JPS60200064A - 排熱エネルギ−の利用方法 - Google Patents

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】 本発明は、低温の排熱（約１００℃以下）を回収し、よ
シ高温の熱エネルギーとして利用する方法に関するもの
である。

省エネルギー技術の進歩に伴い、まず高温の排熱の利用
が進んでお）、その結果、工場・設備などから低温の排
熱が大量に排出されているが、その温度が低いこと、量
及び温度が不定期に変動すること、排熱源が方々に分散
していることなどのために、工業的には利用価値の低い
、低レベルの熱エネルギーと見做され、そのま＼排棄さ
れている。このような低レベルの排熱でも、集中してよ
シ高温の熱エネルギーとして回収し利用できれば、省エ
ネルギー面で非常に有益であり、生産プロセスの経済性
を高めることになる。

排熱エネルギーを回収し、蓄熱する方法には種々あるが
、熱エネルギーを化学反応を利用して、化学エネルギー
として貯蔵する方法は、次のような特徴をもつため、前
記の如き低レベルの排熱の回収利用に適している。

（１）他の方法に比べて蓄熱密度が高い。

（２）　エネルギーが貯蔵中に放散しないので、常温で
長期間の蓄熱が可能である。

（３）　利用に際［２、供給する熱エネルギーの質及び
量の制御が容易である。

しかし、熱エネルギーの回収利用に適する化学反応には
０反応熱が大きいこと、■反応は可逆性であるとと、■
反応速度は両方向ともに速いこと、■反応の制御が容易
であること、■取扱う物質は安価であること、■毒性を
もたない、または毒性の低い物質であること、の装置的
での取扱いが容易であること（貯蔵性、輸送性、腐食性
、爆発性など）等の各種の制約があるため、実用されて
いるものとしては、臭化リチウムと水との反応を利用す
る系が知られているのみである。さらに、この臭化リチ
ウムは高価であるため、大規模な使用には適せず、小形
冷凍機、小形暖房機などの利用に限定されている。

本発明は、不定期に変動し排出される低レベルの排熱を
化学蓄熱材により回収利用する方法を提供するもので、 （１）塩化マグネシウムを反応体とし、作動媒体として
メタノールを配したスラリ液を、低圧または常圧におい
て排熱源（温度Ｔｍ）と接触させ、メタノールの蒸発に
必要なエネルギーとして、熱エネルギーを吸収し、（１
）式により作動媒体のメタノールを分離させる。

ＭｇＯ１２・ｎ　０ＨａＯＨ（Ｅｌ）　−＋ＭｇＯ／２
　（ｎ−ｍ）ＯＨ８０Ｈ（Ｓ）　十（稀スラリー液）　
（濃厚スラリー液）ｍｅ馬ＯＨ（ｇ） （１） こ＼でｎ及びｍ：正の整数、ｎ　＞　ｍｍ０％　ＯＨ（
ｇ）−＋　ｍＯＨ，ｌ０Ｈ（１）　（２）（環境空気中
に熱を放出） （２）塩化マグネシウム−メタノールの濃厚スラリー液
及びメタノールを分離貯蔵することにより蓄熱する。

（３）塩化マグネシウム−メタノールの濃厚スラリー液
とメタノールとを常圧または高圧にて、温度ＴＭにて混
合し、低濃度スラリー液を再生し、発生する稀釈熱によ
り高温の熱媒体を作り、熱エネルギーを回収利用する。

ことから成る排熱エネルギーの利用方法である。

（１）の操作は常圧下でもよいが、低温でも効率よく排
熱を回収し、メタノールの蒸発分離を行わせるには低圧
で行うことが好ましい。（２）の操作は、分離したメタ
ノール及び濃厚スラリー液を貯蔵することで行われ、長
期間の安定した蓄熱が可能である。（３）の操作はポン
プを介して行われ、高圧（好ましくは約１０気圧以下）
にすることによシ、高圧におけるメタノールの気化を防
ぎ、液状で安定な高温の熱媒にすることができる。メタ
ノールは一１００℃程度まで液状であシ、零下の低温の
利用も可能である。一方高温の方はメタノールの蒸気圧
などから約２００℃以下の使用に適している。

塩化マグネシウムとメタノールとの混合比はメタノール
が固体塩化マグネシウムのキャリヤーを兼ねることから
常にモル比で約１：２．５以上あることが好ましく、一
方上限はポンプ動力や、稀釈熱の飽和値々どの関係から
モル比で１：２０以下にすることが望ましい。

以下実施例で説明する。

実施例 塩化マグネシウムをメタノール中に投入し、その発熱量
を測定したところ表１の如き結果を得た。

表１　塩化マグネシウム−メタノール系の反応熱これら
の混合物のうち、混合比１：２０のものを混合比１：２
．５になるまで蒸溜したところ、メタノールの沸点よシ
若干高い温度まで上げることによシ純粋のメタノールを
分離できた。これらの結果から例えば、第１図に示すよ
うなザイクルを形成し、低温の排熱を昇温して利用する
ことができる。

第１図で、塩化マグネシウム−メタノール混合物（混合
比１：１０モル）を低圧または常圧で、温度ＴＭの排熱
源に接触させ、その熱を吸収して、メタノールを蒸発分
離し、このメタノールは大気（温度ＴＪで冷却し凝縮す
る。このメタノールは、ポンプを介して常圧または高圧
の貯槽へ送シ貯蔵する。濃縮した塩化マグネシウム−メ
タノール混合物（混合比１：２．５）はポンプを介して
別の貯槽へ送り貯蔵する。貯槽のメタノール及び塩化マ
グネシウムスラリー液は需要に応じ反応器へ送シ、そこ
で混合稀釈し発生する。１０　Ｋｃａｌ／−ｅｙし・Ｍ
ｇＣｌ２の熱によって昇温し、高温の熱媒体として放熱
器へ送シ、と＼で熱を回収利用する。放熱後の塩化マグ
ネシウム−メタノール混合物（混合比１：１０）は減圧
パルプを経て蒸発器へ送シ、再び排熱の吸収に用いる。

昇温ｒＪｊ（ＴＨ−ＴＭ　）は循環速度、放熱速度など
によシ異るが、稀釈熱がメタノールの気化に消費されな
いような条件を設定すれば、１００℃以上にすることが
できる。

なお、本実施例は昇温サイクルによるものであるが、こ
の反応は増熱サイクル、冷却サイクル、蓄熱サイクルに
も利用できることは勿論である。

前述のように１本発明によれば、低温で不定期に排出さ
れる熱エネルギーを回収し、昇温し利用できるので工業
上非常に有用である。

４、図面の説明 第１図は本発明による排熱エネルギーを利用する昇温サ
イクルの原理図を示す。

復代理人　内　１）　明 復代理人　萩　原　亮　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 低温の熱を含む排熱源から、よシ高温の熱媒体として熱
   エネルギーを回収利用するに際し、（１）低温排熱源を
   低濃度の塩化マグネシウム−メタノール混合液と接触さ
   せ、メタノールの気化分離に要する熱として、熱エネル
   ギーを吸収する。 （２）濃厚塩化マグネシウム−メタノール混合液及びメ
   タノールを分離貯蔵することによシ蓄熱する。 （３）　濃厚塩化マグネシウム−メタノール混合液とメ
   タノールとを混合し、塩化マグネシウムを稀釈すること
   によシ生じる稀釈熱を利用して、高温度の熱媒体として
   低議度の塩化マグネシウム−メタノール混合液を再生す
   る。 ことを特徴とする排熱エネルギーの利用方法。