JPH07331265A - 水素燃料としての液体アンモニア利用方法 - Google Patents
水素燃料としての液体アンモニア利用方法Info
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- JPH07331265A JPH07331265A JP6163374A JP16337494A JPH07331265A JP H07331265 A JPH07331265 A JP H07331265A JP 6163374 A JP6163374 A JP 6163374A JP 16337494 A JP16337494 A JP 16337494A JP H07331265 A JPH07331265 A JP H07331265A
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- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 36
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 32
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Classifications
-
- 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
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 クリーンエネルギー源としての水素を安全か
つ簡便に貯蔵運搬するとともに、その燃焼特性を任意に
諸条件に適合させる方法を提供する。 【構成】 水素を容易に入手できる液体アンモニアの形
態で貯蔵運搬し、使用に当っては随時任意の所要流量と
して取出したガスの加熱分解過程において混合ガス中の
水素とアンモニアの比率を０〜１００％の範囲で任意に
コントロールし、その燃焼特性を燃焼機関の種類および
回転数等の諸条件に適合させることを特徴とする。
つ簡便に貯蔵運搬するとともに、その燃焼特性を任意に
諸条件に適合させる方法を提供する。 【構成】 水素を容易に入手できる液体アンモニアの形
態で貯蔵運搬し、使用に当っては随時任意の所要流量と
して取出したガスの加熱分解過程において混合ガス中の
水素とアンモニアの比率を０〜１００％の範囲で任意に
コントロールし、その燃焼特性を燃焼機関の種類および
回転数等の諸条件に適合させることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はクリーンエネルギー源
としての水素を安全かつ簡便に貯蔵運搬するとともに、
使用時の燃焼特性を燃焼機関の種類および回転数等の諸
条件に適合させる方法に関するものである。
としての水素を安全かつ簡便に貯蔵運搬するとともに、
使用時の燃焼特性を燃焼機関の種類および回転数等の諸
条件に適合させる方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】水素は理想的なクリーンエネルギー源で
はあるが取扱が危険であり、液体水素の貯蔵運搬には高
耐圧強度の重いボンベを使用するかまたは−２５６℃以
下の極低温に保つ必要があるため、現在その利用はロケ
ットエンジン等に限られている。水素を安全かつ簡便に
貯蔵運搬する目的で水素吸蔵合金の開発が進められてい
るが、単位重量当りの吸蔵量が小さいため実用化の見通
しは立っていない。
はあるが取扱が危険であり、液体水素の貯蔵運搬には高
耐圧強度の重いボンベを使用するかまたは−２５６℃以
下の極低温に保つ必要があるため、現在その利用はロケ
ットエンジン等に限られている。水素を安全かつ簡便に
貯蔵運搬する目的で水素吸蔵合金の開発が進められてい
るが、単位重量当りの吸蔵量が小さいため実用化の見通
しは立っていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この発明は水素吸蔵合
金と同一の目的を全く異る方法により解決するとともに
燃焼特性を燃焼機関の種類および回転数等の諸条件に適
合させて水素燃料の使用範囲の拡大とエンジン性能の向
上を図るものである。
金と同一の目的を全く異る方法により解決するとともに
燃焼特性を燃焼機関の種類および回転数等の諸条件に適
合させて水素燃料の使用範囲の拡大とエンジン性能の向
上を図るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】アンモニア分子は水素３
原子と窒素１原子で構成され、水素の含有率はモル比で
７５％と極めて高い値である。液体アンモニアは法規上
耐圧３０気圧のボンベを使用するかまたは−３４℃以下
の低温であれば魔法瓶中に貯蔵することができる。アン
モニアは８７１℃以上に加熱すると成分の水素と窒素に
分解して体積が２倍のガスとなるが、加熱分解温度は触
媒の使用によりかなり低下する。分解ガス中の２５％の
窒素は空気の主成分でもあり、燃焼反応には無関係であ
る。なお、常温のボンベ中に貯蔵された液体アンモニア
の比重は０．７７であり、含有する水素による数値は
０．１４であって極低温の液体水素の比重０．０７の２
倍に達し、言換えれば純液体水素の体積をさらに半分ま
で圧縮した状態に相当する。すなわち、水素吸蔵合金を
外部吸蔵型とすれば、液体アンモニアは桁違いに高い効
率で同一目的を達成する自己吸蔵型の水素燃料貯蔵方法
である。
原子と窒素１原子で構成され、水素の含有率はモル比で
７５％と極めて高い値である。液体アンモニアは法規上
耐圧３０気圧のボンベを使用するかまたは−３４℃以下
の低温であれば魔法瓶中に貯蔵することができる。アン
モニアは８７１℃以上に加熱すると成分の水素と窒素に
分解して体積が２倍のガスとなるが、加熱分解温度は触
媒の使用によりかなり低下する。分解ガス中の２５％の
窒素は空気の主成分でもあり、燃焼反応には無関係であ
る。なお、常温のボンベ中に貯蔵された液体アンモニア
の比重は０．７７であり、含有する水素による数値は
０．１４であって極低温の液体水素の比重０．０７の２
倍に達し、言換えれば純液体水素の体積をさらに半分ま
で圧縮した状態に相当する。すなわち、水素吸蔵合金を
外部吸蔵型とすれば、液体アンモニアは桁違いに高い効
率で同一目的を達成する自己吸蔵型の水素燃料貯蔵方法
である。
【０００５】アンモニアガスも空気と混合すれば燃焼爆
発する性質を有するが、燃焼速度は水素ガスよりかなり
小さく、水素とアンモニアの混合ガスは両者の比率によ
って燃焼特性が変化する。したがって、燃料としての使
用にあたっては貯蔵されている液体アンモニアをバルブ
操作で随時任意の所要流量のガスとして取出し、その流
路を加熱分解器とバイパスに分岐したのち合流させ、そ
の分岐流量比の調節により混合ガス中の水素とアンモニ
アの比率を０〜１００％の範囲で任意にコントロール
し、その燃焼特性を燃焼機関の種類および回転数等の諸
条件に適合させて水素燃料の使用範囲の拡大とエンジン
性能の向上を図る。加熱分解器の形状構造および熱源等
についは任意である。なお、液体アンモニアはアンモニ
ア合成工業から安定して安価に供給されているため、燃
料としての入手に問題はない。
発する性質を有するが、燃焼速度は水素ガスよりかなり
小さく、水素とアンモニアの混合ガスは両者の比率によ
って燃焼特性が変化する。したがって、燃料としての使
用にあたっては貯蔵されている液体アンモニアをバルブ
操作で随時任意の所要流量のガスとして取出し、その流
路を加熱分解器とバイパスに分岐したのち合流させ、そ
の分岐流量比の調節により混合ガス中の水素とアンモニ
アの比率を０〜１００％の範囲で任意にコントロール
し、その燃焼特性を燃焼機関の種類および回転数等の諸
条件に適合させて水素燃料の使用範囲の拡大とエンジン
性能の向上を図る。加熱分解器の形状構造および熱源等
についは任意である。なお、液体アンモニアはアンモニ
ア合成工業から安定して安価に供給されているため、燃
料としての入手に問題はない。
【０００６】
【作用】液体アンモニアの形態で水素燃料を安全かつ簡
便に貯蔵運搬するとともに、使用に当っては混合ガス中
の水素とアンモニアの比率を任意にコントロールしてそ
の燃焼特性を燃焼機関の種類および回転数等に適合させ
る。
便に貯蔵運搬するとともに、使用に当っては混合ガス中
の水素とアンモニアの比率を任意にコントロールしてそ
の燃焼特性を燃焼機関の種類および回転数等に適合させ
る。
【０００７】
【実施例】この発明を自動車エンジンに適用する場合を
例として述べると以下のとおりである。自動車燃料とし
ての液体アンモニアの貯蔵運搬手段は常識的にボンベの
利用となるが、すでにＬＰＧで実用化されているため、
これに準ずればよい。ただし、アンモニアと接触するバ
ルブや配管には銅合金の使用を避け、また加熱分解器以
後は水素の脱炭作用があるため炭素鋼ではなく１８−８
ステンンレス鋼を使用する。自動車には各種の内燃機関
が用いられているが、加熱分解率０％、すなわち純アン
モニアガスの場合は燃焼特性がＬＰＧに類似しているた
め、基本的にはＬＰＧを燃料とする４サイクルエンジン
の実例と同一であり、排ガス中に炭素化合物を含まず、
エンジン内のカーボン堆積問題がない等の利点は液体ア
ンモニアを燃料とする総ての燃焼機関に共通である。さ
らに、４サイクルエンジンの場合に回転数の変化に応じ
て水素比率をコントロールすることによりエンジン性能
を向上させることができる。分解率１００％の場合は純
水素と見なしてよいため水素エンジンの対象として研究
開発されているジーゼルエンジンおよび２サイクルエン
ジンの成績を適用できるが、この場合もエンジンの回転
数に応じてアンモニア比率をコントロールしてエンジン
性能を向上させることができる。さらに、この発明は燃
焼特性を任意に諸条件に適合させるため、上記以外のロ
ータリーエンジン、ガスタービンエンジン等をふくめた
総ての内燃機関及びその他の燃焼機関に液体アンモニア
の形態を利用して水素燃料の使用範囲を拡大するととも
にそのエンジンの性能を向上させるものである。
例として述べると以下のとおりである。自動車燃料とし
ての液体アンモニアの貯蔵運搬手段は常識的にボンベの
利用となるが、すでにＬＰＧで実用化されているため、
これに準ずればよい。ただし、アンモニアと接触するバ
ルブや配管には銅合金の使用を避け、また加熱分解器以
後は水素の脱炭作用があるため炭素鋼ではなく１８−８
ステンンレス鋼を使用する。自動車には各種の内燃機関
が用いられているが、加熱分解率０％、すなわち純アン
モニアガスの場合は燃焼特性がＬＰＧに類似しているた
め、基本的にはＬＰＧを燃料とする４サイクルエンジン
の実例と同一であり、排ガス中に炭素化合物を含まず、
エンジン内のカーボン堆積問題がない等の利点は液体ア
ンモニアを燃料とする総ての燃焼機関に共通である。さ
らに、４サイクルエンジンの場合に回転数の変化に応じ
て水素比率をコントロールすることによりエンジン性能
を向上させることができる。分解率１００％の場合は純
水素と見なしてよいため水素エンジンの対象として研究
開発されているジーゼルエンジンおよび２サイクルエン
ジンの成績を適用できるが、この場合もエンジンの回転
数に応じてアンモニア比率をコントロールしてエンジン
性能を向上させることができる。さらに、この発明は燃
焼特性を任意に諸条件に適合させるため、上記以外のロ
ータリーエンジン、ガスタービンエンジン等をふくめた
総ての内燃機関及びその他の燃焼機関に液体アンモニア
の形態を利用して水素燃料の使用範囲を拡大するととも
にそのエンジンの性能を向上させるものである。
【０００８】
【発明の効果】この発明はクリーンエネルギー源として
の水素を容易に入手できる液体アンモニアの形態で安全
かつ簡便に貯蔵運搬するとともに、使用に当っての燃焼
特性を燃焼機関の種類および回転数等の諸条件に適合さ
せることにより、水素燃料の使用範囲の拡大とエンジン
性能の向上を可能にする。
の水素を容易に入手できる液体アンモニアの形態で安全
かつ簡便に貯蔵運搬するとともに、使用に当っての燃焼
特性を燃焼機関の種類および回転数等の諸条件に適合さ
せることにより、水素燃料の使用範囲の拡大とエンジン
性能の向上を可能にする。
Claims (1)
- 【請求項１】燃料としての水素を加圧あるいは冷却され
た液体アンモニアの形態で貯蔵し、使用に当ってはバル
ブ操作で随時任意の所要流量として取出したガスの流路
を加熱分解器とバイパスに分岐したのち合流させ、その
分岐流量比の調節により混合ガス中の水素とアンモニア
の比率を０〜１００％の範囲で任意にコントロールしそ
の燃焼特性を燃焼機関の種類および回転数等の諸条件に
適合させることを特徴とする水素燃料としての液体アン
モニア利用方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6163374A JPH07331265A (ja) | 1994-06-13 | 1994-06-13 | 水素燃料としての液体アンモニア利用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6163374A JPH07331265A (ja) | 1994-06-13 | 1994-06-13 | 水素燃料としての液体アンモニア利用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07331265A true JPH07331265A (ja) | 1995-12-19 |
Family
ID=15772674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6163374A Pending JPH07331265A (ja) | 1994-06-13 | 1994-06-13 | 水素燃料としての液体アンモニア利用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07331265A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009085168A (ja) * | 2007-10-02 | 2009-04-23 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| JP2009097421A (ja) * | 2007-10-16 | 2009-05-07 | Toyota Central R&D Labs Inc | エンジンシステム |
| JP2009097422A (ja) * | 2007-10-16 | 2009-05-07 | Toyota Central R&D Labs Inc | 内燃機関の燃料改質装置及びエンジンシステム |
| JP2009542568A (ja) * | 2006-06-27 | 2009-12-03 | フルオー・テクノロジーズ・コーポレイシヨン | 水素燃料供給の設備構成および方法 |
| JP2010216274A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Nippon Shokubai Co Ltd | 動力発生システムおよびその発生方法 |
| US8025033B2 (en) * | 2007-05-29 | 2011-09-27 | Hydrogen Engine Center, Inc. | Hydrogen and ammonia fueled internal combustion engine |
| JP2012012679A (ja) * | 2010-07-02 | 2012-01-19 | Jfe Steel Corp | 炭酸ガス排出量の削減方法 |
| CN102362058A (zh) * | 2009-03-25 | 2012-02-22 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的控制装置 |
| KR101304102B1 (ko) * | 2012-01-27 | 2013-09-05 | 성균관대학교산학협력단 | 초소형 열광전변환 시스템 |
| JP5315491B1 (ja) * | 2012-06-13 | 2013-10-16 | 武史 畑中 | 次世代カーボンフリー燃焼器、これを利用した次世代カーボンフリーエンジン及び次世代カーボンフリー発電装置並びに次世代カーボンフリー燃焼器、次世代カーボンフリーエンジン及び次世代カーボンフリー発電装置に利用される尿素水 |
| JP5315493B1 (ja) * | 2012-06-13 | 2013-10-16 | 武史 畑中 | 次世代カーボンフリー動力装置及びこれを利用した次世代カーボンフリー移動体 |
| JP2018096616A (ja) * | 2016-12-13 | 2018-06-21 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 火力発電プラント、ボイラ及びボイラの改造方法 |
| JP2022015464A (ja) * | 2020-07-09 | 2022-01-21 | 中外炉工業株式会社 | アンモニア燃料燃焼装置 |
| WO2023037642A1 (ja) * | 2021-09-09 | 2023-03-16 | 中外炉工業株式会社 | アンモニア燃料燃焼装置 |
-
1994
- 1994-06-13 JP JP6163374A patent/JPH07331265A/ja active Pending
Cited By (16)
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| KR20240056680A (ko) | 2021-09-09 | 2024-04-30 | 쥬가이로 고교 가부시키가이샤 | 암모니아 연료 연소장치 |
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