金属水素化物を同時に且つ大量に一
括して活性化する方法を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段 本発明による金属水素化物の大量活性化方法は、開口を
有する複数の容器に金属水素化物を充填し、これら容器
を一括して耐圧容器内に置いて、同時に金属水素化物を
活性化することを特徴とする。
有する複数の容器に金属水素化物を充填し、これら容器
を一括して耐圧容器内に置いて、同時に金属水素化物を
活性化することを特徴とする。
以下、第１図に基づいて、本発明の方法を詳細に説明す
る。
る。
本発明の方法は、水素出入口としての開口１を有する多
数の容器２内にそれぞれ金属水素化物３を充填し、これ
らを一括して耐圧容器４内に収容し、多数の容器内の金
属水素化物を同時に活性化するものである。上記耐圧容
器には、適宜の真空装置（図示せず）に接続されている
真空排気管５、耐圧容器内への水素の充填のための導入
管６及び排気のための排気管７が配設され、更に、耐圧
容器を加熱し、又は冷却するために、耐圧容器の周囲に
熱媒又は冷媒のための加熱冷却管８が配設されている。
数の容器２内にそれぞれ金属水素化物３を充填し、これ
らを一括して耐圧容器４内に収容し、多数の容器内の金
属水素化物を同時に活性化するものである。上記耐圧容
器には、適宜の真空装置（図示せず）に接続されている
真空排気管５、耐圧容器内への水素の充填のための導入
管６及び排気のための排気管７が配設され、更に、耐圧
容器を加熱し、又は冷却するために、耐圧容器の周囲に
熱媒又は冷媒のための加熱冷却管８が配設されている。
本発明の方法においては、金属水素化物の活性化には、
第１に耐圧容器内を真空とした後、水素を導入し、加圧
する方法、第２の耐圧容器内を加熱しつつ真空とし、こ
の後、水素を導入し、加圧する方法、及び第３に耐圧容
器内に水素を導入し、加圧し、この後、水素を排出する
ことを繰り返す方法等を採用することができる。
第１に耐圧容器内を真空とした後、水素を導入し、加圧
する方法、第２の耐圧容器内を加熱しつつ真空とし、こ
の後、水素を導入し、加圧する方法、及び第３に耐圧容
器内に水素を導入し、加圧し、この後、水素を排出する
ことを繰り返す方法等を採用することができる。
第１の方法によるときは、真空排気管によつて耐圧容器
内を真空とした後、水素を１０kg/cm2又は数十kg/cm2程
度まで加圧導入した後、一定時間放置する操作を繰り返
す。第２の方法によるときは、耐圧容器内を真空とした
後、加熱管に高温熱媒を流通させて、金属水素化物を加
熱し、次いで、好ましくは常温まで冷却した後、耐圧容
器内に上記と同様に水素を加圧導入する。第３の方法に
よれば、耐圧容器内を真空にすることなく、容器内に水
素の加圧導入を繰り返して、耐圧容器内を水素で置換
し、金属水素化物を活性化する。
内を真空とした後、水素を１０kg/cm2又は数十kg/cm2程
度まで加圧導入した後、一定時間放置する操作を繰り返
す。第２の方法によるときは、耐圧容器内を真空とした
後、加熱管に高温熱媒を流通させて、金属水素化物を加
熱し、次いで、好ましくは常温まで冷却した後、耐圧容
器内に上記と同様に水素を加圧導入する。第３の方法に
よれば、耐圧容器内を真空にすることなく、容器内に水
素の加圧導入を繰り返して、耐圧容器内を水素で置換
し、金属水素化物を活性化する。
以上のようにして、それぞれの反応器内の金属水素化物
を活性化した後、耐圧容器からこれらを取り出せば、金
属水素化物が活性化された状態で充填されている金属水
素化物反応器を得ることができる。しかし、例えば、反
応器が溶接によつて装置に組み込まれる場合のように、
火気や高温に曝されるときは、水素への引火のおそれが
あるので、耐圧容器内において前述したように個々の容
器内の金属水素化物の活性化を完了した後、耐圧容器を
真空として、金属水素化物を脱水素した後、容器内にア
ルゴンやヘリウム等の不活性気体を導入し、反応器内を
これら不活性気体にて置換して、耐圧容器から取り出す
のが好ましい。
を活性化した後、耐圧容器からこれらを取り出せば、金
属水素化物が活性化された状態で充填されている金属水
素化物反応器を得ることができる。しかし、例えば、反
応器が溶接によつて装置に組み込まれる場合のように、
火気や高温に曝されるときは、水素への引火のおそれが
あるので、耐圧容器内において前述したように個々の容
器内の金属水素化物の活性化を完了した後、耐圧容器を
真空として、金属水素化物を脱水素した後、容器内にア
ルゴンやヘリウム等の不活性気体を導入し、反応器内を
これら不活性気体にて置換して、耐圧容器から取り出す
のが好ましい。
更に、本発明によれば、容器内の金属水素化物に所定量
の水素を吸蔵させた金属水素化物反応器を容易に得るこ
とができる。即ち、容器内の金属水素化物を前述した方
法によつて活性化した後、目的とする水素吸蔵量に相当
する金属水素化物水素平衡圧が大気圧に等しいように、
金属水素化物の温度を設定し、保持する。第２図に金属
水素化物における水素吸蔵量（Ｈ／Ｍ）と水素平衡圧
（Ｐ）との関係を示すが、例えば、Ａ点にて示す量にて
金属水素化物に水素を吸蔵させる場合は、金属水素化物
の温度をＡ点が大気圧であるように保持すればよい。具
体例で説明すれば、金属水素化物がLaNi5であるとき
は、耐圧容器を約１０℃に保持し、水素を大気圧以上の
圧力にて耐圧容器内に加圧導入して、金属水素化物に水
素を吸蔵させた後、水素を耐圧容器から大気圧まで自然
排出させれば、LaNi5はほぼＡ点に相当する水素を吸蔵
する。
の水素を吸蔵させた金属水素化物反応器を容易に得るこ
とができる。即ち、容器内の金属水素化物を前述した方
法によつて活性化した後、目的とする水素吸蔵量に相当
する金属水素化物水素平衡圧が大気圧に等しいように、
金属水素化物の温度を設定し、保持する。第２図に金属
水素化物における水素吸蔵量（Ｈ／Ｍ）と水素平衡圧
（Ｐ）との関係を示すが、例えば、Ａ点にて示す量にて
金属水素化物に水素を吸蔵させる場合は、金属水素化物
の温度をＡ点が大気圧であるように保持すればよい。具
体例で説明すれば、金属水素化物がLaNi5であるとき
は、耐圧容器を約１０℃に保持し、水素を大気圧以上の
圧力にて耐圧容器内に加圧導入して、金属水素化物に水
素を吸蔵させた後、水素を耐圧容器から大気圧まで自然
排出させれば、LaNi5はほぼＡ点に相当する水素を吸蔵
する。
以上のようにして、活性化された金属水素化物を内蔵す
る反応器は、耐圧容器から取り出した後、反応器の開口
をかしめ、又はろう付けし、所定の金属水素化物装置に
組み込まれる。
る反応器は、耐圧容器から取り出した後、反応器の開口
をかしめ、又はろう付けし、所定の金属水素化物装置に
組み込まれる。
発明の効果 以上のように、本発明の方法によれば、多数の容器内に
それぞれ充填された金属水素化物を一挙に大量に活性化
することができ、従来のように、容器ごとにその金属水
素化物を活性化する方法に比べて、活性化の時間及び労
力を顕著に節減することができる。特に、本発明の方法
によれば、金属水素化物を活性化した後、所定量の水素
を吸蔵させた金属水素化物を内蔵した反応器を得ること
ができ、これらはその後、何らの処理や工程も必要とせ
ずに、直ちに所定の金属水素化物装置に組み込むことが
できる。
それぞれ充填された金属水素化物を一挙に大量に活性化
することができ、従来のように、容器ごとにその金属水
素化物を活性化する方法に比べて、活性化の時間及び労
力を顕著に節減することができる。特に、本発明の方法
によれば、金属水素化物を活性化した後、所定量の水素
を吸蔵させた金属水素化物を内蔵した反応器を得ること
ができ、これらはその後、何らの処理や工程も必要とせ
ずに、直ちに所定の金属水素化物装置に組み込むことが
できる。
更に、本発明の方法によれば、金属水素化物を充填され
た容器は、耐圧容器内で活性化されるので、この活性化
に際しては、容器自体はその内外に圧力差がないので、
金属水素化物の活性化に特に高圧水素を必要とする場合
であつても、容器の壁厚が薄くてよい利点もある。
た容器は、耐圧容器内で活性化されるので、この活性化
に際しては、容器自体はその内外に圧力差がないので、
金属水素化物の活性化に特に高圧水素を必要とする場合
であつても、容器の壁厚が薄くてよい利点もある。
実施例 以下に本発明の実施例を挙げる。
実施例１ （水素貯蔵装置の製作における実施） 第３図に示すように、一端を封止した外径19.05mm、長
さ３００mmの銅製容器９の内部に外径１０mmのセラミツ
クス製多孔質管１０を水素流通材として配設し、金属水
素化物としてLaNi4.8Al0.2を１６０ｇ充填した。このよ
うな容器２１本を耐圧容器内に置き、８０℃に加熱しな
がら、３０分間真空処理した後、水素を１０kg/cm2圧ま
で導入し、２０℃に冷却し、この後、１０時間放置し
た。この後、８０℃の温度で３０分間真空処理した後、
２０℃の温度で水素を１０kg/cm2導入し、次いで、３０
分間放置する操作を５回繰り返した。
さ３００mmの銅製容器９の内部に外径１０mmのセラミツ
クス製多孔質管１０を水素流通材として配設し、金属水
素化物としてLaNi4.8Al0.2を１６０ｇ充填した。このよ
うな容器２１本を耐圧容器内に置き、８０℃に加熱しな
がら、３０分間真空処理した後、水素を１０kg/cm2圧ま
で導入し、２０℃に冷却し、この後、１０時間放置し
た。この後、８０℃の温度で３０分間真空処理した後、
２０℃の温度で水素を１０kg/cm2導入し、次いで、３０
分間放置する操作を５回繰り返した。
このようにして、活性化金属水素化物に水素を吸蔵させ
た状態で反応器を耐圧容器から取り出し、反応器２１本
を一挙に得ることができた。第４図に示すように、９本
のこれら反応器１１をジヨイント１２にて水素分岐ヘツ
ダー１３に取り付け、反応器を外殻１４にて気密的に被
覆して、外殻内を熱媒流路１５とする水素貯蔵精製装置
を構成した。
た状態で反応器を耐圧容器から取り出し、反応器２１本
を一挙に得ることができた。第４図に示すように、９本
のこれら反応器１１をジヨイント１２にて水素分岐ヘツ
ダー１３に取り付け、反応器を外殻１４にて気密的に被
覆して、外殻内を熱媒流路１５とする水素貯蔵精製装置
を構成した。
この装置によれば、反応器内の金属水素化物を冷却しな
がら、これに水素を吸蔵させることによつて水素を貯蔵
させることができ、他方、金属水素化物を加熱すれば、
水素を放出させることができる。
がら、これに水素を吸蔵させることによつて水素を貯蔵
させることができ、他方、金属水素化物を加熱すれば、
水素を放出させることができる。
実施例２ （感温駆動装置の製作における実施） 金属水素化物としてTiCoを充填した開口１６を有する容
器１７の２０本を耐圧容器内に置き、実施例１と同じ方
法で最初の活性化を行なつた後、２０℃の温度で水素を
圧力２kg/cm2にて加圧導入して、金属水素化物に水素を
吸蔵させた。次いで、水素を大気圧まで耐圧容器から排
気させた後、反応器を耐圧容器から取り出し、開口１６
をかしめ、ろう付けした。
器１７の２０本を耐圧容器内に置き、実施例１と同じ方
法で最初の活性化を行なつた後、２０℃の温度で水素を
圧力２kg/cm2にて加圧導入して、金属水素化物に水素を
吸蔵させた。次いで、水素を大気圧まで耐圧容器から排
気させた後、反応器を耐圧容器から取り出し、開口１６
をかしめ、ろう付けした。
このようにして得た反応器を温度を検出するための感温
筒として用いて、第５図に示すように伸縮方向の先端に
電気接点１８の一方を有するベローズ１９に細管２０で
連通した。この感温駆動装置によれば、感温筒の感知す
る温度に応じてベローズが伸縮するので、例えば、この
伸縮を利用して、電気接点１８の開閉を行なうことがで
きる。
筒として用いて、第５図に示すように伸縮方向の先端に
電気接点１８の一方を有するベローズ１９に細管２０で
連通した。この感温駆動装置によれば、感温筒の感知す
る温度に応じてベローズが伸縮するので、例えば、この
伸縮を利用して、電気接点１８の開閉を行なうことがで
きる。
第１図は本発明の方法を説明するための耐圧容器及び金
属水素化物を充填した多数の容器を示す断面図、第２図
は一般に金属水素化物における水素吸蔵量と水素平衡圧
との関係を示すグラフ、第３図は反応器の一例を示す断
面図、第４図は水素貯蔵装置の一例を示す断面図、第５
図は感温駆動装置の一例を示す断面図である。 １……容器開口、２……容器、３……金属水素化物、４
……耐圧容器、５……真空排気管、６……水素導入管、
７……水素排出管、８……加熱冷却管。
属水素化物を充填した多数の容器を示す断面図、第２図
は一般に金属水素化物における水素吸蔵量と水素平衡圧
との関係を示すグラフ、第３図は反応器の一例を示す断
面図、第４図は水素貯蔵装置の一例を示す断面図、第５
図は感温駆動装置の一例を示す断面図である。 １……容器開口、２……容器、３……金属水素化物、４
……耐圧容器、５……真空排気管、６……水素導入管、
７……水素排出管、８……加熱冷却管。
Claims (1)
- 【請求項１】開口を有する複数の容器に金属水素化物を
充填し、これら容器を耐圧容器内に置いて、同時に金属
水素化物を活性化することを特徴とする金属水素化物の
大量活性化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61196442A JPH0652119B2 (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | 金属水素化物の大量活性化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61196442A JPH0652119B2 (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | 金属水素化物の大量活性化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6353400A JPS6353400A (ja) | 1988-03-07 |
| JPH0652119B2 true JPH0652119B2 (ja) | 1994-07-06 |
Family
ID=16357891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61196442A Expired - Lifetime JPH0652119B2 (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | 金属水素化物の大量活性化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0652119B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000017408A (ja) * | 1998-07-03 | 2000-01-18 | Japan Metals & Chem Co Ltd | 水素吸蔵合金の活性化装置及び活性化方法 |
| JP4916367B2 (ja) * | 2007-04-09 | 2012-04-11 | 株式会社日本製鋼所 | 水素吸蔵合金容器の活性化装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS582201A (ja) * | 1981-06-29 | 1983-01-07 | Sekisui Chem Co Ltd | 金属水素化物反応器の製造方法 |
-
1986
- 1986-08-20 JP JP61196442A patent/JPH0652119B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6353400A (ja) | 1988-03-07 |
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