JPH07172801A - 水素の吸蔵・放出装置 - Google Patents
水素の吸蔵・放出装置Info
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- JPH07172801A JPH07172801A JP5323712A JP32371293A JPH07172801A JP H07172801 A JPH07172801 A JP H07172801A JP 5323712 A JP5323712 A JP 5323712A JP 32371293 A JP32371293 A JP 32371293A JP H07172801 A JPH07172801 A JP H07172801A
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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- C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen-containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
- C01B3/508—Separation of hydrogen or hydrogen-containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by using hydrogen storage media
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- 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
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 過大な撹拌動力とスラリタンクの大型化によ
るシール構造の困難性とを回避できる水素の吸蔵・放出
装置を提供する。また、スラリタンクの大型化によって
も、水素吸蔵速度ｑ、合金単位重量当たりの水素の放出
流量ｑ′が常に一定に維持することができる水素の吸蔵
・放出装置を提供する。 【構成】 コイル式の熱交換器１１、吐出流量０〜３０
０ｃｃ／ｓｅｃのモータの回転数の制御で流量の調整が
できるラジアルベーンポンプであるスラリポンプ９、ス
ラリタンク３と熱交換器１１を結びスラリを循環させる
ステンレス製のスラリライン８を備えている。熱交換器
１１により、スラリ５と熱交タンク１０内の温水との間
で熱交換することにより、スラリ５は加熱される。スラ
リ５の撹拌はスラリポンプ９によるスラリ５の循環によ
り行なう。
るシール構造の困難性とを回避できる水素の吸蔵・放出
装置を提供する。また、スラリタンクの大型化によって
も、水素吸蔵速度ｑ、合金単位重量当たりの水素の放出
流量ｑ′が常に一定に維持することができる水素の吸蔵
・放出装置を提供する。 【構成】 コイル式の熱交換器１１、吐出流量０〜３０
０ｃｃ／ｓｅｃのモータの回転数の制御で流量の調整が
できるラジアルベーンポンプであるスラリポンプ９、ス
ラリタンク３と熱交換器１１を結びスラリを循環させる
ステンレス製のスラリライン８を備えている。熱交換器
１１により、スラリ５と熱交タンク１０内の温水との間
で熱交換することにより、スラリ５は加熱される。スラ
リ５の撹拌はスラリポンプ９によるスラリ５の循環によ
り行なう。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水素の吸蔵、放出時に
吸発熱する特性を持つ金属水素化物を利用し、冷暖房、
蓄熱等のシステムや水素貯蔵タンクなどに利用される水
素の吸蔵・放出装置に関するものである。
吸発熱する特性を持つ金属水素化物を利用し、冷暖房、
蓄熱等のシステムや水素貯蔵タンクなどに利用される水
素の吸蔵・放出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術を図５、６を参照して説明す
る。図５は従来の水素の吸蔵・放出装置の系統図であ
る。従来の装置は、ステンレス製の高圧スラリタンクで
あるスラリタンク１０１と、このスラリタンク１０１に
水素を投入する水素投入口１０２と、スラリタンク１０
１から水素を放出する水素放出口１０３と、水素投入口
１０２に水素を導く流路１０４と、水素放出口１０３か
ら水素を導く流路１０５と、流路１０４、１０５を開閉
するバルブ１０６、１０７と、モータ１０８により駆動
されてスラリタンク１０１内のスラリ１０９を撹拌する
撹拌翼１１０と、スラリタンク１０１の両側に設けら
れ、スラリタンク１０１内のスラリ１０９を加熱するヒ
ータ１１１とを備えている。このスラリタンク１０１に
投入されるスラリ１０９は、水素吸蔵合金（以下、単に
合金という）１１２と、この合金と化学的に安定な溶媒
（例えばシリコンオイルなど）とからなっている。
る。図５は従来の水素の吸蔵・放出装置の系統図であ
る。従来の装置は、ステンレス製の高圧スラリタンクで
あるスラリタンク１０１と、このスラリタンク１０１に
水素を投入する水素投入口１０２と、スラリタンク１０
１から水素を放出する水素放出口１０３と、水素投入口
１０２に水素を導く流路１０４と、水素放出口１０３か
ら水素を導く流路１０５と、流路１０４、１０５を開閉
するバルブ１０６、１０７と、モータ１０８により駆動
されてスラリタンク１０１内のスラリ１０９を撹拌する
撹拌翼１１０と、スラリタンク１０１の両側に設けら
れ、スラリタンク１０１内のスラリ１０９を加熱するヒ
ータ１１１とを備えている。このスラリタンク１０１に
投入されるスラリ１０９は、水素吸蔵合金（以下、単に
合金という）１１２と、この合金と化学的に安定な溶媒
（例えばシリコンオイルなど）とからなっている。
【０００３】水素の吸蔵は以下の手順によって行う。ヒ
ータ１１１によりスラリ１０９の温度を設定する。そし
て撹拌翼１１０をモータ１０８で回転させ、スラリ１０
９を撹拌させつつ、バルブ１０７を閉じバルブ１０６を
開き水素投入口１０２より高圧の水素を気相部１１３に
投入する。水素の投入と同時に、スラリ１０９は水素の
吸蔵にともなう発熱反応で温度上昇しつつ、水素を撹拌
翼１１０の回転数に応じて吸蔵する。この時のスラリタ
ンク１０１内の合金単位重量当たりの水素吸蔵速度（以
下、これをｑという）と撹拌翼１１０の回転数（以下、
これをＮという）との関係は図６に示す。図６は、撹拌
翼１１０の回転数Ｎに対する水素吸蔵速度ｑを示すグラ
フ図である。従来の水素の吸蔵・放出装置は、この関係
を用いて、ｑをＮによりコントロールしていた。
ータ１１１によりスラリ１０９の温度を設定する。そし
て撹拌翼１１０をモータ１０８で回転させ、スラリ１０
９を撹拌させつつ、バルブ１０７を閉じバルブ１０６を
開き水素投入口１０２より高圧の水素を気相部１１３に
投入する。水素の投入と同時に、スラリ１０９は水素の
吸蔵にともなう発熱反応で温度上昇しつつ、水素を撹拌
翼１１０の回転数に応じて吸蔵する。この時のスラリタ
ンク１０１内の合金単位重量当たりの水素吸蔵速度（以
下、これをｑという）と撹拌翼１１０の回転数（以下、
これをＮという）との関係は図６に示す。図６は、撹拌
翼１１０の回転数Ｎに対する水素吸蔵速度ｑを示すグラ
フ図である。従来の水素の吸蔵・放出装置は、この関係
を用いて、ｑをＮによりコントロールしていた。
【０００４】次に、該装置による水素の放出の手順を示
す。水素を十分吸蔵したスラリ１０９からの水素の放出
は吸熱反応であるので、ヒータ１１１よりスラリ１０９
を十分加熱する。そしてモータ１０８で撹拌翼１１０を
回転させてスラリ１０９を撹拌し、バルブ１０６を閉
じ、バルブ１０７を開き、水素の圧力をほぼ大気圧にす
る。その結果、スラリ１０９からの水素放出口１０３を
通る水素の放出流量は、図６に示すスラリ１０９の水素
吸蔵時のｑとＮの関係と同様に、合金単位重量当たりの
水素の放出流量（以下、これをｑ′という）は、Ｎに応
じて変化する。従来の水素の吸蔵・放出装置は、この関
係を用いて、ｑ′をＮによりコントロールするものであ
る。
す。水素を十分吸蔵したスラリ１０９からの水素の放出
は吸熱反応であるので、ヒータ１１１よりスラリ１０９
を十分加熱する。そしてモータ１０８で撹拌翼１１０を
回転させてスラリ１０９を撹拌し、バルブ１０６を閉
じ、バルブ１０７を開き、水素の圧力をほぼ大気圧にす
る。その結果、スラリ１０９からの水素放出口１０３を
通る水素の放出流量は、図６に示すスラリ１０９の水素
吸蔵時のｑとＮの関係と同様に、合金単位重量当たりの
水素の放出流量（以下、これをｑ′という）は、Ｎに応
じて変化する。従来の水素の吸蔵・放出装置は、この関
係を用いて、ｑ′をＮによりコントロールするものであ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来技
術においてはスラリの撹拌を撹拌翼の回転により行って
いるが、かかる手段には次のような問題がある。
術においてはスラリの撹拌を撹拌翼の回転により行って
いるが、かかる手段には次のような問題がある。
【０００６】（１）スラリ中の溶媒と合金の密度は、１
桁位異なる。従って合金の沈降を防ぐためには、撹拌翼
の回転数を１０００ｒｐｍ以上の高速にせざるをえず、
撹拌動力が過大になってしまう。
桁位異なる。従って合金の沈降を防ぐためには、撹拌翼
の回転数を１０００ｒｐｍ以上の高速にせざるをえず、
撹拌動力が過大になってしまう。
【０００７】（２）スラリタンクを大型化すると、高圧
水素使用に伴って、撹拌翼とモータとをつなぐ撹拌軸の
スラリタンク壁貫通部におけるシール構造が困難とな
る。
水素使用に伴って、撹拌翼とモータとをつなぐ撹拌軸の
スラリタンク壁貫通部におけるシール構造が困難とな
る。
【０００８】（３）スラリの温度コントロールを、スラ
リタンクの両側に設けたヒータで行っている。しかし、
このように、スラリタンクの周囲にヒータを取り付けて
スラリの温度コントロールする場合は、タンクを大型化
すると伝熱効率の低下により水素の吸蔵・放出反応時に
スラリの温度を一定にすることができない。そのためｑ
おょびｑ′を常に一定に維持することはできない。この
場合、タンクの内部に熱交換用のコイルを取り付けて、
温度コントロールを行うことも考えられるが、タンクの
構造が複雑になり過ぎる。
リタンクの両側に設けたヒータで行っている。しかし、
このように、スラリタンクの周囲にヒータを取り付けて
スラリの温度コントロールする場合は、タンクを大型化
すると伝熱効率の低下により水素の吸蔵・放出反応時に
スラリの温度を一定にすることができない。そのためｑ
おょびｑ′を常に一定に維持することはできない。この
場合、タンクの内部に熱交換用のコイルを取り付けて、
温度コントロールを行うことも考えられるが、タンクの
構造が複雑になり過ぎる。
【０００９】本発明は、これらの課題を解決し、過大な
撹拌動力とスラリタンクの大型化によるシール構造の困
難性とを回避できる水素の吸蔵・放出装置を提供するこ
とを目的とする。また、スラリタンクの大型化によって
も、水素吸蔵速度ｑ、合金単位重量当たりの水素の放出
流量ｑ′が常に一定に維持することができる水素の吸蔵
・放出装置を提供することも目的とする。
撹拌動力とスラリタンクの大型化によるシール構造の困
難性とを回避できる水素の吸蔵・放出装置を提供するこ
とを目的とする。また、スラリタンクの大型化によって
も、水素吸蔵速度ｑ、合金単位重量当たりの水素の放出
流量ｑ′が常に一定に維持することができる水素の吸蔵
・放出装置を提供することも目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、金属水素化物とこの金属水素化物と反応し
ない溶媒とを含んだ水素の吸蔵用の金属水素化物スラリ
を入れたスラリタンクと、前記スラリを加熱する加熱手
段と、前記スラリを撹拌程度を可変に撹拌して前記吸蔵
の速度を調節する吸蔵速度調節手段とを備えた水素の吸
蔵・放出装置において、前記加熱手段は熱媒体と前記ス
ラリとの間で熱交換してこのスラリを加熱する前記スラ
リタンクとは別体の熱交換器を有し、この熱交換器と前
記スラリタンクとの間で前記スラリを循環させる循環手
段を備えたことを特徴とする水素の吸蔵・放出装置であ
る。
の本発明は、金属水素化物とこの金属水素化物と反応し
ない溶媒とを含んだ水素の吸蔵用の金属水素化物スラリ
を入れたスラリタンクと、前記スラリを加熱する加熱手
段と、前記スラリを撹拌程度を可変に撹拌して前記吸蔵
の速度を調節する吸蔵速度調節手段とを備えた水素の吸
蔵・放出装置において、前記加熱手段は熱媒体と前記ス
ラリとの間で熱交換してこのスラリを加熱する前記スラ
リタンクとは別体の熱交換器を有し、この熱交換器と前
記スラリタンクとの間で前記スラリを循環させる循環手
段を備えたことを特徴とする水素の吸蔵・放出装置であ
る。
【００１１】前記吸蔵速度調節手段は前記スラリの循環
の流速を調節する流速調節手段を備えたことを特徴とす
る前記の吸蔵・放出装置も本発明とする。
の流速を調節する流速調節手段を備えたことを特徴とす
る前記の吸蔵・放出装置も本発明とする。
【００１２】金属水素化物とこの金属水素化物と反応し
ない溶媒とを含んだ水素の吸蔵用の金属水素化物スラリ
を入れたスラリタンクと、前記スラリを加熱する加熱手
段と、前記スラリを撹拌程度を可変に撹拌して前記吸蔵
の速度を調節する吸蔵速度調節手段とを備えた水素の吸
蔵・放出装置において、前記撹拌手段は前記スラリを前
記スラリタンクから流出せしめ、この流出したスラリを
再度前記スラリタンクに還流して前記撹拌を行う循環手
段と、前記還流の流速を調節して前記撹拌程度の可変を
行う還流速度調節手段とを備えたことを特徴とする水素
の吸蔵・放出装置も本発明とする。
ない溶媒とを含んだ水素の吸蔵用の金属水素化物スラリ
を入れたスラリタンクと、前記スラリを加熱する加熱手
段と、前記スラリを撹拌程度を可変に撹拌して前記吸蔵
の速度を調節する吸蔵速度調節手段とを備えた水素の吸
蔵・放出装置において、前記撹拌手段は前記スラリを前
記スラリタンクから流出せしめ、この流出したスラリを
再度前記スラリタンクに還流して前記撹拌を行う循環手
段と、前記還流の流速を調節して前記撹拌程度の可変を
行う還流速度調節手段とを備えたことを特徴とする水素
の吸蔵・放出装置も本発明とする。
【００１３】
【作用】スラリタンクとは別体でスラリを加熱する熱交
換器を設け、熱交換器とスラリタンクとの間でスラリを
循環させることでスラリの加熱を行なえば、スラリタン
クの周囲にヒータを取り付けてスラリの温度コントロー
ルする場合のように、タンクの大型化に伴う伝熱効率の
低下の問題を生じず、水素吸蔵速度ｑ、合金単位重量当
たりの水素の放出流量ｑ′が常に一定に維持することが
できる。また、熱交換器をスラリタンクから分離するこ
とで、タンクの内部に熱交換用のコイルを設ける場合に
比して、熱交換器の伝熱面積を大きく取ることができる
ため、大流量の水素の吸蔵・放出に対応できる。水
素吸蔵・放出時スラリの温度変化を小さくする事がで
き、ゆえにｑとｑ′の変化も小さくなり安定的かつ精度
良く水素吸蔵・放出ができるという利点もある。さら
に、タンクサイズに拘束されずに熱交換器の設計ができ
るため、水素吸蔵・放出の流量に最適の構造にする事が
できる。
換器を設け、熱交換器とスラリタンクとの間でスラリを
循環させることでスラリの加熱を行なえば、スラリタン
クの周囲にヒータを取り付けてスラリの温度コントロー
ルする場合のように、タンクの大型化に伴う伝熱効率の
低下の問題を生じず、水素吸蔵速度ｑ、合金単位重量当
たりの水素の放出流量ｑ′が常に一定に維持することが
できる。また、熱交換器をスラリタンクから分離するこ
とで、タンクの内部に熱交換用のコイルを設ける場合に
比して、熱交換器の伝熱面積を大きく取ることができる
ため、大流量の水素の吸蔵・放出に対応できる。水
素吸蔵・放出時スラリの温度変化を小さくする事がで
き、ゆえにｑとｑ′の変化も小さくなり安定的かつ精度
良く水素吸蔵・放出ができるという利点もある。さら
に、タンクサイズに拘束されずに熱交換器の設計ができ
るため、水素吸蔵・放出の流量に最適の構造にする事が
できる。
【００１４】さらに、これに流速調節手段を設ければ、
循環手段とともに吸蔵速度調節手段にすることができ
る。したがって、従来の撹拌翼を設ける必要がない。こ
れにより、過大な撹拌動力とスラリタンクの大型化によ
るシール構造の困難性とを回避できる。また、スラリタ
ンクから撹拌翼を除くことでスラリタンクの構造を簡単
にできて、タンクの大型化が可能となる。
循環手段とともに吸蔵速度調節手段にすることができ
る。したがって、従来の撹拌翼を設ける必要がない。こ
れにより、過大な撹拌動力とスラリタンクの大型化によ
るシール構造の困難性とを回避できる。また、スラリタ
ンクから撹拌翼を除くことでスラリタンクの構造を簡単
にできて、タンクの大型化が可能となる。
【００１５】循環手段と還流速度調節手段とを備えた水
素の吸蔵・放出装置の場合においても、従来の撹拌翼を
設ける必要がないから、過大な撹拌動力とスラリタンク
の大型化によるシール構造の困難性とを回避でき、スラ
リタンクの構造を簡単にできる。
素の吸蔵・放出装置の場合においても、従来の撹拌翼を
設ける必要がないから、過大な撹拌動力とスラリタンク
の大型化によるシール構造の困難性とを回避でき、スラ
リタンクの構造を簡単にできる。
【００１６】
【実施例】つづいて、本発明の実施例を図面を参照しつ
つ説明する。図１は、本発明の第１の実施例である水素
の吸蔵・放出装置の系統図である。本実施例の装置は、
耐圧１５ｋｇ／ｃｍ2Ｇ、内容積１０００ｃｃのステン
レス製のスラリタンク３、耐圧１５ｋｇ／ｃｍ2Ｇ、伝
熱面積０.３ｍ2のコイル式の熱交換器１１、吐出流量０
〜３００ｃｃ／ｓｅｃのモータの回転数の制御で流量の
調整ができるラジアルベーンポンプであるスラリポンプ
９、スラリタンク３と熱交換器１１を結びスラリを循環
させるステンレス製のスラリライン８、スラリタンク３
に水素を投入する水素投入口１、スラリタンク１から水
素を放出する水素放出口２、水素投入口１に水素を導く
流路１５、水素放出口２から水素を導く流路１６、流路
１５、１６を開閉するバルブ１２、１３を備えている。
つ説明する。図１は、本発明の第１の実施例である水素
の吸蔵・放出装置の系統図である。本実施例の装置は、
耐圧１５ｋｇ／ｃｍ2Ｇ、内容積１０００ｃｃのステン
レス製のスラリタンク３、耐圧１５ｋｇ／ｃｍ2Ｇ、伝
熱面積０.３ｍ2のコイル式の熱交換器１１、吐出流量０
〜３００ｃｃ／ｓｅｃのモータの回転数の制御で流量の
調整ができるラジアルベーンポンプであるスラリポンプ
９、スラリタンク３と熱交換器１１を結びスラリを循環
させるステンレス製のスラリライン８、スラリタンク３
に水素を投入する水素投入口１、スラリタンク１から水
素を放出する水素放出口２、水素投入口１に水素を導く
流路１５、水素放出口２から水素を導く流路１６、流路
１５、１６を開閉するバルブ１２、１３を備えている。
【００１７】この装置に合金（例えば、ランタンニッケ
ル、ミッシュメタル等）とこの合金に対して化学的に安
定な溶媒（例えば、シリコンオイル、ｎ−ウンデカン
等）からなるスラリ５を投入する。投入されたスラリ５
は、スラリタンク３の底面のスラリ出口７よりスラリポ
ンプ９により抜き出され、熱交換器１１を経てスラリ投
入口６よりスラリタンク３に戻る循環を行う。スラリタ
ンク３内のスラリ５の液面は、スラリ投入口６より上に
位置する。
ル、ミッシュメタル等）とこの合金に対して化学的に安
定な溶媒（例えば、シリコンオイル、ｎ−ウンデカン
等）からなるスラリ５を投入する。投入されたスラリ５
は、スラリタンク３の底面のスラリ出口７よりスラリポ
ンプ９により抜き出され、熱交換器１１を経てスラリ投
入口６よりスラリタンク３に戻る循環を行う。スラリタ
ンク３内のスラリ５の液面は、スラリ投入口６より上に
位置する。
【００１８】次に、スラリ５への水素の吸蔵の手順を示
す。合金としてランタンニッケル、溶媒としてシリコン
オイルＫＦ−９６−２を使用した場合、スラリ５の温度
を使用条件により１０〜３０℃にするため、熱交タンク
１０に１０〜３０℃の温水を入れ、完全に熱交換器１１
を温水の中に沈める。またスラリ５は、スラリポンプ９
によりスラリタンク３と熱交換器１１を循環させる。こ
のときスラリポンプ９による循環流量（以下、単にＱと
いう）に関しては、次の条件を満たすものとする。最低
のＱは、スラリ５内での合金の分布が一様になるため
に、スラリライン８でのスラリ５の流速が合金の終末沈
降速度の５〜１０倍以上であるように設定する。このと
きの終末沈降速度は、合金を完全球体としたときの単独
自由沈降速度で代用した。今回の実施例では、終末沈降
速度は、前述の計算により粒径１５０μｍで０.０４ｍ
／ｓｅｃであった。従ってスラリポンプ９の最低のＱ
は、スラリライン８での流速が０.２ｍ／ｓｅｃである
ようにするために、５１ｃｃ／ｓｅｃとした。
す。合金としてランタンニッケル、溶媒としてシリコン
オイルＫＦ−９６−２を使用した場合、スラリ５の温度
を使用条件により１０〜３０℃にするため、熱交タンク
１０に１０〜３０℃の温水を入れ、完全に熱交換器１１
を温水の中に沈める。またスラリ５は、スラリポンプ９
によりスラリタンク３と熱交換器１１を循環させる。こ
のときスラリポンプ９による循環流量（以下、単にＱと
いう）に関しては、次の条件を満たすものとする。最低
のＱは、スラリ５内での合金の分布が一様になるため
に、スラリライン８でのスラリ５の流速が合金の終末沈
降速度の５〜１０倍以上であるように設定する。このと
きの終末沈降速度は、合金を完全球体としたときの単独
自由沈降速度で代用した。今回の実施例では、終末沈降
速度は、前述の計算により粒径１５０μｍで０.０４ｍ
／ｓｅｃであった。従ってスラリポンプ９の最低のＱ
は、スラリライン８での流速が０.２ｍ／ｓｅｃである
ようにするために、５１ｃｃ／ｓｅｃとした。
【００１９】Ｑを５１、１０２及び２０４ｃｃ／ｓｅ
ｃ、スラリ５の温度を３０℃に設定して、バルブ１２を
開きバルブ１３を閉じた状態で、水素投入口１より圧力
５及び１０ｋｇ／ｃｍ2Ｇの水素を投入したときのｑと
Ｑとの関係を図２に示す。図２は、循環流量Ｑに対する
水素吸蔵速度ｑを示すグラフ図である。この図に明らか
なようにｑはＱに比例する。また水素吸蔵中のスラリ５
の温度変化は、最高で＋３℃の上昇であった。この結果
と従来のＮによるｑのコントロールとを比較すると、ｑ
の値に関してはＱとＮを単純に比較することは出来ない
が、図２のｑの方が図６のｑのそれより同等かそれ以上
であると思われる。従って十分Ｑによるｑのコントロー
ルが可能であることがわかる。
ｃ、スラリ５の温度を３０℃に設定して、バルブ１２を
開きバルブ１３を閉じた状態で、水素投入口１より圧力
５及び１０ｋｇ／ｃｍ2Ｇの水素を投入したときのｑと
Ｑとの関係を図２に示す。図２は、循環流量Ｑに対する
水素吸蔵速度ｑを示すグラフ図である。この図に明らか
なようにｑはＱに比例する。また水素吸蔵中のスラリ５
の温度変化は、最高で＋３℃の上昇であった。この結果
と従来のＮによるｑのコントロールとを比較すると、ｑ
の値に関してはＱとＮを単純に比較することは出来ない
が、図２のｑの方が図６のｑのそれより同等かそれ以上
であると思われる。従って十分Ｑによるｑのコントロー
ルが可能であることがわかる。
【００２０】また気相部４とスラリ５の気液接触面積が
大きいほどｑの値が大きくなることは、周知の事実であ
るので、図３、４に示すような形のタンクにおいても図
２のようなＱとｑの関係を得ることができる。図３、４
はそれぞれ本発明の第２、第３の実施例のスラリタンク
の断面図である。図３、４の何れも図１と同一符号の部
材は図１を参照して説明した第１の実施例と同様の部材
ゆえ、説明を省略する。図３に示すスラリタンク３は、
その内部にトレイ１４を設け、スラリ５がトレイ１４を
伝って流れ落ちるように構成したもので、これにより気
液接触面積を大きくしたものである。図４に示すスラリ
タンク３は、スラリ投入口６からスラリ５の液面にスラ
リ５を落下させる構成としたもので、これにより第１の
実施例の場合より気液接触面積を大きくしたものであ
る。
大きいほどｑの値が大きくなることは、周知の事実であ
るので、図３、４に示すような形のタンクにおいても図
２のようなＱとｑの関係を得ることができる。図３、４
はそれぞれ本発明の第２、第３の実施例のスラリタンク
の断面図である。図３、４の何れも図１と同一符号の部
材は図１を参照して説明した第１の実施例と同様の部材
ゆえ、説明を省略する。図３に示すスラリタンク３は、
その内部にトレイ１４を設け、スラリ５がトレイ１４を
伝って流れ落ちるように構成したもので、これにより気
液接触面積を大きくしたものである。図４に示すスラリ
タンク３は、スラリ投入口６からスラリ５の液面にスラ
リ５を落下させる構成としたもので、これにより第１の
実施例の場合より気液接触面積を大きくしたものであ
る。
【００２１】つづいて、水素放出の場合の手順を示す。
熱交タンク１０に５０〜８０℃の温水を投入し、スラリ
５の温度を５０〜８０℃にする。スラリ５のＱは、吸蔵
のときのＱの設定と同様に行う。スラリ５の温度とＱと
を設定した後、バルブ１２を閉じバルブ１３を開き、気
相部４の圧力を大気圧付近にする。すると放出水素が水
素放出口２を通る。そのときの吸蔵時Ｑとｑとの関係と
同様にＱとｑ′とは、図２に示すような関係をもち、吸
蔵速度の制御と同様にＱによるｑ′のコントロールが可
能である。
熱交タンク１０に５０〜８０℃の温水を投入し、スラリ
５の温度を５０〜８０℃にする。スラリ５のＱは、吸蔵
のときのＱの設定と同様に行う。スラリ５の温度とＱと
を設定した後、バルブ１２を閉じバルブ１３を開き、気
相部４の圧力を大気圧付近にする。すると放出水素が水
素放出口２を通る。そのときの吸蔵時Ｑとｑとの関係と
同様にＱとｑ′とは、図２に示すような関係をもち、吸
蔵速度の制御と同様にＱによるｑ′のコントロールが可
能である。
【００２２】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、スラリタ
ンクと熱交換器を別体にしたことにより、スラリタンク
を大型化しても水素吸蔵速度ｑ、合金単位重量当たりの
水素の放出流量ｑ′を常に一定に維持することができ
て、安定的かつ精度良く水素の吸蔵・放出ができる。ま
た、スラリタンクと熱交換器とを水素の吸蔵・放出の流
量に最適の構造にする事ができる。
ンクと熱交換器を別体にしたことにより、スラリタンク
を大型化しても水素吸蔵速度ｑ、合金単位重量当たりの
水素の放出流量ｑ′を常に一定に維持することができ
て、安定的かつ精度良く水素の吸蔵・放出ができる。ま
た、スラリタンクと熱交換器とを水素の吸蔵・放出の流
量に最適の構造にする事ができる。
【００２３】さらに、撹拌翼を用いず撹拌できることに
より、過大な撹拌動力とスラリタンクの大型化によるシ
ール構造の困難性とを回避できる。また、スラリタンク
の構造を簡単にできて、タンクの大型化が可能となる。
より、過大な撹拌動力とスラリタンクの大型化によるシ
ール構造の困難性とを回避できる。また、スラリタンク
の構造を簡単にできて、タンクの大型化が可能となる。
【図１】本発明の第１の実施例である水素の吸蔵・放出
装置の系統図である。
装置の系統図である。
【図２】本発明の第１の実施例である水素の吸蔵・放出
装置による循環流量Ｑに対する水素吸蔵速度ｑを示すグ
ラフ図である。
装置による循環流量Ｑに対する水素吸蔵速度ｑを示すグ
ラフ図である。
【図３】本発明の第２の実施例である水素の吸蔵・放出
装置のスラリタンクの断面図である。
装置のスラリタンクの断面図である。
【図４】本発明の第３の実施例である水素の吸蔵・放出
装置のスラリタンクの断面図である。
装置のスラリタンクの断面図である。
【図５】従来の水素の吸蔵・放出装置の系統図である。
【図６】従来の水素の吸蔵・放出装置における撹拌翼の
回転数Ｎに対する水素吸蔵速度ｑを示すグラフ図であ
る。
回転数Ｎに対する水素吸蔵速度ｑを示すグラフ図であ
る。
１ 水素投入口 ２ 水素放出口 ３ スラリタンク ４ 気相部 ５ スラリ ６ スラリ投入口 ７ スラリ出口 ８ スラリライン ９ スラリポンプ １０ 熱交タンク １１ 熱交換器 １２、１３ バルブ １４ トレイ
Claims (3)
- 【請求項１】 金属水素化物とこの金属水素化物と反応
しない溶媒とを含んだ水素の吸蔵用の金属水素化物スラ
リを入れたスラリタンクと、前記スラリを加熱する加熱
手段と、前記スラリを撹拌程度を可変に撹拌して前記吸
蔵の速度を調節する吸蔵速度調節手段とを備えた水素の
吸蔵・放出装置において、前記加熱手段は熱媒体と前記
スラリとの間で熱交換してこのスラリを加熱する熱交換
器を有し、この熱交換器と前記スラリタンクとの間で前
記スラリを循環させる循環手段を備えたことを特徴とす
る水素の吸蔵・放出装置。 - 【請求項２】 前記吸蔵速度調節手段は前記スラリの循
環の流速を調節する流速調節手段を備えたことを特徴と
する請求項１項記載の水素の吸蔵・放出装置。 - 【請求項３】 金属水素化物とこの金属水素化物と反応
しない溶媒とを含んだ水素の吸蔵用の金属水素化物スラ
リを入れたスラリタンクと、前記スラリを加熱する加熱
手段と、前記スラリを撹拌程度を可変に撹拌して前記吸
蔵の速度を調節する吸蔵速度調節手段とを備えた水素の
吸着装置において、前記撹拌手段は前記スラリを前記ス
ラリタンクから流出せしめ、この流出したスラリを再度
前記スラリタンクに還流して前記撹拌を行う循環手段
と、前記還流の流速を調節して前記撹拌程度の可変を行
う還流速度調節手段とを備えたことを特徴とする水素の
吸蔵・放出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5323712A JPH07172801A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 水素の吸蔵・放出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5323712A JPH07172801A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 水素の吸蔵・放出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07172801A true JPH07172801A (ja) | 1995-07-11 |
Family
ID=18157764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5323712A Pending JPH07172801A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 水素の吸蔵・放出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07172801A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7052671B2 (en) | 1999-05-10 | 2006-05-30 | Safe Hydrogen, Llc | Storage, generation, and use of hydrogen |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP5323712A patent/JPH07172801A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7052671B2 (en) | 1999-05-10 | 2006-05-30 | Safe Hydrogen, Llc | Storage, generation, and use of hydrogen |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030617 |